Spannmålslagring på försörjningsgårdar

Spannmålslagring på en självhushållsgård bygger i första hand på att minimera spannmålsförlusten. I moderna jordbruksmetoder finns det metoder för att hantera under 1 % spannmålsförlust, men små jordbruksföretag kan se 20–100 % av spannmålsförlusten. Detta orsakar svält och en instabil matförsörjning. Spannmålsförlust kan orsakas av mögeltillväxt , insekter, fåglar eller någon annan förorening.

En metod för att förhindra förlust är hermetisk spannmålslagring. Hermetisk spannmålslagring strävar efter att eliminera allt utbyte av gaser inom lagringssystemet. Detta dämpar bakteriell aktivitet och förhindrar att gnagare och insekter kan andas inuti lagringssystemen. Införandet av hermetisk spannmålslagring till självhushållsgårdar kan skapa en stabilare livsmedelsförsörjning i området och minska risken för svält.

Hermetiska spannmålslagringssystem

Översikt

Hermetisk lagring är processen att lagra spannmål eller frön inuti förseglade fack för att undvika gasförändringar med miljön för att tömma syre och ansamling av koldioxidgas . Denna kombination är dödlig för insekter och mögel, skapar en alternativ bekämpning istället för att använda något annat ämne som är negativt för dessa skadedjur och bibehåller produktkvaliteten. Denna lagringsmetod är en viktig aspekt för att förbättra och förlänga spannmålslivslängden och samtidigt bibehålla spannmålsintegriteten.

Hermetisk lagring har funnits länge och den har tagits emot väl och till stor del i utvecklingsländer sedan metoden började. Metoden kan utövas med olika material såsom förseglade lerkrukor , förseglade plastpåsar, förseglade metaller etc. Dessa material är effektiva i sig och kostnaderna varierar, därför måste försiktighet iakttas för att förhindra insektsangrepp under lagringstiden. Processen är av yttersta vikt. Helst skulle en framgångsrik hermetisk lagring innebära att spannmål kan behålla all sin näringskvalitet och att krossbara råvaror bevaras väl under hela lagringsprocessen. Hypotetiskt, om nittiofem procent (95%) av spannmålen bibehåller sin naturliga egenskaper och kvalitet, skulle därför statistiskt hermetisk spannmålslagring innebära dess effektiva och effektiva metod.

Ändå används metoden över hela världen i Afrika, Asien och majoriteten av Amerika. Omfattningen av acceptansen av denna metod säkerställer dess kvalitet när det gäller att bevara små och storskaliga jordbrukares grödor. Utvecklingsländer är obevekliga och vill inte bli lämnade på efterkälken, det finns entusiastiskt anamma metoden i stor skala eftersom de har sett fördelarna med att använda denna lagringsprocess.

Fördelarna med att använda den hermetiska lagringsmetoden inkluderar (i) förbättrar spannmålsliv på ett mycket säkrare sätt och det är gnagarfritt, vivelfri , bekämpningsmedelsfritt och förhindrar angrepp av insekter, (ii) lagringsprocessen är trotsig och resistent mot hårda förhållanden (med undantag för extremt tuffa förhållanden, dvs temperatur 0 till -20 grader Celsius, som är ogynnsamma för lagring av oljepalmfrö ) såsom varmt och fuktigt klimat, (iii) dödligheten för levande organismer hålls vid 100 procent, (iv ) hindrar mögel från att utvecklas och (v) mykotoxiner som har stor sannolikhet att orsaka cancer utplånas totalt. Före hermetisk lagring måste spannmål torkas ordentligt till en fukthalt på cirka 12 – 14 procent för att undvika groning och förlust av livskraft. Groning och livskraft är avgörande för växtodling och om förluster uppstår skulle det innebära en vinstförlust.

Historia

Underjordisk spannmålslagring var en av de viktigaste metoderna för att konservera spannmål tidigt på artonhundratalet genom vissa sydösteuropeiska och asiatiska samhällen med hjälp av "lufttäta" underjordiska silos som ett alternativ för stora flaskor och burkar som användes i Medelhavet . Skriftliga bevis dök upp först på 1500-talet. På 1800-talet gjordes detaljerade beskrivningar av de underjordiska silorna av kunniga jordbruksskribenter i Västeuropa. De lyfte fram lufttätheten som en viktig faktor för att upprätthålla spannmålskvalitet, även om vissa rapporter observerade att vissa frön tappade grobarhet.

Tidiga undersökningar med lufttät lagring gjordes från 1819 till 1830, där en fransk industriman vid namn Ternaux i Saint-Ouen lagrade spannmål i 9 serier av experiment i stor skala i allmänhet. Ternaux's lagrade produkten under inte så gynnsamma omständigheter. Silorna grävdes ner i ett vått alluvium och materialet lagrades utan att bry sig om luftfuktigheten. Efter flera år påträffades endast mögelfläckar inuti silorna, särskilt i kritiska områden som väggar, tak och botten av strukturen. Bröd gjordes med det återstående orörda spannmålet men smaken av det var inte tillfredsställande; experimentet ansågs därför vara ett misslyckande. Detta kan dock betraktas som en av de första vetenskapliga forskningarna som involverar hermetisk lagring.

