發布時間:2009-10-12
來源:中國食用菌商務網
食用菌工廠化栽培是最具現代農業特征的產業化生產方式。其采用工業化的技術手段,在相對可控的環境設施條件下,組織高效率的機械化、自動化作業,實現食用菌的規模化、集約化、標準化、周年化生產。
國際上食用菌工廠化生產有著較長的發展歷史。1947年,荷蘭首先采用在控制溫度、濕度和通風的條件下種植雙孢蘑菇,由此開了草腐菌工業化生產的先河。之后,美國、德國、意大利等國相繼實現了雙孢蘑菇的機械化和工廠化生產。近年來,東歐的波蘭等國也在迅猛發展。日本在20世紀60年代開始,創立了木腐菌瓶栽和袋栽的工廠化生產模式,實現了周年化生產。20世紀80年代韓國和我國臺灣地區也相繼引進日本生產模式,并根據自身條件加以改進,生產規模不斷擴大,栽培技術日臻成熟。
我國內地的食用菌工廠化生產走過了一條曲折的道路。20世紀80年代從美國、意大利等國家先后引進了9條大型的雙孢蘑菇工業化生產線,但是由于技術原因、市場原因和管理因素等問題,除了山東九發能夠成功運作外,其余都被迫停產放棄。工廠化生產一度處于低潮。然而到了九十年代。隨著改革和開放進一步深入,國內再次掀起了進軍食用菌工廠化的投資熱。除了臺灣一些工廠化生產廠家陸續進入大陸建廠外,國內不少企業如上海浦東天廚菇業有限公司、豐科生物技術有限公司、北京天吉龍食用菌公司等,在學習借鑒國外成功經驗的基礎上。采用引進設備和自創技術相結合,開始了新一輪的艱苦創業,并且先后獲得了成功。此外,各地小型半工廠化或設施加強型的生產模式更是不斷涌現,我國的食用菌工廠化建設正在迎來一個新的發展高潮。
食用菌工廠化生產,是歷史的必由之路。中國的食用菌工廠化生產項目如何才能成功建設,如何才能健康發展,其中有若干重要關系問題是需要認真研究解決的。
1 農業技術和工業技術
食用菌工廠化生產實質上是現代農業科學和現代工業技術強勢結合,孕育生成的一種復合生產體系。
1.1現代農業科技是基礎 食用菌工廠化生產必須依據現代農業科技的發展,它所做的首要工作足在研究和揭示菌物生理生態規律的基礎上,建立生產模式并為工業技術配套提供科學依據。中國是世界上人工栽培食用菌歷史最為久遠、品種最為豐富、傳統技藝最為精湛的國家。我國的菇農在長期的生產實踐中積累了極為寶貴的經驗,創造出非常實用的技術。但是這種大部分依靠口傳身授的經驗型技藝往往只有感性認識,缺乏理論分析;只有經驗判斷,缺乏實驗數據;只有定性概念,缺乏量化指標。這就會使工業技術在配合過程中把握不定甚至難以人手。因此需要有農業科研人員、實驗人員和生產人員一起協作攻關。運用現代的農學理論知識,科學地闡述作為生產對象的菌物生長奧秘,同時總結傳統農藝技術精華,運用定性定量分析的方法,把農業生產過程模式化,把栽培經驗數據化,把農藝要求指標化。這是一項非常重要的基礎工作:小小的食用菌生產,涉及到許多農業學科領域的知識綜合,如菌物生理學、生態學、遺傳學、育種學、營養學、栽培學、氣象學、病蟲害防治技術等,需要大量的實驗數據分析以及反復的生產實踐證明,缺乏這樣的工作基礎,要進行高水平的食用菌工廠化項目建設是難以想象的。
1.2現代工業技術是手段食用菌工廠化生產必須依托現代工業技術的武裝,采用移植和嫁接的方式,把眾多工業領域的高新技術和成熟技術引入到農業生產過程。幫助其完成從田間到車間、從農藝到工藝的轉變。例如生物技術、電子技術、自動化技術、信息技術、化學技術、新材料技術乃至航天技術等大批高新技術成果都可以在食用菌工廠化這個平臺上組裝應用,一顯身手。不僅是單項技術,而且可以是集成技術。工業技術的加盟,給農業的生產方式帶來根本性的變革。其中最為顯著的是兩大變化:一是先進的環境設施和控制技術的采用,實現了食用菌栽培的全天候作業、周年化生產、反季節供應,從而使傳統生產“靠天吃飯”被動局面成為歷史。二是高效的機械裝備和作業技術的采用,十幾倍甚至數十倍地提高了勞動生產率,從而使大批農民從低效的手工作業方式中解放出來。例如食用菌生產的制種環節,工廠化生產引進了真空高壓蒸汽滅菌技術、層流空氣過濾凈化技術和自動化接種設備,整個生產在完全密閉凈化的條件下進行,使菌種污染率降到了最低點。同時數十倍地提高了勞動生產率,極大地降低了能源消耗,改善了工作環境。
