我国食用菌工厂化发展概况 | 节选自中国食用菌协会《2020-2023中国食用菌工厂化研究报告》
我国食用菌工厂化发展概况
食用菌工厂化生产是运用工业理念发展现代农业，采用农业生物工程技术和工业先进生产手段相结合，利用控温库房、智能设备制造适合食用菌生长的精准、智能、周年化生长人工环境，在产品安全、可控、标准等诸多层面可媲美工业产品。我国食用菌工厂化生产是循环农业的典范，是现代农业领域的朝阳产业，具有高产能、高投入、回报快的特点。与农法栽培方式相比，食用菌工厂化生产具有独特的优势，不仅实现了产品周年化生产，而且大幅度提高了产品质量。特别是通过专业化分工，能发挥不同经营主体在不同生产环节中的优势，使新品种新技术更快地被开发应用。通过机械设备代替人工操作，大幅度降低了劳动强度、提高了生产效率（边银丙，2023）。伴随着我国食用菌工厂化栽培产能的不断释放，整个食用菌行业正经历规范和洗牌的成长阶段。近年来，大量规模小、产品质量不高、销售渠道闭塞的企业被淘汰出局，传统农户种植食用菌占食用菌市场的比例逐步萎缩；而工厂化栽培龙头企业凭借其产品质量高、技术工艺先进、营销渠道畅通的优势而占据更大的市场份额。
目前国内外实现工厂化生产的食用菌主要以中低温品种为主，如双孢蘑菇、金针菇、杏鲍菇、真姬菇、鹿茸菇等。其中工厂化生产历史最长是双孢蘑菇，其次是金针菇、杏鲍菇、真姬菇、鹿茸菇。根据这些品种的特点，食用菌工厂化生产主要有两种模式：一是以双孢蘑菇为代表的草腐菌生产模式，适合双孢蘑菇、巴西蘑菇、美国大棕蘑菇等品种的生产；二是以金针菇为代表的木腐菌工厂化生产模式，包含瓶栽和袋栽两种模式，适合金针菇、杏鲍菇、真姬菇、鹿茸菇等品种。
第一节、工厂化食用菌产能现状
随着农业结构的调整深化，在生产技术和装备制造的推动下，我国食用菌工厂化生产发展迅猛。调查数据显示，2016年—2023年期间工厂化食用菌品种的总产能稳步增长，2023年总产能超过10000吨/日，较2016年增长48.43%。由图1可知，金针菇产能最大且增长速度较快；真姬菇、双孢蘑菇产能相对稳定；鹿茸菇近两年增长迅猛，2023年预计产能已经超过双孢蘑菇。
图1 2016-2023年食用菌工厂化主要品种日产能表
拥有技术优势、规模优势、品牌优势的食用菌工厂化企业迅速扩充产能、提升市场占有率，已形成以少数几家企业为主的成熟市场。食用菌行业共12家企业分别在主板、中小板及新三板上市（详见表1），其中在深交所上市的工厂化生产食用菌的企业共四家，分别是上海雪榕生物科技股份有限公司、众兴菌业科技股份有限公司、华绿生物科技股份有限公司、万辰生物科技股份有限公司，2023年度这四家公司的总产能占全国工厂化总产能的37.65%。
表1、食用菌行业上市企业详细信息表编号
第二节 主要工厂化食用菌品种分布
由图1知，目前食用菌工厂化的主要品种是金针菇、杏鲍菇、真姬菇、鹿茸菇、双孢蘑菇等五大品种。其中金针菇产能最大，日产能达5109吨，占五大品种的50.68%，杏鲍菇、真姬菇分别占19.15%、14.41%，鹿茸菇和双孢蘑菇比较接近，分别占8.17%、7.58%。
图1 2023年食用菌工厂化主要品种产能比例图
第三节 工厂化食用菌主要品种价格现状
