王明友++宋衛(wèi)東++吳今姬++王教領(lǐng)++王培雨

摘要：食用菌生產(chǎn)裝備是實(shí)現(xiàn)食用菌大國(guó)向強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重要保障，是涵蓋基質(zhì)粉碎、攪拌、裝袋（瓶）、滅菌、接種等多工序的成套裝備，研究分析食用菌生產(chǎn)裝備對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)提升與規(guī)模發(fā)展都有極其重要的意義。為了梳理中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀，有效推進(jìn)中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)、促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，在梳理中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述當(dāng)前中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備存在的主要問(wèn)題，即生產(chǎn)裝備企業(yè)規(guī)模小、技術(shù)人才缺乏、與國(guó)外存在較大差距、科研平臺(tái)少、標(biāo)準(zhǔn)滯后等。分析草腐菌生產(chǎn)裝備、木腐菌生產(chǎn)裝備和生長(zhǎng)環(huán)境等方面的研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)：（1）草腐菌以智能化發(fā)酵隧道、送料布料一體機(jī)、堆肥打包機(jī)、自動(dòng)割菇機(jī)、卷簾式自動(dòng)上料覆土機(jī)等為主；（2）木腐菌以瓶栽食用菌機(jī)械化生產(chǎn)成套裝備的優(yōu)化提升與袋栽筐式栽培技術(shù)體系為主；（3）生長(zhǎng)環(huán)境以質(zhì)量可追溯的全程物聯(lián)網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)為主。最后，提出中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備應(yīng)向智能化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)情化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：食用菌；生產(chǎn)裝備；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展重點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S233.74文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A[HK]

文章編號(hào)：1002-1302（2016）12-0001-05[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2015-10-08

基金項(xiàng)目：國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：CARS-24）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：201503137）；江蘇省科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：BE2015726）。

作者簡(jiǎn)介：王明友（1982—），男，山東沂南人，碩士，助理研究員，主要從事食用菌機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)研究。E-mail：wmyss@126.com。

通信作者：宋衛(wèi)東，研究員，主要從事食用菌機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)研究。E-mail：songwd@163.com。

中國(guó)是世界食用菌生產(chǎn)第一大國(guó)，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中，其2014年產(chǎn)值是僅次于糧、菜、果、油之后的第五大類(lèi)作物[1-2]，已成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)[3]。目前，中國(guó)的香菇、平菇、金針菇、草菇、黑木耳、銀耳、滑菇、靈芝等產(chǎn)品的產(chǎn)量均居世界第1位[4]。中國(guó)食用菌的產(chǎn)量從1978年占全球總產(chǎn)量的5.7%發(fā)展到2009年的80%以上[5]。隨著食用菌在藥用領(lǐng)域的深入研究，其具有的免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、降血脂、護(hù)肝等功能，日益受到廣泛關(guān)注[6-8]，這就促使其需求量越來(lái)越大，生產(chǎn)裝備要求也越來(lái)越高。中國(guó)食用菌生產(chǎn)經(jīng)歷了房前屋后的庭院生產(chǎn)、特種蔬菜生產(chǎn)、集約化生產(chǎn)和工廠化生產(chǎn)四大階段[9]。產(chǎn)量從2000年的663.8萬(wàn)t增長(zhǎng)到2013年的3 169.7萬(wàn)t（圖1），年均增長(zhǎng)率在10%以上。自2000年以來(lái)，中國(guó)食用菌工廠化生產(chǎn)快速增加，據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)食用菌工廠化企業(yè)729家（含在建、新建企業(yè)42家），平均日產(chǎn)6 133.96 t，年產(chǎn)195萬(wàn)t。目前，中國(guó)內(nèi)地食用苗工廠化生產(chǎn)中，只有金針菇、杏鮑菇、雙孢蘑菇等少量品種實(shí)現(xiàn)了初步工廠化、機(jī)械化生產(chǎn)，產(chǎn)量一般只有國(guó)外的1/3，成本也比較高[10]，與國(guó)外食用菌生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、可監(jiān)控與質(zhì)量可追溯相比還有很大的差距[11-13]。因此，中國(guó)中小型工廠化生產(chǎn)食用菌一般采用國(guó)內(nèi)組裝配套的設(shè)備[14-15]，而大型工廠化生產(chǎn)食用菌一般引[CM（25]進(jìn)日韓與歐洲等國(guó)的設(shè)備[16-18]。中國(guó)的食用菌生產(chǎn)并沒(méi)[CM）]

