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对话 | 菌物产业:前景广阔的“绿色矿藏”

发布日期:2022-08-26来源: 中国农网阅读次数:字体:[  ]背景颜色:

当前我国菌物产业存在“大而不强”的问题,食用菌产量虽占全球75%以上,但产品出口仍以卖原料为主。大宗食用菌菌种被国外“卡脖子”的问题,须高度重视。食用菌高质量发展,既要强种业,还要强加工。

多姿多彩的生物世界,是由植物、动物和微生物构成的。菌物是微生物家族中的大家庭之一,包括真菌、黏菌、卵菌等,约有150万种,数量是植物的5倍,更是与粮食和食物关联最直接、最紧密的微生物。我国是菌物资源大国,也是数千年前最早发现并利用菌物的国家,但目前产业发展也存在“大而不强”等问题。发展现代菌物产业,对保障食物安全、促进生态农业发展、实现“双碳”目标有何重要意义与价值?当前我国菌物产业总体发展现状如何,面临哪些问题和挑战,未来又有怎样的前景?本期对话邀请李玉、胡桂芳、李长田、董彩虹四位业内专家展开研讨。

食用菌保障食物安全有“五不争”优势,即“不与人争粮”“不与粮争地”“不与地争肥”“不与农争时”“不与其他争资源”

主持人:习近平总书记强调指出:“现在讲粮食安全,实际上是食物安全。老百姓的食物需求更加多样化了,这就要求我们转变观念,树立大农业观、大食物观,向耕地草原森林海洋、向植物动物微生物要热量、要蛋白,全方位多途径开发食物资源。”发展现代菌物产业,对保障食物安全有何重要意义?

李玉:在由农业国家向现代化国家转变过程中,人类食物结构不断变化,不同时代对食物的需求不同。我们不能光吃米饭馒头。尤其是现在,民族要强大,青少年要更好成长,人们的身高、体能、免疫力都期待改善。“民以食为天”,人们对美好生活的追求,摆在第一位的是食物,不仅要吃饱,还要吃得健康科学。而食用菌就能开辟新的食物领域、营养领域、健康领域。

食用菌具有“五不争”的特点,这是它保障食物安全的优势。一是“不与人争粮”。食用菌自身的营养可以作为粮食和淀粉、蛋白质的补充。二是“不与粮争地”。食用菌在任何地方都可以生长,比如荒漠化、石漠化、盐碱化的土地上。三是“不与地争肥”。种地要施肥,好肥才高产,还需要做好土地保育、改革耕作制度等。但食用菌不需要这些,而且菌渣还田后还是很好的有机肥。四是“不与农争时”。食用菌任何时候想种就可以种,只要种下去,就可以有收获,并且它的生物转化率很高。五是“不与其他争资源”。食用菌利用秸秆、畜禽粪便进行生产,变废为宝、点草成金,不仅不需要特殊资源,还把一些废弃物资源化了。

李长田:当今国际上倡导食物来源多元化理念,食用菌是广义的粮食。去年联合国粮农组织驻华代表处在农业农村部种植业管理司支持下,开展了2021年“粮食英雄”评选活动,“蘑菇院士”李玉教授入选。有人不理解,搞食用菌的人怎么成了“粮食英雄”?实际上联合国粮农组织解释过,此次评选活动所指“粮食”是广义的食物概念。李玉院士获评“粮食英雄”,不仅是对个人的褒扬,也是对中国食用菌人的肯定。评选活动不仅宣传了“粮食英雄”,也宣传了“大食物观”,有助于引导人们认识发展菌物产业对保障食物安全的重要作用。

