在第十二屆全國食用菌學術(shù)研討會的食用菌機械設(shè)備與工廠化建設(shè)專題論壇上,武漢市農(nóng)業(yè)科學院的馬曉龍副研究員作了題為食用菌工廠化科研平臺的建設(shè)和思考的報告,從食用菌工廠化科研平臺的設(shè)計理念,再到實際的申報和建設(shè),報告邏輯嚴密,具有很強的理論性與實踐性,給與會者很大的啟發(fā)。
圖丨馬曉龍副研究員在第十二屆全國學術(shù)研討會上作報告
01食用菌工廠化科研平臺的規(guī)劃
食用菌工廠化科研平臺是滿足食用菌科研工作者開展育種、菌種(菌包)制備、栽培出菇,具備食用菌工廠化栽培全部工藝。在外界自然氣候的影響下,利用環(huán)境控制系統(tǒng)在專門設(shè)計的保溫庫內(nèi),創(chuàng)造出所菌類最適生長環(huán)境,具備周年開展小試(中試)栽培,是模擬生態(tài)環(huán)境、智能化控制、自動化機械作業(yè)于一體的方式,以栽培數(shù)據(jù)獲取為主,能為生產(chǎn)實際提供一套可操作的方案,并能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。
食用菌工廠化栽培是多學科的融合,對人員、設(shè)備和管理均有著較高的要求。其要素包括栽培技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)三個方面,其核心部分主要有,制冷(熱)系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、氣流組織及CO2排放系統(tǒng)。
圖丨武漢市農(nóng)業(yè)科學院所懸介紹牌
馬曉龍副研究員分析了現(xiàn)有食用菌栽培模式,如瓶栽,其代表的食用菌有金針菇、白靈菇;袋栽,如香菇、杏鮑菇;床栽,有雙孢蘑菇、草菇等。指出,食用菌工廠化科研平臺整體方案應(yīng)該從某一食用菌品種具體栽培模式出發(fā)來設(shè)計。因為不同的栽培方式對廠房的各功能區(qū)域的要求有著很大的區(qū)別,對廠房的結(jié)構(gòu)也有著不同的要求,合理地設(shè)計與建造可以充分利用能源,有效滿足科研需求,降低生產(chǎn)成本和管理成本,增強科研競爭力。
總體設(shè)計原則上,馬曉龍副研究員列舉了,應(yīng)依據(jù)工藝流程,結(jié)合地形、風向、水源等綜合因素進行布局,便于流水線作業(yè);栽培區(qū)與污染區(qū)應(yīng)該做到嚴格分離;應(yīng)根據(jù)品種及栽培方式設(shè)定培養(yǎng)室與出菇房比例等等數(shù)十條關(guān)鍵性原則。隨后進一步指出,食用菌工廠化科研平臺雖不同于大型工廠,但應(yīng)具備完整工藝流程,相關(guān)的設(shè)施設(shè)備也都應(yīng)該具備。
圖丨參觀人員上手摸竹蓀,感到高興新奇
在此總體設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,馬曉龍副研究員進一步闡發(fā)了分區(qū)管理、按風向設(shè)計、與設(shè)備相匹配、符合人性化的設(shè)計建造理念。
分區(qū)管理的設(shè)計建造理念主要是要將污染區(qū)、無菌區(qū)、潔凈區(qū)進行隔斷,再就是需要將人流、物流、氣流此三者分別進行控制,這不僅能提升工作效率,也更利于食用菌的培育。
“眾所周知,食用菌的生長對環(huán)境的要求很高,如果管理控制不當,食用菌的污染率會很高,導(dǎo)致產(chǎn)量的下降。而風向設(shè)計主要根據(jù)夏季主導(dǎo)風向,進行總平面設(shè)計時,將污染區(qū)放置下風口,這樣可有效杜絕污染區(qū)對無菌區(qū)和潔凈區(qū)的污染,有效控制各區(qū)域的交叉感染?!瘪R曉龍副研究員指出。
圖丨利用食用菌工廠化科研平臺開展品種試驗
圖丨食用菌工廠化科研平臺所培育的靈芝
