詹吉平　盧雨　沈少君　杜超凡　陳鈺　童旭華　邱志丹　王鑫　陳鄭盟

摘要：為了充分發(fā)揮烤煙房非烘烤時(shí)期的作用，提高其閑置利用率，增加煙農(nóng)收入，本研究利用原有密集烤房的結(jié)構(gòu)和功能，通過(guò)研制的密集烤房稻谷烘干器開(kāi)展稻谷烘干試驗(yàn)。結(jié)果表明：使用密集烤房稻谷烘干器較人工曬谷可以有效提升干燥率，占地面積小，干燥過(guò)程所需時(shí)長(zhǎng)顯著降低，烘干成本顯著低于人工曬谷;烘干后的稻谷質(zhì)量較人工曬谷有所提升，發(fā)芽率達(dá)95%以上，與人工曬谷無(wú)明顯差異;采用密集烤房烘干稻谷，每烤次可烘稻谷5000kg以上，烘干成本約為0.07元/kg，與人工曬干成本0.23元/kg相比，節(jié)約成本達(dá)160元/t以上，平均降本1200元/hm2左右。

關(guān)鍵詞：密集烤房;稻谷;烘干器;研制;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S572 ???文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ???論文編號(hào)：cjas18120007

Rice Drying Apparatus for Bulk Curing Barn： Development and Application

Zhan Jiping， Lu Yu， Shen Shaojun， Du Chaofan， Chen Yu， Tong Xuhua， Qiu Zhidan， Wang Xin， Chen Zhengmeng

（Longyan Tobacco Company of Fujian， Longyan 364000， Fujian， China）

Abstract： The paper aims to give a full play to the role of tobacco curing barn during the non-baking period，?improve its utilization， and increase the income of tobacco farmers. Using the structure and function of the original bulk curing barn， we carried out the rice drying experiment through the developed drying apparatus of?bulk curing barn. The results showed that： compared with manual tedding of rice， the drying rate of the bulk?curing bam could be effectively improved， and its requiring area was small， its requiring time was significantly reduced and the cost of drying was obvious cut; the quality of rice grain after drying was higher than that of?manual tedding， and the germination rate could reach more than 95%， showing no significant difference with that of the manual tedding; drying rice by bulk curing barn had a roasting capacity of more than 5000 kg each?time， the drying cost was about 0.07 yuan/kg; compared with the manual tedding 0.23 yuan/kg， the cost saving was up to 160 yuan/t， and the average cost reduction was about 1200 yuan/hm2.

Keywords： Bulk Curing Barn; Rice; Drying Apparatus; Development; Application

0 ?引言

煙草是中國(guó)的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，密集烤房是煙葉調(diào)制的主要設(shè)備[1]。近年來(lái)，隨著煙葉烘烤集約化水平的不斷提高，密集烤房在全國(guó)各地成群新建，為提高煙葉烘烤品質(zhì)的穩(wěn)定[2-5]和提升作出了很大貢獻(xiàn)[6-8]。由于煙葉烘烤季節(jié)性強(qiáng)，每年只有2～3個(gè)月的使用時(shí)間，存在使用時(shí)間短、閑置時(shí)間長(zhǎng)、綜合利用率低等問(wèn)題[9]。積極探索密集烤房新的使用途徑，降低閑置率，提高烤房綜合利用率成為必然趨勢(shì)[9-10]。全國(guó)各地陸續(xù)開(kāi)展了烤房綜合利用項(xiàng)目研究，但目前主要都集中在烤房種植食用菌方面[11-13]，其他領(lǐng)域研究較少。

水稻作為世界三大糧食作物之一，是中國(guó)最主要的糧食作物[14-15]。煙稻輪作作為重要的水旱輪作模式，能夠提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)煙稻雙增產(chǎn)[16]。龍巖市地處中國(guó)東南，是福建特色優(yōu)質(zhì)煙葉的主產(chǎn)區(qū)，2018年戶均種煙面積達(dá)1.35hm2，并100%實(shí)現(xiàn)煙稻輪作[17]。煙后稻屬于晚稻，每年10—11月進(jìn)入晚稻成熟收獲期，11月福建煙區(qū)多陰雨寡照天氣，大部日照偏少、降水偏多，不利于晚稻的收獲與晾曬、儲(chǔ)藏，導(dǎo)致煙農(nóng)曬谷用工量加大，烘干效率低;而采用機(jī)械烘干投入大、烘干成本過(guò)高，一般煙農(nóng)不會(huì)選用。因此，在龍巖煙區(qū)急需一種可以減輕煙農(nóng)曬谷用工量、提升烘烤效率、降低烘干成本的設(shè)備。

