在第十二屆全國食用菌學(xué)術(shù)研討會(huì)的食用菌機(jī)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(xué)院的馬曉龍副研究員作了題為食用菌工廠化科研平臺(tái)的建設(shè)和思考的報(bào)告,從食用菌工廠化科研平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念,再到實(shí)際的申報(bào)和建設(shè),報(bào)告邏輯嚴(yán)密,具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性,給與會(huì)者很大的啟發(fā)。
圖丨馬曉龍副研究員在第十二屆全國學(xué)術(shù)研討會(huì)上作報(bào)告
01食用菌工廠化科研平臺(tái)的規(guī)劃
食用菌工廠化科研平臺(tái)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(jì)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(dòng)化機(jī)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(shí)際提供一套可操作的方案,并能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
食用菌工廠化栽培是多學(xué)科的融合,對(duì)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(gè)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(xué)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(tái)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(jì)。因?yàn)椴煌脑耘喾绞綄?duì)廠房的各功能區(qū)域的要求有著很大的區(qū)別,對(duì)廠房的結(jié)構(gòu)也有著不同的要求,合理地設(shè)計(jì)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(qiáng)科研競爭力。
總體設(shè)計(jì)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(fēng)向、水源等綜合因素進(jìn)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(yán)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(jìn)一步指出,食用菌工廠化科研平臺(tái)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(jì)原則的基礎(chǔ)上,馬曉龍副研究員進(jìn)一步闡發(fā)了分區(qū)管理、按風(fēng)向設(shè)計(jì)、與設(shè)備相匹配、符合人性化的設(shè)計(jì)建造理念。
分區(qū)管理的設(shè)計(jì)建造理念主要是要將污染區(qū)、無菌區(qū)、潔凈區(qū)進(jìn)行隔斷,再就是需要將人流、物流、氣流此三者分別進(jìn)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(duì)環(huán)境的要求很高,如果管理控制不當(dāng),食用菌的污染率會(huì)很高,導(dǎo)致產(chǎn)量的下降。而風(fēng)向設(shè)計(jì)主要根據(jù)夏季主導(dǎo)風(fēng)向,進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),將污染區(qū)放置下風(fēng)口,這樣可有效杜絕污染區(qū)對(duì)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(tái)開展品種試驗(yàn)
圖丨食用菌工廠化科研平臺(tái)所培育的靈芝
與設(shè)備相匹配的設(shè)計(jì)建造理念是指,設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)械化、自動(dòng)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(yùn)營成本。
除此之外,廠房平面工藝設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)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(gè)關(guān)鍵性指標(biāo),任何食用菌工廠對(duì)此都有嚴(yán)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(jì)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(duì)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(tái)的申報(bào)和建設(shè)
馬曉龍副研究員詳細(xì)介紹了項(xiàng)目申報(bào)的基本流程。申報(bào)之后,需要充分開展實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn);同時(shí)要注意展示研學(xué)區(qū)、參觀通道、人流—物流—?dú)饬鞯牟季?,減少用工也很重要。
圖丨學(xué)生在武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行研學(xué)活動(dòng)
對(duì)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(jìn)行設(shè)施安裝了。
圖丨武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持湖北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃創(chuàng)新成果“食用菌旋轉(zhuǎn)苗床”
03平臺(tái)運(yùn)行的實(shí)踐與思考
但食用菌工廠化科研平臺(tái)并不是沒有缺點(diǎn),馬曉龍副研究員列舉出了以下5點(diǎn)存在的問題,期待與會(huì)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(xiǎn)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(tái),很難做到工廠一樣高效利用,設(shè)備閑置時(shí)間相對(duì)較高,如果沒有經(jīng)費(fèi)支持運(yùn)營會(huì)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(yàn)研究需求;
4、出菇房的設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)施非常關(guān)鍵,尤其是對(duì)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(yàn)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(jìn)行升級(jí)改造,為此需要投入大量經(jīng)費(fèi)。
全國食用菌學(xué)術(shù)研討會(huì)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(xué)術(shù)研討會(huì)由中國菌物學(xué)會(huì)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦,湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、湖北省食用菌協(xié)會(huì)、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(huì)聚焦食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢、新趨勢,助推產(chǎn)學(xué)研政的深度融合,加強(qiáng)了食用菌科技工作者的交流與合作,對(duì)促進(jìn)食用菌行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
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