微波處理控制小麥赤擬谷盜的研究

蘇麗娟，何　璠，尹新明

(1.河南農業大學 生命科學學院，河南 鄭州 450002；2.信陽農林學院 農學院，河南 信陽 464000)

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微波處理控制小麥赤擬谷盜的研究

蘇麗娟1，何璠1，尹新明2*

(1.河南農業大學 生命科學學院，河南 鄭州 450002；2.信陽農林學院 農學院，河南 信陽 464000)

摘要：為弄清微波處理的條件，設置不同溫度-時間組合條件，研究微波處理對小麥赤擬谷盜死亡率的影響。結果表明，微波條件對赤擬谷盜成蟲和幼蟲致死率有顯著影響，而且對幼蟲的致死率較成蟲顯著。在微波參數中，對赤擬谷盜致死率的影響以時間最大，其次是能量密度和能耗。在相同微波處理條件下，幼蟲致死率大于成蟲致死率。在能量密度為6.67kw/kg，時間為35s處理條件下，赤擬谷盜死亡率達100%，能耗最高為0.0648kw.h/kg，在能量密度為4.44kw/kg，時間為35s處理條件下赤擬谷盜死亡率達100%，能耗為0.0434kw.h/kg。說明采用較低能量密度和稍長時間微波處理，有利于害蟲的殺滅，且能耗較低。

關鍵詞：微波處理；赤擬谷盜；死亡率；能量密度；能耗

小麥赤擬谷盜(Tribolium castaneum (Herbst)),屬鞘翅目擬步甲科。該蟲食性雜，壽命長，適應性廣，繁殖快，危害嚴重，而且其成蟲身上的臭腺分泌物易使面粉結塊,變色變味,失去食用價值,其分泌物還含有致癌物苯醌。它不僅危害各種成品糧、中藥材、油料和皮革，在稻谷、小麥、玉米等原糧儲藏中也經常大量發生[1]。我國糧食在儲藏中的損失，國家糧庫為0.2%，農戶的儲糧損失為6%～10%，其中蟲害是引起損失的主要因素之一[2]。越來越多的糧庫管理人員反映赤擬谷盜對原糧危害十分嚴重，防治時不易根除，可隨著商品流通作遠距離傳播[3]，可見赤擬谷盜已成為重要的檢疫性儲糧害蟲[4-5]。

儲糧害蟲的防治方法，主要有化學方法、物理方法和生物方法等。其中用磷化氫熏蒸法是目前國內外最常用、最有效的方法。20世紀80年代以來，環保意識和食品安全意識不斷提高，許多化學熏蒸劑逐漸被淘汰，剩下可被廣泛應用的只有磷化氫和溴甲烷兩種熏蒸劑。因對大氣臭氧層的破壞，《蒙特利爾議定書》已決定到2015年發展中國家應完全停止使用溴甲烷，與此同時，儲糧害蟲對磷化氫的抗性日益嚴重。自1975年以來，發現赤擬谷盜、玉米象和鋸谷盜對林丹普遍產生抗性，玉米象的抗性達43倍。赤擬谷盜對馬拉硫磷的抗性達184～304倍；對磷化氫的抗性達116倍，如果這種抗性能通過遺傳迅速傳播，這對倉儲害蟲防治將是極大的威脅[6]。

微波殺蟲是一門新興技術。利用微波高頻交變電磁場，可使加熱物料中的極性分子擺動摩擦而受熱升溫。微波加熱具有穿透力強、熱慣性小、選擇性強、速度快等特點[7-9]。應用微波加熱防治倉庫害蟲及農、林業種子害蟲具有速度快、效果好、無殘毒、無污染、無余熱、操作簡便等優點。在不影響糧食介質質量的前提下，微波是快速殺滅檢疫性害蟲的新方法[10]。

鑒于目前對微波處理倉儲害蟲的研究很少，本文以倉儲害蟲赤擬谷盜為對象，采用2個能量密度梯度，設置5個處理時間間隔，比較了能量密度×時間的組合條件對赤擬谷盜成、幼蟲死亡率的影響。以期獲得微波處理防治害蟲的基礎資料，研究微波參數對成蟲和幼蟲的致死作用，探索適宜的微波殺蟲條件。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試小麥赤擬谷盜幼蟲和成蟲來源于河南省滎陽市農戶，采集后于室內進行了連續世代飼養。將健壯赤擬谷盜幼蟲和成蟲放人裝有全麥粉100 g的養蟲箱中，箱口用紗布扎緊，置于培養箱中(T=25℃,RH=75%)飼養3個世代后，作為實驗試蟲。

