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如何減少農業供應鏈中的作物收穫後損失
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

資料來源:

https://www.mckinsey.com/industries/agriculture/our-insights/how-to-reduce-postharvest-crop-losses-in-the-agricultural-supply-chain

2050年,全球人口預計將達到100億。這將需要將糧食產量從2010年的水準增加56%。但研究警告說,全球農業生產將難以滿足糧食的這一額外需求。挑戰包括由於邊際生產力收益下降、土壤退化、極端天氣事件、土壤養分缺乏和瘟疫增加而限制作物產量。

儘管糧食供應壓力越來越大,但是供人類消費的糧食總量中約有三分之一被浪費了。超過40%的損失發生在許多發展中經濟體(包括非洲、亞洲和拉丁美洲)的收穫後(收穫和消費者之間)的整個商品供應鏈中。針對這些損失,一些地區制定了雄心勃勃的目標來減少這種浪費。例如非洲聯盟成員國已承諾到2025將收穫後的糧食損失減半。

減少收穫後的糧食損失,可能會導致相當於法國農田面積三倍的土地收益。在本文中,我們討論了全球收穫後損失的程度,並提出了相關者可以採取的措施以減少浪費。這些措施可以為糧食貿易公司節省成本。並為處於糧食損失高風險的國家帶來潛在的土地收益。

估算作物損失

雖然收穫後的損失會影響所有主要作物,包括水果、蔬菜和豆類,但稻米、小麥和其他穀物的損失。佔所有卡路里消耗量70%,因而特別引人注目。例如一項研究估計,2018損失了多達4億公噸的糧食,佔全球糧食產量的20%

在馬拉威,2015年收穫後損失了 20% 的玉米,相當於55萬噸玉米,價值 1.5 億美元。對於亞洲的小農,從收割到碾米的稻米,在後期生產過程估計會損失 20% 30% 的稻穀產量。在阿拉伯世界,在生產和消費之間損失了 30% 的穀物產量,一項研究估計約旦損失了 34% 的小麥總供應量,使該國每年損失超過 1 億美元。在巴西,收穫後的穀物損失估計在 5% 30% 之間,主要是由於儲存條件不佳。在全球範圍內,我們估計損失的穀物價值可能高達 600 億美元。

減少糧食損失的一個關鍵挑戰是,因為收穫後糧食損失的程度因地理位置、氣候和害蟲流行等因素而異。此外在供應鏈的不同階段,損失的嚴重程度各不相同。這使得要採用統一方法解決問題變得複雜。例如,在秘魯,收穫後損失估計在 15% 27% 之間,90% 的農民在田間直接在地面上烘乾他們的作物,這使穀物他們暴露在囓齒動物、鳥類和昆蟲面前。與此同時,在泰國,估計損失了 19% 的穀物,最大的浪費發生在處理和儲存過程中。

由於全球收穫後損失的規模,減少收穫後的浪費可以同時提高農業產量和節省土地。(消除浪費代表著生產相同數量的糧食將需要更少的土地)。 1960 年至 2020 年間全球人均耕地減少了 48%,節約土地可能尤為重要。我們發現,減少全球收穫後穀物損失(小麥、水稻、玉米、大麥、燕麥、黑麥和小米) 75% 的收益可能相當於法國耕地面積的約三倍。東南亞、西非和南亞的潛在土地收益可能最大,分別節省了這些地區耕地總面積的 6.5%3.8% 3.7% 

 如何解決收穫後的穀物損失

可以使用多種方法和技術,包括傳統的和更先進的,來得到這種潛在的土地收益。根據穀物類型和供應鏈環境,每種方法都有利有弊。例如,在穀物收穫階段,機械收割機等技術可能更有效地減少損失,而在穀物乾燥階段,機械乾燥可能產生最大影響。

 這些技術在新興市場的長期採用,可能取決於一系列外部社會、經濟和制度因素。例如為了從長遠來看,減少收穫後損失的密封糧食儲存筒倉,金屬筒倉組件的市場驅動供應鏈:包括供應商、製造商、零售商和維修服務。可能是持續採用該技術的必要條件。

儘管有許多方式可以解決收穫後的損失,但溫度和濕度導致的穀物損失可能是減少總體浪費的關鍵領域之一。一個研究小組審查了 1970 年至 2019間在 57 個國家/地區,進行的 300 項關於減少收穫後損失的干預措施的研究。發現對儲存技術干預措施的研究佔研究的 83%。在儲存層面調節溫度和濕度可能尤為重要。因為全球大部分穀物腐敗都發生在這個階段,這是由於這些因素對安全儲存時間的影響。 

加州大學戴維斯分校傑出名譽教授、種子生物技術中心前主任 Kent J. Bradford 博士表示,減少與水分相關的穀物損失的一種潛在方法,是實施全球乾鏈。 乾鍊是指穀物最初脫水至防止真菌生長的水準,然後儲存在防潮容器中。這一概念類似於冷鏈,通過持續冷藏來保持新鮮農產品的品質。

Bradford 表示,一些可以在整個乾鏈上部署的實用、低成本的解決方案包括一次性紙簽,讓農民可以立即測試穀物濕度。不透氧的乾袋在零氧條件下儲存穀物,迫使真菌消耗可用的氧氣並死亡,不會對穀物造成進一步的損害。可重複使用的矽酸鋁乾燥劑珠,當放置在密閉容器中時,可以去除水分以保持低濕度環境。

除了低技術解決方案外,物聯網 (IoT) 和其他複雜技術也被用於解決穀物損失和品質問題。TeleSense是一家物聯網穀物監測初創公司,最近從農業技術投資者財團那裡獲得了 1000 萬美元的資金。TeleSense 的物聯網感測器和app協同工作,持續監控穀物並向用戶發送自動警報,從而減少變質和蟲害。TeleSense 首席執行官 Naeem Zafar表示,基於物聯網的監控可以通過在涉及存儲監控、運輸和基於穀物品質時,即時跟蹤的穀物銷售最佳化,防止穀物損壞來顯著節省成本。

包括Ag Growth International (AGI) 在內的大型農業企業也投資於使用物聯網監控糧倉的解決方案。AGI首席執行官Tim Close 強調,穀物監測可能有助於保險公司簡化索賠複雜性,並消除對物理裁決的需要。此外物聯網可以使食品加工和釀造公司更好地控制其供應鏈,以確保通過適當的溫度和濕度條件保持糧食品質。 

全球糧食供應正面臨人口增長、土壤退化、極端天氣事件和其他因素帶來的越來越大的壓力。與此同時,在收穫和消費之間的整個供應鏈中,大量穀物正在損失。特別是在儲存期間。這些收穫後的損失可以通過結合低成本技術(如乾燥劑珠)和涉及物聯網的更複雜的解決方案來解決。