我國糧食烘干倉儲技術(shù)裝備研究應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢

何豪杰,張銀平,,龔魁杰,李蘊(yùn)慧,萬 鑫

(1.山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院,山東 淄博 255049;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,濟(jì)南 250100 ;3.淄博博大鋼板倉有限公司,山東 淄博 255000 )

0 引言

糧食安全是國家重大戰(zhàn)略,尤其是在當(dāng)前疫情全球爆發(fā)、極端天氣頻現(xiàn)和國際形勢緊張的大背景下,更應(yīng)該“把飯碗端在自己手里”。長期以來,提高糧食產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)不斷追求的目標(biāo)。我國糧食產(chǎn)量已實(shí)現(xiàn)十八連增,但損失嚴(yán)重,每年在儲藏、運(yùn)輸、加工環(huán)節(jié)的糧食損失量達(dá)350億kg以上,全產(chǎn)業(yè)鏈總損耗率約為12%[1],在糧食持續(xù)增產(chǎn)難度越來越大的情況下,減少損失成為增加產(chǎn)量的重要措施。烘干是糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化的最后環(huán)節(jié),也是薄弱環(huán)節(jié),烘干設(shè)備利用率低,區(qū)域烘干能力不平衡,糧食烘干率不足10%;倉儲作為糧食產(chǎn)后減損的關(guān)鍵未得到足夠的重視,農(nóng)戶儲糧設(shè)施簡陋、缺少科學(xué)儲糧知識等問題突出,每年因?yàn)榱罆穹绞讲划?dāng)及存儲等因素造成蟲害、鼠害、霉變、發(fā)芽,糧食損失在5%左右[2]。2021年9月10日,國際糧食減損大會召開,山東省出臺《糧食減損行動方案》并開展糧食減損行動[3],明確提出“廣泛開展糧食清理、烘干、儲存等服務(wù),實(shí)施綠色倉儲提升行動,開發(fā)綠色儲糧新型設(shè)備,積極推動農(nóng)戶科學(xué)儲糧?！币虼?分析烘干倉儲裝備的研究應(yīng)用現(xiàn)狀,提高烘干倉儲機(jī)械裝備的技術(shù)水平,對增加糧食產(chǎn)量、保證糧食安全具有重要意義。

1 烘干倉儲機(jī)械發(fā)展概述

1960～1990年,我國糧食烘干機(jī)經(jīng)歷了仿制國外產(chǎn)品到研制適合國情的中小型產(chǎn)品的過程,使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力得到快速發(fā)展[4]。進(jìn)入21世紀(jì),國內(nèi)開始大面積流轉(zhuǎn)土地,農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營,糧食集中收獲,對烘干設(shè)備的需求激增;2015-2017年期間達(dá)到鼎盛時(shí)期,生產(chǎn)烘干設(shè)備的企業(yè)達(dá)400多家,但規(guī)模較小,缺乏核心技術(shù),研發(fā)能力薄弱,缺乏競爭力。此后,烘干機(jī)行業(yè)走下坡路,現(xiàn)有烘干機(jī)械功能單一、效率低、成本高、利用率低等仍是其發(fā)展的弊端[5]。

