農戶玉米穗儲糧倉的設計研究

◎ 劉 冰，胡韜綱

（吉林省糧油科學研究設計院，吉林 長春 130061）

吉林省是我國玉米主產區，玉米產量和商品量一直位居全國前列，2015年吉林省玉米總產量3 647萬t，占全國玉米總產量的16%（引自國家統計局2015年糧食產量公告）。吉林省農戶儲糧數量較多，農戶儲糧條件簡陋，儲糧技術落后，糧食數量質量損失嚴重，每年鼠害、霉變等導致的玉米損失率約為11.77%。為減少農戶儲糧損失，保障國家糧食安全，在國家科研基金的支持下，吉林省糧科院開始了針對吉林省氣候特點的農戶科學儲糧裝具研發工作。

1 吉林省農戶玉米儲藏特點

吉林省農戶新收獲玉米以穗狀形式儲存，新收獲玉米水分含量較高，近3 a平均水分含量均在28%以上，而玉米收獲季節氣溫高、空氣濕度大，玉米生霉變質現象時有發生。省內各地區農戶儲糧意識和習慣并不相同，西部的白城和松原地區鹽堿地較多，土地貧瘠糧食產量低，農戶習慣在玉米收獲后立即出售，玉米以自然堆放形式為主（即地趴糧），僅少量養殖農戶儲存玉米穗；中部的長春、吉林和四平等地土地平坦肥沃，農戶習慣糧食收獲后裝倉（棧）擇機銷售；東部的白山、通化和延邊等地處長白山區，糧食機械化作業率低，糧食產量少，農戶習慣將玉米穗裝倉儲存。

2 單側通風的玉米穗儲糧倉

為滿足農戶玉米穗狀儲存和快速通風降水的特點，2009年玉米穗儲糧倉的研制工作開始，經過組織調研和科學論證，玉米穗儲糧倉設計為鋼骨架金屬網結構（自然通風降水），解決新收獲玉米穗水分高、易霉變、易受鼠害等方面的問題，經農戶裝倉儲糧試驗表明，該倉通風效果良好，不易發生霉變，可防鼠雀和家禽，所儲玉米穗基本無損失（損失率約為0），保障了糧食的數量安全和質量安全。

220型玉米穗儲糧倉（6.0 m×1.6 m×2.3 m）如圖1所示，完成于2010年，設計倉容為22 m3，可儲濕玉米穗13 t（折合干玉米粒9 t），滿足0.7 hm2土地所產玉米的需要，被列為國家農戶科學儲糧專項工程推廣倉型，5 a來已在吉林省推廣45.6萬套，累計儲糧592.8 t玉米穗，保障了吉林省玉米數量和質量安全，產生了可觀的經濟效益和社會效益。

圖1 220型農戶科學儲糧倉圖

一是增加了糧食有效供給，全省45.6萬套儲糧倉共減少玉米損失損耗約41萬t，相當于增加糧食有效供給41萬t。二是相當于再造“無形糧田”，按1 hm2玉米產量12.5 t計算，相當于增加3.28萬hm2土地。三是節約了淡水資源。按玉米生育期1 hm2土地用水0.3萬t計算，可節約用水近1億t。四是減少了化肥投入。按1 hm2施肥1.2標噸計算，可節約3.94萬標噸化肥。五是節能降耗。45.6萬套儲糧倉所儲存濕玉米穗經自然通風降水后，折合干玉米粒約410萬t，自然降水不需要企業烘干。按照1 t濕糧烘干耗煤40 kg，可節約用煤16.4萬t；每噸濕糧烘干用電按10度計，可節約用電0.41億度。

3 中部空心結構的玉米穗儲糧倉

為節約土地使用面積，提高單位面積玉米穗儲量，設計玉米穗儲糧倉時，將空氣對流傳熱的“煙囪效應”與傳統自然通風相結合，創新設計了中部空心結構的120 m3（如圖2所示）和150 m3儲糧倉（如圖3所示），儲濕玉米穗分別達到68 t和85 t。這些糧倉均設計為1.5 m糧層厚度，自然風單側穿過玉米穗糧層后，在糧倉中部的空間內完成氣體交換，可實現玉米穗自然通風降水的效果，經過為期7個月玉米穗儲糧試驗，玉米水分降至安全水分以下，所儲玉米穗質量安全，沒有霉變事故的發生，實現了儲糧安全。

圖2 1200型農戶科學儲糧倉及配套設備圖

圖3 1500型農戶科學儲糧倉及配套設備圖

4 關于玉米穗儲糧倉設計的探討

（1）由于玉米穗在金屬網表面的摩擦力計算缺少科學算法和計算公式，目前僅能通過裝倉試驗驗證糧倉結構穩定性；由于缺少各儲糧地區自然風模型數據，吉林省儲糧倉設計寬度目前選取保守的1.6 m，而通過在九臺、雙陽等地試制1.8 m寬度儲糧倉并進行裝糧試驗，玉米穗儲藏依然安全。

（2）農戶玉米穗儲糧倉在設計時，既要考慮儲糧安全性，又要考慮加工成本和農戶使用環境，隨著儲糧倉裝糧高度的增加，糧倉側壁和底部材料強度需相應提升，倉底地面需混凝土硬化，并需配套玉米穗進出倉設備。因此，農戶玉米穗儲糧倉單倉高度和容量不宜過大，當需要增加倉容時，可以采取多單元組合式儲糧，降低加工成本，實現結構安全和儲糧安全。

（3）農戶儲糧倉設計時應因地制宜，并與玉米穗進出倉工藝配套，如帶式輸送機作業時，應設計小尺寸倉門，防止玉米穗流出過多過快，堵塞玉米穗輸送機；小型鏟車作業時，應設計大尺寸倉門，否則糧食不易流出，降低作業效率。