中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)分類與集成

孫潔+王希卓+黃振霖+孫海亭+程勤陽(yáng)+朱明

摘要：針對(duì)中國(guó)馬鈴薯（Solanum tuberosum）產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問(wèn)題，深入調(diào)研馬鈴薯四大主產(chǎn)區(qū)，分析歸納了現(xiàn)有產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)，并采用線性分類法進(jìn)行技術(shù)分類。按技術(shù)屬性和特征，以大類、中類、小類、子類逐次將馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)技術(shù)劃分為相應(yīng)的類目，將其納入農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工與儲(chǔ)藏工程技術(shù)體系，揭示其結(jié)構(gòu)與功能。同時(shí)，對(duì)目前使用較廣的技術(shù)進(jìn)行集成，總結(jié)得到5種技術(shù)集成方案，提出了適于種植專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)和企業(yè)等新型經(jīng)營(yíng)主體的技術(shù)集成。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯（Solanum tuberosum）；產(chǎn)地貯運(yùn)；技術(shù)分類；技術(shù)集成

中圖分類號(hào)：S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）02-0314-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.027

馬鈴薯是世界第四大糧食作物，在保障糧食安全、實(shí)現(xiàn)千年發(fā)展目標(biāo)方面具有不可替代的作用[1]。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，目前廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、石油、日用化工等行業(yè)，其加工制品需求和增值潛力巨大。近年來(lái)，隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出，發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)成為新形勢(shì)下推進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)穩(wěn)糧增收、提質(zhì)增效和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。到2020年，主食消費(fèi)將占中國(guó)馬鈴薯總消費(fèi)量的30%[2]，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需加大力度以加工轉(zhuǎn)化拉動(dòng)馬鈴薯生產(chǎn)和消費(fèi)，短期可通過(guò)馬鈴薯初加工，保持和提高傳統(tǒng)馬鈴薯產(chǎn)品和鮮薯消費(fèi)[3]；中期則需突破馬鈴薯精深加工技術(shù)和裝備缺口，生產(chǎn)多元化的馬鈴薯主食產(chǎn)品[4]，從而總體提升中國(guó)馬鈴薯主食消費(fèi)地位。在這一進(jìn)程中，產(chǎn)后貯運(yùn)是銜接馬鈴薯上游生產(chǎn)和下游加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅要著力降低鮮薯原料損失率，保證供應(yīng)，還要解決加工原料在生產(chǎn)周期內(nèi)的質(zhì)量安全問(wèn)題，為馬鈴薯主食化加工提供原料質(zhì)量和數(shù)量雙重保障。然而，中國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)仍以組織松散、技術(shù)裝備水平差的分散經(jīng)營(yíng)為主，特別是產(chǎn)后貯運(yùn)設(shè)施簡(jiǎn)陋、貯藏量小而分散、管控技術(shù)落后、專業(yè)化水平低[5]，貯期損失率高達(dá)15%～30%，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億元以上；并且產(chǎn)地收儲(chǔ)運(yùn)及加工各環(huán)節(jié)脫節(jié)嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)鏈銜接不暢，整體運(yùn)行效率差。此外，隨著專業(yè)種植合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)等新型經(jīng)營(yíng)主體的不斷壯大，現(xiàn)有馬鈴薯貯運(yùn)方式已無(wú)法滿足大規(guī)模和機(jī)械化生產(chǎn)要求，對(duì)落地性強(qiáng)、效益突出的技術(shù)模式需求極為迫切。本研究既在滿足不同經(jīng)營(yíng)主體差異化需求的前提下，對(duì)馬鈴薯產(chǎn)后貯運(yùn)工程技術(shù)進(jìn)行分類、選擇、集成、優(yōu)化，分析不同組織模式和集成技術(shù)的應(yīng)用情況，總結(jié)出適宜于現(xiàn)階段中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的集成技術(shù)方案，以期實(shí)現(xiàn)馬鈴薯產(chǎn)后貯運(yùn)技術(shù)要素全過(guò)程控制，引導(dǎo)從事馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)的各類經(jīng)營(yíng)主體發(fā)展態(tài)勢(shì)達(dá)到最優(yōu)，使之成為帶動(dòng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)、農(nóng)戶增收的主要力量。

