CO_2气调储藏防治储粮害虫的研究
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氮气气调储粮技术气调防治储粮害虫有许多优点,许多年没有得到推广应用,主要是仓房气密性和处理成本较高造成的,目前这些也都已经得到解决。
一、气调防治储粮害虫1、产生的一些主要论述粮堆中氧浓度降低到2%~4%时,对大多数储粮害虫有致死作用,氧浓度进一步降低,将加速害虫死亡。
在温度较高的情况下,害虫呼吸更剧烈,耗氧量和失水量都大,死亡较快;在温度较低时,害虫呼吸速度下降,耗氧量和失水量都较小,死亡较慢;因此,氮气气体浓度应达到98%以上,保持时间依据粮温确定,温度在23℃以上时,需保持30天。
(澳大利亚研究表明,低氧对储粮害虫的致死作用,与温度密切相关。
水分含量12%以下的粮食中,当氮气中氧浓度在0~1.2%时,温度在23℃时,需28天时间杀死所有的害虫,而在18℃时,则需要105天时间才能达到同样的杀虫效果。
)2、防治害虫的机理细胞水平的酸化导致生理作用的破坏。
对生物而言,乳酸发酵是在缺氧条件下最重要的提供能量的方式。
人们发现,当把一些昆虫暴露在纯氮或缺氧的环境中一段时间后,虫体内的乳酸水平显着提高。
害虫的死亡是由于体内大量乳酸聚积所致;有人认为其毒理影响归因于脱水和作为能量代谢底物甘油三酯的缺乏。
3、低氧对储粮害虫的防治效果不同试虫对低氧的忍耐能力差异显着。
氧气含量0%时,玉米象>米象>谷蠹>书虱>锯谷盗;氧气含量1%时,玉米象>米象>锯谷盗>书虱;氧气含量2%时,书虱>米象>玉米象>锯谷盗说明:①书虱对低氧环境的忍耐性较之鞘翅目的甲虫弱,且对环境中氧气含量的变化很敏感;②有氧气存在的低氧条件比无氧环境更易引起米象与玉米象的死亡。
4、低氧对储粮害虫的防治效果呼吸速率随着氧浓度由21%降低到1%的过程中,各虫态赤拟谷盗的呼吸速率均逐渐降低;当氧浓度≤10%时,赤拟谷盗幼虫的呼吸速率均受到显着抑制;当氧浓度≤5%时,赤拟谷盗卵和成虫的呼吸速率均受到显着抑制;当氧浓度≤3%时,赤拟谷盗蛹的呼吸速率均受到显着抑制。
绿色防治储粮害虫的技术措施林子木【摘要】根据粮食储藏绿色、环保、安全的要求,探讨在不使用化学药剂的前提下,防治储粮害虫的物理、生物技术,以及技术的作用机理、适用范围、研究应用情况和发展趋势,以期为绿色防治储粮害虫提供技术参考.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】2页(P67-68)【关键词】绿色储粮;害虫;物理技术;生物技术【作者】林子木【作者单位】辽宁粮食科学研究所,沈阳 110032【正文语种】中文【中图分类】S379粮食是国家的战略物质,是人民的生活必需品。
由于粮食在储藏过程容易遭受虫、霉等有害生物的侵害,因此常用熏蒸剂和防护剂来防治仓虫,导致微量药剂残留。
随着社会的不断发展和物质生活水平的不断提高,对绿色、环保、安全的粮食储藏的要求越来越迫切,实施绿色储粮防治害虫具有极其重要的意义。
绿色储粮防治害虫主要分为两类:物理防治和生物防治。
探讨与研究在不使用化学药剂的前提下消灭储粮害虫的方法和措施,以期为绿色防治储粮害虫提供技术参考。
1 储粮害虫物理防治技术1.1 气调储藏气调储粮技术人为地改变储粮仓内气体比例,以杀死害虫、抑制害虫和霉菌生长发育,从而延缓储粮品质劣变,并有效解决粮食中有害药剂的残留问题。
研究表明,当O2浓度降到2%或者CO2浓度增加到40%~60%时,会导致大多数储粮害虫死亡,同时抑制好氧霉菌,粮食的呼吸强度也会明显降低。
目前,气调储藏技术主要有真空储藏、二氧化碳气调储藏、氮气气调储藏等。
近年来,粮食仓储企业规模化应用氮气气调储藏技术,已由南方高温高湿地区向北方扩展。
