煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力及其對包裝材料的鉆透率

郭亞飛，呂建華*，郭建華，奚家勤，郭 超

1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)蓮花街100號 450001 2.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001 3.廣東省糧食科學(xué)研究所糧食儲藏與害蟲防治研究室，廣州市越秀區(qū)越秀北路222號 510050

煙草甲Lasioderma serricorne（Fabricius）屬鞘翅目竊蠹科，是一種世界性儲煙害蟲，其食性廣、繁殖力強，在世界各地廣泛分布［1-3]。煙草甲可嚴(yán)重為害倉儲煙葉及其制品，主要以幼蟲取食煙葉為主，取食后分泌的排泄物可黏綴煙草碎屑；蟲尸、蟲糞及其污染物夾雜在煙草褶皺處難以清除，影響煙葉品質(zhì)［4]。目前國內(nèi)外對煙草甲的防治主要以化學(xué)熏蒸為主，但由于長期使用磷化氫熏蒸，逐漸暴露出煙草甲磷化氫抗藥性不斷增強、環(huán)境污染、藥劑殘留等問題［5-8]。因此，選用合適的包裝材料作為物理防治方法防止煙草甲為害已成為一種較好的選擇。物理防治具有環(huán)保、操作簡單、無化學(xué)殘留等優(yōu)點，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛［9-11]。使用包裝材料保存煙草等物品，能夠創(chuàng)造與外界隔絕的小環(huán)境，從而避免害蟲與煙草直接接觸，是一種常用的物理防治方法［12]。已有研究表明，聚酯薄膜和以聚酯為基質(zhì)制成的復(fù)合薄膜有較強的抗蛀蝕能力，如聚乙烯復(fù)合薄膜、聚丙烯復(fù)合薄膜等；聚碳酸鹽薄膜是最具有抗性的聚合物薄膜，熱縮封口的薄膜罩在原糧和其他商品上，能有效避免食品及谷物遭受害蟲為害［13]。Hou等［14]研究表明，含有避蚊胺的包裝材料與對照相比，赤擬谷盜（Tribolium castaneum）、米象（Sitophilus oryzae）鉆蛀率分別下降86%和99%。一般情況下，煙草甲初孵幼蟲蟲體較小，較為活躍，為尋找食物表現(xiàn)出較強的鉆蛀行為［15]。煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力越強，存活時間就越長，通過鉆蛀為害儲藏?zé)煵菁捌渲破返臋C會就越多［16]。而目前有關(guān)不同溫度條件下煙草甲初孵幼蟲的耐饑餓程度及其對不同包裝材料的鉆蛀行為方面尚鮮見報道。為此，設(shè)置了不同溫度條件下煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力及煙草甲初孵幼蟲對4種常見包裝材料的鉆蛀行為試驗，旨在為選用合適包裝材料及有效防治煙草甲提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

試蟲煙草甲（Lasioderma serricorne）從煙倉采集，已在河南工業(yè)大學(xué)儲藏物害蟲防治實驗室內(nèi)培養(yǎng)數(shù)代。培養(yǎng)溫度為（28±2）℃，相對濕度（75±5）%。飼料為m（小麥粉）∶m（酵母）=9∶1，混合制得。

材料：96孔酶標(biāo)板（上海生工生物工程股份有限公司）；包裝材料選用無紡布（70 g/m2）、牛皮紙（80 g/m2）、復(fù)合膜（PE，厚60μm）、鋁箔紙（厚0.1 mm）并制成10 cm×6 cm的包裝袋；聚四氟乙烯（上海三愛富新材料股份有限公司）。

儀器：生化培養(yǎng)箱（SPX-250型，北京永光明醫(yī)療儀器廠）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（101B型，蘇州同福烘箱制造有限公司）；塑料薄膜封口機（FS-300型，上海拜杰實業(yè)有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 煙草甲初孵幼蟲的耐饑餓能力測試

隨機選取15頭孵化1 d的幼蟲為1組，裝入酶標(biāo)板的孔中，不放任何飼料。以補食飼料、且在（28±2）℃條件下正常飼養(yǎng)的煙草甲幼蟲作為對照。每天觀察記錄煙草甲初孵幼蟲生長情況，用毛筆筆尖輕觸煙草甲幼蟲，蟲體不動或蟲體變黑視為死亡。試驗溫度分別設(shè)置為（15±2）℃、（20±2）℃、（25±2）℃、（30±2）℃、（35±2）℃、（40±2）℃和（45±2）℃，相對濕度（70±5）%。設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.2 煙草甲初孵幼蟲對完好包裝材料的鉆蛀情況測試

