国内外食用菌生产装备现状与展望
王明友1,2,周德欢1,王 达1,赵鑫培1,任彩红1,宋卫东1
1 农业农村部南京农业机械化研究所,江苏 南京 210014;2 农业农村部现代农业装备重点实验室,江苏 南京 210014
摘 要
梳理分析国外食用菌生产装备发展现状与趋势的基础上,对中国食用菌生产装备现状与存在的问题进行阐述,提出中国食用菌生产装备的重点发展任务,并展望中国食用菌栽培生产装备研发方向,以期为食用菌生产装备政策制定和科技攻关提供参考。
1 引言
我国食用菌栽培规模不断扩大,单产与质量持续提升,其生产模式经历了房前屋后庭院生产、特种蔬菜生产、集约化生产及工厂化生产四个阶段。然而,目前仅有瓶栽金针菇、刺芹侧耳和床栽双孢蘑菇等少数品种实现了生产线的自动化与数字化,大宗食用菌的工厂化进程依然滞后,综合机械化率远低于全国农作物平均水平。全球主栽物种的双孢蘑菇(Agaricus bisporus)在中国食用菌总产量中占比仅为 3.6%,而以香菇、木耳、刺芹侧耳等为代表的中国特色袋栽食用菌产量占比高达84%以上;由此可见,突破袋栽生产装备技术是推动中国食用菌产业高质量发展的关键所在。
2 国外食用菌生产装备现状和发展趋势
2.1 国外食用菌生产装备现状
当前,欧美国家双孢蘑菇生产呈现高度专业化、工业化状态,荷兰双孢蘑菇工厂化栽培技术和生产装备处于世界领先水平,从制种、栽培到加工的产业链完整且分工明确。荷兰Fancom公司、CNC公司及Christiaens Group公司等可提供智能环境控制系统、栽培料供应及成套自动化生产机械。美国的双孢蘑菇生产设备严重依赖荷兰和意大利进口。与欧美大规模集约化生产不同,日本和韩国的食用菌栽培主体为中小规模企业,通过成立培养中心实现资源共享。日本栽培技术处于国际领先水平,生产全流程均实现机械化,且物种多元;韩国机械化率达95%以上,以瓶栽成套设备为主,工厂化普及率高。
2.2 国外食用菌生产装备发展趋势
近年来,国外食用菌生产装备正向着生产集成化、环控智能化和装备标准化方向发展,构建全周期自动化生产线,依托云端或大数据模型实现环境因子闭环精准调控,并形成装备零部件的标准化与通用化。
3 中国食用菌生产装备现状和存在问题
3.1 生产装备现状
中国食用菌生产模式主要有3种。一是借鉴日韩的自动化瓶栽工厂化生产模式(如金针菇、蟹味菇);二是具有中国优势的设施化生产模式,从“漳州模式”逐渐发展形成,具有一定的机械化程度,是当前菇农和家庭式农场的主要模式;三是半工厂化生产模式(如香菇、木耳),即“工厂化制棒、设施化出菇”,正逐步替代传统分散生产模式。
中国食用菌瓶式栽培和床式栽培的生产装备与国外差距逐步缩小,而具有中国特色的袋栽装备短板问题比较突出。与瓶栽装备相比,因菌袋柔软特性导致其在装料、灭菌、接种等方面的生产装备需考虑支撑、防损、定位等问题,而非栽培瓶的刚性作业;同时,针对发菌后的菌棒上架、补水、疏蕾、采收等环节,机械化装备仍处于“无机可用”和“无好机可用”的现状。
3.2 存在问题
中国袋栽食用菌不同环节的生产装备发展不平衡,距自动化、智能化生产要求仍有差距。一是在菌棒制备环节,自动化程度是制约菌棒自动化生产的主要因素,尤其是菌棒自动化生产线和自动化接种机。二是在接种环节,精准化接种设备在自动化、精准度、效率等方面难以满足工厂标准化生产对接种量精准调控的实际需求。三是在环境调控环节,现有通用设备精度低、均匀性差、能耗高,菌棒空间层架微环境中的温湿度和气流分布不均匀,制约产能提升与品质稳定性。四是在出菇管理环节,缺乏成熟可用的装备,黑木耳菌棒吊栽,香菇菌棒上架、脱膜、补水、搔菌、疏蕾等环节多以人工管理为主。五是在采收环节,香菇、木耳、糙皮侧耳等大宗物种的采摘仍依赖大量人工;同时袋栽食用菌生长环境非结构化特征明显,子实体丛生、叠生且质地娇嫩,普遍缺乏适应复杂生长环境的成熟采摘设备,采收难度大成为规模化发展的卡脖子问题。
4 中国食用菌生产装备发展重点和展望
4.1 中国食用菌生产装备发展重点
中国食用菌生产装备将重点聚焦特定化与智能化生产装备研发。围绕珍稀物种的特定化栽培和大宗物种的集中制棒、接种、培养与出菇的规模化栽培,开展珍稀物种装备的特定化研究与大宗物种的智能化装备开发,实现区域性或地域性特色珍稀物种的机械化生产与大宗物种的工厂化制棒、集中化接种、数字化培养、设施化出菇的食用菌自动化、智能化生产目标,实现不同用户群体生产过程的“有机可用”和“好机可选”,推动生产向自动化、智能化、智慧化转型。
4.2 中国食用菌生产装备展望
未来装备研发需紧扣工艺特性,聚焦关键环节的标准化与智能化升级。通过突破制棒均质化、接种无菌化、环境精准化及采收智能化等技术瓶颈,构建数据互通、装备协同的现代食用菌生产体系。
各环节的装备技术需要在以下几个方面进行攻关:一是工厂化制棒装备方面,研究智能原料配比系统,集成微波或脉冲强光等节能灭菌技术。二是集中化接种装备方面,开发配备视觉识别与正压净化装置的智能接种系统,推行模块化生产线以适应不同栽培模式。三是设施化出菇装备方面,采用“呼吸式”调控技术平衡环境参数,优化顶部安装模式释放栽培空间。四是数字化管控装备方面,整合物联网传感器与5G技术,利用AI算法模型动态优化生长参数。通过移动端实现远程启停与故障预警,形成“感知-决策-执行”闭环。五是智能化采摘装备方面,开展采摘平台通用化设计与机械手差异化配置研究,攻克目标识别定位、柔性抓取及路径规划等技术,推动产业化应用。
未来,中国食用菌生产装备将呈现“集成化+小型化”双轨发展态势。企业依托全流程生产线实现规模化集成生产,小型化装备则支撑合作社与家庭农场,最终推动整个产业向标准化、高效化和智慧化全面转型。
作者简介:王明友(1982-),男,研究员,主要从事食用菌机械化生产技术与装备研究。
引用本文:王明友,周德欢,王达,赵鑫培,任彩红,宋卫东. 国内外食用菌生产装备现状与展望[J]. 食用菌学报, 2026, 33(3): 107-115.扫描二维码获取全文来源:食用菌学报