有按西方和日韓等國(guó)的大型工廠化模式發(fā)展，而是按照中國(guó)國(guó)情走出了一條具有中國(guó)特色的食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路[19]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年中國(guó)菌農(nóng)采用大棚種植的食用菌產(chǎn)量占總產(chǎn)量的98.8%；只有1.2%來(lái)自于工廠化、機(jī)械化種植[20]。而到2012年，雖然食用菌工廠化企業(yè)有了大幅度發(fā)展，但具有規(guī)模效用和品牌意識(shí)的企業(yè)數(shù)量仍然偏少，日產(chǎn)量小于5 t的企業(yè)數(shù)量占據(jù)多數(shù)[21]。食用菌生產(chǎn)機(jī)械化是指用機(jī)械手段完成食用菌的栽培，主要配套設(shè)備包括配料及拌料機(jī)械設(shè)備、裝瓶（袋）設(shè)備、高效滅菌設(shè)備、接種設(shè)備、培養(yǎng)栽培環(huán)境調(diào)控設(shè)備、采收包裝設(shè)備和采后清理設(shè)備等[22]。我國(guó)食用菌栽培歷史至今已有1 000多年，但機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展只有不到80年的時(shí)間，其生產(chǎn)方式的多樣性是未來(lái)發(fā)展的主流[23]。美國(guó)在二戰(zhàn)之前就已廣泛應(yīng)用簡(jiǎn)單機(jī)械于雙孢蘑菇生產(chǎn)，二戰(zhàn)后率先實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化，并迅速帶動(dòng)了其他發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械化發(fā)展[24]。

為了梳理中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀、有效推進(jìn)中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)、促進(jìn)食用菌生產(chǎn)現(xiàn)代化建設(shè)，本研究在梳理中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了當(dāng)前中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備存在的主要問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)階段中國(guó)草腐菌與木腐菌生產(chǎn)急需解決的重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)裝備進(jìn)行分析。最后，提出中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展方向。

1食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備經(jīng)歷了從無(wú)到有，從單機(jī)到成套，從簡(jiǎn)單控制到數(shù)字控制、再到現(xiàn)在智能控制的發(fā)展過(guò)程，同時(shí)也經(jīng)歷了從應(yīng)用單項(xiàng)工業(yè)技術(shù)到多項(xiàng)先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的歷程。中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備始終伴隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大而發(fā)展，滿足了不同時(shí)期食用菌生產(chǎn)對(duì)機(jī)械化裝備的需求[25]。筆者按中國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程時(shí)間區(qū)分，大致先后經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。

1.1初始發(fā)展階段（1949—1979年）

這一階段是中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的原始發(fā)展階段。在食用菌栽培初始階段，機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備只能部分代替人工進(jìn)行簡(jiǎn)單的作業(yè)，設(shè)備運(yùn)行還只能停留在人工動(dòng)力或輔助動(dòng)力運(yùn)行階段，只能采用簡(jiǎn)單的機(jī)械傳動(dòng)模擬人工完成輔助作業(yè)，且不能實(shí)現(xiàn)單一工序的全過(guò)程操作，絕大多數(shù)時(shí)間需要人工進(jìn)行輔助作業(yè)[26]。此時(shí)，食用菌生產(chǎn)設(shè)備大都為菇農(nóng)自己設(shè)計(jì)、制造，并在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)更改，以滿足當(dāng)前生產(chǎn)需要。這個(gè)階段的食用菌機(jī)械廠家主要是當(dāng)時(shí)的農(nóng)機(jī)廠、校辦廠生產(chǎn)的用于段木生產(chǎn)的打眼機(jī)、制作菌種用的裝瓶機(jī)、小型的滅菌設(shè)備，應(yīng)用的地區(qū)主要是福建省、浙江省等。

1.2引進(jìn)消化吸收階段（1979—1992年）

改革開(kāi)放的深入、國(guó)內(nèi)機(jī)械制造水平不斷進(jìn)步以及中國(guó)食用菌產(chǎn)量迅速增加，都促使中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備向著功能齊全的方向發(fā)展。此時(shí)，為了擴(kuò)大栽培數(shù)量，迫切要求改進(jìn)食用菌栽培環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)裝備，以提高生產(chǎn)效率。這一階段中國(guó)主要研發(fā)與借鑒生產(chǎn)了攪拌機(jī)、裝袋機(jī)、裝瓶機(jī)、滅菌鍋等生產(chǎn)設(shè)備，使機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備在食用菌生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1.3提升與發(fā)展階段（1992—2000年）

