菌菇人 装备/耗材 多品种食用菌工厂化面临的问题与挑战

多品种食用菌工厂化面临的问题与挑战

当前国内食用菌产业已进入了快速发展阶段,对机械化生产的需求日渐增加,这为相关产业和产品发展创造了良好的需求环境。

工厂化意味着高效率、规模效应和高收益。

中国的近邻日本和中国台湾的食用菌工厂化率分别为90%、95%,中国台湾也是95%,这可以看作是基本上实现了工厂化生产,而国内主要还是以分散种植为主,工厂化率仍在10%以下,可以看出来我国和先行国家和地区的差距,也让我们看出工厂化的空间仍很大。

近几年食用菌行业集中度在不断的提高,表现在生产工厂的数量在大幅度的减少,而工厂化生产总量都在逆势上涨,更少的工厂更多的产量,说明行业的集中度有所提高,这对发展食用菌机械化生产是个利好,因为只有规模化的工厂才有实力采购高效率设备或成套的生产线,个体散户要么全人工,要么使用价值低廉的简单设备。%title插图%num
一、食用菌企业的工厂化有三大壁垒
一是技术壁垒:食用菌工厂化种植是在密闭厂房中利用温控、湿控、风控、光控设备创造人工生态环境,利用工业化机械设设备自动化(半自动化)操作,在选料、培养基制作、装瓶、灭菌、冷却、接种、培养、芽出、抑制、出菇等每个生产环节必须根据所栽培品种的生物学特性严格控制,并结合当地的气候、季节、栽培房结构等因素做科学调整,通过反复试验和参数测定才能最终确定合适的生产工艺。所以食用菌工厂化种植对标准化、精细化要求较高,需要长时间积累和摸索。生产工艺和环境参数控制会直接影响生物转化率和杂菌污染率,从而导致生产效率的差异。

二是资金壁垒:食用菌工厂化种植属于资金密集型产业,需要在固定资产、自动化设备、配套设施、技术科研等方面投入大量资金。一个日产40吨金针菇工厂的初始投资额大约在1.4-1.8亿元之间。%title插图%num
另外,食用菌工厂化种植由于生长周期较长,因此也需要占用一定流动资金。
三是专业人才壁垒:食用菌工厂化种植对人员素质要求较高,技术人才、管理人才大多需要靠企业自身培养。核心技术人员和管理人员需要3-5年经验积累才能满足行业要求,因此没有相关人才储备的企业难以进入工厂化食用菌种植行业。

二、食用菌工厂化生产的研发方向主要有五个方面
1.驯化新品种食用菌是一个提升营养水平、发掘美味和促进健康的资源宝库,驯化新种类,丰富产品种类永远是工厂化生产的生力军。

2.培育新品种是中国食用菌工厂生产的“卡脖子”环节,亟待培育具有自主知识产权的新品种。

3.解决良种繁育问题食用菌菌种易于退化而不易觉察是工厂化生产的“地雷”,随时有可能爆发。%title插图%num
4.研发自动化生产设备食用菌生产亟需解决生产前端和生产后端的问题,例如采收和包装的问题。

5.研发智慧化生产管理系统人为因素是导致工厂不能稳产的主要因素之一,食用菌工厂化生产目前缺乏技术管理。借助物联网采集大数据,并通过深度学习,创建智慧化生产管理系统,是实现食用菌工厂化生产的重要抓手。

三、工厂化生产所需要的机器和设备
从生产方式来看,袋栽是我国的主要栽培方式,其中散户居多,产量占全国的70%以上,这部分以人工为主,瓶栽产量占比约为8.5%,瓶栽方式均为工厂化生产,目前国内食有菌工厂化的方式有半人工半机械化和主要环节机械化和全程机械化三种方式。%title插图%num
食用菌全程机械化通常要通过以下的流程:制料、装瓶(装袋)、消毒、打孔、育菌、接种、搔菌、洗菌、采收、挖瓶、烘干等流程,工厂化生产大多数环节已经完全实现机械化、智能化和全程可视化,以下的几种设备是比较关键的设备,并且有可能是能进入农机补贴目录的产品。
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菌棒生产机

个体散户对菌棒的需求量很大,这种设备使用率也最高,通常情况下一个菌棒厂可以满足几十甚至上百家个体散户的生产需求。

这类设备主要功能是粉碎、搅拌、压缩、装料、封口等工序,技术含量并不高,目前完全实现了国产化。
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装瓶、装袋机

全自动水平袋装机整机的功能包括取袋机构,开袋机构,吹气机构,充填机构,顶封,麻点封,冷封等机构,可以大大减轻人工的劳动,比人工效率提高20-30倍,节约大量的人工成本,此类设备国内已经能生产,国产设备性价比突出。