气调储藏技术研究表明:95%以上的氮气浓度可有效抑制害虫种群发展;98%以上的氮气浓度对成虫、幼虫、蛹和卵防治效果显著。
氮气气调储藏技术在绵阳、北海、南京直属库已通过实仓实验验证。
1.2 低温储粮温度是保证粮食安全的重要影响因素。
降低储粮温度能抑制生物的生命活动,使害虫的生命活动降低甚至停滞,达到绿色储粮的目的。
储粮害虫防治方法研究作者:郝倩来源:《科技风》2018年第18期摘要:虫害是威胁粮食安全储存的重要因素之一,粮食一旦发生虫害其品质会大大降低。
目前储粮害虫的防治多采用化学杀虫剂,其优点是廉价、高效,缺点是会对粮食、环境甚至人、畜健康产生负面影响,且会让害虫产生抗药性。
为此无残留、污染少的物理杀虫技术成为研究热点,常见方法有低温、气调、臭氧、硅藻土、辐照、微波、射频,每种技术适用范围不同。
低温、臭氧、硅藻土、气调杀虫目前可实现不移动粮堆,在仓内直接杀虫,其中采用臭氧、气调方法杀虫时需要对粮仓进行改造以提高其气密性。
辐照、微波、射频由于受设备的限制尚处于试验研究,只能对少量粮食进行处理,且杀虫工艺仍有待于进一步研究。
物理杀虫技术的共性是有利于实现绿色储粮,克服了害虫的抗药性问题,但其杀虫工艺有待于深入研究和优化。
另外该方法所需设备相对复杂,成本较高,故应采取措施降低成本以期推广应用。
关键词:储粮;害虫;化学;物理;杀虫自古以来人们将食用不完的粮食储存起来用于抵御饥荒,应对自然灾害或进行交易等,粮食的安全储存对人民和国家意义重大。
粮食在储藏过程中常见的问题有发热、霉变、虫害等,当大面积虫害发生时粮食品质会大大降低,甚至无法使用,从而造成较大的经济损失。
据统计全球每年由害虫和微生物类带来的储粮损失占粮食总产量的10%~18%,欠发达国家因害虫造成的损失高达30%。
美国粮食的年损失约为1500~2300万吨,其中害虫造成的损失为800~1600万吨,直接经济损失高达4.65亿美元。
我国每年因虫害造成的粮食损失约达600万吨,直接经济损失在20亿元以上。
[1]由此可见储粮害虫的防治已是引起全世界关注的普遍性问题。
储粮害虫大都属于昆虫纲中的鳞翅目和鞘翅目,这其中玉米象、谷蠹、麦蛾、绿豆象、蚕豆象、豌豆象是我国粮库中最为常见的害虫。
它们侵害完整的粮粒,在表面蛀食后可直达粮粒内部,并在内部产卵,幼虫和蛹在里面发育。
浅谈国内外绿色储粮技术—储粮害虫防治技术研究张磊 高军胡智佑(北京通县徐辛庄国家粮食储备库)摘要虽然近年来人们对绿色储粮意识逐步加强,不断加大对粮食仓储的科技投入,但目前还是主要使用化学药剂来防治虫、霉,以确保粮食的储存安全。
但由于长期单一或不当的使用化学药剂,不但在杀虫不彻底时使害虫的抗药性不断增加,而且对粮食、环境造成污染,危害人、畜健康。
因此,近年来绿色储粮技术受到了人们的普遍关注。
本文综述了近20年来国内外关于低温储粮、气调储粮、非化学药剂防虫治虫等先进绿色储粮技术的研究应用。
关键词绿色储粮低温储粮气调储粮非化学防治粮食是人类赖以生存和发展的基本生活资料,是关系国计民生的战略物资,在人民生活和国民经济发展中,具有特殊的地位和作用。
而由于其在储藏过程中常遭受虫、霉、鼠等有害生物的侵害,造成重量和质量的损失以外,还受熏蒸杀虫剂等化学因素影响,使粮食或多或少带有一定量的药剂残留,造成化学污染。
随着社会的进步和物质生活水平的不断提高,人们对绿色、无公害、无污染的、营养价值高的粮油食品的需求日趋迫切。
因此,实施绿色储粮具有极其重要的意义。
它不仅是社会发展的需要,也是粮食储藏发展和人们生活水平提高的需要,是确保储粮安全、卫生、环保的必然选择。
绿色储粮技术,即以可持续发展理论为指导,以储粮生态学为理论基础,在粮食储藏过程中,尽量少用或不用化学药剂,以调控储粮生态因子为主要手段,从而达到保护环境,避免储粮污染,确保储粮安全,使人们吃到新鲜营养可口无毒的放心粮的技术。
