王 勇,曹合榮,趙一霽,彭曉琴,唐 玲,羅安妮,徐文娟,萬 勇,劉征明,葉江紅
(四川農業機械研究設計院,四川成都 610066)
近年來,政府對農產品冷鏈物流越來越重視,立足于市場實際需求,加大農產品倉儲保鮮冷鏈物流設施建設,補齊農業農村倉儲保鮮短板,引導各類市場主體充分發力,打通農產品“最初一公里”與“最后一公里”,逐步完善農產品冷鏈物流產業服務體系,促進農產品冷鏈物流模式多元化發展。但農產品冷鏈物流產業大而不強、冷鏈設備設施不會用不善用、農產品冷鏈物流斷鏈等現象依然存在,造成農產品腐損率居高不下。據統計,我國水果、蔬菜、肉類、水產品的腐損率分別為11%、20%、8%、10%[1],每年因腐損帶來的經濟損失占整個行業產值的30%左右,尤其是果蔬農產品表現最為嚴重,有超過8 000萬t的果蔬產品在流通過程中變腐變爛[2]。因此,了解果蔬農產品冷鏈物流發展現狀,研究制約果蔬冷鏈物流發展的因素,探明果蔬冷鏈物流中腐損率過高的原因,具有重要的現實意義。
2020 年,農業農村部印發《關于加快農產品倉儲保鮮冷鏈設施建設的實施意見》《關于進一步加強農產品倉儲保鮮冷鏈設施建設工作的通知》《農產品產地市場信息采集服務工作規范(試行)》和《農產品倉儲保鮮冷鏈設施建設參考技術方案(試行)》等文件指導農產品冷鏈物流設施建設,夯實農產品冷鏈物流設施基礎,全面推進農產品產地冷藏保鮮設施建設工作。2021 年中央一號文件提出要加快實施農產品倉儲保鮮冷鏈物流設施建設工程,推進田頭小型倉儲保鮮冷鏈設施、產地低溫直銷配送中心等項目建設,并制定了《“十四五”冷鏈物流發展規劃》,指出要推廣移動冷庫、應用預冷設施、加強移動冷鏈設施設備與產地冷鏈集配中心高效聯動,完善果蔬“最先一公里”冷鏈配套設施[3]。綜上,政策對冷鏈產地端的重視度越來越高,明確指出農產品產地冷藏保鮮的短板,重點強調補齊產地貯藏保鮮設施缺項,加快推廣移動化、小型化、智能化預冷設備,提升產地預冷保鮮貯藏能力水平,解決好農產品出村進城“第一公里”的問題。
眾多學者對農產品冷鏈物流開展了研究,分析了制約農產品冷鏈物流發展的因素,提出了相應觀點。劉婧怡等認為農產品冷鏈物流的“第一公里”問題成為制約我國農產品冷鏈物流發展的瓶頸,需要從人才培養、設施建設、規范標準等多方面努力,多措并舉,解決農產品冷鏈物流“第一公里”問題[4];孟志興等認為需要縮短農產品流通渠道,建立完善的農產品流通體系,提高農產品的流通效率[5];黃彬紅等認為減少農產品流通的中間環節,從完善基礎設施建設、加強宣傳等方面改善農產品冷鏈物流[6];黃穎秋從城鄉物流供應鏈渠道與冷鏈物流主體兩方面分析,強調需暢通城鄉之間冷鏈物流的供應鏈市場渠道,推動冷鏈物流提質升效[7]。王軍等認為要充分發揮專業中間層組織的作用,提升農產品冷鏈物流供需時空的匹配效率,推動農產品冷鏈物流行業的發展[8];姜櫻梅等認為要引入專業的第三方、第四方物流企業,統一規劃與組織冷鏈物流活動,降低農產品供應鏈層級,促進一體化發展[9];周海霞認為要發展直銷模式、加快信息技術研發、完善行業標準等,實現農產品冷鏈物流一體化的發展[10];孫承志等認為構建城市冷鏈配送中心,發展冷鏈物流城市共同配送,有助于解決農產品冷鏈物流末端問題[11];魏慶豪等認為傳統的農產品冷鏈物流配送站點間缺乏協作造成了資源浪費,需優化配送路徑,提升配送效益[12]。宋山梅等認為要利用大數據優化冷鏈物流,整合數據資源,建立集多項功能為一體的冷鏈物流大數據平臺[13]。李超凡通過生產環節、流通環節、組織環節等方面的數字化改造,實現資源的重新配置與效率提升,推進農產品物流的標準化、數字化、冷鏈全程化,減少農產品流通層級,實現農產品流通數字化變革[14];陳勇等認為要可充分利用“雙循環”戰略利好政策、“新基建”技術、跨境生鮮電商等來實現農產品冷鏈物流升級創新[15]。羅千鋒等針對農產品冷鏈物流面臨的現實困境,通過資源重組配置、組織重構升級、產業協同增值三方面,實現農產品冷鏈物流高質量發展[16]。