近年来，随着消费升级、大众绿色健康意识的不断提升以及食用菌深加工行业的快速发展，食用菌市场需求逐年快速增长，行业前景向好。但产能的快速扩张导致市场竞争加剧，工厂化食用菌整体市场价格逐年下滑。食用菌产品属于生鲜农产品，有明显的销售淡旺季。每年第二、三季度新鲜蔬菜品类丰富、供应充足，再加火锅、麻辣烫消费整体需求不高，是食用菌消费的淡季；每年一、四季度，由于蔬菜等替代产品的减少、节假日较多等因素，是食用菌消费的旺季。
据中国食用菌协会工厂化专业委员会的监测数据显示，2021年1月—2023年6月，鹿茸菇、双孢蘑菇在批发市场的销售单价较高，月平均单价基本高于15元/Kg；金针菇、杏鲍菇、真姬菇的月平均单价处于5元/Kg—10元/Kg之间。其中2022年各品种的销售单价明显上涨，且常规销售淡季的第二季度销售单价也明显高于2021年。
图2 工厂化主栽品种批发市场平均销售单价
第四节 工厂化食用菌菌种现状
最早期的食用菌的菌种来源于自然界，人工分离出纯菌种加后加以应用。后经过国内外食用菌研究者采用系统选育、杂交育种、辐射育种、分子育种等方法创造出产量高、品质优的新品种应用于生产。菌种的选育是长期积累的过程，食用菌的自然变异及杂交性状的产生和保持均存在一定偶然性，研究人员需要通过大量、反复的筛选和比对，才能选育出优质、高效、稳定的菌种。目前我国食用菌工厂化品种中具有自主知识产权的菌种较少，金针菇、杏鲍菇等木腐菌主要从日本引进，双孢蘑菇菌种主要从欧美引进。
虽然目前各科研单位利用孢子杂交育种、诱变育种、原生质体育种、生物工程等多种育种技术，选育出不少优质的品种，如川金 33、农金 6号、农金 7 号等[21-23]，但在工厂化生产中使用的多为国外引进的品种[24-25]，具有自主知识产权的菌种应用较少。早期金针菇工厂所使用的菌种主要从国外引进，如雪榕生物招股说明书中披露2012年-2014年期间菌种使用费高达1235万元。后期各上市公司均投入研发费用设立研发中心，自主研发菌种并投入生产。
金针菇菌种的问题主要是主栽品种种性维护和新品种选育两个层次。金针菇易产生粉孢子，低温刺激易出菇，导致常规冰箱保藏难度大；生产中试管菌种半月左右转接一次，周年连续转接，菌种频繁扩繁容易引起菌种退化，导致菌丝活力减弱、子实体产量降低、菇体发软、菌柄收缩且白度下降，严重影响产品的产量品质（刘启燕，2021）。在我国金针菇栽培技术、栽培规模已超越日韩的情况下，具有自主知识产权的优良品种显得尤为重要。金针菇品种改良亟需开展的工作，一是采用国内国际已有技术手段保持现有品种种性稳定，保障企业有种可用；二是开展种质资源发掘评价、特异育种材料创制、育种技术创新研究，选育出具有自主知识产权的金针菇品种。杏鲍菇、真姬菇和鹿茸菇等品种因其子实体较大，易通过组织分离的方法获得菌种，且菌种适合冰箱保藏，目前需要解决的主要问题是选育具有自主知识产权的优质高产品种。
第五节 我国食用菌工厂化主要设备设施现状
工厂化生产是食用菌产业发展的高级阶段，食用菌工厂化产业的发展很大程度上依赖于设备的更新与完善。近年来我国食用菌工厂化生产快速发展，大力推动了食用菌物资装备行业的发展，一批国内自主研发的新产品、新设备应用在生产中，用机械设备代替人工已成为食用菌工厂化生产企业行之有效的手段，“机器换人”不仅降低成本、提高效率、减轻劳动强度，还能更好地保障每个生产环节的均一性，为食用菌产品常年优质高产奠定基础。早期大型木腐菌工厂化生产企业以引进日韩设备为主，走过了一条引进、吸收和创新的艰难道路。目前国产设备取得重大进展，从学术探讨转向研发、制造和应用，并根据实际工艺需求进行改造升级，已能满足大型工厂的设备要求。
