食用菌工厂化生产的国际发展
刘遐
（福州超大现代农业发展有限公司，福建 福州 350003）《食用菌》2011.6
食用菌工厂作为现代设施农业发展的高级阶段，它以人工可控的环境设施和机械化作业为主要特征，将完善的设施装备同创新的作业方式以及变革的生产组织体制结合起来，从根本上改变了传统农业的生产方式。发展至今已然成为现代农业的重要组成部分，成为高新技术最具潜力的应用领域。
二次世界大战以后，欧、美、日等发达国家和地区借助于工业发展和科技革命的成果，大力推进农业现代化进程，率先倡导食用菌的工厂化生产，并不断发展和完善设施装备和工艺技术，形成了科技含量高的，专业化和社会化生产突出的发达的产业体系。从而掀开了食用菌人工栽培史的崭新一页。之后，加拿大、澳大利亚、新西兰等农业发达国家以及位列亚洲四小龙的韩国和我国台湾地区等也快速跟进，在学习模仿的基础上结合自身特点有所创新，成为新一轮工厂化生产的佼佼者。近年来，随着各国农业现代化进程的日益深入，工厂化生产正在向更大范围进军和更高层次提升。因此，密切关注并认真研究国际食用菌工厂化的发展动向和演化趋势，对于正在起步和快速发展的我国众多工厂化企业来说可以为大家开拓视野、跟踪前沿、对比差距、实施跨越提供一些有益的参考。
1 全球化的农业运动
上世纪末和本世纪初的二十多年中，食用菌工厂在全球的发展可以说是浪潮迭起、遍及五洲。先行国家的成功范例和经济发展的内生动力，激发起更多的发展中国家和地区在实现传统农业向现代农业转变的过程中，选择建设食用菌工厂作为发展产业、承接转移、摆脱落后、实现赶超的突破口。在经济蓬勃发展的亚太地区，食用菌生产量已跃居世界首位的中国大陆建设势头最为强劲。短短的十几年内，工厂数量就由十余家扩大到数百家。此外，印度、泰国、印尼等国的食用菌工厂化生产发展也非常引人注目。就连自然环境和资源条件不甚适合乐动体育热门赛事
的一些西亚地区国家，也借助工厂化的先进生产方式，创造出“天方夜谭”式的沙漠农业奇迹。常年气温高达28~55°C的阿曼苏丹国，在茫茫干旱沙海中引进先进的设施装备建设工厂，采用国际化物流方式解决原料供应。生产的高质量产品，不仅满足当地市场的消费供应，而且还向周边国家和北美市场出口[1]。在农业底蕴深厚的东欧国度，许多双孢蘑菇的传统产区如波兰、匈牙利、乌克兰、立陶宛等国纷纷引进外国的资金、技术、装备和管理人才，改造传统的小菇场生产方式，大力推进工厂化生产，发展态势咄咄逼人。尤其是波兰，近年来食用菌产量已经超过法国直逼荷兰，成为欧洲第二大生产国，占据了欧洲食用菌市场销售量的25%[2]。农业革命取得长足进步的拉丁美洲，墨西哥、巴西、智利、哥伦比亚等国的食用菌工厂化发展也非同寻常。墨西哥的Hongos公司拥有六家工厂，每天鲜品产量达到55t，产品除本国消费外，相当部分补充北美市场[3]。哥伦比亚的Setas Colombianas公司拥有拉美第二大生产厂，33000m2的栽培面积，年产量可达6000t[4]。甚至古老的非洲大陆也不甘沉寂，南非最大的丹尼农场占据了全国60%的产量，旗下拥有三个生产单位，仅是约翰内斯堡的一家工厂每周产量就可以达到90t[5]。
2 国际化的整合重组
现阶段全球范围内经济发展存在严重的不平衡：发达国家有充足的资本，先进的技术和丰富的管理经验，但却面临市场饱和度高、原材料成本高和劳动力价格高的难解之题；相反，广大发展中国家拥有广阔的市场和丰富而又廉价的土地、原料和劳力资源，却受制于资金、技术和管理经验的匮乏。随着全球经济一体化的发展，促进了国际间各种基础资源和生产要素获得重新组合和优化配置。在这种背景下，食用菌工厂化的发展已经不再囿于某个国家、地区的经济技术条件限制，而是呈现出不同国家、地区之间打破疆域界限，发挥各自优势，谋求合作发展的态势，以开放市场、技术转让、合作生产、直接投资等多种形式实现国际间产业格局的整合重组。