現有文獻涉及農產品冷鏈物流的各個環節,從“第一公里”到“最后一公里”,從設備設施配置、組織管理、標準規范等到模式創新、數據優化、產業升級等多方面研究分析,提出改善意見,促進冷鏈物流有序發展。
果蔬冷鏈屬于農產品冷鏈物流的重要品類,相較于其他品類農產品的冷鏈物流更為特殊,果蔬種類繁多、貯藏工藝復雜、鮮活度要求高、產業鏈也較長,因此需要明確果蔬冷鏈物流發展現狀,分析導致果蔬冷鏈產地端農產品腐損率高的原因。從供應鏈的角度分析,將果蔬冷鏈物流按照生產端、中間層、消費端三級劃分,各級主體不斷進行冷鏈物流活動,形成了果蔬農產品冷鏈物流網絡(見圖1)。近年來,充分發揮市場在資源配置方面的決定性作用與政策引導作用,各市場主體充分發力,不斷完善農產品冷鏈物流體系,優化運輸路徑,推進農產品冷鏈物流產業逐漸多元化、運營專業化、管控精細化、系統數字化,促進果蔬農產品冷鏈物流提檔升級。

圖1 果蔬農產品冷鏈物流網絡
在生產端,不斷夯實農產品冷鏈物流基礎,在優勢特色農產品產區和糧食主產區建設冷鏈設施,完善冷鏈設施配套。據統計,2020 年冷鏈物流市場規模超過3 800 億元,冷庫庫容近1.8 億m3,農產品產地倉儲保鮮基本得到保障[3]。但在產地預冷貯藏方面短板明顯,適配型果蔬預冷專用設備少、貯藏工藝缺失、預冷技術宣傳推廣不到位、農戶預冷觀念不強等問題影響了農產品儲運,成為了農產品出村進城“第一公里”。
中間層涉及的中間組織多,較為復雜,造成果蔬農產品冷鏈流通環節層級增多,增加了物流成本。隨著專業公司與農產品流通企業等加入,積極發揮作用,運用自身專業優勢和服務能力,實現高效、便捷、經濟的冷鏈運輸服務,提升農產品供需匹配效率,提高消費者與農戶的滿意度。如京東、德邦等大型物流企業,運用成熟的運輸配送管理技術與自身專用的配送網絡,降低運輸成本、儲運損耗,保證農產品的品質。淘寶、拼多多、天貓等利用平臺流量助農幫農,積極推動產銷對接,發展農村電商,不斷豐富新模式新業態,形成“冷庫+電商”、中央廚房、在線直播、直供直銷等新模式新業態,縮減流通環節層級,構建生產者與消費者直接對接的流通銷售渠道體系,促進農產品冷鏈物流一體化發展,讓農戶、消費者等得到了實惠。同時,不斷加強流通設施建設,建設農產品冷鏈物流集散中心,完善農產品冷鏈物流網絡節點,有序避免了中間層因設施不完善出現斷鏈的問題。
在消費端,打通城市配送的“最后一公里”,完善“最后一公里”設施保障。冷鏈快遞、冷鏈宅配、食材冷鏈配送等新業態異軍突起,樸樸、盒馬生鮮、每日優選等新零售不斷涌現,解決了農產品冷鏈物流的城市配送“最后一公里”的問題,讓鮮活的農產品直面消費者,大大提升了消費者的滿意度;同時,使用可循環利用包裝、保鮮柜、智慧冰柜、保溫載具等設備,最大程度地延長農產品貨架期,保證農產品品質,更好地滿足居民需求。
從發展現狀來看,中間層、消費端設施設備配套完備、技術成熟、管理高效,促進果蔬冷鏈有序發展。而在產地端,技術不高、設備設施不全、管理效率低等原因影響果蔬全程冷鏈物流的發展,尤其在產地預冷方面技術更是薄弱,可能是果蔬全程冷鏈的最大短板。
