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近年來,食用菌生產在生產工藝、生產數量及生產規模等方面均取得巨大進展，但在發展的同時，也日益顯現出裝備系統性不足、裝備研發嚴重滯后于生產等因素的困擾。本文對福建省食用菌產業的現狀及發展進行分析，初步探討食用菌裝備發展思路及研究方向。
一、福建省食用菌工廠化生產現狀
    福建省是食用菌生產加工大省，擁有豐富的食用菌資源，現有栽培品種多樣。據最新統計，福建省已查明的各種大型真菌多達400種以上，其中可栽培的食用菌有40多種；已規模生產的食用菌有20多種，如杏孢菇、金針菇、秀珍菇、平菇、香菇、茶樹菇、雙孢蘑菇、草菇、銀耳、黑木耳、竹蓀、姬松茸等；還有常見的藥用菌，如靈芝、茯苓、猴頭菌等。根據《福建省統計年鑒》統計，近10多年來福建食用菌產量呈現逐年增長的態勢，從2002年的46.3 萬噸增加到2010 年的76.3 萬噸。由于工廠化生產的推動，2015年食用菌產量更是達到113.2萬噸。全省食用菌產值億元以上的縣市有21個，產值3億元以上的縣市有6個。
    依賴得天獨厚的地理資源、氣候優勢和技術優勢，福建省推行適地適栽，已形成獨具特色的食用菌發展格局：閩東南沿海地區的糞草生菌產業帶，以及閩西北山區的木生菌產業帶。食用菌生產模式已逐步從農戶的分散栽培向專業化、規?；D變，形成具有鮮明區域特點的食用菌專業村和工廠化生產的現代生產經營模式，有力地推動了各食用菌主產區形成產業帶和產業集群發展。

隨著食用菌工廠化、規模化生產程度的進一步提高，通過食用菌專業合作社、“公司+農戶”、“公司+基地+農戶”等產業化經營模式，使產業聚集形成規?；a區，有利于降低生產成本，促進產品信息交流。目前福建省工廠化食用菌生產栽培企業接近300家，主要分布在食用菌主產區，如寧德、漳州、福州、南平等地區。
    福建省各食用菌的產區分布基本穩定，且各地市的主要食用菌品種較為明顯。福州地區以金針菇、秀珍菇、雙孢蘑菇、銀耳為主；莆田地區以雙孢蘑菇為主；漳州地區的杏鮑菇、毛木耳、雙孢蘑菇產量較大；三明地區以香菇為主；南平地區以真姬菇、竹蓀、香菇為主；寧德地區則以銀耳、香菇、雙孢蘑菇為主。
二、福建省食用菌工廠化裝備現狀
    福建省的食用菌生產加工設備企業主要分布在食用菌生產規模較大的地區，特別是福州、漳州、古田等地，較為集中。這些企業生產的設備涵蓋原料制備、消毒滅菌、接菌、空氣凈化、環境控制、物料輸送等多個領域。其中，漳州金黑寶食用菌機械有限公司和漳州市興寶機械有限公司在瓶栽及短袋栽培機械方面在全國具有顯著優勢；古田縣教學器材廠、古田文彬食用菌機械修造廠在長袋栽培機械及原料翻堆制備方面在行業內有較高影響力；在空氣凈化設備、食用菌潔凈廠房方面，古田和福州有多家企業已得到業界認可。
    福建省各食用菌機械的研發、生產仍處于相對封閉的自成體系，使得在食用菌生產的各個環節中雖有相應的機械設備，但都只能解決局部加工工序，未能形成系統性的解決方案或成套設備。特別是在研發方面，不論是科研院所還是生產企業，受研發投入不足或商業模式的影響，食用菌工廠化機械裝備嚴重滯后于生產。主要表現在：
    1.裝備研發缺少全局性規劃，未能實現全程機械化
    食用菌的工廠化生產主要采用瓶栽與袋栽兩種工藝。瓶栽工藝的機械設備較齊全，自動化程度高，但適用菌種有限、前期投入高且市場競爭能力弱。而袋栽工藝適合的菌種面廣、前期投資少市場風險小。目前福建省除少數大型工廠化企業采用瓶栽工藝外，大多采用袋栽工藝進行食用菌生產。
    袋栽工藝的主要工序為：配料—混合攪拌－裝袋—滅菌－接種－培菌或發菌－出菇管理—采收。相應配套機械不全，自動化程度低，生產加工多為單機作業或使用少量的輔助輸送設備，部分工序仍需依靠人工作業等也是阻礙袋栽工藝發展的瓶頸。以勞動強度較大的裝袋工序為例，雖然有裝袋機完成培養料的裝袋工作，但長袋裝袋工序中的套袋、套環及塞蓋或短袋裝袋工序的套袋、扎口作業等仍需人工完成。按一般配置，每臺裝袋機還需3～5個人工完成輔助作業。且裝袋機的工作節奏快，人工作業的勞動強度高，無法長時間配合工作。
