为深入理解新质生产力的本质,加快推进粮食产业高质量发展,《粮食储藏》编辑部2024年第三期重点推出“新质生产力赋能粮食产业高质量发展”专栏,特邀原国家粮食局副局长吴子丹研究员作为专栏主持,邀请行业专家学者分别从行业发展、粮食仓储、质量安全、“三农”建设及新技术应用等多视角展开深入讨论。
我国粮食安全保障新质生产力
发展现状与未来重点方向分析
在粮食产后领域,新兴信息技术的应用有效提升了产业的发展水平。粮食安全保障是十分复杂的体系工程,吉林大学生物与农业工程学院的吴文福、吴子丹教授在解析新质生产力质态演变的基础上,探讨新质生产力对我国粮食安全保障历史实践的影响,分析新时期粮食安全保障新质生产力发展的机遇和挑战,并指出未来重点的发展方向。
新时期我国粮食安全保障新质生产力发展的机遇和挑战
粮食安全保障新质生产力发展的机遇
2024年1月31日,习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时提出发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求与重要着力点,而新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态(人民日报,2024)。2024年3月5日,政府工作报告对2024年工作做出了部署,首条就提出要加快发展新质生产力。由此,我国粮食安全保障战略面临由“吃得饱”向“吃得好”“吃得健康”转变的重大机遇。
粮食安全保障新质生产力发展的挑战
在国家层面,面临水土资源匮乏、水源污染严重、极端气候事件增加以及新冠疫情爆发、国际形势变化与自然灾害叠加,带来的长期风险和应急风险的挑战。
在产业宏观层面,必须解决大型粮仓长期储藏的保持品质、控制虫霉危害、降低粮食损耗和防止亏库等四大难题,满足安全、节能、环保不断升级的要求;同时要解决好粮食产前、产后管理不统一、国家与地方储备不匹配、政策储粮和商品储粮不平衡、粮食质量安全体系缺乏整体性等问题。
在产业微观层面, 粮食源头品质参差不齐;流通渠道千变万化,掺杂使假时有发生;天下粮仓点多面广,库存真实牵动社稷;粮食质量、绿色、低碳、环保、减损的水平与人民生活水平提高和粮食安全的需求还不完全适应;各层级粮食部门存在管理和科技提升未能覆盖全链条的不足;粮食领域的高技术和人工智能应用起步较晚,人才、理论支撑、技术应用和装备水平仍然处于“科技洼地”;没有全面实现机械化和自动化,信息化和智能化综合水平也不高;粮食综合损失依然近 20%,数量约3800万吨,每年还有3100万吨以上的污染粮食。
未来我国粮食安全保障(产后)科学技术重点发展方向
创新数据和人工智能技术,全面升级储粮监管的信息化
数据获取方面,在破除“数据孤岛”难题的基础上,实现从现有粮情被动感知方式向主动“场”探测方式,从温度等少参量监测到多参量粮情网络化监测,从粮情监测到粮食品质预测预警等几个方面的转变,从源头提升大数据的质量。在数据处理方面,扩大库存识别代码等在数据标记方面的作用;完善和建立不同生态区域粮情与品质电子数据手册;在原创的粮堆多场耦合与生物场理论的基础上,实现从简单统计数据处理到深度学习数据处理的转变,并建构机理和数据联合驱动模型,有效解决粮堆发热、结露、霉变、异动等非线性复杂问题的工程化分析,奠定国家储备粮监管由“人管”到“技管”转变的基础,实现多维度“穿透式”监管。
创新事联管理技术,全面实现粮油产品的优质化
我国对粮食品质的全程精细化管控方法较为缺乏。前期的储粮信息化系统,只能算作管理辅助系统。储粮信息化的终极目标应该是以“机器”决策和管理为主,要实现从“经验管理”到“科学管理”、从“人管”到“技管”的转变,从“管物”“管人”到“动态管事”的转变。我国储粮信息化经历了V3.0版本的“数字化”和V4.0版“物联化”之后,储粮信息化必然进入以“事联化”为核心的V5.0版本,超越“一物一码、万物互联”信息系统,构建“一事一码, 万事互联”管理系统。吉林大学等创新和应用“5T”事联管理方法及信息系统,可实现对大米品质的精细化管控,社会经济效益显著。
创新能源利用技术,全面实现储粮作业的清洁化
粮食干燥是粮食储运领域的主要耗能环节,每年全国采用机械化烘干粮食约3700万吨,降水700余万吨,消耗能源折合标准煤达到170万吨,排放出大量CO2、SO2和灰份固体废弃物。我国的大部分粮食干燥设备作业方式较为粗放,没有有效的节能减排措施。发达国家谷物干燥1kg水需要能耗3344kJ-4598kJ,而我国的这一指标为5000kJ-8000kJ。这说明我国粮食干燥设备有较大的节能减排潜力可挖。如近期出现智能EAT窗口连续干燥测控技术以及真0.5%循环干燥测控技术。粮食仓储环节可能的节能策略包括环流均温、太阳能-谷冷组合、地源热泵、水源热泵等储粮环境调控技术。
创新研发装备技术,全面实现储粮作业的机械化
支持我国粮食安全保障的机械化和自动化之路依然没有走完。主要有2个关键问题:一是农村储粮的机械化程度依然很低;二是国家储备粮库尚未全面实现机械化和自动化。开发粮仓机器人有望解决这个问题,其难点在于在松散三维复杂粮堆能够进行自动定位、自主导航、自我避障、智能作业,目前鲜有成功的报道。成品粮自动化立体库、新型散粮楼房仓对粮食仓储机械化、自动化、智能化也提出了新的、更高的要求。
本次推送摘选《我国粮食安全保障新质生产力发展现状与未来重点方向分析》部分内容,来源于《粮食储藏》2024年第53卷第3期1-7页,作者:吴文福,吴子丹。
本次推选节选中储粮成都储藏研究所公众号分享平台:储粮科技(粮食储藏 |吴文福教授:新质生产力:机遇、挑战与行业发展)。