Runt världen

Metoden används flitigt i centrala, södra delar av Afrika (dvs. Botswana ) och Sydamerika. Småskaliga jordbrukare har funnit att processen är mer fördelaktig i deras regioner. Botswana är ett torrt område, det kan gå under längre perioder utan regn och därför har hermetisk lagring hjälpt i tider utan regn dvs drag. Frön lagras väl för nästa säsong av plöjning även om frön ibland köps. Vanligtvis görs frönköp i kompletterande åtgärder. I Botswana använder traditionella människor vanligtvis den hermetiska förvaringen placerad i en jutepåse för att öka effektiviteten och effektiviteten i att utrota levande organismer inom några dagar. Hermetisk är också avgörande i Afrika eftersom det mesta av fröna produceras och lagras på gården. Experimentella resultat visade att hermetisk lagring av frön i tolv månader kan bibehålla gronings- och livsduglighetsegenskaper, medan extremt svåra förhållanden kan ge en motsatt effekt.

Brasilianska spannmålsproducenter börjar använda hermetiska påsar på plats för att lagra spannmål som ett alternativ till papperskorgar. De hävdar att kostnaden är tillgänglig och kvaliteten på spannmålen förblir densamma under en period av 18 månader. Påsarna är gjorda av polyeten som kan reflektera solljus och undvika uppvärmning av produkten samt nedbrytning av ljus. Argentina måste ofta hantera en lagringsbrist på 20 till 35 miljoner ton spannmål. Detta ledde till kvalitets- och kvantitetsförluster eftersom spannmålen måste transporteras direkt från gårdarna till hissar och från hissar till terminalhamnar. Hermetiskt förseglade plastpåsar (silopåsar) har vunnit popularitet bland producenter för att övervinna detta problem. Under 2008 års skördesäsong lagrades mer än 33 miljoner ton spannmål med hjälp av silosäckar i landet för flera spannmål och oljeväxter, och nu har denna teknik tagits i bruk av andra sydamerikanska länder. Förseglad påse har använts för att lagra mestadels ensilage i Nordamerika, men användningen av detta lagringssystem började växa sedan tidigt 2000-tal. Ändå, istället för att använda hermetiska val, är det vanligaste alternativet när man hanterar lagringsbrist att stapla säden på marken.

Typer av hermetisk förvaring

I utvecklingen av dessa hermetiska lagringsfördelar används tre metoder populära för att säkert lagra spannmål och frön under hermetiska förhållanden:

Organisk hermetisk lagring – Denna lagringsprocess berövar bekämpningsmedel och insekter angrepp av syre, vilket saktar ner deras metaboliska process. I processen får insekter en chans att andas under några dagar i processen får syrebristningen en effekt som leder till en total förintelse av de oinbjudna camparna (på grund av kvävning).
Vakuumhermetisk gasning – I denna process har luftsugning företräde. Luft i det hermetiska lagret sugs ut och lämnar lite syre för levande organismer att överleva. Sugningen av luften skapar ett lågt atmosfärstryck som är ovänligt och olämpligt för inkräktare (dvs. insekter).
Gas Hermetisk lagring – fyller den hermetiska lagringsanläggningen med koldioxid för att påskynda syrebrist.

Den främsta faktorn som påverkar dödligheten hos insekter är de låga O ₂ och höga CO ₂ koncentrationerna. Studier visar att den synergetiska effekten mellan syrebrist och ansamling av dioxidkolgas är nödvändig för att effektivt kontrollera insekter i ett hermetiskt lager [3]. Dessutom spelar fukthalten en viktig roll, ju lägre vatten som finns i spannmålsmassan, desto högre dödlighet, på grund av uttorkningseffekten på insekter av låg O 2 och _hög CO ₂ . Alla metoder som beskrivits tidigare är lika tillämpliga eftersom alla säkerställer att syre som annars skulle av insekter är helt utarmat för att undvika angrepp på lagrad spannmål. Den mest framträdande metoden är den organiska hermetiska lagringen.

Postcosecha silor

Postcosecha silor är galvaniserade stålsilor. Bulkprodukter som majs , bönor, sorghum , ris, vete, korn, samt frön kan lagras i silos. Produkterna måste torkas till eller under 14 % fukthalt innan de placeras i silos för att förhindra svamptillväxt . Dessa silor byggs vanligtvis lokalt med enkla verktyg, vilket gör dem lätta att montera, och säljs från lokala hantverkare till lokalbefolkningen som kallas hantverkare. Silon har en liten utloppsport vid basen av silon så små mängder spannmål kan tas ut åt gången.

Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) System

Ett team vid Purdue University har utvecklat Purdue Improved Cowpea Storage och främjar dess användning i västra Afrika med medel från Gates Foundation . Denna metod uppnår hermetisk spannmålslagring med tre påsar. Denna metod används vanligtvis för lagring och transport av cowpeas , därav namnet, men metoden kan användas på andra spannmål. De tunga polyetenpåsarna med 80-µm tjocklek finns i 50 - kg eller 100 - kg. Den första polyetenpåsen fylls helt och knyts sedan fast. Den första påsen placeras sedan i en andra polyetenpåse med samma tjocklek och den påsen knyts också fast. Slutligen placeras dessa två påsar i en tredje vävd nylon- eller polypropenpåse som används för dess styrka. I denna tredje påse kan bönder och marknader hantera påsarna utan att spränga de två inre och accepteras lätt av spannmålshanterare.

Återvunna plastbehållare

I delar av Afrika söder om Sahara säljs begagnade plastbehållare som kan användas för hermetisk förvaring. Man måste se till att behållarna kan täta hermetiskt, annars kommer behållarna bara att ge ett minimalt skydd till säden inuti. ^{[ citat behövs ]}

Beräknad kostnad

Behållartyp	Majskapacitet (kg)	Kostnad (US$)	nyttjandeperiod (år)	Lagringskostnad (US$/Mg/år)
Postcosecha silor	1360	145	25 till 40	4,26 till 2,67
BILDER	100	3	3	10.00
GrainPro väskor	70	3.6	5	10.00
Återvunna behållare	7,74	1	3	43,06

Slutlig spannmålskvalitet

Frön som lagras hermetiskt har visat sig uppvisa långvarig kvalitet. Forskare i Ghana undersökte effektiviteten av att lagra frön med tre olika typer av spannmålslagring. De tre metoderna som användes i forskningen inkluderade hermetisk lagring av jute, polypropen och trippellager. Två destruktiva skadeinsekter, Adult Prostephanus truncatus och Sitophilus var angripna i varje påse. Dessa två skadeinsekter är vanliga i Afrika och är mycket destruktiva för majs. Oskyddad majs i lager kan förintas totalt av dessa organismer. Av dessa tre metoder erbjöd den treskiktiga hermetiska lagringen enastående resultat av frökvalitet med förlängd groningshastighet och livsduglighet trots insektsangrepp. Dessutom, för att säkerställa att spannmål bibehåller sin naturliga kvalitet vid lagring, måste den lagras med optimala fukthalter på cirka 12-14 % och helst låg fukthalt. Påsarna måste förslutas under hela förvaringsperioden och regelbundna kontroller måste vara nere för att säkerställa att förseglingen förblir intakt, dvs mycket lufttäta påsar. En annan studie undersökte effektiviteten av att kontrollera bönskadegörare, dvs. Acanthoscelides obtectus, på kvaliteten på bönor genom att använda det hermetiska lagringssystemet (silopåsar och plastflaskor) och icke-hermetiska glasbehållare. Bönor lagrades vid höga fukthalter på 15%, temperatur 25 C och relativ fuktighet 70±5%. I studien visade den hermetiska metoden ingen kvalitetsförändring. Försämring av spannmålskvalitet beror på flera faktorer (1) hög fukthalt vid tidpunkten för lagring. Hög spannmålsfuktighet främjar utveckling av mögelsvampar som gör spannmålen oanvändbara eller osäkra för konsumtion. (2) underlåtenhet att hålla förvaringspåsar lufttäta från syre som annars skulle påskynda insektsangrepp, vilket leder till total förstörelse av spannmål. I detta fenomen uppfylls inte hermetiska villkor för att säkra säden från insekter. (3) Underlåtenhet att hålla påsarna vattentäta för att förhindra fuktinfiltration, (4) höga temperaturer som leder till kornmissfärgning och till stor del insektsangrepp.

Insektsdödlighet

Längre exponering av insekter för atmosfären med låg O ₂ och hög CO ₂ koncentration, högre dödligheten för dessa skadegörare i den hermetiska lagringen. Men även temperatur och livsstadium påverkar denna faktor för att avgöra hur länge spannmålen ska lagras. Nästa tabell visar den tid som krävs för att döda 90 % av insekter som lagras i ett lågtryckshermetiskt lager beroende på insektsart, livsstadium och temperatur. Tabellen nedan visar den exponeringstid (h) som krävs för att erhålla 90 % dödlighet av tre utvecklingsstadier av tre arter av butiksproduktinsekter under lågt tryck åt fyra temperaturer.

Insektarter	Livsfas	25°C	33 °C	37°C	40°C
"T. Castaneum"	Ägg	19,76	10,65	7.17	3.13
"T. Castaneum"	Larver	2,54	2,51	1,91	1,37
"T. Castaneum"	Puppor	10.18	8,72	6,79	2,76
"P. Interpunctella"	Ägg	20,86	4,45	3.09	2.00
"P. Interpunctella"	Larver	3.12	2.02	1,61	1,67
"P. Interpunctella"	Puppor	3,95	1,48	1,81	1,91
"R. dominica"	Ägg	134,68	63,00	33,75	8,61
"R. dominica"	Larver	63,66	35,31	14.17	4,78
"R. dominica"	Puppor	73,09	40,54	15,68	6,49