1 馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)與裝備

馬鈴薯產(chǎn)后技術(shù)主要包括收獲、輸送運(yùn)輸、預(yù)處理和貯藏等環(huán)節(jié)，整體技術(shù)流程見(jiàn)圖1。馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)各環(huán)節(jié)包括的主要單項(xiàng)技術(shù)和裝備見(jiàn)表1。

1.1 收獲技術(shù)及裝備

收獲是影響馬鈴薯產(chǎn)后貯運(yùn)質(zhì)量的要素，也是馬鈴薯產(chǎn)后貯運(yùn)工程技術(shù)集成不可或缺的技術(shù)環(huán)節(jié)。馬鈴薯收獲主要由挖掘、分離、撿拾和裝運(yùn)等工序組成[6]，可分為人工、畜力和機(jī)械收獲。人工收獲裝備為原始的鐵鍬、鋤頭、耙子等，特點(diǎn)是效率低、裝備成本可忽略不計(jì)。機(jī)械收獲分為聯(lián)合收獲、分別收獲和分段收獲[7]，目前中國(guó)產(chǎn)地大多采用分段式收獲。分段式收獲機(jī)常為管鋼機(jī)架，配有限深輪、挖掘鏟板和兩級(jí)篩土鏈，需要另外配置牽引機(jī)具，薯塊集中鋪成一個(gè)狹窄條后依靠人工撿拾裝袋。聯(lián)合式收獲機(jī)可一次性完成挖掘、輸送分離、除秧、薯塊輸出作業(yè)。機(jī)械收獲較人工收獲效率有大幅提升，單位作業(yè)成本比人工收獲低，但國(guó)產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)造成的馬鈴薯表皮破損率和漏收率也不容忽視，而選擇進(jìn)口裝備則購(gòu)置成本較高，通常適用于有實(shí)力的專業(yè)種植合作社、企業(yè)等的規(guī)?；a(chǎn)。由于機(jī)械化收獲對(duì)馬鈴薯的種植方式、品種及地形地貌等均有較高要求，目前在北方一作區(qū)的內(nèi)蒙中部、東北和西北平原地區(qū)普及率較高，其他地區(qū)仍以人工收獲為主。

1.2 輸送運(yùn)輸技術(shù)及裝備

馬鈴薯產(chǎn)后由田間至貯藏區(qū)域的運(yùn)輸在中國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。主要裝備為農(nóng)機(jī)車和貨車，較大產(chǎn)區(qū)的長(zhǎng)途運(yùn)輸則常見(jiàn)裝載貨車。僅有一些地勢(shì)陡峭，不宜機(jī)械運(yùn)輸?shù)纳絽^(qū)，或產(chǎn)量極少、僅供自用的地區(qū)還存在部分人力、畜力運(yùn)送的情況，基本可忽略不計(jì)。貯期輸送方式根據(jù)貯藏設(shè)施的不同而略有差異，一般儲(chǔ)量在20 t以下小型貯藏設(shè)施，仍然依靠人力背運(yùn)、手推車等輸送；儲(chǔ)量較大的通風(fēng)庫(kù)、貯藏窖群等，各類農(nóng)用車、小型貨車可直接駛?cè)霂?kù)內(nèi)裝卸。一些大型鮮銷商品薯和種薯生產(chǎn)企業(yè)，采用各式皮帶、軌道輸送機(jī)，便于提高輸送效率，并與分級(jí)清選等環(huán)節(jié)和設(shè)備銜接。