胡桂芳:现代菌物产业对保障食物安全有五大功能。一是食物功能。菌物是“一荤一素一菇”新型膳食结构的重要组成部分,有利于保障食物数量和多样性需求。二是生态功能。食用菌是来自“三物循环”的生态产品,菌物产业是环境友好型产业,有利于优化食物生产生态环境。三是健康功能。食用菌具有低热量、高蛋白、高膳食纤维、多营养要素(维生素和矿物质)的营养价值,一些食药同源食用菌有利于身体健康。四是应急功能。食用菌生产不受农时制约,任何时候、任何地方只要有菌种都可种植,几天就可种出代替粮食,成为应急食品。且食用菌干品保质期至少在一年以上。五是可持续功能。食用菌不仅节地节粮,还节水节能。生产同比例干物质,比如水稻、小麦、玉米,食用菌用水量只是它们的几百分之一。生产一斤双孢菇,只用不到一千瓦时能量。

主持人:菌物产业是一座“绿色矿藏”,借助菌物科技,可以变草为宝、点粪成金。在植物、动物、菌物的循环生产中,可实现经济、社会、环境效益的统一。菌物产业对促进生态农业发展、实现“双碳”目标有何积极作用?

董彩虹:菌物作为农业生态系统的分解者,是实现低碳农业的有效保障。食用菌生产可实现农林废弃物资源化,将农作物秸秆、畜禽粪便和园林废弃枝条等转化为优质蛋白与健康食品。生产后的菌糠可用于有机肥和育苗基质生产,具有改良土壤、节肥增效作用,能推进循环经济发展。中国农作物秸秆资源丰富,消纳转化压力大。大力发展“秸秆菌业”,能对消纳转化秸秆资源发挥重要作用。

食用菌产业节水高效,利于实现“双碳”目标,不过也需进一步向绿色生态和高质量发展转型。需重视食用菌产业碳排放规律研究,探索食用菌产业生产过程“碳中和”与“碳平衡”的复合生产模式与配套技术,建立集约化和标准化绿色生产体系。

李玉:动植物产生的废弃物,都要通过菌类转化回归自然;菌物靠着动植物废弃物,转化生成蛋白质。食用菌产业实现了农业废弃物资源化,推动了循环经济发展,在产业、经济、物质循环中不可或缺。全世界公认的循环经济模式包括减量化、再利用和再循环。其中重要的是把自然循环变成循环经济模式,在这个过程中创造价值。菌物产业恰恰做到了这一点。

以吉林省为例粗算一笔账:吉林省农作物秸秆年产量约4000万吨,如将其中5%用于食用菌生产,也就是利用200多万吨秸秆,就可生产至少150万吨食用菌干品。按照每吨食用菌干品含19%至40%蛋白质计算,可增加28万至60万吨蛋白质,相当于56万至120万吨瘦肉、250万至530万吨油、750万至1500万头猪、72万至180万吨鸡蛋、336万至720万吨牛奶。

我国食用菌已成为种植业领域第五大产业,占全世界食用菌产量的75%以上。包括食用菌在内的菌物产业,是非常具有发展前景的朝阳产业

主持人:当前我国菌物产业总体发展现状如何,处于怎样的发展阶段?取得了哪些成就和经验?面临哪些问题和挑战?

李玉:从1978年到2018年,是中国食用菌产业走向振兴的40年。1978年全中国食用菌产量才5.7万吨,到2018年已超过4000万吨,增长了700多倍。目前我国食用菌已成为种植业领域第五大产业,占全世界食用菌产量的75%以上。包括食用菌在内的菌物产业,是非常具有发展前景的朝阳产业。

食用菌产业发展历程可总结为1.0到4.0。1.0是手工传统生产。2.0是运用现代技术做杂交育种,并有技术、标准层面的简单生产过程改革。3.0是自动化和电气化。4.0是智能化,即智慧菌业。现在更应注重进一步实现生产智能化,用工业化思维发展现代化菌物产业。

当然,我国菌物产业发展也存在一些问题。比如栽培如何实现标准化、现代化、智能化,产业链如何延长,政策法规不健全、技术人才缺乏、科普宣传不到位等。特别是我国大宗食用菌菌种被国外“卡脖子”的问题,须高度重视。比如香菇、金针菇、双孢菇、杏鲍菇等品种被日本和欧美控制,全国日产200吨以上的食用菌工厂,菌种基本都从国外购买。

