郁 忠 萬(wàn)忠民 洪 陽(yáng)

(1 中央儲(chǔ)備糧宿遷直屬庫(kù)有限公司 223800)(2 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 210023)

民以食為天，糧食作為人類(lèi)生存的重要戰(zhàn)略物資，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)穩(wěn)定有著十分重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，糧食產(chǎn)量得到極大的提高，糧食的儲(chǔ)藏量也與日俱增，然而糧食受霉變、鼠害、蟲(chóng)害等造成的損失仍然較為嚴(yán)重[1]。其中，儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的存在是糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中較為嚴(yán)重的問(wèn)題之一，尤其是在地處高溫高濕的糧庫(kù)，蟲(chóng)害幾乎常年發(fā)生，不僅縮短倉(cāng)房的使用壽命，造成糧食質(zhì)量的損失，還破壞了儲(chǔ)糧的食用品質(zhì)、加工品質(zhì)，一定程度上還會(huì)傳播致病微生物，危害人們的身體健康[2]。因此,研究有效的防蟲(chóng)技術(shù)引起了各國(guó)科研人員的重視[3]?；瘜W(xué)熏蒸技術(shù)是儲(chǔ)糧防蟲(chóng)治蟲(chóng)的重要手段，它使用方便且有很強(qiáng)的穿透力，殺蟲(chóng)效果好，同時(shí)具備低成本、低殘留的特點(diǎn)[4]。但是長(zhǎng)期以來(lái)磷化氫的大量使用使得儲(chǔ)糧害蟲(chóng)抗藥性的問(wèn)題日益嚴(yán)峻，因此，需要研究更安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)有效的防治技術(shù)[5]。氣調(diào)防治是物理防治手段的一種，在儲(chǔ)糧過(guò)程中改變環(huán)境氣體的組成，提高糧堆中二氧化碳和氮?dú)獾臐舛?，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抑菌殺蟲(chóng)的目的[6],是一種能夠代替熏蒸技術(shù)的綠色無(wú)公害防治技術(shù)[7]。但是二氧化碳?xì)庹{(diào)存在氣源獲取不便、成本高的問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)規(guī)模化推廣的是氮?dú)鈿庹{(diào)技術(shù)。生物防治技術(shù)是一種利用害蟲(chóng)天敵或者利用害蟲(chóng)生物學(xué)特性防治害蟲(chóng)的方法，包括對(duì)捕食性天敵、寄生性天敵以及害蟲(chóng)的不育性、昆蟲(chóng)信息素、昆蟲(chóng)激素類(lèi)似物、植物抗蟲(chóng)性的利用[8]。生物防治技術(shù)考慮到對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，有利于維持生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境安全，相對(duì)化學(xué)藥劑防治是一種比較安全經(jīng)濟(jì)的防治措施，但是生物防治本身是一個(gè)緩慢的生物學(xué)過(guò)程且生物活性需要合適的環(huán)境條件，無(wú)法像化學(xué)防治一樣迅速有效，所以，生物防治在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用仍然較少[9]。惰性粉殺蟲(chóng)技術(shù)是儲(chǔ)糧過(guò)程中的一種物理防蟲(chóng)手段，惰性粉是一種不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且性質(zhì)穩(wěn)定的粉狀物質(zhì)，常見(jiàn)的有硅藻土、沸石粉、草木灰等。惰性粉不僅可以作為化學(xué)殺蟲(chóng)劑的載體和稀釋劑，同時(shí)也可以直接與谷物混合以達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的，是一種新型的綠色儲(chǔ)糧藥劑。惰性粉以其性質(zhì)穩(wěn)定、低毒無(wú)污染、殺蟲(chóng)效果好、防護(hù)期長(zhǎng)的特點(diǎn)成為了儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治研究中的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容。雖然應(yīng)用惰性粉防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)是一種古老的方法，但是在科技迅速發(fā)展的今天仍然可以持續(xù)創(chuàng)新，符合綠色儲(chǔ)糧的發(fā)展方向，存在著廣闊的發(fā)展前景和潛力[10]。惰性粉殺蟲(chóng)劑防蟲(chóng)殺蟲(chóng)效果會(huì)受到多種因素的影響，例如使用劑量、環(huán)境溫度、害蟲(chóng)種類(lèi)、糧食水分含量、相對(duì)濕度等因素[12]。本研究以我國(guó)谷類(lèi)糧食儲(chǔ)藏中兩種常見(jiàn)的主要害蟲(chóng)谷蠧和雜擬谷盜為試蟲(chóng)，研究不同惰性粉劑量、不同環(huán)境溫度下惰性粉的殺蟲(chóng)效果，并探討了惰性粉使用后對(duì)稻谷加工品質(zhì)的影響，為惰性粉改性及其殺蟲(chóng)機(jī)理研究提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料

