宋衛(wèi)東 周德歡 任彩紅 王明友 吳今姬 丁天航 周 帆

【編者按】“2020食用菌全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新博覽會(huì)專欄”是為配合由中國(guó)食品土畜進(jìn)出口商會(huì)、科技部食用菌新種質(zhì)資源創(chuàng)制國(guó)際聯(lián)合研究中心、福建省食用菌學(xué)會(huì)、福建省食用菌行業(yè)協(xié)會(huì)等9個(gè)單位于2020年11月在福建廈門聯(lián)合舉辦的2020食用菌全產(chǎn)業(yè)鏈（廈門）創(chuàng)新博覽會(huì)所設(shè)。經(jīng)組委會(huì)同意，刊出6篇相關(guān)論文。

我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及建議

宋衛(wèi)東 周德歡 任彩紅*王明友 吳今姬 丁天航 周 帆

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014）

概述食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展歷程為：初始開(kāi)發(fā)、引進(jìn)消化吸收、提升與發(fā)展、穩(wěn)定調(diào)整與產(chǎn)品創(chuàng)新4個(gè)階段。根據(jù)生產(chǎn)流程給出食用菌生產(chǎn)裝備體系，總結(jié)我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，指出生產(chǎn)裝備發(fā)展趨勢(shì)將為多元化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化。提出：食用菌生產(chǎn)裝備與栽培工藝融合是提高食用菌生產(chǎn)裝備水平、保障食用菌安全生產(chǎn)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要途徑。

食用菌生產(chǎn)裝備；食用菌生產(chǎn)裝備體系；發(fā)展趨勢(shì)；研發(fā)重點(diǎn)

我國(guó)是最早進(jìn)行香菇、銀耳、草菇人工栽培的國(guó)家[1]，食用菌是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要部分，也是推動(dòng)貧困地區(qū)脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)食用菌總產(chǎn)量達(dá)3 900萬(wàn)噸。食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使得對(duì)生產(chǎn)裝備的需求日漸增加。筆者在分析我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展歷程與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前食用菌生產(chǎn)裝備存在的主要問(wèn)題，提出未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及建議。

1 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展歷程與體系的形成

1.1 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展歷程

我國(guó)食用菌生產(chǎn)機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)從無(wú)到有，先后經(jīng)歷了以下四個(gè)階段。

（1）初始開(kāi)發(fā)階段（20世紀(jì)50～70年代）。食用菌生產(chǎn)已完成從段木栽培到袋料栽培的發(fā)展。主要裝備有用于段木生產(chǎn)的打眼機(jī)、制作菌種用的裝瓶機(jī)、小型的滅菌設(shè)備、枝椏切片機(jī)、粉碎機(jī)、拌料機(jī)、裝袋機(jī)和小型烘干機(jī)等[2]。

（2）引進(jìn)消化吸收階段（20世紀(jì)80～90年代）。此階段先后引進(jìn)了西方國(guó)家的雙孢蘑菇生產(chǎn)線，我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)金針菇工廠化生產(chǎn)線，日韓瓶栽食用菌生產(chǎn)裝備。通過(guò)借鑒和消化吸收，生產(chǎn)出了攪拌機(jī)、裝瓶機(jī)等裝備。食用菌工廠化生產(chǎn)裝備從無(wú)到有，從有到適應(yīng)國(guó)內(nèi)需求，在我國(guó)食用菌生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

（3）提升與發(fā)展階段（20世紀(jì)90年代至2000年）。此階段食用菌生產(chǎn)裝備性能越來(lái)越優(yōu)良，功能越來(lái)越完善，基本能滿足食用菌生產(chǎn)全過(guò)程各工序的需要，達(dá)到了機(jī)械化水平。同時(shí)，制約流水線生產(chǎn)的核心設(shè)備得到突破，在生產(chǎn)全過(guò)程應(yīng)用成套裝備使食用菌產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流水線生產(chǎn)。

（4）穩(wěn)定調(diào)整與產(chǎn)品創(chuàng)新階段（2000年至今）。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械化、工業(yè)化生產(chǎn)裝備的使用，逐漸得到各級(jí)政府和行業(yè)協(xié)會(huì)的重視。此階段食用菌生產(chǎn)裝備已覆蓋食用菌制種、栽培、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)，包括菌種發(fā)酵、空氣凈化、培養(yǎng)基制作、菌包生產(chǎn)、環(huán)境控制、產(chǎn)品干制、保鮮及深加工提取等，形成較為完整的機(jī)械裝備體系，特別是研發(fā)應(yīng)用了袋栽自動(dòng)化設(shè)備。

