盧國(guó)寶

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食用菌袋式栽培設(shè)備的過(guò)去、現(xiàn)狀與未來(lái)

盧國(guó)寶

（漳州興寶食用菌機(jī)械有限公司，福建 漳州 363000）

介紹國(guó)內(nèi)食用菌袋式栽培設(shè)備的發(fā)展歷程：塑料袋栽培方式的推廣及運(yùn)用，推動(dòng)了袋式栽培設(shè)備的發(fā)展，勞動(dòng)密集型的人工裝袋逐步向機(jī)器裝袋過(guò)渡，袋式栽培設(shè)備也慢慢由簡(jiǎn)易向自動(dòng)化發(fā)展，大大提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，由此推動(dòng)食用菌工廠化的發(fā)展進(jìn)程。對(duì)食用菌袋式栽培中的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)現(xiàn)狀做出了較為具體的分析。

袋式栽培機(jī)械；食用菌機(jī)械；打包機(jī)；自動(dòng)裝筐機(jī)

1 食用菌袋式栽培設(shè)備的過(guò)去

1.1 食用菌袋式栽培初始階段

1972年，漳州涂改臨、戴維浩先生等開(kāi)始使用高壓聚乙烯和農(nóng)用薄膜人工熱封口方式，制作成塑料袋，進(jìn)行食用菌菌種制作的嘗試。

1974年，福建晉江，安海，東石，進(jìn)行高壓塑料薄膜筒的吹塑，但由于高壓聚乙烯熔點(diǎn)溫度比較低，僅100 ℃，所以多采用常壓滅菌方式滅菌；高壓聚乙烯的透明度雖然好，但還存在薄袋手感粘,易拉斷，易穿，強(qiáng)度低，不便用于食用菌生產(chǎn)。

1975年，隨著石油產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，出現(xiàn)低壓聚乙烯薄膜材料，熔點(diǎn)溫度達(dá)到120 ℃，抗張強(qiáng)度得到大幅度提高。同時(shí)，還出現(xiàn)熔點(diǎn)在147 ℃的聚丙烯材料，可以使用高壓鍋進(jìn)行高壓滅菌，其透明度也得到大幅度提高。不足之處，在于冬季低溫時(shí)塑料袋容易脆化。

1976年，福建三明第三塑料廠開(kāi)發(fā)出不同規(guī)格的低壓聚乙烯、聚丙烯塑料筒，質(zhì)量上乘，為食用菌栽培提供了穩(wěn)定的塑料膜栽培容器，使食用菌栽培從傳統(tǒng)的以玻璃瓶為容器向塑料袋為容器的袋式栽培轉(zhuǎn)變。

1.2 食用菌袋式栽培逐漸成為栽培主流

1977年前后，臺(tái)灣盛行白背毛木耳太空包栽培，隨著兩岸交流進(jìn)入同緯度的漳州地區(qū)，漳州農(nóng)科所成功開(kāi)發(fā)出以塑料袋為容器的白背毛木耳栽培，漳州菇農(nóng)開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模模仿式栽培，并迅速在漳州郊區(qū)得到大面積推廣。因此，數(shù)十年來(lái)漳州白背毛木耳產(chǎn)量一直占世界總產(chǎn)量的85%。

1978年，古田戴維浩先生在銀耳瓶式栽培基礎(chǔ)上，發(fā)明了銀耳塑料袋式栽培，并在當(dāng)?shù)氐玫酱竺娣e推廣，成為當(dāng)?shù)毓睫r(nóng)致富項(xiàng)目，年產(chǎn)量占全國(guó)85%，因此，“古田銀耳”成為行業(yè)內(nèi)第一個(gè)國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。

1985年，在銀耳袋式栽培基礎(chǔ)上古田縣彭兆旺首先開(kāi)發(fā)出香菇袋式栽培，經(jīng)過(guò)不少同仁的完善，1987年，香菇袋式栽培逐漸成為福澤山區(qū)農(nóng)民的扶貧項(xiàng)目，在各地得以大面積推廣。

