◎ 溫兆龍,彭志才,祝 勛,彭建平
(中央儲備糧寧鄉直屬庫有限公司,湖南 長沙 410600)
二十四節氣,是古代人們根據北斗七星斗柄旋轉指向(斗轉星移)制定,成為當時人們判斷時節變化的依據,它是古人指導農耕生產的時間體系,在漫長的農耕社會中,二十四節氣發揮著重要作用,它不僅是歷代官府頒布的時間準繩,也是指導農業生產和日常生活中人們預知冷暖雪雨的指南針[1]。商、周時期,即有“四時、八節”出現,漢武帝時期采用圭表測影“平均時間法”在黃河流域測出日短至之日作為冬至日,以冬至日為二十四節氣的起點,將冬至到下一個冬至之間的時間段(約365 d)分割為24段(每段15 d)。現行的二十四節氣來自于300多年前訂立的依據太陽黃經度數劃分的方法,在與古代基本相近的基礎上更精準地用黃經度數劃分二十四節氣,自1645年起沿用至今。
糧食是農耕的產物,也是人類生存的基礎。新石器時代以來,隨著原始農業的發展,農業生產形成一定規模,一些部落糧食出現剩余,因此出現了糧食儲藏,在現代乃至未來,糧食儲藏是事關國計民生的大事。隨著科技的日新月異,儲糧方式得到很大改進,不僅倉型眾多,而且各種科技手段也不斷涌現,如空調控溫、氮氣氣調、內環流控溫和低溫儲藏等,都是人為創造低溫、低氧、干燥的逆自然環境,使糧食更加保質保鮮,同時儲存時間更久。筆者認為,最好的儲糧方法應是充分利用自然資源,結合一些技術手段,實現經濟、環保、有效的糧食儲藏。二十四節氣是幾千年來人們對氣候規律的總結,研究二十四節氣與糧食儲藏的關系,可以更節能地開展科學儲糧工作。但是,各地二十四節氣在氣候上有很大區別,本文根據湖南地區的氣候特征展開研究。
湖南省介于東經108°47′~114°15′,北緯24°38′~30°08′,屬大陸性亞熱帶季風濕潤氣候。各地年平均氣溫一般為16~19 ℃,冬季最冷月(1月)平均溫度在4 ℃以上,日平均氣溫在0 ℃以下的天數平均每年不超過10 d,春、秋兩季平均氣溫大多在16~19 ℃,夏季平均氣溫大多在26~29 ℃[2]。湖南省四季分明,屬第五儲糧生態區(中溫高濕地區),春雨多、夏熱長、秋涼遲、冬冷短[3]。根據筆者多年來的糧食儲藏工作經驗,湖南地區一般采用春密閉、夏控溫、秋通風、冬蓄冷等技術手段,保障儲糧質量。各個儲糧措施最好的時間段可以根據二十四節氣進一步細分。
密閉是指采用塑料薄膜和隔熱材料對儲糧倉房的門、窗、孔和洞等與外界相通的地方進行密封處理。湖南地區位于北回歸線以北,在立春后7 d左右氣溫仍然較低,因此選在立春到雨水之間這個時段進行密閉處理最為適宜。到雨水后,天氣變化不定,雨天增多,溫濕度漸增,如未及時密閉,容易造成糧堆內的空氣從低溫干燥變成低溫濕冷,不利于下一季節的糧食儲藏。驚蟄、春分后,最高溫度可達20 ℃以上,清明、谷雨后,25 ℃以上的天氣可能出現,濕度接近飽和,密閉工作如未完成,將導致糧溫升高。尤其是立夏、小滿、芒種時節,降水猛增,氣溫升高,是自然界中種子發芽、生長的最佳時期,糧食作為種子,將其與自然界隔離,儲存于低溫、干燥、黑暗的環境,是延長儲存周期最適宜的方法。
