深度閱讀丨一草產業化探索

Mondo 教育 更新 2024-02-08

福建**“2024年2月8日08版。

核心提示。 菌草也許是世界上最有名的草。

20世紀80年代以來,國家菌草工程技術研究中心首席科學家林佔熙從野生和人工栽培的草本植物中篩選出數十種菌草,實現了“草以木”栽培食用菌,攻克了“菌林矛盾”的世界難題。 40年來,菌草科技從福建走向全國,走向國際。

但這種家喻戶曉的草似乎總是背著“公益”的標籤——被公認為“扶貧草”和“生態草”,卻難以實現產業化; 它依靠“輸血”來維持其支撐,通過“造血”很難獨立行走。

其實,菌草是一棵充滿想象力的草。 它不僅可以種植蘑菇、飼養牲畜和控制水土流失,還可以開發用於製作板材和用於微生物領域。 然而,要想把這些具體的應用場景連線成乙個完整的產業鏈,就必須克服堵塞。

感受到這一點,福建本土企業與林佔熙團隊齊心協力,凝聚全省外科企業力量,凝聚創新合力,一步步突破堵塞,對一草產業化進行了深入探索。

遇到很多問題。

2021年2月27日,元宵節後的第一天,中福海峽(平潭)發展有限公司***(以下簡稱“中福集團”)總工程師陸茂生早早來到龍巖市人造板生產車間。他想組織一次可行性生產試驗,看看菌草是否可以代替木材做中密度纖維板。 為此,該公司從河南購買了十幾噸菌草,停止了原來的生產計畫。 生產線停機一天的經濟損失是相當大的。

年過大的陸茂生是我國纖維板製造領域最早的從業者。 至於能不能用“草代替木”生產人造板,他心裡沒有底。 20世紀90年代,陸茂生嘗試用蘆葦、棉稈等草藥材料製作木板,但結果不是成本太高,就是效能太差。 草板的生產再次進行了測試,這源於公司董事長劉平山的堅持。

幾年前,劉平山結識了菌草技術的發明者林佔熙,並跟隨他前往國內外的菌草基地。

是的。。。。。。在“人間苦苦貧瘠”的寧夏西海谷,在素有“哈迪斯之鼻”之稱的內蒙古阿拉善左旗,在福建平潭島“十八村一夜之間被沙掩”,在落後的太平洋島國巴布亞紐幾內亞劉平山欣賞菌草的魅力,也感受到了科學家的責任。

菌草還能做什麼? ”

林佔熙說,菌草產量高,適應性強,抗貧瘠,生態效應顯著,可作為飼料生產人造板和紙漿。 在雲南,畝年產量可達50噸。 種植10000畝菌草,每年可減少二氧化碳排放2萬噸,相當於植樹造林7500畝。 每使用25萬噸菌草替代木材原料,可減少1萬畝林地。

建歐市菌草種植基地占地300畝。 (*由受訪者提供)。

菌草發展有哪些難點? ”

林佔希說,困難在於工業化。 只有使用菌草,才能以有利可圖的方式種植菌草,只有這樣,人們才會願意種植菌草。 但是,一條人造板生產線的成本一般在1億元以上,而一條紙漿生產線的投資更多。

林佔熙的話感動了劉平山,讓他看到了這個行業的新前景。

中福集團是以林業為主營業務的龍頭企業,經營林面積近90萬畝,旗下四條中高密度纖維板生產線年產能可達50萬立方公尺以上。 近年來,由於地形和地貌的限制,加上農村勞動力成本高,森林採伐成本居高不下。 同時,木材原料也存在季節性短缺。 在“雙碳”背景下,減少森林砍伐也是大勢所趨。尋找可以替代木材資源的新材料已成為全行業的共識。 可再生、穩定的菌草是理想的替代品。

