粮食储藏新技术应用趋势

□ 赵敬东

（合肥市粮食局第二仓库，安徽 合肥 231131）

粮食作为我国社会经济增长与国民生活保障的基础要素，一直广为社会讨论与国民关注，从现阶段我国粮食储藏技术来看，主要以常规储藏、气体储藏、温控储藏及真空储藏为主。国家粮食安全中长期规划纲要中指出，应进一步健全与完善粮食储藏管理技术，在现有的管理技术上进行重组与完善，建立长效化管理技术的同时，确保粮食数量的真实性及质量的可靠性，对促进我国粮食储藏技术发展与推动我国粮食储藏科学化具有深远影响［1］。据此，本文对粮食新技术的应用进行讨论，旨在促进我国粮食储藏技术得到全面优化与革新。

一、粮食储藏技术现状与困境

现代化社会发展背景下，国民生活质量与生活条件有了明显的提升，国民对粮食的质量关注度不断提高。十八大以来，习近平总书记不断强调要把粮食管理作为国家治理的重中之重。十九大报告更是指出，确保国家粮食安全，牢牢把握中国人民的饭碗，是社会发展的主要条件，粮食储藏技术作为粮食工作的重要组成部分，不仅关系到人民的切身利益，也是国民经济发展的保障条件。但从现阶段粮食地方储藏管理的现状来看，还存在不少问题亟待解决。

首先，由于地区人口规模较大，导致地区粮食储藏技术升级面临现实考验，粮食轮换次数增加，促使当地粮食管理难度加大，造成现阶段粮食储藏管理混乱。其次，财政压力加大。为确保地方储粮新鲜性，应及时淘汰剔除坏粮，使地方粮食轮换更为接近。另外，粮食市场供需求关系日益矛盾，粮食价格偏低，政府每年花一大笔钱来解决粮食的收购问题，总体上形成了收益矛盾（收益少、资金压力大）。最后，土地紧张是现阶段粮食储藏中的难题，人口涌入城市、旧城改造等现象，规划建设的粮仓尚未建立，旧粮仓被拆除，再加上人口流入对扩大粮食储藏的刚性需求，导致粮食储藏用地严重短缺。此外，粮食储藏过程中因减少内部使用面积或在外墙较为薄弱的情况下，极易引起粮仓墙体内侧的霉变。据此，积极探析与研究粮食储藏新技术，已成为广大粮食储藏人员面临的重要课题。

二、粮食储藏新技术展望与研究

（一）加强粮食储藏信息化技术建设

加强粮食储藏信息化建设，以解决粮食购买、销售、存储。以数字真实性为基础，实时分析粮食存储现状及地方发展趋势，对管理模式进行全面优化，根据地区实际情况、地方管理需求制定具体目标与步骤。依托大数据、云计算、物联网等信息技术，将自动控制采集数据与管理信息系统有机融合，根据粮仓或粮食堆温度、湿度变化情况，搭配机械通风降温技术自动识别与自动对齐进行降温。机械通风降温技术泛指依托机械通风的方式，对仓外温度及湿度进行合理调整与优化，机械通风降温技术也是我国粮食储藏中较为常见且应用范围较广的一种保温技术。

在具体实施过程中，主要通过降低粮食堆温度与湿度的方式，促使粮食堆整体处于平衡状态，不仅可以消除粮食堆内含有的异味与有害气体，更是在改变储粮水分含量，以及消除粮食堆水分转移、分层及结雾等方面具有实质意义。此技术在具体应用过程中，主要将自然环境中低温、低湿空气融入粮堆促使粮食堆温可以降至5℃以下，继而采用隔热保温的方式降低与缓解粮食堆气温上升的速度，以此保障与延长粮食的低温期。通过机械通风技术与信息化技术相结合，实现了动态化检测与自动化通风处理。此外，基于信息化技术可根据外部信息、有关模型方式调整粮食准备管理计划，制定长期调整计划，充分利用信息化技术战略因素，将管理层次信息处理结果，如市场、粮食生产、消费、需求、用户、供应者情况归纳、整理建模，结合国家发展形势、地区经济发展情况，制定具体粮食储藏方针。

