1. 技术背景
1.1天麻代料工厂化生产的概念
天麻代料工厂化生产,是以天麻代料栽培技术为基础,利用现代化设备和智能化管理,在温室内进行周年立体栽培天麻的技术。天麻代料栽培技术就是利用机械化生产线人工生产蜜环菌包(菌棒)代替原木木棒栽培天麻的技术。
1.2 天麻代料工厂化生产的意义
1.2.1 天麻生长特性既不同于一般植物,也不同于黑木耳、香菇等食用菌,可以不要光不用土,可以多层重叠种植,因此更易进入工业化生产体系。工业化栽培实现机械化流水线生产蜜环菌包,实行温室周年循环生产天麻,实现智能化管理,可以每天投料每天产出鲜天麻,周年供应市场。它标志着一种新的现代化农业经济产业的诞生,为人类提供一种新的食物来源和大健康经济产业。
1.2.2 天麻是药食两用植物,而其食用前景更是不可估量。第一,天麻具有与块茎植物薯类相似的形态和口感,而营养更丰富;据报道地球上已发现有天麻属植物约90个种,庞大的种族及丰富的种质资源为人工育种提供了广泛的育种材料,可以根据不同人群的不同需求随意进行杂交组合和实行定向育种,满足人类美味和健康需求。第二,天麻具有惊人的生物转化效率,工厂化生产可以实现每m³产量30㎏以上,一年可产3季,并且不受地理气候环境制约。第三,天麻工厂化生产可以完全摆脱化肥农药及重金属污染,使用无污染材料生产天然食品。因此,国际潮流利用农业生物多样性来探寻高产且有营养的新一代作物,天麻当之无愧。天麻工厂化生产将为人类解决粮食安全和隐性饥饿问题作出贡献。
1.2.3 人类已经进入重新思考饮食结构调整问题的时代。很明显,菌类食物和药食两用植物对人类健康有积极影响,人类需要增强免疫力,提高抗病抗毒能力,研究药物不如研究食物,因为病从口入。地球森林面积是耕地面积的3倍,人类由于健康的需要,逐步把目光投入到占地球陆地面积31%的森林上来:人类将进入食木时代。
中国林科院蒋剑春院士和浙江农林大学斯金平教授团队在《新兴林粮---黄精产业发展战略研究》一文中写到,“进入21世纪,人类遇到了百年变局,世纪疫情、地区冲突和自然灾害等前所未有的挑战,全球粮食安全形势复杂严峻,与饮食相关的慢性疾病普遍存在,“以健康为中心”“营养多元”“食物即药物”等观点成为普遍共识;利用农业生物多样性来探寻高产且有营养的新一代作物成为国际潮流。
笔者在《发展代料天麻 实现产业升级》一文中这样阐述:“人类已经进入疾病和瘟疫肆虐的时代,中药和中医文化将进入空前繁荣时代,药食同源文化也会得到广泛认同和普及。药食两用植物甚至会受到比粮食作物更高的重视,因为健康比一切都重要。”
1.3 天麻代料栽培新技术的成功推广与天麻代料工厂化生产技术探讨
2021年宜昌市五峰县进行天麻代料栽培试验,林下栽培天麻平方米单产最高达到22.8kg,单个重达0.5kg,试验地点在五峰县仁和坪镇,中国工程院院士、中国中医科学院中药研究所所长、国际欧亚科学院院士陈士林教授一行实地考察了五峰天麻的创新种植模式并亲自参与现场测产,陈院士予以高度肯定。天麻代料栽培新技术的成功应用,为天麻工厂化生产打下了坚实的基础。
笔者在《天麻代料工厂化生产技术探讨》一文中详细介绍了天麻代料工厂化生产的工艺流程、代料菌包的流水线生产、周年生产的温室设计、温室的智能化管理、周年生产的种苗培育、食材天麻的品种选育等,对天麻工厂化生产具有一定指导意义。而优质价廉的培养基质的成功筛选,成为天麻工厂化生产进步的里程碑。
