中国主要粮食作物产后损失特征及减损潜力研究

为减少作物产后损失,增加粮食供应数量。该文基于物质流分析方法以及农产品流动特征,建立了一套量化作物产后损失的计算方法,在已有数据基础上,重点分析了2010年中国三大粮食作物(水稻、小麦和玉米)产后(包括收获、运输、干燥和储藏)损失特征及其减损潜力。结果显示,中国作物产后损失率较高,水稻、小麦和玉米产后综合损失率分别为6.9%、7.8%和9.0%,三者平均损失率7.9%,高于发达国家作物产后损失水平。粮食产后损失中,储藏环节损失比重最高,损失比例达到40.3%,其次是收获环节,为31.4%,运输和干燥环节损失较小,分别为11.1%和17.2%。农户储藏和收获是作物产后减损的重点环节。情景分析结果显示,通过改进产后不同环节技术条件,可以有效减少作物产后损失,情景5(粮食产后环节技术条件达到最优)三大粮食作物产后损失率均可以降低到4.0%以下。由此可见,中国粮食作物产后减损存在较大潜力,减损重点应落在农户储粮环节以及作物收获环节。作物产后减损需要国家农业科技政策作保障,通过提升农户科学储粮意识以及提高作物机械收获水平和改进作物收获质量等综合措施,最终实现中国粮食作物产后损失的降低。研究结果为中国粮食产后减损政策和措施的制定及实施提供借鉴。     

华北平原地区玉米秸秆连续供应模型的建立及应用

为保证秸秆连续稳定的供应,提高秸秆资源利用率,该文建立了基于秸秆田间收集-秸秆集中存储-秸秆利用的连续供应模型,并以华北平原地区（山东肥城）为例,确定了秸秆收储站的选址与数量,并分析了田间收集、初级运输、收储站存储、次级运输和原料装卸等5个环节的成本和能耗。结果表明,收集肥城市10万t玉米秸秆应用点的最优选址地理坐标为（N116.741,E36.069）,运用层次分析法确定收储站的优化选址与数量,拟建立10个收储站,秸秆供应成本约为169.14元/t,其中,按秸秆供应环节分析,收集成本和运输成本占比较高,分别占总成本的55%和23%;按运行成本分析,秸秆收购成本、人工成本以及燃料动力费占比较高,分别占总成本的41.39%、30.14%、25.90%。秸秆供应总能耗为186 MJ/t,其中,运输和打捆环节燃油能耗较高,分别占总能耗的45%和34%。该文建立的秸秆供应模型,对指导中国不同地区建立合理的秸秆供应模型提供参考,为秸秆综合利用过程中的原料持续稳定供应,节约供应成本和能耗具有积极的指导意义。     

不同耕作模式对东北风沙土区玉米产量及氮素利用率的影响

研究优化集成耕作模式对东北风沙土区玉米产量、肥料氮素利用率及去向的影响,探讨不同耕作模式下玉米产量及氮肥利用率之间的关系,为东北风沙土区玉米生产合理耕作模式的选择提供科学依据。在东北风沙土区传统耕作模式(CT)、优化集成耕作模式1(ITP1)和优化集成耕作模式2(ITP2)小区内设置~(15)N标记微区框栽,以CT处理为对照,研究ITP1和ITP2耕作模式下玉米产量、氮肥利用率及肥料氮去向。结果表明:2种优化耕作模式玉米籽粒产量显著高于传统耕作模式,分别增产30.10%和15.53%。3种耕作模式氮肥利用率介于27.10%～35.46%,ITP1处理和ITP2处理氮肥利用率分别为35.46%和31.40%,比CT处理分别提高了30.85%和15.87%。与CT处理相比,IPT1处理氮肥残留量增加18.67%,损失量降低45.65%;IPT2处理肥料氮残留量介于IPT1和CT处理之间,差异不显著,IPT2氮肥损失率比CT处理降低24.36%,比IPT1增加39.17%。2种优化集成耕作模式增加玉米产量,提高氮肥利用率,减少氮肥污染,IPT1和IPT2两种优化耕作模式适合东北风沙土地区玉米种植。     

大型5HFS-10负压自控粮食干燥机的设计与试验

为了降低一次能源的消耗和提高玉米等粮食干燥产能,结合寒区高水分玉米干燥特性,以负压干燥原理为基础,设计了一种负压自控粮食干燥机.该机采用负压多级顺流缓苏结合的干燥方式,将并联式扩张口型风机和变径角状管相结合,协调冷风配额调控机构,应用多传感器实时采集在线工作参数,配合自适应调控系统,实现大宗粮食的智能保质干燥生产.该文详细进行了干燥参数和技术经济指标的计算,可为负压干燥机的设计和综合评价提供.生产试验表明,该机工作性能优良,节能显著,烘干品质好,单位质量成本低,自动化程度高.有效控制干燥机出粮水分偏差小于等于±0.5％w.b,与传统正压送风式干燥机相比,节省能耗20％以上,降低生产成本12％以上.该干燥机各项作业性能指标完全符合农场集约化和规模化干燥作业要求,可为开发节能粮食智能化干燥机型提供参考.     