胡桂芳:我国菌物产业已进入高质量发展阶段,特点是“五个增长”:高效率增长、有效供给性增长、中高端结构增长、绿色低碳增长和可持续增长。中国正成为世界食用菌产业中心,从食用菌大国向强国跨越的进程加快,并有望成为世界菌物产业新的科技创新中心。

改革开放40多年来,特别是这10年来,我国菌物产业发展积累了四方面经验。一是立足食用菌自身价值,主动适应经济社会发展需求,特别是满足人们对食品多样化、生态化、营养化的需求。二是坚持市场导向,推动食用菌发展融入农业生产经营体系,将小菌物做成大产业,成为全球食用菌供应链中不可或缺的环节。三是重视科技创新,推动菌物产业不断规模化、标准化、产业化、机械化、智能化。目前食用菌的工厂化、智能化水平,明显高于粮、油、果、蔬、茶、棉、糖、中药材等。四是推动食用菌“走出去”,在“一带一路”倡议中发挥积极作用。菌物技术已推广到“一带一路”沿线100多个国家和地区,在助力欠发达国家保障食物安全方面的作用不可小觑。

李长田:10多年来,我国食用菌产业逐步实现工厂化、机械化、自动化生产,已拥有日臻成熟的生产技术、自主研发的菌种,以及一批具有国际领先水准的机械装备。我国食用菌工厂化生产在产能上已稳居全球第一,食用菌行业里的优质龙头企业拉开了与资本市场对接的大幕。人才、技术、设备等优势资源,使不少周边国家乃至欧洲国家,主动与我国食用菌企业寻求合作洽谈和贸易机会。

主持人:据统计,在国家扶贫开发工作重点县中,把食用菌作为主导产业的占比达70%以上。菌物产业对打赢脱贫攻坚战起了怎样的支撑作用?对促进脱贫地区产业兴旺又能有怎样的贡献?

李玉:在脱贫攻坚向全面推进乡村振兴平稳过渡的关键历史时期,来谈菌物产业意义不一般。在脱贫攻坚战中,食用菌产业助力贫困地区减贫脱贫,实实在在给农民带去了福祉。食用菌不仅让农业变强,更综合提升了农村生态环境、人居人文、精神文明建设等方面水平。在乡村振兴中,食用菌产业还会发挥重要作用。在家门口务工既能挣钱,又能照顾家庭,吸引着许多农民。让偏远山区都发展特别“高大上”的产业不太可能,但发展食用菌产业,农民看得见、够得着、学得会。

美丽乡村不只是红砖瓦房,还要有能支撑当地更富更强更美的地方产业和乡土人才。食用菌产业就能发挥这种作用。随着菌物全产业链技术储备等不断进步,除了种植品种外,还可通过深加工生产出各类产品,提高附加值,把产业做得更大、更强、更精彩,吸引更多农民回到本土建设家乡。比如现在我们团队研发的合成生物学产品,用真菌做人造肉、人造皮革、人造砖等日用品、工业品,都能成为乡村产业新增长点。菌物产业会给乡村振兴带来更美好的前景。

胡桂芳:菌物产业对促进脱贫地区产业兴旺最突出的贡献,就是把脱贫攻坚支柱产业进一步发展成乡村振兴支柱产业,保障脱贫农民稳岗就业,吸纳返乡农民就地就近创业,助力巩固脱贫攻坚成果,并在实现共同富裕的道路上行稳致远。

两个例子可以说明这一点。安徽省灵璧县脱贫摘帽后,依靠科技创新,食用菌扶贫车间升级为食用菌产业园,脱贫农户和返乡人员变成园区工人。2021年,从事该产业的2.6万名脱贫农民人均年收入达7500元。革命老区安徽省金寨县脱贫后,持续打造“中国药用菌之都”,大力发展灵芝、桑黄、天麻、茯苓等高效益药用菌类,2021年成规模药用菌基地发展到185个,从业人员1.1万名,人均年收入2.3万元。据金寨县中药产业发展服务中心最近调查分析,今年全县成规模药用菌基地将发展到210个,从业人员1.2万名,预计人均年收入可达2.5万元。在这里,药用菌构成了药旅融合的靓丽风景线,成为“绿水青山”的有机组成部分,并成功转化为“金山银山”。

