王炫凱 曲寶成
摘要:稻谷儲藏對于維護國家糧食安全具有重要意義,為了解我國目前稻谷儲藏過程中存在的問題并對未來發(fā)展趨勢有一個整體把控,本文在調(diào)研大量文獻的基礎(chǔ)上,介紹了稻谷儲藏的意義,對我國古代、現(xiàn)代主要的稻谷儲藏技術(shù)進行綜述,針對稻谷儲藏所面臨的問題展開討論,旨在探明今后稻谷儲藏技術(shù)的發(fā)展趨勢,并對藏糧于技提出展望,以期為相關(guān)研究提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:稻谷儲藏 發(fā)展變革 面臨問題 未來趨勢
一、引言
稻谷與小麥、玉米并稱為“世界三大糧食作物”[1],在日常生產(chǎn)生活中,稻谷有著其他糧食作物不可比擬的重要作用,對推動經(jīng)濟社會發(fā)展、維護社會繁榮穩(wěn)定具有重大戰(zhàn)略性意義。我國是世界主要的稻谷生產(chǎn)國和消費國,2020年我國稻谷產(chǎn)量達到2.12億噸,稻谷消費量在居民口糧消費中的占比達到60%[2]。
從總體小康到全面小康,老百姓對稻谷的要求不單單是解決溫飽,對其品質(zhì)也提出了新的要求[3]。一般而言,判定稻谷品質(zhì)優(yōu)良的指標(biāo)主要有顏色是否鮮亮有光澤、氣味是否清香、加工成米飯后口感是否香甜[4]。我們知道,稻谷在收獲后并不是全部食用,還有一部分存儲起來以備不時之需[5]。然而,稻谷畢竟是生命活體,在新陳代謝的作用下[6],儲藏期間會出現(xiàn)陳化現(xiàn)象,這是其自身的生理機制,不會因為外部條件的改變而改變[7]。但有研究表明,倉儲環(huán)境對稻谷的品質(zhì)有著重要影響,若倉溫過高,會加速稻谷陳化[8],或因存儲設(shè)備簡陋、儲藏技術(shù)科學(xué)性差、農(nóng)戶儲糧意識較低等多種因素導(dǎo)致稻谷濕度、色澤、糊化特性與脂肪酸含量等理化特性在一定程度上發(fā)生改變[9],導(dǎo)致稻谷品質(zhì)受到影響,威脅國家糧食安全,我國每年大約有5%的稻谷損耗在儲藏過程中[10]。
為深入構(gòu)建新時代糧食產(chǎn)業(yè)格局,真正實現(xiàn)“優(yōu)糧優(yōu)儲”,促進國家糧食安全平穩(wěn)持續(xù)發(fā)展,有必要開展稻谷儲藏的相關(guān)研究,以提升稻谷保質(zhì)、做到安全、綠色儲藏。本文對稻谷儲藏技術(shù)的發(fā)展變革和當(dāng)前稻谷儲藏面臨的主要問題進行綜述,并對未來稻谷儲藏技術(shù)的發(fā)展趨勢提出展望,以期為有關(guān)科學(xué)研究提供借鑒與參考,推動“優(yōu)質(zhì)糧食工程”的實施,維護國家糧食安全。
二、我國稻谷儲藏技術(shù)的發(fā)展變革
俗話說:“民以食為天,食以糧為先?!憋嬍呈潜WC身體健康的重要前提,我國的飲食文化源遠流長。根據(jù)文獻記載,我國的水稻種植歷史可以追溯到史前時代(距今超過1.4萬年),且遺傳資源相當(dāng)豐富。在長期生產(chǎn)實踐中,稻谷儲藏的重要性不言而喻,人們也對此十分重視,有著相當(dāng)豐富的歷史經(jīng)驗。
(一)我國古代的稻谷儲藏