農業技術是母本,工業技術是父本,兩大產業技術結合的好壞決定了食用菌工廠化生產技術成敗和水平優劣。雙方的關系不是簡單的農業出題、工業答題,也不是籠統的兩種技術疊加,而是一種相互滲透、相互影響、相互適應、相互融合的過程,是一種你中有我,我中有你、共同促進、攜手發展的關系。農藝人員面對的是生產方式的變化,就要充分了解工廠化生產所特有的標準化、規模化、連續化特點,在建立生產模式中,注重研究和解決一系列新的子課題,如適應大規模集約化栽培的工廠化專用品種的選育,標準化栽培技術體系的建立,以及以克服連作障礙為目標的安全無公害植保技術的應用等。工程人員面對的是生產對象的改變,也要切實懂得食用菌的繁殖生長過程絕不能等同于普通的物理加工或化學反應,它是一個高級的物質生命運動過程,而我們面對的則是這個過程的復雜性、變化性、模糊性和隨機性。因此在技術方案的選擇中就要考慮,不僅要滿足個體對象,而且要滿足群體對象;不僅要符合靜態指標,而且要符合動態指標;不僅要考慮單因素影響,而且要考慮多因素的交互影響。選擇采用系統技術、信息技術、智能化控制技術等相應的高新集成技術,來滿足食用菌工廠化生產的需要。上海浦東天廚菇業有限公司在工廠化生產項目的建設過程中。農業科技人員和工程技術人員密切合作,相互啟發,取長補短,努力實踐,攜手攻克了一道道難關,在不少關鍵的技術環節上都融進了雙方的創新思路。
2 自然條件和環境控制
環境設施和控制是食用菌工廠化生產最為關鍵的技術。以此形成菌物生長的生命支持系統。研究它的系統特點對于指導工廠化建設有著十分重要的意義。食用菌工廠化生產的環境系統既是一個受自然規律制約的人工仿真系統,又是一個人類馴化了的自然生態系統。換句話說,食用菌工廠化的建設既要充分考慮外部大環境的影響,又要十分注意內部小環境的營造。
上世紀80~90年代。國內曾相繼從國外引進各種類型的大型溫室,然而卻成果寥寥,成功者不多。其中非常重要的原因是這些先進的人工環境設施并不能完全適應我國的自然條件及具體國情。例如,誕生于荷蘭的溫帶型自控溫室,在我國寒冷的北方地區只能正常運作幾個月時間,其它時間則要用很高的能源代價來維持保溫。而在南方地區的炎熱夏季,它又無法充分降溫。因此作物在相當長的時間內處于逆境生長的狀態。我國幅員遼闊,地形復雜,季候性強,各個地區的環境氣候差異性很大,農業工廠化生產不考慮所在地區的自然條件。不因地制宜,盲目照搬照抄國外的設施裝備,肯定要吃大虧的。與此相反,從90年代起在我國廣東、上海、北京興建的一批食用菌工廠化生產項目,大多參照了日本、韓國、臺灣的設施系統的經驗,由于地域相似、緯度相近,選用設施的適應性較強,因此成功率較高。這些項目在建設過程中,大多比較重視工廠所在地區的地理環境和氣象氣候條件,充分考慮光照、溫度、雨量、季風、潮汐等因素,對建筑結構、被復材料、環境設備以及控制系統都作了比較周到的設計。一方面最大限度地利用自然條件的有利因素,提高光、熱、水、氣等自然資源的有效利用,以節約人工輔助能的投入,降低投資費用和運行成本。另一方面又注意克服自然環境的限制因素,有效地消除自然災害和各種天氣變化對菌物生長帶來的不利影響,例如我國南方地區雨熱同季,往往高溫伴隨著高濕,對食用菌生產極為不利。而廣東和上海的幾家工廠化企業在設施裝備上都比較有針對性地采取了措施,化不利因素為有利因素,反而在外界不適的條件下取得絕佳的產量。
人工實施的環境控制實質上是在有限范圍內采用人工技術對自然環境的一種補充、改善和加強。也就是營造一個內部的小環境、小氣候,以改變不利的外界條件影響或者是削弱不良的生態因素對生物種群的危害,以期獲得系統的最高生產力,發揮最大的綜合效益。菌物的生態環境極其微妙,在工廠化生產采用高密度、立體化栽培的情況下,怎樣使人工設施影響能夠均衡照顧每個生物個體,普施甘霖、同此涼熱,確實是值得人們大費心思的。要提高工廠化的生產水平就要提高對環境設施的控制水平。這里光靠某項單一技術的發展是無法勝任的。必須采用涉及多學科、多領域的集成技術,例如計算機技術、信息技術、生物技術、新材料技術、建筑工程技術、暖通工程技術、制冷工程技術等彼此協同配合。溫、光、水、氣是最重要的生態因子,它們對食用菌生長的影響往往呈現一種交互作用。比方,通風同時會引起溫度波動和濕度變化。因此過去那種以時間、限值為設定目標的單一因素的開關控制對于大規模的工廠化生產,已經很不適應。以計算機和軟件為基礎的信息收集處理和傳感技術的發展,使人工環境控制技術進步到復合化的智能型多因素聯動控制。其可以周密地考慮各種生長因素的互動關系,選擇最佳的控制方案,同時指揮多項控制設備滿足系統要求。目前國外又在復合控制的基礎上,逐步發展遠程控制、生理監測等更先進的集成技術手段。
