我国食用菌生产装备的发展现状、趋势及建议.pdf

Edible and medicinal mushrooms 2021 29 1 1 5 我国食用菌生产装备的发展现状 趋势及建议 宋卫东 周德欢 任彩红 王明友 吴今姬 丁天航 周 帆 农业农村部南京农业机械化研究所 南京 210014 摘 要 概述食用菌生产装备发展历程为 初始开发 引进消化吸收 提升与发展 稳定调整与产品创新 4 个 阶段 根据生产流程给出食用菌生产装备体系 总结我国食用菌生产装备现状及存在问题 指出生产装备发展 趋势将为多元化 智能化 标准化和国际化 提出 食用菌生产装备与栽培工艺融合是提高食用菌生产装备水 平 保障食用菌安全生产 促进产业发展的重要 途径 关键词 食用菌生产装备 食用菌生产装备体系 发展趋势 研发重点 中图分类号 S646 文献标识码 B 文章编码 2095 0934 2021 01 001 05 我国是最早进行香菇 银耳 草菇人工栽培的国家 1 食用菌是我国农业生产的重要部分 也 是推动 贫困地区脱贫致富的重要产业 据统计 2019 年我国食用菌总产量达 3 900 万吨 食用菌产业的快速发 展 使得对生产装备的需求日渐增加 笔者在分析我国食用菌生产装备发展历程与现状的基础上 结合 当前食用菌生产装备存在的主要问题 提出未来发展趋势及建议 1 我国食用菌生产装备的发展历程与体系的形成 1 1 我国食用菌生产装备 发展历程 我国食用菌生产机械的研究开发从无到有 先后经历了以下 四 个阶段 1 初始开发阶段 20 世纪 50 70 年代 食用菌生产 已 完成从段木栽培到袋料栽培的发展 主要 装备有用于段木 生产的打眼机 制作菌种用的装瓶机 小型的灭菌设备 枝桠切片机 粉碎机 拌料机 装袋机 和 小型烘干机等 2 2 引进消化吸收阶段 20 世纪 80 90 年代 此阶段先后引进了西方国家的双孢蘑菇生产线 我 基金项目 国家食用菌产业技术体系资助 CARS 20 作者简介 宋卫东 1965 9 研究员 硕士生导师 主要从事食用菌栽培全程机械化技术与装备及特色农产品干 燥技术与加工装备的研发 现任 国家 农业农村部南京农业机械化研究所特色经济作物生产装备工程技术中心主任 全 国农机化科技创新专家组农产品干燥贮藏与加工专业组副组长 国家食用菌产业技术体系机械化研究室主任兼生产设 施设备岗位专家 中国农业科学院特色农产品干制与加工装备创新团队首席专家 先后主持和参加省部级科研项目 50 多项 获省部级科技奖励 10 项 获实用新型专利 70 余件 发明专利 10余件 发表论文 40 余篇 参编出版专著 3 部 为通信作者 E mail 81422226 编者按 2020 食用菌全产业链创新博览会专栏 是为配合由中国食品土畜进出口商会 科技部食用菌新种质资源创 制国际联合研究中心 福建省食用菌学会 福建省食用菌行业协会等 9个单位 于 2020 年 11 月在 福建厦门 联合 举 办的 2020 食用菌全产业链 厦门 创新博览会 所设 经组委会同意 刊出 6篇 相关论文 2 2021 年 第 29 卷 第 1 期 国台湾地区金针菇工厂化生产线 日韩瓶栽食用菌生产装备 通过借鉴 和 消化吸收 生产出了搅拌机 装瓶机等装备 食用菌工厂化生产装备从无到有 从有到适应国内需求 在我国食用菌生产中的应用越 来越广泛 3 提升与发展阶段 20 世纪 90 年代至 2000 年 此阶段食用菌生产装备性能越来越优良 功能 越来越完善 基本能满足食用菌生产全过程各工序的需要 达到了机械化水平 同时 制约流水线生产 的核心设备得到突破 在生产全 过 程应用成套装备使食用菌产业实现工业化流水线生产 4 稳定调整与产品创新阶段 2000 年至今 随着食用菌产业的快速发展 机械化 工业化生产 装备的使用 逐渐得到各级政府和行业协会的重视 此阶段食用菌生产装备已覆盖食用菌制种 栽培 加工等各个环节 包括菌种发酵 空气净化 培养基制作 菌包生产 环境控制 产品干制 保鲜及深 加工提取等 形成较为完整的机械装备体系 特别是研发应用了袋栽自动化设备 1 2 我国食用菌生产装备体系 我国食用菌生产装备与技术经历了从无到有 从单机到成套 从简单控制到自动控制 从应用单项 工业技术到多项先进工业技术的历程 食用菌生产装备与技术始终伴随食用菌产业的发展壮大 能基本 满足不同时期食用菌生产对机械化技术的需求 3 并形成生产装备体系 图 1 其中 木腐菌和草腐菌 因生产工艺不同 