糧倉系國運,民心定乾坤。在生產(chǎn)力較為低下的古代,稻谷儲藏顯得尤其重要。據(jù)《詩·小雅·甫田》記載:“乃求千斯倉?!眰}字是從食省,下從口。稻谷成熟時色澤蒼黃,藏之,可謂之倉。倉其實是方形結(jié)構(gòu)的建筑,圓形的倉被稱為囷。老百姓的谷倉較為簡潔,木材外露,涂泥包裹,防火防蟲,官家的倉相對較大。《詩經(jīng)·周頌·豐年》中寫到:“豐年多黍多稌(糯稻),亦有高廩,萬億及秭?!睆乃菰吹慕嵌榷?,當(dāng)時的廩有可能是懸藏稻穗的地方。《詩經(jīng)·小雅·楚茨》:“我稷翼翼。我倉既盈,我庾維億?!扁准绰短於逊e的谷,呈圓錐狀?!度龂尽侵尽分羞@樣說到:“周瑜謁魯肅,肅指其囷以與之?!北砻鲊锓浅_m于屯積軍糧。元代農(nóng)學(xué)家王禎提出“京”可能是最早期的谷物儲藏之所,由字形聯(lián)想到其屬于干欄式建筑,是一種方形的糧倉,不同于圓形的囷。王禎還提到:“小可數(shù)斛,大至數(shù)百斛。”這句話與窖和竇有關(guān),是地下貯糧的方法,窖藏規(guī)模根據(jù)谷物多少而異,竇和窖較為類似,區(qū)別是竇呈橢圓形,比較狹長。前文提到的谷倉廩京窖竇庾囷多為農(nóng)家應(yīng)用,規(guī)模也較小。而官家的大型糧倉,通常規(guī)模較大,明朝大清官張朝瑞《倉厫議》與著名文學(xué)家、思想家呂坤《積貯條件》對此有詳盡的記述。大型糧窖常見于北方黃土覆蓋地區(qū),在洛陽一處城墻外發(fā)現(xiàn)糧窖80余座,規(guī)格統(tǒng)一,多用于藏粟[11]。在我國古代的封建王朝中,尤以宋代最為繁盛,這與其農(nóng)業(yè)的發(fā)展和糧食產(chǎn)量的提高密不可分。宋朝經(jīng)濟十分發(fā)達、耕作技術(shù)大幅提高使得稻谷產(chǎn)量迅猛提升已超出正常需求,再加之連年不斷的水患、火災(zāi)和人為破壞、糧食管理制度的不完善等因素導(dǎo)致宋朝的稻谷陳化現(xiàn)象非常嚴(yán)重。鑒于此,宋朝政府通過精建糧倉、日光曝曬、完善管理制度、賑災(zāi)放糧和以陳帶新等舉措有效緩解了稻谷陳化現(xiàn)象,提高了利用率。
在我國古代,稻谷產(chǎn)量的增加和避免其陳化是普通百姓最為關(guān)切的話題,“民心穩(wěn)則乾坤定”,使人們豐衣足食也是影響政權(quán)穩(wěn)固的重要因素。古人的智慧使得封建王朝的經(jīng)濟發(fā)展擁有強大的物質(zhì)基礎(chǔ),為中華文化的繁榮創(chuàng)造了先決條件,也對現(xiàn)今的稻谷儲藏技術(shù)有著重要啟迪意義。
(二)我國現(xiàn)代的稻谷儲藏
長期以來,稻谷的干燥主要通過人工翻倒晾曬來實現(xiàn),從新中國成立至1965年,在一些糧食主產(chǎn)區(qū),人工晾曬這種干燥方式已經(jīng)逐步被塔式烘干機所取代。往后20年,關(guān)于稻谷干燥方面的研究越來越多,受到社會的廣泛重視,出現(xiàn)了一些供風(fēng)裝置和循環(huán)式烘干機、網(wǎng)柱式烘干機以及流床式烘干機等新型烘干機型,極大改善了勞動條件并降低了勞動強度,也減少了人工晾曬對稻谷造成的污染,避免了因占用車道晾曬稻谷而引發(fā)的交通事故。到90年代末,新型混流式糧食烘干機等國外的一些新型設(shè)備在我國得到推廣,1998年開始,稻谷進行就倉干燥,時至今日,該體系不斷得到完善。21世紀(jì),還出現(xiàn)了紅外干燥技術(shù),因其節(jié)能、環(huán)保、高效的特點而受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注[12]。