1.2主要儀器與設備

美的KD23B-L型家用微波爐，工作頻率2450兆赫，輸出功率為800W。微波檔為100、70、50、30、10五個檔，時間面板為10 min、1 min、10 s三個檔。能耗是能量密度與時間的乘積，合理調整能量密度和處理時間，可使較高能量密度和較短處理時間的效果與較低能量密度和較長處理時間的能耗相似，微波爐的微波檔與能量密度的換算方法見文獻2。

1.3處理方法

將試蟲放入8 ml潔凈的青霉素小瓶中進行微波輻照試驗。每個處理重復3次，每次將3瓶試蟲(20頭/瓶)置于微波爐盤中心，調節微波爐功率處理設定的時間后，觀察記錄試蟲死亡情況。

1.4殺蟲效果計算

成蟲死亡率=(死亡成蟲頭數/成蟲總頭數)×100%

幼蟲死亡率=(死亡幼蟲頭數/幼蟲總頭數)×100%

能量密度=單位質量全麥粉所輸入的功率

2結果與分析

2.1不同能量密度對成蟲的影響

設置不同能量密度條件下，研究微波處理時間對赤擬谷盜成蟲致死率的影響，結果見圖1。隨著微波處理時間延長，能量密度越高，成蟲致死率越高，殺蟲效果越好，在能量密度為4.44kw/kg,時間為35s微波處理條件下，赤擬谷盜成蟲致死率平均達90%以上，在6.67kw/kg,時間為25s微波處理條件下，赤擬谷盜成蟲致死率達平均90%以上。

圖1不同能量密度處理條件下赤擬谷盜成蟲的死亡率圖2不同能量密度處理條件下赤擬谷盜幼蟲的死亡率

2.2不同能量密度對幼蟲的影響

在不同能量密度條件下，微波處理時間對赤擬谷盜幼蟲致死率的關系，見圖2。在同一微波功率下，處理時間越長，幼蟲致死率越高，相同處理時間下，能量密度越高，效果越好。在能量密度為4.44kw/kg,時間為30s微波處理條件下，赤擬谷盜幼蟲死亡率為90%以上，在6.67kw/kg，時間為25s微波處理條件下赤擬谷盜幼蟲死亡率在90%以上。這說明幼蟲沒有成蟲耐熱。

2.3微波處理對幼蟲和成蟲致死效果的比較

由圖3和圖4對比可知，在能量密度為4.44kw/kg時，處理30s以上，赤擬谷盜幼蟲死亡率為90%以上，而成蟲死亡率為83%以上，在能量密度為6.67kw/kg時，處理20s以上，赤擬谷盜幼蟲死亡率為91%以上，而成蟲死亡率為80%以上。

2.4能耗與赤擬谷盜死亡率的關系

不同能量密度下，能耗與赤擬谷盜成蟲和幼蟲致死率的關系不同。由圖5和圖6可知。在較高能量密度下，赤擬谷盜成蟲和幼蟲致死的能耗均較高，在能量密度為6.67 Kw/kg，處理時間為35 s的條件下，赤擬谷盜死亡率達100%，能耗最高為0.0648 Kw.h/kg，在能量密度為4.44kw/kg，處理時間為35s條件下也可以達到相同的死亡率，然而其能耗僅為0.0434kw.h/kg。說明能量密度低其能耗也低。

圖3能量密度在4.44kw/kg處理條件下赤擬谷盜的死亡率圖4能量密度在6.67kw/kg處理條件下赤擬谷盜的死亡率

圖5能耗與赤擬谷盜成蟲致死率的關系圖6能耗與赤擬谷盜幼蟲致死率的關系

2.5微波條件的顯著性分析

不同處理時間、不同微波能量密度處理時間等處理組合，分別對赤擬谷盜成蟲及幼蟲的致死效果進行了顯著性分析，結果如表1-4所示。由表1-2可知，不同處理時間對赤擬谷盜成蟲和幼蟲平均死亡率有極顯著差異，處理時間越長，赤擬谷盜致死率越高。由表3-4可知，不同處理時間×能量密度組合對赤擬谷盜成、幼蟲致死率均有顯著影響。對赤擬谷盜致死率的影響以處理時間最大，其次是能量密度和能耗。在設定的微波處理條件下，對幼蟲致死率的影響大于成蟲。