1.3 清選分級(jí)技術(shù)及裝備

機(jī)械清選和分級(jí)技術(shù)常見(jiàn)的有基于質(zhì)量分級(jí)技術(shù)的質(zhì)量傳感分級(jí)機(jī)、以馬鈴薯體積分級(jí)技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)眼、滾筒、長(zhǎng)徑比分級(jí)機(jī)；高端清選技術(shù)通常使用色選[8]和光選技術(shù)[9]，特別是采用了機(jī)器視覺(jué)和近紅外技術(shù)[10]的在線無(wú)損檢測(cè)并自動(dòng)分級(jí)馬鈴薯分選生產(chǎn)線，可同時(shí)完成馬鈴薯外部缺陷和內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)、剔除和分級(jí)。在中國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，仍以人工清選分級(jí)為主，主要包括人工去石、除雜、揀選、目測(cè)分級(jí)等步驟，通常在田間收獲時(shí)一并完成。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)多為3級(jí)，一般以150 g為界，按薯塊質(zhì)量分為大薯、小薯和殘次薯。在種薯生產(chǎn)及高端鮮食馬鈴薯收儲(chǔ)過(guò)程中，部分企業(yè)采用機(jī)械清選技術(shù)，裝備主要包括振動(dòng)篩、干刷機(jī)、一體化分揀機(jī)等。目前，質(zhì)量分級(jí)和體積分級(jí)裝備是中國(guó)馬鈴薯設(shè)備分級(jí)的主要技術(shù)形式。由于價(jià)格昂貴，光學(xué)分揀裝備目前在產(chǎn)地大宗貯藏方面尚未具備市場(chǎng)化意義。

1.4 包裝技術(shù)及裝備

馬鈴薯包裝主要分為人工包裝、半機(jī)械包裝和全自動(dòng)包裝技術(shù)。人工包裝的稱重、封口等均由人力完成；半機(jī)械包裝的稱重由設(shè)備完成，封口由人工完成，或在一些輔助機(jī)械的幫助下，由人工完成過(guò)程作業(yè)。也有稱重、包裝一體機(jī)，可進(jìn)行全自動(dòng)化生產(chǎn)線作業(yè)。在中國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，包裝環(huán)節(jié)仍以全人工包裝和簡(jiǎn)單機(jī)械輔助包裝為主。

1.5 貯藏技術(shù)及裝備

中國(guó)常見(jiàn)的馬鈴薯貯藏設(shè)施包括井窖、窯窖、自然通風(fēng)貯藏庫(kù)、恒溫貯藏庫(kù)、機(jī)械冷庫(kù)等[11]。其中傳統(tǒng)的井窖、窯窖因技術(shù)落后、損失率高等弊端已瀕于淘汰，少量?jī)H見(jiàn)于農(nóng)戶自用馬鈴薯的貯藏。自然通風(fēng)庫(kù)和貯藏窖[12]是近年在北方產(chǎn)區(qū)應(yīng)用較廣的貯藏設(shè)施，特點(diǎn)是建造成本低、能耗小、容量大，堅(jiān)固耐用，出入方便，便于管理。若加裝機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，則貯藏效果更佳，適于自然冷源充沛或氣候條件適宜的地區(qū)。機(jī)械恒溫庫(kù)配有專業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)和制冷設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯貯藏環(huán)境溫濕度和CO2的精確控制，貯藏期間還可進(jìn)行輔助手段，如抑芽劑、抑菌劑噴施處理等，但是造價(jià)和運(yùn)行成本也相應(yīng)較高，主要應(yīng)用于種薯、高端商品薯和大型企業(yè)加工原料薯的貯藏。

1.6 殺菌技術(shù)及裝備

中國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)的貯藏設(shè)施消毒主要為貯藏環(huán)境硫磺熏蒸、噴灑石灰粉或消毒劑等，多為人工噴灑；抑菌技術(shù)主要以藥劑噴施為主，常用于馬鈴薯貯期的防腐劑主要有四氯硝基苯、硫磺、百菌清、多菌靈等[13]，或采用臭氧發(fā)生器、紫外光照射等方式進(jìn)行滅菌處理，目前由于國(guó)內(nèi)相關(guān)裝備效果不佳而應(yīng)用較少；輻照技術(shù)則是利用安全劑量的射線或電子束照射來(lái)達(dá)到馬鈴薯防腐保鮮的效果[14]，由于輻照劑量及安全性在學(xué)界一直存疑[15]，并且輻照成本相對(duì)較高，目前在中國(guó)產(chǎn)地的相關(guān)應(yīng)用也極為罕見(jiàn)。

