中国农民专业合作社粮食收储典型技术模式构建与评价

朱广飞，周新群，易小兰，谢奇珍，娄 正，沈 瑾，王小萌，赵玉强

·农产品加工工程·

中国农民专业合作社粮食收储典型技术模式构建与评价

朱广飞1,2，周新群1,2，易小兰3，谢奇珍1,2※，娄 正1,2，沈 瑾1,2，王小萌1,2，赵玉强1,2

（1. 农业农村部规划设计研究院农产品加工工程研究所，北京 100125；2. 农业农村部农产品产后处理重点实验室，北京 100121；3. 南京财经大学粮食和物资学院，南京 210003）

针对中国农民专业合作社粮食产后收储过程存在的损失率高、能耗高、技术不匹配等现状，该研究结合实地调研资料和数据，运用文献研究和工程技术集成法等构建了农民合作社粮食收储技术集成方案，并利用层次分析法等构建了粮食收储技术模式评价体系；考虑经营主体、粮食种类、全环节等因素，从模式内涵、适宜范围、模式方案等进行设计，分别构建了东北玉米清洁能源机械干燥模式、中原两熟区绿色能源自然干燥模式、南方稻谷机械化干燥分类收储模式。以辽宁省某农民专业合作社收储模式为例，优化后其评价值从中等级跃升到优等级别，实际运行结果显示：收储环节的损失率由初始的9%降低到5%左右，玉米霉变率从4%～8%降低到2%以内，干燥能耗降低30%以上。表明用构建的收储模式来指导特定区域农民合作社粮食收储技术方案优化改造是可行的，可以为促进中国粮食产后减损保质、农民增收等提供参考。

农业；粮食；农民专业合作社；全程；模式；优化

0 引 言

近年来中国粮食行业生产量、库存量、进口量“三量齐增”的现状[1-3]，引发了现有粮食收储体系和结构的持续改革。同时，中国粮食产后环节损耗严重[4-6]，仅在储藏、运输和加工环节，每年损失量约3.5×1010kg[7]。目前，农民合作社等新型经营主体正蓬勃发展，合作社数量已从2007年的2.6万家发展到2019年的193.5 万家，流转土地总量达7.73×106hm2，辐射带动全国近一半的农户[8-9]，其中粮食种植类约占合作社总数的20%。合作社的发展，促进了粮食种植的集约化、规模化水平，但由于先天禀赋不足，加之资源要素缺乏，粮食产后损失比例一直比较高[10]。

国内外学者基于不同视角对农民专业合作社进行了研究，Grashuis[11]对美国农民合作社生存因素的研究表明，新建和年久的农民合作社更容易退出，成员规模与农民合作社存活率的关系呈U形。Skevas等[12]的研究表明，空间溢出效应会影响到邻近合作社的技术效率，同时技术效率也会受到合作社水平特征（年龄、流动性、差异化和会员规模等）的影响。Mérel等[13]、孔祥智[14]和谭银清[15]等分别对合作社运行稳定性、合作社类型和合作社组织变异进行研究。王耀凤等[16]的研究表明“玉米籽粒机械化收获＋粮食烘干技术”模式在技术上更可靠、收益更明显；郑菲等[17]提出“检测技术→自适应控制→工艺系统→机械设计→除尘与能量回收→成套技术设备→单机与联机作业”的干燥技术模式，实现了系统节能和模式节能；易文裕等[18]对四川省农民合作社、家庭农场、农户粮食收后减损技术的研究表明，“散装运输+机械烘干+农户PE整体密封低氧仓储粮”的综合减损技术模式是可行的。

可见，目前关于合作社的研究主要集中在合作社类型、发展规律、品牌效应等方面[19-21]，而关于合作社收储模式的研究大多局限于单一环节，鲜有从全程化、产业化的角度对粮食收储体系进行深入分析，系统性的农民合作社粮食收储模式研究尚未见报道。本文拟在粮食品种、种植区域与规模、全环节等方面调研分析的基础上，采用技术经济理论、层次分析法等评价方法，通过技术集成与优化创新形成粮食产后全程收储技术模式，以期为解决中国粮食产后损失较大、品质堪忧、农民增收受限等一系列突出问题提供参考。

