绿色充氮气调储粮技术实仓试验研究VIP

计算，6 0m 跨度仓房可节省近6 0 0 元；在近两年的试验中，虽然没有卫生残留方面的数据，但减少药剂残留不 言而喻。 4 讨论 采用何种比例施药也取决于地域气候条件、储粮仓房、储粮技术、虫情等多方面因素。所以建议在在北 方地区尤其是东北地区要根据实际情况采用施用防护剂。 绿色充氮气调储粮技术实仓试验研究 罗飞天唐上强庞振等 ( 广西防城港国家粮食储备库) 随着科学技术的进步和人民群众生活水平的提高，广大消费者越来越注重产品的质量，对绿色产品的需 求不断增加，也增强了对环境保护的意识，这就使得具有绿色环保概念的产品越来越受到世人的关注。特别 是在粮食仓储行业方面，粮食的储藏方式也从常规化学药剂储粮方式逐步向气调、低温、物理和生物综合防 治等绿色储粮方向发展。 进入二十一世纪以后，随着我国空分技术的快速发展和工业技术水平的进步，为解决充氮气调储粮技术 创造了有利条件。我库早在2 0 0 5 年就开始了对绿色充氮气调储粮技术方面的专项研究，进行了大规模绿色 充氮气调储粮技术实仓试验并取得了成功，目前广西防城港国家粮食储备库进行绿色充氮气调储粮生产性 试验的粮食已达2 5 1 1 3t ) 。 徊) 一 图l 绿色充氮气调储粮技术工作原理流程图 l 技术原理 利用仓外氮气生产设备生产高纯度氮气( 9 9 5 以上) ，通过预先铺设的氮气输送管道将氮气输入气密 性能良好的气调仓房内氮气可从仓房地面的通风道或者从粮面环流管进人密闭的粮堆空间内。然后开启 专用环流风机进行气体强制循环，使仓内各部位的氮气浓度均匀一致，经多次充氮后直至达到储粮害虫致死 浓度将储粮害虫杀死，并且长时间将仓内的氮气浓度保持在一定的范围内以达到低氧储藏的目的。通过改 变粮堆内的气体组成分，形成一个不利于储粮害虫和微生物生长繁殖的高氮低氧生态环境，从而达到使储粮 害虫停止危害、无法生长繁殖、直至窒息死亡，抑制粮食呼吸，减少氧( O ：) 对粮食营养物质的消耗和氧化劣 变，延缓粮食品质陈化的目的。绿色充氮气调储粮技术工作原理流程图见图l 。 4 3 R 2 供试仓房 选择粮库8 号仓作为绿色充氮气调储粮试验仓，仓房长4 2m ，宽3 0m ，实仓气密性大于3 0 0s ，储粮为 2 0 0 3 年产美国进口软质白小麦，存粮：5 1 2 0 t ，容重：8 1 1g L 。水分1 0 2 ，杂质0 6 ，粮温正常。 试验前扦样检测8 号仓的虫口密度，主要虫种为锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟谷盗、书虱、谷蠢、玉米象，密 度为3 5 头蚝。 根据试验方案要求，结合本库实际情况，所选取的试验虫样主要以采集在本库出现较多、抗性较大的储 粮害虫如锈赤扁谷盗、赤拟谷盗、玉米象为主( 因书虱个体太小无法装入虫笼) ，并将其分成l l 组，每组内分 别有赤拟谷盗l O 头、锈赤扁谷盗1 0 头、玉米象3 0 头。在进行绿色充氮气调储粮试验过程中随时检查害虫 的活动情况。 3 试验材料 3 1 制氦机组 由我库与专业厂家共同研制完成，产氮量为3 0m 3 h ，设计氮气输出纯度为9 9 5 ，实测氮气输出纯度最 高可达9 9 9 9 。 3 2 仓房气密性材料 尼龙薄膜、塑料密封槽管、橡胶密封条、单组份丁基密封胶、改性沥青若干。 3 空气呼吸器一套 由呼吸面罩、供气阀、储气罐、报警器、空气压缩机等组成，用途：主要是用于进入充氮气调仓内进行粮情 检查，如果该呼吸器用于常规化学药剂熏蒸杀虫时作为防护器材效果更佳。 此 西 荔。 雨 图28 仓虫笼分布图 3 4 其本材料 氧量分析仪一台：型号为N F Y Ic ；测量范围：2 5 O 0 ：；仓内氮气浓度环流平衡系统一套( 由本库自 主研制) 。仓房气密性测定装置一套。 4 试验方法 4 1 供试害虫放置 在试验前先扦样检测试验仓的虫害密度，密封仓房前将1 l 组试虫装入虫笼，按图2 所标示的位置用扦 样器装虫笼放置到粮堆的不同部位。 