1.7 管控技術(shù)及裝備

管控技術(shù)是馬鈴薯產(chǎn)后貯藏的核心技術(shù)，任何馬鈴薯貯藏設(shè)施都需精準(zhǔn)環(huán)境控制及標(biāo)準(zhǔn)貯期管理。溫度控制通常以建筑材料和控溫裝備相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)區(qū)常見(jiàn)的保溫材料以苯板和聚氨酯發(fā)泡材料為主；控溫裝備以機(jī)械制冷系統(tǒng)、電加熱器及送風(fēng)系統(tǒng)為主，溫控精度較高；自然通風(fēng)設(shè)施則利用內(nèi)外溫差或壓差進(jìn)行氣流交換，依靠風(fēng)道、無(wú)動(dòng)力風(fēng)球、氣窗等控制貯藏環(huán)境溫度，控制精度因設(shè)施設(shè)計(jì)建造、氣候條件和管理等因素而差異較大。人工濕度控制主要依靠地面和墻體灑水，機(jī)械控濕裝備包括霧化設(shè)備、噴淋設(shè)備等，也有利用濕簾風(fēng)機(jī)進(jìn)行加濕。在中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)區(qū)，自然通風(fēng)的中小型通風(fēng)庫(kù)和貯藏窖貯期控制多依靠人工，管理人員根據(jù)溫濕度計(jì)顯示或憑經(jīng)驗(yàn)打開(kāi)或關(guān)閉門、氣窗、風(fēng)道蓋板等進(jìn)行貯藏環(huán)境控制；條件適宜的地區(qū)，通常以加裝軸流風(fēng)機(jī)、溫濕度傳感器和自控裝備的方式，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)庫(kù)和貯藏窖內(nèi)環(huán)境的自動(dòng)化管理；恒溫庫(kù)、機(jī)械冷庫(kù)等高端貯藏設(shè)施采用計(jì)算機(jī)程序監(jiān)控溫濕度的變化，還有些設(shè)施接入了物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)貯期環(huán)境溫濕度、氣體成分、馬鈴薯品質(zhì)變化等的全程監(jiān)測(cè)和智能化控制，目前在中國(guó)只應(yīng)用于少數(shù)具有雄厚實(shí)力的種業(yè)集團(tuán)。

1.8 輔助技術(shù)

馬鈴薯貯運(yùn)的輔助技術(shù)，如抑芽技術(shù)可有效保持商品薯和加工薯品質(zhì)。抑芽技術(shù)主要以溫度控制和抑芽劑噴施為手段[16]，溫度控制是將貯藏環(huán)境溫度控制在萌發(fā)基礎(chǔ)溫度5 ℃以下，以達(dá)到延長(zhǎng)休眠期的目的；目前常見(jiàn)的抑芽劑是氯苯胺靈（CIPC）和青鮮素（MH）[17]，其中CIPC在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用已超過(guò)50年[18]；裝備方面，霧化器可以低速風(fēng)將藥劑通過(guò)庫(kù)內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)送入薯堆內(nèi)部，使抑芽劑的施用量更少、分散更均勻，效果尤佳。中國(guó)馬鈴薯貯期抑芽主要以溫度控制為主，抑芽劑及噴施裝備的使用尚不多見(jiàn)，目前仍處于研發(fā)和推廣階段。

2 馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)分類

2.1 技術(shù)分類方法和原則

農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工與儲(chǔ)藏技術(shù)體系整體上可分為產(chǎn)地加工、產(chǎn)地輸運(yùn)、儲(chǔ)藏及綜合四大專業(yè)技術(shù)門類，各專業(yè)技術(shù)門類功能之和構(gòu)成該工程技術(shù)體系的完整功能[19]。由于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工儲(chǔ)藏領(lǐng)域中很多工程技術(shù)涉及多學(xué)科、多門類的科學(xué)技術(shù)綜合應(yīng)用[20]，為了避免分類技術(shù)交叉，體現(xiàn)各技術(shù)層面的功能屬性，該技術(shù)體系分類應(yīng)以生產(chǎn)內(nèi)容為主體，將技術(shù)鏈條的完整功能作為技術(shù)分類的基本依據(jù)，遵循層次性、穩(wěn)定性、開(kāi)放性、現(xiàn)實(shí)性等系統(tǒng)原則，采用線性分類法對(duì)其進(jìn)行縱向?qū)哟蝿澐諿21]，以屬性和功能作為分類依據(jù)，而對(duì)具有多種功能的技術(shù)，則按照其主要屬性進(jìn)行分類[22]。