我國的倉儲機(jī)械技術(shù)在新中國成立初期處于空白狀態(tài),大多是寺廟改造的簡易倉庫[6]。20世紀(jì)50-60年代,隨著國家糧食部科研機(jī)構(gòu)的成立,糧倉機(jī)械研究開始起步,借鑒前蘇聯(lián)的建倉經(jīng)驗(yàn),確定了蘇式糧倉為我國的標(biāo)準(zhǔn)倉,后來以實(shí)現(xiàn)儲糧的某一環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)為主,對糧食輸送、入倉、上囤等作業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)。20世紀(jì)70年代,糧倉機(jī)械處于科技成長期,移動式輸送機(jī)在此時(shí)期研發(fā)量最多,被廣泛應(yīng)用在糧食出入倉,能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)化規(guī)?；a(chǎn),同時(shí)研發(fā)出糧食出倉機(jī)和灌包機(jī)。20世紀(jì)80年代,糧倉機(jī)械開始有序發(fā)展,糧倉機(jī)械的研究主力轉(zhuǎn)入研究院所、大專院校和生產(chǎn)企業(yè),研究重點(diǎn)由平房倉轉(zhuǎn)為立筒庫、鋼板倉,同時(shí)開發(fā)了配套的斗式提升機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、網(wǎng)帶式初清篩等[7]。20世紀(jì)90年代,倉儲機(jī)械技術(shù)進(jìn)入研發(fā)成熟期,重點(diǎn)建設(shè)機(jī)械化糧庫和糧食流通設(shè)施,完成了250億kg倉容的中央糧庫[8],并配有糧情檢測系統(tǒng)。21世紀(jì)后,隨著土地規(guī)?；鬓D(zhuǎn),大型的農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對糧倉的需求越來越大,原來主要應(yīng)用于面粉廠、飼料廠、糧食收購組織等的大型鋼板倉開始應(yīng)用于新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體,且糧倉機(jī)械技術(shù)隨著科技的發(fā)展進(jìn)入了持續(xù)進(jìn)步階段,糧倉機(jī)械已經(jīng)從大型糧倉的建設(shè)工作轉(zhuǎn)移到對糧倉技術(shù)的精細(xì)化研究和提高儲糧品質(zhì)上,并研發(fā)出與糧倉新發(fā)展相匹配的新技術(shù)和新裝備,部分大型鋼板倉內(nèi)配有了日趨完善的成套自動化系統(tǒng),從進(jìn)出倉系統(tǒng)經(jīng)過干燥系統(tǒng)、料位系統(tǒng)進(jìn)入倉內(nèi),內(nèi)部有測溫系統(tǒng)和通風(fēng)熏蒸系統(tǒng),最后還能夠通過糧情智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示鋼板倉內(nèi)糧食的溫度變化[9-10],讓管理更加高效,儲糧品質(zhì)有了保障。

2 烘干倉儲技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 烘干機(jī)

依照谷物流向與熱空氣流的方向,烘干機(jī)可分為橫流式、順流式、逆流式和混流式4種。橫流式干燥方式中,糧食的溫度和水分可以在糧食流動方向和高溫空氣流動方向上改變,稱作二維干燥,如圖1(a)所示。順流式和逆流式只能改變谷物流動方向上的溫度和水分,故稱為一維干燥,如圖1(b)、(c)所示?；炝魇絼t是結(jié)合橫流、順流、逆流的優(yōu)點(diǎn),將其相互結(jié)合的一種干燥方式[11],如圖1(d)所示。

圖1 糧食干燥方式Fig.1 The method of grain drying

2.1.1 橫流烘干機(jī)

橫流式糧食烘干機(jī)是我國最早引進(jìn)的機(jī)型之一,工作時(shí)糧食從儲糧段逐漸流向烘干段,通過對空氣加熱使熱空氣橫穿梁柱[12]。橫流式烘干機(jī)制造簡單,成本低,效率高,主要結(jié)構(gòu)是圓柱或者是方塔狀篩孔結(jié)構(gòu),糧食干燥不均勻,單位熱量消耗大,無法干燥多種谷物,作業(yè)品質(zhì)很難達(dá)到要求,內(nèi)外篩孔需頻繁清理。

2.1.2 順流式烘干機(jī)

順流式糧食烘干機(jī)大部分是塔式結(jié)構(gòu),烘干作業(yè)時(shí)物料和熱氣流運(yùn)動方向相同,濕物料與高溫低濕熱氣流接觸,熱交換急劇,干燥速度快;隨著物料與熱氣流在烘干機(jī)內(nèi)前進(jìn),物料水分逐漸減少,溫度逐漸升高,在接近卸料端時(shí)熱氣流的濕含量和相對溫度增大,氣體溫度已降低,此時(shí)干燥速率已很慢,故能保證熱敏性強(qiáng)的物料的烘干成品的外觀與品質(zhì)[13]。順流式烘干機(jī)最高段溫度可達(dá)200℃,降水幅度可達(dá)10%～15%,單位熱量消耗少,生產(chǎn)率較高,適合對含水量大的谷物和種子進(jìn)行干燥[14];但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,導(dǎo)致順流式烘干機(jī)在制造成本上比混流式更高,且如果烘干的糧食層較厚,需要較大的風(fēng)機(jī)功率。

