关键环节破难题储“稻”亦有道

文/本刊记者 杨阳

民为国基，谷为民命。粮食事关国运民生，粮食安全是国家安全的重要基础。中国依靠自身力量实现了粮食基本自给，不仅成功解决了近14亿人口的吃饭问题，实现了由“吃不饱”到“吃得饱”的历史性转变，并开始向“吃得好”“吃得营养健康”发展，居民生活质量和营养水平显著提升。

新形势下，确保库存粮食安全已成为保障我国粮食安全的重要任务。“粮食收储保质降耗关键技术研究与装备开发”项目（以下简称“项目”）以稻谷为主要研究对象，按照仓储流通环节全程保质减损、一体化测控的总体思路，从收储过程的品质测控、能耗控制、虫霉绿色防治、工艺智能提升、新能源利用等关键技术与装备研究入手，攻克粮食收获后入仓变温保质降耗干燥、智能保水通风工艺、虫霉绿色生物防控、优质稻保质保鲜工艺集成应用等四个关键环节的技术与装备研发难题，全面提升粮食收储环节保质降耗技术水平、装备智能化水平和工艺标准化应用水平。

以“稻”为题目标全程保质减损

水稻是我国三大主粮作物之一，稻谷也是我国居民主要的口粮。据国家统计局公布的数据显示，2020年我国稻谷种植面积3008万公顷，增加38万公顷；稻谷产量21186万吨，增产1.1%。

我国种植水稻的历史悠久。我国已先后发掘了200多处新石器时代的古稻谷遗存，单是距今1万年以上的栽培稻遗存至少就有6处。在湖南道县玉蟾岩、江西万年仙人洞、浙江浦江上山等等，考古人员都发现了距今12000～16000年前的古栽培稻。这些遗址的发现，将中国的水稻栽培史上溯到一万多年前。而后的过程，以浙江为例，有8000年前的萧山跨湖桥遗址，7000年前的余姚河姆渡遗址、桐乡罗家角遗址，5000年前的余杭良渚遗址，都发现了越来越多的早期栽培稻遗存，其水稻化石——植硅体的特征，与现代栽培的水稻越来越相似。

“三大主粮中，稻谷品质最易受储藏条件的影响而发生变化。”项目负责人魏雷对记者说。据魏雷介绍，稻谷在储藏期间，易出现结露、结块、黄变问题，保质保鲜难；储存粮堆容易发热霉变；如不能均匀降低水分，会造成稻谷储藏品质不稳定；在害虫防治方面，还存在磷化氢抗性及繁殖快的微小害虫等问题。

针对这些问题，项目在成立之初便聚焦五个方面：一是稻谷变温智能保质干燥关键技术和装备研发；二是稻谷横向智能通风和水分控制关键技术与装备研发；三是稻谷等储粮粮堆霉变综合防控关键技术研究；四是易发储粮害虫绿色治理关键技术与设备研发；五是优质稻保质保鲜储藏关键技术与装备研发。

项目实施五年来，在储粮干燥、通风、防霉、防虫、保鲜这五个粮食收储关键环节开展了理论、技术工艺、设备、标准等方面的系统研究，取得了一系列的突破和成果。尤其是“基于横向通风系统的稻谷收储链保质减损集成技术和装备应用体系”这一重大成果（以下简称“成果”），解决了稻谷保质保鲜难、水分丢失大、易于黄变、抗性害虫难防治和化学药剂用量大，烘干能耗高、稻谷低温储藏集成工艺缺失等关键难题。

减少损耗粮食能源齐减损

在稻谷储藏环节，成果中的横向保水通风工艺和全套智能化控制系统及装备，实现稻谷保鲜储藏损耗控制在1%以内，降低了我国产后粮食损失，可以提高我国粮食有效供给能力，保障国家安全。

稻谷转运（资料图）

“我们现在实现在粮食储藏过程中损耗控制在1%以内这一目标。横向保水通风工艺，可以将水分损耗控制在0.3%之内，至少减少水分损耗0.5%。”魏雷举例说道，“以一个5万吨仓容的标准粮食收储企业为例，1个储粮周期减少水分损耗0.5%，即可减少粮食损耗数量250吨，每吨水稻价格按2600元计算，大约可减少经济损失65万元，对企业增收、降低运行成本效果很显著。如果能在全国大范围推广应用，以全国储粮1000万吨的规模，则可减少储粮损失5万吨，减少储粮经济损失1.3亿元。”

在稻谷收获环节，成果中的基于稻谷干燥积温和爆腰率模型的电力循环式变温干燥设备和控制系统，实现了干燥节能降耗20%以上。成果采用全电作为干燥机热源，符合国家产业发展和节能减排的环保政策，每吨粮节能24.4千瓦时，相当于节煤9.76公斤，减少二氧化碳排放量24.4公斤、二氧化硫排放量0.732公斤，为粮食仓储行业节能减排作出较大贡献，及时解决了干燥机不能采用石化燃料的环保制约问题。