2. 技术内容
2.1基质材料的寻找和试验
根据笔者多年研究试验,天麻工厂化生产对培养基质有如下要求:
① 基质原料来源广泛,可就地取材,购买成本低廉;
② 质量轻便,运输、使用方便,劳动成本低;
③ 储存成本低,可以露天堆放不怕日晒雨淋;
④ 原料具备透气、利水,又有持水性好,保温性好等功能;
⑤ 原料自身具有一定抗菌抗腐能力,堆积、使用过程不发酵、不霉变;
⑥ 不含对天麻生长有害物质,不含对人体和食用有害物质如农残、重金属等;
⑦ 废料可降解,处理成本低,可转化利用。
笔者采用3种材料做基质用于天麻工厂化生产试验,虽然都能成功,但性价比结果差异很大:
① 谷壳。具备质轻、透气、利水、保温、抗菌等功能,缺点是持水性不好,不能就地取材,运输成本高;
② 草碳土。具备抗菌、透气利水、质轻、持水性稍好等特点,但造价高,使用成本高。
③ 松杉木屑。兼具以上材料所有优点,并且成本低,可就地取材,原料来源广泛。因为松杉木屑具有作为培养基质用于天麻工厂化生产所具备的所有特质,经比较研究,适合作为天麻工厂化培养基质,由此得到一种技术方案为:利用林业下脚料松杉木屑作为基质应用于工厂化栽培天麻。
2.2 技术工艺概述
2.2.1 备料:以工厂化栽培塑料周转筐为单位说明,周转筐规格为,(内径)635㎝*440㎝*400㎝,专用周转筐跟普通塑料筐的区别是:筐的四面是板面,没有孔,底面有孔眼;上部侧面多开4个孔,可以横穿两根水管。
① 从木材加工厂购买松杉木屑,或者用木屑粉碎机打木屑,1筐用料(湿)约15㎏;
② 天麻营养包(或称代料菌包即蜜环菌包)10㎏;
③ 杂木细嫩树枝柴10㎏;
④ 0代天麻种苗(或称麻子)0.2㎏。
2.2.2 播种方法:筐底铺2㎝厚一层松杉木屑,将10㎏树枝截成15㎝长的枝条,立植于筐内,空隙用木屑填实。把10㎏蜜环菌包(约8个)切成两段,约10㎝长,即16个,立植于菌柴之上。空隙填木屑,然后将天麻种苗头朝上尾朝下立植于菌包侧,一个菌包两个麻子(种苗),共栽植约32粒麻子;麻子也可以平放于菌包表面,上面盖5㎝厚木屑。所用木屑要求含水量70%以上。表面盖一张黑白膜,保湿遮光。两排之间留65㎝走道。
2.2.3 管理方法:栽培室温度调至18-20℃。湿度自然。10天左右蜜环菌菌索长出筐表面,天麻子接上菌。室温调至22-23℃。每天通风2次,一次10分钟。20天,检查筐内水分,木屑含水量低于60%就要补水,浇足水后关开关并盖薄膜。之后25天左右浇水一次。20天左右蜜环菌索已基本长满筐表面。
人工补水方法:手从筐上部手孔伸进去揭掉筐面薄膜,直接用活动水管喷头向表面淋水,至水分饱和为止。然后盖上薄膜。
自动补水方法:从筐上手孔位平行穿过一根微喷水管,两端与主管相连并设开关,浇水时取去薄膜,分层或同时打开水管开关,全生产期浇水4-5次。
水分管理要点:
① 播种期木屑基质含水量要求75%-80%,越湿越好,盖紧薄膜;
② 播种后20天检查基质水分,及时补水至75%以上。充足的水分不仅可以促使蜜环菌快速长出菌索,而且能够抑制杂菌繁殖,而0代天麻子是不怕高湿的;
③ 保持高湿45-50天,蜜环菌已吃透筐底辅料树枝,此时整体生境进入安全期;
④ 50天后基质水分降至60%,保持至90天;
