互葉白千層組培工廠化育苗成本核算

楊生麗 孫大寬 羅星瑞 唐軍榮

(西南林業(yè)大學西南地區(qū)生物多樣性保育國家林業(yè)和草原局重點實驗室，云南 昆明 650224)

互葉白千層(Melaleuca alternifolia)為桃金娘科(Myrtaceae)白千層屬(Melaleuca)的芳香植物，原產(chǎn)澳大利亞[1]?；ト~白千層的枝葉中含大量精油，其主要成分為松油烯-4-醇、γ-松油烯、α-松油烯，其中松油烯-4-醇含量可達30%～40%[2,3]。其莖葉中提取的精油，在抗癌、抑菌、保鮮等方面效果顯著，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、日用化工等行業(yè)[4-7]。同時，該樹種可用于綠化、環(huán)境治理[8,9]。鑒于互葉白千層較高的經(jīng)濟價值，在我國南方多個省區(qū)市均有推廣種植[10]。

在互葉白千層的規(guī)?；N植過程中，良種繁育是極其重要的一環(huán)。目前，植物組培快繁是互葉白千層優(yōu)良單株快速擴繁的有效手段之一。采用植物組培技術(shù)，可以在短時間內(nèi)獲得大量種苗，并可保持母株的優(yōu)良性狀，最終達到提高其遺傳增益的目的。由于組培育苗技術(shù)相對于傳統(tǒng)的種子育苗、扦插育苗等，其技術(shù)和工藝更為復雜。因此，對互葉白千層組培苗的生產(chǎn)成本進行核算，可以清楚地認識其生產(chǎn)成本構(gòu)成，為組培苗工廠化生產(chǎn)的成本控制提供方向，并為商品苗的銷售價格制定提供參考，最終達到提高組培苗工廠生產(chǎn)經(jīng)濟效益的目的。

1 互葉白千層組培工廠化生產(chǎn)的工藝流程

合理高效的生產(chǎn)工藝流程是確?；ト~白千層工廠化生產(chǎn)順利進行的基礎(chǔ)，在確保苗木質(zhì)量的同時，又能降低生產(chǎn)成本。在組培苗的工廠化生產(chǎn)過程中，不同的植物材料，其生產(chǎn)工藝會存在差別。一般而言，叢生芽增殖模式是組培快繁的常用方式，因此，互葉白千層的增殖采用叢生芽增殖模式。以高精油互葉白千層優(yōu)株為材料，采用莖段為外植體進行腋芽誘導，之后對腋芽進行增殖誘導，通過對叢生芽增殖后的材料不斷分割，通過反復循環(huán)此過程實現(xiàn)材料的大量增殖，待達到一定數(shù)量后進行生根誘導，從而完成瓶內(nèi)的整個培養(yǎng)過程，最后通過移栽煉苗，使其從瓶內(nèi)向瓶外成功轉(zhuǎn)移。本研究的生產(chǎn)流程見圖1。

圖1 互葉白千層組培工廠化生產(chǎn)工藝流程

2 互葉白千層組培苗生產(chǎn)成本估算

組培苗的生產(chǎn)成本主要由場地租金、固定資產(chǎn)投產(chǎn)、人工成本、水電費、藥品、耗材等組成。為了計算方便，將以上要素按組培室建設(shè)前期投資成本、增殖階段成本、生根階段成本等3個環(huán)節(jié)進行計算，產(chǎn)量以100萬株瓶內(nèi)生根苗的規(guī)模進行估算。

2.1 前期投資費用估算

不論是工廠化生產(chǎn)還是實驗室植物組織培養(yǎng)，都需要投入一定的固定儀器設(shè)備，這些儀器設(shè)備的使用壽命都有一定期限，在進行成本核算時應(yīng)將這些固定資產(chǎn)費用(不包括場地改造費用)計算在內(nèi)。前期投資費用主要涉及組培室建設(shè)，所需的主要儀器設(shè)備如表1所示，其對應(yīng)的銷售價格通過對多家生物公司的銷售報價綜合后得出。由表1可知，組培工廠的建設(shè)投入費用為264800元，按每年10%的折舊進行計算，則每年折舊費用為26480元。此外，組培室場地面積約400～500m2，年租金約50000元。因此，年生產(chǎn)100萬互葉白千層組培生根苗的前期投資費用約為76480元。

2.2 增殖階段成本核算

2.2.1 單瓶增殖培養(yǎng)基配制成本

根據(jù)增殖培養(yǎng)基配方中所使用到的培養(yǎng)基組分和激素類型，結(jié)合多家試劑銷售公司的報價，確定不同藥品的單價，詳見表2。由表2可知，互葉白千層配置1L增殖培養(yǎng)基的藥品費用為1.03996元；配制1L培養(yǎng)基需要加熱融解及滅菌等用電約0.7元；人工費按每人200元·d-1計，每天可完成10L增殖培養(yǎng)基的配制，包括瓶子清洗、母液配制、培養(yǎng)基分裝、滅菌等工作，則每升增殖培養(yǎng)基的人工成本為20元。最終將各項合計，每升增殖培養(yǎng)基配制成本為21.73996元，按每1L分裝30瓶計，折合每瓶為0.7247元。

