趙加生,孫 妍,湯化昌,趙書光
(1.灌南縣農業(yè)技術推廣中心,江蘇 連云港 222500;2.灌南縣農業(yè)委員會,江蘇 連云港 222500;3.灌南縣蔬菜辦,江蘇 連云港 222500)
針對灌南縣農作物秸稈及菌渣等生物質資源豐富而再利用效益低,食用菌規(guī)模產能大而產業(yè)鏈條偏短,菌菇工廠化栽培關鍵技術積累少、標準化程度低等問題,灌南縣組成了由技術推廣、生產企業(yè)、科研機構等部門共同參與的“生物質資源在菌菇工廠化栽培中的循環(huán)利用技術集成與推廣”項目研究團隊,圍繞如何高效循環(huán)利用生物質資源工廠化栽培杏鮑菇、金針菇、雙孢蘑菇等問題,通過實施省農業(yè)三新工程、縣科技計劃等財政項目,開展了以稻麥秸稈、菌渣等生物質資源為基質,從國外引進雙孢蘑菇等優(yōu)良品種、技術及裝備,集成研究培養(yǎng)料高壓滅菌、隧道三次發(fā)酵、凈化室接種、養(yǎng)菌育菇環(huán)境參數數字化智能調控、鮮菇低溫倉儲、病蟲害綠色防控及菌渣再利用栽培雙孢蘑菇、草菇等關鍵技術,建立健全了生物質資源循環(huán)利用工廠化栽培菌菇關鍵技術體系。2016年,全縣生產食用菌50萬t以上,實現銷售收入45億元,增加就業(yè)2萬余人,輻射帶動農民收入9.1億元,實現了經濟、社會和生態(tài)效益的有機統(tǒng)一,促進了食用菌產業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。
隨著食用菌產業(yè)和科技發(fā)展,食用菌栽培的新型原料不斷開發(fā),農、林、牧廢棄物如稻草、麥秸、玉米芯、酒渣、豆腐渣以及各類畜禽糞便等物質均是食用菌生產的主要原料。生產食用菌之后的菌渣,不僅可為動植物提供營養(yǎng)豐富的飼料和優(yōu)質有機肥,經過處理后還可作為二次栽培食用菌的原料[1]。
工廠化栽培杏鮑菇、金針菇的培養(yǎng)料養(yǎng)分含量高、生產周期短,鮮菇采收后含有大量的菌絲體蛋白和未被吸收利用的木質素等營養(yǎng)成分,以往主要作為生物質燃料部分或全部替代煤炭燒鍋爐使用,每噸鮮菌渣全年平均收購價格僅100元左右。而以杏鮑菇、金針菇菌渣為主要原料,利用菌渣的高氮源特性進行自熱式室外一次發(fā)酵和室內二次發(fā)酵制成優(yōu)質培養(yǎng)料,替代稻麥、雞糞等常規(guī)配方,工廠化栽培木腐菌雙孢蘑菇和草菇,不僅可以充分利用菌渣的營養(yǎng)成分,延伸產業(yè)鏈條,而且可以降低生產成本,增加產業(yè)經濟效益,從而實現生物質資源的多次反復循環(huán)和利用[2]。
引進荷蘭的雙孢蘑菇機械設備和建筑材料,建造控溫控濕型培養(yǎng)料發(fā)酵隧道,通過一次發(fā)酵軟化稻麥秸稈、二次發(fā)酵腐熟基料和三次發(fā)酵播種養(yǎng)菌“三階段”工藝流程,可以制備出質地柔軟、無氨味、理化性質適中、菌絲潔白粗壯的優(yōu)質培養(yǎng)料,技術水平先進。