2.1.3 逆流烘干機(jī)

逆流式糧食烘干機(jī)作業(yè)時(shí)熱風(fēng)和糧食的流動方向相反,潮濕的糧食從上喂入往下流動,熱風(fēng)從底部往上,穿過糧食層從上部排出,流到底部接近烘干好的高溫低濕物料與高溫低濕空氣接觸,而上部剛進(jìn)入烘干倉的高濕物料與低溫高濕空氣接觸,糧食干燥較均勻;但烘干效率低、降水幅度小,只適合初水分含量不高的物料干燥。因此,單獨(dú)使用純逆流烘干機(jī)的較少,一般結(jié)合混流式烘干機(jī)以提高干燥能力[15]。

2.1.4 混流烘干機(jī)

混流式糧食烘干機(jī)一般為塔式結(jié)構(gòu),為了提高烘干性能多采用三角或者五角盒交錯排列[16]。烘干時(shí),谷物不是連續(xù)暴露在高溫氣流中,而是受高低溫氣流的交替作用,故糧食烘干后品質(zhì)好,裂紋率和熱損傷相對較少,糧食和種子均能烘干,又易于清潔不易混種;但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,產(chǎn)能相同下成本較高[17]。

無論采用什么干燥方式,保證烘干均勻性、提高烘干效率及減少能耗是烘干領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。姜志富[18]等人發(fā)明了分區(qū)順逆流糧食烘干機(jī),采用倒正八棱錐設(shè)計(jì),糧食向下均勻流動,依次經(jīng)過高溫區(qū)、中溫區(qū)、低溫區(qū),中溫和低溫烘干區(qū)用順流烘干,最后通過冷卻區(qū)排出,解決了糧食堵塞和烘干不均勻的問題。董邦超[19]等人發(fā)明了循環(huán)式糧食烘干機(jī),在烘干箱的底部安裝了提升裝置,可將落在底板上的糧食進(jìn)行提升,使其再次對糧食進(jìn)行烘干,以保證烘干的均勻性。為了降低橫流式烘干機(jī)的能耗,張仲欣[20]等人設(shè)計(jì)了一種左右倉串流的谷物烘干機(jī),一倉為低濕糧食烘干,另一倉為高濕糧食烘干,熱風(fēng)在穿過地濕糧層后溫度仍較高再穿過高濕糧層,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。黃若忱[21]通過增加換熱管數(shù)量增加換熱面積,在塔內(nèi)各個(gè)風(fēng)段設(shè)置導(dǎo)流板,以達(dá)到降低能耗的目的。

在糧食烘干的過程中,水分、溫度的檢測和控制是實(shí)現(xiàn)干燥均勻性的關(guān)鍵及影響烘干糧食品質(zhì)的主要因素。蔡有杰[22]等人設(shè)計(jì)了順流式烘干機(jī)水分檢測和控制系統(tǒng),在對塔內(nèi)糧食水分有效檢測的同時(shí),保證了烘干溫度在安全溫度之內(nèi),在排糧口控制排糧的轉(zhuǎn)速來控制烘干的時(shí)間。針對烘干塔中熱風(fēng)不規(guī)律、非線性且控制滯后的缺陷,郭利進(jìn)[23]等人對利用Smith自適應(yīng)控制算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)PID控制器,對滯后進(jìn)行補(bǔ)償,并提出了一種自適應(yīng)積分滑模面,用以消除誤差和抖振,為糧食溫度控制提出了一種新的方法。駱恒光[24]等人設(shè)計(jì)了水分自動檢測烘干機(jī),糧食從入料口進(jìn)入緩蘇段,經(jīng)紅外輻射均勻預(yù)熱,進(jìn)入閃蒸干燥段和逆混流干燥段干燥,然后經(jīng)水分檢測合格則排除干燥機(jī),不合格再由底部排糧裝置和提升機(jī)送至塔內(nèi),循環(huán)干燥,為設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)高效節(jié)能的干燥裝置提供了參考。