（二）基于神经网络的粮食储藏技术

严格意义上来说，粮食储藏是较为复杂且影响因素较为庞杂的过程，粮食储藏中，因外部环境与内部微生物活动影响导致粮食温度、湿度及品质的变化成为所面临的主要问题，依托神经网络技术构建全新粮食储藏模式，在早期分析处理中结合人工简单拟合曲线，对其粮食储藏中存在的问题进行预警，同时以现场为理论的多长叠加耦合作用处理方式，可实现对粮食干燥、储粮害虫的精准识别与检测，解决传统粮食储藏孤岛化、碎片化及信息化程度不高等问题，为粮食储藏管理水平提升带来了深远影响。基于神经网络的粮食储藏技术主要依托神经网络技术构建。神经网络是主要以大数据、云计算及物联网为核心，是机器学习中较为重要的算法结构，同时也是整个系统深度学习的基础，其强大的广泛性与适应性及非线性映射能力，在处理信息复杂的粮食储藏数据中具有显著效益。具体如下：

1.粮食干燥控制

粮食干燥长期以来都是我国粮食储藏与管理中的重要工作，对粮食安全储藏与管理具有重大影响。通过神经网络结构，搭配采样时间、训练算法及隐含层神经元对粮食储藏时空分布进行优化与调整，可以有效模拟粮食储藏中的干燥过程，并较好预测出粮食含水量分布。在系统设计中，主要采取模糊逻辑、神经网络等人工智能算法，实现模型化、可视化粮食储藏中的干燥过程控制措施，以保障粮食整体安全性。

2.害虫识别

害虫识别技术主要以图像识别技术与模糊技术实现精准识别与捕捉粮食害虫的分类。依托多尺度昆虫检测器，建立特征性金字塔网络，一方面便于提取图像特征；另一方面可通过组合损失函数匹配横样本权重的方式，进一步提高神经网络系统的害虫识别过程的准确性。

3.温度预警

温度预警泛指在粮食储藏过程中神经网络会根据粮仓内或粮食堆的温度与湿度进行预测与判断，主要分析其现有温度是否会造成霉菌与孳生等问题。通过对温度、湿度数据的全面掌握，做出预防措施，以此保障粮食整体的安全性与可靠性。现阶段我国粮食温度预警系统中较为优秀的就是将遗传算法与粒子群算法与神经网络结合，搭建全新算法GANPSP-CP的神经网络。此系统主要预测粮食温度值，通过采取粮库真实数据的方式保障粮食存储的安全性，该处理方式较比传统信息化监控方法而言，其精度有了明显的提升。

4.霉菌预警

霉菌预警主要是依托BP神经网络对粮仓内或粮食堆粮食储藏在霉变等问题进行实施预测与报警的技术。霉菌的孳生通常会伴随着结露、霉变等情况发展，严重影响粮食储藏质量。传统的霉变检测方法主要以人工抽样检测、光谱成像技术、电子鼻技术等技术进行，但随着粮食霉变数据的大量积累以及粮食储藏树立的爆发式增长，导致传统人工检测技术依然无法满足现代粮食储藏的要求。加之信息化技术的高速变革与发展，基于BP神经网络可以有效对霉变数据进行处理与分析，同时BP神经网络及其学习算法，可通过粮仓温度、湿度的检测结合近年来霉变主要因素实现对粮食储藏中是否发生霉变等情况进行预测，具有高效的预警功能与检测技术，为我国粮食储藏发展提供有力支撑。

（三）粮食储备新“四合一”技术

新“四合一”技术是现阶段我国粮食储藏技术中应用较为广泛的一种储藏技术，该技术主要以机械通风控制技术、低剂量磷化氢环流熏蒸、智能粮情检测分析、高效谷物冷却等四项技术为基础，采用集成创新和标准化设计的四项技术，解决粮仓的储粮难题。智能储粮机械通风技术，利用自主研发的粮食通风数学模型和计算机智能分析技术，准确预测粮食堆的平衡湿度和露点变化，跟踪大气和粮堆的温差、湿差变化，防止粮食结露、霉变，大幅度降低能耗；开发了均布气流、低露露度的环流系统，采用高效率的气仓气体发生器和快速检测、及时补药等技术和设备。此外，智能粮情检测分析技术在针对以往粮情检测技术，不能准确区分粮堆的正常变化和异常变化等问题造成漏报影响储粮安全或误报警浪费大量人力、物力等问题，在利用自动学习和推理分析技术建立智能分析模型的基础上，对粮食温度变化曲线进行精确分析和预测，进一步提高粮食储备的可靠性。

三、结语

综上所述，现阶段我国正在经历广泛而深刻的变革，在这场大变革中，粮食储藏技术的发展也面临着前所未有的机遇，近日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《粮食节约行动方案》对加强粮食储存环节减损提出了要求。我国学者应积极研究与探析粮食储藏技术，保障我国粮食储藏技术革新常态化，促使我国粮食储藏可以全面优化，对进一步优化我国农业基础结构与促进社会经济发展具有深远影响。