關(guān)鍵環(huán)節(jié)破難題儲“稻”亦有道

文/本刊記者 楊陽

民為國基，谷為民命。糧食事關(guān)國運民生，糧食安全是國家安全的重要基礎(chǔ)。中國依靠自身力量實現(xiàn)了糧食基本自給，不僅成功解決了近14億人口的吃飯問題，實現(xiàn)了由“吃不飽”到“吃得飽”的歷史性轉(zhuǎn)變，并開始向“吃得好”“吃得營養(yǎng)健康”發(fā)展，居民生活質(zhì)量和營養(yǎng)水平顯著提升。

新形勢下，確保庫存糧食安全已成為保障我國糧食安全的重要任務(wù)?！凹Z食收儲保質(zhì)降耗關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備開發(fā)”項目（以下簡稱“項目”）以稻谷為主要研究對象，按照倉儲流通環(huán)節(jié)全程保質(zhì)減損、一體化測控的總體思路，從收儲過程的品質(zhì)測控、能耗控制、蟲霉綠色防治、工藝智能提升、新能源利用等關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究入手，攻克糧食收獲后入倉變溫保質(zhì)降耗干燥、智能保水通風工藝、蟲霉綠色生物防控、優(yōu)質(zhì)稻保質(zhì)保鮮工藝集成應(yīng)用等四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)與裝備研發(fā)難題，全面提升糧食收儲環(huán)節(jié)保質(zhì)降耗技術(shù)水平、裝備智能化水平和工藝標準化應(yīng)用水平。

以“稻”為題目標全程保質(zhì)減損

水稻是我國三大主糧作物之一，稻谷也是我國居民主要的口糧。據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年我國稻谷種植面積3008萬公頃，增加38萬公頃；稻谷產(chǎn)量21186萬噸，增產(chǎn)1.1%。

我國種植水稻的歷史悠久。我國已先后發(fā)掘了200多處新石器時代的古稻谷遺存，單是距今1萬年以上的栽培稻遺存至少就有6處。在湖南道縣玉蟾巖、江西萬年仙人洞、浙江浦江上山等等，考古人員都發(fā)現(xiàn)了距今12000～16000年前的古栽培稻。這些遺址的發(fā)現(xiàn)，將中國的水稻栽培史上溯到一萬多年前。而后的過程，以浙江為例，有8000年前的蕭山跨湖橋遺址，7000年前的余姚河姆渡遺址、桐鄉(xiāng)羅家角遺址，5000年前的余杭良渚遺址，都發(fā)現(xiàn)了越來越多的早期栽培稻遺存，其水稻化石——植硅體的特征，與現(xiàn)代栽培的水稻越來越相似。

“三大主糧中，稻谷品質(zhì)最易受儲藏條件的影響而發(fā)生變化。”項目負責人魏雷對記者說。據(jù)魏雷介紹，稻谷在儲藏期間，易出現(xiàn)結(jié)露、結(jié)塊、黃變問題，保質(zhì)保鮮難；儲存糧堆容易發(fā)熱霉變；如不能均勻降低水分，會造成稻谷儲藏品質(zhì)不穩(wěn)定；在害蟲防治方面，還存在磷化氫抗性及繁殖快的微小害蟲等問題。

針對這些問題，項目在成立之初便聚焦五個方面：一是稻谷變溫智能保質(zhì)干燥關(guān)鍵技術(shù)和裝備研發(fā)；二是稻谷橫向智能通風和水分控制關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)；三是稻谷等儲糧糧堆霉變綜合防控關(guān)鍵技術(shù)研究；四是易發(fā)儲糧害蟲綠色治理關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)；五是優(yōu)質(zhì)稻保質(zhì)保鮮儲藏關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)。

項目實施五年來，在儲糧干燥、通風、防霉、防蟲、保鮮這五個糧食收儲關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展了理論、技術(shù)工藝、設(shè)備、標準等方面的系統(tǒng)研究，取得了一系列的突破和成果。尤其是“基于橫向通風系統(tǒng)的稻谷收儲鏈保質(zhì)減損集成技術(shù)和裝備應(yīng)用體系”這一重大成果（以下簡稱“成果”），解決了稻谷保質(zhì)保鮮難、水分丟失大、易于黃變、抗性害蟲難防治和化學藥劑用量大，烘干能耗高、稻谷低溫儲藏集成工藝缺失等關(guān)鍵難題。