以金针菇为代表的木腐菌采用袋栽或瓶栽方式，生产过程需要的主要设备是搅拌机、装瓶/袋机、高压灭菌设备、栽培层架、上下架机器、挖瓶机、包装机、制冷机组、加湿器、通风换气设备等，主要设施有灭菌室、冷却室、接种室、培养室、出菇室、包装室等。
以双孢蘑菇为代表的草腐菌生产模式所需的设施设备，一是栽培料发酵处理设施设备，原料存放场地、一次发酵场地、二次发酵设施、三次发酵设施、麦秸和稻草切杆机、翻料机等，二是出菇生产必需的设施设备，包括栽培层架、制冷机组、加湿器、通风换气设备、覆土准备场地、发菌室、出菇室，分级包装室等。
木腐菌和草腐菌模式中菌种的固体菌种生产设施设备是相同的，主要是培养基装瓶（袋）室、灭菌室、接种室、菌种培养室；装瓶（袋）机、高压或常压温灭菌设备、接种设备、恒温培养箱、冰箱、空调等。液体菌种生产时需增加摇床、菌种罐、空压机系统等。
第六节 我国食用菌工厂化生产主要厂区空间布局要点
食用菌工厂化厂房所选地址应交通便利、附近无污染源。按照生产过程划分常规区、洁净区、出菇区、包装储存区、菌渣处理区、附属设备区等部分。
其中常规区的空间洁净度要求较低，包含原料区、拌料装瓶区、灭菌区。洁净区净化级别达到万级及以上，在相对无菌的环境中，对灭菌冷却后的瓶/袋冷却、接种、菌丝生长及菌种生产的场所。出菇区是子实体生从形成原基到采收的场所。包装储存区是将菇进行采收、切根、分类、包装并临时储存的场所。菌渣处理区是将栽培瓶/袋与菌渣进行分离的场所。附属设备区是放置冷却塔、配电、锅炉、机修等附属设施设备的场所。
第七节 工厂化食用菌菌渣综合利用
食用菌菌渣是采收菇后剩下的栽培料，含有丰富的菌体蛋白、有机质、多种酶等活性物质，品质稳定且供应均衡，是优质的生物质原料（刘启燕，2019）。以平均生产1 kg食用菌鲜品产生0.966kg菌渣（湿重）计算（郭远，2022），2019－2021年，食用菌菌渣产量分别约为3918.13万吨、4045.18万吨、4117.42万吨。如此大量的菌渣宜因地制宜，采用多种模式相结合的方式来处理菌渣，最终实现菌渣的综合利用。
目前主要的利用途径有以下四个方面，一是利用菌渣二次种菇。如工厂化杏鲍菇、真姬菇等木腐菌类只采收第一潮菇，营养物质利用不充分，适合于二次生产双孢蘑菇、草菇等品种。二是利用菌渣制作生物炭。生物炭是生物质材料在无氧或低氧环境下经高温煅烧形成的固体产物，具有含碳量高、芳香化、孔隙结构丰富等特点，在改善土壤理化性质、减少温室气体排放、丰富土壤微生物群落结构等方面发挥重要作用（陈斐杰, 2022）。三是用作肥料和栽培基质。经发酵后可作为有机肥施用，可以改善土壤理化性质；或与草炭土、珍珠岩、蛭石等制作栽培基质，用于栽培蔬菜或育苗。四是饲料和垫料化，经过食用菌菌丝分解和转化后，菌渣内含有丰富的蛋白质、脂肪和多糖等物质，可通过发酵处理提高菌渣的口感，用于饲养肉鸡、山羊、奶牛等，也可用作发酵床垫料，用于养殖畜禽类。也有利用菌渣表面积大，含有丰富的孔状结构，有利于吸附重金属、染料等各种无机和有机污染物质而进行生态修复的报道；还有从菌渣中提取多糖、寡糖、多肽等多种物质，而进行活性物质提取的报道。
节选自中国食用菌协会《2020-2023中国食用菌工厂化研究报告》