用塑料薄膜封口機將無紡布、鋁箔紙和復(fù)合膜分別制成10 cm×6 cm包裝袋，用膠水將牛皮紙袋粘合制成10 cm×6 cm包裝袋，在每個包裝袋內(nèi)放入5 g煙絲后封口。將包裝有煙絲的包裝袋分別放入洗凈烘干的500 mL玻璃瓶內(nèi)，再放入20頭孵化1 d的煙草甲幼蟲后用粗白布封口，15 d后打開包裝袋觀察鉆蛀情況。以不含煙絲包裝袋作為對照。設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.3 煙草甲初孵幼蟲對帶孔包裝材料的鉆蛀情況測試

采用洗凈烘干直徑為6 cm、帶上蓋的培養(yǎng)皿作為測試裝置。將培養(yǎng)皿的皿蓋開口朝上放置，取2 g煙絲放入皿蓋中，分別將無紡布、牛皮紙、復(fù)合膜、鋁箔紙等包裝材料裁成7 cm×7 cm大小，覆蓋在皿蓋開口上方，用雙面膠將其固定繃緊以密封蓋口，確認無縫隙，然后在包裝材料中心處分別用不同直徑的針刺出0.40、0.45和0.55 mm孔徑，再將10頭煙草甲初孵幼蟲放在包裝材料上，最后將培養(yǎng)皿皿底倒扣在皿蓋上，防止煙草甲幼蟲逃逸，分別于1、2、3、24、48和72 h后各觀察1次包裝材料上方煙草甲初孵幼蟲的數(shù)量。設(shè)置3次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel和SPSS 18.0軟件進行方差分析，并用Duncan’s新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙草甲初孵幼蟲的耐饑餓能力分析

從表1可知，不同處理溫度對煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力具有顯著影響（P＜0.05），處理溫度與饑餓處理時間二者之間的交互作用對煙草甲幼蟲死亡率有極顯著影響（P＜0.05）。環(huán)境溫度越高，煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力越差，死亡率越高。以20、25、30、35、40和45℃處理時，煙草甲幼蟲分別在第15、8、9、11、8和1天后全部死亡。

表1 不同溫度下饑餓處理不同時間后煙草甲初孵幼蟲的死亡率比較①②Tab.1 Mortality of newly hatched L.serricorne larvae after starvation for different durations at different temperatures（%）

2.2 煙草甲初孵幼蟲對完好包裝材料的鉆蛀行為分析

試驗觀察發(fā)現(xiàn)，煙草甲初孵幼蟲在15 d試驗周期內(nèi)沒有通過鉆蛀行為進入牛皮紙、復(fù)合膜、鋁箔紙和無紡布袋內(nèi)，表明這4種常見且完整的包裝材料能夠阻止煙草甲初孵幼蟲為害。

2.3 煙草甲初孵幼蟲對帶孔包裝材料的鉆蛀行為分析

2.3.1 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑復(fù)合膜的鉆蛀情況

由表2可知，隨處理時間的延長煙草甲幼蟲對帶孔復(fù)合膜鉆透率逐漸增大。在1～24 h內(nèi)，煙草甲幼蟲對帶有不同孔徑的復(fù)合膜鉆透率無顯著差異；48～72 h內(nèi)，孔徑越大煙草甲幼蟲對復(fù)合膜的鉆透率越大。煙草甲幼蟲在72 h內(nèi)對帶有0.40、0.45和0.55 mm孔徑小孔的復(fù)合膜鉆透率分別為46.7%、86.7%和86.7%。處理時間對煙草甲幼蟲鉆透率有顯著影響（P＜0.05），孔徑大小與處理時間的交互作用對煙草甲幼蟲的鉆透率也有顯著影響（P＜0.05）。

表2 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑復(fù)合膜的鉆透率比較Tab.2 Penetration rates of newly hatched L.serricorne larvae through composite membrane with different hole sizes（%）

2.3.2 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑牛皮紙的鉆蛀情況

由表3可知，隨處理時間的延長煙草甲幼蟲對帶有3種孔徑小孔牛皮紙的鉆透率顯著增大，在相同處理時間內(nèi)對帶有不同孔徑小孔的牛皮紙鉆透率無顯著差異。煙草甲幼蟲在72 h內(nèi)對帶有0.40、0.45和0.55 mm孔徑小孔的牛皮紙鉆透率分別為93.3%、93.3%和90.0%。孔徑大小與處理時間的交互作用對煙草甲幼蟲的鉆透率無顯著影響（P＞0.05），處理時間對煙草甲幼蟲的鉆透率有顯著影響（P＜0.05）。

表3 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑牛皮紙的鉆透率比較Tab.3 Penetration rates of newly hatched L.serricorne larvae through kraft paper with different hole sizes （%）

2.3.3 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑無紡布的鉆蛀情況

由表4可知，隨處理時間的延長煙草甲幼蟲對帶有不同孔徑小孔無紡布的鉆透率顯著增大。煙草甲幼蟲在72 h內(nèi)對帶有0.40、0.45和0.55 mm孔徑小孔無紡布的鉆透率均達到70.0%。處理時間對煙草甲幼蟲鉆透率有顯著影響（P＜0.05），孔徑大小與觀察處理時間的交互作用對煙草甲幼蟲鉆透率無顯著影響（P＞0.05）。