2.2 馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)分類

根據(jù)上述原則，將馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)按其屬性和特征逐次地分成相應(yīng)的類目，形成以大類、中類、小類和子類為框架的體系，分別反映貯運(yùn)技術(shù)環(huán)節(jié)、技術(shù)功能、具體技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段等屬性，簡(jiǎn)明、清晰地揭示馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，具體技術(shù)分類見(jiàn)表2。

3 馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)集成與應(yīng)用

3.1 馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)集成

常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)集成方案構(gòu)建多采用列舉法[23]，即根據(jù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)集成的實(shí)際需求，列舉所有現(xiàn)有的符合要求的技術(shù)集成方案，通過(guò)評(píng)價(jià)和優(yōu)化，選擇最優(yōu)方案。也有采用組合法[24]的方案，即將所有子類技術(shù)進(jìn)行排列組合，得到所有可能的技術(shù)集成方案，經(jīng)過(guò)定性分析剔除不可能的技術(shù)集成方案，得到技術(shù)集成方案?jìng)溥x集，再通過(guò)對(duì)備選集中工程技術(shù)集成方案的分析和篩選，得到技術(shù)集成方案可行集。理論上，各環(huán)節(jié)的技術(shù)經(jīng)過(guò)排列組合之后就形成了眾多可選的集成技術(shù)方案，但從生產(chǎn)實(shí)際看，在一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)真正使用的方案僅限于幾種，通常結(jié)合實(shí)際需求和經(jīng)驗(yàn)，調(diào)研分析各環(huán)節(jié)組成或功能模塊，并匹配經(jīng)營(yíng)主體的組織模式，篩選出可行性方案。

中國(guó)馬鈴薯分為北方一作區(qū)、中原二作區(qū)、西南單雙季混作區(qū)和南方二作區(qū)四大種植區(qū)域[1]。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期深入調(diào)研，對(duì)四大主產(chǎn)區(qū)馬鈴薯產(chǎn)后貯藏技術(shù)環(huán)節(jié)和單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行梳理，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)得到5類最具代表性的技術(shù)集成方案（表3）。

3.2 馬鈴薯產(chǎn)地貯藏技術(shù)集成的應(yīng)用

方案1為農(nóng)戶自用型混合式技術(shù)集成方案，該方案主要應(yīng)用于小型農(nóng)戶自用薯和種薯的貯藏，在地勢(shì)不平的西北山區(qū)和華北、西南丘陵地區(qū)較為常見(jiàn)。由于人工收獲作業(yè)效率低，馬鈴薯在收獲過(guò)程中，在田間攤晾時(shí)間較長(zhǎng)，基本無(wú)需再進(jìn)行預(yù)儲(chǔ)，直接在田間人工清選和分級(jí)后，由人力或農(nóng)用車散運(yùn)至貯藏地點(diǎn)，再由人工搬運(yùn)至庫(kù)內(nèi)貯藏。耗用勞動(dòng)力多，但在以上環(huán)節(jié)基本無(wú)損失。貯藏設(shè)施通常為30 t以下的井窖、窯窖或小型自然通風(fēng)庫(kù)，不通風(fēng)的井窖和窯窖通常損失率在30%以上，在氣候濕熱的地區(qū)，管理不當(dāng)易致整窖腐爛；管理較好的自然通風(fēng)庫(kù)損失率基本維持在15%左右，貯期通常在120 d以內(nèi)。該套方案中人工作業(yè)環(huán)節(jié)多、效率低、損失高、貯藏規(guī)模小，目前已不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，但由于現(xiàn)階段中國(guó)大部分馬鈴薯產(chǎn)區(qū)依舊分散種植，單戶種植面積小，生產(chǎn)的馬鈴薯僅供自用和留種，此集成技術(shù)方案的生產(chǎn)成本和技術(shù)要求極低，針對(duì)這些特定對(duì)象，尚有存在的合理性和必要性，短時(shí)間內(nèi)還將繼續(xù)在產(chǎn)區(qū)發(fā)揮作用。