如西欧地区的生产厂商大批转向东欧国家寻求机会，北美的工厂化技术迅速向中南美地区辐射扩散，日本、韩国及中国台湾地区纷纷到中国大陆和东南亚地区投资建厂。此外，发达国家之间因发展品种而互换设厂以及已经掌握了产业高端技术的发展中国家向发达国家反向投资的事例也屡有发生。荷兰是世界上双孢蘑菇工厂化生产水平最高的国家，近年来他们在保持国内生产稳定的基础上，将注意力投向全球其它重要产区，从开始的技术装备出口转变为对外投资建厂进而采用参股控股的方式跨境发展。不少荷兰企业利用波兰等东欧国家由于加入欧盟因而关税配额不再受限的有利条件，转移到那里投资设厂。如荷兰著名的CNC与CUIJK国际控股在波兰投资建设的HOLPOL堆肥公司，生产纲领达到42500t/年[6]。在国际化的产业转移中，实力雄厚的跨国公司更是纵横捭阖，发挥着主导作用，通过资本运作、企业并购和资产重组的多种形式快速实现国际间的资源整合。日本最有实力的两家食用菌公司，北斗株式会社选择在台湾和美国设厂，雪国株式会社则大举投资中国大陆，先后在上海、长春、成都建立新厂。世界上最大的菌种供应商—美国Sylvan公司原本只是一个在地下矿洞生产蘑菇的小企业，以后专注于菌种的生产供应。从上世纪末开始，Sylvan按照其全球化战略，关闭调整了美国本土的包括昆西农场在内的一些栽培工厂，通过一系列眼花缭乱的兼并收购和资源整合，先后把欧洲长期从事菌种研发生产三大精锐—著名的法国索姆赛尔公司、瑞士的豪泽尔实验室和英国的白皇后菌种公司收归帐下，不仅获取了尖端的菌种研发技术，而且赢得了巨大的欧洲市场份额。此外它还陆续与国际上5个有影响的研究机构建立了合作关系，并先后在北美、欧洲、南非、澳大利亚建立起10个菌种生产厂，在全球范围内布点设立了18家菌种销售机构，同时向65个国家和地区提供产品服务。从而抢占了种源的战略高地，控制了国际市场的大部分销售份额[7]。
3 规模化的企业扩张
随着科学技术的不断发展和专业化水平的不断提高，食用菌工厂化生产的集中化趋势日益明显。生产集中化表现的一个方面是企业平均规模的扩大，即生产的绝对集中:美国1984年共有蘑菇生产企业433家，总产量27.02万t，平均每家企业产量为620t。2004年企业数下降为125家，总产量上升为38.28万t，平均每家企业生产3060t，是1984年的4.94倍。其中年产水平可以达到万吨级的企业就有11家[8]。生产集中化表现的另一个方面是大企业的产量占整个行业总产量的比重增大，即生产的相对集中：韩国的金针菇生产原来有200多家工厂，近年来逐步集中到7家大型企业手中，居于首位的大兴农产公司每天的装瓶量有16万瓶，日产规模已经达到50t，成为世界级的巨型企业。紧随其后的GREEN PIECE和多唻咪公司的日产水平也都达到35t。生产集中化的原因是因为大企业更利于采用大型设备、先进技术，充分利用资源，降低成本费用，从而产生规模经济效应。由此催生了一批大型、超大型工厂以及企业集团，例如印度的Agro-Dutch公司经过数十年的努力，发展成为目前世界上最大的双孢蘑菇工厂化生产企业，其拥有大约42万m2的栽培面积，每天的鲜菇产量达到150t之巨，产品全部出口，远销美国、加拿大、墨西哥、以色列、俄罗斯等国家，出口量占到全印度的80%[9]。
4 多样化的品种发展日益激烈的同业竞争和不断求新的消费需求，促使不少食用菌工厂将重点转向新品开发，丰富产品种类。日本在金针菇机械化瓶栽模式取得成功的基础上