2.2 倉儲機(jī)械

我國糧食倉儲一般為平房倉、地下糧倉和鋼板倉。其中,平房倉容量大,儲藏種類廣,但隔熱性能差,容易受潮,導(dǎo)致糧食發(fā)霉,產(chǎn)生蟲害;從地窖發(fā)展而來的地下糧倉,具有儲糧效果好、低溫節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),但建倉易受地形、地貌的影響,存在容積小、占地面積大、機(jī)械化程度低等問題,限制了地下糧倉的推廣應(yīng)用。近年來,鋼板倉由于耗材低、裝配簡單,儲糧過程機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的儲糧選擇。鋼板倉的型式主要分為以下4種[25]:

1)鉚接式:這種鋼板倉是由6～12mm的鋼板用鉚釘連接而成,但由于設(shè)計(jì)理論、材料技術(shù)不成熟等原因,導(dǎo)致鉚接式鋼板倉的倉容小,雖然連接之后強(qiáng)度較高,但消耗時(shí)間,制造效率低,規(guī)模小,推廣起來較為困難,現(xiàn)已被淘汰。

2)焊接式:隨著焊接技術(shù)的積極發(fā)展,焊接鋼板倉應(yīng)運(yùn)而生,所采用的鋼板的厚度一般為4～12mm。焊接倉庫牢固,單個(gè)倉庫容可以用萬噸來衡量。焊接鋼板倉具有氣密性好、倉壁較厚的特點(diǎn)[26],可以用于港口等有鹽類腐蝕的地方,使用壽命通常長達(dá)50年。這種倉應(yīng)用廣泛,維護(hù)成本低,建設(shè)速度快,運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。

3)薄壁倉:通常見到的主要是螺栓裝配式波紋鋼板倉。波紋板是輥壓法逐次成型,內(nèi)應(yīng)力小,成品質(zhì)量好。大多數(shù)板材由鍍鋅板制成,經(jīng)過機(jī)械沖孔,穿插高強(qiáng)螺栓連接形成裝配倉體。這種倉環(huán)保、組裝方便、質(zhì)量輕、成本低;不過,當(dāng)內(nèi)外溫差較大時(shí)會發(fā)生結(jié)露,應(yīng)配備相應(yīng)的測溫系統(tǒng),且密封性能不足,使用壽命通常在30年左右,儲存量可達(dá)1000t/倉。裝配式鋼板倉是用較薄的波紋板作為倉壁,雖然減少了用鋼量,但是也帶來了倉壁容易失穩(wěn)損壞的問題。

4)螺旋式鋼板倉(利浦倉):該技術(shù)是從德國引進(jìn)的,將展平的板材卷到所需弧度,咬邊機(jī)將上下板材咬制成一個(gè)整體,達(dá)到所需高度之后切割并吊離,移動到所需位置,下落倉體與預(yù)埋件連接。倉體外有螺旋型的咬合凸邊,加上內(nèi)壁上下對稱加筋肋,能較好地保證倉的高強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。咬邊由機(jī)械完成,不需要人力投入,制作時(shí)間短,設(shè)計(jì)樣式簡潔,制作工藝巧妙,糧倉密閉性好。

在對糧食倉儲機(jī)械的優(yōu)化中,鋼板倉壁的承載能力是鋼板倉研究的重點(diǎn)。鋼板倉組合剪力墻是一種新型的抗側(cè)力結(jié)構(gòu),由兩側(cè)的鋼板和中間支撐的圓管組成,并在其空腔內(nèi)裝填混凝土。郁有升[27]等人對該結(jié)構(gòu)內(nèi)的圓管支撐數(shù)量、軸壓比、含剛率和高寬比進(jìn)行建模分析,分析得出其具有較高的承載能力和變形能力。

