汪 洋,王秋芬,李 炬,鄒鵬輝,于方舟,翟 坤,王洪義
(1.大慶黃和光儲(chǔ)實(shí)證研究有限公司,黑龍江大慶 163300;2.明水縣城鎮(zhèn)園林服務(wù)中心,黑龍江明水 151700;3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),黑龍江大慶 163319)
近年來(lái),我國(guó)光伏電站建設(shè)數(shù)量快速增加,光伏場(chǎng)占用土地越來(lái)越多的問(wèn)題隨之而來(lái),如何優(yōu)化利用光伏場(chǎng)土地成為重要研究課題[1]。光伏場(chǎng)的土地空間一般分為兩種類(lèi)型,一種是光伏板間空地,這部分土地占比較大,利用方式較多,如恢復(fù)植被、種植牧草、種植中藥材等;另一種是光伏板下空間,這部分土地由于無(wú)陽(yáng)光直射,低溫潮濕,風(fēng)大、風(fēng)向多變,空間不易被利用,針對(duì)光伏板下空間特點(diǎn),提高板下土地利用率,是優(yōu)化利用光伏場(chǎng)土地的重要手段[2-3]。食用菌是一類(lèi)保健、營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)的綠色食品,富含蛋白質(zhì)、氨基酸、纖維素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是我國(guó)深受消費(fèi)者喜愛(ài)的重要菜品,主栽品種有平菇、香菇、杏鮑菇、皺環(huán)球蓋菇、金針菇、雙孢蘑菇、黑木耳和羊肚菌等。目前,食用菌產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)作物種植中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)值僅次于糧、油、菜、果,是多個(gè)省份的地方支柱產(chǎn)業(yè)。
光伏電站建設(shè)需占用土地資源,食用菌栽培需避光環(huán)境,兩者結(jié)合產(chǎn)生一種光農(nóng)互補(bǔ)的新業(yè)態(tài)——光伏食用菌產(chǎn)業(yè)[4]。2011 年,青島華盛綠能農(nóng)業(yè)科技有限公司首先開(kāi)展大規(guī)模光伏場(chǎng)種植食用菌研究,成功實(shí)現(xiàn)光伏板下種植食用菌,為光伏食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2014 年,國(guó)家光伏食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立,其搭建了光伏食用菌產(chǎn)學(xué)研用平臺(tái),整合了光伏技術(shù)、食用菌栽培及加工技術(shù),加快了光伏食用菌相關(guān)技術(shù)的落地,推動(dòng)了光伏食用菌產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展[5]。近年來(lái),部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份已利用早期建立的光伏場(chǎng)開(kāi)展食用菌種植業(yè),如浙江省麗水市遂昌縣龍祥村在光伏板下種植皺環(huán)球蓋菇,廣東省梅州市梅縣區(qū)梅西鎮(zhèn)在光伏板下種植黑皮雞樅菌,甘肅省慶陽(yáng)市華池縣城壕鎮(zhèn)在光伏板下種植香菇和黑木耳等,均有效帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,增加了農(nóng)民收入,實(shí)現(xiàn)了光電與種植業(yè)雙贏[6]。雖然我國(guó)光伏食用菌產(chǎn)業(yè)已取得一定成效,但在高緯度地區(qū)光伏板下種植食用菌的相關(guān)研究仍較少。本文以高緯度地區(qū)光伏板下平菇栽培為例,對(duì)高緯度地區(qū)光伏板下食用菌栽培技術(shù)進(jìn)行探討和總結(jié),以期為高緯度地區(qū)光伏場(chǎng)土地二次利用提供新的途徑,推動(dòng)光伏食用菌產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
種植區(qū)位于黑龍江省大慶市國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(大慶基地),地理位置46°03′98″N,124°81′23″E。該地區(qū)屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫4.2 ℃,年均風(fēng)速3.8 m·s-1,年6 級(jí)風(fēng)以上時(shí)間為30 d,年降水量427 mm,年日照時(shí)間2 726 h,土壤類(lèi)型為蘇打鹽堿土,地帶性植被為羊草草甸草原。