步入21世紀(jì)，中國(guó)改革開(kāi)放不斷深化，食用菌企業(yè)迎來(lái)了難得的提升與發(fā)展階段，中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而壯大。食用菌機(jī)械化生產(chǎn)裝備性能越來(lái)越優(yōu)良，功能越來(lái)越完善，使用越來(lái)越方便，操作可靠性、安全性越來(lái)越高，能滿足食用菌生產(chǎn)全過(guò)程各工序的生產(chǎn)需要，提高了食用菌產(chǎn)業(yè)栽培過(guò)程中的工業(yè)化水平，做到機(jī)械化作業(yè)。這一階段的主要特點(diǎn)是完成成套裝備在生產(chǎn)全過(guò)程中的應(yīng)用，并突破了制約流水線生產(chǎn)中的核心設(shè)備，使工業(yè)化流水線的生產(chǎn)方式在食用菌產(chǎn)業(yè)中得以應(yīng)用。

1.4穩(wěn)定調(diào)整與創(chuàng)新階段（2006至今）

進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展正在加快，各級(jí)政府也在資金政策上培育龍頭企業(yè)，完成原始積累的菇農(nóng)正在向工廠化、機(jī)械化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，中國(guó)食用菌生產(chǎn)基本上達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)格化、機(jī)械化、工廠化，并在物料前處理階段已實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)設(shè)備的選擇[27-30]。同時(shí)，生長(zhǎng)階段應(yīng)用各種工業(yè)化技術(shù)如測(cè)控技術(shù)、視頻技術(shù)等，逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備在調(diào)控與操作方面的智能化控制[31]，做到了機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備按照控制程序完成工藝流程，給操作者提供人性化的操作界面和工作環(huán)境。實(shí)現(xiàn)了食用菌產(chǎn)業(yè)由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式向工業(yè)生產(chǎn)方式的全過(guò)程轉(zhuǎn)變[32]，在食用菌生產(chǎn)中獲得最大生物學(xué)轉(zhuǎn)化效率。

2食用菌生產(chǎn)裝備存在的主要問(wèn)題

中國(guó)食用菌生產(chǎn)技術(shù)裝備起步晚、起點(diǎn)低，但隨著中國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷壯大，生產(chǎn)裝備水平也有了大幅提升。與國(guó)外食用菌生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)相比，中國(guó)食用菌生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)裝備主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

2.1國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)裝備龍頭企業(yè)帶動(dòng)不強(qiáng)

全國(guó)現(xiàn)有食用菌生產(chǎn)裝備終端企業(yè)100多家，但真正形成規(guī)模，市場(chǎng)占有率高的企業(yè)不多，絕大多數(shù)是家族式管理，企業(yè)主大多存在“小富即安”的思想。企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，市場(chǎng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力較差，“大市場(chǎng)”與“小作坊”矛盾突出。雖然國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的瓶栽木腐菌工廠化成套設(shè)備已基本滿足國(guó)內(nèi)食用菌工廠化機(jī)械化生產(chǎn)需求，但因設(shè)備的可靠性、智能性方面與日韓國(guó)家相比尚存一定差距，大型木腐菌食用菌工廠化生產(chǎn)所選裝備仍以日韓國(guó)家的成套裝備為主，草腐菌工廠化生產(chǎn)裝備仍以歐美為主，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在市場(chǎng)上的占有率還較低。

2.2國(guó)內(nèi)食用菌裝備企業(yè)技術(shù)管理人才嚴(yán)重缺乏

國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)裝備企業(yè)中的技術(shù)人員，絕大多數(shù)只懂機(jī)械技術(shù)，不懂食用菌生產(chǎn)工藝，大部分沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，知識(shí)更新和技能培訓(xùn)欠缺，高素質(zhì)的產(chǎn)品研發(fā)人員、管理人員和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人員引不進(jìn)、更是留不住[33]。由于人才缺乏，企業(yè)自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能力較弱，工藝裝備水平差，產(chǎn)品科技含量低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

2.3國(guó)內(nèi)草腐菌食用菌裝備技術(shù)水平相對(duì)落后

目前，我國(guó)草腐菌生產(chǎn)中的機(jī)械化裝備，主要是一些工廠化生產(chǎn)中的輔助類(lèi)產(chǎn)品，普遍技術(shù)含量低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，即使少數(shù)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品在某些環(huán)節(jié)或功能上有所創(chuàng)新，也極易被仿制。同時(shí)，企業(yè)專(zhuān)利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)更是未達(dá)初衷，直接促成了裝備產(chǎn)品低水平仿制的盛行。國(guó)產(chǎn)設(shè)備中的多數(shù)食用菌生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的主要技術(shù)性能、產(chǎn)品可靠性以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等指標(biāo)，相當(dāng)一部分只達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品20世紀(jì)70年代的水平，少部分產(chǎn)品達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)80年代的技術(shù)水平，僅個(gè)別產(chǎn)品達(dá)到20世紀(jì)末期國(guó)際技術(shù)水平[34]，尤其是在智能控制技術(shù)的應(yīng)用方面差距更為明顯，最終導(dǎo)致國(guó)內(nèi)食用菌產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量始終低于發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)水平。