绿色储粮技术不是静态的、单一的技术,它是不断研究和实践中得以更新、发展和完善的。
近二十年来,包括我国在内的许多相关科学家们,以少用或尽量不用化学药剂和提高现有药效为前提,在害虫综合治理、探索化学药剂的替代方法和改进其应用技术等方面做了大量工作,取得了不少具有实践意义的成果。
为此,对环境无污染、同时也不会产生抗药性的储粮害虫生物防治技术,引起了人们普遍关注。
储粮霉菌活动产生CO_2及其在粮堆中扩散规律的研究储粮霉菌对粮食造成的损失是不可逆转的,防控储粮霉变的关键在于霉菌活动的监测。
虽然可用于霉菌监测的技术有很多,但至今仍没有非常完善的解决方案。
利用CO<sub>2</sub>浓度变化来监测储粮霉菌活动情况,不需进仓采集粮食样品,而且容易实现在线远程自动化,具有很大发展前景。
本试验主要研究粮堆中CO<sub>2</sub>的形成及粮食在不同环境温度、不同密封性、不同霉变位点、不同发霉量、不同粮食品种下粮堆内CO<sub>2</sub>的浓度变化,并对未密封粮堆中CO<sub>2</sub>的散失速率及粮堆中霉变部位的判定进行了探讨。
因此,研究霉菌活动产生CO<sub>2</sub>及其粮堆的扩散规律,有利于对储粮霉菌活动进行早期评估。
研究粮堆中CO<sub>2</sub>形成,结果表明,粮堆局部发霉时,霉菌呼吸产生的CO<sub>2</sub>占主导地位;当密封粮仓中无发霉现象时,整个粮堆内CO<sub>2</sub>浓度变化不显著,而有发霉现象时,粮堆局部范围内CO<sub>2</sub>会显著增高,粮堆内底层、中层、上层和表层之间的CO<sub>2</sub>浓度变化显著,因此,通过检测粮堆内CO<sub>2</sub>浓度的变化,可以有效的监测粮堆中霉菌的活动。
进一步研究了,环境温度、粮仓密封性、霉变位点、发霉量对粮堆中CO<sub>2</sub>浓度变化的影响,结果表明,环境温度高,密封性好,发霉量多的粮堆内CO<sub>2</sub>的扩散较明显,且从水平方向上看,局发霉点位置附近的检测点浓度较高;从竖直方向上看,有霉变粮食的粮层CO<sub>2</sub>浓度变化显著,粮堆中CO<sub>2</sub>浓度值最终表现为底层>中层>上层>表层。
谷物化学与品质分析CO2气调储藏和常规储藏小麦品质比较涂 杰 郭道林 兰盛斌 高 影 谢 霞 王双林 丁朝明 杨 昭 张华昌(国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所 610031)马洪林 何其乐 曹乐欣 廖贵永 马中萍 李 政 张玉琼 郝小平(中央储备粮绵阳直属库 621000)摘要 通过对CO2气调储藏和常规储藏的小麦品质进行比较,结果表明两者的品质都得到改善,但两者的差异不明显,CO2气调储藏的优越性要经过很长时间才能显现出来。
关键词 CO2气调储藏 小麦 品质 随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的大幅度提高,人们对生活质量的要求也随之提高,对食品卫生也越来越重视。
为了保持粮食的品质、防止化学药剂的残留,为人们提供绿色粮食,2000年国家在计划建造100亿千克仓容的粮仓中率先在中央储备粮绵阳直属库建造了两栋CO2气调仓,随后在2001年在中、中央储备粮六安直属库、中央储备粮南京直属库、中央储备粮上海直属库和中谷九江直属库等五个库建造了CO2气调仓。
现在CO2气调仓的仓容达到1.95亿千克。
CO2气调粮食的品质变化是人们所关注的焦点,因此,我们从中央储备粮绵阳直属库第一期工程完工后,2002年4月进粮压仓开始便对粮食品质进行了跟踪测定,并将CO2气调仓和常规储藏仓的试验结果进行比较。
1 材料和方法选用中央储备粮绵阳直属库新建的3栋高大平房仓分别用作CO2气调储藏和常规储藏,三仓大小一样,设计长48m、宽24m,装粮高度6m。
