家庭农场大型稻谷仓结构性能试验研究

郑 刚

（辽宁省粮食科学研究所，沈阳 110032）

粮食的安全储藏关系到国计民生和国家粮食安全，随着国家土地流转政策的实施，家庭农场等新型农业经济主体数量迅速增加，传统的单元农户生产经营方式正在向大农户、农场主和种养殖专业合作社的生产经营模式转变。自2013年中央一号文件首次提出家庭农场的概念，到2018年中央一号文件再次提到了家庭农场，文件提出，实施新型农业经营主体培育工程，培育发展家庭农场、合作社、龙头企业、社会化服务组织和农业产业化联合体，发展多种形式适度规模经营[1]。2019年，中央农办等11个部委《关于实施家庭农场培育计划的指导意见》出台，家庭农场发展有了政策新底气。《指导意见》要求，到2020年，支持家庭农场发展的政策体系基本建立，管理制度更加健全，指导服务机制逐步完善，家庭农场数量稳步提升；到2022年，支持家庭农场发展的政策体系进一步完善，家庭农场生产经营能力和带动能力得到巩固提升。

近几年，我国家庭农场数量稳步增长，发展质量日益提升。家庭农场成了农民收入的增长点、产业兴旺的着力点、农业供给侧结构性改革的试验田。截至2019年，纳入农业农村部门名录的家庭农场近60万家，经营土地1.6亿亩，家庭农场数量稳步增长，发展质量日益提升，经营产业日趋多元化。因此，研究开发家庭农场等新型农业经济主体的储粮工艺技术与装备，解决家庭农场储藏期间储粮损失，是粮食储藏技术发展的重要内容。

1 材料与方法

1.1 粮仓的设计

1.1.1 设计依据

通过对辽宁省的家庭农场等规模化经营主体种植情况调研，辽宁省农作物种植面积在100亩～200亩的种植户中，稻谷种植约占53%，这些规模化种植户储粮设施缺乏，储粮损失严重，平均储粮损失在8%左右，同时敞开式的储粮习惯也促成了老鼠的繁殖，储户家中老鼠聚集，造成粮食储藏损失，还威胁着人、畜的卫生安全，急需适宜的储粮装具。根据调研情况，借鉴农户科学储粮专项工程推广使用的农户小型储粮仓仓型的工艺特点，设计制作了大储量稻谷仓。

1.1.2 仓体形状选择

通过实地调研，总结农户科学储粮专项工程实践经验，利用自然通风使高水分稻谷在仓内实现降水，仓体横向通风距离和表面形状是决定通风效果的重要因素。辽宁农村有较多数量的钢制仓、木制仓和木材与秸秆组合仓均采用长方体型，这表明长方体型粮仓更适合于当地的粮食状况与气候条件。

1.2 大储量稻谷仓结构参数

该粮仓总长度14 m、宽度4 m、高度7 m，占地面积56㎡；粮仓由2组单体仓组成，装粮高度3.6m，单体装粮宽度1.5 m，2组仓总容积151.2 m3，装粮量90 t。粮仓骨架采用方管、C型钢和角钢组合结构，粮仓底部、侧壁采用丝径φ1.2 mm、孔径3 mm×3 mm镀锌金属编织筛网；仓体侧面骨架上设有8个门，上下两层布置，上层为进粮门，下层为出粮门，仓盖由人字架、檩条、彩钢瓦组成。

1.3 粮仓的安装

粮仓安装前需进行基础施工，基础坐落在平整的硬化地面且高于地面0.3 m，并应满足稻谷仓承载力要求。

1.4 粮仓结构性能试验

2016年11月～2017年7月，对粮仓实施负载装粮试验，在8个月的储粮试验期间，对粮仓主要杆件的变形量进行了4次检测。

1.5 水分和脂肪酸值的测定

水分按照GB 5497-85中105℃恒重法测定；脂肪酸值按照GB／T 20569-2006方法测定。

2 结果与分析

2016年11月5日对大型稻谷仓进行装粮负载试验，从检测结果中可以看出，各主要承载杆件的变形量均在设计范围内；通过自然通风干燥实现降水目标。

2.1 粮仓变形量测试

表1、表2和表3分别为粮仓底面横梁变形量记录表、粮仓侧面横梁变形量记录表和粮仓端面横梁变形量记录表。

表1 粮仓底面横梁变形量 mm

表2 粮仓侧面横梁变形量 mm

表3 粮仓端面横梁变形量 mm

由表1、表2和表3可以看出，随着储粮时间的延长，杆件的变形量呈下降趋势，属于弹性变形，当稻谷出仓卸掉载荷后均恢复了原状。

2.2 稻谷水分变化情况

表4为储藏期间稻谷水分变化情况。

表4 稻谷水分变化情况 %

由表4可以看出，稻谷经过8个月的自然通风存储，降水幅度为1.8%～2.4%，7月中旬后全仓稻谷水分基本达到平衡。

2.3 稻谷脂肪酸值变化情况

表5为储藏期间稻谷脂肪酸值变化情况。

表5 稻谷脂肪酸值变化情况 （KOH）mg/100g

由表5可以看出，随着储存时间的延长，稻谷的脂肪酸值整体呈现逐渐上升趋势，由入仓时的16.2（KOH）mg/100 g 上升至 19.3 （KOH）mg/100 g，但变化趋缓。

3 结论

经过8个月的储粮试验周期可以看出，随着储藏时间的延长，粮仓内稻谷水分逐渐降低，稻谷重量随之减少，粮仓底面横梁变形量、侧面横梁变形量和端面横梁变形量呈下降趋势，试验结束稻谷出仓后即恢复原状。实仓测试结果证明：

（1）粮仓结构设计及材料选择达到设计要求。应用大型稻谷储粮仓，在自然通风储存条件下，稻谷水分逐渐平稳降低，储藏品质稳定，能够满足家庭农场等规模化经营主体储存周期要求，且可以适当延长储存时间。

（2）大型组合式自然通风储粮仓设计科学、材料易得、制造简单、组装方便、可实现工厂化生产。通过自然通风，可以有效地达到降水目的，避免了高温烘干对稻谷品质的不利影响，最大限度地减少粮食产后损失，解决了家庭农场等规模化经营主体粮食产后安全储藏问题，为促进农民减损增收，保证国家粮食安全具有重要意义。