1)預冷技術推廣應用不足,農產品冷鏈物流的發展離不開對預冷技術的研究。按照預冷機理分類以水和空氣為傳熱介質的熱傳導傳熱預冷技術與蒸發相變傳熱預冷技術[17],如水預冷、壓差預冷、真空預冷等,各有優劣。水預冷果蔬失重率低、預冷速度快、設備成本低,適合耐寒性、耐水性果品與根塊類蔬菜,但水預冷容易產生凍害、滋生細菌;壓差預冷空間利用合理、預冷速度快、預冷均勻性高,適合大多數品類果蔬的預冷,但果蔬包裝、堆碼跺等會增加管理運營成本;真空預冷效果好、預冷時間更短、速度更快、果蔬品質保持效果更好,但設備成本高,只適合用于高價值的果蔬,如高山蔬菜。因此,不同果蔬品類適應不同的預冷技術,然而產地果蔬預冷技術推廣不夠,研究多而實際應用少,農戶、合作社、家庭農場等主體未完全掌握預冷技術相關知識,難以選擇合適的預冷方式,加之不適用預冷技術的經濟效益與生態效益不顯著,進一步影響了預冷技術的推廣應用。2)現代綠色制冷技術缺乏。制冷劑是制冷系統的核心,因為制冷系統是利用制冷劑的相變來交換熱量,實現制冷,但目前大多數制冷系統采用的是氨、氟里昂類等制冷劑,天然綠色安全的制冷劑使用少,增加了碳排放量,可能會造成溫室效應。在實現碳達峰、碳中和等限制碳排放條件下,制冷劑勢必要影響制冷技術發展,需要應用更綠色安全的制冷技術。
1)農產品預冷率低。果蔬田間采摘后會產生大量呼吸熱,及時對果蔬采取預冷有助于延長儲運時間,保持果蔬品質。有研究表明,經過預冷處理后進入冷庫或冷藏車的果蔬所需制冷量降低,果實腐損率僅為5%~10%[18]。但我國90%以上的果蔬沒有經過任何低溫處理就進入流通領域[19],未經預冷處理的農產品僅在流通過程中的腐損率就高達25%~30%,帶來的經濟損失高。2)移動式預冷設備缺檔。果蔬預冷需在采摘后迅速將其初始溫度降低至適宜貯運溫度[20],預冷時間短,所需設備制冷量大、能耗高。普通冷庫更適用于普通的冷藏保鮮,預冷質量相對不高,不能將果蔬迅速降至指定溫度,預冷時間長,若要達到相應制冷量,需要增加制冷壓縮機組,擴大投資,經濟效益不明顯;適用設備少,小型節能式移動式預冷設備缺乏,而田間地頭缺乏相應電力配置、優質水資源等配套條件,不足以荷載起大型預冷設備的高能耗運行;在綠色高效等天然制冷劑研究成果轉化少,部分預冷裝置使用汽油、柴油作為動力來源,預冷效果差,經濟效益與生態效益難兼顧。
1)專業人才缺乏。隨著農產品產地倉儲保鮮設備設施的建設投產,其倉儲保鮮設備管理的需求也日益增長,但農產品倉儲保鮮冷鏈物流對從業人員的專業能力要求高,需要兼具消毒、食品安全、物流管理等多方面的知識,加之在獲取貯藏保鮮技術知識方面存在著壁壘,進一步造成了管理人員的不足。2)管理粗放。果蔬品類繁多,貯藏工藝復雜,不同農產品倉儲保鮮所需的溫濕度、氣體成分等貯藏條件有所差別,在實際管理中,不能混同貯藏的產品也混同貯藏,管理粗放導致增益不顯著;在進出庫管理中,數據人工采集、錄入、計算等,效率低、出錯率相對較高,導致人工成本的增高;碼垛堆垛不合理,缺乏批次管理,難以實現先進先出與空間的合理利用。3)產地冷藏設施自動化、數字化、信息化程度低。目前大多冷藏設備智能化程度不夠高,在溫濕度精準調控、智能化設定等方面還存在著短板,在貯藏品質控制方面不能實時掌控冷藏設施內農產品貯藏狀況,農產品有可能損壞;冷鏈物流信息共享平臺尚不完善,缺乏統一的冷鏈信息管理系統,對庫內溫濕度、農產品庫存、運輸等數據資源的挖掘利用不夠,企業和運營主體相關信息共享、公開不足,造成果蔬農產品冷鏈物流各產地環節與其他環節銜接不緊密,阻礙了果蔬全程冷鏈的發展。
