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2 自然條件和環(huán)境控制

    環(huán)境設(shè)施和控制是食用菌工廠化生產(chǎn)最為關(guān)鍵的技術(shù)。以此形成菌物生長的生命支持系統(tǒng)。研究它的系統(tǒng)特點(diǎn)對(duì)于指導(dǎo)工廠化建設(shè)有著十分重要的意義。食用菌工廠化生產(chǎn)的環(huán)境系統(tǒng)既是一個(gè)受自然規(guī)律制約的人工仿真系統(tǒng)，又是一個(gè)人類馴化了的自然生態(tài)系統(tǒng)。換句話說，食用菌工廠化的建設(shè)既要充分考慮外部大環(huán)境的影響，又要十分注意內(nèi)部小環(huán)境的營造。

    上世紀(jì)80～90年代。國內(nèi)曾相繼從國外引進(jìn)各種類型的大型溫室，然而卻成果寥寥，成功者不多。其中非常重要的原因是這些先進(jìn)的人工環(huán)境設(shè)施并不能完全適應(yīng)我國的自然條件及具體國情。例如，誕生于荷蘭的溫帶型自控溫室，在我國寒冷的北方地區(qū)只能正常運(yùn)作幾個(gè)月時(shí)間，其它時(shí)間則要用很高的能源代價(jià)來維持保溫。而在南方地區(qū)的炎熱夏季，它又無法充分降溫。因此作物在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)處于逆境生長的狀態(tài)。我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，季候性強(qiáng)，各個(gè)地區(qū)的環(huán)境氣候差異性很大，農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)不考慮所在地區(qū)的自然條件。不因地制宜，盲目照搬照抄國外的設(shè)施裝備，肯定要吃大虧的。與此相反，從90年代起在我國廣東、上海、北京興建的一批食用菌工廠化生產(chǎn)項(xiàng)目，大多參照了日本、韓國、臺(tái)灣的設(shè)施系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，由于地域相似、緯度相近，選用設(shè)施的適應(yīng)性較強(qiáng)，因此成功率較高。這些項(xiàng)目在建設(shè)過程中，大多比較重視工廠所在地區(qū)的地理環(huán)境和氣象氣候條件，充分考慮光照、溫度、雨量、季風(fēng)、潮汐等因素，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、被復(fù)材料、環(huán)境設(shè)備以及控制系統(tǒng)都作了比較周到的設(shè)計(jì)。一方面最大限度地利用自然條件的有利因素，提高光、熱、水、氣等自然資源的有效利用，以節(jié)約人工輔助能的投入，降低投資費(fèi)用和運(yùn)行成本。另一方面又注意克服自然環(huán)境的限制因素，有效地消除自然災(zāi)害和各種天氣變化對(duì)菌物生長帶來的不利影響，例如我國南方地區(qū)雨熱同季，往往高溫伴隨著高濕，對(duì)食用菌生產(chǎn)極為不利。而廣東和上海的幾家工廠化企業(yè)在設(shè)施裝備上都比較有針對(duì)性地采取了措施，化不利因素為有利因素，反而在外界不適的條件下取得絕佳的產(chǎn)量。

人工實(shí)施的環(huán)境控制實(shí)質(zhì)上是在有限范圍內(nèi)采用人工技術(shù)對(duì)自然環(huán)境的一種補(bǔ)充、改善和加強(qiáng)。也就是營造一個(gè)內(nèi)部的小環(huán)境、小氣候，以改變不利的外界條件影響或者是削弱不良的生態(tài)因素對(duì)生物種群的危害，以期獲得系統(tǒng)的最高生產(chǎn)力，發(fā)揮最大的綜合效益。菌物的生態(tài)環(huán)境極其微妙，在工廠化生產(chǎn)采用高密度、立體化栽培的情況下，怎樣使人工設(shè)施影響能夠均衡照顧每個(gè)生物個(gè)體，普施甘霖、同此涼熱，確實(shí)是值得人們大費(fèi)心思的。要提高工廠化的生產(chǎn)水平就要提高對(duì)環(huán)境設(shè)施的控制水平。這里光靠某項(xiàng)單一技術(shù)的發(fā)展是無法勝任的。必須采用涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的集成技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、建筑工程技術(shù)、暖通工程技術(shù)、制冷工程技術(shù)等彼此協(xié)同配合。溫、光、水、氣是最重要的生態(tài)因子，它們對(duì)食用菌生長的影響往往呈現(xiàn)一種交互作用。比方，通風(fēng)同時(shí)會(huì)引起溫度波動(dòng)和濕度變化。因此過去那種以時(shí)間、限值為設(shè)定目標(biāo)的單一因素的開關(guān)控制對(duì)于大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)，已經(jīng)很不適應(yīng)。以計(jì)算機(jī)和軟件為基礎(chǔ)的信息收集處理和傳感技術(shù)的發(fā)展，使人工環(huán)境控制技術(shù)進(jìn)步到復(fù)合化的智能型多因素聯(lián)動(dòng)控制。其可以周密地考慮各種生長因素的互動(dòng)關(guān)系，選擇最佳的控制方案，同時(shí)指揮多項(xiàng)控制設(shè)備滿足系統(tǒng)要求。目前國外又在復(fù)合控制的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展遠(yuǎn)程控制、生理監(jiān)測(cè)等更先進(jìn)的集成技術(shù)手段。   

3合理投入和高效產(chǎn)出

    長期以來，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化在種植領(lǐng)域一直是步履蹣跚，無法實(shí)現(xiàn)大的跨躍。各地為建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)而引進(jìn)仿制的各種大型溫室、植物工廠等設(shè)施項(xiàng)目，目前除了一部分采用觀光農(nóng)業(yè)、旅游農(nóng)業(yè)的綜合效益進(jìn)行彌補(bǔ)外，絕大多數(shù)都是效益不佳或者因虧損而無法繼續(xù)。20世紀(jì)80年代我國從國外引進(jìn)的9條雙孢蘑菇自動(dòng)化生產(chǎn)線，最后只有山東九發(fā)碩果僅存。緣何這些現(xiàn)代化的設(shè)施項(xiàng)目在中國土地上會(huì)發(fā)生這種高技術(shù)低收益的悖論呢?除了前段分析的設(shè)施與環(huán)境條件不夠符合外，其根本的原因在于成本效益障礙，主要表現(xiàn)在：初始投入大。一條雙孢蘑菇大型生產(chǎn)線或者一個(gè)成規(guī)模的金針菇生產(chǎn)廠動(dòng)輒投入以千萬元計(jì)。運(yùn)行費(fèi)用高。主要是能耗，以金針菇生產(chǎn)為例，在南方8月份菇房平均每平方米的耗電50度左右。單位產(chǎn)出低。我國人工溫室的單位面積產(chǎn)出遠(yuǎn)低于國外，以黃瓜和番茄為例，荷蘭平均年產(chǎn)量為40 000kg／667m2。上海為全國水平最高，年產(chǎn)量不過22 000kg／667m2，而全國平均水平只有荷蘭的1／3和1／4。價(jià)格無優(yōu)勢(shì)，工廠化產(chǎn)品和傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)銷售價(jià)格無法拉開差距。

    成本效益實(shí)際上是一個(gè)投入產(chǎn)出比率問題。投入是分母，產(chǎn)出是分子。只有做小分母，做大分子，合理投入和高效產(chǎn)出雙管齊下，才能從根本上解決我國食用菌工廠化生產(chǎn)(乃至整個(gè)工廠化農(nóng)業(yè))的出路問題。