[HTK]2.4國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)裝備研發(fā)平臺(tái)建設(shè)滯后，國(guó)內(nèi)尚無(wú)國(guó)家級(jí)食用菌裝備工程技術(shù)中心[HT]

食用菌裝備生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊、規(guī)模小、實(shí)力差、科研人員和設(shè)備設(shè)施不到位，大多停留在簡(jiǎn)單農(nóng)機(jī)水平狀態(tài)上，模仿復(fù)制的多，專(zhuān)業(yè)的、高水平的產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心尚未真正建立，企業(yè)各自為陣，缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐平臺(tái)。一些粗制濫造的偽劣假冒設(shè)備生產(chǎn)商靠廣告或靠低價(jià)格去贏取客戶(hù)買(mǎi)便宜貨的心理。因這些設(shè)備沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)、沒(méi)質(zhì)量、沒(méi)服務(wù)造成用戶(hù)的損失，擾亂了食用菌機(jī)械的市場(chǎng)。

2.5國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)裝備標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后

現(xiàn)階段，食用菌機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用過(guò)程中缺少必要的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[35]，造成生產(chǎn)企業(yè)自行生產(chǎn)設(shè)備，不同廠家生產(chǎn)的同一種設(shè)備其零部件等無(wú)法通用，給菇農(nóng)造成了極大的麻煩，影響了設(shè)備的正常使用。同時(shí)，地方性的食用菌生產(chǎn)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)較少，尚無(wú)法保障當(dāng)?shù)厥秤镁a(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[36]。

3食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展重點(diǎn)分析

3.1草腐菌（雙孢蘑菇）生產(chǎn)裝備發(fā)展重點(diǎn)分析

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)科研工作者在雙孢蘑菇育種、栽培等方面所作出的貢獻(xiàn)[37-38]，使其在中國(guó)的栽培面積逐年增大，這些都為加快研發(fā)相配套的機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。因進(jìn)口的國(guó)外生產(chǎn)裝備不適應(yīng)目前中國(guó)雙孢蘑菇栽培的生產(chǎn)模式，同時(shí)進(jìn)口國(guó)外生產(chǎn)設(shè)備單臺(tái)無(wú)法完成流水線作業(yè)，須引進(jìn)全套生產(chǎn)設(shè)備，隨著帶來(lái)生產(chǎn)裝備的巨大投資，也不適應(yīng)于中國(guó)雙孢蘑菇的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。因此，當(dāng)前的工作重點(diǎn)是研發(fā)與中國(guó)雙孢蘑菇栽培工藝相匹配的機(jī)械化生產(chǎn)裝備。

3.1.1雙孢蘑菇培養(yǎng)料智能化發(fā)酵隧道

針對(duì)中國(guó)雙孢蘑菇培養(yǎng)料生產(chǎn)機(jī)械化的突出問(wèn)題與薄弱環(huán)節(jié)，開(kāi)展雙孢蘑菇培養(yǎng)料智能化發(fā)酵隧道研究。重點(diǎn)研發(fā)帶有強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的智能化發(fā)酵隧道，智能控制隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵隧道中的溫、氣、水環(huán)境因子的平衡調(diào)控，保證有益微生物的生長(zhǎng)，防止溫度過(guò)低或水量過(guò)大而導(dǎo)致氧氣滲透距離短，中心部位培養(yǎng)料產(chǎn)生厭氧反應(yīng)出現(xiàn)惡臭現(xiàn)象。最終建立一套適合中國(guó)國(guó)情的發(fā)酵料隧道建造與智能控制的發(fā)酵隧道技術(shù)體系。

3.1.2自走式隧道定量輸送擺動(dòng)式送料布料一體機(jī)