1.1 材料與試劑

供試糧食和害蟲(chóng)情況見(jiàn)表1。

表1 供試糧食和害蟲(chóng)

主要材料與試劑見(jiàn)表2。

表2 主要材料與試劑

1.2 儀器

表3 主要試驗(yàn)儀器

2 試驗(yàn)方法

2.1 前期試蟲(chóng)培養(yǎng)

先將試蟲(chóng)飼料置于廣口瓶?jī)?nèi)，后用小毛筆挑入適量試蟲(chóng)，并在廣口瓶?jī)?nèi)壁涂抹一層聚四氟乙烯，封好置于人工氣候箱。其中，谷蠧以水分為(14±2)%的糙米為飼料，雜擬谷盜飼料為一定比例的全麥粉、燕麥片、酵母的混合物，具體比例為全麥粉∶燕麥片∶酵母=10∶10∶1[11]。兩種試蟲(chóng)均在溫度(30±1)℃、相對(duì)濕度(75±5)%的條件下培養(yǎng)，選取羽化20 d的成蟲(chóng)進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2 藥膜法

為防止試蟲(chóng)逃逸，在培養(yǎng)皿的下蓋內(nèi)壁均勻涂抹一層聚四氟乙烯后，置于電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干形成光滑面冷卻待用。根據(jù)樣品所需的不同濃度計(jì)算并準(zhǔn)確稱(chēng)取惰性粉，放入培養(yǎng)皿中，加蓋后輕輕搖晃，并用解剖針將較大的粉粒團(tuán)輕輕壓碎，使惰性粉均勻散開(kāi)，從而得到粉劑分布均勻的藥膜。制成藥膜后，用小毛筆挑入20頭試蟲(chóng)，在試驗(yàn)條件下暴露1 d后轉(zhuǎn)移到干凈的培養(yǎng)皿中，添加適量飼料繼續(xù)觀(guān)察并記錄試蟲(chóng)的死亡情況。

每個(gè)試驗(yàn)組以未放惰性粉的培養(yǎng)皿作為對(duì)照，設(shè)置3次重復(fù)。根據(jù)前期試驗(yàn)，分別設(shè)置兩種試蟲(chóng)的觀(guān)察記錄時(shí)間，谷蠹每8 h記錄1次，雜擬谷盜每24 h記錄1次，至試蟲(chóng)全部死亡后停止觀(guān)察[13]。

2.2.1 溫度設(shè)置 溫度分別設(shè)置為20℃、25℃、30℃、35℃，使用人工氣候箱控制溫度，溫度偏差為±0.1℃，并控制濕度為(70±1)%[12]。

2.2.2 劑量設(shè)置 在安全范圍0.2 g/m2～8 g/m2內(nèi)[14]，根據(jù)預(yù)試驗(yàn)設(shè)定合適的惰性粉劑量梯度，觀(guān)察不同劑量對(duì)于惰性粉殺蟲(chóng)效果的影響。劑量分別設(shè)定為0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，用分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取后移入培養(yǎng)皿。

2.3 混糧法[15]

稱(chēng)取100 g水分含量為(18±0.5)%的稻谷，放入培養(yǎng)瓶，按設(shè)定的劑量加入惰性粉，棉布封口后振搖1 min，靜置5 min，稱(chēng)取10 g混合后的稻谷置于培養(yǎng)皿，然后挑入20頭試蟲(chóng)，輕輕搖晃使其充分接觸稻谷。將處理好的培養(yǎng)皿放入溫度25℃，濕度70%條件下的人工氣候箱培養(yǎng)，觀(guān)察并記錄試蟲(chóng)死亡情況。