配备的生产装备也不同 图 1 我国 食用菌生产装备体系 2 我国食用菌生产装备的现状与存在的问题 2 1 我国食用菌生产装备现状 1 食用菌生产装备普遍存在仿制现象 自主研发企业少 缺乏创新 类似的装备产品多为价格竞 争而非质量竞争 2 部分装备产品实现了全自动化 尚未实现智能化 总体生产装备自动化 智能化技术水平低 生产装备的标准化滞后 多为单套生产 很难形成量产 宋卫东等 我国食用菌生产装备的发展现状 趋势及建议 3 3 装备维修服务跟不上 主要依靠厂家的售后服务 厂家维修任务重 而地方上缺少统一的服务 组织如农机维修服务站等 对食用菌装备在流通 使用和维修等方面进行服务 2 2 我国食用菌生产装备存在的问题 1 龙头企业带动不力 企业整体竞争力不强 市场抗风险能力较差 大市场 与 小作坊 的矛盾 突出 企业研发资金投入少 制约了产品创新 2 复合型技术人才严重缺乏 由于食用菌生产装备还未进入我国农业装备体系 高校农机专业不 讲授食用菌生产装备 知识 因此机械装备人才缺乏食用菌生产装备 相关 知识 3 专业的高水平的产业技术研究中心尚未真正建立 企业各自为政 缺乏统一的农机产业技术支 撑平台 4 缺乏食用菌装备的国家和行业标准 由于无法根据标准进行质量检测 导致食用菌装备进入不 了国家农机购机补贴范围 缺乏标准 也导致各生产厂家零部件不能通用 3 我国食用菌生产装备发展趋势与建议 随着科学技术的发展 食用菌生产装备全自动化 智能化是必然之路 发展方向是建立功能齐全 设施配套的智能化自动生产线 未来食用菌生产技术流程参见图 2 3 1 我国食用菌生产装备发展趋势 1 多元化发展 主要是装备 开发主体多元化 适应多种食用菌 栽培品种 装备自动化水平也要多 元化发展 以适应不同的栽培模式 2 标准化发展 逐步建立 食 用菌装备的国家 行业 团体标准 零部件生产标准化 3 智能化发展 通过现代通 信与信息技术 计算机网络技术 行业技术 智能控制技术汇集而成 的针对食用菌装备的应用 同时智 慧控制系统融合 5G 通信 物联网和云计算等前沿技术 具有智能感应 防盗 故障报警 设备状态参数 监控 自动远程抄表 电子地图定位等功能 可有效实现节能减排 减少运行维护成本 实现食用菌生 产的智能化 精细化管理 4 国际化发展 工厂化瓶栽生产装备不断被世界各国引进 随着其他国家逐渐发展多品种栽培 我国小 精 廉的食用菌生产机械逐渐销往世界各国 3 2 食用菌 生产 装备企业发展建议 建议企业准确把握 自身 市场定位 避免同质化竞争 发展各自的优势产品 产品品类尽量避免做得 多而全 而应朝少而精发展 将企业做成食用菌产业链中某一环节技术最先进 设备最精良的龙头企业 3 3 未来食用菌 生产 装备研发重点 图 2 未来食用菌工厂化生产技术流程 4 2021 年 第 29 卷 第 1 期 1 应用物联网技术 远程监测 控 等技术 改进完善现有产品的性能 以便于故障的初步诊断 与维修 4 如 开发 具有远程监测 诊断功能的装袋机 灭菌器等设备 既可增强用户使用体验 又可降低 企业 的 产品售后服务成本 2 增加智能化技术应用 如智能采摘装备 智能上下架装备 智能化环境控制系统等 3 食用菌初深加工装备的研发与生产 如智能识别分选 分级 清洗 烘干设备等 4 节能技术与余热回收利用装备 如灭菌后冷却热 制冷系统散热冷却热量的回收与利用等 5 可降解菌袋 菌瓶及其配套装备 3 4 提高我国食用菌 生产 装备水平的建议 1 加大投入力度与抓住政策优惠 十四五 作为脱贫后的巩固期 食用菌 装备生产 企业 要把握机 遇 加速 进步 为 食用菌 产业 跨越 式 发展提供具有国际水平和中国特色的现代化食用菌生产成套装备 同时 装备生产企业在国家农机补贴政策 的 大背景下 可 加大对食用菌装备购置补贴申请力度 争取加 入国家农机补贴目录 2 加快转变产业发展方式与食用菌装备技术创新 工人工资上涨因素迫使食用菌产业转型升级 努力向生产装备自动化 智能化方向发展 原有的生产装备必然淘汰 因此 装备制造企业必须创新机 械 提高设备的技术水平 由小型企业转向集团化企业或组建机械制造合作社 以增强生产实力 转变 增长方式 提高经济效益 避免在 产业转型升级中被迫淘汰 3 增强知识产权保护意识 逐步实现标准化生产 我国食用菌装备行业标准正在逐步形成 装备 研发单位应大力申请国家专利 一方面是对自主知识产权的保护 另一方面也可促进行业朝着标准化的 方向发展 