，不断开发出更多适合工厂化栽培的品种，除了传统大众的香菇、木耳、滑菇、平菇外，还陆续将灰树花、白树花、斑纹离褶伞（真姬菇）、榆干离褶伞、簇生离褶伞、荷叶离褶伞、柳松菇、猴头菇、杏鲍菇、姬松茸、绣球菌等珍稀品种驯化成功引入工厂化生产，在生产的广度上极大地适应了市场变化、引领了消费需求。并且提高了企业的产品档次，增加了技术附加值。近年来，由于国际间人口流动数量的增多引起的区域消费市场变化，也促使欧美国家的工厂重视除双孢蘑菇以外的其它菇种的发展。以品种的多样化取胜，即以同一要素的投入获得多项产出效益的做法称之为范围经济，这是与前段所说的规模经济不同取向的另一种发展趋势。近年来，不少过去固定以单一品种生产的企业已经悄然发生变化，开始向多品种方向迈进。最有代表性的是日本北斗株式会社，其新近在美国加州圣地亚哥投资建设的2.3万m2食用菌工厂化生产项目，就打破常规，设计安排同时生产灰树花、杏鲍菇、真姬菇、白玉菇四个品种，以增强市场竞争能力，适应较大范围的消费需求[10]。
5 专适化的良种覆盖
长期以来，日本的食用菌工厂化生产之所以处于世界领先地位，其中很重要的一个方面是依赖其坚实的良种繁育体系的支撑，工厂用的良种覆盖率达到100%。日本菌种的研发生产，植根于深厚的产业基础，主要有四个方面的力量：大学的研究机构、公立实验场的栽培育种机构、大公司的专设研究机构和大批小型的民营研发生产企业。据统计，日本国内已注册的食用菌育种和菌种生产商有136家，加上一些大公司在各地开设的分所，全国总计为178家[11]。这些机构非常注重了解工厂单位的市场方向、环境条件、原料选择、设施装备以及工艺技术，从而有针对性地研发并向工厂提供适合其栽培的专用品种。例如在温型上有低温种、中温种、高温种和广温种之分，在培养基适宜上有段木种、木屑种和草料种之分，在工艺适宜上有固体繁扩种和液体繁扩种之分等等，而且种性稳定、使用方便、质量保证。日本食用菌的菌种选育多以优质、高产、抗逆、短周期为目标，注重对其遗传特性的定向改良，包括外观、形状、颜色以及口感、口味和营养成分等。1988年，日本北斗食用菌研究所成功地选育出纯白金针菇菌株，随即引发业内工厂改用纯白品种的热潮，甚至影响到周边的韩国和我国大陆及台湾地区，迅速以压倒性优势排挤了传统的黄色品种，占领了绝大部分的市场，种源技术的威力可见一斑。检视日本工厂化在产的大部分品种，可以发现不断有商品性状或农艺性状更好的新菌株诞生的报道。如真姬菇是日本比较大众的一个品种，但以往栽培期较长，且吃口大多带有一些苦味，而近年来推出的不少新菌株，不仅培养周期短，且吃口明显改善，对人体健康的有益成分含量也有所增加。
6 高效化的生产作业
由于社会专业分工的不断细化和企业生产规模的不断扩大，食用菌工厂的生产作业正逐步从机械化—自动化—无人化方向发展。一是注重采用高效设备。双孢蘑菇生产主要列装大型设施和重型装备：一次性堆肥能力可达200t的大型发酵隧道、每小时作业能力可达75t的拆包混料机、每小时作业能力可达250t的隧道装料机、堆料高度达到4.5m，堆料宽度达到3~6m。每小时处理能力能够达到100t的移动翻堆机。木腐菌方面，韩国研制开发的新一代自动化瓶栽生产设备颇受欢迎，不仅本国企业全部更新，而且国际订单纷至沓来。例如装瓶机采用多工位给进，可以连续完成送筐、接筐、装料、振动、压紧、打孔、上盖等工艺过程。装料均匀，松紧适中，动作连贯、一气呵成。每小时作业可以达到8000～10000瓶，比原有设备效率提高2～3倍。自动化液体菌种接种机，结构简单、效率很高。瓶筐进入工位后，启盖机构同时打开全部瓶盖，16个喷头随即到位同时喷射接种，然后压盖送出，每小时接种能力可达10000瓶。日本的北斗株式会社的自动化生产线上，配置有模仿人手动作的套片机械手和采收机械手，减省了大量的人工，降低了营运成本。二是注重不断创新工艺。双孢蘑菇的隧道通气发酵技术、木腐菌的液体菌种技术、大口径瓶栽技术、酶诱导培养熟成技术等新工艺新发明层出不穷，且迅速为大生产所用，不仅提高了生产效率，而且获得很好的经济效益。例如液体菌种具有制种时间短、接种效率高、着床封面快、发菌周期短、菌龄较一致以及生产成本低等优点，特别适合工厂化生产，因而应用推广很受欢迎。三是注重发展物流系统。许多大型工厂，用网络化的管理系统和自动化的物流系统将生产作业的全过程连接起来。由微电脑安排计划指令，光电眼负责监测识别，机械手执行堆桩卸载，传输链完成时空转移，整个生产首尾相接连绵不断，投入产出一气呵成。准确、高效、安全、顺畅，作业区除包装外几乎难以找到操作人员的身影。
