韦红群 何珊珊 周陆礼 李莉苓 蒙 霜 黄 艺 莫云霞 梁泽彦 夏 青
(1.广西壮族自治区蚕业技术推广站 广西南宁 530007;2.上林县农业技术推广站 广西南宁 530007)
蚕桑产业是广西重要的民生支柱及特色农业产业,广西蚕茧产量连续17年居全国第一。2021年广西桑园面积302.63万亩,蚕茧产量40.74 万t,蚕农售茧收入达208.18亿元[1],蚕桑产业成为广西乡村振兴、助农增收的优势特色农业产业。蚕种是蚕桑产业稳定健康发展的基础[2],蚕种质量安全责任重大,是关系整个蚕桑产业发展的命脉。根据《蚕种管理办法》《广西壮族自治区蚕种管理条例》《广西壮族自治区蚕种管理办法》等相关法律法规的要求,为确保蚕种质量安全,全区各级蚕种和种质资源包括桑蚕原原母种、原原种、原种和一代杂交种的生产推广用种、家蚕品种资源以及科研品种资源等[3],必须经过家蚕母蛾微粒子病检验检疫合格,才能用于蚕种、蚕茧生产[4]。广西蚕种质量检验检疫站拥有相关的技术力量、硬件条件及资质能力[5],负责全区蚕种质量检验检疫工作,实行集中统一检验检疫制度[6]。据统计,2012年—2021年,广西蚕种平均年检验量为三级原种15.83万张,一代杂交种258.57万张,其中2014年三级原种的年检验量超过20万张,2012年一代杂交种的年检验量超过300万张,蚕种母蛾微粒子的检验检疫工作,切实维护了蚕种生产者、经营者和广大蚕农的合法权益,确保全区蚕种质量安全,防止微粒子病的暴发,为广西蚕桑产业高质量发展奠定了坚实的基础。随着广西蚕桑产业的持续发展,家蚕微粒子病控制和蚕种质量安全保障工作依然面临严峻的挑战与压力。因此,改善蚕种检验检疫技术及条件,提高蚕种检验检疫效率,是积极有效的应对措施之一。
蚕种母蛾微粒子病检验检疫是按照《桑蚕种检验检疫技术规程》[7]的要求,将蚕种母蛾分批(段)收集,按顺序排列,摊放于通风干燥的自然温度下保存一定时间后,放置于烤蛾房内,以(65.0±3)℃为中心值,在不高于71 ℃条件下烘干后再进行检测。原有的烤蛾房内部只有发热管、热风机等烘干设备,热源单一,放置的位置不合理,加热时升温慢、温度不均匀,需要人工定时调换母蛾样本的位置,费时费力;烘烤耗时长,烘烤效果不理想甚至达不到预期的效果等等,存在的种种问题直接影响母蛾检验样本的质量及检验检疫效率。新型蚕种母蛾烤蛾房的设计研发,采用多层主辅结合的加热管单元以及分布在烤蛾房内壁上的加热线,利用风扇形成循环热风调节热量散发,并配备自动控温及警报装置功能,基本解决上述缺陷,该新型蚕种母蛾烤蛾房目前在广西蚕种质量检验检疫站已投入使用,效果理想。本文针对新型蚕种母蛾烤蛾房的设计、应用特点和使用效果进行分析和探讨,以期提高广西蚕种质量检验检疫技术水平。
新型蚕种母蛾烤蛾房由左烤室、右烤室、加温设备以及中控单元与警报连接装置等构成。其工作方式:放置蚕种母蛾的推车位于左、右烤室内,左、右烤室墙面均匀布置加热线,且相互连通,中间放置加温设备;通过加温设备上的加热单元加热升温,利用风扇驱动热量均匀分散,以达到母蛾烘烤干燥的效果。烤蛾房内布置的温度传感器与中控单元、加温设备以及警报装置连接,用以自动控温以及温度异常时发出警报。如图1、图2所示。
图1 烤蛾房的总体结构图
图2 烤蛾房的部分实景图
烤蛾房共有2个左右连通的用于放置推车的房间,烤室墙面均匀布置加温线,与推车高度相等;左右烤室布置有温度传感器,上方分别设置两个排风通气口。烤室的加热线增加了若干个加温点,线覆盖的高度与推车高度平齐,使升温速度提高,推车多面受热均匀;连接的温度传感器迅速感应室内温度,以达到合理控温的效果。热量从通气口进行交换,减少热损失,达到排气换气的效果。
由下层的主加热管单元、上层的辅加热管单元以及中间的风扇组成加温设备,如图3所示。
图3 加温设备结构图
2.2.1 加热管