然而,當劉平山找到行業專家,提出“以草代木”的想法時,卻被潑了一盆冷水。 一位大學教授直接勸他放棄:“一木一草,就像雞不能變成鴨子一樣。 但劉平山並沒有氣餒,他覺得自己不能站在山腳下說山頂上沒有風景,“不如多做幾個實驗,爬幾步上山,說不定能看到不一樣的風景。

於是,劉平山找到了公司的技術骨幹,開始了“從山腳下進軍到山腳下”。 就在那時,我們停止了工作去做實驗。

切割、蒸煮、脫纖維、施膠、烘乾、攤鋪、清掃、預壓、熱壓、......實驗過程中,陸茂生團隊根據草本植物和木本植物特性的差異,通過反覆試驗不斷調整工藝,在3個月內進行了6次可行性試驗。 起初,我們只做全草纖維板,後來嘗試按木材原料比例新增菌草纖維。 結果令人驚訝:“草代替木”是可行的,菌草纖維板自帶青香,板材質量均勻,加工效能優於純木板。

然而,這僅僅回答了“能否實現”的問題,並沒有完全解決工業化的問題。 隨著實驗的進行,新的挑戰出現了

在上游,原材料成本高源於菌草的收穫、運輸、儲存困難。

傳統的收割方法依靠體力勞動,乙個熟練的工人每天最多只能收割1噸草,這是不小的人工成本。 中福集團副總經理呂湘熙表示,一條纖維板生產線每天要消耗數百噸菌草原料,僅靠人工採摘並不能保證原料。 此外,菌草體型較大,經常長到三四公尺,一輛10噸的卡車只能容納5噸草。 菌草不耐儲存,使用3天後會發霉。

菌草是機械收穫的。 (*由受訪者提供)。

下游,菌草廢液處理成本極高。

菌草的含水率高達70%或80%,遠高於木材,不符合人造板的加工標準。 如果對板材進行加工,必須先將多餘的水擠出。 為此,團隊研發了一種具有自主智財權的專用榨汁機,可將其含水率降低到50%以下,可與木材相媲美。 但是,每噸菌草可以榨出幾百斤的菌草汁。 如果按照排放標準加工,每噸的成本在1000元左右,這顯然是不值得的。

如果成本不能降低,工業化就等於空談。 “劉平山進入菌草田後遇到了最大的問題。

克服乙個又乙個困難。

大量的菌草汁令人頭疼,但它是工業廢水中的“清流”,具有令人愉悅的香味。 劉平山心血來潮:如果能變廢為寶,問題豈不是就解決了嗎? 菌草汁可以用來做什麼? 他找到外援,把菌草汁送到福建省農科院研究員劉波的實驗室。

劉波是農業微生物領域的專家,其研發的微生物製劑產品已推廣應用到1000多萬畝。 但對於劉波來說,菌草汁也是一件奇怪的事情。 劉波對這種生物量出眾的植物充滿了好奇。

他發現巨桔的莖稈含有700多種內生菌,其中一種叫做鶴花田的Delfordella,佔固氮菌的80%以上,能不斷將空氣中的氮轉化為氮肥,用於植物營養; 根系含有600多種內生菌,其中生防菌魏氏竇佔90%以上,具有防治枯萎病等根病的能力。 它既可以“自產自銷”,又可以“侵入”,這在一定程度上解釋了為什麼菌草具有其他作物難以比擬的生長能力。

菌草益生菌蔬菜水培系統(**由受訪者提供)。

更大的驚喜還在後面。 抱著試一試的心態,劉波團隊分析了菌草汁的成分,發現其中含有萜烯、酮、酯、醛等12類有益物質。 這些物質中的每一種都有自己的神奇力量,有些具有抗炎和抗氧化作用,有些是具有出色去汙和除臭能力的天然活性物質。

這不是天然的微生物培養基嗎? 劉波表示,要批量繁殖生產所需的酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌等微生物,離不開培養基。 有別於“一菌一配方”的人工配置培養基,菌草汁可謂是“萬能培養基”,無需新增額外原料即可高效培養不同種類的微生物,“簡直就是神的配方”。