2.3.4 煙草甲初孵幼蟲對不同孔徑鋁箔紙的鉆蛀情況

由表5可知，隨處理時間的延長煙草甲幼蟲對帶有不同孔徑小孔鋁箔紙的鉆透率顯著增大。煙草甲幼蟲在72 h內(nèi)對帶有0.40、0.45和0.55 mm孔徑小孔鋁箔紙的鉆透率分別為23.3%、23.3%和20.0%。孔徑大小（0.40、0.45和0.55 mm）對煙草甲幼蟲鉆透率有顯著影響（P＜0.05），處理時間對煙草甲幼蟲鉆透率有顯著影響（P＜0.05），孔徑大小與處理時間的交互作用對煙草甲幼蟲鉆透率無顯著影響（P＞0.05）。

3 討論

高溫（35℃以上）對煙草甲的生長發(fā)育有明顯的抑制作用［17]。本試驗研究表明，在20℃及以下溫度條件下，饑餓處理的煙草甲初孵幼蟲耐饑餓時間可達到14 d以上；在45℃條件下，饑餓處理的煙草甲初孵幼蟲24 h內(nèi)全部死亡。已有研究表明，55℃以上溫度處理對煙草甲幼蟲有顯著致死作用，60℃處理不足2 min可使煙草甲幼蟲全部死亡［18]。在15℃條件下，煙草甲初孵幼蟲死亡率較低，且耐饑餓時間較長。因此，低溫對煙草甲初孵幼蟲的影響有待進一步研究。

本試驗中，煙草甲初孵幼蟲不能鉆透完好的牛皮紙、復(fù)合膜、無紡布和鋁箔紙，但可通過帶有0.40、0.45和0.55 mm孔洞的牛皮紙、復(fù)合膜、無紡布和鋁箔紙包裝。因此，這4種完好的包裝材料對煙草甲幼蟲有良好的阻隔作用，煙草甲初孵幼蟲可通過0.40 mm以上孔徑的包裝材料。煙草甲初孵幼蟲對具有孔洞的牛皮紙、復(fù)合膜、無紡布和鋁箔紙4種包裝材料的鉆透率也存在顯著差異。從整體情況來看，煙草甲初孵幼蟲對帶孔牛皮紙的鉆透率最大，對帶孔鋁箔紙的鉆透率最小。這可能與不同包裝材料的彈性有關(guān)。關(guān)于煙草甲初孵幼蟲對不同帶孔包裝材料能夠通過的最小鉆蛀孔徑還有待進一步試驗。目前已有研究將驅(qū)蟲劑與包裝袋相結(jié)合用于驅(qū)避害蟲［19]，而在如何篩選不同的驅(qū)避劑與常用包裝材料聯(lián)合使用以增強防蟲效果方面還有待進一步深入研究。

雖然煙草甲初孵幼蟲不能鉆透完好的牛皮紙、復(fù)合膜、無紡布和鋁箔紙包裝材料，但觀察發(fā)現(xiàn)，在有食物存在的情況下，煙草甲初孵幼蟲可發(fā)育至高齡幼蟲及成蟲，長時間大量聚集，對包裝材料進行鉆蛀，進而仍可對包裝材料內(nèi)的儲藏?zé)熑~造成為害。因此，在實際生產(chǎn)實踐中，使用包裝材料儲存煙葉等商品時，應(yīng)選擇合適的包裝材料，并確保包裝材料的完整性，避免出現(xiàn)孔隙，以有效防止害蟲侵入。同時，在生產(chǎn)車間、貯煙倉庫等場所對煙草甲一定要及早預(yù)防，避免害蟲大面積爆發(fā)。在生產(chǎn)車間和貯煙倉庫等場所采用防蟲網(wǎng)進行物理阻隔時，孔徑應(yīng)小于0.40 mm，以提高物理防治效果。

4 結(jié)論

環(huán)境溫度可顯著影響煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力，環(huán)境溫度越高，煙草甲初孵幼蟲耐饑餓能力越差。環(huán)境溫度低于20℃時，饑餓處理的煙草甲初孵幼蟲耐饑時間可達到14 d以上；環(huán)境溫度為45℃條件下，饑餓處理的煙草甲初孵幼蟲耐饑餓時間小于1 d。煙草甲初孵幼蟲無法通過鉆蛀行為進入完好的牛皮紙、復(fù)合膜、鋁箔紙和無紡布包裝材料，但能夠鉆透孔徑大于0.40 mm的包裝材料。因此，在生產(chǎn)實踐中應(yīng)保持包裝材料的完整性。