2.3.1 溫度設(shè)置 本研究中混糧法試驗(yàn)只考慮劑量一個(gè)單因素，故試驗(yàn)溫度設(shè)置為25℃，溫度偏差為±0.1℃。

2.3.2 劑量設(shè)置 在合理的劑量范圍內(nèi)[14]，根據(jù)預(yù)試驗(yàn)設(shè)定合適的劑量梯度，觀(guān)察不同劑量惰性粉對(duì)殺蟲(chóng)效果的影響。惰性粉劑量分別設(shè)定為每千克稻谷拌合惰性粉0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g、1.8 g和2.0 g，用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取后，與事先稱(chēng)取好的稻谷均勻混合。

2.4 稻谷品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

根據(jù)GB 5497-1985測(cè)定小麥水分；參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5495測(cè)定稻谷出糙率;參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21719測(cè)定稻谷整精米率和碎米率。

2.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和Origin進(jìn)行處理。

3 分析

3.1 藥膜法下不同劑量、不同環(huán)境溫度下兩種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的死亡情況

3.1.1 不同劑量、不同環(huán)境溫度下谷蠹的死亡情況

由表4～表7可以看出，當(dāng)惰性粉劑量為0.4 g/m2時(shí)，在20℃～35℃環(huán)境溫度下，谷蠹全部死亡的時(shí)間隨著溫度的升高而減少，當(dāng)溫度為20℃、25℃、30℃、35℃時(shí)，谷蠹全部死亡時(shí)間依次為120 h、48 h、48 h、24 h；其中，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，全部死亡時(shí)間比20℃時(shí)縮短了72 h(3 d)，而當(dāng)溫度為35℃時(shí)，則縮短了96 h(4 d)。當(dāng)惰性粉劑量為0.8 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為84 h、48 h、36 h、24 h；當(dāng)惰性粉劑量為1.2 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為60 h、36 h、36 h、24 h；當(dāng)惰性粉劑量為1.6 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為72 h、36 h、36 h、24 h；當(dāng)惰性粉劑量為2.0 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為96 h、36 h、36 h、24 h。

表4 環(huán)境溫度為20℃時(shí)，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表5 環(huán)境溫度為25℃時(shí)，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表6 環(huán)境溫度為30℃時(shí)，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表7 環(huán)境溫度為35℃時(shí)，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

綜合可以看出，當(dāng)惰性粉劑量一定時(shí)，溫度越高，谷蠹全部死亡時(shí)間越短；同時(shí)，當(dāng)溫度一定時(shí)，食品級(jí)惰性粉劑量的變化對(duì)谷蠹全部死亡時(shí)間幾乎沒(méi)有太大影響。

3.1.2 不同劑量、不同環(huán)境溫度下雜擬谷盜的死亡情況 由表8可知，當(dāng)溫度控制為20℃不變時(shí)，

表8 環(huán)境溫度為20℃時(shí)，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

食品級(jí)惰性粉的劑量越大，雜擬谷盜全部死亡的時(shí)間越短，當(dāng)劑量設(shè)置為0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，雜擬谷盜全部死亡的時(shí)間依次為384 h、360 h、336 h、312 h、312 h。隨著溫度的升高，劑量對(duì)惰性粉殺蟲(chóng)效果的影響變小。由表9可以看出，當(dāng)溫度控制為25℃時(shí)，除了最小劑量0.4 g/m2時(shí)，雜擬谷盜的全部死亡時(shí)間為216 h，其余均為168 h，沒(méi)有明顯差異。由表10可知，當(dāng)溫度均為30℃，全部死亡時(shí)間在120 h～144 h之間波動(dòng)，沒(méi)有太大變化。而當(dāng)溫度為35℃時(shí)，害蟲(chóng)死亡時(shí)間明顯縮短，且不同劑量的全部死亡時(shí)間均為48 h。