装瓶机主要完成上料、装瓶、打孔、盖盖等功能,装瓶是食用菌生产上劳动量较大的环节,使用机器可以提高效率30-50倍,在金针菇、香菇种植工厂大量使用。

装瓶机国内销售最多的是韩国和台湾的设备,一般情况下,大型的食有菌厂首套设备使用进口的,但二期工程和后续将使用国产设备,食用菌生产设备上,装瓶机国产设备性能稳定,价格有很大的优势,现在已经可以替换韩国和台湾进口设备了。
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挖瓶机

食用菌收获之后,瓶子通常要循环使用,所以要将老的培养基质挖出来,但食用菌的基质通常情况下已经和瓶体粘到一起,人工挖瓶工作量很大,并且往往将瓶体挖破,而气动式挖瓶机是利用高空气体将基质吃出来,不但吹的干净,效率高,还不会损伤瓶体,所以工厂化生产一是离不开装瓶机。

二是离不开挖瓶机,国产的挖瓶机一小时可以清理5000-6000瓶,一个工厂通常配置一台就可以满足生产需要了。
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食用菌培养箱

食用菌培养箱也叫做生化恒温培养箱,具有加湿、调光、调温功能,是决定后期大规模生产产量大小的关键设备,这种设备适用于各类食用菌和各类微生物品种的菌种培养,通过小环境的营造来改善菌种的生长环境,现有的设备都是通过电脑全程化自动调控。

该设备是食用菌工厂化生产的必备设备,国产设备技术已经成熟,产品自动化、智能化、标准化程度高,有望进入农机补贴目录。
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食用菌烘干机

食用菌分为鲜食和干食两种,近几年以香菇、灵芝、牛肝菌、黑木耳等菌类为原料的食品、营养品、保健品的开发越来越多,相应的对食用菌烘干设备的需求量越来越大。

当前市场上有各种各样的烘干类设备,从有煤、电、柴等多种加热方式,粮食烘干机已经成为农机的一个大产业,年销售额将近200亿元,但当前竞争非常激烈,现在已经有很多烘干机企业开始向果蔬烘干、中药材烘干、花卉烘干转移,预计随着食用菌设备进入国家农机购置补贴目录,许多烘干机企业也将进入食用菌烘干领域。

以上的几种设备对于工厂化生产,要么是劳动量、劳动强度大,要么技术含量高,要么是保证产品品质的关键,按照国家农机购置补贴政策里优先解决关键生产环节的理念,这几种设备有望最先进入省级农机购置补贴目录。

四、食用菌工厂化生产趋势分析
1.生产越来越集中,由关键环节机械化变成全面机械化%title插图%num
工厂化的效率和成本优势会越来越明显,个体散户种植比例将快速减少,取而代之的是半机械化或全机械化工厂,随之而来的是机械化水平的全面升级,半机械化工厂将升级为关键环节实现机械化,而已经全程实现了机械化的工厂将提高设备的利有率和提高自动化、智能化水平。

2.将形成中国自己的食用菌设备产业集群
国内食用菌工厂化设备主要技术来源是日本和韩国,主要是因为这两个国家和国内种植的品种接近,机器可以通用,近几年国产化进程速度很快,目前像雪榕生物、众兴菌业、华绿生物、万辰生物等食用菌领域的上市公司也主要是采用国产设备。

国内食用菌种植明显呈现集中度和集群化发展的规律和趋势,相应的食用菌设备生产企业也呈现集中化和产业集群化,种植集群和设备集群有一定的重合度,但也并非完全重合。

目前国产食用菌工厂化设备主要产地是上海、江苏、山东和河南,其中后三个省也是国内主要的农机产业集群,可见食用菌生产设备和传统的农机产业集群也有一定的重合度。

3.农机购置补贴政策助力国内食用菌产业发展
农业农村部农机化司将食用菌养殖环节的关键设备列入了农机购置补贴目录。

2016年,农业农村部支持浙江、湖南、福建开展农机新产品补贴试点,浙江将食用菌制料设备和装瓶两种设备正式纳入农机补贴目录,另外北京市场近几年一直在对食用菌设备进行补贴。%title插图%num
2017年之后江苏省将食用菌杀菌消毒设备纳入省级补贴目录,补贴20000元、35000元、55000元三个等级。

2019年贵州、山西、辽宁等省把食用菌设备纳入补贴范畴。

2020年江西、河北、河南邓生把食用菌生产设备纳入地方补贴目录。  2

021年,财政部会同农业农村部制定出台了《2021—2023年农机购置补贴实施指导意见》,明确补贴范围扩大到15大类44个小类172个品目机具种类,已将食用菌料装瓶(袋)机和蒸汽灭菌设备纳入其中,补贴对象为从事农业生产的个人和农业生产经营组织。福建、湖北、湖南等食用菌生产大省已将用于食用菌生产的温室大棚纳入农机新产品购置补贴试点范围,贵州省将食用菌菌料混合机纳入试点范围。

可以看出来,食用菌相关设备的补贴额度比较大,这能在很大程度上减轻国内农户购买时的资金压力,有利于食用菌工厂化的进程,预计后期农机补贴系统会将更多的食用菌设备纳入补贴范围。

来源:科普中国智慧农民

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