在许多发展中国家,由于缺乏评估储粮含水量的可靠且低廉的方法,含水量过高会产生腐烂、害虫侵袭和滋生曲霉菌等霉菌,导致粮食无法用于消费。美国农业部农业研究局(Agricultural Research Service, ARS)和堪萨斯州立大学(Kansas State University, KSU)的研究小组在过去一年中致力于解决自给农30%的收获前粮食损失。堪萨斯州曼哈顿区的农业研究局谷物与动物健康研究中心(ARS Center for Grain and Animal Health Research)的农业工程师保罗·阿姆斯特朗(Paul Armstrong)和他在KSU的同事们开发了一个手持仪器—水分仪,希望可以为农民提供快速低廉的检测储粮袋湿度的方法。
在加纳等不发达国家,农民将玉米等谷物存储在大袋子里,而不是存在粮仓里。“水分仪可以通过测量谷物内部的相对湿度和温度来估测含水量,”阿姆斯特朗表示,“这是比较古老的办法,但是可以利用现代化低廉的传感器使之更加实用。”该仪器全名为收获后损失(post-harvest loss, PHL)水分仪,制作成本约为75美元。设计的初衷是它可以由农民自己或在别人协助下制作,使用现成的零件而无需复杂的制造设备或设施即可制作。该水分仪上有一个探测针,可以直接插入储粮袋中检测含水量。在大约6分钟后读数就会出现在水分仪上的小显示屏上。
“在存储前确定粮食的含水量对于防止发霉和减少虫害至关重要。”曼哈顿中心储藏产品害虫与工程研究所(Stored Product Insect and Engineering Research Unit)的首席研究员詹姆斯·坎贝尔(James Campbell)表示。阿姆斯特朗就是在该研究所开发出水分仪并做初步测试的。在KSU同事的请求帮助下,阿姆斯特朗参与到美国国际开发署(U.S Agency for International Development, USAID)的“保障未来供给、减少收获后损失的创新实验室”(Feed the Future Innovation Lab for the Reduction of Post-Harvest Loss)这一项目中。该项目的目标主要是寻找减少贫穷国家的饥饿、贫困和营养不良的方法。ARS也是USAID这一项目的合作伙伴,致力于解决世界粮食安全问题。
作为项目的一部分,PHL水分仪正在接受埃塞俄比亚、瓜地马拉和孟加拉农民的谷物水分的测试评估,同时在加纳的四大玉米产区也有水分仪的试验点。加纳试验点水分仪的工作性能要优于其他两个在西部粮食生产区使用的普通仪器,而后者的花费从几百块到几千块美元不等。水分仪的相关描述和试验结果会提交并公布在《农业应用工程》(Applied Engineering in Agriculture)的技术说明中。据农民反馈,阿姆斯特朗及其同事正在做相应改进,包括延长电池寿命,缩短测量次数加强智能手机连通和降低成本等。该项目部分资金由ARS创新基金会资助。
(编译 李晓曼)