我國儲糧技術的應用與展望

梁彥偉 金邑峰

摘 要：隨著我國儲糧基礎設施設備的不斷完善、綠色儲糧技術的創新發展以及“智慧糧庫”的推廣建設，我國的儲糧技術將逐步向綠色化、智能化、生態化和優質化發展，以推進國家“優質糧食工程”，滿足人們對綠色、安全、營養食品日益增長的需求。

關鍵詞：儲糧技術;綠色智能;糧食安全

Abstract：With the constant improvement of Chinas grain storage infrastructure equipment， green grain storage technology innovation and development， and promote construction of “wisdom grain depot”， in order to promote national “superior quality grain engineering” and meet the growing demand of people for green， safe and nutritious food， the development of our countrys grain storage technology will gradually to green， intelligent， ecology and superior quality.

Key words：Storage technology; Green intelligent; Grain safety

中圖分類號：S379

隨著社會的發展和人民生活質量的不斷提高，人們已經不滿足于食物的溫飽，開始關注食品的安全、健康與營養，這就對糧食的安全儲藏提出了更高的要求[1-2]。第七屆國際儲藏產品保護工作會議中提出“三低、三高”（低損耗、低成本、低污染、高質量、高效益、高品質）作為21世紀儲糧技術的最終目標[3]?！笆濉币詠?，糧食行業和物資儲備系統累計投入70多億元，大力推進“糧安工程”糧庫智能化升級改造，加快了我國倉儲管理向現代化邁進的步伐;為增加綠色優質糧油產品供給，國家糧食和物資儲備局推廣實施了“優質糧食工程”，在促進農民增收、企業增效、消費者得實惠等方面取得了積極成效。隨著我國儲糧設施設備的不斷發展與完善，為滿足人們對綠色、安全、營養食品日益增長的需求，我國未來的儲糧技術將向綠色化、智能化、生態化和優質化發展。

1 我國儲糧技術的應用及發展方向

1.1 儲糧科技綠色化

糧食安全一直是關乎國計民生的重大問題，而綠色環保、可持續發展是未來糧食行業發展的一個重要方向，世界糧農組織要求各成員國在21世紀逐漸減少直至完全禁止在糧食儲藏過程中使用化學藥劑，以滿足廣大消費者對綠色食品日益增長的需求。隨著人們對綠色優質糧油食品需求的不斷擴大，我國也提出要堅持可持續發展戰略，引導綠色生產和綠色消費，我國的糧儲觀念正從過去突出“減損保量”向“環保低碳”“綠色安全”的方向發展，糧食儲藏技術從傳統的化學藥劑熏蒸向低溫、氣調、物理與生物綜合防治的綠色生態儲糧方向發展，是推動優質糧食工程、促進生態文明建設、保障國家糧食安全、提高我國糧食國際競爭力的重要舉措。

我國現階段應用較為廣泛的綠色儲糧技術主要有控溫儲糧技術、儲糧害蟲綠色防治技術（惰性粉）及磷化氫減量替代技術、氣調儲糧工程及技術等。

1.1.1 控溫儲糧技術

控溫儲糧技術是結合所在地區的氣候特點，依靠倉房圍護結構的隔熱防護設施，通過自然或機械降溫控溫措施使得糧堆溫度長期維持在較低的水平，抑制蟲霉發生和糧食自身的呼吸代謝，從而達到降低糧食損耗、實現保鮮儲糧的目的[4]。目前，我國糧庫實現控溫儲糧的技術主要有倉房密閉隔熱技術、機械通風降溫技術、利用糧堆冷芯內環流控溫技術、機械制冷控溫技術以及其他的糧面密閉壓蓋、屋面噴水、空調制冷等綜合控溫技術。

控溫儲糧技術以其安全、綠色、保鮮等特點已成為目前及未來儲糧技術重要的發展方向，但常規的控溫儲糧技術受氣候條件、應用成本的限制不利于實時運用、節能環保、可持續發展，而新興的可再生淺層地能低溫儲糧系統及新型屋面太陽熱反射彈性防水隔熱涂料技術都是有待開發利用的綠色、高效、低耗的未來控溫儲糧技術[5]。

1.1.2 磷化氫減量防治技術

綠色環保、可持續發展是我國糧儲行業未來發展的一個重要方向，但現階段我國很多的老舊倉房基礎設施建設陳舊、儲糧技術落后，依然需要依賴藥劑熏蒸來殺蟲保糧，為解決害蟲耐藥性問題及推進老舊倉房綠色儲糧，有學者研究探索采用低藥劑熏蒸結合糧面噴撒惰性粉殺蟲保糧，該技術對倉房氣密性要求低、熏蒸藥劑量少，對耐藥性較強的銹赤扁谷盜等蟲種殺滅效果好，是值得推廣使用的磷化氫減量防治技術[6]。