選擇平菇品種灰平25 進(jìn)行光伏板下平菇栽培,該品種菌蓋肉質(zhì)肥厚呈瓦狀叢生,外形呈扇狀或貝殼狀,菌蓋表面一般呈白色、灰白色或黑灰色,喜冷涼,最適生長(zhǎng)溫度為20~25 ℃。平菇生長(zhǎng)初期菌絲體不需光照,子實(shí)體生長(zhǎng)期需要光照,在人工栽培條件下,灰平25 菌蓋直徑多為50~180 mm。
在每組光伏板下做長(zhǎng)7.5 m、寬2.5 m、高0.1 m的栽培床,兩栽培床間預(yù)留寬0.5 m 的過(guò)道,便于日常管理和采收。在所選范圍內(nèi)填筑1 個(gè)小平臺(tái),臺(tái)高0.1 m,平整臺(tái)面,打碎土壤顆粒(顆粒直徑≤20 mm);適當(dāng)碾壓,使土壤表面緊實(shí),防止?jié)菜缶籼幩菰斐煞e水;在栽培床表面鋪設(shè)防草布,防草布可延伸至過(guò)道處,以防止雜草生長(zhǎng)侵害菌棒、傳播病菌。
制作栽培基質(zhì)時(shí),將玉米芯、玉米秸稈、過(guò)磷酸鈣、石膏按照質(zhì)量比7.0∶2.5∶0.3∶0.2 的比例混勻,將栽培基質(zhì)含水量調(diào)節(jié)至65%,采用聚丙烯料袋常規(guī)裝袋。
將裝有栽培基質(zhì)的聚丙烯料袋密封后放入高壓滅菌鍋爐內(nèi),120 ℃高壓滅菌90 min 后自然冷卻,然后接種平菇菌種,接種時(shí)所用接種工具必須經(jīng)過(guò)高溫消毒。接種后菌棒在溫度25 ℃、空氣相對(duì)濕度70%的暗光培養(yǎng)室培養(yǎng)35 d,培養(yǎng)結(jié)束后,根據(jù)生產(chǎn)需要擺放至栽培床。
光伏場(chǎng)一般由光伏板及其支架組成,由光伏板分割成兩部分空間,即光伏板下空間(簡(jiǎn)稱(chēng)板下)和光伏板間空間(簡(jiǎn)稱(chēng)板間)。光伏板下空間主要指光伏板投影區(qū)域,此部分無(wú)太陽(yáng)直射光,低溫潮濕,風(fēng)速大且風(fēng)向多變。種植區(qū)光伏板寬4.0 m,每組光伏板長(zhǎng)8.0 m,光伏板立柱間距2.5 m,由于光伏板下南側(cè)有部分陽(yáng)光直射,不適合栽植食用菌,因此,主要利用兩個(gè)立柱間空地?cái)[放食用菌棒。
平菇菌棒在栽培床內(nèi)平擺于地面,分層堆疊,由于種植區(qū)光伏板下風(fēng)速大、風(fēng)向多變,為避免氣流對(duì)平菇生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,采用“回”字形擺放,外圈菌棒出菇口向里,內(nèi)圈出菇口向外,內(nèi)外圈之間為出菇槽,“回”字形外框尺寸為7.5 m×2.5 m(與栽培床尺寸相同),單排菌棒寬度為0.25 m,出菇槽寬度為0.4 m。擺放層數(shù)視光伏板高度而定,一般擺放5~7 層(高度0.45~0.60 m)。菌棒擺放完成后,在菌棒底部劃20~30 mm 出菇口,后期經(jīng)澆水處理后即可出菇。特殊的擺放方式使出菇槽內(nèi)空間小氣候明顯,空氣濕度大,溫度穩(wěn)定,風(fēng)力小,可形成穩(wěn)定的出菇環(huán)境和便捷的采收空間。此外,由于采取特殊的菌棒擺放方式,相鄰兩個(gè)菌棒出菇口在同一側(cè),每個(gè)菌棒出菇空間相對(duì)較小,這種出菇方式使單個(gè)菇直徑較小,一般為50~80 mm,菇形較整齊,外觀和品質(zhì)更佳,在同類(lèi)產(chǎn)品中市場(chǎng)認(rèn)可度更高。
圖1 菌棒擺放示意圖
3.5.1 光照管理
種植區(qū)光伏板下無(wú)陽(yáng)光直射,為陰影區(qū)域,自然蒸發(fā)量小于板間空地。5 月中旬至6 月中旬,地溫和氣溫相對(duì)較低,適合平菇生長(zhǎng),此時(shí)需用遮陰20%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋,以保持濕度,利于出菇整齊;6 月中旬至8月中旬,隨著氣溫增高,板下溫度上升較快,此時(shí)需用遮陰20%的遮陽(yáng)網(wǎng)雙層覆蓋,以降低溫度和保持濕度;8月中旬至9月中旬,此時(shí)需用遮陰20%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋。
3.5.2 水分管理