減少損耗糧食能源齊減損

在稻谷儲藏環(huán)節(jié)，成果中的橫向保水通風工藝和全套智能化控制系統(tǒng)及裝備，實現(xiàn)稻谷保鮮儲藏損耗控制在1%以內(nèi)，降低了我國產(chǎn)后糧食損失，可以提高我國糧食有效供給能力，保障國家安全。

稻谷轉(zhuǎn)運（資料圖）

“我們現(xiàn)在實現(xiàn)在糧食儲藏過程中損耗控制在1%以內(nèi)這一目標。橫向保水通風工藝，可以將水分損耗控制在0.3%之內(nèi)，至少減少水分損耗0.5%?！蔽豪着e例說道，“以一個5萬噸倉容的標準糧食收儲企業(yè)為例，1個儲糧周期減少水分損耗0.5%，即可減少糧食損耗數(shù)量250噸，每噸水稻價格按2600元計算，大約可減少經(jīng)濟損失65萬元，對企業(yè)增收、降低運行成本效果很顯著。如果能在全國大范圍推廣應(yīng)用，以全國儲糧1000萬噸的規(guī)模，則可減少儲糧損失5萬噸，減少儲糧經(jīng)濟損失1.3億元。”

在稻谷收獲環(huán)節(jié)，成果中的基于稻谷干燥積溫和爆腰率模型的電力循環(huán)式變溫干燥設(shè)備和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了干燥節(jié)能降耗20%以上。成果采用全電作為干燥機熱源，符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展和節(jié)能減排的環(huán)保政策，每噸糧節(jié)能24.4千瓦時，相當于節(jié)煤9.76公斤，減少二氧化碳排放量24.4公斤、二氧化硫排放量0.732公斤，為糧食倉儲行業(yè)節(jié)能減排作出較大貢獻，及時解決了干燥機不能采用石化燃料的環(huán)保制約問題。

魏雷說道：“按照每噸糧食降5%水分計算，采用電烘干，每噸糧至少節(jié)約20元，1000萬噸糧食就能節(jié)約烘干電費2億元以上。以我國每年烘干糧食8000萬噸以上規(guī)模來看，其中30%的干燥糧食采用這一技術(shù)，每年可減少二氧化碳排放量58.56萬噸,減少二氧化硫排放量1.757萬噸，既節(jié)約成本又利于環(huán)保?！?/p>

綠色生態(tài)高質(zhì)量保障糧食安全

我國正在邁向更高層次的國家糧食安全保障水平，生產(chǎn)高質(zhì)量的綠色、安全、營養(yǎng)和健康的稻谷是新時代的新使命，也對儲糧提出了新要求。項目以綠色生態(tài)為目標，減少化學藥劑的使用量，提高儲糧的食用品質(zhì)，高質(zhì)量保障糧食安全。

圍繞稻谷倉儲中品質(zhì)測控，項目首次建立了我國稻谷儲糧真菌區(qū)系電子圖譜檔案，研發(fā)出了儲糧糧堆霉變預(yù)測模型和在線監(jiān)測設(shè)備，建立了優(yōu)質(zhì)稻儲藏黃變速率的預(yù)測方程及黃變等級的評價方法。

“通過物理和生物防治技術(shù)減少磷化氫熏蒸次數(shù)，通過膜下環(huán)流熏蒸工藝減少使用熏蒸空間，降低藥劑使用量，可以是儲糧化學藥劑使用減少50%以上，降低糧食農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染，可以有效地提高我國食品安全水平。”魏雷介紹道。

在蟲霉綠色防治等方面，項目研發(fā)射頻、捕食螨生物防治、惰性粉氣溶膠噴施、誘殺及基于太陽能的低溫儲糧等儲糧害蟲綠色治理技術(shù)和設(shè)備，降低磷化鋁熏蒸藥劑用量50%。

“優(yōu)質(zhì)稻低溫保質(zhì)保鮮技術(shù)成果綜合應(yīng)用，可大大提高稻谷等糧食的加工和食用品質(zhì)，稻谷的銷售價格可增加約5～10%，約100～200元/噸優(yōu)質(zhì)稻。以示范推廣1000萬噸計算，可產(chǎn)生經(jīng)濟效益10億元?！蔽豪渍f道。目前，項目已建成2個優(yōu)質(zhì)稻低溫保質(zhì)保鮮工藝技術(shù)優(yōu)化集成示范基地。