方案2為分散型商品薯產(chǎn)地貯運(yùn)技術(shù)集成方案，適用于分散經(jīng)營(yíng)的商品薯種植合作社，在北方一作區(qū)、中原二作區(qū)較為常見(jiàn)，合作社社員自行生產(chǎn)馬鈴薯，經(jīng)人工收獲、分級(jí)、包裝后，由農(nóng)機(jī)車或機(jī)動(dòng)車運(yùn)輸至統(tǒng)一貯藏地點(diǎn)進(jìn)行集中貯藏。貯藏設(shè)施主要以貯藏窖群和自然通風(fēng)庫(kù)為主，建造結(jié)構(gòu)主要為磚混結(jié)構(gòu)，建造方式以半地下式和地下式為主，貯藏量在1 000 t以內(nèi)，馬鈴薯貯期損失在8%～15%之間。貯期通常為90～120 d，一般年底或春節(jié)前即全部售出。主要特征是農(nóng)戶自愿合作構(gòu)建、共同集資購(gòu)買新設(shè)備設(shè)施，可在一定程度上化解個(gè)體農(nóng)戶與存儲(chǔ)成本之間的矛盾，使單個(gè)農(nóng)戶也可應(yīng)用較先進(jìn)的貯藏技術(shù)及設(shè)施，并因此獲益。

方案3為集中型商品薯產(chǎn)地貯運(yùn)技術(shù)集成方案，是目前中國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)較為先進(jìn)的主要貯運(yùn)模式，常見(jiàn)于集中度較高的種植合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)。該方案多使用分段式收獲機(jī)進(jìn)行收獲，收獲后的馬鈴薯在田間進(jìn)行晾曬，時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝褪斋@時(shí)的天氣狀況，分別在4～36 h不等；分級(jí)通常和收獲預(yù)儲(chǔ)一起進(jìn)行，仍以人工為主，少量簡(jiǎn)易機(jī)械分級(jí)裝置用于該方案，一般以薯塊質(zhì)量150 g為界，分為大薯、小薯和殘次薯3個(gè)等級(jí)。包裝以袋裝為主，僅有一些簡(jiǎn)易工具輔助人工包裝。以上環(huán)節(jié)約有1%的損失，但單位時(shí)間處理量較純?nèi)斯な斋@有大幅提升。此集成方案常采用帶有保溫層的鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械通風(fēng)庫(kù)，或配有強(qiáng)制通風(fēng)裝備的磚砌貯藏窖進(jìn)行貯藏，儲(chǔ)量通常在1 000～3 000 t左右，對(duì)貯期管理也有較高的要求，包括非貯期的庫(kù)體維護(hù)，貯期環(huán)境溫濕度監(jiān)控及病害排查等，入庫(kù)品質(zhì)較高的馬鈴薯?yè)p失率基本可控制在10%以下。貯期通常為90～120 d，至年底或春節(jié)前即售出。該方案主要應(yīng)用于主產(chǎn)區(qū)大規(guī)模生產(chǎn)的專業(yè)種植合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)等經(jīng)營(yíng)主體，特別是在北方地區(qū)，由于馬鈴薯收獲期通常在20 d左右，常遇突然降溫降雪等天氣，對(duì)收獲到入貯的時(shí)間有較高要求，該方案產(chǎn)后處理成本較低、效率高、貯量大，可滿足產(chǎn)區(qū)大多數(shù)商品薯專業(yè)種植合作社的生產(chǎn)需求。

方案4為集中型商品薯和種薯產(chǎn)地貯藏技術(shù)集成方案，該方案由于機(jī)械化程度較高，對(duì)馬鈴薯的種植方式、品種及產(chǎn)區(qū)地貌等均有一定要求，目前只在內(nèi)蒙中部平原地區(qū)和甘肅定西地區(qū)有部分實(shí)力雄厚的鮮薯收儲(chǔ)企業(yè)應(yīng)用。主要通過(guò)聯(lián)合收獲機(jī)收獲馬鈴薯，并在田間空地或者專門場(chǎng)地完成預(yù)儲(chǔ)。在入庫(kù)或出庫(kù)前進(jìn)行分級(jí)，通常配有半自動(dòng)化的清選生產(chǎn)線。由于聯(lián)合收獲易造成馬鈴薯表皮損傷，因此貯期要嚴(yán)格監(jiān)控馬鈴薯品質(zhì)變化情況。在北方產(chǎn)區(qū)通常使用現(xiàn)代化的機(jī)械通風(fēng)庫(kù)和恒溫庫(kù)，南方產(chǎn)區(qū)則需使用機(jī)械冷庫(kù)，并輔以恒溫恒濕技術(shù)和滅菌處理等輔助手段，以保證貯期馬鈴薯?yè)p失率低于10%。商品薯貯期通常為120～180 d，種薯貯期為180～240 d。此集成技術(shù)適用規(guī)模較大的合作社及企業(yè)，整個(gè)產(chǎn)后處理過(guò)程采用機(jī)械化，成本較高，但處理效率和貯藏效果可顯著提高，馬鈴薯貯期損失小、品質(zhì)好、貯期長(zhǎng)，可顯著提高收益。