3合理投入和高效產出
長期以來,我國農業現代化在種植領域一直是步履蹣跚,無法實現大的跨躍。各地為建設現代化農業園區而引進仿制的各種大型溫室、植物工廠等設施項目,目前除了一部分采用觀光農業、旅游農業的綜合效益進行彌補外,絕大多數都是效益不佳或者因虧損而無法繼續。20世紀80年代我國從國外引進的9條雙孢蘑菇自動化生產線,最后只有山東九發碩果僅存。緣何這些現代化的設施項目在中國土地上會發生這種高技術低收益的悖論呢?除了前段分析的設施與環境條件不夠符合外,其根本的原因在于成本效益障礙,主要表現在:初始投入大。一條雙孢蘑菇大型生產線或者一個成規模的金針菇生產廠動輒投入以千萬元計。運行費用高。主要是能耗,以金針菇生產為例,在南方8月份菇房平均每平方米的耗電50度左右。單位產出低。我國人工溫室的單位面積產出遠低于國外,以黃瓜和番茄為例,荷蘭平均年產量為40 000kg/667m2。上海為全國水平最高,年產量不過22 000kg/667m2,而全國平均水平只有荷蘭的1/3和1/4。價格無優勢,工廠化產品和傳統方式生產的產品在市場銷售價格無法拉開差距。
成本效益實際上是一個投入產出比率問題。投入是分母,產出是分子。只有做小分母,做大分子,合理投入和高效產出雙管齊下,才能從根本上解決我國食用菌工廠化生產(乃至整個工廠化農業)的出路問題。
上海浦東天廚菇業有限公司在其工廠化生產項目的建設投產過程中,在控制成本和提高產量上大做文章。
3.1首先是節約建設費用他們算過這樣一筆帳,在建設期間每減少100萬元投入,就會在經營期間每年增加15萬元效益(減少折舊和利息)。具體做法是采用高新技術和常規技術結合。一方面積極采用現代高科技的最新成果,形成和發展自己的核心專長和關鍵技術。另一方面也不摒棄常規技術的應用。他們通過分析認為,國外不少同行企業在物流環節采用計算機控制的自動化系統,包括上料、下料、堆垛、裝運均采用機器人、機械手、光電識別分揀裝置、連綿不斷的運輸鏈等,生產效率極高,簡直就是無人工廠,這在勞動力成本極高的國家是合情理的,但如果在國內也照此仿效,那就可能造成物化的勞動成本大大高于活勞動成本的比較劣勢,加大投資成本和運作費用。因此,他們沒有照搬采用如此昂貴的設施系統,而是選用適用技術,以成本低廉的運輸方式和人力配合解決問題。一樣達到目的。實踐證明企業應從技術需要和經濟合理的角度出發,采用高新技術、常規技術和簡單技術的組合配套,從而獲得最優的性價比。進口關鍵設備和國內配套結合。天廚菇業在建設初期,沒有采取全盤引進的方式,而是選擇引進關鍵技術、關鍵設備,其它則采取自行研制和國產化配套方式解決,整個引進設備的金額只占全部項目建設費用的20%,節約了大量資金。
3.2其次是提高產出水平工廠化農業要在科學的指導下,不斷克服限制因素,使有限的資源發揮最大的潛力,實現最高的產出效益。上海浦東天廚菇業有限公司一期工程項目原定設計能力為月產50t純白金針菇。實際運作中他們實施了一系列科學的增產措施。例如挖掘時間潛力,把每周6 d生產改為7 d生產。挖掘空間潛力,壓縮輔助用地,增加菇房面積,并且在反復試驗可行的基礎上提高每間菇房的承載力。使生產投入提高了14%。挖掘種源潛力,采用優質高產品種。挖掘栽培潛力,改進工藝,提高產質量。通過一系列措施,月產水平從50t、60t、70t,一直提高到90t以上。2003年全年產量突破一千噸大關,比原定的設計綱領提高了三分之二。效益大幅度提高,每畝土地年產達到150 000kg鮮菇,每個工人創造的產值達到30萬元,實現了土地資源貢獻率高、勞動生產率高、產品附加值高、生物轉化率高的“四高”,每年效益增長大于產量增長。該廠的實踐證明,只要遵循自然規律和經濟規率辦事,從中國的國情出發,食用菌工廠化生產是可以走出一條高產出、高收益、高回報的發展路子的。
4產品打造和市場建設
產品是企業價值創造的物化凝結。在物質豐富、生活水準日益提高的今天,人們對產品性態、價值功能的要求越來越高。食用菌工廠化生產必須提供高品位、高質量的產品才能符合市場需求。也因此可以獲得更高的產品附加值。 劉 遐(上海浦東天廚菇業有限公司,201203)(待續)
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