在稻谷干燥技術(shù)取得突飛猛進的同時,糧倉機械化水平也在不斷提升。1949年—1960年,在平房倉中稻谷一般通過移動式皮帶機進行出入倉。1970年以后,扒谷機、堆垛機、打包機等一些實用高效的設(shè)備相繼問世。改革開放前后配備有專業(yè)的進倉、出倉、倒倉、清理、稱重等現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備完善的立筒倉也在我國進行建造和應(yīng)用。1980年起,在散糧出倉方面已開始應(yīng)用移動式吸糧機。20 世紀(jì)80年代末,淺圓倉成為了一種新型儲糧設(shè)備,其與立筒倉機械化程度相當(dāng)。另外,隨著糧倉逐步向高大方向發(fā)展,糧層愈來愈高,稻谷的深層扦樣面臨問題,20 世紀(jì)70年代末,負(fù)壓式糧食扦樣器的出現(xiàn)可以很好地完成較深的糧食扦樣,有效解決了糧食深層扦樣的難題[13]。1980年至今,國家糧食儲備庫引進了“四合一”技術(shù)裝備,并在實踐中不斷完善,很大程度上降低了糧食保管員的工作強度[14]。到2000年前后,機械化作業(yè)已在我國大部分糧庫得到普遍應(yīng)用與推廣[15]。
三、我國稻谷儲藏技術(shù)面臨的問題
(一)陳化問題
通過稻谷表面色澤是否暗淡、絨毛有無缺陷等表象特征便可看出其是否存在陳化現(xiàn)象,一旦發(fā)生陳化,稻谷的酸度增加、發(fā)芽率降低,稻谷的質(zhì)量下降。儲糧環(huán)境對稻谷質(zhì)量有著最為直接的影響,若倉溫過高,則加速稻谷陳化進程。一些研究指出,采取低溫儲糧方式可最大程度避免稻谷出現(xiàn)氧化現(xiàn)象,我國一般通過生物保鮮劑來維持稻谷的新鮮程度。雖然將不同的技術(shù)結(jié)合,適當(dāng)延緩了儲藏稻谷的變質(zhì)時間,不過消費者對食物的色澤、氣味、口感有著越來越高的要求,當(dāng)年稻谷和儲藏時間較長的輪換稻谷,因品質(zhì)的不同導(dǎo)致每噸價格相差高達300元左右。隨著種植技術(shù)的不斷進步,優(yōu)質(zhì)水稻越來越多,收集、儲備優(yōu)質(zhì)稻谷是大勢所趨,但其對儲藏技術(shù)與設(shè)備的要求更高,因此對高效儲藏技術(shù)的需求也更為迫切。
(二)霉變、蟲害問題
若糧倉的溫度和水分含量高,會使稻谷發(fā)生嚴(yán)重的霉變和蟲害現(xiàn)象,造成經(jīng)濟巨額虧損。因而在稻谷進行儲備以前,必須要控制好稻谷中的水分,通過熏蒸劑等化學(xué)試劑結(jié)合熏蒸手段殺死害蟲。此法見效較快、價格低廉、適用性強,但
對磷化氫的依賴性依然很強,易污染環(huán)境。此外,由于長期使用磷化氫,使得稻谷害蟲對其耐藥性、抗藥性增強,只有不斷增大它的使用劑量才可提升熏蒸效率[16]?,F(xiàn)在,也出現(xiàn)了甲基嘧啶磷、惰性粉、烯蟲酯等一些新型化學(xué)藥劑,但在稻谷害蟲防治方面,效果較為一般[17]。還有文獻提到,在濕度較大的地區(qū)稻谷中經(jīng)常會出現(xiàn)書虱,其分布廣泛、對稻谷危害程度高,防治方面并無有效手段[18]。因此,稻谷儲藏中病蟲害的防治和抗藥性問題是亟待解決的一大難題。
(三)綠色儲糧問題