糧食防護劑作為儲糧害蟲防治的補充手段，由于其殺蟲有效、殘留低、綠色安全也逐漸受到人們重視，目前，已獲得在糧食儲藏應用的農藥登記的保護劑有硫酰氟、硅藻土殺蟲劑和植物源類苦皮藤素、蛇床子及植物精油等，且硫酰氟已經成為可與磷化氫交替使用的新型熏蒸劑[7]。此外，物理防治害蟲的技術有射頻/微波殺蟲及燈光誘捕，生物防治技術有多殺菌素和信息素等[8]。

1.1.3 氣調儲糧工程及技術

氣調儲糧技術是在倡導綠色環保，提質增效的背景下發展起來的一項綠色安全的儲糧技術[9]，常規的氣調儲藏技術有真空儲藏、N2氣調儲藏和CO2氣調儲藏，而真空儲藏一般適用于小包裝成品糧，N2和CO2氣調儲藏可適用于散裝糧的安全儲藏，但和N2氣調儲糧相比，CO2氣調儲藏具有諸多弊端：對倉房的氣密性要求高、制取或購置成本高、安全防護措施要求高及應用風險大[10]。而氮氣氣調儲藏糧技術具有綠色環保、安全高效、操作簡便、來源廣泛及延緩糧食品質劣變的特點[11]，是我國未來最值得廣泛推廣應用的綠色安全保糧技術[12]。目前，我國氮氣氣調儲糧技術的應用推廣難點在于氣調儲糧工程投資成本大、應用費用高、對倉房氣密性要求高，只有妥善處理好這幾個方面的問題，才能推進該技術在我國倉儲行業的廣泛應用。

1.2 儲糧設施智能化

近些年，隨著移動互聯網、物聯網、云計算等現代信息產業技術的廣泛應用和蓬勃發展，也為糧食倉儲業實現科技儲糧、科技管糧、科技興糧提供了新的發展思路[13];為改變糧食倉儲業的傳統面貌、實現體面勞動、提升科技含量提供了新的實踐方法。

作為世界上最大的糧食生產、儲藏及消費大國，我國糧食在產后的倉儲、運輸和加工環節損耗嚴重，每年損耗量約為350億公斤，其中產后倉儲環節損失量占糧食總產量的比率高達5%左右[14]。為提高倉儲環節工作效率、降低糧食倉儲損耗，糧食倉儲領域將先進的物聯網、自動控制、計算機仿真技術、智能識別、自動傳感器、科技儲糧等現代智能信息技術應用到儲糧管理中，大力發展現代化儲糧模式，建成智能化糧庫，將各類糧庫信息系統通過統一的信息平臺進行集成，實現了糧食儲存數量精準化、糧情監測實時化、倉儲監管智能化、庫區作業自動化和日常管理可視化[15]。

目前，我國智能化糧庫建設的內容主要有業務管理系統、智能作業系統、智能倉儲系統、信息管理系統、安防監控系統、辦公自動化系統等，其中，智能倉儲系統是智能化糧庫的核心部分，其直接關系著儲糧質量安全、品質保鮮，主要包括糧情監測系統、智能氣調系統、智能通風溫控系統等[16]。關于智能化糧庫發展的問題和技術瓶頸有：①目前主流的平房倉難以實現完全機械化出入庫且日常保管管理工作繁重，可借鑒淺圓倉、立筒倉倉型優化倉房設計及建設，以達到完全實現倉房機械化出入庫，并創新改進倉房智能化基礎設施建設，改善倉房氣密性及隔熱防潮性能，提高日常保管工作機械化率，以減少人工倉內作業，真正實現機械化、智能化儲糧。②使用可行、實用、精準的糧情檢測系統，以更準確地監測糧堆害蟲、水分及氣調氣體濃度，需要提高和完善相關傳感器的技術可行性和可靠性，加強糧情數據與信息處理能力，建立糧情數據與糧堆安全健康情況支撐規律模型。③實現通風、控溫的智能化控制，需要加強通風相關因子參數監測及配套的傳感技術，以準確把握智能通風、控溫啟閉需要的糧情數據，優化通風、控溫工藝[17]，以達到減損降耗的目的。

為促進儲糧系統檢測和控制的智能化，相關學者研究設計開發了儲糧方面的專家系統，將糧情檢測技術、人工智能技術、云計算技術和現代控制技術相結合[18]，整合儲糧領域專家的知識和經驗并建立知識庫，并模仿人類的思維模式依據知識庫根據具體情況給出推理結果，將專家系統應用到儲糧測控決策領域可助推糧食行業進入到“智慧糧食”階段，不僅可以提高糧庫管理人員應變決策和推理判斷的能力，還可以進一步提高儲糧測控的智能化水平。

1.3 儲糧模式生態化

我國地域遼闊，東西南北跨度大，不同地區氣候條件差異顯著，為從儲糧生態學方向進行科學儲糧，學術界以各地平均積溫作為主要劃分指標，將我國儲糧地域劃分為7個儲糧生態區，即青藏高寒干燥儲糧區、蒙新低溫干燥儲糧區、東北低溫高濕儲糧區、華北中溫干燥儲糧區、華中中溫高濕儲糧區、西南中溫低濕儲糧區、華南高溫高濕儲糧區[3]。應因地制宜、揚長避短，針對不同的儲糧生態區的地理位置地域、氣候環境條件、倉房倉儲設施、儲糧應用技術、倉儲糧食品種等特點，制定適應的安全儲糧優化方案，應用最適宜的配套儲糧技術，并充分發揮不同地域的自然資源和經濟優勢，以取得更大的經濟、社會和生態效益，推進我國糧食儲藏技術生態化、區域化，真正達到經濟、安全、高效。