方案5為規(guī)?；a(chǎn)地貯運(yùn)技術(shù)集成方案，該方案的適用主體和區(qū)域與方案4基本相同，不同之處是通常采用標(biāo)準(zhǔn)箱式包裝或散貯方式，配有自動(dòng)化分揀生產(chǎn)線。除馬鈴薯長(zhǎng)徑比分級(jí)設(shè)備外，還有光學(xué)分揀機(jī)等裝備的應(yīng)用，檢測(cè)難以識(shí)別的內(nèi)外部缺陷，實(shí)現(xiàn)靈活可控的高精度分揀，并從源頭抑制馬鈴薯貯期病害的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)后大幅增值。貯藏環(huán)節(jié)通常使用專業(yè)設(shè)計(jì)的馬鈴薯貯藏庫(kù)，具備先進(jìn)復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)和智能計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)馬鈴薯貯期所需適宜的氣體成分，實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯貯藏環(huán)境的精確控制。該方案作業(yè)全程機(jī)械化，在品質(zhì)保持和節(jié)省人工方面有著巨大優(yōu)勢(shì)，一般貯期可長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月甚至1年，適于種薯和高端商品薯的貯藏，通常只在實(shí)力雄厚的種業(yè)集團(tuán)、薯制品精深加工企業(yè)等應(yīng)用。

3.3 馬鈴薯產(chǎn)地貯藏技術(shù)集成方案推薦

中國(guó)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)目前仍以農(nóng)戶自用、合作社分散經(jīng)營(yíng)和合作社集中經(jīng)營(yíng)為主，從經(jīng)濟(jì)效果看，自用和分散型貯運(yùn)模式表面看省去了部分現(xiàn)金投入，但產(chǎn)后損失較大，經(jīng)濟(jì)性較差。同時(shí)，由于這兩種技術(shù)集成方案主體都以單一農(nóng)戶為主，基本不具備示范效應(yīng)，也不具備正向溢出效應(yīng)，社會(huì)效益較差；而集中式具有合作性、規(guī)范性等眾多優(yōu)點(diǎn)，不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)性，還具有良好的社會(huì)效益，對(duì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)伛R鈴薯生產(chǎn)、物流、加工等上下游行業(yè)發(fā)展具有顯著效果。因此，根據(jù)現(xiàn)階段國(guó)情，今后5～10年中國(guó)馬鈴薯北方主產(chǎn)區(qū)仍以合作社集中型商品薯產(chǎn)地貯藏模式為主，應(yīng)根據(jù)各類經(jīng)營(yíng)主體的不同生產(chǎn)規(guī)模，選擇集成技術(shù)方案3或方案4作為優(yōu)先發(fā)展模式。

4 結(jié)論

本研究是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工程體系中農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工與儲(chǔ)藏工程技術(shù)體系的重要組成部分[20]，可準(zhǔn)確地反映中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)工程技術(shù)全貌。通過(guò)對(duì)中國(guó)馬鈴薯四大主產(chǎn)區(qū)的深入調(diào)研，將中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)技術(shù)及裝備進(jìn)行了分類整理，采用線性分類法對(duì)縱向?qū)哟蝿澐?，形成了收獲技術(shù)、輸送運(yùn)輸技術(shù)、預(yù)處理技術(shù)和貯藏技術(shù)4個(gè)大類、并進(jìn)一步展開(kāi)分類得到8個(gè)中類和23個(gè)小類，明確地揭示了馬鈴薯產(chǎn)地貯運(yùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。此外，還對(duì)目前應(yīng)用較廣或較先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行集成，形成了5項(xiàng)技術(shù)集成方案，并分別闡述了各項(xiàng)技術(shù)集成方案的應(yīng)用區(qū)域和主體。下一步研究將建立技術(shù)模式評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)行集成技術(shù)與組織模式之間的匹配、評(píng)價(jià)和優(yōu)化，提出滿足新型經(jīng)營(yíng)主體特點(diǎn)及需求的產(chǎn)地一體化收儲(chǔ)運(yùn)模式，為中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)后減損增值及原料保障提供切實(shí)可行的技術(shù)方案。同時(shí)，也為中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的政策法規(guī)制訂、科研戰(zhàn)略實(shí)施和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考，對(duì)當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝從華.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，97（1）：1-4.