密集烤房是煙葉烘烤的專用設(shè)施，目前還不具備其他的有效用途，同時(shí)由于龍巖煙區(qū)采用煙稻輪作模式，烘烤時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，可以提高烤房的綜合利用效果。因此，本研究研制設(shè)計(jì)一種密集烤房稻谷烘干器，在不破壞烤房結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，綜合利用閑置密集烤房烘烤及排濕性能，以提升稻谷烘干效率，降低用工成本，提升烤房利用率的作用，并在福建煙區(qū)推廣應(yīng)用。

1 ?材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

2017年10月25日在福建省龍巖市連城縣文亨鎮(zhèn)進(jìn)行稻谷烘干試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)材料

選取當(dāng)?shù)責(zé)熀蟮局髟云贩N‘中優(yōu)2155’為供試稻谷。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，處理A采用密集烤房稻谷烘干器烘干鮮稻谷5000kg;處理B采用密集烤房稻谷烘干器烘干鮮稻谷6500kg;處理C采用密集烤房稻谷烘干器烘干鮮稻谷8000kg;CK用太陽(yáng)晾曬方法干燥鮮稻谷5000kg。在密集烤房安裝好稻谷烘干器，按試驗(yàn)處理的質(zhì)量均勻裝填在同一天同一田塊收割的稻谷及通風(fēng)籠罩，點(diǎn)火升溫，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，干燥溫度保持在（38±1）℃，直至稻谷完全烘干。設(shè)置3次重復(fù)。

1.3.2 試驗(yàn)儀器 供試烤房為內(nèi)置式智能化單螺旋加坡送料生物質(zhì)供熱爐為熱源的、符合《密集烤房技術(shù)規(guī)范（試行）修訂版》要求的密集烤房。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析 記載各處理鮮重、干重、占地面積、用工量以及烘干后的能耗，并計(jì)算烘干成本;按照稻谷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1350—2009）對(duì)烘干后稻谷的色澤、氣味、出糙率、整精米率以及出芽率進(jìn)行檢測(cè)分析。數(shù)據(jù)采用Excel2007整理，數(shù)據(jù)分析采用SAS9.1，方差分析采用LSD法。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 結(jié)構(gòu)和性能

密集烤房稻谷烘干器包括供熱系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、烘干床和通風(fēng)籠罩等，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示[18-19]。目前，本研究使用的密集烤房已經(jīng)配備了供熱系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，因此，本研究著重設(shè)計(jì)稻谷烘干床和通風(fēng)籠罩。為不改變?cè)忻芗痉拷Y(jié)構(gòu)，在煙葉烘烤季節(jié)不影響煙葉烘烤，密集烤房稻谷烘干器的稻谷攤放裝置必須滿足方便拆卸、搬運(yùn)和存放，有一定的承重能力，且透氣性強(qiáng)等。

2.1.1 烘干床 烘干床由角鐵基座、金屬篩網(wǎng)和擋板構(gòu)成。密集烤房的裝煙室內(nèi)空長(zhǎng)8m、寬2.7 m，中間掛煙檔梁將裝煙室隔成左右兩排等寬1.35m掛煙區(qū)域。每塊金屬篩網(wǎng)的規(guī)格設(shè)計(jì)為長(zhǎng)1.3m、寬1m，并排架設(shè)于裝煙室底部距地面30cm的角鐵基座上，每座烤房一共放置14塊，每排7塊，距離烤房門(mén)留下1m的位置，以便于烘干操作。擋板放置于靠裝煙門(mén)端，用于阻擋稻谷。烘干床的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2.1.2 通風(fēng)籠罩 采用孔徑與烘干床一致金屬篩網(wǎng)，上底半徑7.5cm，下底半徑15cm、高35cm，制作成圓臺(tái)形通風(fēng)籠罩。在烘干床上一般放置12～14個(gè)，使進(jìn)入稻谷的熱空氣均勻、順暢。

2.2 工作原理

使用時(shí)，稻谷鋪在烘干床上，并將通風(fēng)籠罩覆蓋，密集烤房加熱設(shè)備爐體中燃料燃燒產(chǎn)生的熱量加熱換熱器，換熱器通過(guò)熱傳導(dǎo)和對(duì)流交換熱將熱量傳遞給加熱室內(nèi)部空氣;熱空氣在循環(huán)風(fēng)機(jī)作用下，通過(guò)熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入裝煙室頂部;熱量通過(guò)樓板反射下流進(jìn)入稻谷，使稻谷受熱干燥;而后熱氣通過(guò)烘干床及通風(fēng)籠罩，進(jìn)入烘干床與地板形成的空間，一部分通過(guò)回風(fēng)口回流至加熱室，另一部分通過(guò)排濕窗將水分帶離裝煙室。密集烤房稻谷烘干器的工作原理如圖3所示。