其中一栋CO2气调仓(13号仓)于2002年4~8月装进小麦4302t,堆高4.9m,后于同年11~12月补到6m高,共装小麦5520t,装粮后采用CO2杀虫。
另一个CO2气调仓(14号仓)于2002年2~3月装小麦4045t,堆高4.5m,后于同年11~12月补到6m,共装小麦5306t,装粮后采用CO2杀虫。
常规储藏仓(11号仓)于2002年1~2月装入小麦3397t,堆高4.5m,后于同年9~10月补到6m,共装小麦5412t,装粮后采用PH3环流熏蒸杀虫。
储粮有害生物及防治技术CO2气调储藏防治储粮害虫的研究刘作伟 郭道林 严晓平 涂 杰(国家粮食局成都粮食储藏科学研究所 610031)马洪林 何其乐 曹乐钦 廖贵勇 马中萍(中央储备粮绵阳直属库 621000)摘要 在气密性良好的粮仓内通入CO2气体来改变粮仓内气体的组成,使粮仓中的昆虫因缺氧窒息而死亡。
试验表明:CO2气调技术能完全杀死粮仓内昆虫成虫、卵、蛹和幼虫,有效保持粮食较高品质和延长储藏期,不会产生任何残留污染,是一项能完全替代磷化铝的储粮新技术。
关键词 CO2 气调储粮 储粮害虫1 实验室研究CO2气调作为一种无公害的粮食储藏新技术,是一种能直接代替粮食化学熏蒸剂杀虫,对粮食无污染,能有效保持粮食较高品质和延长储藏期的储粮杀虫和保鲜技术。
在这方面,国内外许多科学家都作了大量的实验室实验。
西南农业大学植保系王进军等人研究了在不同温度下CO2气调对嗜卷书虱的作用;澳大利亚的S.W.Bailey(1995)提出当CO2浓度达到60%时,可造成大部分储粮害虫死亡;E.G.Jay也提出当CO2浓度达到60%时,经48小时就能杀死大部分害虫及其子代。
梁权、李前泰等人对此也进行了研究。
高影等也在CO2气调技术研究方面做了大量工作,认为CO2气调技术可以让粮食长期保持良好品质。
另外在生产实践中,也有人进行了应用,天津市军粮城机米厂在砖筒仓中充CO2进行安全储麦试验,充入70%CO2进行环流14天,仓中CO2浓度仍保持35%以上,可以使小麦在储存中达到保鲜和杀虫的作用。
从一个侧面证明了CO2杀虫应用的可行性,为CO2气调储粮的推广应用提供了许多基础理论。
本次实验的重点在模拟实仓条件下运用3个低浓度(25%、35%、45%)和1个高浓度(80%)防治6种主要储粮害虫(包括对磷化氢敏感、抗性的害虫),以指导实仓CO2气调杀虫。
1 1 试验虫种1 1 1 试虫情况 选取6种仓库常见的储粮害虫,其中对磷化氢敏感的主要储粮害虫有玉米象、谷蠹和赤拟谷盗;对磷化氢抗性的有米象、谷蠹和赤拟谷盗,其PH3抗性倍数分别为196倍,204倍和8倍。
1 12 试虫成虫的准备 将培育好的2周龄成虫筛出作为试虫。
1 1 3 试虫卵、蛹和幼虫的准备 将培育好的成虫、蛹、卵和幼虫等混合虫态,除去成虫后,剩余部分作为试虫虫卵、蛹和幼虫的试样。
1 1 4 试验条件 实验室的相对湿度70% 5%,温度25 1 。
1 2 试验设备澳大利亚提供的连续通气装置、CO2流量控制器(图1)。
这套设备用以模拟粮库实际气调状况,通过CO2流量控制器和空气流量控制器来控制CO2的浓度,将平衡、准确的气流均匀通过6个装有试验虫种的试验筒。
1 3 试验方法1 3 1 虫包的准备 在每个虫包中装入100g小麦(米象和玉米象为全麦粒;谷蠹为碎麦粒;赤拟谷盗为小麦粉)作为饲料,每个虫包装入1种试虫50头和含有该虫种卵、蛹和幼虫的饲料5g。
装有上述6种试虫的6个虫包为1组虫包。
将每组虫包放入1个处理筒,共6组,另设1个对照组,放置于同样条件的实验室中进行观察,每次试验结束时检查害虫死亡率。
1 32 成虫的检查 按试验要求,通入不同浓度的CO 2后,每隔一段时间,依次从不同的试验筒中取出1组试虫,筛出成虫培养14天后,数出其活虫和死虫数,计算死亡率。
