晉北地區農戶馬鈴薯貯藏窖改造與貯藏效果試驗

杜培兵 范向斌 白小東 張永福 楊春 齊海英 王興濤 毛向紅 朱智慧 陳云 岳新麗

摘?要：

晉北地區具有天然冷空氣資源優勢，試驗依據空氣流動方向上熱下冷的對流原理，使薯堆內與窖內外快速通風換氣，本文提出了農戶馬鈴薯貯藏窖的改造技術方案，并比較研究馬鈴薯傳統窖、自然通風窖和強制通風窖對馬鈴薯的貯藏效果，為馬鈴薯貯藏提供理論依據。試驗結果表明：農戶馬鈴薯貯藏窖改造后2種模式，以強制通風效果最好，自然通風次之，二者都能夠有效調節窖內溫濕度，降低貯藏馬鈴薯的腐爛率和發芽率，農戶馬鈴薯貯藏窖改造技術在晉北馬鈴薯主產區具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：

馬鈴薯傳統窖; 自然通風窖;強制通風窖;改造技術;貯藏效果

中圖分類號：S-3

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230004

引言

山西省馬鈴薯種植的特點是生產規模小，相對分散，馬鈴薯的貯藏主要以戶為單位，90%以上是以傳統的農戶小型土窯窖為主。土窯窖結構簡單，由于造價低、保溫性好，因此被廣大山區農戶普遍采用[1]。但是傳統土窯有很多缺點，如窖內通風較差，不能充分利用自然冷源;溫濕度的可控性也較差，不利于薯堆內部熱量散發，致使馬鈴薯腐爛和發芽較重，貯藏損失較大，達不到理想的貯藏效果[2]。為改善傳統馬鈴薯窯窖貯藏條件，減少馬鈴薯塊莖在貯藏期間腐爛和發芽現象，減少貯藏損失，對農戶小型馬鈴薯貯藏窖進行改造試驗，優化了貯藏技術。

1?材料與方法

1.1?材料與設備

1.1.1?試驗材料

馬鈴薯品種：當地主栽品種晉薯16號馬鈴薯（2018年10月10日收獲），收獲后在5℃避光愈傷5d，挑選大小適中、無機械傷，無病馬鈴薯塊莖作為試驗材料。

改造貯藏窖材料： PVC管、三通、彎頭、磚、鋼卡、軸流風機、電線和砂子。

1.1.2?試驗地點

山西省大同市廣靈縣梁莊鄉曹莊村農戶貯藏窖。

1.1.3?試驗儀器

L95-63溫濕度記錄儀，由上海發泰精密儀器儀表有限公司生產; TPJ-26-G二氧化碳檢測儀，由浙江托普云農科技股份有限公司生產。

1.2?試驗方法

1.2.1?自然通風窖改造

自然通風窖利用進風口低和出風口高（3～5m）形成氣壓差，使天然冷空氣進入窖內與窖內熱空氣形成對流。自然通風窖改造方法：在農戶傳統馬鈴薯貯藏窖基礎上進行改造，主通風管與外界連通，出風管道安裝在窖頂，主通風和出風管使用直徑10cm的PVC塑料管制成，將通風管道鋪設在地面上，窖內地面安裝若干個“口”字型通風管，每個“口”字型通風管都和主通風管連接，安裝在窖體底部，“口”字型通風設施中心豎立1.5m高PVC管，豎立管和支管道均勻打孔，孔面積總和大于進風口和出風口面積，以免氣流受阻，使馬鈴薯薯堆內部熱空氣快速到達窖頂部（如圖1所示）。貯藏期內，馬鈴薯呼吸產生的熱量使窖內溫度升高，冷空氣通過主通風管從窖外進入窖內，接著進入支通風管，再進入薯堆內部，與薯堆內部進行空氣交換后，最后由出風管道排出窖外[3]。

1.2.2?強制通風窖改造

在自然通風窖基礎上進行改造，將通風管道連通并匯集到1個進風口，進風口或出風口處安裝軸流風機，如圖2所示。如果貯藏窖通電不方便，可以用小型柴油發電機或太陽能板發動機提供電源[4]。

1.2.3?馬鈴薯貯藏效果試驗

2018年10月15日馬鈴薯全部入窖貯藏，試驗開始， 2019年4月15日試驗結束，整個試驗時間為180d;試驗農戶窖均為地下式窯窖，馬鈴薯貯藏量占窖容積的1/2～1/3之間，自然通風窖和強制通風窖內安裝通風設施，農戶傳統貯藏窖內沒有安裝通風設施（對照）。