按配方要求,先用混料機將稻草、雞糞等生物質資源加水混合預濕,接著用拋料機將其裝入料倉,拋堆成寬8 m、厚2.8~3.4 m的料堆,利用地下管路高壓送風進行一次發(fā)酵,正常情況下,料溫很快升至65~75 ℃,第6~7天料溫開始下降時,將倉內培養(yǎng)料轉移至相鄰料倉內。在轉倉過程中,將余下的25%原料加入培養(yǎng)料中進行再次發(fā)酵,料溫會再次升到65~75 ℃,經過6~7 d,料倉完成一次發(fā)酵[3]。一次發(fā)酵結束后,用叉車將培養(yǎng)料送至相鄰隧道,通過置頂式拋料機將培養(yǎng)料均勻裝入隧道內,于同樣條件下進行為期7~9 d的二次發(fā)酵[4]。當發(fā)酵料呈棕褐色,料內出現大量白色放線菌菌斑,聞不到氨味,秸稈柔軟疏松、手拉即斷、不粘手時結束發(fā)酵,加大通風量,將料溫從48 ℃降至25 ℃以下后及時出料。用混料播種機將雙孢蘑菇麥粒菌種和培養(yǎng)料邊混勻邊輸送至密閉式高壓隧道內,維持室溫22~24 ℃、空氣相對濕度75%~80%、二氧化碳濃度1 800 mg/kg以下,在避光環(huán)境條件下促進菌種萌發(fā),菌種吃透培養(yǎng)料時三次發(fā)酵結束。與季節(jié)性大棚栽培和常規(guī)工廠化栽培模式相比,隧道3次發(fā)酵不僅可以高度熟化培養(yǎng)料,加速營養(yǎng)轉化,便于菌絲吸收,提高培養(yǎng)料質量,有利于高產穩(wěn)產,而且機械化程度高,用工成本低,綜合優(yōu)勢明顯。
2.2.1 空氣凈化室流水線接種技術
以往食用菌規(guī)?;a時,接種是在經過“保菇王”“菇?!钡仁秤镁鷮S脷忪F消毒劑殺菌的接種箱內完成的,存在勞動效率低、接種環(huán)境中消毒劑氣味殘留、雜菌感染率高的問題。凈化室流水線接種技術是借助于吸頂式空氣凈化單元、超凈工作臺、自動輸送線、電子計件器、臭氧發(fā)生器、制冷機組、風淋室等設備實現流水線接種[5],雖然一次性投入成本偏大,但操作環(huán)境舒適、勞動效率高、污染率低、接種成本低,綜合優(yōu)勢突出,現已推廣應用于香如、中翰、五棵樹等杏鮑菇工廠化周年生產企業(yè)。
具體操作辦法:接種前一天晚上,通過接種室外的控制按鈕,開啟接種室內的紫外殺菌設備,接種前1 h關閉并開啟制冷機組進行通風換氣,降溫至20~22 ℃時接種。接種員工要穿戴接種專用服裝并經風淋室除塵后進入接種室,雙手用75%酒精棉球擦拭消毒,接種工具用75%酒精擦拭并經火焰灼燒冷卻后備用。當天使用的菌種須有專人嚴格挑選并進行預先消毒處理,使用時挖棄表層1~2 cm老菌皮,用接種勺將搗碎后的菌種倒入料溫低于25 ℃的菌包孔穴中和料面上,以加快菌絲滿袋速度和保持上下菌絲菌齡一致。接種量標準為將預留孔穴填平,料面均勻覆蓋0.4 cm厚菌種即可。
2.2.2 液體菌種自動化接種技術
在優(yōu)化提升杏鮑菇液體菌種工廠化生產工藝和規(guī)?;茝V應用基礎上,項目工作組利用空氣凈化室、液體發(fā)酵罐、袋料液體接種機、控制器等設備,構建了杏鮑菇液體菌種工廠化袋料自動接種技術體系,與枝條菌種和麥粒菌種的人工接種模式相比,不僅機械化程度和接種效率高,用工成本低,而且有效地保證了菌絲發(fā)育和出菇的同步性,在食用菌工廠化生產中起到了事半功倍的效果。
