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关于黑木耳产业发展和栽培技术进步的思考

 近年来,我国黑木耳生产规模持续扩大、生产水平稳步提高,栽培生产的可控性、安全性和稳定性显著增强,黑木耳产品的质量和经济效益得到明显提高。黑木耳产业的持续稳定发展得益于食用菌产品市场的不断拓展、政府扶持推动和产业技术不断创新。


一、黑木耳产业规模持续稳步扩大

黑木耳在我国有悠久的历史,早已被劳动人民认识利用,远在两千一百多年前的《周礼》中就有了记载。我国现代黑木耳产业经过 40余年的发展,2014年黑木耳总产量已达到579万吨,占全国食用菌总产量的17.7%,成为我国食用菌主产品种。黑木耳优势产区主要分布在东北林区、华中华东丘陵平原和东南林区,产量较大的省份包括黑龙江、吉林、河南、湖北、山东、浙江等,其他省区也有不同规模的生产栽培。

  黑木耳栽培生产规模的持续扩大,究其原因,可归结为以下三方面因素:

  首先,得益于食用菌产品市场的不断拓展和栽培生产综合效益的稳步提升。由于黑木耳等食用菌产品的营养价值和保健功效获得更多的认同,产品市场不断扩大、需求量稳定增长,为黑木耳产业规模扩张提供了发展空间。与其他食用菌品种比较,黑木耳栽培生产风险低、生产率波动小,而且黑木耳产品绝大部分以干品储藏、运输和销售,可长时间储存,有利于边远山区栽培生产和抵御市场波动影响,因此黑木耳栽培生产综合效益相对稳定,在诸多食用菌品种中受到青睐,产业规模日渐扩大。

    第二,得益于产业政策推动和政府部门的扶持。黑木耳栽培生产以农林废弃物为原料,不与粮争地、不与农争时,是环境友好型的特色产业,是农林循环经济的重要组成部分,得到各级政府的支持。尤其是实施“天然林保护工程”后,森工企业大力发展林下经济,对黑木耳产业发展起到强劲的助推作用。至今,林业职工仍是东北地区黑木耳栽培的主力军。同时,很多林地资源丰富、耕地资源匮乏的县市政府也出台扶持鼓励政策,积极引进技术力量,扶持农民利用农闲时间和闲置庭院发展黑木耳栽培,推动黑木耳产业发展。

 第三,还得益于栽培技术的创新发展。黑木耳生产经历了天然野生、原木砍花、段木接种和代料栽培四个阶段,代料栽培已逐渐取代段木栽培成为黑木耳栽培的主要方式。由于广大栽培户的创新尝试、农技人员的归纳总结和科研人员的凝练创新,促进了栽培生产技术的不断提升,解决了限制黑木耳产业规模扩大和阻碍综合效益提升的关键问题。对黑木耳栽培生理特性的深入研究和配套优化栽培管理技术的建立突破了地域条件和气候差异对黑木耳栽培生产的影响,使在全国各地选择合适季节栽培黑木耳和周年栽培成为可能。一方面,优化技术应用促进了黑木耳栽培生产质量明显提高,包括菌包生产成品率上升、生物转化率提高和生产自动化程度增加升,降低了单位产出的原料成本和劳力成本,相对地提高了黑木耳栽培生产的综合效益。另一方面,技术创新提高了黑木耳产品质量,既包括耳片色泽、大小、厚度和韧性等外观性状品质,也包括口感、功效等内在品质;还包括产品上市时间和加工包装方法造成的市场差异,产品质量提高带来的市场竞争力和销售价格的提高,提高了黑木耳产业质量效益。

  黑木耳栽培技术的进步还包括良种选育应用、液体菌种生产技术、菌包标准化生产技术、新型原料开发应用、栽培生产管理配套自动化设施等,有效地推进了黑木耳栽培生产自动化、标准化和精准化进程,并已经成为黑木耳产业的发展方向。

二、黑木耳栽培生产技术革新日益加强

 受到黑木耳生产规模扩大带来的市场压力影响,同时追求质量效益的竞争日趋激烈,黑木耳从业者开展技术革新和技术引进的积极性十分高涨,改革创新不断地得到试验应用和完善提升,逐步推动了黑木耳产业应用技术的提升。

    1、栽培生产管理技术不断深化和完善

针对黑木耳栽培过程中技术粗放、产品品质和产量波动大、杂菌污染率高等主要问题,结合食用菌精准化生产集成与示范重点任务,国家食用菌产业技术体系开展了黑木耳栽培基质制备、菌丝培养、开口催芽、出耳环控和采收等方面的研究。

   (1)确定高碳氮比低水分中粒度细袋栽培菌包制备技术

研究确定了东北木屑麦麸培养基的最佳碳氮比例,结果显示木屑麦麸(稻糠)栽培组方中碳氮比100~140更有利于提高栽培成功率、单产和产品质量。

 试验研究优化了基质含水量指标,由东北地区传统栽培技术含水量60~65%优化为55%,明显提高了出芽率和产量,降低了污染率。通过基质持水能力、装料容重、菌丝生长和出耳表现比较试验,确定了柞木木屑适中粒径1.5~2.0mm、细袋袋型规格16×33~37cm的基质制备指标。优化了黑木耳枝条菌种制备方法,枝条经清水浸泡48h后制作最为简单、节约成本且污染率低。栽培菌包制备优化技术分别在吉林省的吉林和延吉地区,以及黑龙江省的尚志市、东宁县、韩家园林业局等地进行示范推广,应用效果较好。