2.3 性能試驗(yàn)

為驗(yàn)證稻谷烘干器的可靠性和稻谷烘干效果，選取當(dāng)?shù)責(zé)熀蟮局髟云贩N‘中優(yōu)2155’為供試稻谷。供試烤房為內(nèi)置式智能化單螺旋加坡送料生物質(zhì)供熱爐為熱源的、符合《密集烤房技術(shù)規(guī)范（試行）修訂版》要求的密集烤房。

2.3.1 密集烤房稻谷烘干器烘干稻谷與人工曬谷干燥率分析 由表2可知，使用密集烤房稻谷烘干器烘干器可以顯著提升稻谷的干燥率，3個(gè)處理相較CK分別提升4.21%、2.16%、2.76%，且均與CK有顯著性差異，其中處理A效果最優(yōu)。

2.3.2 密集烤房稻谷烘干器烘干稻谷與人工曬谷占地面積分析 由表3可知，密集烤房稻谷烘干器可以顯著降低曬谷的占地面積，在每噸鮮稻谷占地面積上，3個(gè)處理較CK分別降低了95.50%、96.53%、97.18%，且均與CK有顯著性差異，其中處理C空間利用效果最優(yōu)。

2.3.3 集烤房稻谷烘干器烘干稻谷與人工曬谷用工分析 人工曬谷流程為田間稻谷收割→運(yùn)送至空地→攤開(kāi)→翻谷→干后貯藏。采用密集烤房稻谷烘干器烘烤流程為田間稻谷收割→運(yùn)送至烤房→入烤堆放→升溫排濕干燥→出烤貯藏。由表4可知，在每噸用時(shí)上，3個(gè)處理較CK分別降低了66.86%、66.14%、69.63%，且均與CK有顯著性差異，其中處理C效果最優(yōu)。

2.3.4 密集烤房稻谷烘干器烘干稻谷與人工曬谷成本分析 人工曬谷主要成本為用工成本。使用密集烤房稻谷烘干器成本主要由人工成本和燃料成本構(gòu)成。由表5可知，在每噸干谷烘干成本上，3個(gè)處理較CK分別降低了51.25%、49.57%、53.30%，且均與CK有顯著性差異，其中處理C效果最優(yōu)。據(jù)了解，采用密集烤房烘干稻谷，每烤次可烘稻谷5000kg以上，烘干成本約為0.07元/kg，與人工曬干成本0.23元/kg相比，節(jié)約成本達(dá)160元/t以上，單位面積降本1200元/hm2左右。另?yè)?jù)農(nóng)業(yè)部門(mén)檢測(cè)，利用烤房烘干稻谷，水分含量可達(dá)到稻米生產(chǎn)要求，綜合損耗率較常規(guī)人工曬谷減少1個(gè)百分點(diǎn)，切實(shí)增加了農(nóng)民煙后稻的收益。

2.3.5 烘干后稻谷質(zhì)量分析 稻谷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 1350—2009）規(guī)定，一級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)為出糙率≥79.0%、整精米率≥50.0%、水分含量≤13.5%、色澤、氣味正常。由表6可知，密集烤房稻谷烘干器烘干的稻谷和人工曬谷后稻谷質(zhì)量均達(dá)到一級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)標(biāo)質(zhì)量要求。在出糙率方面，C=A>B>CK，3個(gè)處理較CK分別提升了2.2、0.2、2.2個(gè)百分點(diǎn)，處理A、C與CK有顯著性差異;在整米率方面C處理較CK提升了1個(gè)百分點(diǎn);在水分方面，3個(gè)處理較CK分別降低了2.4、1.4、0.6個(gè)百分點(diǎn)，且處理A與CK有顯著性差異。各處理稻谷發(fā)芽率均達(dá)到了95%以上，符合國(guó)標(biāo)對(duì)發(fā)芽率的要求。

3 ?結(jié)論與討論

本研究利用原有密集烤房的結(jié)構(gòu)和功能，通過(guò)研制密集烤房稻谷烘干器開(kāi)展稻谷烘干試驗(yàn)，結(jié)果證明：使用密集烤房稻谷烘干器較人工曬谷可以有效提升干燥率，占地面積小，干燥過(guò)程所需時(shí)長(zhǎng)顯著降低，烘干成本顯著低于人工曬谷;烘干后的稻谷質(zhì)量較人工曬谷有所提升，發(fā)芽率達(dá)到了95%以上，表明使用密集烤房烘干稻谷不影響稻谷的正常發(fā)芽，食用稻谷和留種稻谷均可用密集烤房稻谷烘干器烘干。其中，以每烤裝填8000kg鮮稻谷處理最優(yōu)。