入窖前進行挑揀分級，去除病薯、爛薯和傷薯。貯藏期間記錄窖內外溫濕度（設定記錄間隔時間為2h），并記錄窖內CO2濃度。在試驗結束時采用隨機抽樣調查方法，統計馬鈴薯薯塊的腐爛率和發芽率。分別從近窯口的1/3 處、1/2 處、距窖口最遠處的薯堆中間隨機取100個薯塊，調查病、爛薯和發芽薯的情況，3處的平均值即為薯塊腐爛率或發芽率。計算公式：腐爛率（%）=腐爛薯塊個數/馬鈴薯總個數×100;發芽率（%）=發芽薯塊個數/馬鈴薯總個數x100[5]。

2?結果與分析

2.1?馬鈴薯貯藏窖內外的溫濕度及CO2濃度變化

2.1.1?溫度變化

從圖3可以看出，窖外平均溫度變化幅度較大，最高溫度為8.8℃，最低溫度為-15℃，溫差達到23.8℃，而窖內平均溫度相對變幅較小。在馬鈴薯入窖初期，強制通風窖溫度比農戶傳統貯藏窖（對照）低34.7%，自然通風窖溫度比農戶傳統貯藏窖低7.37%;2019年2月中旬，窖內溫度達到最低，自然通風窖比農戶傳統貯藏窖低42.00%，強制通風窖比農戶傳統貯藏窖低62.00%;在2019年3月上旬以后，隨著外界溫度的上升，窖內溫度也開始回升，農戶傳統貯藏窖內溫度一直都高于經過改造的自然通風窖和強制通風窖。試驗結果表明：窖外溫度變化對窖內溫度影響較小，強制通風窖窖內溫度最低，自然通風窖次之，農戶傳統馬鈴薯貯藏窖溫度最高。自然通風窖和強制通風馬鈴薯貯藏窖能夠有效調節窖內溫度。

2.1.2?濕度變化

從圖4可以看出，窖內濕度相對變幅較小，自然通風和強制通風貯藏窖最高濕度分別為85%、82%，且最低濕度均在75%以上，馬鈴薯的水分損失小，保鮮效果好。自然通風和強制通風馬鈴薯貯藏窖與傳統馬鈴薯貯藏窖相比，在馬鈴薯入窖初期，窖內的平均濕度都比較接近，強制通風窖比農戶傳統貯藏窖（對照）低12.6%，自然通風窖比農戶傳統貯藏窖低9.38%;2018年11月下旬，窖內平均濕度達到最低，強制通風窖為75%，比農戶傳統貯藏窖低13.79%，自然通風窖為78%，比農戶傳統貯藏窖低10.34%;2019年2月以后，自然通風窖和強制通風窖內的平均濕度開始下降，試驗結果表明，自然通風窖和強制通風窖對窖內濕度具有一定的調節作用，適宜的窖內濕度可以使薯塊保持新鮮。3個處理RH變化趨勢基本相同，自然通風窖和強制通風窖中相對濕度始終在75%～89%之間，低于傳統窖中的相對濕度86%～95%，有利于控制貯藏過程致病菌的生長。

自然通風窖和強制通風窖由于通風效果良好，能夠有效調節窖內溫濕度，以強制通風窖效果最好，自然通風窖次之。而農戶傳統馬鈴薯貯藏窖由于通風不良，窖內溫濕度控制性較差。

2.1.3?CO2濃度變化

由圖5可知，貯藏期間農戶傳統馬鈴薯貯藏窖處理中CO2濃度上升明顯，180d時CO2濃度為1.50%，自然通風窖CO2濃度上升緩慢，而強制通風馬鈴薯貯藏窖中前期CO2濃度波動緩慢、后期略下降，CO2濃度始終低于0.25%。強制通風窖和自然通風窖與農戶傳統馬鈴薯貯藏窖相比，貯藏180d時窖內CO2濃度分別降低1.4%和1.10%。強制通風窖、自然通風窖和農戶傳統馬鈴薯貯藏窖CO2濃度差異都極顯著，強制通風窖和自然通風窖之間差異不顯著。強制通風窖和自然通風窖顯著降低了馬鈴薯貯藏窖的CO2濃度，有效避免CO2積累對馬鈴薯塊莖造成生理傷害。