1 研究区域与种植规模

1.1 研究区域

小麦、玉米和稻谷是中国最为重要的粮食作物[22]，因此作为本文研究的对象。其中，小麦主产区域主要是河南、山东、河北、江苏、安徽五省，稻谷优势主产区是湖南、江西、湖北、江苏、四川、安徽六省，玉米主产区域是吉林、辽宁、山东、内蒙古、河北、河南和黑龙江七省[23]。由于气候对粮食生产、收获、储藏等具有重要的影响，根据气候条件中国可划分为高寒干燥储粮区（第一区）、低温干燥储粮区（第二区）、低温高湿储粮区（第三区）、中温干燥储粮区（第四区）、中温高湿储粮区（第五区）等7个储粮生态区域[24]。因此，为使研究区域具有代表性和技术共性，本文选取吉林、辽宁（主要在第三区）、河南、山东、河北（主要在第四区）、湖南、江西、广东（主要在第五区）等地作为研究区域，分别选择其典型的农民专业合作社进行调查研究。

1.2 种植规模

农民专业合作社种植规模数据的获得主要来自两个方面：一是农业农村部《中国农村合作经济统计年报》[9]，二是来自课题组的调研所得。课题组分别于2017年9月、2018年9～10月、2019年3～4月、2020年11月期间分别对吉林（17个）、辽宁（17个）、河南（16个）、山东（16个）、河北（16个）、湖南（16个）、江西（16个）、广东（16个）等地共计130个农民专业合作社进行实地调研（40个）和电话调研（90个）。调研主要围绕合作社种植规模、粮食种类、粮食产量、收获时机、储粮周期、机械收获、机械脱出、机械清选、机械干燥、机械储藏设施设备类型、处理量及能耗、运输设备及数量、用电（油/煤）价格、粮食价格、信息追溯系统、今后2～3年内如何升级粮食收储技术与设施设备、升级粮食收储技术与设施设备主要考虑哪些因数等方面开展。调研分为两步，第一步是向各地农业农村厅等相关人员了解农民合作社粮食收储基本情况，第二步是深入到合作社进行调研。最终，明确各地合作社除了流转土地外，还通过租赁、参股和托管等方式扩大种植规模，各地60%以上的合作社种植规模分别为：东北地区66.67～666.67 hm2，中原地区26.67～166.67 hm2，南方地区33.33～200.00 hm2。同时，还可以整理得到合作社粮食收储技术现状。

2 收储模式构建理论与方法分析

2.1 收储模式内涵与理论基础

目前，虽然在粮食收获、干燥、储藏等研究中出现有“模式”一词[25]，但从粮食产后全程角度对农民专业合作社收储模式概念和内涵的探讨尚未见报道。本研究界定的合作社粮食收储技术模式是指在一定的自然条件、经济条件约束下，针对粮食收储各经营主体、粮食种类、产业链条的不同，以粮食产后收储技术集成为基础，优化形成的粮食收储工艺、技术、装备之间有序、稳定的内在关系结构（见图1）。该模式涉及的内容包括：主体客体、工艺技术、设施设备等，具有区域性、阶段性、系统性、多样性和实用性的特点，可以为经营主体提供工程技术支撑。

粮食产后收储技术模式的构建受收储行为主体（农民合作社）、行为客体（粮食）及其他因素（气候条件、粮储制度、生态环境、社会经济及技术条件等）的影响。由粮食收储模式的内涵及影响因素，确定与收储技术模式构建密切相关的理论主要有系统理论[26]、产业发展理论[27]、技术经济理论[28]、合作社行为理论[29]、环境保护措施[30]、空间地理规律[25]等。

2.3 研究方法

2.3.1 研究思路

本文借鉴农业工程技术集成研究的相关理论及成果[31]，综合考虑不同区域合作社粮食收获、干燥、储藏等环节对收储模式的需求，根据实际调研资料和已有相关研究，通过文献研究法、归纳总结法、层次分析法、德尔菲法及案例研究法等，集成优化形成系统的农民合作社粮食产后收储模式。