2.3 烘儲一體機(jī)

現(xiàn)有的烘干設(shè)備多為塔式烘干機(jī),功能單一,設(shè)備投資大、利用率低,且現(xiàn)有的倉儲機(jī)械主要功能為糧食儲存,兼有通風(fēng)功能,無烘干功能,高濕糧食無法直接入倉,增加了晾曬或烘干成本,也增加了產(chǎn)后損失。烘儲一體化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高濕糧食就倉干燥,減少產(chǎn)后晾曬損失、防止鼠害、節(jié)約設(shè)備投入,是今后烘干倉儲技術(shù)裝備的發(fā)展趨勢。閆文璽等人[28]設(shè)計(jì)了小麥智能烘干倉儲一體機(jī),能夠?qū)ο炇炱诤蕿?0.38%的小麥進(jìn)行就倉干燥,并定期通風(fēng)儲藏,具有明顯的減損效果。李浩權(quán)[29]等人以熱泵干燥機(jī)在工作時(shí)既產(chǎn)生熱量又產(chǎn)生冷量為基礎(chǔ),以熱量輸出對稻谷進(jìn)行烘干,用冷氣對稻谷進(jìn)行低溫儲藏,實(shí)現(xiàn)了烘干倉儲一體化,減少了稻谷的晾曬環(huán)節(jié)。

3 儲糧中霉變、蟲害防治方法

在儲糧過程中,霉變和蟲害是降低糧食品質(zhì)的主要原因,控制糧倉溫度和使用殺蟲技術(shù)是解決霉變和蟲害的主要途徑[30-31]。

3.1 糧倉控溫技術(shù)

目前,糧倉控溫技術(shù)主要包括隔熱、通風(fēng)和制冷補(bǔ)冷等。其中,隔熱技術(shù)一般通過在外倉面涂刷反光隔熱材料[32]、內(nèi)倉面粘貼聚苯乙烯泡沫板或PEF隔熱板使糧堆密閉,或在倉頂噴涂聚氨酯發(fā)泡層隔熱、在糧堆的表面采取蓋壓密閉的方法降低外界高溫對糧倉溫度的影響,有效控制糧溫的上升[33]。機(jī)械通風(fēng)技術(shù)是目前儲糧倉中普遍使用的控溫技術(shù),通過風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道給糧倉定期通風(fēng),將糧食的熱量帶走,達(dá)到降低糧溫的目的。但是,機(jī)械通風(fēng)控溫能力有限,尤其是夏季高溫季節(jié),如果想達(dá)到低溫或準(zhǔn)低溫狀態(tài),只靠機(jī)械通風(fēng)并不能達(dá)到想要的溫度環(huán)境,這就需要制冷技術(shù)來對糧食進(jìn)行降溫并維持一定的低溫狀態(tài)。制冷技術(shù)包括空調(diào)、制冷機(jī)組和谷物冷卻機(jī)[34]。夏季主要是靠空調(diào)和谷物冷卻劑對糧食補(bǔ)充冷源,降低糧溫;冬季向糧倉內(nèi)部通入外界冷風(fēng),維持糧倉低溫狀態(tài);當(dāng)外界溫度升高時(shí),糧堆表層溫度會上升,內(nèi)部的溫度會維持在較低的狀態(tài),則可利用內(nèi)環(huán)流技術(shù)將冬季糧倉內(nèi)部的冷氣通過管道進(jìn)行氣流循環(huán),保持整體的低溫狀態(tài),主要的技術(shù)有整倉環(huán)流控溫技術(shù)、膜下環(huán)流控溫技術(shù)以及局部環(huán)流控溫技術(shù)[35]。

3.2 殺蟲技術(shù)