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)一次發(fā)酵后的培養(yǎng)料，大多采用鏟車(chē)將發(fā)酵后的培養(yǎng)料鏟入二次發(fā)酵隧道內(nèi)或利用裝載機(jī)將培養(yǎng)料裝入定量提升機(jī)構(gòu)內(nèi)，此時(shí)培養(yǎng)料堆結(jié)成塊，造成發(fā)酵室內(nèi)的培養(yǎng)料發(fā)酵不均勻，嚴(yán)重影響栽培時(shí)雙孢蘑菇的產(chǎn)量與質(zhì)量。因此，應(yīng)重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)中國(guó)發(fā)酵隧道的自走式隧道定量輸送擺動(dòng)式送料布料一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙孢蘑菇培養(yǎng)料在進(jìn)入二次發(fā)酵隧道時(shí)培養(yǎng)料的均勻松散處理、定量輸送，且能在二次發(fā)酵隧道內(nèi)完成左右（180°）內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證一次發(fā)酵料均勻、連續(xù)地拋在二次發(fā)酵隧道內(nèi)，防止拋灑不均勻、厚度不一致而帶來(lái)的后續(xù)發(fā)酵不徹底的問(wèn)題。

3.1.3雙孢蘑菇培養(yǎng)料打包機(jī)

目前，我國(guó)僅有2套從荷蘭進(jìn)口的打包生產(chǎn)線，一條在山東“奧登”公司，另一條在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)，其進(jìn)口費(fèi)用約140萬(wàn)元。這種全套進(jìn)口的機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備不能完全適應(yīng)我國(guó)栽培雙孢蘑菇的栽培工藝。我國(guó)栽培雙孢蘑菇大多還采用二次發(fā)酵料上床后再進(jìn)行接種的栽培工藝，少數(shù)栽培企業(yè)采用三次發(fā)酵料栽培雙孢蘑菇。培養(yǎng)料三次發(fā)酵栽培在我國(guó)還處于起步階段，全套引進(jìn)外國(guó)設(shè)備不適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，且打包后的菌包長(zhǎng)、寬、高等外形大小也不適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)有的栽培床架。因此，研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)我國(guó)雙孢蘑菇栽培工藝要求的堆肥打包機(jī)是中國(guó)雙孢蘑菇機(jī)械化生產(chǎn)的重點(diǎn)。

3.1.4雙孢蘑菇自動(dòng)割菇機(jī)

隨著國(guó)內(nèi)雙孢蘑菇價(jià)格的穩(wěn)步上漲，其栽培面積將會(huì)出現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，但在用工量最大的采菇過(guò)程中，當(dāng)前還需人工進(jìn)行手工作業(yè)。機(jī)械化采菇、割菇將是未來(lái)雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)與生產(chǎn)管理基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)床架栽培中的雙孢蘑菇在軌道上通過(guò)切刀收獲后的自動(dòng)割菇、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯藏等過(guò)程。因此，研發(fā)適應(yīng)工廠化栽培的雙孢蘑菇自動(dòng)割菇機(jī)將成為中國(guó)雙孢蘑菇實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化生產(chǎn)中至關(guān)重要的一步。

3.1.5雙孢蘑菇發(fā)酵料卷簾式上料、覆土成套設(shè)備

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)雙孢蘑菇栽培中的整體鋪料方式還需人工操作，在人工完成床架發(fā)酵料鋪放后再接菌種進(jìn)行發(fā)菌培養(yǎng)，等菌絲長(zhǎng)滿后進(jìn)行人工覆土。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅用工量大，且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度高。針對(duì)國(guó)內(nèi)尚無(wú)發(fā)酵料上料、覆土一體化設(shè)備，研發(fā)卷簾式自動(dòng)上料、自動(dòng)覆土成套設(shè)備是雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，是解決人工上料料層厚度不均勻、人工覆土土層厚度不均勻的需要，是降低雙孢蘑菇栽培成本、減少用工量和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的需要，同時(shí)也是提高雙孢蘑菇栽培效益的需要。

3.2木腐菌生產(chǎn)裝備發(fā)展重點(diǎn)分析

當(dāng)前，中國(guó)食用菌生產(chǎn)以木腐菌生產(chǎn)機(jī)械化程度最好，并已完成木腐菌機(jī)械化生產(chǎn)的單機(jī)與成套機(jī)械裝備的研發(fā)[39]，現(xiàn)只需對(duì)個(gè)別工藝環(huán)節(jié)上的技術(shù)裝備進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)與整套生產(chǎn)線的提升，增加工業(yè)化的智能控制系統(tǒng)，使其操作作業(yè)更加智能。一方面，瓶式栽培工藝作為木腐菌生產(chǎn)中機(jī)械化程度最高的生產(chǎn)工藝，因其瓶式栽培中的液體菌種接種技術(shù)裝備集成度不高[40]，須開(kāi)展瓶栽食用菌液體菌種自動(dòng)接種裝備的研究，并將工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。另一方面，木腐菌袋栽模式生產(chǎn)機(jī)械化中的設(shè)備也可采用瓶栽機(jī)械化生產(chǎn)時(shí)所用培養(yǎng)料攪拌機(jī)、滅菌鍋等設(shè)備。但在接種環(huán)節(jié)中，尚處在人工接種狀態(tài)，機(jī)械化程度很低，很難保證接種時(shí)的清潔度，極易造成雜菌感染。因此，應(yīng)加大袋栽筐式栽培技術(shù)體系的研究，形成袋栽筐式食用菌全程機(jī)械化、工廠化生產(chǎn)模式，最終改變現(xiàn)有袋栽機(jī)械化生產(chǎn)方式，突破袋栽食用菌工業(yè)化生產(chǎn)方式的瓶頸，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè)在袋料栽培中的技術(shù)變革。