1)整合預冷技術研究資源,結合當地特色果蔬產業發展,制定產地預冷技術規程,普及壓差預冷、水預冷和真空預冷等預冷技術知識,選擇合適的預冷技術,多渠道多途徑推廣應用,提高產地端果蔬預冷意識與能力。2)加強綠色制冷技術的研究力度,加快天然工質在冷鏈系統中的應用,充分發揮二氧化碳環保天然工質不易燃、不爆炸、毒性低、獲取易、價格低、單位容積制冷量高、傳熱性能好、壓縮比小等優勢,不斷完善二氧化碳跨臨界直冷[21]、亞臨界制冷等技術,減少果蔬冷鏈物流的碳排放量,為綠色制冷系統提供技術支撐。進一步提高氨制冷系統的安全性,逐步淘汰氟利昂類制冷系統。積極探索能源系統的集成[21],加強制冷系統與烘干系統、溫室大棚供熱系統聯動,將制冷系統產生的熱能供應到農作物需要的地方,實現能源高效利用。
1)加快預冷裝置的研發應用,開展風速、溫度、濕度等變量與預冷速率關系研究,優化設計冷風循環通道,變量控制機構及自動控制方式,設計研發體積合適、重量輕、低功耗、效率高、環保安全的移動式預冷裝置,保障產地有高效預冷設施可用。2)積極探索具有環保節能特性的新能源,根據預冷裝置的制冷量與所需功率等,探索利用太陽能、風能等為動力能源的預冷裝置,合理布置充電樁,多渠道保證產地預冷設備能源供應,保證產地預冷設備設施正常使用;對現有冷庫進行節能改造和控制技術優化改進,結合現代綠色制冰技術,研發基于冷藏設施溫度耦合控制算法的溫濕度精準控制系統,提高冷庫預冷質量及效果。
1)加強培訓,構建以家庭農場、合作社等新型經營主體為主,高校、科研院所為技術支撐,物流企業積極參與的新型團隊模式,暢通人才、裝備、技術等要素的流通,加強冷鏈物流職業化教育,開設冷鏈物流方面技術知識培訓課程,提升產地預冷貯藏保鮮技術能力水平。2)對農產品保鮮貯藏工藝進行研究,采集分析相關信息,完善農產品貯藏保鮮數據參數,形成保鮮貯藏工藝數據庫,制定農產品保鮮貯藏工藝標準,建立科學的采前管理、采后處理、冷藏保鮮儲運綜合技術體系。加強農產品冷鏈物流數據挖掘開發利用,利用大數據、云計算、智能化物聯網等新型技術,探索“保鮮工藝+現代信息化新型技術”融合,研究多元數據在冷鏈貯藏設備設施的應用,研制溫濕度、氣體、位置、開門狀態等冷鏈倉儲信息采集監控終端,實現冷藏控制系統的動態監控分析。結合變頻控制、傳熱優化、多參數綜合優化等手段,開展自動化、數字化、信息化的裝備設計創新和優化,再集成創新,搭建農產品倉儲保鮮冷鏈物流管理系統,指導農產品產地采收、出入庫管理、貯藏、運維流程規范化發展,實現冷藏設備的在線管理和農產品的科學儲運銷售。同時,綜合考慮預冷系統可處理量、經濟性及系統能耗,優化農產品堆碼模式,研發智能化堆碼貨架,加快推廣電子標簽等技術,細化出入庫管理流程,提高冷藏設施空間利用效率與信息傳輸效率,降低庫存與人工成本。
產地技術薄弱、標準缺失、管理效率不高、設施不全等因素影響果蔬冷鏈的發展,隨著預冷保鮮貯藏技術推廣、小型節能預冷設備的研發應用、管理技術的提升、果蔬冷鏈運營模式的優化,果蔬冷鏈短板將不斷補齊,產地預冷貯藏能力不斷提升。未來將進一步加強果蔬冷鏈設備的自動化、數字化、智能化提升改造,發掘冷鏈設施數字資源,盤活產地預冷設備設施,產地預冷保鮮貯藏能力水平將大幅提升,助力果蔬冷鏈實現低能耗、高效、綠色發展。