谷物干燥机械化技术的应用
摘要：我国每年因气候原因导致谷物来不及晒干或未达到安全水分而造成的霉变、发芽等损失占粮食产量的5%。推广应用谷物干燥机械化技术，可以及时有效防止连绵阴雨等灾害性天气给粮食收获带来的严重损失。阐述谷物干燥的重要意义和4种主要方式，分析国内外谷物干燥的发展情况，并针对存在的问题提出我国谷物干燥技术发展对策。
关键词：粮食机械化；谷物；干燥技术；方式；问题；对策
中图分类号：S226.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0042-03
谷物干燥机械化技术是以机械为主要手段，采用工艺和技术措施，人为地控制温度、湿度等因素，在不损害谷物品质的前提下，降低谷物的含水量，使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。谷物干燥是农业生产的关键环节和农产品产后加工的重要步骤，也是粮食生产机械化的组成部分。近年来，土地集约化程度的提高和机械化大型装备的应用，使谷物收获的效率大大提高；但集中收获期的缩短和恶劣天气的影响，给谷物带来大量损失。因此，谷物干燥机械化技术成为目前农户尤其是稻农的迫切需求。
1 谷物干燥的作用
1.1 减少粮食损失，促进农民增收
我国是世界最大的粮食生产国和消费国，年产粮食约5亿t，但因气候原因导致谷物不能及时晒干或未达到安全水分而造成的霉变发芽等损失，约占粮食产量的5%，这相当于年产5亿t粮食中有2 500万t被损失掉。推广谷物干燥机械化技术，可以及时有效地防止或降低连绵阴雨等灾害性天气给粮食收获带来的严重损失，将谷物损失降到最低。
1.2 减少作业环节，减轻劳动强度
据统计，我国粮食产后脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等环节造成的损失约为18%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。而利用谷物干燥机进行干燥，可以减少粮食产后作业环节，减轻劳动强度，降低生产成本。
1.3 及时颗粒归仓，提高劳动效率
谷物干燥装备的使用，改变了长期以来谷物干燥单纯依靠自然阳光翻晒的传统方法，提高了劳动生产效率，实现了颗粒及时归仓，减少了粮食损失，提高了粮食品质、耐贮性和加工性，并向谷物生产全过程机械化迈进了一步。同时，可以防止自然干燥对粮食造成污染和杜绝农民占用公路晾晒造成的交通伤亡事故。
2 谷物干燥的主要方式
按照谷物和气流的流动方向，稻谷干燥机主要分为顺流式、逆流式、横流式、混流式、顺混流式等机型。
1） 顺流干燥。热风与粮食的流动方向相同，干燥均匀，无水分梯度，干燥质量较好。采用顺流干燥，高温介质先与最湿、最冷的粮食接触，因此即使用很高的热风温度（200～285 ℃）也不会使粮温过高，干燥速度快，单位热耗低，热效率较高。但若粮层较厚，粮食对气流的阻力会增大，相应地风机功率消耗也会增大。因此，顺流干燥比较适于高水分粮食的干燥。
2） 逆流干燥。热风与粮食的流动方向相反。逆流干燥所产生的高温热风先与最热、最干的粮食接触，使粮食温度接近热空气温度，因此不能使用高的热风温度。当干燥高水分粮食时，粮层不易过厚，这样热风离开干燥机时接近饱和状态，可充分利用排气的潜热。由于热风和粮食反向流动，干燥后粮食水分和温度较均匀，热效率较高。
3） 横流干燥。粮食流向与热风流向垂直。横流干燥时进风侧的粮食过干，而排气侧的粮食则干燥不足，容易产生水分差，导致干燥不匀，品质下降，单位热耗较高，热能无法充分利用。但这种干燥机结构简单、制造方便、成本较低，为当前应用较广的干燥机型。
4） 混流干燥。混流干燥的过程相当于顺流与逆流交替作用。干燥塔内交替布置一排排进气和排气角状盒，粮粒按照S形曲线向下流动，受到高温和低温气流的交替作用。因此，可以采用比横流干燥高一些的热风温度，并随着热风温度的提升，利用小一些的风机相应地减少热风量。由于混流干燥时粮食不是连续暴露在高温气流中，故干燥后谷物品质好，热损伤少。这种方式适于干燥油菜籽、芝麻等小粒种子。
