我国香菇栽培专利技术综述

2022-04-14 08:43:22 | 浏览次数:

摘要:近年来,随着食用菌栽培技术研发、推广,我国香菇栽培技术不仅得到了一定的发展,并基于知识产权保护意识,研发者积极针对相关技术进行了专利申请和保护。本文对我国香菇栽培专利技术的申请量、技术分支演化进行了相关分析得出,我国香菇栽培技术经过早期个体栽培、中期工厂化栽培,后期逐步向优选菌种培养、有机无公害栽培、环保栽培、废弃资源利用栽培、富含特种营养栽培等多种多元化栽培技术改进方向发展,未来香菇栽培技术创新研究将继续围绕如何适应多元化栽培需求而展开。

关键词:香菇;栽培;专利技术;CNABS

中图分类号:S646.1+2 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)18-0062-03

Abstract: Recently, as the researching and applying of edible fungi cultivation, the technologies on Lenthinus edodes cultivation have been developed. At the same time, in order to protect the related cultivation technologies, researchers chose to file a patent application. The number of patent applications on Lenthinus edodes cultivation are counted, while the technology evolution  of Lenthinus edodes cultivation has been analyzed. From small scale production in early time to industrial cultivation in later time, now Lenthinus edodes cultivation in China tends to diversified development, such as culture of new strain of Lenthinus edodes, organic cultivation, pollution-free cultivation, agricultural waste recycling cultivation and nutrient element rich cultivation. More and more innovated technologies on Lenthinus edodes cultivation will be developed to suit the needs of diversified cultivations.

Key words: Lenthinus edodes ;  cultivation; patent technology; CNABS

1 前言

香菇又名冬菇,味美價廉,肉质肥厚,香味浓郁,富含蛋白质、氨基酸、维生素以及矿质元素等营养成分,受到国内外消费者的喜爱[1]。香菇栽培范围广泛,分布于我国浙江、福建、台湾、安徽、湖南、湖北、江西、四川、广东、广西、海南、贵州等地区。近年来,随着食用菌栽培技术的发展和专利申请量的增加,香菇栽培技术也有了进一步的发展。为了使生产者了解香菇栽培专利技术发展过程和发展趋势,为其生产技术研究和创新提供参考,进一步推动香菇栽培技术的研发、推广和应用。本文基于CNABS专利数据库,对我国香菇栽培专利技术进行了梳理和相关分析。

2 专利申请量与分析

根据CNABS数据库检索统计,截至2018年12月31日,我国香菇栽培专利申请量为1 311件,其中2008年之前的总申请量仅为140件,而2008至2018年的总申请为1 171件,占总申请量的89.3%。可见,近10年来,香菇栽培技术得到了快速的发展。根据统计,2009年至2014年,年申请量从2009年的28件逐步提高到2014年的110件,而在2014年时年申请量达到266件,之后年申请量逐年缓慢递减至2018年的179件。可见,2009年至2015年,随着栽培技术发展和生产需求多样化,涉及香菇各栽培环节的技术创新越来越多,2016年开始,虽然传统香菇栽培环节的技术创新点减少,可挖掘专利技术减少,但仍然保持较高的申请量。

3 主要专利申请技术分支

3.1 栽培设备

3.1.1 接种机。香菇栽培过程中菌种接种是必要环节,如何提高接种效率并降低杂菌污染,是接种环节的主要技术问题。针对该技术问题,一系列便于操作的接种机设备专利申请应运而生。1988年至2018年间,我国香菇接种机的相关专利技术一直在趋向自动化、快捷化的方向不断发展,如1988年申请的CN2039104U接种廊,1991年申请的CN2108420U香菇电动接种机,1992年申请的CN2104539U固体菌种接种机,1995年申请的CN219213全自动联合接种机,2013年申请的CN203523390U全自动袋栽香菇固体菌种接种机,2015年申请的CN205030199U香菇自动接种装置,2017年申请的CN207706901U香菇棒式夏季栽培快速接种机。