首先，开展文献研究，找出现有粮食收储模式研究的不足，在此基础上进行实地调研，掌握目前农民合作社粮食产后损失、粮食安全隐患、综合效益情况以及收储技术现状，明确需求与目标，并不断指标化、标准化；然后，梳理、总结合作社粮食收储全环节工艺流程和设施设备，通过技术筛选得出初构技术方案，采用层次分析法及德尔菲法对其关键环节进行技术评价，结合技术特点和主体组织水平，为各个模块配套相应的技术集成系统，再组装配套形成可以运行的装备设施系统以获得集成技术方案；再者，通过工程技术集成多维评价指标体系，对不同集成技术方案进行多维评价，确定优化的合作社粮食产后收储技术模式；最后，结合具体环境、背景下的支持和约束条件，提出“两图两表一说明”表现形式的典型粮食收储技术模式工程方案，并通过对合作社实际粮食收储工程案例进行优化以示范应用。具体技术路线见图2。

2.3.2 评价指标体系构建

本研究的评价指标体系分为关键技术指标评价与多维评价两部分。根据合作社收储技术的影响因素、重要性以及应用情况，确定收获、干燥和储藏为其关键技术环节[6,17,32]。遵循科学性、适用性、简明性、可比性的基本原则[33]，以技术指标评价为目标，确立了以经济性、先进性和可靠性为核心的关键技术评价指标体系（见表 1），根据现有文献及标准[17,24,34]，针对收获、干燥、储藏不同关键技术分别设置了相应的下级指标，以对众多的初构技术方案进行评价筛选，为后续多维评价提供支持；多维评价体系除了涉及上述3个关键环节外，还需要考虑预处理、运输、品质监测、信息追溯等全环节的总体情况，除了要考虑技术因素外，还需要考虑生态、效益、适配等因素。因此，课题组前期以科学性、完备性、可操作性、可比性为原则，以减损、保质、增效、生态为目标，确立了以功能性、效益性、安全性、生态性以及适宜性为核心的多维评价体系（见表2）[35]。

在上述评价指标体系中，由于每层中的指标对上层指标的重要程度不完全相同，因此必须对各个指标赋予一定的权重。结合实际情况，本文采用层次分析法和专家调查法[36]来确定上述评价指标体系中各指标的权重值。在构造判断矩阵前，通过专家咨询的方式，在农业机械化工程（8位）、农产品加工及贮藏工程（6位）、农业经济管理（6位）领域邀请20位专家参与结构中各个指标重要性的单排序，依据层次分析法的步骤计算出各指标的权重，具体权重值分别见表1和表 2。

表1 关键技术评价指标体系

注：该表将玉米、小麦、稻谷的评价指标体系融合在一起，应分别使用，表中三级指标的实际权重为该级指标权重值乘以上级指标权重值所得。例：玉米收获环节的三级指标“收获作业质量”的实际权重值为:0.371×0.367×0.251=0.034。

Note: Table 1 integrates the evaluation indexes system of corn, wheat and rice, while it should be used separately. The actual weight of the third level index in Table 1 equals the weight value of the index multiply by the weight value of the superior index. For example, the actual weight of the third level index for “harvest operation quality” in corn harvest is: 0.371×0.367×0.251=0.034.

表2 多维评价指标体系[35]

2.3.3 指标评价等级标准与综合评价方法

评价等级标准值是衡量系统目标达到的尺度，即当模式达到相应等级要求时，评价指标应该达到的数值。本文采用定性描述和定量分析相结合的方法来确定各个指标评价的等级标准，参考朱明[31]的技术集成评价方法，确定关键技术评价和多维评价测试值标准，分别见表3。

表3 集成评价测试标准值

本文中关键技术评价体系或者多维评价体系不是单一因素作用下的单项评价，技术环节、影响因素众多，属于综合评价范畴。因此，为对受多种因素影响的对象做出全面评价，本文采用模糊综合评价法，具体做法参见文献[37]。

3 结果与分析

3.1 粮食产后收储模式

根据调研结果，对合作社粮食收获、预处理、干燥、储藏、运输等环节的技术现状进行梳理，得到初构技术方案，然后采用上述评价体系，对其进行评价优化，表4分别展示了东北、中原、南方地区合作社中等以上等级的各3种集成技术方案。分析各区域优等级技术方案的特点可知，各区域均采用了通风储藏（降水）技术，这主要体现了模式能耗、生态要素的要求。南方区域采用了低温干燥[17]和分类储藏[38]技术，低温干燥技术能够获得较优的干燥品质，分类收储可以结合合作社储粮周期短的特点，获得不同含水率、不同品质特性的粮食，以便为后续粮食加工提供适宜的原料，这既体现了模式技术品质要素的要求，又能提高合作社的经济效益。中原地区小麦/玉米轮作，两者收储工艺有共通性，如干燥、运输、品质监测和信息追溯等环节，但总体上小麦的收储工艺比玉米简单，且小麦耐储性好[39]，因此中原地区粮食产后收储模式应更加关注玉米。东北地区农业机械化程度最高，但由于目前机械干燥燃煤热源受限，以生物质为代表的清洁能源将成为有效的替代热源[28]，这既与生物质能源自身的优势有关，也与合作社本身拥有丰富的生物质资源有关。