表1　不同處理時間對赤擬谷盜成蟲平均死亡率的差異顯著性分析

表2　處理時間對赤擬谷盜幼蟲平均死亡率的差異顯著性分析

表3　時間×能量密度互作對赤擬谷盜成蟲平均死亡率的差異顯著性分析

表4　時間×能量密度互作對赤擬谷盜幼蟲平均死亡率的差異顯著性分析

3結論

微波條件對赤擬谷盜成蟲和幼蟲致死率有顯著影響，而且對幼蟲的致死率較成蟲顯著。在微波參數中，對赤擬谷盜致死率的影響以時間最大，其次是能量密度和能耗。在相同微波處理條件下，幼蟲致死率大于成蟲致死率。在能量密度為6.67kw/kg，時間為35s處理條件下，赤擬谷盜死亡率達100%，能耗最高為0.0648kw.h/kg，在能量密度為4.44kw/kg，時間為35s處理條件下赤擬谷盜死亡率達100%，能耗為0.0434kw.h/kg。采用較低能量密度和稍長時間微波處理，有利于害蟲的殺滅，且能耗較低。這在微波處理倉儲害蟲上有一定參考價值。

參考文獻：

[1]呂建華，王新民，白旭光，等.4 種植物精油對赤擬谷盜的控制作用研究[J].河南農業科學，2006(9):68-71.

[2]邵小龍，趙思明，汪正潔.稻米倉儲害蟲的微波致死作用研究[J].農業工程學報，2003，19(11):215-217.

[3]韓群鑫，羅俏華，陳幗儀，等.丁香對赤擬谷盜卵和幼蟲的致死作用[J].植物保護，2006，32(3):60-63.

[4]曹陽，張建軍.赤擬谷盜磷化氫抗性及快速測定方法研究[J].糧食儲藏，2000，29(1): 10-16.

[5]蘇麗娟，張艷玲，尹新明.熱處理對赤擬谷盜致死率的影響[J].華中昆蟲學研究，2015(11)：93-96.

[6]李隆術，趙志模.我國倉儲昆蟲研究和防治的回顧與展望[J].昆蟲知識，2000, 37(2):84-88.

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[10]栗克森，葉柄元.微波加熱對幾種害蟲的殺蟲試驗[J].植物檢疫，1992，6(2):114-117.

(編輯：嚴佩峰)

收稿日期：2016-06-11

基金項目：河南省科技轉化項目(142201110027)；河南省農業科技創新項目(30600309).

作者簡介：蘇麗娟(1972—)，女，河南宜陽人，副教授，博士，主要研究動物資源與生理學. *通訊作者：尹新明(1967—)，女，河南遂平人，教授，博士，研究方向：農林有害生物控制.

中圖分類號：S379.5

文獻標識碼：A

文章編號：2095-8978(2016)03-0092-04

Study on the Microwave Treatment to Control Wheat Tribolium castaneum (Herbst)

SU Li-juan1, HE Fan1, YIN Xin-ming2*

(1.College of Life Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2.College of Agriculture, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract：In order to clarify the microwave processing conditions of Tribolium castaneum (Herbst), set different temperature time conditions, to study influence of the mortality. The results show that microwave conditions have significant effects on the rate of adult and larvae, and larvae of Tribolium castaneum lethality, adult mortality rate was significant. In the microwave parameters, influence on the death rate of the maximum time to Tribolium castaneum, followed by energy density and energy consumption. When exposed under the same micro-wave condition, the mortality of the larvae was more than that of the adults. Two combinations, 30 s×6.67 kw/kg and 35 s×4.44 kw/kg, could produce 100% mortality, however, their energy-consumptions were 0.0648 kw.h/kg and 0.0434 kw.h/kg, respectively. Therefore, the combination of relatively low micro-wave radiation density and fairly long exposed time could kill this pest with low energy-consumption. Concerning the energy-consumption, the optimum combination being available may be 35 s×4.44 kw/kg. The low energy density and a slightly longer time microwave treatment are used to kill pests, and the energy consumption is low.

Keywords：microwave treatment; Tribolium castaneum; mortality; energy density; energy consumption