要加快菌物栽培现代化、智能化,还要做好全产业链延伸,不局限于生产一些初级加工产品,而应有更深更高层次、涉及国民经济方方面面的产品

主持人:当前我国菌物产业科技支撑能力偏弱,菌种受制于人,大宗食用类菌物如香菇、双孢菇、杏鲍菇、金针菇等品种被日本和欧美控制。对此我们该如何破解?

董彩虹:首先,加强食用菌种质资源调查、采集和保护。种质资源是种业振兴的基础,野生资源是食用菌驯化的物质基础。要系统调查我国重要食用菌野生种质资源分布范围、种群大小与结构、生境特征、人为干扰程度,系统采集种质即标本、DNA、组织培养物等并建立种质资源库,作为筛选新品种的资源储备。目前全国各部门分别开展了各类资源普查工作,建议从国家层面整合数据和资源。对珍稀、濒危和特有资源,尤其要加强保护。

其次,依靠高科技提升食用菌育种技术和能力。通过全基因组水平的基因型精准鉴定,发掘目标性状优异等位基因。由大数据驱动,通过海量数据分析与育种模拟,设计育种方案,选育新品种,提高育种效率。食用菌基因编辑技术的发展,可以对重要性状如产量、质量以及抗病、抗逆等相关基因进行定向操作,实现精准、高效、快速的品种改良和新种质创制。通过机制创新,真正实现食用菌企业与科研机构和高校深度合作。

最后,重视食用菌菌种特异性研究,加强新品种审定和认定,保障育种者正当权益。2021年我国首例食用菌菌种侵权案,采用分子标记辅以形态学特征相结合的鉴定方法,解决了菌种同一性判断这一核心技术难点,最终获得胜诉,保障了育种者合法权益。但目前大多数食用菌菌种特异性研究欠缺,很多省份无法进行新品种审定和认定。食用菌品种侵权、不合理利用等现象长期存在,育种者正当权益亟待得到更有效保护。

胡桂芳:要运用系统工程思维建设菌物种质资源保育体系。1990年,吉林农业大学李玉院士团队在国际上率先提出建设菌物种质资源“一区(菌物资源保育区)一馆(菌物标本馆)五库(菌种资源库、菌种活体组织库、菌种基因库、菌种有效成分库、菌种综合信息库)”保育体系,并在菌物资源丰沛的秦巴山、长白山、祁连山、武夷山、大别山等地建立菌物种质资源保育区,防止濒危菌种资源灭绝和人为干扰破坏,强化野生菌物种质资源保护与利用。在气候变暖威胁人类生存和生物安全背景下,可选择若干国家自然保护区和国家森林公园,在核心区建设国家级野生菌物种质资源保育区,鼓励地方政府与高校科研院所以此为依托,联合建设“一馆五库”,推进菌物种质资源科学保护与开发利用。

目前安徽省合肥市与吉林农业大学合作,在长丰县建设由李玉院士团队领衔的中国菌物谷,组织跨省域10所院校近百名菌物科研工作者,连续三年开展安徽省7大生态区域31个重要地区的菌物种质资源调查采集,为菌物谷“一馆五库”提供基础材料和数据,打造国际国内首个集菌物种质资源保育、菌种研发繁育推广和菌物产品研发加工于一体的全产业链战略高地。

李长田:工厂化菌种应成为我国菌物种业攻关重点。经多年发展,我国食用菌工厂化在生产技术、质量管理方面取得重大突破。但菌种短板目前仍是困扰食用菌工厂化发展的主要问题。多数企业通过引种或对本地品种改良、筛选、分离获得优良品种,但菌种遗传背景不明确,生物学特性不突出,产量、质量等农艺性状不稳定,很容易造成菌种退化和变异。特别是工厂化生产中,液体菌种与国外差距较大,常规固体菌种容易造成杂菌感染,生产风险较大。

主持人:当前我国菌物产业存在“大而不强”的问题,食用菌产量虽占全球75%以上,但产品出口仍以卖原料为主。原料外销后,国外又提取加工变成高端食品和药品返销国内。对此您有哪些做优做强我国菌物产业的建议?