在模式的内涵中，技术和装备是核心，基于前述技术方案模式构建方法与评价结果，结合各区合作社优等级集成技术方案的特点[40]，将其与主体、客体融合，分别形成“东北玉米清洁能源机械干燥模式（模式1）”、“中原两熟区绿色能源自然干燥模式（模式2）”、“南方稻谷机械化干燥分类收储模式（模式3）”，以体现其各自的核心要素，具体见图3。

3.2 东北玉米清洁能源机械干燥模式

1）适宜范围与特点

主要适宜于中国东北地区农民专业合作社的玉米收储，适宜种植规模为66.67～666.67 hm2。

东北地区位于北半球中高纬度，气候敏感、生态脆弱，四季平均气温范围在-22.5～21.5 ℃[41]，年平均相对湿度为22%～93%，气候冷、湿。玉米收获时含水率一般在25%～30%，收获后常来不及降低水分即开始结冻[24]，2月中下旬后气温开始回升，需要及时对玉米进行干燥。该地区合作社玉米干燥多以燃煤为热源，然而近几年受到明令禁止，因此，发展新型清洁能源势在必行。另一方面，干燥也是粮食流通领域能耗最高、碳排放最多的环节之一，因此利用东北地区较低的气温优势，在合作社发展“阶段降水”组合干燥技术以减少干燥能耗和碳排放具有重大的现实意义[42]。生物质燃料具有节约成本、低排放、热效率高的特点，如：烘干粮食的成本可由燃煤热源的28元/ｔ降到生物质热源的21～24元/t[43]，热风含尘量可控制在最高30～120 mg/m3（标准状态下）等。因此，合作社玉米收获后可以采用生物质热源干燥机进行第一阶段降水，然后入仓进行通风储藏（第二阶段降水）。另一方面，合作社粮食储藏周期较短，一般不超过一年，并根据市场情况择机出售或加工，因此，机械化程度较高的立筒仓对合作社来说是适宜的，对其进行通风改造或重新设计，是可行的技术手段。因此，模式1具有绿色、节能、高效、占地面积少的特点。

表4 粮食产后收储模式多维评价结果

2）模式方案与表达形式

东北玉米清洁能源机械干燥模式的方案包括典型收储工艺、关键技术、设备设施配置、粮食品质保障和信息追溯等（表5）。模式的典型收储工艺如图4 a所示，品质监测和信息追溯贯穿于各个环节；关键技术为籽粒收获、清洁能源干燥、通风储藏；收储设备设施配置主要有籽粒收获机、连续式干燥机（生物质）、立筒仓（通风系统）等，另外，还需配备相应的粮食品质检验仪器以及通过电子信息系统记录收储各环节的信息，并与田间作业信息系统与销售信息系统整合，以实现合作社粮食产后各环节作业流程连续、品质可控、信息可追溯。同时，为便于本模式落地实施，根据上述工艺及设施设备以及合作社种植规模制定工艺流程图（图4 a）、平面布局图（图4 b）以及设施设备表、投资概算表并据此编制典型模式配套的工程方案说明等表达形式（简称“两图两表一说明”），为政府决策和合作社投资提供方案支持。