魏雷说道：“按照每吨粮食降5%水分计算，采用电烘干，每吨粮至少节约20元，1000万吨粮食就能节约烘干电费2亿元以上。以我国每年烘干粮食8000万吨以上规模来看，其中30%的干燥粮食采用这一技术，每年可减少二氧化碳排放量58.56万吨,减少二氧化硫排放量1.757万吨，既节约成本又利于环保。”

绿色生态高质量保障粮食安全

我国正在迈向更高层次的国家粮食安全保障水平，生产高质量的绿色、安全、营养和健康的稻谷是新时代的新使命，也对储粮提出了新要求。项目以绿色生态为目标，减少化学药剂的使用量，提高储粮的食用品质，高质量保障粮食安全。

围绕稻谷仓储中品质测控，项目首次建立了我国稻谷储粮真菌区系电子图谱档案，研发出了储粮粮堆霉变预测模型和在线监测设备，建立了优质稻储藏黄变速率的预测方程及黄变等级的评价方法。

“通过物理和生物防治技术减少磷化氢熏蒸次数，通过膜下环流熏蒸工艺减少使用熏蒸空间，降低药剂使用量，可以是储粮化学药剂使用减少50%以上，降低粮食农药残留和环境污染，可以有效地提高我国食品安全水平。”魏雷介绍道。

在虫霉绿色防治等方面，项目研发射频、捕食螨生物防治、惰性粉气溶胶喷施、诱杀及基于太阳能的低温储粮等储粮害虫绿色治理技术和设备，降低磷化铝熏蒸药剂用量50%。

“优质稻低温保质保鲜技术成果综合应用，可大大提高稻谷等粮食的加工和食用品质，稻谷的销售价格可增加约5～10%，约100～200元/吨优质稻。以示范推广1000万吨计算，可产生经济效益10亿元。”魏雷说道。目前，项目已建成2个优质稻低温保质保鲜工艺技术优化集成示范基地。

项目已经在湖南粮食集团下属湖南金山粮油食品有限公司建立1个稻谷收储保质降耗关键技术集成示范点，建立了10个粮食干燥、横向智能保水通风、霉菌预测预警、害虫绿色防控示范点，示范储粮规模达25万吨。

同时，项目还在福建高温高湿地区、西南地区、中南地区开展了4期绿色生态储粮新技术培训，将横向通风新技术、新工艺作为其中重点理论及实操培训内容，为我国主要储粮生态区培养储粮技术人员达900余人。

面向“十四五”粮食收储运领域科技攻关建议

在新形势下，粮食安全保障能力不仅包括可持续的粮食生产能力，还包括与国情和发展阶段相适应的粮食收储、质量品质监管和保质能力。粮食收储技术创新发展是深入推进优质粮食工程，实现“优粮优产、优粮优购、优粮优储、优粮优加、优粮优销”的五优联动，推动高质量发展，建设粮食产业强国的关键环节，是保障国家粮食安全供给的重要环节。

面向“十四五”粮食收储运领域的科技攻关，魏雷及项目团队成员提出了建议。

一是持续加强粮食储运技术基础理论研究。包括粮食储藏基础参数和储粮生态理论体系研究、主要储粮害虫生物学、行为学规律研究、储粮微生物区系与多样性差异分析、粮食仓储安全生产理论与技术研究、粮食储备规模和轮换合理周期研究等。

二是面向粮食市场需求，研究细化粮食品质控制技术要求。包括不同用途粮食储运品质标准研究、优质粮食品质形成及保持机理和功效研究、优质粮食及质量安全快速检验技术与仪器装备研发。

三是向粮食收获延伸，研究粮食收获源头保质技术。包括粮食收获清理保质干燥技术研究、粮食收获防霉保质关键技术研究

四是积极深入推进“四合一”技术升级换代。重点开展低温保鲜储粮标准、技术、工艺及设备研发，提升我国粮食储备质量，促进企业提质增效，确保口粮营养健康；进一步优化和推广平房仓横向通风成套储粮技术、内环流控温储粮技术、准低温储粮技术、氮气气调储粮等先进的储粮技术，提升粮食仓储企业的安全储粮、安全生产、机械化作业和节能环保水平，促进节粮减损。

五是完善现代粮仓功能性仓型和功能性构造。包括现代粮仓气密隔热保温构造及标准化研究、现代粮仓功能性仓型研究、粮食分仓储存及出仓品质控制技术研究

六是加强现代粮食仓储物流信息、智能化技术与装备研究。包括积极推进“智慧粮库”建设、积极研发和推进现代粮仓建设和物流技术，构建现代粮食收储供应安全保障体系。