[2] 農(nóng)業(yè)部.農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)[EB/OL].http：//www.moa.gov.cn/zwllm/ghjh/201603/t20160301_5034313.htm，2016.

[3] 盧肖平.馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的意義、瓶頸與政策建議[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015，117（3）：1-7.

[4] 余欣榮.以科技創(chuàng)新引領(lǐng)馬鈴薯主糧化發(fā)展[J].農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)周刊，2015（4）：12-15.

[5] 王希卓，朱 旭，孫 潔，等.中國(guó)馬鈴薯主糧化發(fā)展形勢(shì)分析[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·綜合刊，2015（2）：52-55.

[6] 劉劍君，鄧明俐，賈世通，等.馬鈴薯收獲機(jī)械現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2015，5（1）：95-99.

[7] 王福義.馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010（12）：83-84.

[8] 冠 楠，譚豫之，張俊雄，等.基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的馬鈴薯自動(dòng)檢測(cè)分級(jí)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2009，40（4）：166-168.

[9] BROSNAN T，SUN D W. Inspection and grading of agricultural and food products by computer vision systems-a review[J]. Computers & Electronics in Agriculture，2002，61（2）：193-213.

[10] DACALN A，F(xiàn)ORMELLA A，CARRION P，et al.Non-destructive Detection of Hollow Heart in Potatoes Using Hyperspectral Imaging[A].14th International Conference：Computer Analysis of Images and Patterns[C].Berlin：Springer，2011.

[11] 朱 明，程勤陽(yáng)，王希卓，等.馬鈴薯貯藏技術(shù)與設(shè)施問(wèn)答[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2016.

[12] 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.馬鈴薯貯藏設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2015.

[13] 袁 晶，李 梅.馬鈴薯采后貯藏防腐保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（4）：12-14.

[14] FISHER F R，JOSEPHSON E S. Radiation Preservation of Foods Program[R].Massach usetts：Army Natick Labs Mass，1964.

[15] PAULL R E，CHEN N J.Heat treatment and fruit ripening[J].Postharvest Biology & Technology，2000，21（1）：21-37.

[16] KHANBARI O S，THOMPSON A K.Effect of controlled atmosphere，temperature and cultivar on sprouting and processing quality of stored potatoes[J].Proceedings of the Royal Society A，1996，39（4）：523-531.

[17] BLENKINSOP R W，COPP L J，YADA R Y，et al. Effect of chlorpropham（CIPC） on carbohydrate metabolism of potato tubers during storage[J].Food Research International，2002，35（7）：651-655.

[18] PAUL V，EZEKIEL R，PANDEY R.Sprout suppression on potato：Need to look beyond CIPC for more effective and safer alternatives[J].Journal of Food Science and Technology Mysore，2015，53（1）：1-18.

[19] 王丹陽(yáng)，沈 瑾，孫 潔，等.農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工與儲(chǔ)藏工程技術(shù)分類[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29（21）：257-263.

[20] 朱 明，郭紅宇，周新群.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工程體系建設(shè)方案研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（1）：1-5.

[21] 徐貞貞，孫 潔，趙 靚，等.香蕉產(chǎn)地初加工技術(shù)分類及集成[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（S1）：332-336.

[22] 齊 飛，周新群，丁小明，等.設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)分類方法探討[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（10）：1-7.

[23] 朱 明.農(nóng)業(yè)工程技術(shù)集成理論與方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[24] 孫 靜，馮 偉，程勤陽(yáng)，等.農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地批發(fā)市場(chǎng)工程技術(shù)集成方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（16）：334-340.