控溫是現代儲藏的產物,即通過空調、谷物冷卻機等制冷設備,控制倉房外界熱源輸入對糧堆的影響。夏至是陽光直射北回歸線的時間,前期雖然氣溫早有升高,但依靠倉房的保冷隔熱、密封密閉等措施,受到的影響并不明顯。但夏至開始后,物理隔離措施作用已不明顯,糧堆最高糧溫可達27 ℃左右,表層溫度甚至可達30 ℃以上,是儲糧害蟲最適宜的生長溫度。夏至也是開始控溫的最佳時期,適當開啟倉內空調,至小暑、大暑時期則加大控溫力度,控制倉溫在27 ℃以下,糧堆表層和四周糧溫同樣不超過27 ℃。此外,加強對蟲害情況的觀察,也是這一時段糧食儲藏的重要工作點。現階段,隨著控溫技術的進一步發展,國家已經在南方地區開展低溫倉儲糧技術示范,通過倉房保溫隔熱改造和谷物冷卻機補冷、控溫、內環流等相結合的方式,讓糧堆始終保持較低溫度(當糧溫低于15 ℃時,基本可以抑制儲糧害蟲的發生),但當前受技術和倉房條件、儲存成本等的影響,湖南省、廣東省、廣西、貴州省、福建省等第五、六、七儲糧生態區大規模的低溫倉糧食儲藏應用還需普及。
儲糧害蟲是目前糧食儲藏中必須面對的一個環節,糧食是高營養的有機物,會產生各類害蟲,湖南地區常見害蟲主要有谷蠹、玉米象、麥蛾和銹赤扁谷盜等。與自然界其他昆蟲一樣,只要達到一定的溫、濕度條件,各類以成蟲越冬的害蟲便會活躍起來,而以蟲卵形式越冬的便會開始孵化。發生蟲害的時間與倉房條件有很大關系,氣密性差、糧溫上升早的倉,芒種、立夏前后就可能發生蟲害;氣密、保溫隔熱性能好的倉,可能到夏至、大暑才發生蟲害;有些氣密性改造較好的倉,如果上一年度熏蒸殺蟲徹底,則可以控制全年倉內不發生蟲害。目前常用的殺蟲方法為磷化氫氣體熏蒸,即使用磷化鋁片劑,投放在糧堆表面或內部(也有倉外環流熏蒸),使磷化鋁與空氣中的水分發生反應,從而釋放出磷化氫氣體,達到熏殺害蟲的目的,這一方式基本無殘留、殺蟲較徹底。立秋、處暑時節,常是湖南地區糧食儲藏過程熏蒸的時期,當然,應結合倉內實際害蟲的發生情況綜合判斷。常規方法是達到一般蟲糧等級時(蟲糧等級以每千克害蟲頭數判斷,3頭/kg<主要害蟲數<10頭/kg或6頭/kg<害蟲總數<30頭/kg為一般蟲糧等級),即開始做好準備、實施熏蒸。
近年來,隨著新的氮氣氣調儲藏的應用,可能逐漸取代熏蒸。氮氣氣調儲藏是通過專用的制氮設備,常用的氮、氧分離方法有變壓吸附法和膜分離法,其原理是利用氧氣分子體積小于氮氣分子體積,通過分子篩、高分子膜等將空氣中的氮、氧進行分離,再將高濃度的氮氣充入糧堆(以目前的倉房條件,一般需在糧堆表面覆上氣調專用薄膜),在糧堆內形成低氧的環境,長時間保持氮氣質量濃度高于95%時一般可以控制害蟲的發生,而殺蟲需要控制氮氣質量濃度大于98%,并保持28 d以上[4]。筆者所在的中央儲備糧寧鄉直屬庫,已使用氮氣氣調儲藏4年多,與廣東、廣西等高溫高濕儲糧生態區不同,在湖南地區充氮儲藏的時期一般可選擇在小滿前后。在此之前因糧食本身還沒有害蟲產生的條件,過早充氮并保持易造成能源浪費。