天下粮仓

天下粮仓 天下粮仓 民以食为天，粮食是人类赖以生存的物质基础。在我国几千 年的历史长河中，因饥荒引发动乱的例子不胜枚举。时至今 日，随着以家庭联产承包责任制为代表的农业政策的实施， 以及以袁隆平“杂交水稻”育种技术为代表的农科技术的不 断进步，粮食产量得到大幅提升，中国人民也似乎离饥饿越 来越远了。 然而，中国粮食安全真的高枕无忧了吗？对于这个问题，国 家粮食局科学研究院常务副院长吴子丹的回答显得冷静且 谨慎， “中国人口众多，粮食安全始终是一个巨大压力，如 果不能突破现代粮食储备技术的瓶颈，国家的粮食安全就难 以实现！ ” 国之大计：打造天下粮仓 粮食安全到底有多重要？最近的一次粮食危机足以说明一 切。2008 年初，粮食危机震撼全球，世界粮食库存一度跌破 历史新低，并带来连锁反应，米价大幅上涨、多国出现粮荒 进而引发社会动乱。 “手中无粮，心中发慌” ，粮食安全事关 国家的安全和社会的稳定。 从新中国成立以来，粮食问题便一直困扰着我国社会和经济 的发展。在那个粮食极度匮乏的年代，忍饥挨饿成了广大人 民群众的“家常便饭” 。直到上世纪 70 年代后期以来， “饥 饿”才逐渐远去。家庭联产承包责任制试点成功，借着改革 的春风， 在全国推广； 与此同时， 由袁隆平等培育出来的 “杂 交水稻” 也开始大面积推广种植。 生产力和生产关系的革新， 让我国粮食生产的潜力得到了空前释放。1984 年，我国粮食 总产量突破 8000 亿斤大关，当时所保持的人均 800 斤的记 录，至今还未曾被打破。 就在粮食产量不断提高的同时，粮食仓储方面存在的诸多问 题也开始不断暴露出来。仓容不足、仓储设施陈旧、技术和 设备落后等众多问题， 导致粮食储藏期间品质劣变快， 结露、 发热、虫害、霉变时有发生，中央储备粮中的陈化粮比例甚 至曾一度高达 15%！ 此外，说到我国的粮食安全问题，就不能不提中国的特殊国 情。中国是世界第一人口大国，假设 13 亿国民每人每天消 耗 1 斤粮食，全国一天就要消耗掉 13 亿斤粮食。因此一旦 遇到欠收、自然灾害等问题，我国粮食需求的压力将瞬间剧 增，如果没有足够的储备粮食，整个国家乃至世界的安全稳 定，都将面临巨大威胁。这便决定了我国粮仓必须具有储量 大、储期长等特点。 为了增强国家粮食宏观调控能力，从上世纪 90 年代初开始， 国务院决定建立国家专项粮食储备制度，逐步增加粮食储 备。1998 年以来，国家分批建设上千个大型国家储备粮库。 新建储备粮库采用了大仓容，高粮堆方案，单仓容量是过去 粮仓的 2 至 10 倍，并要求每批粮食有较长储存期。高大仓 型虽然节约土地，但是这种高大的仓型也给粮食的安全长期 储存带来很大的风险。 在吴子丹看来，粮食同样是有生命的，需要细心地呵护。 “粮 食是高能量的有机体，会呼吸、能发热。高大粮堆的温度、 水分分布难以均匀，会产生严重的湿热转移，导致粮食发热 变质、结露霉变或生虫；对高大粮堆进行常规熏蒸杀虫处理 时，熏蒸杀虫药剂不能充分渗透，存在熏蒸死角，杀虫不彻 底。而加大用药剂量，不仅会导致害虫抗性增强，而且药剂 残留也会增加， 对食品安全十分不利； 大仓容粮堆积热难散， 易导致粮食品质快速劣变，新建储备粮库的仓容大，单仓就 可装满千余辆普通卡车， 一旦粮食出问题， 倒仓处理时间长、 损失损耗更严重。 ” 新型粮仓即将建立起来，与之配套的新型粮食仓储技术却尚 未形成，而传统的储粮技术和经验早已无法适应新粮仓的需 求。发达国家的粮食周转率高，储藏周期短，一般只需 3 到 6 个月，与我国储备粮储藏时间相对较长的特殊国情相比， 所需的仓储技术亦有天壤之别。