图1 CO 2连续通气示意图1 3 3 卵、蛹和幼虫杀灭效果的检查 将上述筛出成虫后的小麦继续放入养虫室培养42天后,数出孵出的成虫数量,从而确定CO 2对各虫种虫卵、蛹和幼虫的杀灭效果。
1 3 4 CO 2浓度 设置3个低浓度(35%、45%、55%)和1个高浓度(80%)。
1 4 试验结果1 4 1 25%CO 2对6种试虫的处理结果 从表1和表2可以看出:用25%的CO 2处理12天对6种试虫各个虫态杀灭效果均不理想。
表1 25%CO 2对6种试虫成虫的处理结果*处理时间(d)成虫的校正死亡率(%)玉米象米象(R )谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)49.410.610.2 2.110.08.6646.923.833.317.134.134.2748.749.138.034.645.947.1849.173.357.836.246.663.6964.577.268.044.250.764.11269.679.171.251.454.368.9*表1~8中,R 为抗性品系,S 为敏感品系。
表2 25%CO 2对6种试虫卵、蛹和幼虫的抑制情况处理时间(d)成虫虫口的数量(头)玉米象米象(R )谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)43304291101342302016315401103126215186724617641123123126810520352621861099182121101821212131 4 2 35%CO 2对6种试虫的处理结果 从表3和表4可以看出:用35%的CO 2连续通气处理9天后可有效杀死6种试虫的成虫;而用35%的CO 2要完全杀灭虫卵、蛹和幼虫则需要处理18天以上。
表3 35%CO 2对6种试虫成虫的处理结果处理时间(d)成虫的校正死亡率(%)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)237.594.244.958.051.835.8484.310077.660.366.737.5694.110094.196.010098.39~18100100100100100100表4 35%CO 2对6种试虫卵、蛹和幼虫的抑制情况处理时间(d)成虫虫口的数量(头)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)2401531142028434881295174226725111151097767391191165340202141090000181 4 3 45%CO 2对6种试虫的处理结果 从表5可以看出:用45%的CO 2连续通气处理8天后可有效杀死6种试虫的成虫。
表5 45%CO 2对6种试虫成虫的处理结果处理时间(d)成虫的校正死亡率(%)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)498.610010010099.190.8710010010010090.01008~14100100100100100100表6 45%CO 2对6种试虫卵、蛹和幼虫的抑制情况处理时间(d)成虫虫口的数量(头)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)4105852816145197469232117621848513180101018202100120000011301100014从表6可以看出:用45%的CO 2连续通气处理天后可有效杀死6种试虫的各个虫态。
同时可以看出CO2气调处理对是否有磷化氢抗性的试虫处理结果没有明显的差异,从一个侧面表明:用磷化氢难以治理的高抗性害虫采用CO2气调处理不失为一种新的方法。