3.1.2 打孔机。刺孔透气、充氧是香菇袋料栽培过程中的重要环节,传统采用人工翻袋刺孔的方式[],该方式不仅工作效率低,且打孔规格不一致,打孔质量较低。随着香菇袋料工厂化栽培模式的推广与发展,可以快速提高打孔质量和效率的袋料或菌棒打孔机专利技术得到了发展,如2015年申请的CN20502259U一种新型香菇打孔增氧机,2017年申请的CN207206586U一种香菇菌棒打孔机。

3.1.3 装袋机。对培养料进行装袋则是常规香菇袋料栽培工序,由于传统人工装料存在不仅效率低且装料量不均衡等技术问题,可以提高培养料装袋效率和质量的装袋机设备出现,且同样朝着自动化的方向进一步发展。如2013年申请的CN203575173U自动香菇培养料装袋机,包括压袋装料机构、搅拌装袋机构等部件,可以有效控制菌袋的松紧度、长短度,实现自动机械化装袋。

3.1.4 栽培温室。随着香菇工厂化栽培技术发展,为了保证香菇出菇质量,采用智能化温室菇棚栽培香菇[2-3],控制其不同生长阶段的环境温度、湿度、光照强度及CO2含量等参数,以保证香菇栽培质量和栽培周期,成为香菇栽培温室技术的发展方向,如2014年申请的CN103975767A涉及的香菇光伏大棚,已经安装有吊顶式喷雾系统、通风机设备,可以完成自动喷水保湿、通风增氧以满足香菇生长对水分和空气湿度的需求。

3.2 栽培方式

3.2.1 袋料栽培。袋料栽培是香菇栽培的主要方式,而棉籽壳、木屑曾是香菇培养基的主要成分,可为香菇生长提供充足的碳源,如1986年申请的CN85101598A棉籽壳生料栽培香菇。但随着香菇生产需求量的不断提高,袋料培养材料逐步摆脱棉籽壳、木屑资源限制,各类农业废弃物被用来替代棉籽壳、木屑,香菇栽培料选择逐步进入多样化资源利用和开发阶段,如1998年申请的CN1250591A采用玉米芯替代棉籽壳栽培香菇,2012年申请的CN102754565A采用山核桃蒲、山核桃壳作为香菇培养料,2014年申请的CN103975772A采用竹屑作为香菇培养料,2015年申请的CN105027971A采用酸枣枝屑、荆条屑作为香菇培养料。此外,还有采用蔗渣、树皮、香根草、木薯渣、洋槐枝、桑枝、荔枝皮、辣椒杆、椰子壳、文冠果壳等农业废弃物作为香菇栽培料的相关专利申请。可见,根据实地资源情况探索新的香菇栽培料替代资源,仍是香菇栽培技术发展的主要分支之一。

3.2.2 有机营养栽培。随着我国对食品营养、食品安全问题重视程度的逐步提高,作为主要常规食用菌品种的香菇出现了有机栽培、无公害栽培技术和营养元素富集栽培,其主要是通过控制香菇生长过程以获取有机产品和高营养产品,提高其经济效益,如2008年申请的CN101417902A在香菇培养料中加入可阻断香菇吸附重金属的矿质材料,可以使香菇重金属含量降低10%~50%,有利于香菇质量安全水平的提升,2013年申请的CN103467206A利用烟杆替代部分木屑作为香菇栽培料,其获得香菇可达到无公害农产品级别。

香菇富营养元素栽培主要集中在富硒栽培技术[4],如1997年申请的CN1213488A曾在香菇栽培料中加入亚硒酸钾来提高香菇中的硒元素含量,2014年申请的CN104521551A则为了避免直接加入化学硒对人体的毒害,在香菇培养料中加入活性富硒酵母菌液以提高香菇含硒量及食用安全性。除了富硒之外,还出现了富锌、锗栽培,如2004年申请的CN1669387A在香菇栽培料中添加硫酸锌、二氧化锗来提高香菇中有机锌、有机锗的含量。