澆水是菌類(lèi)栽培的必需環(huán)節(jié),澆水量和頻率需根據(jù)平菇生長(zhǎng)情況和氣溫變化而定,通常氣溫在20~25 ℃時(shí),需09:00 和15:00 各澆1 次水,每次澆水時(shí)間20 min 左右;7—8 月氣溫較高(28~33 ℃),平菇易生長(zhǎng)不良,需控制出菇數(shù)量及澆水頻次,每3 d 澆水1 次,可在09:00 澆水20 min;8 月下旬至9 月中旬,氣溫下降較快,需控制澆水量,每天澆水1 次,每次澆水20 min。此外,為保證澆水均勻穩(wěn)定,在每個(gè)“回”字形擺放單元裝配5 個(gè)噴灑直徑3 m 的噴頭,兩組噴頭間距1.5 m,噴頭吊裝在光伏支架上,水流向下噴灑,噴灑時(shí)以水滴不濺到光伏板上為宜。
通常從6 月中旬開(kāi)始,光伏板下種植的平菇可每天早上噴水前采收1 次,采收時(shí)需打開(kāi)遮陽(yáng)網(wǎng),保持通風(fēng),有利于采摘口快速愈合。采收時(shí)戴手套輕輕將菇體摘下,禁止用力晃動(dòng)菌袋,及保持菌袋向下傾斜。采收的菇體要裝入保溫泡沫箱內(nèi),保持水分。
光伏板下可擺放平菇菌袋16~25 個(gè)·m-2,每個(gè)菌袋可出鮮菇750 g 左右,合計(jì)可出鮮菇12.00~18.75 kg。按照市場(chǎng)鮮菇價(jià)格12 元·kg-1,光伏板下種植平菇可收入144~225 元·m-2,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
與傳統(tǒng)的食用菌栽培方式相比,在高緯度地區(qū)光伏板下栽培食用菌具有以下4 方面的優(yōu)勢(shì)。1)提高土地利用率。在光伏板下種植食用菌,可充分利用光伏板下閑置土地,在不改變土地性質(zhì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)土地二次利用且實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)出疊加收益。2)受自然因素影響較小。光伏板下無(wú)自然降雨,環(huán)境條件可控,光伏板下食用菌栽培可通過(guò)人工控水調(diào)控出菇量和出菇時(shí)間,實(shí)現(xiàn)食用菌高效可控栽培。同時(shí),光伏板形成遮陰環(huán)境,降低了板下環(huán)境溫度,使菌菇體在更加適合的溫度下生長(zhǎng),延長(zhǎng)了最佳出菇時(shí)間,提高了菌菇的商品率和優(yōu)品率。3)適合自動(dòng)控制系統(tǒng)。光伏板的行列間距和樣式具有統(tǒng)一規(guī)格,其所形成的相同空間為標(biāo)準(zhǔn)化種植食用菌創(chuàng)造了良好條件,如利用光伏板支架可架設(shè)自動(dòng)的遮陽(yáng)和澆灌系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)環(huán)境的自動(dòng)化控制,在節(jié)省人力成本的同時(shí),提高環(huán)境的可控性。4)便于標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)推廣。與傳統(tǒng)自然情況下食用菌栽培相比,光伏板下食用菌生長(zhǎng)環(huán)境基本一致,可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工具、栽培模式、管理方法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化,既能節(jié)約生產(chǎn)各環(huán)節(jié)成本,又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此,光伏板下食用菌栽培環(huán)境可控,自動(dòng)化程度高,不僅能有效提高食用菌產(chǎn)量和品質(zhì),提升產(chǎn)品的整齊性和優(yōu)品率,還可針對(duì)市場(chǎng)需求變化,及時(shí)足量提供優(yōu)質(zhì)食用菌產(chǎn)品[6]。
目前,光伏食用菌作為借助工業(yè)場(chǎng)地發(fā)展農(nóng)業(yè)的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式,已在我國(guó)南方地區(qū)和西部地區(qū)廣泛示范與推廣,受到當(dāng)?shù)卣?、光伏企業(yè)和農(nóng)民的歡迎。部分光伏企業(yè)將光伏板下食用菌栽培模式作為企業(yè)反哺地方經(jīng)濟(jì)的一種手段,積極引導(dǎo)農(nóng)民參與光伏板下食用菌生產(chǎn),結(jié)合光伏場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目,帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收,有效推動(dòng)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。