1986年，河南開(kāi)始以棉花加工下腳料棉籽殼為原料，塑料袋為容器，種植平菇，獲得成功。

1987年，福建晉江開(kāi)始使用聚丙烯塑料袋進(jìn)行金針菇袋式栽培。

經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，以塑料袋為容器的袋式栽培，已在多種菌類中得到開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、普及。也正是塑料袋式栽培的發(fā)展，推動(dòng)著我國(guó)食用菌設(shè)備的開(kāi)發(fā)與發(fā)展。

1.3 食用菌袋式栽培設(shè)備起步階段

1980年以后，食用菌規(guī)模化栽培開(kāi)始起步，相關(guān)食用菌機(jī)械幾近空白。1984年前后，隨著銀耳、香菇袋式栽培成功，在福建古田開(kāi)發(fā)出葉片式攪拌機(jī)和螺旋裝袋機(jī)等設(shè)備，隨后，還出現(xiàn)了枝丫破碎機(jī)、切片機(jī)等設(shè)備。

上世紀(jì)80年代末，漳州地區(qū)掀起白背毛木耳種植熱。在漳州出現(xiàn)中型白背毛木耳栽培戶，規(guī)模都在20萬(wàn)～30萬(wàn)包，規(guī)模發(fā)展更加迫切需要相應(yīng)的食用菌機(jī)械與規(guī)模栽培相配套。漳州興寶機(jī)械廠針對(duì)當(dāng)時(shí)漳州地區(qū)興起的大規(guī)模白背毛木耳栽培，1990年開(kāi)發(fā)出隔倉(cāng)式的攪拌機(jī)，以滿足規(guī)模化栽培的培養(yǎng)料連續(xù)制作的需要。攪拌葉片從單螺旋改進(jìn)成雙螺旋攪拌，同時(shí)還開(kāi)發(fā)出白背毛木耳滾筒式洗耳機(jī)和切絲機(jī)等產(chǎn)品。

此階段，食用菌機(jī)械主要是圍繞著開(kāi)發(fā)適合香菇、銀耳、白背毛木耳袋式栽培的機(jī)械，設(shè)備品種相對(duì)比較單一。

1.4 食用菌袋式栽培設(shè)備探索階段

改革開(kāi)放的東風(fēng)，促使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道。食用菌袋式栽培生產(chǎn)快速發(fā)展，陸續(xù)開(kāi)發(fā)出適合袋式栽培的小型機(jī)械設(shè)備。特別是1992年，漳州南靖開(kāi)始使用臺(tái)灣生產(chǎn)的裝袋機(jī)（栽培原料以木屑為主），以其高效率、標(biāo)準(zhǔn)化、質(zhì)量穩(wěn)定得到栽培戶的認(rèn)可。1990年興業(yè)鐵工廠（現(xiàn)漳州市興寶機(jī)械有限公司）在臺(tái)灣裝袋機(jī)的基礎(chǔ)上，針對(duì)漳州地區(qū)大量甘蔗渣原料具有高彈性的特點(diǎn)，進(jìn)行大幅度修改，試制成功適合于木屑和甘蔗渣等原料的裝袋機(jī)。經(jīng)過(guò)一年多生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，逐漸得到菇農(nóng)認(rèn)可。這一關(guān)鍵設(shè)備的突破性改進(jìn)，大幅度提高了裝袋的生產(chǎn)效率。隨后，我們進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出雙沖壓裝袋機(jī)，成為適合所有菌類袋式栽培的生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備。定型為ZD1000型培養(yǎng)料沖壓裝袋機(jī)于1995年12月通過(guò)福建省省級(jí)新產(chǎn)品鑒定。

2 食用菌袋式設(shè)備的現(xiàn)狀

進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，袋式栽培的食用菌品種不斷增加，如金針菇、杏鮑菇、海鮮菇等，栽培規(guī)模也不斷擴(kuò)大，食用菌工廠化栽培逐漸成為栽培主流，傳統(tǒng)季節(jié)性栽培逐漸被淘汰，為緊跟市場(chǎng)的變化，我們開(kāi)發(fā)出多種相應(yīng)設(shè)備，形成多品種系列產(chǎn)品，并能夠根據(jù)用戶栽培規(guī)模、需求等，進(jìn)行有機(jī)組合配置，形成生產(chǎn)線，以滿足大型工廠化企業(yè)栽培之需。

2.1 預(yù)濕翻堆系統(tǒng)