利于食用菌装备行业规模的扩大 4 重视国内 国际新装备市场动态 随着新冠 肺炎 疫情的蔓延 食用菌装备企业必须重视国内 国外双循环 在调整产业结构和产品结构的同时 以国内应用为主 积极扩大国际市场 5 加强合作 建立产业链合作联盟 食用菌生产涉及多个行业的联合 形成产业链合作联盟能在 行业中形成 较大的合 力 和影响力 不但能为成员企业带来新的客户 市场信息 也有助于企业 开拓 自身 核心业务 对于生产企业而言 联合采购还能在一定程度上降低采购成本 这或将是未来的发展趋势 4 食用菌生产装备与菌艺融合的思考 食用菌生产工艺 菌艺 是食用菌的装瓶 袋 灭菌 接种 发菌 出菇和选种 育种等过程及其 相应的操作技术 食用菌生产装备 菌机 是为实现菌艺技术而设计制造的相应装备 4 1 菌机与菌艺的关系 菌机与菌艺是一个辩证的统一体 互为基础 互相联系 既相互制约 又相互促进 菌艺是菌机的 目标和方向 没有菌艺 便无的放矢 菌机是菌艺的载体 无菌机 菌艺纸上谈兵 只有把机械技术与 栽培工艺技术有机结合并使二者相互适应 才能充分发挥食用菌生产机械潜力 实现食用菌增产增效目 的 食用菌生产装备作为先进的生产工具和实施科学技术的载体 在食用菌生产中发挥着积极和不可替 代的作用 栽培工艺的革新如 果 不利于机械化 就没有生命力 先进的菌艺技术 若 不通过机械手段来 实施 就 不可能得到大面积的应用 随着社会的进步 农业科学 栽培工艺与机械化的关系将越来越密切 必 然 宋卫东等 我国食用菌生产装备的发展现状 趋势及建议 5 将 走上菌机 菌艺紧密结合 相互适应的良性发展轨道 4 2 菌机菌艺融合 是保障食用菌安全生产的重要因素 实践证明 生产食用菌所采取的先进菌艺技术要标准化 大规模 高速度推广 必须采用机械化作 业 才能提高生产率 但由于种种原因 目前许多菌艺措施还不能通过机械化手段加以实现 食用菌工 厂化 专业化生产对机械化依赖程度越来越大 菌机菌艺融合的需求日益迫切 食用菌生产装备的机械化必须遵循食用菌品种的栽培工艺 机械化作为食用菌生产的重要手段和实 施农业科技的载体 其作用就是在遵循当地栽培工艺的前提下 利用机械化装备在生产中减轻劳动强度 提高工效 保证食用菌生产质量 5 结 语 食用菌产量稳步增长 产业发展前景广阔 食用菌生产装备技术的提升是食用菌产业发展的保障 开展高性能 低能耗 智能化的关键生产装备的研究 积极探索菌机菌艺融合发展 以满足食用菌规模 化 多元化及标准化的发展需求 是我国食用菌生产装备发展的必然道路 参考文献 1 张金霞 黄晨阳 我国食用菌产业概况 J 土壤肥料 2003 01 43 44 2 王明友 宋卫东 吴今姬 等 中国食用菌生产装备发展现状与重点分析 J 江苏农业科学 2016 44 12 1 6 3 宋卫东 王明友 肖宏儒 等 我国食用菌工厂化生产技术 J 中国农机化 2011 06 80 82 87 4 宋卫东 王明友 肖宏儒 等 基于物联网技术的食用菌生产智能化测控系统 J 中国农机化 2012 04 142 144 科学家首次解析猴头菇重组变异的遗传机制 近日 中国 农业科学院麻类研究所 农产品加工 微 生物遗传 改良与应用团队在 猴头菇 遗传学研究方面 取得重要进展 科学家基于全 基因 组的单核苷酸 多态性 表征了猴头菇重组交换 事件 这是首次在大型 真菌 中采用数量遗传学来解析重组变异的遗传机制 研究结果有利于加深对大型真菌减数分裂同源重组 的理解 相关研究成果已在线发表 据龚文兵副研究员介绍 猴头菇作为一种重要的大型真菌 具有很高的食用和药用价值 有 山珍猴 头 海味燕窝 之称 科学家基于全基因组的单核苷酸多态性 表征了猴头菇重组交换事件 鉴定了 59 个重组交换热点区域及其富集基序 并挖掘了调控重组变异的遗传位点 同源重组是减数分裂中的一个 关键环节 为有性生殖生物提供了大量的遗传变异 是遗传多样性和物种进化适应性的基础 获得的猴 头菇基因组 全基因组范围内的单核苷酸多态性标记 高精度的遗传图谱是极为宝贵的大数据资源 为 猴头菇生物学及遗传改良研究奠定了基础 结合二代和三代测序技术 科学家先期完成了猴头菇高质量 基因组组装 构建了猴头菇首个微卫星标记数据库 采用基因组重测序 构建了猴头菇首张高精度的连 锁图谱 也是目前食用菌中密度最高的遗传图谱 相关研究得到中国农科院科技创新工程 国家自然科学基金及湖南省自然科学基金等项目资助 通 讯员 廖勇凤 摘编自 2021 01 15 中国农业科学院网