3.2.3 反季节栽培。常规香菇栽培一般在每年9月到第二年4月,此期间温度较低,利于出菇,而夏季则温度高、出菇少。为此,夏季反季节栽培技术成为进一步提高香菇产量和经济效益的重要技术[5]。早期夏季栽培技术主要是利用地理环境条件实现夏季低温栽培环境,如2007年申请的CN101147449A就是一种低海拔反季节香菇栽培方法,可以实现低海拔地区夏季香菇种植。而随着温室设备的发展和新菌种的研发,后期反季节栽培一方面通过设备来调控出菇环境温度,实现夏季栽培,如2015年申请的CA105123260A将香菇菌棒放在3~10℃的制冷室中降温,通过移动制冷出菇技术实现夏季高温期间香菇整齐出菇;另一方面则通过培育耐高温香菇菌种,实现高温栽培出菇,如2016年申请的CN108370824A就是采用适应性好、耐高温的香菇菌种进行夏季栽培。

3.2.4 立体栽培。随着农业用地的缩减,如何提高单位面积经济产量成为研究热点,香菇作为食用菌栽培的重要品种,如何实现香菇立体栽培也成为近年的一个研究方向,如2017年申请的CN108142204A在香菇栽培棚间空隙的作业道上栽植枣树,树冠离地面1.2米以上,便于香菇棚通风换气,香菇生产后变为菌糠,按照重量比0.45∶0.55~0.55∶0.45掺鸡粪发酵降解后制得有机肥,春季给枣树环施,同时实现枣树栽培和香菇栽培;2017年申请的CN107593358A则通过分析香菇和金线莲生长条件,发现两者所需营养成分和pH相似,且两者都是喜阴、中低温、高空气湿度,因此,将香菇和金线莲进行套种,可以相互生长,在栽培得到金线莲的同时也联产香菇,一举两得,提高了空间利用率和经济效益。可见,香菇立体栽培也不仅仅是空间的分层隔断利用,通过对香菇生长共生分析,可以选择出具有协同促进生长效益的共生、间种、套种品种,进一步提高立体栽培经济效益。

4 结语

通过以上分析可以看出,香菇栽培除了对传统的接种、装料、打孔、喷水等工序进行优化或设备自动化外,还同时向新菌种研发、培养料资源替代、无公害有机栽培、富营养栽培及立体栽培各分支方向演进。新菌种的研发可以降低栽培设备成本,实现反季节栽培,栽培周期缩短和抗逆性提高。培养料资源替代研发不仅可以降低对傳统棉籽壳、木屑等原料的依赖,且通过农业废弃物资源再利用,还可以达到环境保护和降低香菇栽培成本的技术效果。无公害有机栽培、富营养栽培则是进一步提升香菇品质,并保证香菇的食品安全性。香菇立体栽培则更是为立体化农业栽培提供了一条新思路,且可以进一步降低栽培成本。可见,在香菇栽培的各环节均已经产生相应的专利技术,我国香菇栽培专利技术已经实现了多元化的发展,且随着各环节的多样延伸和技术问题的不断产生,还将会衍生出更多的相关专利技术,香菇栽培技术还在持续发展中。

参考文献:

[1] 朱华玲,班立桐,黄亮,等.香菇栽培的主要模式及管理新技术[J].园艺与种苗,2017(11):22-24.

[2] 戴和珍.微喷灌技术在大棚栽培代料香菇中的应用[J].食药用菌,2016(3):189-191.

[3] 杨彬.钢架水帘设施大棚栽培香菇技术[J].食用菌,2015,37(1):40-41.

[4] 韩荣华.辽南夏季代料香菇高效优质栽培技术探讨[J].农业科技与装备,2017(7):65-66.

[5] 乔艳明,陈文强,徐晖.富硒香菇的研究现状及应用展望[J].陕西理工学院学报(自然科学版),2015,31(6):46-50,56.

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