了解自己,了解對手,可以開啟心扉。 通過劉波團隊的研發,菌草汁可以得到充分利用:以菌草汁為培養基,接種多種人體益生菌,開發的益生菌飲料具有調節人體生態平衡等健康功效; 分子篩技術提取的菌草汁精華,可作為家中天然強力的洗滌劑、寵物除臭劑、空氣清新劑、魚缸淨水器; 菌草汁作為農用菌類藥劑,可用於畜禽養殖、水產養殖、果蔬栽培等領域,改善水土生態,分解糞便,提高畜禽魚蝦免疫力,助力生態種植養殖......

過去,廢水不僅有地方可去,而且價值成倍增加。 按照現在的**來看,經過深加工的菌草汁非常暢銷。 這也成為菌草產業化利用的最大轉折點。

菌草果汁產品(**由受訪者提供)。

菌草汁的應用打破了這個問題,開啟了下游的堵塞點。 上游的收穫、運輸和儲存問題如何? 機械化是出路。

菌草粗硬,市面上用於玉公尺、甘蔗等農作物的通用收割工具難以應用。 呂湘熙表示,要實現菌草的機械化收割,只能“從0到1”,走自主研發之路。 這一次,他們找來的外援,是福建省林業科學研究院、中國船舶重工等省內外科企業的團隊。 經過幾年的研究,一些不同型別的適用機械已初具規模。

大型收割機,自帶去葉、去葉功能,可實現菌草全稈收割,作業量5畝/小時,畝5噸; 中型青貯收割機可在收割的同時就地粉碎,省去了加工板材時的切片工序,粉碎後的菌草也可包裝成青貯飼料,用於畜禽養殖; 小型履帶式收割機和手推式收割機是小農戶的好工具......除收割機外,中福集團還參與了旋耕機、插條機、挖溝機、破碎機、攪拌機等專用工具的研發,逐步實現了菌草的全過程機械化生產。

當堵塞點被疏通時,產業鏈就會被開啟。

陸茂生算了一下賬:田裡1噸菌草的收購價格是幾百元,5噸菌草可以榨出1噸左右的菌草汁。 如果算作工業廢水,1噸菌草汁的處理成本不低,如果進一步加工成“變廢為寶”,菌草作為人造板原料的成本將減半,接近木材成本。 這意味著用草代替木材生產人造板不僅在技術上可行,而且在經濟上也具有成本效益。

全國第一條“草代木”板材生產線在建歐市投產。

隨著問題的解決,菌草人造板的產業化程序加快了。

2022年12月,中福集團首條菌草纖維板生產線在建歐市投產。 同時,公司還將菌草應用於刨花板的生產。 目前,菌草纖維板和菌草刨花板已通過“國家人造板及木製品質量監督檢測中心”的嚴格檢測,其機械和環保效能均符合國家標準。 菌草板及其製備方法均獲得國家發明專利。

菌草板纖維(**由受訪者提供)。

目前,中福集團正在積極投資菌草技術,公司與雲南當地農墾集團合作,利用2萬畝橡膠林間種菌草,在西雙版納勐臘工業園建設全球首條年產30萬立方公尺的菌草刨花板生產線。 上個月,該專案正式啟動。

規劃新的未來。

打通了上下游阻塞點的菌草,開始在產業化道路上馳騁,但其作為“喜樂草”的初心卻沒有改變。 劉平山一直在思考乙個問題:如何讓更多的農民在菌草產業鏈的不同節點找到自己的位置,讓更多的農民通過農聯農分享菌草產業鏈增值帶來的收益?