粮食产后处理模式的动态规划分析

开发粮食产后技术是增加粮食有效产量的重要途径。该文提出了运用动态规划的方法，对不同的粮食产后处理模式及处理环节进行综合比较分析和优化。根据浙江省主要产粮地区粮食产后处理各环节损失和处理效率实际测定的结果，分析的各处理模式的处理效率和损失，提出了减少粮食产后损失提高处理效率的有效对策。     

热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验

中国东北地区现有的粮食干燥系统多为大型多段塔式燃煤干燥系统,在粮食干燥过程中,热空气与粮食经过一次换热后,生成的高温高湿废气直接排入了大气,不仅造成了能量的巨大浪费,而且严重污染了环境。该文针对东北地区寒冷气候特点及多段塔式燃煤玉米干燥系统存在的高能耗、高污染问题,开发了一种热管联合多级串联热泵玉米干燥系统,该系统能够实现对多段塔式燃煤玉米干燥中废气的余热回收和废气中杂质的清洁处理,从而达到节能减排的效果。在该系统的基础上研制了50、150和300 t/d的系列化玉米热泵干燥装备,进行了3种规模的产业化示范,并对300 t/d的玉米热泵干燥系统进行了性能试验。结果表明,系统每小时的耗电量为538 kW·h,除湿速率为2016 kg/h,热泵机组的制热系数COP(coefficient of performance,COP)在3.7~6.7之间,除湿能耗比SMER(specific moisture extraction rate,SMER)为3.75 kg/(kW·h)。对多段塔式玉米热泵干燥和玉米燃煤干燥经济性进行比较研究,结果表明:得到1 kg干玉米的热泵干燥成本为0.038元,而燃煤干燥的成本为0.049元,单位玉米的热泵干燥成本比燃煤干燥成本降低22.4%。与玉米燃煤干燥相比,玉米热泵干燥能大量降低污染物的排放,节能减排效果明显,可为热泵干燥技术在粮食烘干领域应用提供有价值的参考。     

节能型小户型农宅清洁复合供热系统的运行性能研究

针对农村清洁供热中能源的合理利用及政策推行下系统的高效集成和优化设计等问题,该文以天津地区满足农村节能居住建筑设计要求的典型小户型农宅为研究对象,结合清洁供热工程中的常见复合系统集成形式搭建试验平台,运用试验测试的方法获得复合供热系统集成关键设备的供热特性,结合典型年气象特征评价不同系统集成方案,即空气源热泵与太阳能集热器集成的复合供热系统(方案1)、冷凝式燃气热水炉与太阳能集热器集成的复合供热系统(方案2)、空气源热泵与冷凝式燃气热水炉集成的复合供热系统(方案3)的能耗指标,并根据现有能源政策评价经济性同时参照典型年能耗水平评估环境影响。结果表明,就典型年气象条件下运行情况而言,方案1与方案2复合供热系统的一次能源消耗量及一次能源利用率水平相当,均优于方案3复合供热系统;在经济指标上,现行能源政策下方案1相比方案2及方案3均占优,3种方案的复合供热系统年运行费用的政策补贴率均值为45.07%,补贴政策的持续性也是影响到清洁供热推行的关键;从环境影响而言,方案2的污染物排放最低,其CO2排放量分别为方案1、3的65%、59%,SO2排放量分别为方案1、3的9%、8%,NOx排放量分别为方案1、3的26%、23%。该研究为为农村清洁供热的应用推广提供技术参考。     

粮食产后智能决策支持系统的研究

介绍了粮食产后系统的智能决策支持系统的研制开发,该系统包括粮食产后信息管理、粮食产量预测、粮食产后处理机械技术经济适应性分析及选型、粮食产后处理模式评估与优化、数据实时采集等子系统,为粮食生产经营和管理部门对粮食产量的预测、产后处理模式评估和优化、产后作业方式和作业机具的选型配备等问题的决策提供了有效的辅助决策工具。     