稻谷在呼吸過程會生成大量的熱量,從而導(dǎo)致糧堆的溫度急劇升高,進而加速稻谷陳化變質(zhì)。如果在高溫環(huán)境中儲藏稻谷,會導(dǎo)致其黃變,降低發(fā)芽率。因此,我國現(xiàn)階段所采取的降低倉溫的手段包括機械通風(fēng)、轉(zhuǎn)倉、冷風(fēng)機等[19],可以適當(dāng)延長稻谷品質(zhì)變化的時間。有研究表明,當(dāng)溫度介于15-20℃之間時,可降低稻谷中脂肪酶的活性,延緩脂肪水解的速度,阻礙霉菌生長和其對稻谷的破壞,此時稻谷陳化速度慢,能夠較好地維持稻谷品質(zhì),還能減少有害微生物數(shù)目,并且保證了較高的發(fā)芽率[20-21]。氣調(diào)儲糧往往和低溫儲糧相互配合,通過調(diào)節(jié)糧倉空氣成分配比,使倉內(nèi)氣體與正常大氣不同,從而降低稻谷的理化活性,防止蟲霉生長,最終達到延緩儲糧品質(zhì)變化的目標(biāo)。無論是低溫儲糧,還是氣調(diào)儲糧,均能有效降低溫度、空氣所導(dǎo)致的稻谷損失,但這些技術(shù)增加了綠色儲糧的成本,在一定程度上影響了綠色儲糧技術(shù)的發(fā)展,多對大型糧倉實用,對于農(nóng)戶而言,幾乎未見研究。
(四)水分含量問題
李佳[22]等在夏季通過空調(diào)對倉儲溫度進行調(diào)節(jié),主要研究了稻谷水分含量較高時其品質(zhì)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)竟人趾枯^高且倉溫較低、通風(fēng)條件良好時稻谷品質(zhì)變化緩慢[23]。隨著我國勞動力向城鎮(zhèn)的不斷遷移,提高了鄉(xiāng)村地區(qū)的勞動力成本,糧農(nóng)在收割后不再進行清理和晾曬,而是直接售賣,增加了稻谷的水分和雜質(zhì)含量。高水分稻谷剛剛進入倉內(nèi),對儲藏條件的要求甚高,成本也較高,此外,若倉中空氣濕度小或通風(fēng)條件差,會降低稻谷水分含量,給倉儲行業(yè)帶來損失,還威脅到稻谷的加工品質(zhì),導(dǎo)致加工大米爆腰、破碎,整精米率下降,降低稻谷質(zhì)量,影響大米的食用口感與品質(zhì)。
四、我國稻谷儲藏技術(shù)的未來趨勢
(一)稻谷儲藏技術(shù)分區(qū)實施
我國幅員遼闊,不同地區(qū)由于地理位置、氣候條件和經(jīng)濟發(fā)展水平不同,要因地制宜、審時度勢地構(gòu)建多種倉儲模式。我國目前儲藏稻谷最常見的方式是常溫儲藏,但當(dāng)儲藏時間超過一定期限時將不再適宜儲藏,且南方地區(qū)夏季高溫多雨,如果依舊采用常溫儲藏,將導(dǎo)致稻谷出現(xiàn)霉變、蟲害等現(xiàn)象,影響稻谷品質(zhì),不再適合售賣和食用。稻谷儲藏時,需跟隨季節(jié)、位置的變化不斷調(diào)整倉儲措施,結(jié)合氣調(diào)、低溫等手段延長稻谷儲存時間,提高稻谷儲存質(zhì)量,讓稻谷儲藏更加科學(xué)合理,高效低耗地運用多種儲糧技術(shù)[24],打好“糧倉保衛(wèi)戰(zhàn)”,為建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)大國、強國提供有力的糧食保障。
(二)構(gòu)建農(nóng)戶儲糧新環(huán)境,降低糧農(nóng)儲糧損耗