與設(shè)備相匹配的設(shè)計建造理念是指,設(shè)計時需要考慮生產(chǎn)設(shè)備、物流設(shè)備、凈化設(shè)備和環(huán)境設(shè)備。在設(shè)備方面應(yīng)盡量做到輕簡化、機械化、自動化的控制管理,這樣能從整體上減少用工,合理使用水、電、氣,有效降低和控制運營成本。
除此之外,廠房平面工藝設(shè)計、空間設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑設(shè)計等還應(yīng)做到人性化。
隔熱保溫、氣密性、防火性、潔凈度是四個關(guān)鍵性指標,任何食用菌工廠對此都有嚴格的要求。不同的地區(qū)應(yīng)該因地制宜選擇不同的保溫材料,采用不同的厚度,以滿足食用菌廠房設(shè)計的要求。氣密性的處理,除了保證廠房的整體結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安裝和包邊處理上,要保證杜絕污染區(qū)、無菌區(qū)、潔凈區(qū)的交叉感染以及外界對無菌區(qū)和潔凈區(qū)的污染。如果保溫性和氣密性處理不好,帶來的后果是設(shè)備能耗的增加,食用菌污染率加大,直接影響到食用菌的質(zhì)量、產(chǎn)量和栽培成本。
02食用菌工廠化科研平臺的申報和建設(shè)
馬曉龍副研究員詳細介紹了項目申報的基本流程。申報之后,需要充分開展實地調(diào)研。在工藝流程和功能布局方面,采用一體性的布局,可以做到設(shè)備高效利用和運轉(zhuǎn);同時要注意展示研學區(qū)、參觀通道、人流—物流—氣流的布局,減少用工也很重要。
圖丨學生在武漢市農(nóng)業(yè)科學院進行研學活動
對于栽培品種的參數(shù)需求(如容器規(guī)格)、環(huán)境模擬設(shè)備技術(shù)參數(shù)、人工環(huán)境控制部分也要考慮周到,都做好之后就可以開始土建,進行設(shè)施安裝了。
圖丨武漢市農(nóng)業(yè)科學院主持湖北省重點研發(fā)計劃創(chuàng)新成果“食用菌旋轉(zhuǎn)苗床”
03平臺運行的實踐與思考
但食用菌工廠化科研平臺并不是沒有缺點,馬曉龍副研究員列舉出了以下5點存在的問題,期待與會者共同思考:
1、科技人員需要掌握食用菌全部生產(chǎn)流程、尤其是鍋爐和大型滅菌器的操作,其具有一定的危險性,并且操作鍋爐需要考證,每年需要年檢;
2、作為科研用工廠化平臺,很難做到工廠一樣高效利用,設(shè)備閑置時間相對較高,如果沒有經(jīng)費支持運營會較為困難;
3、現(xiàn)有拌料和裝袋設(shè)備很難滿足復(fù)雜的原料、配方的試驗研究需求;
4、出菇房的設(shè)計和設(shè)備設(shè)施非常關(guān)鍵,尤其是對溫濕度探頭依賴程度較高,菇房內(nèi)氣流組織和出菇方式是否匹配,是出菇試驗成敗和數(shù)據(jù)是否可靠的關(guān)鍵;
5、為了滿足科研需求,菇房需經(jīng)常進行升級改造,為此需要投入大量經(jīng)費。
全國食用菌學術(shù)研討會每三年一屆,首屆于1981年在湖北武漢舉辦。第十二屆全國食用菌學術(shù)研討會由中國菌物學會、華中農(nóng)業(yè)大學、湖北省農(nóng)業(yè)科學院主辦,湖北省農(nóng)業(yè)科學院科學技術(shù)協(xié)會、湖北省食用菌協(xié)會、易菇網(wǎng)共同承辦,于2024 年 5 月 31 日—6月 2 日在湖北武漢召開。本次大會聚焦食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢、新趨勢,助推產(chǎn)學研政的深度融合,加強了食用菌科技工作者的交流與合作,對促進食用菌行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
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