在架子的底部安装等距离的主加热管单元,每根加热管形成一个加温点,加温点之间具有间隔,加热管层与层之间间隔设置;在架子的上层安装等距离的辅加热管单元,结构与主加热管一样。间隔设置的加热管层之间形成热量散发区间,等距离设置的加热管之间形成热量散发间隙,通过加温点的加热,能够快速升温,形成一个热量集中区域。
2.2.2 风扇
风扇包括转动轴、叶片和电机。转动轴水平穿过加温架子的中层,叶片长度大于加热管长度,沿着转动轴长度方向设置。其作用主要是通过电机驱动转动轴,带动叶片转动,使气流穿梭运动,带动上下层热量快速散发至烤室内,提高散发速度和加温均匀度。
由温度传感器与中控单元、加温设备、警报装置连接而成。中控单元分别与加温设备中主加热管单元的功率开关、辅加热管单元的功率开关、电热线的功率开关以及风扇的开关连接,达到分别控制的目的。设置在左、右烤室的温度传感器能快速感应烤室温度,如果温度未达到设定值,中控单元则控制加温设备以及加热线发热,使得温度快速提升至设定温度;当温度超过设定温度时,中控单元控制警报装置发出警报。如图4所示。
图4 温控系统图
蚕种母蛾装袋,经过一定时间的保存后,放置于推车上,将推车分别推入到左烤室和右烤室,关闭左右烤室的门,然后开始烘干作业。启动电源,加温设备和加热线同时工作,温度快速提升,打开风扇,热量快速散发至整个空间。热源分布多,加热线上增加若干个加热点;主加热管单元和辅加热管单元一齐加热,升温迅速;烤蛾房内除了通风口与外界进行气流交换外,室内处于密闭的空间内,热量不易损耗,热能效率提高,加温效果非常理想。
为了提高温度控制的精确性,在烘干的初期,烤室内温度未达到设定的目标值,因此中控单元控制主加热管单元、辅加热管单元和电热线的功率开关,全力加热,使得温度快速提升,同时风扇的开关也打开,保证热量快速散发;当烤室温度达到设定的目标值后,进入控温保温状态,中控单元只需通过功率开关来调控功率即可,必要时,可以关闭辅加热管单元和电热线的功率开关,单独使用主加热管单元来保温;当偶尔出现过热、故障等异常情况时,室内温度超过设定的温度值,警报装置发出警报以示提醒。
新型蚕种母蛾烤蛾房有2个推车,每个推车可放置9层共18个蛾托,一次烘烤母蛾样本容量最多可达9 000袋一代杂交种母蛾样本,或2 700袋三级原种母蛾样本。烤蛾用时4 h~6 h,相比以往的烤蛾房,时间成本节约2 h~5 h;在人工投入方面,旧烤蛾房需要2个人进行定时人工调换母蛾样本位置使之受热均匀,因人为判断不准等客观因素影响,同一批母蛾样本有时会出现一半过于干燥,一半干燥度不够等情况,影响母蛾样本的质量,影响检疫检验工作效率。新型蚕种母蛾烤蛾房,不需要人工调换样本,节约人工成本的同时,能保证母蛾样本的干燥均匀度,烘烤的母蛾头胸干燥一致,胸腹部稍软,有效避免烘烤时间过长或者一次烘烤不合格后再进行二次烘烤带来的母蛾样本过湿、过干、虫蛀或者霉变等问题。
新型蚕种母蛾烤蛾房的投入使用,能够改善蚕种母蛾烘烤的基础配套设施条件,提高烘蛾效率,保证烘蛾质量效果。具有热利用率高、安全省时、快速、均匀烘干等特点,烘烤效果显著提升,蚕种母蛾样本干燥快速且均匀;节约人工调换样本的时间和成本,显著提高工作效率;警报系统能及时、迅速反馈温控系统故障,保障蚕种母蛾样本的质量达到合格水平,避免出现重大技术事故。通过新型蚕种母蛾烤蛾房的应用,蚕种母蛾微粒子病检验检疫效率得到大幅提升,蚕种质量安全得到有效保障。
通过初步地应用和总结经验,新型蚕种母蛾烤蛾房还有待改进。在实际应用中,新型蚕种母蛾烤蛾房的容量大,空间大,功率大,适合蚕种母蛾样本数量规模大,制种较密集的蚕种生产单位。若烘烤数量少,启用大型烤蛾房,会导致热量消耗大,用电成本大幅增加。因此在烘烤少量的母蛾样本时,建议使用烤箱。
蚕种母蛾微粒子病的检验检疫对蚕种质量监控起着非常关键的作用,蚕种母蛾样本的质量直接影响蚕种母蛾微粒子病的检验结果。因此新型蚕种母蛾烤蛾房的研发,不仅改善了检验检疫硬件设施条件,更重要的是保证了母蛾样本的质量。新型蚕种母蛾烤蛾房的应用,有助于强化蚕种质量管理,创新检验检疫技术,完善蚕种质量检验检疫制度和技术标准,促使广西蚕种生产经营走上规范化、制度化的发展轨道。