黃晨陽,陳 強,趙夢然(中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,農業農村部農業微生物資源收集與保藏重點實驗室,北京 100081)
設施農業借助設施設備,運用現代農業工程、機械技術和管理技術,改善局部溫度、濕度、光照、水肥、空氣等環境條件,為種植業和養殖業創造相對可控制的外界條件,從而促進農業生產。設施農業的本質是借助設施提高農業資源的利用率。相對于大田作物、蔬菜、水果等,食用菌對溫濕度要求高,對競爭性雜菌防控嚴格。目前,中國食用菌生產幾乎全部屬于設施農業范疇,即便是出菇階段可以直接在大田中進行的種類,如黑木耳、大球蓋菇等,在發菌階段仍需要相應設施。食用菌生產已基本實現了設施化,設施化的最高境界是工廠化生產。
食用菌營養豐富、風味獨特、保健功能廣、生態功能強,日益受到消費者青睞,成為滿足人民美好生活的產品。改革開放以來,食用菌產業發展突飛猛進(圖1),目前已成為中國種植業第五大產業,超過棉、茶、油等產業。據中國食用菌協會統計,2019 年中國食用菌年產3933.87 萬t,產值3126.67 億元,中國食用菌總產量占全球食用菌的85% 以上。海關總署數據顯示,2019 年,全國共出口各類食(藥)用菌產品67.97 萬t(干鮮混計),換匯36.35 億美元。總體看,中國食用菌產業規模大,在實現農民增收致富、豐富和保障“菜籃子”產品、出口換匯以及推動區域經濟發展中發揮了重要作用。食用菌產業見效快、效益高,成為多地脫貧攻堅的支柱。

圖1 1978 年以來中國食用菌產量統計
美國、荷蘭、波蘭等國家的食用菌生產工藝成熟,但勞動力成本高,因此食用菌生產幾乎全部實現了工廠化。近年來,中國食用菌工廠化生產得到長足發展,隨著消費者對產品質量要求的提高,勞動力成本的增加,設備設施性能的提升,工廠化生產將會繼續保持高速增長。
與傳統生產方式相比,食用菌工廠化(圖2)生產優勢日益突出。一是產品品質安全可靠,可以通過控制原料安全以及精準控制環境條件,實現安全優質生產。二是產品數量可控,可以穩定供應市場,避免季節性上市對銷售商和消費者的影響。三是勞動強度低,實現了機械化、自動化的生產。四是勞動力投入少,通過智能化設備設施的應用,部分生產環節基本可以實現無人化。五是生產效率高,因為可以精準調控環境條件,通過層架栽培實現高效生產。以金針菇工廠為例,全年計算,每667 m2用地(包括生活區)每天產量可超1 t。

圖2 食用菌工廠化生產車間內部
2006 年以來,中國食用菌工廠化生產得到快速發展(圖3)。據中國食用菌協會統計,2019 年食用菌工廠化生產總產量348 萬t,主要栽培種類是金針菇(163.85 萬t)、杏鮑菇(127 萬t)、斑玉蕈(32.83 萬t)、雙孢蘑菇(24.63萬t),另外,荷葉離褶傘(鹿茸菇)、灰樹花、繡球菌、蛹蟲草等種類栽培規模日益增長。

圖3 中國工廠化食用菌生產企業數量和年產量
目前食用菌工廠化生產的主要特點有4 個。一是工廠總量持續減少,與2018 年的480 家相比,2019 年同比減少18%。二是總產量持續增加,與2018 年相比,同比增加3.4%。三是生產種類日益多元化,雙孢蘑菇、斑玉蕈、鹿茸菇產量顯著增加,其中,與2018 年相比,雙孢蘑菇同比增長26.2%,斑玉蕈同比增長17.1%,鹿茸菇同比增長14%。四是企業規模優勢突顯,日產低于15 t 的企業已由2018 年的7.63% 下降為2.88%,日產超過20 t 的企業已由2018 年的23.9% 上升到31.41%。
中國是食用菌生產大國,但不是食用菌科技強國,尤其是食用菌工廠化生產方面。由于科技投入少和企業自主創新能力不強,存在的科技短板尚未得到有效補足,存在的問題還未得到有效解決。
表面上看,中國工廠化食用菌生產存在兩個突出問題:一是同質化嚴重,產品競爭力弱;二是市場價格波動大,尤其是在春節后,氣溫回升,露地蔬菜大量上市,工廠化食用菌常常低于成本價銷售。本質上看,中國食用菌工廠化生產存在以下問題。
(1)生產工藝技術儲備不足 當前國內企業自主創新能力與國外企業存在差距,雖然在袋料生產工藝有所發展,但是在工廠化生產工藝方面,國內缺乏具有競爭力的食用菌工廠化生產工藝設計以及設備成套供應商。
(2)設備問題 受儀器使用壽命、故障率和維修成本等多重考慮,不少企業仍是優先考慮購買國外設備。
(3)專用型品種匱乏 目前,大多白色金針菇品種是購買國外的品種權,采用授權后自行生產,根據生產規模收取費用。據不完全統計,每年國內菌種使用費超3000 萬元。工廠化生產的雙孢蘑菇菌種,是購買的栽培種實物,每年超5000 萬元。
(4)絕大多數企業缺乏核心競爭力 很多食用菌企業不重視技術研發,別的企業品種或栽培技術突破,就想著“重金挖人”或者“借鑒一下”。
(5)海外企業的競爭壓力 部分國外供應商在銷售時,常常策略化捆綁銷售。在銷售設備時,免費送工廠設計。不同的品種具有各自的生物學特種性,需要不同的生產環境。出于生產工藝與生產設備的匹配性,如果采用了外方的工廠設計,也就捆綁了生產設備,同時也就捆綁銷售了品種。
食用菌工廠化生產效率高、受環境條件影響小,可以降低生產成本、穩定供應市場,具有良好的發展前景。未來中國食用菌工廠化生產的研發方向主要有5 個方面。
(1)馴化新品種 食用菌是一個提升營養水平、發掘美味和促進健康的資源寶庫,馴化新種類,豐富產品種類永遠是工廠化生產的生力軍。
(2)培育新品種 品種是中國食用菌工廠生產的“卡脖子”環節,亟待培育具有自主知識產權的新品種。
(3)解決良種繁育問題 食用菌菌種易于退化而不易覺察是工廠化生產的“地雷”,隨時有可能爆發。
(4)研發自動化生產設備 食用菌生產亟需解決生產前端和生產后端的問題,例如采收和包裝的問題。
(5)研發智慧化生產管理系統 人為因素是導致工廠不能穩產的主要因素之一,食用菌工廠化生產目前缺乏技術管理。借助物聯網采集大數據,并通過深度學習,創建智慧化生產管理系統,是實現食用菌工廠化生產的重要抓手。
食用菌產品的優良品質決定食用菌產業的長久生命力。食用菌產業的未來在于工廠化,洞悉食用菌工廠化生產的趨勢,發現并解決食用菌工廠化生產的問題是食用菌科技工作者的使命。隨著科技助力食用菌產業發展,在實施鄉村振興戰略的過程中,食用菌產業將發揮更大的作用。