3.3 中原两熟区绿色能源自然干燥模式

1）适宜范围与特点

主要适宜于中国中原地区农民专业合作社的玉米/小麦收储，适宜种植规模为26.67～166.67 hm2。

本文所说的中原地区，指广义的中原地区，包括黄河中下游、淮河和海河地区，以河南、河北、山东为代表。该地区位于中纬度地带，属大陆季风性暖温带季风气候，四季分明，年平均相对湿度为13%～97%，月平均气温在-10～24 ℃左右[24]，冬季寒冷干燥、夏季高温多雨。合作社玉米主要使用机械穗收和机械粒收两种方式，收获时玉米含水率在25%～35%左右，然后晾晒、通风降水或机械干燥。小麦收获时含水率约为11%～14%，接近储藏安全水分，一般不用机械干燥，直接出售或储藏1～3个月后出售，因此，小麦的收储工艺相对简单。随着燃煤作为热源被明令禁止，玉米干燥也同样面临较大的挑战。尽管合作社为规模化经营组织，但合作社之间仍然是相对独立的体系，各自的收储总量仍然有限，因此，根据这一特点，合作社玉米收获后可以采用自然通风或机械通风降水，并利用粮食是热的不良导体这一特性，冬季通风降温蓄冷，帮助春夏安全储藏。结合农民合作社粮食储藏周期较短的特点，适宜采用粮食进出机械化程度较高的立筒仓进行通风储藏。同样，模式2具有绿色、节能、高效、占地面积少的特点。

表5 农民合作社粮食收储技术模式方案

2）模式方案与表达形式

根据表5可知，该模式关键技术为机械收获、机械干燥（备用）、通风储藏；收储设备设施配置主要有脱粒机、果穗通风仓、立筒仓（通风系统）、小型（移动式）干燥机等，另外，还需要配备相应的粮食品质检验仪器，通过台账记录收储各环节的粮食信息，以实现粮食收储信息可追溯。同样，该模式制定了相应的“两图两表一说明”作为表达形式。

3.4 南方稻谷机械化干燥分类收储模式

1）适宜范围与特点

主要适宜于中国南方地区农民专业合作社的稻谷收储，适宜种植规模为33.33～200.00 hm2。

该地区位于中低纬度地带，属亚热带季风气候，年平均相对湿度为34%～98%，月平均气温在0～28 ℃左右[24]，夏季高温高湿，冬季温和少雨。水稻收获时的含水率在20%～25%左右，合作社收获后一般需要进行机械干燥，多采用两段式干燥方式。稻谷对热敏感，干燥速度过快或温度较高，均会造成吸热、散热不均匀，从而出现爆腰率增高现象[44]。南方地区稻谷储藏安全含水率一般为13.5%，而稻谷加工的适宜含水率为12%～16%[45]，且品种不同、目的不同对其含水率的需求也不同。另外，根据调研可知，在晚稻收获后水分低于18%时，存储2～3个月品质不会有明显的改变。结合上述实际需求和合作社储粮周期短的特点，采用筒仓对稻谷进行分批次、分质量、分种类、分含水率的储藏，可以提高合作社经济效益，并避免出现受潮、霉变等问题的交叉污染。因此，模式3具有分类收储、节能、高效、占地面积少的特点。

2）模式方案与表达形式

该模式的具体方案见表5，其关键技术为机械收获、低温干燥、分类储藏；收储设备设施配置主要有收获机、低温干燥机、立式分类储存仓（筒仓）等，同时配备相应的粮食品质检验仪器；通过电子信息系统记录收储各环节的信息，并与田间作业信息系统与销售信息系统整合。制定相应的“两图两表一说明”作为表达形式。

3.5 案例优化

以东北玉米清洁能源干燥模式优化辽宁省昌图县某农民专业合作社收储模式为例。截止到2017年，该合作社经营流转土地超过530 hm2，拥有农机农资库房1 900 m2，农机具70台（套），晾晒场7 800 m2，粮食干燥塔1座，干燥塔配套建设有锅炉房、烘前仓、烘后仓等。周年生产模式为：年初-流转土地-种植-收获-干燥-（储藏）-销售（或收购湿粮-干燥-销售）-下一年。玉米收获主要以穗收为主（约占3/4），然后在场地中直接晾晒，待玉米水分降低后再进行机械脱粒；干燥机处理量为300 t/d，以燃煤为热源；合作社建有4 500 m2的粮食储藏仓，年储存粮食可达到6 000 t，转运设备以铲车为主。这导致的问题：一是果穗收获模式的作业工序多、人工设备多、占用空间大、成本费用高，玉米损失率较高；二是环保政策日益严格，使得以煤为燃料的玉米干燥机面临有机难用的困境；三是烘前仓较小，与干燥机不匹配，影响作业连续性；四是储粮仓距离干燥机较远，粮食干燥后还需要用铲车及车辆转运，成本及损失均较高。

