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第四章粮食储藏生态体系前言第一节储粮生态系统的组成与特征第二节中国储粮生态区域的划分及特点第三节储粮生态系统的环境因子及作用第四节粮食结露、发热与霉变第五节储粮生态系统的调节目录粮食储藏即粮食保管-------指粮食、油料和油脂在离开生产领域，尚未进入消费领域，而在流通领域的停滞，它是粮食流通中间的一个不可缺少的重要环节。粮油储藏的目的--------尽量保持粮食的原有品质，采取一定措施减少不应有的储藏损耗，节约保管费用，为企业建设积累资金。（在保证低费用的前提下，确保储粮的质量和数量。粮油储藏的基本要求------确保粮油安全、减少损失损耗、防止污染、延缓品质劣变。粮油安全储藏的基本条件--------干燥、低温、密闭粮油储藏工作-------通过各种不同的技术手段，有意识地改变储粮生态环境，控制有害生物活动，延缓粮食品质劣变，防止或减少粮食质和量的损失，达到粮食安全储藏的目的。粮仓生产者：粮食初级消费者：以粮食为食的，如害虫、螨类消费者次级消费者：以捕食害虫的幼虫、蛹或卵为食，如花蝽、米象小蜂、肉食螨的天敌分解者：主要是真菌、细菌、放线菌，既危害粮食又分解动物尸体、排泄物和植物的凋落物储粮生态系统的基本构成物理因素：围护结构、三温、两湿、气压、风力、粮堆物理特性无机化学因素：CO2、O2、N2、无机盐类物理化学因素：水分有机物：代谢产物、无生命的有机物粮堆生态系统生态是指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，也就是说生物的生存、发展状态和它赖以生存的环境密切相关。生态学是研究生物在其生活过程中与环境的关系。储粮作为生态体系来研究更为科学合理，原因如下：一是粮食作为生物体、其储藏稳定性和环境条件密切相关，因此储粮方法的选择要因时因地制宜；二是我国地域辽阔，气候条件、粮食种类、害虫发生规律差别较大，这些均提醒我们要加强储粮的生态学控制，实现对储粮的综合管理。粮食在储藏过程中并非独立存在，而是以粮堆形式与其它因素相互作用，形成一个人为的储藏生态系统，20世纪70年代以后，国内外不少学者都把储粮作为一个生态系统来研究，并逐渐形成了储粮生态学。储粮以生态系统的方式来研究，就是通过对一些生态因子的分析，掌握粮食陈化劣变和有害生物发生、发展的一般规律，以此加强储粮的生态学控制，改变传统的有虫杀虫、有霉抑霉、发热降温的简单直线思维，真正实现对储粮的综合及协调管理（不同地域、不同季节、对于不同粮种采用不同的储粮方法），为人类提供较少损失、较高品质和符合卫生标准的食品原料，即保证储藏粮食的数量和质量乃是储粮生态研究的最终目的。前言第一节储粮生态系统的组成与特征第二节中国储粮生态区域的划分及特点第三节储粮生态系统的环境因子及作用第四节粮食结露、发热与霉变第五节储粮生态系统的调节储粮生态系统基本上由粮堆围护结构、粮食子粒、有害生物和环境因子四部分组成。各组分之间有着密切的联系，相互影响，相互作用，构成了一个独特的生态系统。一、围护结构围护结构（粮仓）的设计和粮仓的结构对保持和改善储粮的稳定性是十分重要的。要对粮食进行安全储藏，首先要保持粮食在干燥、较低的温度下储藏、同时要使粮食免受外界气候以及生物因子的影响。一般而言，粮食储藏围护结构的要求应该随气候、粮种以及某一个地域的粮食储藏优势害虫的不同而变化。气密性和隔热保温是安全储粮对仓房功能性的两个基本要求。气密性：《高大平房仓储粮技术规程（试行）》国粮仓储（1999）288号，要求“仓房的门、窗及通风口密封后进行气密性检查，500Pa压力下的半衰期不小于40S”，从此，有了我国的粮仓气密性标准，之后相关技术要求纳入《GB50320-2014粮食平房仓设计规范》。粮仓气密性要求，不仅是对熏蒸作业的要求，还直接影响外温外湿、仓温仓湿、粮温粮湿之间的湿热交换，也是低温控温储粮的基本技术要求。