3.2.1木腐菌瓶栽生產(chǎn)裝備集成

3.2.1.1木腐菌瓶栽生產(chǎn)裝備的優(yōu)化提升

當(dāng)前，木腐菌瓶栽機(jī)械化、工廠化生產(chǎn)已成為中國(guó)食用菌栽培的主要模式。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的木腐菌工廠化成套設(shè)備，很大程度上是在借鑒日本、韓國(guó)等地的基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)或模仿制造的。國(guó)內(nèi)企業(yè)在單獨(dú)工藝環(huán)節(jié)上的設(shè)備可以替代進(jìn)口設(shè)備，但組裝后的整體性能與國(guó)外設(shè)備尚有很大差距。因此，應(yīng)重點(diǎn)整合優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)裝備，提升工藝環(huán)節(jié)中單機(jī)設(shè)備的性能指標(biāo)，提高其工作可靠性，使其盡快實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程作業(yè)中的快速銜接，做到單機(jī)智能與成套設(shè)備智能相融合。

3.2.1.2木腐菌瓶栽生產(chǎn)液體接種裝備

食用菌液體菌種具有純度高、活力強(qiáng)、繁殖快的特點(diǎn)，接入到培養(yǎng)基內(nèi)具有流動(dòng)性好、萌發(fā)快、發(fā)菌質(zhì)量高、出菇周期短等優(yōu)勢(shì)，有著固體菌種不可比擬的優(yōu)越性[41]。因此，針對(duì)現(xiàn)階段木腐菌生產(chǎn)采用人工接固體種所帶來(lái)的雜菌污染、接種時(shí)間長(zhǎng)、用工量大等問(wèn)題，解決固體菌種接種技術(shù)存在的問(wèn)題，開(kāi)展木腐菌瓶栽液體菌種自動(dòng)接種裝備，使其在提高接種效率的同時(shí)，供給菌瓶?jī)?nèi)定量穩(wěn)定的菌種，保證操作過(guò)程中無(wú)雜菌進(jìn)入。

3.2.1.3木腐菌瓶栽生產(chǎn)智能機(jī)械手

木腐菌瓶栽生產(chǎn)應(yīng)用菌筐為單元進(jìn)行各工序的流水作業(yè)，其機(jī)械化生產(chǎn)裝備也以菌筐為單元進(jìn)行操作[42]，可實(shí)現(xiàn)1次操作即可完成16個(gè)菌瓶的作業(yè)能力，大大提升了瓶栽生產(chǎn)的工作效率。在完成以菌筐為單元進(jìn)行作業(yè)后，就須對(duì)菌筐移動(dòng)進(jìn)行機(jī)械移動(dòng)。目前，隨著人工成本的不斷升高，食用菌生產(chǎn)中的利潤(rùn)會(huì)逐漸降低。如何在保證作業(yè)質(zhì)量的前提下盡可能減少生產(chǎn)過(guò)程中的人工數(shù)量，這就須要增加工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)手段，使其完成該工作。因此，木腐菌瓶栽工廠化生產(chǎn)在某一環(huán)節(jié)上必須增加替代人工作業(yè)的機(jī)械手臂，使其在高效率完成任務(wù)的同時(shí)，自動(dòng)化、智能化程度進(jìn)一步提高。如在裝瓶作業(yè)后的搬運(yùn)環(huán)節(jié)、在發(fā)菌室內(nèi)的擺放環(huán)節(jié)、在發(fā)菌后的搔菌環(huán)節(jié)等，都可采用機(jī)械手臂替代人工完成作業(yè)，既保證質(zhì)量，又提高效率。

3.2.2木腐菌袋栽生產(chǎn)裝備研究

3.2.2.1香菇菌棒打孔接種一體機(jī)