密集烤房稻谷烘干器不破壞原有密集烤房所有結(jié)構(gòu)和功能，降低了密集烤房的閑置率。近年來(lái)福建大力推廣利用密集烤房為農(nóng)民提供稻谷烘干服務(wù)，遍布在全省煙區(qū)的密集烤房已經(jīng)成為了農(nóng)民烘干稻谷的有效工具。截至目前，全省己開(kāi)展稻谷烘干服務(wù)1.58萬(wàn)烤次，涉及密集烤房1.05萬(wàn)座，烘干稻谷7.9萬(wàn)t，為煙農(nóng)節(jié)約成本800萬(wàn)元。預(yù)計(jì)今年烘干稻谷數(shù)量將達(dá)到9萬(wàn)t，為煙農(nóng)節(jié)約成本近千萬(wàn)元[20]。除了可以應(yīng)用于稻谷烘干外，還可用于花生、玉米、地瓜等農(nóng)作物產(chǎn)品的烘干，具有拆裝方便、操作簡(jiǎn)單、占地小、造價(jià)低、烘干成本低等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]王衛(wèi)峰，陳江華，宋朝鵬，等.密集烤房的研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2005，26（3）：12-14.

[2]王清，韋誼，艾復(fù)清.不同類型烤房烘烤效應(yīng)研究[J].農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2010，29（4）：308-311.

[3]王智慧，趙鵬，黨軍政，等.普通烤房的智能化改造與應(yīng)用[J].煙草科技，2008（9）59-62.

[4]肖艷松，李曉艷，李圣元，等.不同類型烤房的烘烤效果比較[J].煙草科技，2009（2）41-63.

[5]劉強(qiáng).密集烤房建造成本及烘烤效果研究[J].作物研究，2009，23（2）：115-116，119.

[6]陳瑩，陳麗萍，艾復(fù)清.普改密烤房的烘烤效應(yīng)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（3）：533-534.

[7]周德英，鄧滿成，朱列書(shū)，等.普通烤房密集化改造對(duì)煙葉質(zhì)量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）：103-105.

[8]成松，陳和春，蔣篤忠.密集烤房應(yīng)用研究I.密集烤房與普通烤房應(yīng)用效果對(duì)比[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，9（9）：114-116.

[9]沈少君，林中麟，邱志丹，等.密集烤房培育食用菌姬松茸技術(shù)研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2017，7（6）：78-81.

[10]沈少君，林中麟，楊振綱，等.利用密集烤房栽培與烘烤加工真姬松茸探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（7）：96，98.

[11]程思逸，黃慧敏，施偉平，等.漳平煙區(qū)密集烤房綜合利用發(fā)展食用菌的實(shí)踐與思考[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，57（4）：86-89.

[12]黃興琴，代飛，徐銘，等.烤房閑置期間食用菌綜合開(kāi)發(fā)利用探索[J].貴州煙草科學(xué)，2010（3）：60-62.

[13]代飛，黃興琴，徐銘，等.烤煙房食用菌開(kāi)發(fā)利用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（20）：116-117.

[14]楊波，勒輝勇，屠乃美，等.鋅肥在水稻上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，24（3）：47-50，58.

[15]姜美怡.鋅肥正成為肥料產(chǎn)業(yè)的新亮點(diǎn)[J].中國(guó)農(nóng)資，2014（37）：24.

[16]肖文俊，日華，奇元.煙稻兩熟配套技術(shù)及其效益分析[J].江西農(nóng)業(yè)科技，1991（6）：11-14.

[17]肖厚軍，魏全全，趙歡，等.烤煙對(duì)稻-煙輪作水稻季不同施氮后效的響應(yīng)[J].中國(guó)土壤與肥料，2018（2）：75-81，95.

[18]鄭方彪，姜林燦，賴碧添，等.一種密集型稻谷烘干器[P].中國(guó)專利，20289238.1，2013-05-24.

[19]沈少君，曾文龍，高友峰，等.一種可綜合利用的烤煙房[P].中國(guó)專利，20105490.1，2015-02-13.

[20]王鵬.我省密集烤房在煙后稻烘干中發(fā)揮重要作用[EB/OL].Http：//10.188.242.8/ar/20181128000018.htm，2018-11-28.