3 谷物干燥机械化在我国的发展与应用
相对于国外发达国家，我国谷物干燥机械化的发展存在明显差距。20世纪90年代，美国等国外发达国家的谷物干燥设备已实现系列化和标准化，并在谷物干燥过程计算机模拟方面取得了较大进展。我国在解放初期以仿制日本、前苏联等国的谷物干燥机为主；20世纪70年代后期研发出适于农场和农村生产队使用的干燥机械；80年代后期，我国谷物干燥机械向多用化和小型化发展；90年代以来，研发出适于国内粮食系统使用的较为成熟完善的成套谷物干燥设备，并与仓储加工等设施配套。目前，我国已有50多家谷物干燥机生产企业，但与美国、日本等国的先进谷物干燥机械相比，存在生产规模小、产品种类少、自动化水平低等不足，缺乏适合农机专业户、种粮大户及村组使用的中小型多功能烘干机械。全国现有2万多台谷物烘干机，每年烘干的谷物仅占全国总产量的1%左右，而国外发达国家机械烘干的谷物约占总产量的95%。可见，我国谷物烘干机的应用难以满足和适应谷物生产的发展需要。
谷物烘干机在我国推广使用过程中存在以下制约因素：一是我国土地集约化和规模化水平不高，影响谷物烘干机械的使用；二是谷物烘干机投资大，回收期长，农民及农村专业合作组织的购买力有限；三是谷物收获后仍以自然晾晒后再脱粒为主，农民使用谷物干燥装备的动力和迫切性不足；四是扶持政策不到位。
4 谷物干燥机械化发展对策
当前，国家高度重视粮食安全，出台了多种惠农措施，以提高农民的种粮积极性。随着农村劳动力的日益减少和农机大户、农机专业合作组织、龙头企业的发展壮大，谷物干燥机械化迎来了良好的发展时机，要抓住大好机遇，采取有效措施，推进粮食生产全程机械化发展。
4.1 充分依据我国国情研发、生产适合的谷物干燥机
一是结合农户分散的实际和市场需求，以中小型、多功能为目标，最大限度地降低购机成本，发挥现有动力资源。二是利用农机大户和农机专业合作组织资金优势，推广谷物干燥机。三是围绕农机作业模式，研发、生产适于跨区流动作业的结构简单、价格低廉、热效率高、生产率高的谷物干燥机械。四是结合当地能源条件，尽量选择多种能源干燥机，如电柴油、煤油、太阳能和秸秆能源等，以增强机具适应性。五是选择既能烘干粮食也能烘干中药材、食用菌等多种农产品的多用型干燥机。
4.2 充分发挥种粮大户、农机大户和农村经济合作组织的作用
谷物干燥机的价格超出普通农户的购买力，应以种粮大户、农机大户和各类农村合作组织为重点，推广适合当地市场的谷物干燥机械。理想的小型谷物干燥机型应适合我国农村家庭联产承包制的实际，能够在乡间走村串巷，灵活机动地把一家一户的同品种粮食集中烘干，进而提高干燥仓储设备的利用率，有效避免分户晾晒和仓储损失，解除农民的后顾之忧。
4.3 充分发挥谷物烘干机企业和粮食龙头企业的作用
谷物烘干机生产企业应着力改变行业散、小、弱和效益差的问题，以名牌产品为龙头，形成科工贸一体的、多种所有制的大型谷物烘干机械集团，解决生产企业多、生产规模小、产品成本高、经济效益低等问题，使谷物烘干机械生产集中程度和专业化程度有较大提高。粮食龙头企业拥有较为雄厚的资金实力，可以根据市场需求和自身经营需要，围绕一定区域范围，购买大中型谷物干燥机，建立谷物干燥中心，为农户提供干燥加工服务。
4.4 充分发挥农机购置补贴政策的带动作用
谷物干燥机在国家及各地农机购置补贴目录中虽已列入，但品种少，且价格普遍高于农村现实购买力。应在补贴资金、银行贷款等方面，向谷物干燥机等粮食产后加工机械适当倾斜。尤其应在谷物主产区、良种繁育加工推广区、农业综合开发区以及多雨地区，加快推进粮食烘干机的示范与使用。同时，与联合收割机紧密结合配套，充分利用动力，对收割后的谷物及时进行加工以备储存，形成谷物产业链。