平房仓气密性要求GBT25229-2010影响仓房气密性的主要原因是：①仓房地面；②仓房墙面；③仓房大门；④充氮管道；⑤双槽管；⑥塑料薄膜；⑦各类洞口（包括通风、测虫、测温）。隔热保温：低温控温是控制粮仓（堆）储粮稳定性的基本工艺要求，而隔热保温则是低温控温工艺实施的基础保障。为此，要尽量减少太阳辐射热（仓房要变白），以及对流热、传导热对仓房（粮堆）的影响，特别是仓顶（屋盖），75％的热量来自仓顶（屋盖）。平房仓隔热技术规范GBT26879-2011对绝大部分建筑结构来说，如果能够减少来自环境的热量吸收，就会减少害虫的感染机会。以前粮仓建设很少考虑生物学和地理上的差别来控制粮食储藏害虫，而是把主要的注意力放在害虫的化学防治方面。粮食储藏围护结构可以看作是粮食储藏生态系统的背景系统，绝大部分现代粮食储藏系统都是有围护结构（粮仓）的粮堆，这个围护结构决定了粮食储藏生态系统的“几何”边缘，围护结构的性质和特点对粮食储藏生态系统中生物群落的动态变化及演替有非常密切的关系。围护结构不仅关系外界环境因素对储粮的作用，也关系到有害生物(害虫及微生物)侵袭粮食储藏生态系统的可能性及危害程度。所以没有良好的围护结构，就无法对粮食实行安全储藏。不同围护结构的粮食储藏生态系统，一般都会表现出不同的特征，即表现出不同的储粮性能。立筒仓特别是钢板仓，虽然有良好的气密性能，不易受有害生物的侵染，也有利于进行气调储粮，然而由于钢板仓的隔热性能差，受外界气温变化的影响大，特别是在高温季节、热带、或亚热带储粮地域，会严重的影响到粮食的储藏稳定性；另外在早晚温差比较大的储粮地域，有时候也可能由于温差过大，在钢板仓的内壁会出现结露现象，也会影响粮食储藏的稳定性，这些在粮食仓房建设中都要进行考虑。同时在上述储粮环境条件下的钢板仓储粮系统也需要一套适合其特点的管理方式。其它仓型，如地下仓、浅圆仓、房式仓、高大平房仓、拱形仓、土堤仓、楼房仓、土圆仓等，都有各自的特点，在实际应用过程中可根据不同储粮生态地域的特点来合理选择，方能起到良好的储粮效果。钢筋混凝土立筒仓钢板立筒仓钢筋混凝土结构跨度20米以上，堆粮线4-6米；粮食可散装，也可包装，便于清扫；适合于使用仓库机械；可做隔间；隔热及密闭性能差。高大平房仓一、对仓房：“上不漏、下不潮，能通风、可密闭”。二、如何确保——检查1、仓顶：渗漏，瓦屋顶——及时更换；水泥顶——及时修补防水层2、仓墙：返潮，及时修理防水层；裂缝，查明原因，及时修补或加强。3、地坪：返潮，及时修理防水层。裂缝、陷坑、残缺等要及时修补并做好防水。对维护结构的要求二、粮食籽粒：粮食籽粒是活的有机体，在储藏过程中维持着一定的新陈代谢，处于缓慢的分解状态。粮粒是粮食储藏生态系统生物群落的主体，是粮食储藏的对象。粮粒本身的物理特性和生理生化特性也是影响粮食安全储藏的重要因素。如粮食的孔隙度、散落性、自动分级、粮食的吸附特性以及粮食的热交换特性等属于粮食的物理特性；粮食的生理生化特性主要包括粮食的呼吸作用、粮食的寿命、粮食的后熟作用以及粮食的发芽等，它们都直接影响粮食的储藏稳定性。不同的粮种在储藏过程中的生活力是不同的，有的生活力强，而另外一些的生活力弱，这与粮食的遗传特性有关，如同样的储藏环境条件下，在正常情况下小麦的生活力比稻谷的生活力要强；还与粮食储藏的初始状态有关，如粮食的含水量、是否经过人工烘干处理、粮食入仓时本身携带的有害生物的种类和数量情况等，都有很大的关系。粮粒是粮食储藏生态系统中能量的来源和能流的开端。参与对系统“气候”（温湿气）变化和生物群落演替的调节，是主要因素。在储藏过程中不能再制造养分，而是处于缓慢的分解状态，是特殊的“生产者”。原粮储藏，一般以散存为主，生物群落分布似乎比较均匀，但由于粮堆的不良导热性和表层粮粒对外界水汽的吸附，无论气候因子或生物群落方面，均易引起系统内子系统的分化（湿度及温度的分层，有害生物在适宜部位的聚集等）。子系统间的效应有时会带来严重的储粮损失（如储粮害虫在粮堆内完成完整的生命演替过程，造成虫口密度大爆发）。