第一,通過走訪調(diào)研、實地考察、網(wǎng)絡(luò)科普等線上線下相結(jié)合的模式廣泛宣傳稻谷儲藏的重要性,使糧農(nóng)對此予以重視,提升其安全儲糧意識;第二,為廣大糧農(nóng)提供經(jīng)濟、實用的儲糧技術(shù)咨詢服務(wù),方便其掌握科學(xué)儲糧知識,發(fā)揮科學(xué)儲糧示范農(nóng)戶帶頭作用,以一帶十提高糧農(nóng)的儲糧技術(shù)水平;第三,因地制宜、廣泛開發(fā)適用于全國各個地區(qū)不同農(nóng)戶儲糧的新裝備、新手段、新模式、新技術(shù)第四,鼓勵糧農(nóng)把稻谷上交國家,打造“糧食銀行”,推行“代民儲糧”“助民儲糧”服務(wù),為糧農(nóng)儲糧構(gòu)建新環(huán)境,最大限度降低糧農(nóng)儲糧損耗。
(三)提高儲糧設(shè)施標(biāo)準(zhǔn),推廣綠色儲糧技術(shù)
現(xiàn)階段,我國大部分儲糧設(shè)施主要是房式倉,此類設(shè)施的氣密性、隔熱性和防潮性一般,需要通過降溫、氣調(diào)等技術(shù)手段來改善倉儲環(huán)境,如此一來提高了儲糧成本,阻礙了綠色儲糧技術(shù)的實行。在今后進行倉房設(shè)計與改造時,應(yīng)將氣密性、隔熱性、防潮性作為重要指標(biāo)納入相關(guān)方案中考慮,統(tǒng)籌布局和規(guī)劃,盡量減少二次改造帶來的成本。針對傳統(tǒng)儲糧技術(shù)進行優(yōu)化,形成以氣調(diào)與低溫儲藏為主,綜合運用生物、物理等多種技術(shù)手段,進行害蟲防治,減少藥劑的投加劑量,大力推進節(jié)能、減排、降耗的稻谷儲藏“綠色一體化”戰(zhàn)略。
(四)維系稻谷儲藏水分含量
適當(dāng)?shù)乃钟欣诒3值竟绕焚|(zhì),但水分過高時,高溫儲藏會加快其陳化速度,這就需要政府出臺一系列農(nóng)業(yè)補助政策,引進一些功能完備、性能優(yōu)良、實用性強的烘干設(shè)備,減輕糧農(nóng)的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。使稻谷水分保持在安全范圍內(nèi),提升稻谷質(zhì)量與口感,最大限度減少稻谷自身因素對其品質(zhì)的不利影響。同時,也要配備谷冷機或空調(diào)等設(shè)備用于制冷和降溫,并不斷開發(fā)抑菌防霉新技術(shù)、新工藝,打造優(yōu)質(zhì)糧倉、品質(zhì)糧倉。
五、結(jié)語
稻谷作為一種主要的糧食作物,深受廣大人民群眾的喜愛。隨著經(jīng)濟全球化的日益發(fā)展,經(jīng)濟水平不斷提高,世界各國人民對稻谷質(zhì)量提出了更多新要求。需要采取保質(zhì)、保鮮措施提升稻谷儲存質(zhì)量,延緩稻谷品質(zhì)劣變,要將稻谷儲藏作為維系國計民生、事關(guān)社會穩(wěn)定的頭等大事。以往通常在糧倉管理方面下功夫,伴隨著相關(guān)研究的不斷推進,科技對稻谷儲藏的重要性愈加重要,需加大儲藏技術(shù)研究力度,真正實現(xiàn)藏糧于技。將飯碗始終掌握在我們自己手中,守住并管好天下糧倉,切實維護國家糧食安全。
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作者簡介:王炫凱(1998),男,碩士研究生,主要從事資源利用與植物保護研究。
曲寶成(1976),男,副研究員,碩士生導(dǎo)師,主要從事海水污染評價研究。