1.2 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備體系

我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備與技術(shù)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從單機(jī)到成套、從簡(jiǎn)單控制到自動(dòng)控制、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。食用菌生產(chǎn)裝備與技術(shù)始終伴隨食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，能基本滿足不同時(shí)期食用菌生產(chǎn)對(duì)機(jī)械化技術(shù)的需求[3]，并形成生產(chǎn)裝備體系（圖1），其中，木腐菌和草腐菌因生產(chǎn)工藝不同，配備的生產(chǎn)裝備也不同。

圖1 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備體系

2 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

2.1 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀

（1）食用菌生產(chǎn)裝備普遍存在仿制現(xiàn)象，自主研發(fā)企業(yè)少，缺乏創(chuàng)新，類似的裝備產(chǎn)品多為價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)而非質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)。

（2）部分裝備產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，尚未實(shí)現(xiàn)智能化，總體生產(chǎn)裝備自動(dòng)化、智能化技術(shù)水平低，生產(chǎn)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化滯后，多為單套生產(chǎn)，很難形成量產(chǎn)。

（3）裝備維修服務(wù)跟不上，主要依靠廠家的售后服務(wù)。廠家維修任務(wù)重，而地方上缺少統(tǒng)一的服務(wù)組織如農(nóng)機(jī)維修服務(wù)站等，對(duì)食用菌裝備在流通、使用和維修等方面進(jìn)行服務(wù)。

2.2 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備存在的問(wèn)題

（1）龍頭企業(yè)帶動(dòng)不力，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”的矛盾突出。企業(yè)研發(fā)資金投入少，制約了產(chǎn)品創(chuàng)新。

（2）復(fù)合型技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏。由于食用菌生產(chǎn)裝備還未進(jìn)入我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備體系，高校農(nóng)機(jī)專業(yè)不講授食用菌生產(chǎn)裝備知識(shí)，因此機(jī)械裝備人才缺乏食用菌生產(chǎn)裝備相關(guān)知識(shí)。

（3）專業(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)各自為政，缺乏統(tǒng)一的農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐平臺(tái)。

（4）缺乏食用菌裝備的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于無(wú)法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，導(dǎo)致食用菌裝備進(jìn)入不了國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼范圍。缺乏標(biāo)準(zhǔn)也導(dǎo)致各生產(chǎn)廠家零部件不能通用。

3 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展趨勢(shì)與建議

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，食用菌生產(chǎn)裝備全自動(dòng)化、智能化是必然之路，發(fā)展方向是建立功能齊全、設(shè)施配套的智能化自動(dòng)生產(chǎn)線，未來(lái)食用菌生產(chǎn)技術(shù)流程參見(jiàn)圖2。

圖2 未來(lái)食用菌工廠化生產(chǎn)技術(shù)流程

3.1 我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展趨勢(shì)

（1）多元化發(fā)展。主要是裝備開(kāi)發(fā)主體多元化，適應(yīng)多種食用菌栽培品種，裝備自動(dòng)化水平也要多元化發(fā)展，以適應(yīng)不同的栽培模式。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。逐步建立食用菌裝備的國(guó)家、行業(yè)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，零部件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。

（3）智能化發(fā)展。通過(guò)現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)食用菌裝備的應(yīng)用。同時(shí)智慧控制系統(tǒng)融合5G通信、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等前沿技術(shù)，具有智能感應(yīng)、防盜、故障報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控、自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表、電子地圖定位等功能，可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減少運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)食用菌生產(chǎn)的智能化、精細(xì)化管理。

（4）國(guó)際化發(fā)展。工廠化瓶栽生產(chǎn)裝備不斷被世界各國(guó)引進(jìn)，隨著其他國(guó)家逐漸發(fā)展多品種栽培，我國(guó)小、精、廉的食用菌生產(chǎn)機(jī)械逐漸銷往世界各國(guó)。

3.2 食用菌生產(chǎn)裝備企業(yè)發(fā)展建議

建議企業(yè)準(zhǔn)確把握自身市場(chǎng)定位，避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展各自的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，產(chǎn)品品類盡量避免做得多而全，而應(yīng)朝少而精發(fā)展，將企業(yè)做成食用菌產(chǎn)業(yè)鏈中某一環(huán)節(jié)技術(shù)最先進(jìn)、設(shè)備最精良的龍頭企業(yè)。