中国谷物干燥加工中的能源消耗状况

在任何一个国家的经济发展中,能源都扮演着一个重要的角色。在中国,尽管目前消耗在农业生产上的能源占全国能源消耗总量的比例很低,但随着中国农业现代化的发展,尤其是粮食干燥机械化的普及,农业生产对能源的需求将逐渐增加。该文对中国粮食干燥机械化的发展及现状进行了简单分析总结,对中国目前在粮食干燥中的能源消耗状况以及存在的问题进行了深入分析。完成的两组干燥实验结果表明,目前我国粮食干燥的单位能耗远远高于发达国家。因此,建议应在粮食干燥中大量采用干燥新技术、节能技术以及使用再生能源,以有效提高我国粮食干燥过程中的能源使用效率。     

四川省夏玉米机械粒收适宜品种筛选与影响因素分析

为筛选适宜四川机械粒收夏玉米品种,明确玉米机械粒收质量影响因素,2017—2019年在四川省中江县开展了夏玉米机械粒收品种筛选试验研究,对参试28个玉米品种、98个品次机械粒收质量、籽粒含水率和产量数据进行分析。结果表明,玉米籽粒破碎率和落穗损失率高是四川夏玉米机械粒收存在的主要问题。夏玉米机械粒收籽粒破碎率平均为5.63%,杂质率平均为2.39%,落穗损失率平均为4.12%,籽粒总损失率平均为4.76%,其中落穗损失占籽粒总损失的86.55%。籽粒含水率与籽粒破碎率、杂质率、落粒损失率呈显著正相关,而与落穗损失率、籽粒总损失率相关不显著。收获时较高的籽粒含水率是导致籽粒破碎率高的主要原因,适当推迟收获时间可有效降低籽粒含水率,进而降低机械粒收籽粒破碎率。种植行距与收获机械行距不匹配导致错行收获是落穗损失率高的主要原因,保证收获机对行收获可显著降低落穗损失率,进而降低籽粒总损失率。本研究以玉米产量和机收时籽粒含水率为指标,筛选出产量高、籽粒含水率低的‘仲玉3号’‘渝单30’‘正红6号’‘延科288’ 4个玉米品种,可作为四川省夏玉米适宜机械粒收的品种。     

真空预冷结合微孔膜包装对鲜枸杞贮藏品质的影响

为了延长鲜枸杞贮藏保鲜期,该研究通过真空预冷结合微孔膜包装对鲜枸杞的贮藏品质进行研究,设置不同预冷终温(2、4、6℃)和终压(800～1 000、1 000～1 200、1 200～1 500Pa)对鲜枸杞进行真空预冷处理,通过比较真空预过程中鲜枸杞失重率、蜡质层和呼吸强度指标来确定较优工艺参数;之后将真空预冷较优工艺参数下的鲜枸杞用微孔膜包装后在(-1±0.5℃)的冷库中进行贮藏,以微孔膜包装处理和未经任何处理的鲜枸杞作为对照组,比较贮藏过程中硬度、可溶性固形物(Total Soluble Solids,TSS)、色差、呼吸强度、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性指标来综合分析不同处理对鲜枸杞贮藏品质的影响。结果表明:终温6℃和终压800～1 000Pa对鲜枸杞失重率影响较小;终温6℃和终压1 200～1 500Pa对鲜枸杞内表皮结构损伤较小;终温2℃和终压800～1 000Pa鲜枸杞呼吸强度最低,综合考虑3个指标,终温6℃,终压1 200～1 500 Pa为鲜枸杞真空预冷较优工艺参数;在贮藏期间,真空预冷结合微孔膜包装与其他两组相比较,可有效延缓鲜枸杞硬度和TSS下降,降低呼吸强度,抑制色差变化和CAT活性的下降(P0.05)。该研究为鲜枸杞贮藏保鲜提供新方法。     

涉县旱作梯田系统农业物种及遗传多样性保护与利用

农业生物多样性的研究和保护是全球重要农业文化遗产保护的核心要素。以王金庄为核心的涉县旱作梯田系统2014年被认定为中国重要农业文化遗产,研究其农业生物多样性,可为涉县旱作梯田系统的保护与利用提供依据,为农业文化遗产地农业生物多样性农家就地保护提供参考。本文通过对传统农家品种普查收集与入户访谈、田间调查与种植鉴定,系统研究了涉县旱作梯田系统的农业物种和传统农家品种以及由此形成的保护与利用经验与技术。研究发现涉县旱作梯田系统种植或管理的农业物种26科57属77种,其中粮食作物15种、蔬菜作物31种、油料作物5种、干鲜果14种、药用植物以及纤维烟草等12种。共有包括171个传统农家品种,其中粮食作物62个、蔬菜作物57个、干鲜果品33个、油料作物7个、药用植物和纤维烟草12个。这些农业物种及传统农家品种,通过混合种植、轮作倒茬、间作套种、优中选优等一系列保护与利用技术被活态传承和保护。但随着城镇化和现代农业的快速推进,涉县旱作梯田系统农业生物多样性保护与利用正面临着主体缺失、技术失传、传统农家品种名称混乱、种质退化以及单一化种植造成的品种多样性丧失、单一追求产量造成适应性强的品种资源丧失、农民生计方式多样化造成梯田农业的弱化、传统农家品种生产比较效益低和重要性认识不足等问题,针对这些问题提出了建立动态保护与适应性管理机制、发展特色产业、激发农民内生动力、组织开展资源普查并建立社区种子库与农民自留种相结合的传统农家品种就地活态保护机制等对策与建议。     