在此背景下，合作社结合自身实际运行情况，以“东北玉米清洁能源机械干燥模式”为指导，依托农业农村部规划设计研究院积极开展粮食收储技术模式优化改造及配套相关设备。具体方案为：推迟玉米收获时间15～20 d，待玉米含水率在田间从30%以上降至25%左右时再进行收获；将机械粒收的比例提高到3/4，并逐步实现全部粒收；将烘前仓从60 t扩大为150 t；对现有干燥机燃煤热风炉进行生物质型改造，延长炉排长度，并将燃烧室炉膛容积扩大50%；规划建设粮食高空通廊，连接两个场区，实现粮食的远距离输送，配备提升机、带式输送机等。实际运行结果表明，玉米收储环节的损失率、霉变率均得到降低，干燥1 t玉米的能耗可以降低30%以上，具体数值见表6。对改造前后的合作社收储模式进行多维评价，其综合评价值分别为2.813、3.963，根据评价测试标准值可知，尽管未完全按照标准模式方案（图4）进行优化，但该合作社收储模式已从中等级水平提高到改造后的优等级别，与实际运行结果相符。这主要是由于该合作社已拥有建好的标准平房仓，短期内不宜再新建通风筒仓，因此参照标准模式因地制宜地对其现有收储模式进行优化，得到了现有条件下较为适宜的收储模式技术方案。

表6 农民合作社玉米收储技术模式优化效果

4 讨 论

本文结合实地调研数据，通过构建的模式评价体系，优化形成分别适合不同区域的东北玉米清洁能源机械干燥模式、中原两熟区绿色能源自然干燥模式、南方稻谷机械化干燥分类收储模式。与大多只关注粮食收储单一环节的现有研究相比[16-18]，本文构建的粮食收储模式具有区域性、阶段性、系统性、多样性和实用性的特点，提出了适当延时收获、“阶段降水”组合干燥等技术模式。然而，模式中的延时收获，虽然在节能降耗方面具有重要价值，但实际操作起来会遇到农时以及安全环境的限制，需要从管理上配套相关保障措施，并实现收获时机的数字化决策[46]。同时，实现农机农艺相结合，培育出低含水率成熟玉米品种，在玉米收储节能降耗方面将发挥积极作用；该模式核心设备之一的通风储粮仓（立筒式）目前在功能上尚不能完全满足实际需求，在精准通风、控温保质方面仍需要进一步的研究完善，以便推广应用，这也是合作社粮食储藏技术研究的一个重要方向[47]。同时，立筒仓物料进出仓机械化程度高的特点，可以提高粮食进出仓效率，减少劳动力，但在建设初期由于一次性投入的问题，导致合作社更倾向于选择简易仓，因此需要相关部门在储粮设施推广中加大扶持力度；模式中干燥机使用的生物质燃料，在节能环保方面具有重要价值，但生物质燃料成型制作成本一般较高。因此，新型低成本生物质燃料成型技术的开发仍是关键；对于合作社本身来说，虽然近年来得到蓬勃发展，但由于其先天禀赋不足且存在盲目发展问题，整体收储技术水平较低，人员素质有待提高，新技术模式的推广应用受到一定程度的限制，需要加强对合作社人员的技术培训工作。

随着城镇化水平的不断提高，农村劳动力短缺日益明显，土体集约化、经营规模化是必然趋势，与之相适应的粮食收储全程机械化，是实现节粮减损、提质增效的重要保障。然而，应用本文提出的模式优化现有合作社收储方案时，可能会存在技术自身、市场前景、接受程度、政策体系等制约因素的影响，在后续研究中应进一步加大对收储模式的验证和优化，并研究明确合作社种植规模、收储模式与经济产出的边际效应，确定其较佳平衡点，切实促进农民丰产增收，使收储模式具有更大的市场应用前景。

5 结 论

构建了3种分别适宜于不同区域的农民合作社粮食收储技术模式，并给出配套工程方案建议，用以指导、优化现有合作社粮食收储模式，以解决其存在的粮食产后收储技术模式落后、收储一体化技术匹配性不足、整体工程方案缺乏的问题。

1）东北玉米清洁能源机械干燥模式的典型收储工艺包括机械粒收、检斤、预清、机械干燥（生物质）、通风储藏、清选、装载、运输，关键技术为籽粒收获、清洁能源干燥、通风储藏，另外，还需配备粮食品质检验仪器以及电子信息系统，以实现合作社粮食产后各环节作业流程连续、品质可控、信息可追溯。