具體操作辦法:液體培養(yǎng)基裝罐前,將發(fā)酵罐在壓力130~150 kPa、溫度121 ℃條件下空消2 h,裝入液體培養(yǎng)基后,在相同條件下實消40 min。待發(fā)酵罐液體內部溫度冷卻至28 ℃以下,打開培養(yǎng)室內紫外燈照射40 min進行空間消毒。消毒結束后,在酒精火焰圈灼燒條件下打開發(fā)酵罐接種口,將培養(yǎng)后的液體菌種擴接到發(fā)酵罐內,接入量為2%(體積分數)。關閉接種口,同時打開控氣閥門,通入新鮮空氣,通氣攪拌培養(yǎng),同時排出發(fā)酵過程中的廢氣。設定發(fā)酵罐內培養(yǎng)溫度23~25 ℃,發(fā)酵培養(yǎng)3 d即可使用。培養(yǎng)過程中,每天罐內液體取樣一次,在顯微鏡下觀測有無雜菌感染,若發(fā)現污染,盡早處理[6]。培養(yǎng)完成后,通過密封的無菌管道,將液體菌種加壓后送入接種車間,通過袋料液體接種機自動接入料袋(瓶)后,菌絲與固體料面緊密接觸,在適宜環(huán)境下6~12 h即可萌發(fā),24~48 h即可鋪滿料面,伸入料內。
育菇環(huán)境數據智能采集與數字化調控技術是綜合利用制冷、控溫、加濕、通風、照明、電腦主機、傳感器、監(jiān)控探頭等設備及節(jié)能環(huán)保型廠房設施建筑材料,建造高標準食用菌工廠化養(yǎng)菌和出菇車間。管理者只需按生產要求,通過中央控制系統(tǒng)收集每個育菇室環(huán)境參數,根據菇體發(fā)育特征和需求遠程調控菇房環(huán)境參數,即可保證育菇室內適宜的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度,溫度誤差0.5 ℃,空氣相對濕度誤差1%。與常規(guī)生產模式相比,該技術不僅可以實現環(huán)境參數智能化采集和數字化實時精準調控,管理更實時精準高效,而且標準化、機械化程度更高,有利于實現鮮菇高產優(yōu)質。
在以往作坊式季節(jié)性生產中,杏鮑菇養(yǎng)菌設施因陋就簡,設施條件差,環(huán)境參數全靠生產者的經驗把握,溫度、空氣相對濕度變化較大,菌絲生長同步性差,競爭性雜菌感染率偏高,嚴重時高達50%以上。而項目推廣的大庫養(yǎng)菌技術是綜合應用溫濕度控制儀、時間繼電器、制冷機組、換氣扇、儀表箱等設備組建的面積4 000~5 000 m2的大型杏鮑菇標準化養(yǎng)菌室,生產者利用電動叉車將擺滿菌包的培養(yǎng)架疊放起來,菌包擺放合計12層,空間利用率是普通層架的1.6倍,平均每個菌包培養(yǎng)管理成本降低0.13元。管理者只需按生產要求,通過調節(jié)儀表箱內的相關按鈕,即可保證養(yǎng)菌室內適宜的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度,競爭性雜菌感染率可有效控制在0.1%~0.2%,實現了數字化精準控制,不僅操作簡單,可以有效保證適宜的養(yǎng)菌環(huán)境參數,而且菌絲發(fā)育整齊一致,菌包成品率和同步性較高,便于生產管理。
在防控菇蚊、菇蠅等害蟲方面,采用“黃板誘殺+防蟲網(孔徑250 μm)+生物制劑BTI”、藍光誘殺等物理防治方法;在防控細菌、競爭性真菌等病害方面,采取廣脈動抽真空高壓滅菌、凈化室接種、地面用2%石灰水定期清洗等方法。與實現綠色防控措施之前相比,病蟲危害程度明顯下降,為品牌創(chuàng)建奠定了堅實的基礎。
2.5.1 菇房門窗安裝防蟲網