3.3 未來(lái)食用菌生產(chǎn)裝備研發(fā)重點(diǎn)

（1）應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（控）等技術(shù)，改進(jìn)完善現(xiàn)有產(chǎn)品的性能，以便于故障的初步診斷與維修[4]，如開(kāi)發(fā)具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷功能的裝袋機(jī)、滅菌器等設(shè)備，既可增強(qiáng)用戶使用體驗(yàn)，又可降低企業(yè)的產(chǎn)品售后服務(wù)成本。

（2）增加智能化技術(shù)應(yīng)用，如智能采摘裝備、智能上下架裝備、智能化環(huán)境控制系統(tǒng)等。

（3）食用菌初深加工裝備的研發(fā)與生產(chǎn)，如智能識(shí)別分選、分級(jí)、清洗、烘干設(shè)備等。

（4）節(jié)能技術(shù)與余熱回收利用裝備，如滅菌后冷卻熱、制冷系統(tǒng)散熱冷卻熱量的回收與利用等。

（5）可降解菌袋、菌瓶及其配套裝備。

3.4 提高我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備水平的建議

（1）加大投入力度與抓住政策優(yōu)惠?！笆奈濉弊鳛槊撠毢蟮撵柟唐冢秤镁b備生產(chǎn)企業(yè)要把握機(jī)遇，加速進(jìn)步，為食用菌產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展提供具有國(guó)際水平和中國(guó)特色的現(xiàn)代化食用菌生產(chǎn)成套裝備。同時(shí)，裝備生產(chǎn)企業(yè)在國(guó)家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策的大背景下，可加大對(duì)食用菌裝備購(gòu)置補(bǔ)貼申請(qǐng)力度，爭(zhēng)取加入國(guó)家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄。

（2）加快轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式與食用菌裝備技術(shù)創(chuàng)新。工人工資上漲因素迫使食用菌產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，努力向生產(chǎn)裝備自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。原有的生產(chǎn)裝備必然淘汰。因此，裝備制造企業(yè)必須創(chuàng)新機(jī)械，提高設(shè)備的技術(shù)水平，由小型企業(yè)轉(zhuǎn)向集團(tuán)化企業(yè)或組建機(jī)械制造合作社，以增強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)力，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，提高經(jīng)濟(jì)效益，避免在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中被迫淘汰。

（3）增強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。我國(guó)食用菌裝備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步形成，裝備研發(fā)單位應(yīng)大力申請(qǐng)國(guó)家專利。一方面是對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，另一方面也可促進(jìn)行業(yè)朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，利于食用菌裝備行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。

（4）重視國(guó)內(nèi)、國(guó)際新裝備市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。隨著新冠肺炎疫情的蔓延，食用菌裝備企業(yè)必須重視國(guó)內(nèi)、國(guó)外雙循環(huán)，在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以國(guó)內(nèi)應(yīng)用為主，積極擴(kuò)大國(guó)際市場(chǎng)。

（5）加強(qiáng)合作，建立產(chǎn)業(yè)鏈合作聯(lián)盟。食用菌生產(chǎn)涉及多個(gè)行業(yè)的聯(lián)合，形成產(chǎn)業(yè)鏈合作聯(lián)盟能在行業(yè)中形成較大的合力和影響力，不但能為成員企業(yè)帶來(lái)新的客戶、市場(chǎng)信息，也有助于企業(yè)開(kāi)拓自身核心業(yè)務(wù)。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)而言，聯(lián)合采購(gòu)還能在一定程度上降低采購(gòu)成本，這或?qū)⑹俏磥?lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

4 食用菌生產(chǎn)裝備與菌藝融合的思考

食用菌生產(chǎn)工藝（菌藝）是食用菌的裝瓶（袋）、滅菌、接種、發(fā)菌、出菇和選種、育種等過(guò)程及其相應(yīng)的操作技術(shù)。食用菌生產(chǎn)裝備（菌機(jī)）是為實(shí)現(xiàn)菌藝技術(shù)而設(shè)計(jì)制造的相應(yīng)裝備。