栽培料預(yù)濕的均勻度是栽培戶所關(guān)心的，本公司在大量調(diào)查的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出“自走式顆粒料翻堆機(jī)”，可以輕而易舉地將堆積的栽培料翻松，栽培料得到充分混合，使堆料重新獲得氧氣，以便于再堆積發(fā)酵（圖1）。

圖1 預(yù)濕翻堆

2.2 攪拌系統(tǒng)隨著栽培規(guī)模的發(fā)展，對(duì)攪拌機(jī)的功能要求也有所不同，不再是單純用于攪拌，而是使每一滅菌鍋次內(nèi)的所有栽培包（瓶）內(nèi)的栽培料組分、含水量、孔隙度達(dá)到一致性和菌絲生長(zhǎng)同步性的技術(shù)要求。由于栽培廠家規(guī)模不同，為了迎合更多企業(yè)的需要，開(kāi)發(fā)出0.6、1.2、2、4、6、8、9、15立方米等不同規(guī)格系列的攪拌機(jī)（圖2）。還根據(jù)用戶要求，開(kāi)發(fā)過(guò)篩、攪拌一體機(jī)，以及翻邊門(mén)送料、液壓翻斗車(chē)、移動(dòng)送料等多種進(jìn)料方式。還可加裝定時(shí)定量加水裝置，可以精確控制栽培料的含水量。

圖2 攪拌機(jī)

2.3 上方輸送生產(chǎn)線

上方輸送生產(chǎn)線，是將攪拌機(jī)、上方雙螺旋供料裝置和裝袋機(jī)三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合（圖3）。其原理：使用兩臺(tái)以上的攪拌機(jī)將栽培料自動(dòng)定量加水，充分混合，攪拌后，通過(guò)提升機(jī)，進(jìn)入上方雙螺旋式供料裝置，控制上方輸送生產(chǎn)線下端三臺(tái)裝袋機(jī)上端落料口的插板開(kāi)口的大小，以保證三臺(tái)或者更多臺(tái)裝袋機(jī)落料量達(dá)到大致相同。

2.4 裝袋機(jī)系統(tǒng)

八孔位、雙沖壓、轉(zhuǎn)盤(pán)式裝袋機(jī)是本公司穩(wěn)定型產(chǎn)品，已成為主流產(chǎn)品，同時(shí)，為了提高工作效率，近幾年研發(fā)成功一臺(tái)配套外裝置——自動(dòng)出包輸送機(jī)。

其工作原理：僅是在裝袋機(jī)上增加弧型擋板，栽培包改變方向進(jìn)入輸送機(jī)，員工坐在分配槽的兩側(cè)，完成套套環(huán)和塞塑料塞兩道工序。這種擴(kuò)展工作臺(tái)面的方法，有效提高了工作效率，有利于員工計(jì)件工作制實(shí)施（圖4，圖5）。僅這一微小改動(dòng)，就可節(jié)省一個(gè)用工量。

圖4 弧型擋板

圖5 分配槽擴(kuò)展工作臺(tái)

2.5 裝袋車(chē)間裝筐機(jī)系統(tǒng)

自2000年以來(lái)，國(guó)家越來(lái)越重視農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，各級(jí)政府對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行政策性的傾斜，使各地食用菌企業(yè)如雨后春筍發(fā)展起來(lái)。對(duì)機(jī)器換人的需求不斷提高，開(kāi)發(fā)出的自動(dòng)裝筐機(jī)，解決以往員工將周轉(zhuǎn)筐搬運(yùn)上架，勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大的難題（圖6）。

圖6 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作運(yùn)行

其工作原理是：滅菌小車(chē)定位后，栽培包置于周轉(zhuǎn)筐內(nèi)，通過(guò)滾筒流水線，進(jìn)入裝筐機(jī)，三筐或四筐定位，機(jī)械手提升，整筐推入移動(dòng)滅菌層架。再整車(chē)推入滅菌鍋內(nèi)滅菌（圖6～圖9）。

圖7 車(chē)間試機(jī)運(yùn)行

圖8 正在裝配機(jī)械手

圖9 準(zhǔn)備發(fā)運(yùn)瓶式栽培生產(chǎn)線

2.6 室內(nèi)袋式栽培單排卸筐機(jī)