青藏高寒干燥儲糧區長冬無夏，春秋短暫，氣候干燥、寒冷，風力強勁，空氣稀薄，降水稀少，是天然的糧食儲備倉庫，糧食可通過晾曬風干，可依靠自然通風降水實現干燥季節低溫儲藏，雨季之前密封糧堆安全儲藏;蒙新低溫干燥儲糧區冬冷夏熱、氣候干燥，冬季可自然通風低溫儲糧，夏季溫度略高，注意隔熱和通風降溫的問題，可通過糧堆施拌保護劑及內環流控溫實現安全保水儲糧[19];東北低溫高濕儲糧區冬季寒冷漫長、夏季溫暖短促，空氣濕度高，糧食烘干入庫，可在冬季機械通風降水蓄冷，春季密封糧堆，夏季可通過內環流控溫實現安全儲糧[20];華北中溫干燥儲糧區冬冷夏熱、冬長于夏、夏雨集中，糧食高溫或風干晾曬入庫，做好夏季保溫隔熱、隔濕及通風降溫措施，可通過糧堆施拌保護劑及內環流控溫實現安全保水儲糧[21];華中中溫高濕儲糧區氣候特點冬溫夏熱、春秋溫暖短暫，梅雨顯著，糧食需烘干入庫，冬春季節需進行通風降溫蓄冷，夏秋季節需做好倉房隔熱、防潮、保冷，關注糧情變化，可通過密封糧堆施拌保護劑及空調、谷冷控溫實現儲糧安全度夏。西南中溫低濕儲糧區氣候特點冬暖夏熱、冬短夏長、氣候濕潤，陰濕寡照，糧食通過烘干及機械通風降水，冬春季節通過機械通風降溫蓄冷，然后糧堆密封拌保護劑安全儲藏，夏季做好倉房防潮、防滲漏及保溫隔熱[22];華南高溫高濕儲糧區氣候特點長夏無冬，常年溫度較高，空氣極為濕潤，儲糧需要關注的問題是降溫、隔熱、降水、隔濕和防蟲霉滋生，糧食烘干入庫，冬春季節做好通風降溫降水，春季密封糧堆拌保護劑，夏季進行谷冷及空調控溫儲糧，密切關注糧情變化，有蟲時需及時進行熏蒸、氣調殺蟲保糧[23]。

1.4 儲糧品質優質化

隨著我國全面建成小康社會的穩步推進，人們的物質生活得到極大的豐富和滿足，飲食消費意識也逐漸由吃的飽向吃得好轉變，對優質糧的消費需求顯著提升，為落實鄉村振興戰略和國家糧食安全戰略，深化農業供給側結構性改革，國家財政部以及糧食和儲備局實施“優質糧食工程”，探索推進“好糧油”行動計劃，全力打造優質糧產業鏈，實現農戶增收、企業增效、政府減負、消費者得實惠[24]。

優良的儲藏技術是保障糧食優良食味品質的基礎。近年來，隨著“糧安工程”糧庫智能化升級改造及“智慧糧庫”建設的大力推進，我國的儲糧基礎設施設備得到全面改進加強，隨著富氮低氧氣調儲糧技術及機械控溫技術的廣泛推廣應用，充分利用氮氣氣調儲糧技術儲糧綠色環保、殺蟲安全高效、操作簡便及延緩糧食品質劣變等技術特點，實現免化學藥劑安全儲糧，并依托機械控溫儲糧技術實現準低溫儲糧來有效保持糧食新鮮度及食味品質，達到優質儲糧的目的。

2 對我國儲糧技術的展望

為廣泛推進綠色儲糧技術發展，①應建立綠色倉儲認證體系，使綠色儲藏的糧食得到市場和消費者的廣泛認可，以促進綠色儲藏技術的發展。②創新完善綠色儲糧理念，實現糧食的優產、優購、優儲、優加及優銷綠色鏈條產業化;此外，推進區域化綠色儲糧，以生態儲糧理論為指導，因地制宜發展綠色儲糧技術，建立不同儲糧生態區域最佳經濟運行模式。③建立糧食倉儲HACCP管理體系，為綠色儲糧提供預防體系，從而能經濟、有效地保障糧油食品的安全。依托信息技術和物聯網技術，未來的綠色儲糧向自動化、信息化、智能化的方向發展。

隨著我國社會的穩步發展以及信息化技術及智能化裝備在儲糧行業的逐步應用，將推動這我國的儲糧技術應用向綠色化、智能化、生態化和優質化的方向創新和發展，將不斷提高儲糧的綠色優質品質，以滿足人們對品質優良、綠色安全、營養健康糧油食品的需要。

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