    此外，裝袋工序是在人工輔助作業下完成的，因為菌袋外形不一致，致使接種設備的研制難度高，目前尚無理想的袋栽設備自動接菌機，仍采用人工接菌作業，其勞動強度大且效率低，已成為影響生產效率的短板。若裝袋工序能完成全程機械化作業，則菌袋外形的一致性可得到較大提高，袋栽接種設備的研發難度也會進一步降低。
    食用菌生產是勞動力密集型的產業，近年來受農村勞動力不足和勞動力價格上漲等因素的影響，生產成本上升，生產規模嚴重受限。而福建省食用菌生產加工設備的研發由于缺乏具有自主知識產權的關鍵技術，多以模仿改進為主，未能形成全局性的規劃設計。大多生產加工設備仍停留在解決食用菌生產加工中的某一生產工序或工藝上，未能實現從全局角度進行工藝設計或改進，生產過程仍存在短板而不能提高整體工效。因此，全程機械化解決方案和成套設備的發展越來越成為解決“用工荒”、降低生產成本及提高生產效率的迫切需求。
    2.食用菌生產設備的科研滯后于栽培工藝
    在食用菌的生產及加工由分散栽培逐步向集約化、規模化方向轉變過程中，新技術的推廣應用起著不可替代的作用。由于從事食用菌生產及加工設備研發的技術人員少以及投入資金少等原因，使得生產及加工設備明顯遲滯于生產工藝的改革或新產品的加工需求。高效設備的缺乏，使得新工藝的推廣應用受阻，進而導致食用菌生產仍處于生產成本較高且低效的勞動密集形作業方式。仍以裝袋工序為例，現有設備除需要人工輔助作業外，在培養料裝袋量的控制方式上均有不足，如沖壓式的短袋裝袋機的培養料裝袋量采用容積式定量，螺旋輸送式的長袋裝袋機依靠人工經驗，造成定量精度低進而影響后續的生產管理及出菇。盡管在較長時間內對此已有認識，可受食用菌生產商業模式影響，食用菌生產企業不愿多投資，致使設備生產企業研發投入不足，技術儲備不夠。雖然隨著食用菌企業的工廠化、集約化規模的增大，急需高效的新產品，但是由于缺乏相應的自動化設備，致使裝袋工序已成為明顯影響生產 效率和產品質量短板。
    自2015年開始，有部分企業研發的自動裝袋設備開始投入市場，從使用情況來看，長袋的自動裝袋機使用情況良好，特別是全自動銀耳培養料裝袋機明顯提高了生產效率并減小用工量。不過用于短袋的培養料自動裝袋機尚未成熟，其裝袋量偏差和裝袋成品率尚未穩定，產品的可靠性尚需考證。
    三、福建省食用菌工廠化裝備發展思路及研究方向
   （一）發展思路
    針對目前福建省食用菌生產加工設備的現狀，食用菌裝備的發展必須以機械裝備為基礎，結合電子技術、信息技術、材料技術及現代制造技術，大力提高生產加工設備的適應性、高效率及精準作業功能，實現“安全多能、自動高效、精準智能”的目標。重點開發食用菌的關鍵生產環節裝備、集成全程機械化解決方案和成套設備。研制具有信息獲取、智能決策和精準作業能力的新一代食用菌生產加工裝備。
   （二） 研究方向
    1.食用菌工廠化生產關鍵設備的研究
    根據食用菌工廠化生產的各生產要素如菌種類別、培養原料及配方、生產技術、生產周期等的參數，結合食用菌工廠化生產的工藝流程，針對生產過程中影響產品質量、生產效率、生產成本顯著的關鍵工藝環節，研發機械化、自動化及智能化關鍵設備。根據目前現狀，急需解決的關鍵設備有：食用菌培養料全自動裝袋設備、菌袋自動接種設備、菇腳自動切削設備和食用菌分級包裝設備等。相應需解決的關鍵技術有：自動套袋結構、自動套環及塞蓋結構、自動扎口機構、自動接菌結構、圖像識別及路徑規劃算法、自動切削裝置、低損傷分級結構等。
    2.全程機械化解決方案和成套設備的研發
    在基本解決生產關鍵設備之后，必須根據生產關鍵技術研究和生產環境參數的數字化非現場控制的需求，研究開發從原料到成品的全過程機械化、自動化及智能化的生產成套設備，應用信息處理技術、自動控制技術及精準控制原理，建立工廠化食用菌生產環境參數的精準控制的數學模型，使生產加工技術研究成果的應用能落實到位，生產要素的控制精度得到提高，減少人工及環境等因素的影響，同時可實現生產過程的各項數據采集，為生產決策提供數據支持。(福建省機械科學研究院 陳聲佩)