现代粮食通风技术与粮食储藏生态系统分析

(整期优先)网络出版时间:2021-12-02
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现代粮食通风技术与粮食储藏生态系统分析

马军

中央储备粮鞍山直属库有限公司

摘要:随着科学技术的快速发展,人们对粮食储藏工作提出更高的要求。相关工作人员要充分了解现代粮食通风技术的优势和应用条件,根据粮仓情况和气候特点,选择合适的通风设备,构建更加完善的粮食储藏环境。本文从实际出发,对各类粮食通风技术进行分析,探讨通风技术在粮食储藏中的应用途径,从而为相关工作者提供一定的理论与实践参考。

关键词:粮食储藏;通风技术;生态系统;环境

一、理论概述

(一)粮食储藏的客观需求

我国人口众多,是粮食生产、储藏大国,对于粮食有着较高的需求。储粮是将粮食从生产者提供给加工者链条中的基本环节,目前发达国家对粮食依赖程度不断提高,粮食储藏量每年增加,逐渐减少对粮食进口的依赖。随着世界人口数量的快速增加,一些国家的粮食存储工作难以满足日益增加的粮食需求。工业化程度较高的国家,其粮食产品丰富程度与发展国家形成了鲜明对比,因此需要对粮食进行更加科学的储存与管理。现代农业技术在众多领域特别是粮食种植方面取得了巨大突破,但在储存产品方面,仍旧采取传统的熏蒸手段来控制害虫的繁殖。溴甲烷、磷化氢等化学物质是在粮食储存和保管过程中防治虫害的重要物质,这些物质能够对于一定环境下的害虫进行活性抑制,但是溴甲烷能够导致大气臭氧层减少,具有一定的生态危害,并且研制费用较高,目前世界范围内还没有研制出具有同样熏蒸效果的替代品,因此发达国家开始重视研制更加绿色环保的熏蒸物质应用于粮食储藏领域。

非化学处理方式主要包括加热处理、冷却处理、气调储藏、物理祛除害虫等。通常情况下,冷却处理的周期较长,效果并不理想,不适用于粮食的害虫处理;加热处理的时间周期较短,但应用成本较高,无法进行大范围推广;电磁光谱法需要工作人员借助电磁光对食品进行辐射处理,可以有效杀死鲜活商品中的害虫,但是大众对辐射处理的食品接受程度较低,该方法应用存在明显的局限性;物理祛除害虫方法只能作为辅助手段,利用生化信素对害虫进行监测与控制,在害虫防治早期进行消杀,并不适用于储粮的全过程。经过多方考察、对比、验证,采用散粮通风方式在非化学手段中应用优势显著,相关工作人员只需要控制储藏空间的二氧化碳、氮气浓度,根据实施成本安置相应的储粮设备,处理的时间周期较短,效果比较理想。

(二)粮食储藏的生态环境系统

对于散粮生态系统来说,由于粮食属于有机的生命体,尽管生存能力较低,但是工作人员将粮食含水量控制在一定的范围,科学调节粮仓的环境条件,粮食会进入休眠状态,可以实现长时间的储藏。散粮生态系统为粮食提供一个有机的生存环境,但是存在一定数量的害虫和微生物,会威胁粮食的储存安全。

鼠类是储粮生态系统中的重要主体,对于较为落后的粮仓来说,鼠类对粮食危害较大。目前,我国的粮食基本堆放在干燥的环境中,可以有效避免鼠类的危害。但如果粮食以食品袋形式保存,鼠类仍然会威胁粮食的储藏安全。除此之外,害虫和霉菌也是储粮生态系统中的重要因素,在一定的湿度环境下,具有较强的繁殖能力。大多数害虫可以在低湿度的环境下生存并繁衍,通过新的代谢产生水分,影响粮食的正常储存。霉菌喜爱潮湿的条件,在空气湿度接近或等于粮食水分临界时,会快速生长。微生物只有在粮堆水分达到足够的条件时才会生长,如果粮堆空气湿度达到临界值70%时,粮堆中的微生物开始快速繁殖,因此需要将粮堆的温度控制在70%以下。

微生物主要包含酵母菌、霉菌、伞菌等。酵母菌、伞菌可以在85%湿度以上的环境中繁殖,霉菌可以在70%~80%RH的环境中繁殖。位于热带地区的粮食害虫喜欢湿热气候,工作人员可以通过降低环境湿度的方式来抑制害虫的活动。工作人员为了将粮食水分进行精确控制,可以将粮食先进行干燥处理,减少其中水分,避免给微生物创造利于生存和繁衍的条件。由此可见,通风技术主要是通过调整储存环境的湿度,创造不利于害虫繁殖的微观生态系统。