2.2?馬鈴薯貯藏效果

從表1可以看出，馬鈴薯貯藏180d，強制通風窖內的馬鈴薯的腐爛率為7.56%，自然通風窖內馬鈴薯的腐爛率為10.89%，農戶傳統貯藏窖（CK）內馬鈴薯的腐爛率為16.89%。農戶傳統貯藏窖腐爛率最高，自然通風窖的腐爛率較對照降低了6%，強制通風窖的腐爛率較對照降低了9.33%，強制通風窖的腐爛率低于自然通風窖。農戶傳統窖、自然通風窖和強制通風窖貯藏腐爛率在0.05水平上差異都達到顯著水平，農戶傳統窖和自然通風窖貯藏腐爛率在0.01水平上差異不顯著，分別與農戶傳統窖差異顯著。

從表2可以看出，馬鈴薯貯藏180d，自然通風窖內的馬鈴薯的發芽率為15.22%，強制通風窖內馬鈴薯的發芽率為9.56%，農戶傳統貯藏窖（CK）內馬鈴薯的發芽率為62.00%;自然通風窖的發芽率較農戶傳統貯藏窖低46.78%，強制通風窖的發芽率較農戶傳統貯藏窖低52.44%。農戶傳統窖、自然通風窖和強制通風窖貯藏發芽率在0.05水平上差異都達到顯著水平，農戶傳統窖和自然通風窖貯藏發芽率在0.01水平上差異不顯著，分別與農戶傳統窖差異顯著。

3?結果與討論

農戶馬鈴薯貯藏窖經過改造后的2種模式，強制通風窖效果最好，其次是自然通風窖，都能夠有效調節窖內溫濕度，使馬鈴薯貯藏期間窖內平均溫濕度要低于傳統貯藏窖;強制通風窖發芽率和腐爛率最低，其次自然通風窖，與傳統馬鈴薯貯藏窖相比，二者的發芽率和腐爛率差異都達到顯著水平。強制通風窖和自然通風窖改善了馬鈴薯的貯藏環境，解決了馬鈴薯貯藏中普遍存在的爛薯和發芽現象。

為了有效地減少馬鈴薯貯藏期間薯塊腐爛、病害發生和發芽等現象，建議做好以下工作：合理使用化肥和有機肥。尤其在馬鈴薯生長后期，不宜大量施肥，避免植株徒長，延長熟期，致使薯塊不能完全成熟，從而降低薯塊品質，影響耐貯儲性;保持適宜的窖藏環境。 注意窖內通風、調空號窖內溫濕度;嚴格把守入窖薯塊質量，以免病菌傳染;貯藏期間可選用適當有效的藥劑防治馬鈴薯病菌的發生和蔓延。

綜上所述，在農戶傳統窖洞的基礎上進行內部通風改造的馬鈴薯貯藏窖2種模式，強制通風窖和自然通風窖能夠有效調節窖內溫濕度，可以建立馬鈴薯塊莖理想的貯藏環境，降低貯藏馬鈴薯的腐爛率和發芽率[6]。因此，農戶馬鈴薯貯藏窖改造技術在晉北馬鈴薯主產區具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1] 梁海亭.馬鈴薯土窯洞批量貯藏技術[J].山西農業，2006（24）：34.

[2]周福君，劉健，喬穎，等.利用自然冷資源貯藏保鮮的應用研究陰[J].農機化研究，2001（1）：93-94.

[3]蔡學斌，陳彥云.馬鈴薯窖藏設計與推廣應用[J].農業工程技術（農產品加工業），2009（11）：34-35.

[4]段偉偉，胡麗君.馬鈴薯貯藏技術的研究現狀[J].農業科技通訊，2012（4）：21-23.

[5]李海珀，陳亞蘭.不同貯藏庫對馬鈴薯貯藏效果的分析[J].農業科技與信息，2017（6）：49-50.

[6]李守強，田世龍，葛霞，等. 強制通風智能控制儀對馬鈴薯貯藏窖的環境調控效果試驗[J]. 糧食加工，2017（2）：66-69.

作者簡介：

杜培兵（1971-）男，本科，副研究員。研究方向：馬鈴薯育種栽培研究;

范向斌（1972-）女，本科，副研究員。研究方向：馬鈴薯育種栽培研究。