夏至通常是開始產生蟲害的時期,根據儲糧害蟲“預防為主、綜合防治”的防治原則,選擇在夏至前的小滿到芒種之間的時間段充氮,此后一直保持糧堆內95%以上氮氣濃度,預防儲糧害蟲的發生,直到寒露氣溫較大幅度下降后揭膜再進行下一個儲糧措施的應用,可以達到經濟、綠色、有效儲糧。根據近幾年的經驗總結,此方法較適合湖南地區的氣候條件。且氮氣氣調儲糧的應用,可以做到全年控制儲糧害蟲和微生物、真菌的產生,減弱糧食自身的呼吸作用,有效降低糧食的品質變化和損耗(世界各國因儲糧害蟲造成的損失達3%~5%,嚴重的可達5%~10%)、生物污染等,氮氣氣調儲存是今后南方地區糧食儲藏的主要技術手段之一[5]。
白露至寒露前,湖南地區因前期大地積熱未盡,濕氣未散,白天溫度仍然偏高,而晚間氣溫降至十幾度,最易溫差結露。糧食作為熱的不良導體,倉內的空間和糧溫仍保持30 ℃左右,控溫力度小的倉甚至可達33 ℃左右,儲存糧食發熱、黃變等異常糧情往往出現在早秋晝夜溫差較大之時,這一時間要加強入倉檢查頻次,勤疏松糧面,尤其是有金屬構件作為倉內外熱橋的,更要嚴防結露滴水(如淺圓倉的倉頂“軸流風機彎頭管”,幾乎每年都不可避免地產生大量結露滴水)。玉米、大豆等對濕氣吸附性強的糧食,通常會在走道板下、門窗附近、偏高水分糧堆處等產生板結,晚間氣溫較低,糧面壓膜充滿氮氣的氣調倉,氣囊內外形成較大溫差更加易產生結露,影響儲糧安全。因此,自寒露起,儲存糧食應選擇合適的晚間進行第一階段的通風降溫(無特殊情況的采用安裝在窗戶的軸流風機,能耗小,糧食水分喪失少)。要注意的是,通風期間須多入倉檢查,疏松糧面,第一階段通風一般以最高糧溫不超過25 ℃、平均糧溫低于20 ℃結束,受氣溫、下雨等不確定因素影響,通風結束時間一般在霜降期間結束。
第一階段通風工作到位后,立冬時間段,氣溫逐漸下降,由于地表貯存的熱量還有一定的能量,初冬時期氣溫仍在10 ℃以上,經過第一階段通風降溫的糧食基本可以安全自然度過。小雪、大雪時節,氣溫進一步下降,但此階段雨水較多,至冬至時段,常有雨夾雪的天氣,氣溫多在10 ℃以下,因此要趁無雨之時,進行第二階段的通風降溫,同樣采用軸流風機,將糧溫降到最高糧溫20 ℃以下,平均糧溫15 ℃左右即可結束。
小寒后,大寒起,此時段湖南地區氣溫多處于0 ℃以下,為了來年更好地延長糧食低溫儲藏時間,要抓住最寒冷的時間進行第三階段蓄冷通風。糧食保管人員要經常開啟風機,入倉查看倉溫和糧堆表層有無結露、結塊等情況,通常糧溫降到最高不超過15 ℃,平均糧溫不超過10 ℃,底層最低糧溫低于5 ℃,蓄冷通風工作即可結束(來年計劃出庫的糧食不需要通行此次通風)。
至此,一年中二十四節氣即將輪回到立春,儲藏糧食即帶著上一年冬季收獲的低溫,進入新一輪的管理期。當然,智能化、信息化糧庫的建設,會進一步降低糧食儲藏風險,將現有的科學儲糧技術手段與歷史留下的寶貴文明財富“二十四節氣”結合,充分利用當地氣候條件,盡可能節約能源,提高能源利用效率,是今后工作和研究的重點。