由于人类对有害生物的忍受水平较低，一般不允许该系统趋于“成熟”，粮堆内有害生物大多保持原始的种群，较少发生演替。成品粮一般以包装堆垛形式储藏，与原粮相比，由于失去了保持作用，所以物理性质有了很大改变(如大米、面粉)，很容易被有害生物感染，造成危害。成品粮粮堆导热性更差，而且对水分的吸附比原粮强，易受外界湿度的影响。成品粮作为群落的主体，可被认为丧失了生命力(但细胞水平上的呼吸作用比原粮更强，容易引起局部湿热的产生)，只能被动地接受较多种类有害生物的危害。三、有害生物微生物、昆虫、螨类：是储粮中的有害生物，其生活活动所需能量都从粮食籽粒中获取。储粮昆虫、螨类直接或间接地危害粮食，从储粮生态系统角度看是消费者，它们处于相同的或不同的营养层次，实现物质和能量的单向流动。危害的结果主要是导致粮食数量的减少。微生物通过分泌酶，将粮食中的营养成分分解，是粮食储藏生态系统的分解者或转化者，有些微生物还能产生真菌毒素。危害的结果主要是导致粮食质量的降低。有害生物的活动直接或间接地消耗粮食营养，造成极大损失，导致品质下降，故称有害生物。1、干控：通过控制储粮的水分含量，创造一个不利于虫霉生长的低水分环境，如高温干燥、机械通风；2、温控：通过控制储粮的环境温度，创造一个不利于虫霉生长的低温环境，如低温储粮、谷冷机冷却；3、气控：通过控制储粮环境的气体配比，达到杀虫、抑霉、保持粮食原有品质的目的，如低O2、高CO2、高N2等；4、化控：利用药剂产生的毒气阻断虫霉正常体的的代谢过程，达到杀虫抑菌的目的，如药剂重蒸、有机酸抑菌、防护剂保粮；如何控制四、物理（非生物）因子粮食储藏生态系统中的非生物因子主要指温度、湿度、气体、水分等。在粮食储藏生态系统中，湿度通常指的是大气相对湿度或仓房内部空间的相对湿度，水分通常指的是粮食的水分含量，但是需要注意的一点，就是仓房内部空间的相对湿度与粮食的水分含量是相互影响的。粮食水分含量是一个影响粮食储藏稳定性的重要物理-化学因素。通常情况下，粮食水分含量低于13%时，大多数微生物和螨类的生长受到遏制，水分低于10%时，大多数储藏昆虫的生长受阻。粮食储藏生态系统中的所有生命体能够维持正常生命活动的重要原因之一，就是它们处于适当的温度条件下。温度并非时一成不变的，来自外部环境的热源，缓慢的进入粮堆，从而造成粮堆温度升高，此种情况需要警惕。通常情况下，绝大多数霉菌在0℃以下即不能发育，昆虫和螨类在5℃以下也不能发育。粮食储藏过程中温度对有机体的影响与水分直接相关。粮堆内部的气体成分比例，特别是氧气和二氧化碳的比例对粮食的储藏稳定性也是非常重要的，低氧气含量时，限制粮食、昆虫以及微生物等有害生物的呼吸作用；高浓度的二氧化碳同样可以抑制大多数有害生物的生长，从而增加了粮食的储藏稳定性。非生物因子的变化，都与生物群落的变化或演替有着十分密切的关系。将这些非生物因子控制到理想的水平，就十分有利于粮食的安全储藏。五、储粮生态系统的基本特征粮堆是在流通领域的储藏过程中所存在的客观实体，是一个特殊的生态系统，与大自然中的森林、草原、湖泊、农田等生态系统有着不同的特征。（一）粮堆是人工生态系统人类将粮食储存于一定的围护结构内，自觉或不自觉地把一些其它生物类群和杂质也带到了这个有限的空间中，形成储粮生态系统。该系统时刻受到外界和自身有害生物类群侵染的威胁和不良环境因子的影响。但随着储粮技术的发展，今天人类已经能够对该系统实现有效控制。无论是生物群落及环境因子都是可控的。如人们可以通过气调储藏改变粮堆内气体组成，低温储藏调节温湿度，对粮堆中的有害生物进行人为地控制，这是储粮生态系统的一个显著特点，也是区别自然生态系统的一个重要标志。（二）没有真正的生产者粮食子粒是粮堆生物群落的主体，已完成营养制造和能量固定的光合作用，在储藏过程中只能被动地受消费者及分解者的消耗，同时为了维持自己生理活动还必须自我供应，营养物质只减不增，是一个有限资源。在储粮生态系统中，之所以将粮食子粒称为“生产者”，因为它们是食物链中第一个营养级，是粮堆中一切生物的能量和物质的源泉。但