“菌草之家”是這一理念實踐的重要載體。 所謂“菌草家園”,其實就是乙個以菌草為原點的迴圈農業綜合體。 在這裡,農業生產的方方面面都圍繞著菌草。 2021年,南平市延平區大恆鎮博愛村“菌草之家”首個示範專案。

該基地占地400多畝,有8名工作人員。 他們有自己的專屬綽號——“牛王”、“鵝王”、“羊王”、“天鵬元帥”,負責不同的畜牧養殖產品,但都要和草打交道。

在閩北地區,一畝菌草年產量約12噸。 大衡“菌草之家”負責人張磊說,菌草兩個月就能收穫,通過機械採伐當場粉碎後,一部分運到人造板廠,一部分用於農業種植。

以山羊養殖為例,一方面菌草可以作為飼料,乙隻山羊每天需要吃五六斤菌草和一斤以上的精飼料。 另一方面,菌草也可以用作發酵床墊材料,為山羊提供“溫床”,同時當場分解糞便。

省農業科學院與中福集團聯合成立菌草微生物重點實驗室,研究人員正在觀察微生物反應。 (*由受訪者提供)。

我們用菌草鋪上一層約50厘公尺厚的墊層,撒上一種特殊的木耳,山羊在發酵床上吃喝。 張磊說,發酵過程產生大量有益菌,能迅速分解山羊糞; 山羊還可以補充有益菌,改善腸道菌群平衡,通過以墊料為食,提高自身免疫力,從而實現“無味繁殖”和“無抗生素繁殖”。 “羊王”再也不用擔心處理糞便了,只要定期使用旋耕機犁墊層,酌情補充菌草墊料即可。 發酵後的床墊材料只需要每年更換一次。 被淘汰的墊料是好東西,富含氮、纖維素等營養物質,可作為優質有機肥料和栽培食用菌的基質。

在“菌草故鄉”,無論是養羊、養豬、養牛還是養鵝,都遵循這種迴圈養殖模式。 未來,張磊還將推出親子樂園、菌草家宴、科研培訓等農旅融合形式。 乙個小型的菌草工廠連線了一級、二級和三級生產一體化的閉環。 在這個閉環中,沒有真正意義上的浪費,每一種原材料都可以“吃榨”多次使用,從而實現生產成本節約和增效。

目前,“菌草家園”模式已在福州南平、雲南西雙版納等地的示範專案落地。 根據中福集團的計畫,未來將更大規模推廣該模式,引導更多小農戶參與。

福建人多,土地少,菌草種植面臨土地問題。 呂湘熙表示,為了擴大原料,公司一方面要向省外發展基地,推動規模化經營; 另一方面,整合小農戶力量,鼓勵小農戶參與“菌草之家”的運營,為其提供種子、菌種、機械、技術等全套服務,規範生產工藝和產品標準,帶動小農戶發展生態迴圈農業,在實現菌草板原料穩定的同時,增收致富。

目前,菌草產業化的探索仍在繼續。

看似是一株普通的草,但其產業鏈很長,涉及的行業和品類範圍很廣,單個企業、單個研究所、單個行業很難獨立完成技術攻關。 劉平山認為,菌草產業化的關鍵在於凝聚科技企業實力,在“大分工、大合作、大經營”中逐步破問題、破局面。

這種合作正在繼續深入推進。

上個月,由省農業科學院和中福集團共同建設的菌草微生物重點實驗室落成。去年,雙方還合作建設了全省首個菌草微生物農業產業研究院。

通過科技合作,共同開展菌草種質資源採集與新品種選育、菌草綠色低碳高效栽培、菌草機械化採摘、菌草微生物種質資源採集利用、菌草高值利用等研究。 省農業科學院資源環境與土壤肥料研究所研究員王傑平表示,雙方正全力打造集應用基礎研究、裝備創制、產品研發、成果轉化、技術服務和人才培養為一體的科技創新與服務平台。

從事科研創新先苦後甜,苦時短,甜時長; 賺快錢的企業先甜後苦,甜短,苦久。劉平山認為,菌草產業的未來在於創新,“沒有創新就沒有未來”。

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