⑤ 90天后基质水分降至50%,第110-120天基质水分约40%-45%。
温度管理:室温从18-20℃起,10天后调至22-23℃,保持22-23℃30天,此时筐内料温会上升,比室温高3-5℃,则室温调至20℃,保持至生长期100天,此时天麻已基本成熟。开始降低温度。每天降低温度1-2℃,5天降至15℃,保持15℃15天,结束生长期,采收天麻。
通风管理:前10天不通风,后10天每天通风2次,一次10分钟;20天后每天通风3次,一次10分钟;40天后每天通风4次,一次10分钟;50天后每天通风5次,一次10分钟;60天后每天通风6次,一次10分钟。100天后每天通风3次,一次10分钟;110天后每天通风2次,一次10分钟。全生产期120天。
3. 技术发展优势
3.1 天麻代料栽培技术主要特点
① 广泛利用一切可以利用的生物资源,栽培原料取之不尽、用之不竭;
② 采用现代机械设备,工厂化生产,智能化管理;
③ 科学配比营养源,高效利用资源。
3.2 天麻工厂化生产技术优势
天麻工厂化生产技术是建立在天麻代料栽培技术基础之上的集约化、工业化、现代化生产技术。利用现代工业技术,机械化流水线生产天麻营养包即蜜环菌包,采用智能化管理技术,精准高效管控天麻生长环境因子,加上科学定向育种技术,打破空间和时间限制,使天麻产业上升为工业化周年生产的粮食作物和经济产业。
3.3 天麻工厂化生产技术需要通过三大技术瓶颈
① 高效低耗生产蜜环菌包,这项技术已经攻克;
② 定向育种和周年育种技术,此项技术已初步完成和逐步完善;
③ 高质廉价的培养基质,该项技术已试验成功,即利用松杉木屑做基质进行天麻代料工厂化生产的方法。
3.4 已试验成功的培养基质的优点
① 基质泡松透气,持水性好,蜜环菌生长快,生长旺盛,天麻种苗接菌早,接菌快,接菌率可达到100%,天麻产量高;
② 基质纯净度高,且具抗菌性,不发热,不发酵,不长杂菌,天麻生长健壮旺盛,无病虫害,天麻质量好;
③ 基质原料来自天然,纯净无污染,生产的天麻为纯天然食品;
④ 原料成本低廉,易储存,使用方便效果好,降低天麻生产成本。
4. 经济效益和社会效益
成本核算:天麻营养包10㎏8个*4元,32元;树枝10㎏*0.6元,6元;天麻子0.4㎏*25元,10元;薄膜1块约1元;原材料合计52元。人工及管理费用,约10元,周转筐折旧费2元,水电费、车间使用费约6元,合计70元。产出天麻约7.5㎏,按统货市场价24元计算,180元。即毛利110元。经济效益显著。
社会效益:如果说天麻代料栽培技术成功实现天麻产业升级,那么天麻工厂化栽培技术将为农业现代化开辟了一条道路,无论是大健康产业、农业生物经济产业,还是市场消费、带动就业等相关产业都会相互利好。
5. 结语
粮食危机、瘟疫、战争、土地污染等等,逼迫人类进入食草食木时代。天麻是一种特殊植物,不仅育种选择空间很大,而且增产潜力很大,更重要的是,天麻可以进行工业化生产,其体量几乎不受时间和空间限制。笔者研究天麻产业多年,已试验和示范成功利用林业下脚料松杉木屑作为基质应用于工厂化栽培天麻的技术,并结合天麻代料栽培技术,有效解决了天麻产业的制约瓶颈。但是,当天麻产业上升到能够作用于人类粮食安全和健康问题时,就不仅仅是个人和团队的事情了。(作者:五峰博翎种业有限公司天麻种植专家贺祖海)