李玉:除了强种业,还要强加工。目前我们已研发出一些产品,如方便米面、饼干、饮品、肉干、冰激凌等,还有减肥瘦身产品、代盐产品、肥皂面膜、保健品和药品等。食用菌来源的氢酶、过氧化物酶和酪氨酸酶还能用于废水处理。

我提倡食用菌全株高值化利用。食用菌采摘后,原来扔掉的菌柄都可做成产品。比如我们最近拓展到了用栽培食用菌后的基料做饲料、生物肥、生物炭和药物活性成分提取。

要加快菌物栽培现代化、智能化,不能局限于学日韩欧美,要有中国人自己的生产设备和流水线。还要做好全产业链延伸,不局限于生产包子面条、酒水面膜,而应有更深更高层次、涉及国民经济方方面面的产品。

胡桂芳:我国食用菌长期以鲜食为主,加工率仅6%,远低于美国、日本、荷兰等国75%以上的加工率,且加工产品“非干(简单干制品)即咸(盐渍制品)”,精深加工不到总加工产品的10%。加工技术落后造成产品更新慢、产业链条短、高值化利用度低、技术研发落后。

食用菌加工应走好四步棋,在延链、补链、强链中向大健康领域跨界升级。一是抓好产地采摘、清洗、烘干、储藏等标准化基础设施建设。二是抓好干湿菜品、厨房半成品、速食食品、健康饮料生产加工,特别是可推进菌类与地方小吃融合,推动食用菌预制菜开发。三是利用现代技术提取、分离、纯化主要功能成分,作为食品、医药、日化工业原料。四是把有效产能和成分延伸到日化环保、动物营养品等加工终端,探索生态产品价值实现路径。

董彩虹:我比较看好菌菇人造肉。以植物蛋白肉和细胞培养肉为代表的新型人造肉具有绿色、安全、可持续等优势,利于缓解传统养殖业带来的社会与环境压力。然而目前人造肉以植物基肉制品为主,其主要原料大豆蛋白有强烈腥味,许多植物基肉制品含较多饱和脂肪、盐和糖。菌菇蛋白是优质蛋白,在人造肉营养价值和口感体验方面,具有更广研发应用空间。选择不同食药用菌种类,研究开发菌菇类人造肉生物制造技术,建立不同菌菇来源的蛋白品质与结构改良方法,制备适合中国饮食烹饪特性的菌菇人造肉产品,都将大有可为。

李长田:菌物蛋白食品是未来食品发展的重点。美国一家菌类有机食品科技公司几年前就酝酿,以发酵蘑菇制成的蛋白质来制作各类食品。公司负责人介绍,当粮食短缺成为全球问题,蘑菇却能喂饱全球30亿人,并到2040年时解决100亿人的饮食问题。

主持人:发展好现代菌物产业,是跑好“后脱贫时代”乡村振兴接力赛的需要,是充实国人“粮袋子”“菜篮子”和“肉盘子”、提升生活品质的需要,对发展低碳农业、循环经济等亦有重要价值。随着规划、政策、制度、科技、教育、国家合作等方面的综合施策,相信未来我国菌物产业种业创新、科研攻关、成果转化推广、专业人才培养、基础设施建设、产业链变革和政策法规建设等会迈上新台阶,促进我国从食用菌大国向强国转变。感谢四位专家的精彩分享!

主持人 农民日报·中国农网记者 李炜 侯馨远