粮食储藏生态系统的组成和特征

粮堆生态系统的组成分为两部分：非生物因素（无机环境）和生物因素（生物群落）。

非生物因素：粮堆的非生物环境因素包括物理的变量因素（如气候、仓温、仓湿、粮温、仓库结构、地理位置、粮堆的堆藏方式与粮堆的物理特性等）、无机化合物的变量因素（二氧化碳和氧气）、物理与化学的变量因素（如水分）及其生命活动所产生的一系列有机化合物。

生物因素：粮堆的粮粒及其他主要生物变量因素，包括微生物（如真菌、放线菌、细菌）、节肢动物（如昆虫和螨类）、脊椎动物（如鼠类、雀类）和植物（如杂草种子）。根据粮堆中活有机体取得营养和能量的方式及在能量流动和物质循环中所发挥的作用，可以分为三大类群。一类是粮食，常称为生产者。二类是异养的草食动物和肉食动物，主要是昆虫和螨类，有时也有鼠类和雀类，常称为消费者。第三类是异养的微生物，主要是真菌、放线菌、细菌，常称为分解者。

（一）粮堆生态系统的基本特征

粮堆生态系统是用人工方法造成的系统。（1）粮堆是一个开放的生态系统，不断与外界环境进行物质和能量的交换。这导致系统受周围环境的影响，不利于粮食安全贮藏，但又为人类对粮堆生态系统的人工控制提供了条件。（2）粮堆是一个人工生态系统，也是人工和自然复合的生态系统。因为粮堆生态系统并非全部是人为地产生出来。昆虫、微生物等都是大自然的产物，但人类在其中起了很大作用。（3）粮堆与特定的空间和客观实体相联系，其生态系统具有个性。（4）粮堆具有生物代谢机能的特征。其代谢通过生产者、消费者、分解者3个生物类群完成。而人工控制将要求生物代谢维持在尽可能弱的水平上。（5）粮堆中各种生物之间存在着互相依赖、互相联系和互相制约的关系。例如害虫活动释放的水分和热量及一级消费者将完整粮粒破坏所形成的碎屑，为微生物传播、发育、繁殖创造良好的条件，同时微生物大量发展释放的水分和热量也为害虫生命活动提供有利的生态环境。但它们之间又存在着竞争、寄生、捕食等关系，例如在新鲜的粮食上植生假单胞杆菌占细菌总数的80%～100%，当贮粮霉菌发展时，它的含量便相对减少，甚至消失。有些昆虫还以真菌为食物等。

粮堆生态能量流动和物质循环

（二）储粮生态体系的调节

1.粮食水分含量

粮食水分含量控制在13%以下，可以抑制大部分微生物的生长。贮粮螨类是“恶干、喜湿、怕高温、耐低温”的动物，粮食水分对其影响比粮温更大。螨类与粮温的相关系数为0.18，与粮食水分的相关系数为0.71，因此，只要将粮食水分控制在13%以下，相对湿度控制在60%以下，就能够抑制大部分的贮粮螨类的生长。粮食水分对其他贮粮害虫的生长也有影响，低于10%的含水量，一船害虫难以发育生长，但一般禾谷类粮食水分在13%以上，太低含量的水分对粮食工艺和食用品质并无好处，因此，用过度降低粮食水分的办法来控制害虫生长的意义不大。干燥的粮食呼吸微弱，随着水分的增多，呼吸强度增大，所以控制储粮水分使其低于临界水分，对抑制储粮呼吸减少干物质损失有着重要的实用价值。(www.xing528.com)

表3-2　几种曲霉生长所需的最低水分含量／%

2.温度

对贮粮危害最大的贮藏真菌是曲霉属和青霉属。这些菌较耐低温，一般0℃以下才有较好的杀菌效果（见表3-2），所以需要同时控制水分。多数螨类在5℃以下不能蔓延发展。贮粮中最主要的螨类生长发育最低温度是：家毛螨0～5℃，粗足粉螨0℃。贮粮螨类的适应性很强，它在不适环境中会形成休眠体，耐低温能力很强。因此，控制螨类生长，低温不及低水分更有效。但贮粮螨虫不耐高温，在40～42℃时几乎难以生存。大多数的贮粮害虫最适生长温度范围在25～35℃。最低生长温度为10～25℃。另外害虫发育繁殖还必须有一定的有效积温，所以利用低温以控制储粮害虫的危害是一种有效的手段。

表3-3　粮食贮藏真菌生长的最低温度／℃

粮堆温、湿度和水分的变化

3.氧气

粮食、真菌、螨类和其他害虫的生理代谢都需要氧参加，缺氧贮藏能够使贮粮数量和质量的损耗大大减少。霉菌绝大多数是好氧菌，缺氧能抑制微生物生长，但不能消灭微生物。贮粮害虫需要氧气，一般在粮堆表面与粮堆上层空气流通处活动。当氧气浓度在2%以下时，一般害虫在较短时间内死亡，缺氧贮藏保粮技术已为全世界所注目。氧气对粮食呼吸作用有较大影响，缺氧环境中粮食的呼吸强度显著降低。