菇蚊、菇蠅幼蟲不僅喜食秀珍菇培養(yǎng)料中的菌絲,而且為害秀珍菇菇蕾,造成斷柄、倒伏、菇蕾萎縮致死。同時,菇蚊、菇蠅還容易帶入霉菌等雜菌孢子,造成菌包污染。在栽培管理中,要堅持“預防為主、防重于治、綜合防控”原則,在菇房門窗及通風口安裝防蟲網(孔徑250 μm),使用防蟲網來預防菇蚊、菇蠅成蟲飛入菇棚內在培養(yǎng)料上產卵,是經濟有效、簡單方便的防治方法,同時又可以有效解決藥物殘留問題。
2.5.2 生物制劑BTI防治病蟲害
秀珍菇生產中害蟲的發(fā)生和危害日益嚴重,化學農藥的大量使用會造成害蟲天敵被大量殺傷,害蟲抗藥性增強,環(huán)境污染加劇,尤其是鮮菇上殘留的化學農藥直接威脅著人類的健康。生物防治在食用菌病蟲害防控上還處于宣傳推廣階段,但實踐顯示其應用前景樂觀,是實現無公害食用菌生產的關鍵技術。生物制劑BTI作為一種高效微生物殺蟲劑,在食用菌害蟲的生物防治中占有重要的地位,可防治螨類、蠅蚊、線蟲,持效期40 d以上,結合使用孔徑250 μm的防蟲網圍罩大棚,出入口設置緩沖間,效果顯著。在出菇期棚內掛黃板或誘蟲燈誘殺成蟲,使蟲口減退率在95.5%~97.9%。具體的防治方法是:每667 m2用BTI可濕性粉劑150~200 g對水50~60 kg,在害蟲發(fā)病初期噴霧1~2次。
2.5.3 新型色板誘殺害蟲
在棚內懸掛誘殺菇蚊、菇蠅的黃板,一般每667 m2放置中型板(25 cm×13.5 cm)30塊左右,或大型板(40 cm×25 cm)20塊左右,均勻分布。色板粘滿害蟲后,要及時更換。
2.5.4 頻振式高效節(jié)能殺蟲燈誘捕害蟲
危害秀珍菇的害蟲主要是菇蚊、菇蠅等雙翅目昆蟲,成蟲具有趨光性。雖然成蟲的危害不像幼蟲危害那么嚴重,但成蟲產卵量大,如果成蟲得不到及時控制,幼蟲會呈幾何級數上升,從而造成嚴重的危害。頻振式殺蟲燈采用科學的光源和特制的燈管,通過發(fā)射特殊波長光線來誘殺菇蚊、菇蠅,可以有效降低菇棚內的害蟲數量。使用方法:將殺蟲燈吊掛在菇架上,殺蟲口袋距地1.5 m,使用220 V電源,每天晚間20:00開燈,次日凌晨6:00關燈,并清理接蟲袋,每天可捕獲菇蠅等害蟲4 000~8 000頭。
鮮菇采收后,及時運輸至冷藏室,經真空4卡板預冷后,再進行削根、去雜和分級,對商品性好的鮮菇進行稱量和抽真空包裝。對菇根和次品菇進行清洗分級和罐頭加工,主要制作成干品、罐頭、蜜餞等,產品商品性和附加值可得到顯著提高,既有效降低銷售淡季的市場風險,又能出口創(chuàng)匯、實現增收。
以稻草、麥秸、玉米芯及菌渣等生物質資源為原料進行食用菌工廠化栽培,既實現了變廢為寶,又提高了種植效益;鮮菇采收后的菌渣直接還田種植農作物或制成基質用于蔬菜、花卉、苗木等育苗生產,既有效解決了焚燒秸稈污染環(huán)境的問題,又促進了生物質資源的循環(huán)利用,實現了循環(huán)農業(yè)的新發(fā)展。將生物質資源的循環(huán)利用與工廠化栽培菌菇關鍵技術相結合,在食用菌主產企業(yè)進行大規(guī)模的推廣應用,充分利用生物質資源進行高效化、規(guī)?;⒅苣昊a,不僅實現了循環(huán)農業(yè)發(fā)展,改善了生態(tài)環(huán)境,而且進一步提高了杏鮑菇、金針菇、雙孢蘑菇等食用菌的鮮菇產量、品質及生物學轉化率,提升了食用菌現代化生產技術水平,應用前景非常廣闊。
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