7 智能化的环境控制
食用菌工厂的人工环境控制的特点是空间分布性强、时令变异性大、多因素相互影响、又是面对有生命的活体对象。随着计算机和信息技术的快速发展和在农业领域的广泛利用，食用菌工厂的环境控制已由简单的数据采集和监测控制向以知识处理为主的智能管理控制转变。食用菌工厂生态信息自动收集和完全的计算机控制已经实现。以专家系统为基础的智能管理系统可以实时监测栽培环境和蕈菌生理状况，根据知识处理结果确定调控方案，并控制执行系统对菇房的温、光、水、气、风诸多因子进行实时调控。甚至可以利用温差管理技术，对蕈菌的生长和收获期进行目标控制，使作物更具商业价值。荷兰FANCOM公司是专业从事工厂化自动化控制系统研发生产的企业，产品涵盖了从堆肥发酵到产品收获的各个阶段控制[12]。其开发的765e环境控制系统将菌物在不同生长发育阶段要求的适宜环境条件编制成计算机程序，采用多因子随变控制技术，当某一环境因子发生改变时，其余因子自动作出相应修正或调整，以更好地优化环境的组合条件。该系统既能保证菌物始终处于最适的生长环境，又能调节设备运转发挥最佳的节能效果，连接3G手机还能实行远程监控。
8 节能化的工厂建设
高能耗是制约食用菌工厂化生产发展的一大瓶颈，建设节能型工厂已成为业界的不懈追求。越来越多的企业从建设选址、结构设计、材料使用、设备选型到计划安排、生产使用、过程控制，全方位的进行节能措施的落实。以降低能源耗费的开支。各种新技术的应用更是受到青睐，其中，开发利用包括太阳能、风能、地热能、潮汐能以及生物质能等可再生能源替代常规能源成为热门选项。著名的爱尔兰莫纳汉蘑菇公司在泰霍兰的新工厂，共有18个独立的栽培单元，21306m2的栽培面积，完全采用当地丰富的地热资源进行供暖、制冷和加湿，节约了大量的油煤燃料和商品电能[13]。欧洲的食用菌工厂普遍采用先进的高效制冷设备，利用热交换技术将热泵的压缩机热量加以利用，使整机的能效比（COP）可以达到8。而普通标准的制冷设备的能效比（COP）只能达到4。在供气锅炉方面，欧洲工厂还大量使用热效率达到95％的高效锅炉，比传统的蒸汽锅炉的热效率高出四分之一[14]。日本和韩国的不少工厂利用蓄能技术，调节冬夏季节或昼夜之间的峰谷用电负荷，以提高能源利用率。
9 清洁化的绿色种养
绿色种养是一种综合考虑消费安全、环境影响和资源效率的现代生产模式，也叫清洁生产。绿色种养要求生产优质安全卫生产品，并使产品整个生产过程中对环境的影响（负面作用）最小，资源利用效率最高，是农业生产可持续发展的具体体现。国外许多工厂化企业无论是设计建设还是生产营运，都按严格的规范和标准进行，其中普遍要求执行的是GAP农业生产规范、ISO质量保证体系和HACCP食品安全体系。欧美日等发达国家对产品的食用安全性标准掌握得尤其严格，推广采用环境空气过滤净化、菇房蒸汽消毒等物理方法以及生物防治病虫害等绿色技术手段。在环保方面，国外企业对菌渣的资源化多级利用也有许多成功经验：一者是基料化利用。日本工厂化栽培灰树花一般只出一潮菇，工厂将营养未耗用完的废菌袋发给普通农户埋入土内再次出菇，这种覆土栽培的灰树花甚至比工厂菇更加肉质紧密、色泽艳丽、香味浓郁。再者是肥料化利用，采用添加生物菌剂发酵制成有机复合肥料。韩国企业在生产后道建设肥料生产车间，将菌糠废料发酵处理后直接加工成复合有机肥，提供农田和家庭养花的增肥施用。三者是饲料化利用。韩国JJS公司采用生物菌剂发酵处理菌糠生产畜禽饲料，喂养的牛瘦肉率和出奶率都有很大提高。还有是燃料化利用。菌糠是非常好的生物质能源，含碳量高，燃烧性好，台湾不少菇厂利用热风炉干燥废菌渣，替代燃煤送入生物质锅炉燃烧，不仅每年可节约大量的燃煤，且实现了工厂固体废料的零排放。清洁生产使废料经过回收和再利用成为宝贵的原材料，重新进入新的物流循环，形成绿色供需链。