當(dāng)前，袋栽香菇生產(chǎn)中的大部分環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，僅在香菇滅菌后的接種環(huán)節(jié)需人工操作，人工用工量大[43]。以往袋栽香菇接種主要靠人工在一個(gè)經(jīng)過(guò)消毒、密封的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行操作，包括消毒、[JP3]打孔、接種、套滅菌袋等眾多繁瑣程序，約生產(chǎn)100袋/（人·h），[JP]生產(chǎn)效率低下，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。因此，針對(duì)袋栽香菇菌棒機(jī)械化接種裝備的研發(fā)就顯得尤為重要。開(kāi)展對(duì)滅菌后的香菇菌袋消毒、打孔、接種、套袋等工藝部件的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)袋栽香菇生產(chǎn)過(guò)程的全程機(jī)械化。

3.2.2.2木腐菌袋栽筐式生產(chǎn)裝備

中國(guó)的瓶栽食用菌機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)已取得巨大進(jìn)步，其主要環(huán)節(jié)的生產(chǎn)裝備都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并可進(jìn)行成套裝備的生產(chǎn)。相對(duì)瓶栽生產(chǎn)裝備而言，袋栽機(jī)械化生產(chǎn)裝備還有較大差距，在某些環(huán)節(jié)上尚不能完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作[44]，須加快研發(fā)與之相匹配的機(jī)械化生產(chǎn)裝備。

針對(duì)袋栽食用菌生產(chǎn)中的接種無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)作業(yè)，其關(guān)鍵原因在于現(xiàn)有的袋栽食用菌生產(chǎn)還以袋為單元進(jìn)行作業(yè)，無(wú)法自動(dòng)完成與瓶栽以筐為單元時(shí)的接種工序。因此，研究食用菌袋栽時(shí)的栽培方式，應(yīng)建立袋栽筐式食用菌機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)體系，開(kāi)展袋栽食用菌生產(chǎn)中的全自動(dòng)裝袋機(jī)、袋栽筐式智能化固體（液體）接種機(jī)等關(guān)鍵裝備的研發(fā)，打破袋式栽培中存在的問(wèn)題，使袋式栽培和瓶式栽培一樣，實(shí)現(xiàn)栽培工序過(guò)程的自動(dòng)化、機(jī)械化作業(yè)。

3.2.2.3木腐菌袋栽裝袋機(jī)

食用菌培養(yǎng)料攪拌后的裝袋由原先的菇農(nóng)手工操作發(fā)展到如今的沖壓式自動(dòng)裝袋機(jī)，利用機(jī)械的沖壓壓力，實(shí)現(xiàn)了食用菌混合料沖壓式自動(dòng)裝袋[45-46]，但取袋、套袋及扎袋口等工序依然須要手工輔助操作來(lái)完成，且操作者要求熟練。因此，隨著食用菌袋栽生產(chǎn)模式的擴(kuò)大及用工成本增加，袋栽機(jī)械化生產(chǎn)中的全自動(dòng)套袋、裝料、扎口裝袋機(jī)的研發(fā)將是當(dāng)前袋栽筐式機(jī)械化生產(chǎn)中尤為重要的研發(fā)突破口。

保證袋栽筐式栽培機(jī)械化、工廠化生產(chǎn)順利展開(kāi)的全自動(dòng)裝袋機(jī)，在袋栽作業(yè)中必須具備智能吸袋、套袋、送料、裝料、沖壓、出袋、扎口等作業(yè)工序的自動(dòng)化，只有滿足上述生產(chǎn)條件才能在實(shí)際應(yīng)用中降低勞動(dòng)強(qiáng)度和用工量。

3.2.2.4木腐菌袋栽液體（固體）接種機(jī)

木腐菌袋栽生產(chǎn)中的難點(diǎn)是機(jī)械化接種問(wèn)題，菌袋在滅菌后袋口出現(xiàn)揉卷和下垂現(xiàn)象，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的開(kāi)袋接種[47]。因此，木腐菌袋栽采用筐為單元進(jìn)行作業(yè)時(shí)，要設(shè)計(jì)適合袋式栽培的菌筐結(jié)構(gòu)。以瓶栽機(jī)械化接種工藝要求，完成接種作業(yè)后，繼續(xù)以筐為單元進(jìn)行其他工序過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)袋栽食用菌以筐為單元的全程機(jī)械化操作。

為實(shí)現(xiàn)木腐菌袋栽生產(chǎn)機(jī)械化接種作業(yè)，須對(duì)原有瓶式生產(chǎn)中的套環(huán)進(jìn)行重新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其既能保證菌袋內(nèi)氧氣，又能保證接種時(shí)的機(jī)械化操作。同時(shí)，開(kāi)展袋栽液體（固體）接種裝備的研究，實(shí)現(xiàn)袋栽食用菌菌袋接種的自動(dòng)化程度與瓶栽食用菌菌瓶接種相媲美，一次完成進(jìn)筐、撥環(huán)、接種、蓋環(huán)和出筐的機(jī)械化作業(yè)。