1 4 4 80%CO2对6种试虫的处理结果 从表7和表8可以看出:用80%的CO2连续处理88小时后可有效杀死6种试虫的成虫,连续通气处理12天(288小时)后亦可有效杀死6种试虫的卵、蛹和幼虫。
表7 80%CO2对6种试虫成虫的处理结果处理时间(h)成虫的校正死亡率(%)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)16 1.0 1.0 1.9 3.9 3.3124 1.1 5.1 3.121.7 2.8 1.73250.191.435.432.683.571.0 4046.110083.382.3100100 6492.510098.010******* 88100100100100100100表8 80%CO2对6种试虫卵、蛹和幼虫的抑制情况处理时间(h)成虫虫口的数量(头)玉米象米象(R)谷蠹(R)谷蠹(S)赤拟谷盗(R)赤拟谷盗(S)1643826726242191242831553717105432228116267636402392342519637564253126272291188162131169141611612710565731408281228016497953142240504200002880000002 实仓研究CO2气调储粮是目前国际上应用较多的环保型无公害储粮技术。
它是在密闭性能良好的仓房内充入CO2气体以改变粮仓内的气体组成,从而抑制储粮有害生物有氧呼吸的技术措施,最终达到非药剂安全储粮的目的。
为了检验CO2气调储粮对主要储粮害虫的处理效果,除粮堆内原有的害虫外,我们在粮堆内预埋了6种主要储粮害虫敏感品系和抗性品系试虫的各个虫态(成虫、卵、幼虫和蛹),从而研究CO2实仓抑制储粮害虫的情况。
同时我们还进行了稻谷仓和小麦仓常规PH3熏蒸储粮的对照试验。
2 1 仓库情况试验仓为中央储备粮绵阳直属库的12号稻谷仓和14号小麦仓,用CO2气调处理粮食;对照仓为该库的10号稻谷仓和11号小麦仓,用PH3处理粮食。
各仓的具体情况见表9。
表9 试验仓情况PH3处理仓10号仓11号仓CO2处理仓12号仓14号仓粮食品种晚籼稻混合小麦晚籼稻混合小麦粮食等级3233杂质含量(%)0.50.70.60.9水 分(%)12.712.012.311.6粮堆体积(m3)5055505553925055空间体积(m3)3707370733703707粮仓体积(m3)8762876287628762储粮数量(t)3895541241735306粮堆高度(m) 6.0 6.0 6.0 6.02 2 试验虫种试验选择了3种对磷化氢敏感的主要储粮害虫:玉米象、谷蠹和赤拟谷盗;3种对磷化氢抗性的主要仓储害虫:米象、谷蠹和赤拟谷盗,其PH3抗性倍数分别为196倍、204倍和8倍。
准备10组上述6种储粮害虫(成虫及其混合虫态如卵、蛹、幼虫)。
每组内均有上述6种试虫的标准成虫(2周龄)各20头及其混合虫态。
另设1组对照,内含上述6种试虫的标准成虫各20头及其混合虫态,1个月后检查其死亡率。
2 3 试验方法2 3 1 仓库原有害虫的检测 在CO2气调处理封仓前,用扦样器分别扦取粮堆上、中、下层样品,检测仓库内主要储粮害虫的种类和数量,并计算整仓主要储粮害虫的虫口密度。
在经过CO2气调处理后开仓同样检测,并比较处理前后的结果。
在气调处理后扦取一定数量的粮样带回试验室培养,42天后检查是否有成虫出现,从而判定CO2气调对仓库内原有害虫的卵、蛹和幼虫的杀灭情况。
2 3 2 试虫的处理 上述10组试虫的1~6组按图2位置(仓内位置和深度)用扦样器进行放置,4个角的4点各距墙壁2m,因为这4点通常为通风死角,主要用于测定气调储粮对储粮害虫的生物学试验。