殺蟲處理主要有化學(xué)、物理處理方法和生物防治方法。

化學(xué)方法主要是化學(xué)熏蒸殺蟲,是我國糧食倉儲行業(yè)常用的害蟲治理技術(shù)。熏蒸的載體絕大多數(shù)以化學(xué)藥品(如磷化氫、溴甲烷)為主[36]。白春啟[37]通過在高大平房磷化氫熏蒸方法的基礎(chǔ)上,通過風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口調(diào)換改變熏蒸方向,優(yōu)化硫化氫熏蒸工藝,達(dá)到較好的殺蟲效果。但是,由于磷化氫毒性大、溴甲烷破壞環(huán)境,該工藝將逐漸被淘汰[38],無毒無害的熏蒸方法成為當(dāng)前綠色儲糧的研究重點(diǎn)。陸馳宇[39]提出八角茴香油的主要成分茴香腦對赤擬谷盜有極好的熏蒸效果;山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的張守娜[40]等發(fā)現(xiàn)植物精油中的肉桂精油和牛至精油對小麥存儲期間抑制真菌的效果最好;程昉[41]等人用牛尾蒿、灰苞蒿、紅足蒿、白蓮蒿和華北米蒿揮發(fā)油對煙草甲和嗜卷書虱進(jìn)行趨避活性試驗(yàn),表明這5種植物揮發(fā)油對倉儲害蟲居于明顯的趨避作用。為了減少植物精油無效揮發(fā)延長有效期,洪鑫發(fā)[42]等人用異佛樂酮二異氰酸鹽和二乙烯三胺為膜材,研制了含有植物精油的微膠囊,顯著提高了植物精油的藥效持久期。

相比于化學(xué)熏蒸技術(shù),物理殺蟲是無毒無害的綠色殺蟲技術(shù),包括氣調(diào)殺蟲、臭氧殺蟲、控溫抑蟲、真空技術(shù)及微波殺蟲等[37]。充氮?dú)庹{(diào)是通過調(diào)節(jié)倉內(nèi)的氣體濃度改變倉內(nèi)有害生物的生存和繁殖條件,一般是將氮?dú)鉂舛日{(diào)節(jié)到96%左右,將氧氣的濃度調(diào)節(jié)到3%左右[43],這種濃度下的倉內(nèi)氣體環(huán)境已經(jīng)破壞了倉內(nèi)有害生物的生存和繁殖條件(如害蟲霉菌等),能有效達(dá)到防治效果,且其環(huán)保安全,因而成為國內(nèi)外倉儲害蟲防治領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。臭氧對于倉儲害蟲也具有良好的防治效果,目前臭氧熏蒸殺蟲也有廣泛應(yīng)用。相關(guān)研究指出[44-45]:在臭氧濃度為120×10-6的環(huán)境條件處理24h即可將玉米象殺死,在此條件下處理45h即可將赤擬谷盜完全致死。孟憲兵[46]利用臭氧環(huán)流熏蒸方式對糧食進(jìn)行殺蟲滅菌處理,能將玉米象、谷蠹、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜等全部殺死,具有較好的殺蟲效果。低溫防控是將倉內(nèi)的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)到一種對害蟲和霉菌生存造成影響甚至可以將其殺死的溫度條件,并且能保障在對糧食品質(zhì)沒有影響的條件下對害蟲進(jìn)行防治,從而達(dá)到安全倉儲的目的[47]。張會娜[48]指出,害蟲的生存和活動狀態(tài)會隨著溫度的下降而受到抑制。溫度低時(shí)會產(chǎn)生休眠,當(dāng)?shù)蜏貭顟B(tài)超過害蟲的冷卻點(diǎn)時(shí)則會將害蟲體內(nèi)的水分析出,進(jìn)而殺死害蟲。同樣,高溫環(huán)境也對防治害蟲有著顯著的效果。鐘建軍[49]指出,高溫瞬間加熱后,會對煙草甲的幼蟲、卵、蛹和成蟲都會產(chǎn)生不利影響;李葦[50]指出,當(dāng)以較快的速率(0.5℃/min)將倉內(nèi)溫度從46℃上升到52℃時(shí)對殺死玉米象有著顯著的效果,而以較低的速率(0.1℃/min)升溫時(shí)效果則明顯有所減弱,因?yàn)閷諝膺M(jìn)行較低速率加熱時(shí)玉米象會產(chǎn)生適應(yīng)性,從而降低了殺蟲效果。微波殺蟲同樣具有殺蟲效果好、能耗低、無殘留污染物等優(yōu)點(diǎn)。王殿軒[51]指出,在微波320W的條件下25s能將赤擬谷盜的成蟲和幼蟲100%殺死, 800W條件下25s可將赤擬谷盜的卵殺死。