表1 組培工廠化生產(chǎn)的儀器設(shè)備主要清單

表2 增殖培養(yǎng)基配制的藥品成本(1L)

2.2.2 單瓶增殖苗接種成本

增殖苗的接種成本主要計算接種人工費，根據(jù)前期的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，按每人8h平均接種增殖苗320瓶進行計算，工人工資為200元·d-1，則每瓶增殖苗接種成本為0.625元。

2.2.3 單瓶增殖苗培養(yǎng)成本

增殖培養(yǎng)的培養(yǎng)周期為40d，每層2只日光燈管(功率28W/只)，每天光照12h，電費0.39元/度，共計用電為10.48元，按第層擺放90瓶進行計算，則每個培養(yǎng)周期每瓶用電為0.1164元。培養(yǎng)室空調(diào)24h控溫，以1.5度·h-1計，每天用電為14.04元，一個周期(40d)用電為561.6元，每個培養(yǎng)室可放置9000瓶苗，則每個培養(yǎng)周期用電為0.0624元/瓶。由上可知，光照成本與空調(diào)控溫成本相加之后，每瓶增殖苗在一個培養(yǎng)周期內(nèi)的培養(yǎng)成本為0.1788元/瓶。

2.2.4 增殖階段總成本合計

由于要年產(chǎn)100萬株生根苗，按10%的折損，則需要提供約111.2萬株用于生根的苗，而為了滿足生根苗木數(shù)量需求，則需要111.2萬株可以生根的增殖苗，再按總的10%折算，則需要對應(yīng)培養(yǎng)出123.6萬個增殖的單芽用于生根。按每瓶增殖苗可切出60株用于生根的單芽，則需要增殖苗20600瓶，按81瓶母瓶開始轉(zhuǎn)接，需擴繁4次方可達到該數(shù)量，累計增殖母瓶轉(zhuǎn)接總數(shù)量為27441瓶，見表3。增殖階段的單瓶成本為1.5285元(增殖培養(yǎng)基配制成本加增殖苗接種成本加增殖苗培養(yǎng)成本)，因此，增殖階段的總費用為41943.5685元。

2.3 生根階段成本核算

2.3.1 單瓶生根培養(yǎng)基配制成本

根據(jù)增殖培養(yǎng)基配方中所使用到的培養(yǎng)基組分和激素類型，結(jié)合多家試劑銷售公司的報價，確定不同藥品的單價，詳見表3。由表3可知，互葉白千層生根培養(yǎng)基費用為1.171449元·L-1；配制1L培養(yǎng)基需要加熱融解及滅菌等用電約0.7元；人工費按每人200元·d-1，按每天完成10L計算，包括瓶子清洗、母液配制、培養(yǎng)基配制、滅菌等工序，則生根培養(yǎng)基的人工成本為20元·L-1。最終將各項合計，增殖培養(yǎng)基配制成本為21.871449元·L-1，按每升分裝30瓶計，折合每瓶為0.729元。

表3 累計消耗的增殖瓶數(shù)

2.3.2 單瓶生根苗接種成本

接種成本主要計算接種人工費。每人8h平均接種生根苗100瓶，工人工資為200元·d-1，則每瓶生根苗接種成本為2.0元。

表4 生根培養(yǎng)基配制成本

2.3.3 單瓶生根苗培養(yǎng)成本

生根培養(yǎng)的培養(yǎng)周期為35d，每層2只日光燈管(功率28W/只)，每天光照12h，電費0.39元/度，共計用電為9.1728元，按第層擺放90瓶進行計算，則每個培養(yǎng)周期每瓶用電為0.10192元/瓶。培養(yǎng)室空調(diào)24h控溫，以1.5度·h-1計，每天用電為14.04元，一個周期(35d)用電為491.4元，每個培養(yǎng)室可放置9000瓶苗，則每個培養(yǎng)周期用電為0.0546元/瓶。由上可知，光照成本與空調(diào)控溫成本相加之后，每瓶生根苗在一個培養(yǎng)周期內(nèi)的培養(yǎng)成本為0.1565元/瓶。

2.3.4 生根階段總成本合計

由于要年產(chǎn)100萬株生根苗，按10%的折損，則需要提供約111.2萬株用于生根的苗，每接種生根苗40株，則需接種生根苗共27800瓶。而單瓶生根苗為2.8855元(生根培養(yǎng)基配制成本加生根苗接種成本加生根苗培養(yǎng)成本)，因此，生根階段階段的總費用為80216.9元。

2.4 年產(chǎn)100萬生根苗的最終成本核算

由于組培苗生產(chǎn)過程中，還需要管理人員1名，主要負責日常的管理運行，包括考勤、轉(zhuǎn)接計劃安排、母瓶挑選等，按工資60000元·a-1計。同時，其他費用支出暫列10000元，如水費、節(jié)日慰問、母瓶準備等其他支出。因此，綜合以上計算結(jié)果，年產(chǎn)量100萬株互葉白千層組培苗的生產(chǎn)總費用為268640.4685元，折合單株為0.27元/株，各支出項費用、所占總費用的比重詳見圖2。