2）中原两熟区绿色能源自然干燥模式的典型收储工艺为小麦机械收获、检斤、预清、通风储藏、机械干燥（备用）、清选、装载、运输/玉米穗收、检斤、通风储藏、脱粒、清选、储藏、机械干燥（备用）、装载、运输，关键技术为机械收获、机械干燥（备用）、通风储藏，另外，还需要配备相应的粮食品质检验仪器和台账。

3）南方稻谷机械化干燥分类收储模式的典型收储工艺为机械收获、检斤、预清、低温干燥、分类储藏（通风系统）、清选、装载（加工）、运输，关键技术为机械收获、低温干燥、分类储藏，同时配备相应的粮食品质检验仪器和电子信息系统。

4）对辽宁省昌图县某农民专业合作社收储模式优化的结果表明，其收储环节的损失率可由初始的9%降低到5%左右，玉米霉变率由4%～8%降低到2%以内，干燥能耗降低30%以上，实际运行效果良好。

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Construction and evaluation of the typical technology pattern of farmer cooperatives for grain harvest-storage in China

Zhu Guangfei1,2, Zhou Xinqun1,2, Yi Xiaolan3, Xie Qizhen1,2※, Lou Zheng1,2, Shen Jin1,2, Wang Xiaomeng1,2, Zhao Yuqiang1,2

(1.-,,,100125,; 2.-,,100121,; 3.,,,210003,)

"Three increases" in the production, storage and import of grain industry have triggered the continuous advance in the current harvest-storage system in recent years. At the same time, there is a highly serious loss of grain in the harvest and postharvest stages. Specifically, the annual loss of grain only in the storage, transportation and processing is up to about 3.5×1010kg. Among the main grain storage entities, the loss rate of the farmers’ grain harvest-storage is the highest, which reduces food supply and farmers’ income level. Furthermore, new types of operation entities, such as farmer cooperatives, are widely expected to cope with the planting and storage dispersion since 2006. However, some current cooperatives only share simple harvest-storage technology, failing to formulate the production on a large scale, where the facilities and equipment are still lacking. In this study, an attempt was made to deal with the present situation of harvest and postharvest links in the farmer cooperative, such as simple technology, high loss rate, high energy consumption, and technology mismatch. The field data was collected in 130 farmer cooperatives covering 7 provinces in China. An integrated scheme of grain harvest-storage technology was also established for the farmer cooperatives integrating various engineering technologies. An evaluation was made on the typical technology pattern of grain harvest-storage in farmer cooperatives using hierarchical analysis, Delphi, and case study. The whole link, operation entities, and grain types were also considered during the evaluation. Three representative patterns were constructed, including the mechanical drying with clean energy for corn in northeast China, natural drying with green energy in annual double cropping areas of Central Plains, and rice mechanized drying and classified collection in southern China. These designs were assessed from the aspects of pattern connotation, suitable scope, and pattern scheme. Taking the harvest-storage pattern of a farmer cooperative in Liaoning Province as an example, the score shifted from the medium to excellent grade, after the cooperative pattern was optimized. The specific operational indicators showed that the loss rate of harvest-storage link decreased from 9% to 5%, the mildew rate of corn decreased from 4%-8% to less than 2%, and the drying energy consumption was reduced by more than 15%. It inferred that the well-established pattern was feasible to optimize the grain harvest-storage scheme for the farmer cooperative in specific regions. Nevertheless, some possible constraints also need to be considered, such as the state-of-the-art technology, market prospect, acceptance degree, and policy system, when the pattern is applied to optimize the current cooperative harvest-storage scheme. Therefore, it is strongly recommended that the optimization of the harvest-storage pattern should be further strengthened in the follow-up study, where the marginal effect of cooperative scale, harvest-storage pattern, and economic output should be further explored to determine the best balance. The finding can provide potential support to reduce grain loss, while keeping grain quality in modern highly mechanized agriculture.

agriculture; grain; farmer cooperatives; whole process; pattern; optimization

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.028

S609；F276.2

A

1002-6819(2021)-10-0235-10

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2021-03-22

2021-05-06

国家重点研发计划（2017YFD0401401）

朱广飞，博士，研究方向为农产品加工及贮藏。Email：zhuguangfei@aape.org.cn

谢奇珍，研究员，研究方向为农产品加工及贮藏。Email：xqizhen@sina.com