4 3 9 4 2 仓房密闭处理 入仓前先将仓房地坪的伸缩缝、裂缝等缝隙清理干净( 有条件者应便用压缩空气进行清理) 然后灌人改 性沥青凉干待用；仓房内墙四周装粮线以下悬挂尼龙薄膜进行密闭处理；仓房大门、通风口用尼龙薄膜加单 组份丁基密封胶进行密封处理；仓房粮堆表面的密闭方法为：先用多幅尼龙薄膜焊接成整张比粮堆表面积略 大的大薄膜，然后用塑料密封槽管、橡胶密封条将薄膜密封起来，全仓形成一个典型的五面薄膜密闭模式。 仓房密闭工作完成后还必须进行气密性检测，实仓气密性必须达到5m i n 以上方，否则应继续查漏补洞直至 达标为止。 4 3 充氮操作 开始充氮前先将试验仓的进气阀门打开，同时关闭排气口阀门，启动制氮机组使之开始制氮，制氮机组 刚开始工作时所生产的氮气纯度比较低，一般只有9 0 左右，制氮机组须工作3 4h 后输出氮气的纯度才 能达到9 9 5 以上，开启制氮机组阀门通过专用输气管道向试验仓充人氮气，一般需要经过五个阶段( 或5 次) 的充氮后才能达到害虫的致死氮浓度。当每一个( 或每次) 充氮阶段结束后都必须开启仓内氮气浓度平 衡系统进行氮气的环流平衡，务必使仓房粮堆内各部位的氮气浓度基本一致才能进行下一阶段的充氮工作， 这样每完成一个阶段的充氮工作粮堆空间内的氮气浓度就会进一步升高、而氧浓度则会进一步下降，经过上 述多个阶段的反复充氮后，粮堆空间的氮气浓度就能达到9 8 以上。 4 4 ( 氮气) 检测 在试验仓进行充氮气调期间，我们使用N F Y Ic 氧量分析仪对粮堆内的气体浓度进行检测，氧气( 氮 气) 浓度检测布点平面图见图3 。 北 5 试验结果 图38 仓气体检测管排布图 东 5 1 杀虫效果 进行第一阶段充气时仓内的氮气浓度从7 8 上升至8 6 8 3 ，这时在粮堆表面及走道板上可以观测到 锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟谷盗、书虱开始进行较为剧烈活动，害虫玉米象的主要表现为慌乱、漫无目的四处 爬行；当进行第二阶段充氮时，仓内的氮气浓度从8 6 8 3 上升至9 1 7 4 ，上述害虫开始更为剧烈的四处爬 行，并有少量害虫身体翻转、四脚朝天呈死亡状；当进行第三阶段充氮时，这时仓内的氮气浓度从9 1 7 4 上 升至9 4 8 2 ，粮堆中储粮害虫的表现为行动迟缓，走走停停，已不能危害粮食，身子多为四脚朝天的翻转状 态。其中赤拟谷盗表现比较特殊，该虫多以几十头或成百上千头地聚集在走道板或粮面某个部位作缓慢爬 动；当进行第四阶段充氮时，这时仓内的氮气浓度从9 4 ，8 2 上升至9 6 7 5 ，除了上述害虫继续表现为濒于 死亡的状态外，开始有少量玉米象出现在走道板边上作缓慢爬行状，谷蠹也开始出现在粮堆表面和走道板边 “0 - 上缓慢爬行或四脚朝天躺在走道板上，呈现出即将死亡的状态；当进行到第五阶段充氮时，粮堆氮气浓度已 上升至9 8 1 2 ，经检查发现锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟谷盗、书虱、玉米象、谷蠹等储粮害虫已陆续死亡，至第 十天( 即1 0 月1 3 日) 进仓检查时已没有发现活虫。该仓氮气浓度从9 8 1 2 下降至9 2 3 6 共保持了1 3 1 天( 中间不进行充氮) ，经检查没有发现活虫，直至2 0 0 7 年2 月2 1 日在粮面走道板上发现四脚朝天的锈赤扁 谷盗二头和赤拟谷盗一头，已处于死亡状态，我们随即对该仓进行补充氮气，共开机7 2 小时，充氮结束时粮 堆的氨气浓度上升至9 5 ，5 至2 0 0 7 年5 月3 1 日止，经检测试验仓8 仓粮堆空问的氮气浓度仍保持在9 3 左右，没有发现活虫。 在供试害虫的试验方面，我们选择每一个虫笼放人赤拟谷盗1 0 头、锈赤扁谷盗1 0 头、玉米象3 0 头进行 试验观察，在进行第一阶段充氮时( 氮气浓度8 6 8 3 ) ，害虫表现极为紧张。