3.3食用菌生長(zhǎng)環(huán)境重點(diǎn)分析

現(xiàn)階段，環(huán)境條件對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究較少[48]，主要集中在食用菌生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)條件方面及培養(yǎng)料對(duì)食用菌產(chǎn)品品質(zhì)影響方面[49-53]。

因此，開(kāi)展食用菌工廠化生產(chǎn)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究，全程信息收集與記錄系統(tǒng)，解決食用菌企業(yè)在產(chǎn)品栽培、種植過(guò)程中監(jiān)管難的問(wèn)題，使食用菌生產(chǎn)始終處于監(jiān)督、記錄和可控狀態(tài)，保證生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品的穩(wěn)定性；同時(shí)，結(jié)合食用菌自身因子、生長(zhǎng)環(huán)境及外界環(huán)境，根據(jù)食用菌不同生長(zhǎng)階段特性和菇房?jī)?nèi)外環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、CO2濃度、光照等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到控制中心，計(jì)算出食用菌生長(zhǎng)所需的最佳環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能的環(huán)境監(jiān)控以及快速糾正偏離參數(shù)，自動(dòng)作出診斷和決策，來(lái)提高食用菌工廠化生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)全程安全化生產(chǎn)。

4食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展方向

中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備應(yīng)緊緊圍繞食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)裝備需求，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，解決食用菌工廠化生產(chǎn)技術(shù)裝備瓶頸問(wèn)題，切實(shí)提高中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備水平。同時(shí)，著力發(fā)展實(shí)用、質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的食用菌成套裝備，實(shí)現(xiàn)由低能到高效、由單機(jī)到成套的發(fā)展過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)功能齊全、操作簡(jiǎn)單的智能化自動(dòng)生產(chǎn)線。今后中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展方向有以下幾點(diǎn)。

4.1智能化

食用菌生產(chǎn)將實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)料制備、裝瓶（裝袋）、滅菌、接種（固體、液體）、培養(yǎng)、搔菌、挖瓶等環(huán)節(jié)的智能化作業(yè)。同時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中增設(shè)智能機(jī)械手替代人工操作，實(shí)現(xiàn)食用菌栽培全程機(jī)械化、智能化生產(chǎn)。

4.2成套化

現(xiàn)階段，食用菌工廠化生產(chǎn)單機(jī)裝備間的銜接還需人工輔助完成。因此，對(duì)各工藝環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備配備傳送帶或機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載與搬運(yùn)。通過(guò)針對(duì)食用菌生產(chǎn)成套裝備的整體研究，提升現(xiàn)有單機(jī)裝備的成套化組裝技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)成套化、流水化生產(chǎn)。

4.3標(biāo)準(zhǔn)化

針對(duì)中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備標(biāo)準(zhǔn)滯后所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展問(wèn)題，開(kāi)展食用菌裝備生產(chǎn)、銷(xiāo)售的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到生產(chǎn)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

4.4國(guó)情化

針對(duì)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家食用菌生產(chǎn)裝備投資和運(yùn)行成本高，且不適應(yīng)國(guó)內(nèi)食用菌栽培工藝與模式等問(wèn)題，開(kāi)展研究適合中國(guó)國(guó)情的食用菌生產(chǎn)機(jī)械，以適應(yīng)中國(guó)栽培多品種模式的需要。

5結(jié)論

中國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)正在實(shí)現(xiàn)由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)型升級(jí)，設(shè)施化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)逐步取代傳統(tǒng)家庭式栽培。隨著食用菌生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化分工的進(jìn)程，智能化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)情化將成為食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展方向，以智能生產(chǎn)裝備為代表的食用菌工廠化生產(chǎn)模式逐漸成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與主流。本研究在總結(jié)國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)裝備過(guò)程與發(fā)展特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)草腐菌生產(chǎn)裝備、木腐菌生產(chǎn)裝備和食用菌生長(zhǎng)環(huán)境研究進(jìn)行了重點(diǎn)分析，提出中國(guó)應(yīng)著力發(fā)展實(shí)用、質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的食用菌成套裝備，實(shí)現(xiàn)由低能到高效、由單機(jī)到成套的發(fā)展過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)功能齊全、操作簡(jiǎn)單的智能化自動(dòng)生產(chǎn)線。

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