為了更加直觀地了解組培苗的全部生產(chǎn)費用構(gòu)成，分別按生產(chǎn)環(huán)節(jié)、項目類別2種方式進行了統(tǒng)計作圖。按生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行統(tǒng)計，生根階段所占成本最高，為29.86%，其次為管理費和場地年租金，見圖2a。按不同類別進行統(tǒng)計，人工費所占比例最高，為63.12%，其次為場地年租金、資產(chǎn)年折舊費用，見圖2b。

圖2 互葉白千層瓶內(nèi)生根苗成本構(gòu)成

3 降低互葉白千層組培苗生產(chǎn)成本的措施

3.1 確保母瓶質(zhì)量

高質(zhì)量的母瓶，可提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)中確保母瓶無菌、不帶病且生長良好，是整個年生產(chǎn)計劃中最為關(guān)鍵的一步，對母瓶的把關(guān)要務(wù)必嚴格，要清楚母株的特點、來源等[11]。此外，要根據(jù)生產(chǎn)計劃合理貯備母瓶，長期繼代后，也要適時進行母瓶更新。這主要是由于長期高頻繼代后容易出現(xiàn)細胞團老化，芽的生長受到限制，導致增殖倍數(shù)降低，延長生長周期，所以需要及時更換母瓶，確保組培苗的質(zhì)量。

3.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程

最優(yōu)的生產(chǎn)工藝流程是確保生產(chǎn)效率和降低成本的有效措施。通過優(yōu)化高精油互葉白千層的組培快繁體系，提高增殖倍數(shù)，確保增殖過程中的倍數(shù)穩(wěn)定和后期的高生根率和高移栽煉苗成活率，嚴格把控各階段的繼代周期。互葉白千層最優(yōu)的工廠化育苗流程：芽的增殖培養(yǎng)→壯芽培養(yǎng)→生根培養(yǎng)→移栽→上袋→出圃[12]。此外，人工成本占整個成本的比重最高，因此，可以對增殖、生根環(huán)節(jié)進行工節(jié)優(yōu)化，以達到提高生產(chǎn)效率的目的，如非洲菊在生根時，通過采用叢接生根法可提高25%的接種效率，有效降低了人工成本[13]。對于互葉白千層的生根，后期可以嘗試采用叢接方式進行生根，評估生根苗的質(zhì)量和效果，能否達到生產(chǎn)要求。總的來講，工藝優(yōu)化時，要結(jié)合自身植物材料特點和生產(chǎn)實際，有目的地進行工藝結(jié)構(gòu)優(yōu)化，適當降低成本，以獲得更大利潤。

3.3 降低投入

蔗糖作為碳源在植物組織培養(yǎng)中被廣泛應(yīng)用，蒸餾水有利于更精準地調(diào)控培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，但價格較高，在生產(chǎn)中為了降低成本，可使用自來水和白砂糖替換蒸餾水和蔗糖[14,15]。為了獲得更高的利潤，可嘗試開放式培養(yǎng)，去除無菌操作環(huán)境以及所需特定儀器設(shè)備所帶來的各項開支，降低硬件的投入以及水電的消耗；采用增殖生根同時進行的模式，節(jié)約資源，提高生產(chǎn)效率。此外，高精油互葉白千層的生根時間為3～7d，在其大部分苗都生根后將其移到溫室中直接煉苗，為增殖培養(yǎng)和下一輪生根苗培養(yǎng)騰出空間，并降低用電成本。

3.4 降低折損率

為了有效降低各階段的污染率、死亡率和增加有效苗的數(shù)量，應(yīng)提高接種工人的熟練度以及責任心。要確保母液以及激素按照相關(guān)標準配制，且儲存過程中未受到污染，確保母液養(yǎng)分有效，同時在培養(yǎng)基配制時，調(diào)節(jié)好pH值，確保pH在5.4～5.8，避免因酸堿度差別過高，導致互葉白千層在培養(yǎng)過程中生長不良；按規(guī)定進行高溫高壓滅菌，確保培養(yǎng)基滅菌充分，減少污染的發(fā)生。在接種環(huán)節(jié)，要求對接種員工需培訓合格后方可上崗，嚴格把控操作環(huán)境以及操作技術(shù)，同時，要注意培養(yǎng)室的環(huán)境問題，以免培養(yǎng)過程中造成二次污染；要注意增殖階段有效苗的數(shù)量，以提供更多的有效芽進行生根。

3.5 提高勞動生產(chǎn)率

通過適時引進自動化設(shè)備，代替人工，如培養(yǎng)基自動灌裝機、洗瓶機等，提高效率。制定合理的管理措施(精簡管理人員、分工明確計件等)，激發(fā)員工的工作積極性。