总而言之，很少有现成的技 术和装备可供我国借鉴应用。 为了保障国家粮食安全，突破这一技术难题，吴子丹所在的 项目单位从“七五”末期到“十五”期间，持续开展了 20 余项国家和省部级相关课题研究，经过系统研究储粮基础参 数、规律、方法和理论，实施关键技术攻关和集成创新，突 破了粮食储备技术这一“瓶颈” ，最终为国家储备粮的安全 储存提供了有力的技术支撑。 为粮食安全穿上“防弹衣” 生产是粮食安全的基础，储备是粮食安全的保证。如果说袁 隆平的杂交水稻技术是从生产领域着手，为粮食安全奠定了 重要基础，那么，吴子丹、卞科、徐永安等组成的项目团队， 则是以粮食储备技术为突破口，研究开发出新型的储粮技 术，恰似替粮食安全穿上了一件“防弹衣” 。 针对防治有害生物、保持储粮品质、降低损耗等粮食储备的 基本问题，和我国仓容大、粮堆高、储期长的特有情况，以 及绿色、节能、环保等新要求，吴子丹所在的项目单位经过 综合调研和多方论证，提出了“综合治理，实施以粮食储备 四合一’新技术为核心的集成创新”的总体思路。总体思路 确定以后，项目单位采取分兵出击、各个击破的战略，分别 在粮食储备技术、粮食储备理论和方法、储备粮物流配套技 术、无公害储粮技术拓展等几大领域展开了一系列创新行 动。 “四合一”粮储技术：突破瓶颈 在粮食储备技术方面，传统方法和单一技术无法解决高大粮 仓储粮中温度、水分、微生物和害虫等多因素影响储备粮品 质的问题。为此，项目单位先后研发了智能控制储粮机械通 风技术、低剂量磷化氢环流熏蒸技术、智能粮情检测分析技 术和高效谷物冷却技术，并将四项技术进行了集成创新和标 准化设计，一举破解了高大粮仓的储粮难题。 他们研究出来的智能控制储粮机械通风技术，运用自主研发 的粮食通风数学模型和计算机智能分析技术，可以精确预测 粮堆的平衡湿度和露点变化，跟踪大气和粮堆的温差、湿差 变化以控制通风， 防止了粮食结露霉变， 并大幅降低了能耗。 在低剂量磷化氢环流熏蒸技术中，他们开发出了均布气流、 低线速防爆的环流系统。其中，二氧化碳阻燃、精确定量的 仓外气体发生器、以及快速检测、适时补药等技术和设备， 更是突破了抗性治理的难题，用药量只有常规熏蒸的几分之 一。在这一技术基础上，他们项目单位还制订了粮食仓库磷 化氢环流熏蒸装备的国家标准。 智能粮情检测分析技术的创新则好比为仓库安装了“大脑” 。 针对以往粮情检测技术不能准确区分粮堆正常变化和异常 变化，造成漏报警影响储粮安全，或误报警浪费大量处置物 力人力等问题，项目单位运用自动学习和推理分析技术，建 立智能分析模型，进行粮温变化曲线的推理拟合，可准确分 析和预测粮情变化。该技术创新解决了基层储备粮库缺乏高 级专业分析人员、大量粮情数据不能及时分析的难题。该技 术克服了以往检测系统不耐熏蒸腐蚀、 不抗雷击、 可靠性差、 损坏率高等技术难题，为储粮安全提供了利器，并成为制订 《粮情测控系统》行业标准的依据。 机械制冷低温储粮需要精确地在线控制冷风温度和湿度，不 稳定的温湿度易造成储粮在降温中吸潮、结露、变质等。长 期以来，只有少数境外企业掌握着这种技术，因此，进口谷 物冷却机价格高、能耗较大，难以推广。为了不在这一技术 上受制于人，项目单位通过反复攻关，开发出了智能变频调 节、分级制冷、余热控湿等自主技术，冷却效率达到国外名 牌产品的 1.6 倍，价格却只需国外进口机型的一半。由于物 美价廉，谷物冷却低温储粮技术被大批储备粮库采用。相关 技术指标已纳入了国家标准和行业标准。 在以