10 复合化的产业联动
食用菌工厂的业态也在发生变化，不少正在从单一的农业生产向一二三产业联动发展。印度Agro-Dutch有限公司即是超大型的生产、加工、销售一体化的综合性企业，每天生产的150t双孢蘑菇鲜品，被立即送往后道加工成各种规格的罐头蘑菇和冷冻蘑菇，高速生产线每分钟可以生产1500个蘑菇易拉罐。该公司建立了与国际接轨的出口服务体系，能够承揽完成从接单到船运交货的一条龙外销业务，辐射能力远及北美、欧洲以及中东等地区[15]。日本生产食用菌的几家大型株式会社，都是产加销、农工商一体化的企业，尤其在蕈菌加工利用以及生产资材配套方面做得尤为出色。荷兰的专业堆肥复土公司顺应业态的变化，在生产性服务方面做得非常地道，他们不仅生产发好菌的第三次发酵堆料，便利各家菇场直接出菇，而且当蘑菇工厂需要进料时，堆肥公司便向客户派出2辆送料专车，一辆车装发好菌的堆肥，另一辆车装调制好的泥炭土，现场还提供铺料设备为客户完成菇床的铺料和覆土。非常受用户欢迎。
参考文献
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[5] Leo van Griensven. SouthAfricn mushroom growers have high hopes for the future[OL]. http://www.mushroombusiness.com/content/articles.
[6] News：Dutch composter CNC participates in Polish composter[OL]. http：//www.mushroombusiness.com/content/news.
[7] ABOUT - Acquistions& Capital lmprovements [OL]. http://www. sylvaninc.com/about.html.
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[9] About us/Pineers in Mushrooms [OL]. http：//www.agro-dutch.com/ about.htm
[10] Steven Farrar. Specialty Mushroom production evolves in Southern California[OL]. http://findarticles.com/.
[11]中国食用菌网.亚洲及欧洲国家食用菌生产现状与市场[OL].http://www.mushroom.org.cn/html/news/worlds/20081163811-1.htm.
[12] About Fancom[OL]. http：//www.fancommushroom.com/.
[13] Tyholland mushrooms opens new mushroom farm [OL]. http://www. monaghan-mushrooms.com/.
[14] Mark Jacobs. The future in Agaricus production in china:threats and opportunities[C]. 第三届中国蘑菇节论文选，2010.
[15] Delivery Solutions，Logistics [OL]. http：//www.agro -dutch.com/ delivery.htm