表9 環(huán)境溫度為25℃時(shí)，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

表10 環(huán)境溫度為30℃時(shí)，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

由表8至表11可以看出，在濕度為70%的條件下，設(shè)置不同的環(huán)境溫度為20℃、25℃、30℃、35℃，當(dāng)惰性粉劑量為0.4 g/m2時(shí)，雜擬谷盜全部死亡時(shí)間依次為384 h、216 h、144 h、48 h；其中，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，全部死亡時(shí)間比20℃時(shí)縮短了168 h(7 d)，而當(dāng)溫度為35℃時(shí)，則縮短了336 h(14 d)。當(dāng)惰性粉劑量為0.8 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為360 h、168 h、120 h、48 h；當(dāng)惰性粉劑量為1.2 g/m2時(shí)，不同溫度下雜擬谷盜全部死亡的時(shí)間依次為336 h、168 h、144 h、48 h；當(dāng)惰性粉劑量為1.6 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為312 h、168 h、120 h、48 h；當(dāng)惰性粉劑量為2.0 g/m2時(shí)，不同溫度下的全部死亡時(shí)間依次為312 h、168 h、120 h、48 h。當(dāng)惰性粉劑量一定時(shí)，溫度越高，雜擬谷盜全部死亡時(shí)間越短；同時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，溫度越高，雜擬谷盜的死亡率越高。

表11 環(huán)境溫度為35℃時(shí)，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

3.2 混糧法下劑量不同對(duì)于食品級(jí)惰性粉防蟲(chóng)殺蟲(chóng)效果的影響

由圖1A可以看出，室溫25℃情況下，惰性粉使用劑量越大，谷蠹全部死亡的時(shí)間越短，最小劑量0.2 g/1000 g稻谷的樣品中谷蠹全部死亡所用的時(shí)間為120 h，最大劑量2.0 g/1000 g稻谷的樣品中谷蠹死亡率達(dá)到100%所用的時(shí)間為72 h，比最小劑量少了近48 h(2 d)。其中，當(dāng)劑量超過(guò)1.0 g/1000 g稻谷，惰性粉劑量的多少對(duì)其殺死谷蠹效果的影響明顯減弱，谷蠹全部死亡的時(shí)間基本穩(wěn)定在72 h。

A.谷蠹

由圖1B可以看出，室溫25℃情況下，惰性粉劑量對(duì)致使雜擬谷盜全部死亡的時(shí)間影響較小。當(dāng)劑量為0.2 g/1000 g稻谷時(shí)，240 h后雜擬谷盜的死亡率僅有25%；當(dāng)劑量為0.4 g/1000 g 稻谷時(shí)，雜擬谷盜全部死亡的時(shí)間約為240 h；而當(dāng)劑量大于等于0.6 g/1000 g稻谷時(shí)，雜擬谷盜死亡率達(dá)到100%的時(shí)間則基本維持在168 h，沒(méi)有太大的變化。

3.3 惰性粉對(duì)稻谷加工品質(zhì)的影響

從表12可以看出，惰性粉的添加對(duì)稻谷的加工品質(zhì)沒(méi)有太大的影響。添加惰性粉后，不論劑量的多少，稻谷的加工品質(zhì)數(shù)據(jù)與未添加惰性粉的對(duì)照組基本一致，出糙率均在81%～82%，整精米率均在67%～70%，碎米率基本在30%～32%波動(dòng)，同時(shí)，稻谷的爆腰率也維持在2%左右。

表12 不同劑量下稻谷加工品質(zhì)的變化情況

4 結(jié)論

本文通過(guò)藥膜法、混糧法來(lái)測(cè)定食品級(jí)惰性粉殺蟲(chóng)防蟲(chóng)效果，并測(cè)定了惰性粉與稻谷混合對(duì)稻谷加工品質(zhì)的影響。通過(guò)理論分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，得出如下主要結(jié)論：

(1)在同一溫度下，劑量的變化對(duì)于食品級(jí)惰性粉殺蟲(chóng)效果影響不大，溫度越高，劑量產(chǎn)生的影響越小。

(2)在同一劑量下，溫度越高，食品級(jí)惰性粉致使害蟲(chóng)全部死亡的時(shí)間越短，且溫度對(duì)惰性粉殺蟲(chóng)效果的影響較為顯著[12]。

(3)食品級(jí)惰性粉對(duì)不同種類(lèi)的儲(chǔ)糧害蟲(chóng)殺蟲(chóng)效果不一樣，對(duì)谷蠹的全部致死時(shí)間要比雜擬谷盜短，惰性粉對(duì)谷蠹的防治效果優(yōu)于雜擬谷盜。因此利用惰性粉防治不同害蟲(chóng)時(shí)，應(yīng)針對(duì)環(huán)境溫度調(diào)整施藥劑量[12]。

(4)25℃室溫下，食品級(jí)惰性粉的添加對(duì)稻谷的加工品質(zhì)基本沒(méi)有影響[17]。