項目已經(jīng)在湖南糧食集團下屬湖南金山糧油食品有限公司建立1個稻谷收儲保質(zhì)降耗關(guān)鍵技術(shù)集成示范點，建立了10個糧食干燥、橫向智能保水通風、霉菌預(yù)測預(yù)警、害蟲綠色防控示范點，示范儲糧規(guī)模達25萬噸。

同時，項目還在福建高溫高濕地區(qū)、西南地區(qū)、中南地區(qū)開展了4期綠色生態(tài)儲糧新技術(shù)培訓(xùn)，將橫向通風新技術(shù)、新工藝作為其中重點理論及實操培訓(xùn)內(nèi)容，為我國主要儲糧生態(tài)區(qū)培養(yǎng)儲糧技術(shù)人員達900余人。

面向“十四五”糧食收儲運領(lǐng)域科技攻關(guān)建議

在新形勢下，糧食安全保障能力不僅包括可持續(xù)的糧食生產(chǎn)能力，還包括與國情和發(fā)展階段相適應(yīng)的糧食收儲、質(zhì)量品質(zhì)監(jiān)管和保質(zhì)能力。糧食收儲技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是深入推進優(yōu)質(zhì)糧食工程，實現(xiàn)“優(yōu)糧優(yōu)產(chǎn)、優(yōu)糧優(yōu)購、優(yōu)糧優(yōu)儲、優(yōu)糧優(yōu)加、優(yōu)糧優(yōu)銷”的五優(yōu)聯(lián)動，推動高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)糧食產(chǎn)業(yè)強國的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保障國家糧食安全供給的重要環(huán)節(jié)。

面向“十四五”糧食收儲運領(lǐng)域的科技攻關(guān)，魏雷及項目團隊成員提出了建議。

一是持續(xù)加強糧食儲運技術(shù)基礎(chǔ)理論研究。包括糧食儲藏基礎(chǔ)參數(shù)和儲糧生態(tài)理論體系研究、主要儲糧害蟲生物學、行為學規(guī)律研究、儲糧微生物區(qū)系與多樣性差異分析、糧食倉儲安全生產(chǎn)理論與技術(shù)研究、糧食儲備規(guī)模和輪換合理周期研究等。

二是面向糧食市場需求，研究細化糧食品質(zhì)控制技術(shù)要求。包括不同用途糧食儲運品質(zhì)標準研究、優(yōu)質(zhì)糧食品質(zhì)形成及保持機理和功效研究、優(yōu)質(zhì)糧食及質(zhì)量安全快速檢驗技術(shù)與儀器裝備研發(fā)。

三是向糧食收獲延伸，研究糧食收獲源頭保質(zhì)技術(shù)。包括糧食收獲清理保質(zhì)干燥技術(shù)研究、糧食收獲防霉保質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)研究

四是積極深入推進“四合一”技術(shù)升級換代。重點開展低溫保鮮儲糧標準、技術(shù)、工藝及設(shè)備研發(fā)，提升我國糧食儲備質(zhì)量，促進企業(yè)提質(zhì)增效，確?？诩Z營養(yǎng)健康；進一步優(yōu)化和推廣平房倉橫向通風成套儲糧技術(shù)、內(nèi)環(huán)流控溫儲糧技術(shù)、準低溫儲糧技術(shù)、氮氣氣調(diào)儲糧等先進的儲糧技術(shù)，提升糧食倉儲企業(yè)的安全儲糧、安全生產(chǎn)、機械化作業(yè)和節(jié)能環(huán)保水平，促進節(jié)糧減損。

五是完善現(xiàn)代糧倉功能性倉型和功能性構(gòu)造。包括現(xiàn)代糧倉氣密隔熱保溫構(gòu)造及標準化研究、現(xiàn)代糧倉功能性倉型研究、糧食分倉儲存及出倉品質(zhì)控制技術(shù)研究

六是加強現(xiàn)代糧食倉儲物流信息、智能化技術(shù)與裝備研究。包括積極推進“智慧糧庫”建設(shè)、積極研發(fā)和推進現(xiàn)代糧倉建設(shè)和物流技術(shù)，構(gòu)建現(xiàn)代糧食收儲供應(yīng)安全保障體系。