    (2)形成精准控温菌丝培养技术

结合菌丝生长质量和子实体生长性状指标,系统地比较了培养温度、光照强度、CO2浓度、基质通气和后熟条件的影响。结果表明,低温养菌菌丝萌发和生长慢,但菌丝洁白、浓密、健壮,出耳表现最佳,确定较低菌丝培养温度(20℃)比传统25~28℃养菌更有利于黑木耳生产。这一调整降低了东北地区冬季养菌的取暖成本,受到栽培户欢迎。试验表明光照强度和CO2浓度(500ppm~30000 ppm)对菌丝生长的影响不显著。

  以国认品种“黑29”为试验菌株,明确后熟优化条件为22~25℃持续18d~20d。后熟处理后黑木耳产量较高,出耳质量较好。此研究结论为其他黑木耳品种后熟处理提供了借鉴和参考。目前黑木耳菌丝培养后熟处理已经成为栽培户的共识,但后熟处理的明确生理生化指标还有待于深入研究。

    (3)集成制定精准调控出耳管理综合技术

 试验证明春耳栽培中采用草帘和塑料薄膜遮荫苫盖方式可以影响催芽环境的温度和湿度,有利于耳芽发生和生长,有利于后期耳片均一生长和产量提高,提出“集中催芽”技术模式。

  环境温度影响试验表明低温环境更有利于黑木耳出耳表现,芽齐、色深、肉厚,不易感染杂菌。试验表明环境温度(20~35℃)对子实体生长速度和形态都有显著影响,20~25℃生长表现较好。

 出耳给水影响试验表明浇水时长和时机对黑木耳生长影响差异显著,提出给水管理是黑木耳生长过程的重要控制手段,应结合采收标准、天气情况和耳片状态联合制定给水操作规范。试验解决了“黑木耳采摘时机是否影响产量”的问题,表明不同的开口大小和开口密度对采摘时机有不同要求,过晚采收不仅会影响产量,还会对产品质量造成影响,要综合考虑确认最佳采摘时机,实现效益最大化。

集成多项研究结果,制定提出了控温增湿集中催芽、科学给水管控木耳生长、适时采摘提高产量为主要内容的综合管理技术,已在东北地区的黑木耳春季栽培中广泛应用,提高黑木耳栽培综合效益15%以上。

    2、新型基质利用技术得到广发重视

针对黑木耳栽培中木质原料紧张、新型基质加工处理困难和配套栽培技术缺失等问题,结合食用菌新型基质研发及其配套技术集成与示范重点任务,国家食用菌产业技术体系开展了黑木耳栽培新型基质制备和应用技术的研究,形成了利用玉米芯和大豆秸秆栽培黑木耳的创新生产模式。

   (1)确定新型栽培基质优化组方及制备技术

建立了以5%作物秸秆为营养源,以琼脂为凝固载体,使用平板培养基初步筛选适于秸秆栽培黑木耳菌株的室内评价方法,并依托该方法申报了发明专利。

 确定玉米芯新型基质优化组方:木屑52~47%、玉米芯35~40%、麦麸10%、豆粉2%、石灰1%。初步确定大豆秸最佳替代添加量为20%。确定玉米芯30%、大豆秸30%、木屑34%、麦麸5%、石灰1%组方栽培黑木耳可行。

 栽培试验确定添加35~40%玉米芯新型栽培基质中玉米芯粒径和含水量的优化组合为玉米芯粒径0.4~0.6cm,含水量55~60%,并提出基质预处理技术。

   (2)新型基质配套应用栽培技术

室内菌丝培养和栽培出耳试验表明添加玉米芯基质的栽培出耳过程比木屑麦麸基质更易受到环境温度的影响,对高温环境更为敏感,提出利用玉米芯新型基质栽培黑木耳最佳培养温度为22~25℃、最佳催芽和出耳温度为20~25℃,相对木屑麦麸基质较低的环境温度才能保证相近的出耳水平。玉米芯和大豆秸秆基质在黑龙江省牡丹江、齐齐哈尔、大兴安岭等地和吉林省延吉地区栽培试验示范取得成功。针对黑木耳栽培生理研究基础薄弱的问题,结合体系主栽食用菌营养生理研究重点任务,开展了黑木耳栽培矿质元素影响方面研究,试验建立了表观生长速度、失重失水和菌丝呼吸强度相结合的菌丝培养过程的连续动态监测的技术方法。研究显示影响菌丝生长和子实体生长的不仅是矿质元素含量,还涉及矿质元素的存在形式和多种元素间比例关系。研究考察了不同菌丝生长期关键酶活性变化,测定分析了基质不同培养部位取样的总酶活性和胞外酶活性变化规律。

三、黑木耳栽培技术还需要进一步深化栽培生理特性研究

栽培管理技术是整个黑木耳生产环节的关键。从目前黑木耳栽培模式看,黑木耳栽培生产还在很大程度上受到自然气候的影响。栽培管理技术创新的核心内容就是要研究探索黑木耳栽培生长的最适环境条件,在此基础上与气候条件相协调,建立精准、规范、可控的黑木耳生长环境。大规模的生产实践提供了技术革新萌生的土壤,但精准管理技术的形成还需要系统凝练和量化。总的看来,黑木耳袋栽的技术水平在逐渐上升,原料利用率和产业综合效益在稳步提高。与其他大宗食用菌品种相比,黑木耳的栽培生理的基础研究还很薄弱,还需要深入系统的研究。(本文系国家食用菌产业技术体系栽培与设施研究室、黑龙江省科学院微生物研究所所长张介驰于4月22日—24日在安徽菌博会期间召开的黑木耳产业暨食用菌生产加工探讨会上的发言内容)