(三)通风技术对储藏粮食的意义

从世界的范围来看,发达国家逐渐开始调整农作物种植、储存方面的标准与要求,一些国家为了达到食品安全的目的,不断改进发展粮食储藏技术,减少粮食在储存过程中的品质损失。过去几年,溴化物的限制使用在保护生态环境方面取得了显著成果效益,越来越多的国家采用非化学方法代替溴甲烷来抑制害虫繁衍,但一些储粮方式受实施成本、大众接受度等因素限制,并不能大范围推广。与其他处理方式相比,粮食通风技术具有诸多优点,尽管通风技术在短时间内杀死害虫能力有限,但是只要工作人员将空气流通量控制在一定的水平,就可以有效抑制害虫的生长。根据大量的工作实践证明,熏蒸在实验室条件下对于害虫具有完全消化能力,但是害虫会对化学药剂逐渐产生抗体和耐药性,实际上并没有削弱害虫的繁衍能力。科学的通风技术手段能够节省粮食储存成本,控制害虫的蔓延率。在实际应用时,相关工作人员要根据原粮状况、粮仓设施情况等客观因素来调整储存空间的湿度,防止粮堆中的水分发生扩散转移,必要时可以辅助化学手段进行联合应用,通风换气技术对环境污染程度较低,减少化学残留,是目前公认的既经济实用又保护粮食储藏生态环境系统的最佳储粮方法。

二、通风方式分析

(一)机械通风方式

1.排风扇通风

排风扇通风主要包括上行通风、下行通风以及负压上行通风等三种。不同的通风方式适用于不同的通风条件,需要技术人员根据揭膜负压的具体情况,将薄膜窗口进行设置,安装空气分配器,采用揭膜技术来调节冷风吹入部位。排风扇通风可以处理集结在上层的湿润空气,保证储藏室的粮食不容易发生板结,在高大的粮仓内应用效果良好。

2.地下槽机械通风

地下槽机械通风设备较为复杂,投资建设成本高,是以离心风机为主要的通风设备,适用于大中型粮库。地槽设施包括变截面风道与等截面风道两种,通过调节断面、孔口面积来保证有足够量的风吹入。但有些地槽由于没有预先设置突出装置,在应用过程中存在环境方面的限制,容易出现出风量低,阻力大等问题。

3.环流通风

内环流通风是通过内环流通风控制系统来完成的,是利用粮仓内粮食自有的冷媒(低温资源),通过内循环技术,将粮仓低温区域的冷空气置换到高温区域,从而降低仓内粮食温度,即节约了能耗,又保持了通风过程中粮食的品质。经过同等条件下安装了内环流通风设备和没有安装任何通风设备的粮仓对比,安装了环流通风的粮仓不仅保持了粮食品质,而且控制了粮食水分的丢失,在虫害防控方面,由于书虱等害虫生长繁殖适宜温度27~30℃,湿度70~80%。使用内环流通风技术后,仓内相对湿度均在35%以下,仓温和表面粮温在25℃以下,能够有效控制书虱等储粮有害生物的生长繁育,保证了粮食储藏处于优良的生态环境系统。

(二)自然通风方式

自然通风是根据粮仓内外空气温度所产生的热压来促进空气流动。自然通风应用简单,节省能源,需要相关工作人员因地制宜,根据粮情和气候条件安装自然通风设施。与机械通风设施相比,自然通风不需要配置专门的动力源,只要根据所处的自然条件进行科学规划,就能够达到较为理想的通风换气效果。

三、通风技术在粮食储存中的应用分析

首先,工作人员要根据所处环境特点,因地制宜,充分考虑粮仓周围的地理位置、气候条件,采取合适通风方式,要结合仓库形状,科学布置一定数量的风网,从而达到良好的换气效果。最近几年,国内建设一大批高大房型仓,利用小功率、低风量的轴流风机,可以对仓库内部进行高效的通风换气。我国是储藏粮大国,很多粮仓需要进行通过改造。为了提升经济效益,要根据现有的设施状况,以节省人力、物力为目标,科学打孔并安装机械通风设备,并要充分考虑改造的经济回报率。

四、结语

我国人口众多,对粮食有着巨大的需求。相关工作人员要从实际出发,对旧粮仓进行科学改造,尽可能降低粮食在储藏过程中的品质损耗,要提高粮食储存经济效益,结合粮仓周围的地理、气候特点,安置新型环保的通风设备,有效抑制粮堆害虫的繁殖,给人们的正常生活提供可靠的粮食安全保障。

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