4 糧情監(jiān)控技術(shù)

糧情數(shù)據(jù)主要包括了倉內(nèi)溫濕度與外界環(huán)境溫濕度的監(jiān)測、倉儲糧食數(shù)量檢測、氣體濃度檢測及倉內(nèi)自動通風(fēng)控制等[52]。曹磊[53]在對糧情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合的基礎(chǔ)上,研發(fā)了電腦智能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析給出符合糧食儲藏的建議,節(jié)省了時(shí)間,減少了由于人為判斷準(zhǔn)確性低而引起的糧食倉儲損失。陳龍[54]對圖像化儲糧糧情智能分析系統(tǒng)進(jìn)行了研究,通過電腦軟件進(jìn)行編程,建立分析模型,對糧情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;通過圖表將數(shù)據(jù)整合比對,對糧食儲藏情況進(jìn)行合理的預(yù)測,對不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警,及時(shí)控制以避免損失。糧情檢測技術(shù)能通過直觀的表格數(shù)據(jù)了解到糧情演變的過程,減少人工分析數(shù)據(jù)的難度和誤差,為糧食的倉儲作業(yè)提供了準(zhǔn)確性的分析,提高了效率,增強(qiáng)了人機(jī)交互性。師亞祥[55]設(shè)計(jì)了一種糧倉檢測智能管理平臺,糧倉信息監(jiān)測終端采集數(shù)據(jù),通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到本地的數(shù)據(jù)采集主機(jī)匯總,采集主機(jī)通過RS232數(shù)據(jù)端口與無線匯總節(jié)點(diǎn)通信,數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲到SQL Server數(shù)據(jù)庫中。糧倉遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺主要由云服務(wù)器和云數(shù)據(jù)組成,可以為管理者提供人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)查詢。

目前,除國家儲備糧庫和較大的糧食收購代儲機(jī)構(gòu)在糧情檢測上應(yīng)用了信息化管理技術(shù)外,糧情監(jiān)控技術(shù)在一般農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的糧倉中還未普及,仍然依靠肉眼統(tǒng)計(jì)霉變和鼠害、蟲害等,工作效率低,每年因?yàn)槊棺?、鼠害、蟲害沒有做出及時(shí)處理而造成大量糧食損失。

5 結(jié)論

隨著土地的規(guī)?；鬓D(zhuǎn),農(nóng)業(yè)合作社、家庭農(nóng)場等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍,而糧食集中收獲帶來的晾曬和儲藏問題制約了新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的發(fā)展[56],故解決烘干和倉儲技術(shù)問題對促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)、應(yīng)對氣候變化、減少糧食損失和保證糧食安全等方面具有重要的意義。通過對糧食烘干和倉儲機(jī)械裝備以及安全儲糧技術(shù)現(xiàn)狀的分析可知:當(dāng)前糧食烘干技術(shù)與裝備相對成熟,混流式烘干機(jī)是目前烘干機(jī)械的主流機(jī)型;鋼板倉在新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體中也有部分應(yīng)用,但單一功能的烘干機(jī)或鋼板倉投資高、利用率低;儲糧過程中的霉變、鼠害、蟲害的預(yù)防和糧情檢測技術(shù)在國家糧庫、大型糧食收購代儲機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多,在新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體中應(yīng)用相對較少,新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的糧食烘干倉儲損失仍然嚴(yán)重。因此,發(fā)展智能、多功能的烘干倉儲一體化設(shè)備或烘干倉儲設(shè)備群組,應(yīng)用綠色高效的安全儲糧方法提高設(shè)備的利用率、減少糧食損失是解決新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體安全儲糧的發(fā)展方向。