4.1 菌機(jī)與菌藝的關(guān)系

菌機(jī)與菌藝是一個(gè)辯證的統(tǒng)一體，互為基礎(chǔ)、互相聯(lián)系；既相互制約，又相互促進(jìn)。菌藝是菌機(jī)的目標(biāo)和方向，沒(méi)有菌藝，便無(wú)的放矢；菌機(jī)是菌藝的載體，無(wú)菌機(jī)，菌藝紙上談兵。只有把機(jī)械技術(shù)與栽培工藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合并使二者相互適應(yīng)，才能充分發(fā)揮食用菌生產(chǎn)機(jī)械潛力，實(shí)現(xiàn)食用菌增產(chǎn)增效目的。食用菌生產(chǎn)裝備作為先進(jìn)的生產(chǎn)工具和實(shí)施科學(xué)技術(shù)的載體，在食用菌生產(chǎn)中發(fā)揮著積極和不可替代的作用。

栽培工藝的革新如果不利于機(jī)械化，就沒(méi)有生命力；先進(jìn)的菌藝技術(shù)若不通過(guò)機(jī)械手段來(lái)實(shí)施，就不可能得到大面積的應(yīng)用。隨著社會(huì)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)科學(xué)、栽培工藝與機(jī)械化的關(guān)系將越來(lái)越密切，必然將走上菌機(jī)、菌藝緊密結(jié)合，相互適應(yīng)的良性發(fā)展軌道。

4.2 菌機(jī)菌藝融合，是保障食用菌安全生產(chǎn)的重要因素

實(shí)踐證明，生產(chǎn)食用菌所采取的先進(jìn)菌藝技術(shù)要標(biāo)準(zhǔn)化、大規(guī)模、高速度推廣，必須采用機(jī)械化作業(yè)，才能提高生產(chǎn)率。但由于種種原因，目前許多菌藝措施還不能通過(guò)機(jī)械化手段加以實(shí)現(xiàn)。食用菌工廠化、專業(yè)化生產(chǎn)對(duì)機(jī)械化依賴程度越來(lái)越大，菌機(jī)菌藝融合的需求日益迫切。

食用菌生產(chǎn)裝備的機(jī)械化必須遵循食用菌品種的栽培工藝，機(jī)械化作為食用菌生產(chǎn)的重要手段和實(shí)施農(nóng)業(yè)科技的載體，其作用就是在遵循當(dāng)?shù)卦耘喙に嚨那疤嵯?，利用機(jī)械化裝備在生產(chǎn)中減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工效、保證食用菌生產(chǎn)質(zhì)量。

5 結(jié) 語(yǔ)

食用菌產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，食用菌生產(chǎn)裝備技術(shù)的提升是食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障。開(kāi)展高性能、低能耗、智能化的關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的研究，積極探索菌機(jī)菌藝融合發(fā)展，以滿足食用菌規(guī)?；?、多元化及標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展需求，是我國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展的必然道路。

[1] 張金霞, 黃晨陽(yáng). 我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)概況[J]. 土壤肥料, 2003(01): 43-44.

[2] 王明友, 宋衛(wèi)東, 吳今姬, 等. 中國(guó)食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀與重點(diǎn)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 44(12): 1-6.

[3] 宋衛(wèi)東, 王明友, 肖宏儒, 等. 我國(guó)食用菌工廠化生產(chǎn)技術(shù)[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化, 2011(06): 80-82, 87.

[4] 宋衛(wèi)東, 王明友, 肖宏儒, 等. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食用菌生產(chǎn)智能化測(cè)控系統(tǒng)[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化, 2012 (04): 142-144.

國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助（CARS-20）

宋衛(wèi)東（1965.9—），研究員，碩士生導(dǎo)師。主要從事食用菌栽培全程機(jī)械化技術(shù)與裝備及特色農(nóng)產(chǎn)品干燥技術(shù)與加工裝備的研發(fā)。現(xiàn)任國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所特色經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)裝備工程技術(shù)中心主任，全國(guó)農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新專家組農(nóng)產(chǎn)品干燥貯藏與加工專業(yè)組副組長(zhǎng)，國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系機(jī)械化研究室主任兼生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備崗位專家，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特色農(nóng)產(chǎn)品干制與加工裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家。先后主持和參加省部級(jí)科研項(xiàng)目50多項(xiàng)，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)10項(xiàng)；獲實(shí)用新型專利70余件，發(fā)明專利10余件；發(fā)表論文40余篇，參編出版專著3部。

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