Effects of Postharvest Parameters on Functional Changes During Rough Rice Storage

The expansion of value‐added uses for rice has created a demand for quantitative models of functional changes during postharvest handling. Consequently, this study evaluated the effects of postharvest parameters on the functional properties of long‐grain (cvs. Cypress and Kaybonnet) and medium‐grain (cv. Bengal) rice. The experimental treatments included rough rice drying conditions (low vs. high temperature drying), storage moisture content (10, 12, and 14%), storage temperature (4, 21, and 38°C), and storage duration (up to 36 weeks). Milling, cooking, and amylograph pasting properties were analyzed. Polynomial models (up to third‐order) were developed to describe the effects of postharvest factors on the functional properties. Drying treatments, storage moisture content, and storage duration affected (P < 0.05) all of the functional properties. Storage temperature influenced (P < 0.01) cooking and pasting properties, but not milling properties. Overall, there were significant interactions among the postharvest parameters. Additionally, these factors were related to the functional properties by higher‐order relationships.     

耕地流转胁迫下农户生计多元化选择与可持续性水平——基于重庆市合川区188户的调查数据

农户生计资源重组是在耕地流转胁迫下对经济机会的反馈响应。基于重庆市合川区川柠柠檬示范园188户耕地流转农户及其394块流转耕地地块的调查数据,分析了流转农户劳动力特征和流转耕地的数量、质量及耕作半径特征,进而剖析耕地流转后农户多元化生计选择策略,并基于可持续生计框架,从生计资本、生计策略和生计成果3方面构建农户生计可持续性评价指标体系,采用自然资本、物质资本、人力资本、金融资本、社会资本、生计多样化指数、收入多样化指数、非农化水平及家庭纯收入指标,对农户生计可持续性水平进行评价。结果表明：1）耕地流转致使农户自然资本严重减少,家庭生计结构由农业主导型向非农主导型转变,生计种类显著增加,趋于多元化。2）耕地流转后,农户生计资本总指数增加,且农户生计资本属性间及各类型农户间的增长率存在分异。耕地流转导致5大资本失调,生计资本耦合协调度降低。3）不同类型农户生计可持续水平在流转后得到不同程度的提升,提升强度从大到小表现为非农主导型农户>农业主导型农户>非农型农户>纯农型农户。总之,农户在家庭承包耕地流转的内部冲击下,生计资本得以重组,致使农户生计的分化与转型,而多元化生计有助于农户生计的可持续发展。     

陕北"一户一田"和"一组一田"耕地细碎化整治模式与绩效评价

耕地细碎化是当前制约中国农业现代化发展的重要因素,如何解决耕地细碎化问题已经成为推动小农户和现代农业有机衔接的必然路径。该研究基于实地农户调研数据和半结构访谈内容,对陕北榆林市榆阳区首创的"一户一田"和"一组一田"2种耕地细碎化整治模式进行系统剖析,并采用双重差分(Difference-in-difference, DID)模型定量分析2种模式的绩效差异。研究发现:1)"一户一田"模式是农民自发的产权重组和分散流转,并与政府支持的土地整治项目叠加与综合;"一组一田"模式是一种"以家庭承包经营为基础、统分收放自如的双层经营体制"创新模式,也是产权改革、统分流转、土地整治与统分经营管理的有机结合。2)"一户一田"和"一组一田"两种模式均能有效解决耕地细碎化问题,显著增加耕地面积,实施后耕地面积增加率分别为6.02%和57.58%;同时也使得农业机械化水平有所提高,显著提升农业生产效率与作物产量,作物产量增加率分别为12.54%和19.87%,"一组一田"提升更为明显。3)2种模式均有利于提高农户收入,"一户一田"主要是通过增加农业种植收入来提高总收入;"一组一田"对农户收入提升更加显著,除增加农业收入外,也通过产业转型增加了务工收入。与"一户一田"模式相比,"一组一田"模式更能够促进集中连片、规模扩大、设施完善、经营现代化的高标准农田建设。为解决耕地细碎化问题,应加强政策引导和支持,挖掘村内能人价值,明晰合作社、分社和农民的责、权、利关系等,促进小农户和现代农业发展有机衔接。     