不停地进行爬动；进行第二阶级 充氮时( 氮气浓度9 1 7 4 ) ，发现虫笼中平均已有3 0 的害虫死亡( 各组虫笼中死亡害虫的比例、虫种基本 相同) ，存活下来的试虫行走缓慢，接近死亡；到了第三阶段充氮结束时( 即进行充氮的第十一天，仓内氖气浓 度为9 4 8 2 ) ，经检查虫笼中的玉米象、赤拟谷盗、锈赤扁谷盗已全部死亡。从害虫死亡的速度来看，供试虫 笼中的害虫比实仓中害虫死亡速度要快得多，究其原因我们认是虫笼空间较小，而供试害虫的密度又比较 大两种害虫在一起相互纠缠、挤压加速其体能的消耗，这是造成其快速死亡主要原因，此外，埋没于粮堆中、 下层虫笼害虫的死亡速度比上层虫笼的害虫快。因此，我们认为做充氮气调储粮害虫死亡率检测时，不能用 供试害虫的死亡率代表实仓害虫的死亡率，更不能以此时仓内的氮气浓度作为害虫的致死浓度，各项数据的 测定应以实仓害虫的死亡率为1 0 0 为基准，我们应特别注意这种特殊的现象。 5 2 试验仓氮气和氧气浓度的变化情况 表18 仓氨气和氧气浓度变化 注：克氯参教为：榆出氯气漉量为2 8m h ，蝓出氮气纯度为9 9 8 。 从表l 中看出，试验仓从2 0 0 6 年9 月1 2 日开始第一阶段( 即阶段1 ) 充氮至2 0 0 6 年l o 月3 日的第五阶 段( 即阶段5 ) 充氮结束，氮气浓度从正常空气的7 8 上升至9 8 1 2 ；而氧气浓度则从正常空气的2 1 下降 至1 8 8 。制氮机组总工作时间为3 5 1 7 5h ，充氮时间跨度为3 1d ，这是因为每一个充氯阶段结束后都要 进行约2 4h 的氮浓度环流平衡的缘故。 5 3 粮食在试验期间的品质变化见表2 表2 试验仓充氨前后与对照仓储粮品质比较 从表2 可以看出，试验仓的品质变化较小，而对照仓由于没有进行充氮储粮它的品质变化幅度较大，面 筋吸水量值下降速度快，品尝评分值也有明显差别。 5 4 经济效益对比 我们选择与8 号充氮储粮气调仓的仓型溶量、储粮数量基本相同的7 号常规仓进行正常储粮一年的运 4 4 1 行费用比较，对比结果见表3 表3 充氨气调储粮与常规熏蒸储粮费用比较分析表 ( 单位：元) 从表2 费用比较分析中看出，充氮气调储粮与常规熏蒸储粮所需开支的费用二者相差并不是很大如果 按吨粮费用计算充氮气调储粮约为1 0 l 元t ，而常规熏蒸储粮约为O 8 9 元吨，二者也十分接近，由于现在 进行的是单仓费用比较，实际上由于充氮气调储粮还有一个多仓充氮尾气综合利用的优势，可大幅度减少费 用开支2 0 一3 5 ，因此，充氮气调储粮的实际吨粮费用开支一般为0 6 元一o 8 元t 左右，比常规熏蒸储 粮费用低。 6分析与讨论 6 1 杀虫效果分析 与采用常规的粮食储存方法相比绿色充氮气调储粮技术无论在杀虫效果和防治费用上都有很大的优 势，而且有效地避免了常规储粮化学药剂对粮食和环境的污染，为抑制储粮害虫的抗药性提供了新方法。试 验仓高氮低氧环境条件下，成功地抑制了虫、霉的生长繁殖，氮绿色储粮技术对第一食性害虫如谷蠹、玉米象 等有良好的防治效果，虫害死亡率为1 0 0 ；对于一些公认的、抗药性高且难以防治的第二食性害虫如锈赤扁 谷盗、赤拟谷盗、锯谷盗、书虱、螨类等更具有独特的杀虫效果。虫害死亡率为1 0 0 ，杀虫效果超出了我们的 预期，究其原因就是储粮害虫在这种高氮低氧恶劣环境条件下根本无法繁殖、生存，所以采取充氮绿色储粮 技术防治储粮害虫是灭绝式的，而采用储粮化学药剂防治害虫则维以达到这样的效果。对照仓在不到l O 个 月的时间就进行了二次使用磷化铝化学药剂熏蒸杀虫。 6 2 气调储粮功能分析 采用绿色充氮储粮技术还可以解决许多过去采取常规方法储稂解决不了的难题，如在常规方法储藏过 程中由于长期采用磷化氢熏蒸粮食，经常造成对粮情监测系统的集成电路采集器、测温电阻被腐蚀损坏；导 致储粮害虫产生了严重的抗药性，出现了如锈赤扁谷盗、书虱、螨类等“杀”不死的虫种；会造成药剂残留而污 染粮食、危害人体和破坏环境等问题。 在海滨地区采用磷化铝延时熏蒸的应用试验 王文峥滕文华 ( 中央储备粮哈尔滨直属库) 摘要通过对位于海滨地区的简易房式仓进行密闭遮光隔潮改造，使小