滅菌后，需要將滅菌小車(chē)上的周轉(zhuǎn)筐卸筐，置于傳送帶上，進(jìn)入凈化車(chē)間流水線上的接種系統(tǒng)。

2.7 袋式液體菌種接種機(jī)

液體菌種在食用菌栽培上的優(yōu)勢(shì)，顯而易見(jiàn)，但數(shù)十年來(lái)一直反反復(fù)復(fù)，難以推廣，生產(chǎn)上依然多采用固體菌種。而今，由于空氣凈化器的問(wèn)世，規(guī)?；B續(xù)性生產(chǎn)系統(tǒng)的確定，使幾起幾落的液體菌種重新煥發(fā)新春。

近幾年，東北黑木耳袋式栽培已經(jīng)開(kāi)始使用液體菌種，并逐漸普及。在金針菇栽培上，袋式栽培、瓶式栽培模式都已廣泛應(yīng)用液體菌種接種模式，在杏鮑菇、海鮮菇、香菇袋式栽培上，液體菌種開(kāi)始進(jìn)行有益的嘗試。于是，我們也順勢(shì)開(kāi)發(fā)出與使用液體菌種相配套的機(jī)械設(shè)備。在數(shù)秒內(nèi)，機(jī)械自動(dòng)完成拔塞子，接種，塞回塞子，一氣呵成。每小時(shí)接種速度高達(dá)數(shù)千袋，大幅度減少員工數(shù)量。由于員工數(shù)量減少，凈化間內(nèi)的無(wú)菌度得到提高。

2.8 大型脫袋機(jī)

栽培后的塑料袋菌包，運(yùn)至室外，使用大型破碎機(jī)破碎，栽培料與塑料薄膜自行分離，廢料再進(jìn)行第二次生物再轉(zhuǎn)化，最后作為有機(jī)肥回歸自然，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的南方地區(qū)已經(jīng)得到應(yīng)用。

經(jīng)歷了25年的風(fēng)風(fēng)雨雨，本公司在食用菌行業(yè)里得到大家的認(rèn)可。產(chǎn)品遍及全國(guó)食用菌廠區(qū)，向內(nèi)銷(xiāo)至三資企業(yè)、各省市食用菌龍頭企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、食用菌生產(chǎn)大戶等，向外銷(xiāo)往東南亞、澳大利亞、新西蘭、美國(guó)、墨西哥等地區(qū)和國(guó)家，在美國(guó)西雅圖設(shè)有代銷(xiāo)點(diǎn)。在生產(chǎn)袋式栽培設(shè)備的同時(shí)，本公司也生產(chǎn)瓶式栽培設(shè)備。

3 食用菌袋式栽培設(shè)備的未來(lái)

食用菌袋式栽培過(guò)程，很多屬于重復(fù)性勞動(dòng)，動(dòng)作比較單一化，如何將工業(yè)4.0（一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃），特別是機(jī)器人應(yīng)用到食用菌包制作流水線上，代替員工，是未來(lái)的研究方向。在臺(tái)灣已經(jīng)開(kāi)始使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，整個(gè)培養(yǎng)架的栽培包能夠自動(dòng)在不同培養(yǎng)區(qū)域間移動(dòng)，還出現(xiàn)無(wú)人栽培架牽引車(chē)。雖然機(jī)器人應(yīng)用需要投資，但它屬一次性投資，和人工年工資相比仍具有優(yōu)勢(shì)，因此未來(lái)機(jī)器人在食用菌行業(yè)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普及。

袋式栽培和瓶式栽培模式各有千秋，袋式栽培最大的優(yōu)點(diǎn)在于大幅度減少第一次制作塑料瓶的大額投資。未來(lái)袋式栽培相配套的設(shè)備將會(huì)越來(lái)越完善，其工作效率將會(huì)趕上并超越瓶式栽培。預(yù)計(jì)我國(guó)今后將會(huì)出現(xiàn)袋式、瓶式兩種栽培模式并存的局面，但筆者認(rèn)為袋式栽培更加適合我國(guó)國(guó)情，也更適合中小企業(yè)的發(fā)展。

S22，S646

A

2095-0934（2015）03-153-04