环境规制下农户感知对参与农业废弃物资源化利用意愿的影响

为提高农户农业废弃物资源化利用意愿,改善农村生态环境,顺应农民对美好人居环境的期待,本文基于河南、山东、四川、黑龙江4省693个农户的调研数据,建立多元有序Logistics模型,研究农户农业废弃物资源化利用价值与技能感知、成本收益感知与市场回收条件感知对其参与意愿的影响,并引入环境规制政策作为调节变量,分析了环境规制政策对农户农业废弃物资源化利用感知-参与意愿关系的调节效应。结果表明：1）农户农业废弃物资源化利用技能感知、成本感知、与回收渠道间的距离感知、回收渠道稳定性感知,均显著地影响其参与意愿;其中,农户技能感知和回收渠道稳定性感知对其参与意愿具有显著的正向影响。2）引导型规制对农户农业废弃物资源化利用前景感知与技能感知-参与意愿关系存在显著的正向调节效应;约束型规制对农户农业废弃物回收利用重要性感知、回收渠道稳定性感知-参与意愿关系存在显著的正向调节效应;激励型规制对农户农业废弃物资源化利用前景感知与技能感知、收益感知、回收渠道稳定性感知-参与意愿关系存在显著的正向调节效应,对与回收渠道间的距离感知-参与意愿关系存在显著负向调节效应。建议加强技术培训、增设更多补贴款项、健全农业废弃物回收机制,提高农户参与意愿,充分发挥3种规制政策的互补作用,不断调整优化农业废弃物资源化利用政策,持续推进农业农村绿色发展。     

基于㶲分析法的粮食逆流干燥系统能效评价与试验

为客观、合理地评价粮食逆流干燥系统的能效,实现粮食高效节能干燥,该文基于?分析法,从气流状态变化考察逆流连续式干燥工艺系统的能量利用程度。结果表明:在试验条件下,干燥机内各干燥段能量利用效果较好。在高温和低温干燥段,排气和干燥室热损失率最高分别不超过6.68%、11.09%和21.26%、9.37%,热效率和?效率不低于83.02%、68.1%和69.37%、56.22%;在冷却段,由于粮温比风温高,风对稻谷有明显的降温去水作用。而系统的平均热效率和?效率为80.24%和64.52%,表明系统能量匹配效果较好,稻谷的平均单位热耗量为2 944.6 k J/kg,与国标≤7 400 k J/kg相比,节能达到60.2%,节能效果明显。研究结果为干燥工艺设计、探索节能的途径和制定粮食干燥系统能效评价标准提供参考。     

机械通风玉米穗储粮仓在黄淮海地区的试验

针对黄淮海地区玉米穗贮藏存在因含水率比较大不易保存、容易霉变等问题,根据目前合作社免烘干玉米鲜穗储藏的实际需求,为了实现科学储粮,减损增收,研制了机械通风玉米穗储粮仓,并进行了装粮试验。利用常温大风量降水原理和专门设计的仓内正负压通风风道与自然通风风道,风机作为鼓风机、引风机交替运行,完成粮仓的呼吸作业,采用温度、湿度传感器实时采集仓内温度和湿度,配合PLC(Programmable Logic Controller)控制系统,粮仓内呼吸作业与缓苏作业交替运行,实现大宗鲜玉米穗的干燥保质贮藏。通过测定玉米穗储藏期间玉米粒、玉米芯的水分及玉米粒的脂肪酸值、容重等指标,研究分析玉米穗储藏期间霉变、品质变化等情况,开展玉米穗储藏特性及储粮损失研究,并通过建立数学模型与试验结果进行对比分析。试验结果表明,该型储粮仓通过机械通风控温技术,可实现玉米穗就仓干燥储粮,经过80 d的储藏,玉米的水分已经低于标准安全水分值,玉米脂肪酸值为39.9 mg/100 g,为宜存,容重为740 g/L,霉变粒0.6%,不完善粒0.4%,杂质0.07%,色泽气味正常,有效减少玉米在仓储过程中出现霉变等现象,降水、防霉、防鼠效果明显,可有效降低粮食产后损失,节约能源,保证粮食品质,每斤粮食能比刚收获时多卖0.20～0.25元,实现农民"待价而沽"和藏粮于民的需求。