磷化氫熏蒸南洋臀紋粉蚧的效果及對火龍果品質的影響

楊倩 張李香 李麗 張相敏 周國輝 劉濤

摘要

本文在25℃條件下，利用磷化氫熏蒸南洋臀紋粉蚧以及越南進口紅心、白心火龍果4 h，研究了磷化氫熏蒸處理對南洋臀紋粉蚧的殺滅效果以及對火龍果采后儲藏品質的影響。耐受性比較試驗結果表明，不同發育階段的南洋臀紋粉蚧對磷化氫的耐受性為雌成蟲>3齡若蟲=2齡若蟲>1齡若蟲。毒力分析試驗表明，使用1.70 mg/L磷化氫熏蒸雌成蟲4 h可在95% 置信區間下達到99.996 8%的死亡率。品質試驗結果表明，使用0.55～2.21 mg/L 磷化氫熏蒸處理對兩種火龍果冷藏和貨架期間的色澤、硬度、可溶性糖、酸度均無顯著影響，但在熏蒸后短期內會提高呼吸強度，隨著儲存時間延長，呼吸強度恢復正常。這些結果顯示，磷化氫熏蒸用于進口火龍果攜帶南洋臀紋粉蚧的檢疫處理可達到理想效果，在25℃使用1.66～2.21 mg/L磷化氫熏蒸4 h可作為口岸檢疫熏蒸的技術指標。

??關鍵詞

南洋臀紋粉蚧;火龍果;磷化氫;熏蒸;品質

中圖分類號：

S41-30

文獻標識碼：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2020672

Effects of phosphine fumigation on the survival of Planococcus lilacius and postharvest quality of imported pitaya fruits

YANG Qian1，2，ZHANG Lixiang1，LI Li2，ZHANG Xiangmin3，ZHOU Guohui4，LIU Tao2*

（1. Heilongjiang University， Harbin150080， China; 2. Chinese Academy of Inspection and

Quarantine， Beijing100176， China; 3. China Agricultural University， Beijing100193， China;

4. Nanning Customs District， Nanning530029， China）

Abstract

In order to study the effect of gaseous phosphine fumigation on the survival of Planococcus lilacius （Cockerell） and the storage quality of pitaya fruits， red and white Vietnam pitaya fruits were fumigated with various concentrations of gaseous phosphine at 25℃ for four hours. Tolerance comparison results showed that the tolerance of different developmental stages of insects to phosphine from high to low was： female adult， the 3rdinstar nymph and the 2ndinstar nymph， and the 1stinstar nymph.? Toxicity analysis results showed that 99.996 8%? mortality under 95% confidence level was achieved after female adults were fumigated with 1.70 mg/L phosphine for four hours. Quality test results showed that fumigation with 0.55 2.21 mg/L phosphine had no significant effect on the color， firmness， soluble sugar and total acidity of two kinds of pitaya fruits during cold and shelflife storage， but the respiratory rate increased after fumigation， though it returned to normal with the extension of storage. Our results suggested that gaseous phosphine fumigation could be used for the phytosanitary treatment of imported P.lilacius pitaya fruits， and phosphine fumigation with the concentration of 1.66 2.21 mg/L at 25℃ for four hours is recommended as the technical standard for port quarantine.

Key words

Planococcus lilacius;pitaya fruits;phosphine;fumigation;quality

南洋臀紋粉蚧Planococcus lilacius （Cockerell），屬半翅目Hemiptera 粉蚧科Pseudococcidae 臀紋粉蚧屬Planococcus，又名紫粉蚧、紫臀紋粉蚧、南洋刺粉蚧。其成蟲和若蟲以刺吸式口器取食寄主葉片、果實，并可分泌蜜露使植物滋生霉菌，可為害70余種熱帶和亞熱帶水果、蔬菜、飲料作物和園林樹木[1]。其適生區主要分布于長江流域以南地區，適生區面積占全國面積的18.17%[2]，與我國熱帶水果的主要種植區域具有高度一致性[3]。該蟲體積小，易隨果實攜帶，且繁殖速度快，一旦在我國廣泛傳播，會嚴重影響我國的農林經濟和生態安全，為此已被列入進境植物檢疫性有害生物名錄[4]。

南洋臀紋粉蚧在東盟進口水果口岸檢疫中被頻繁截獲， 2003年—2013年， 我國口岸進境水果共計截獲南洋臀紋粉蚧2 079種次，占全部檢疫性害蟲截獲種次的8.35%， 位居第三位[5]。其中火龍果是口岸檢疫截獲南洋臀紋粉蚧較多的水果之一[6]。火龍果果實氨基酸含量高，營養豐富而逐漸成為國內外水果中的新寵[7]，當前，我國市場中的火龍果主要依賴進口，年進口量在50萬t左右[7]。為滿足我國市場對進口火龍果的需求和保障國門生物安全，急需開發安全快捷的檢疫處理技術[8]。

目前我國進境水果檢疫處理主要依賴于溴甲烷熏蒸，但在《蒙特利爾議定書》中溴甲烷被列為大氣臭氧層耗減物質，急需淘汰和替代[9]。同時，有研究表明‘富士’蘋果[10]、‘南豐蜜橘’[11]和白柚[11]等水果對溴甲烷較為敏感，溴甲烷熏蒸極易引發藥害，失去商品價值。因而，口岸急需環保安全的新型處理技術。

磷化氫熏蒸是在磷化鋁熏蒸的基礎上發展起來的新型熏蒸技術[12]，與其他化學試劑相比，磷化氫材料易得、生產成本低、擴散性好、滲透性強、毒力高、施藥安全、殺蟲效果顯著[13]，研究表明，磷化氫熏蒸可有效殺滅柑橘粉蚧Planococcus citri[14]、長尾粉蚧Pseudococcus longispinus、蘭花粉蚧P.orchidicola[15]，且對蘋果[16]、枇杷[17]、香梨[18]等水果的品質無影響，因而在鮮活產品的檢疫處理中應用前景非常廣闊[19-20]。

本實驗室前期研究表明，20℃下0.55 mg/L磷化氫熏蒸4 h可以殺滅各個蟲態南洋臀紋粉蚧，且對菠蘿品質無影響，表明磷化氫熏蒸技術在南洋臀紋粉蚧檢疫處理中具有可行性[21]。 鑒于還缺乏磷化氫熏蒸南洋臀紋粉蚧的系統毒力數據和對進口火龍果品質影響的數據，本文根據 ISPM28號國際標準要求[22]，確定了南洋臀紋粉蚧最耐熏蒸蟲態，構建了熏蒸毒力模型，推導了達到檢疫安全水平所需的磷化氫熏蒸劑量，并測試了磷化氫熏蒸對進口火龍果品質的影響，旨在為在口岸檢疫處理中利用磷化氫熏蒸進口火龍果攜帶南洋臀紋粉蚧提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

南洋臀紋粉蚧為深圳口岸入境旅客攜帶的榴蓮上截獲， 在國家質檢總局檢疫處理重點實驗室飼養[23]。考慮到火龍果無法支持南洋臀紋粉蚧完成整個世代發育，本試驗采用進口南瓜Cucurbita moschata在恒溫培養箱內飼養繁殖， 建立實驗種群。飼養條件為：溫度（25±1）℃， 濕度（60±10）%， 光周期L∥ D=14 h ∥10 h。

越南進口紅心火龍果、白心火龍果均采購自北京市場，挑選感官品質好，果皮顏色鮮艷，大小適中，無病蟲害的果實備用。磷化氫標準氣（1.02%）， 購自北京北氧特種氣體研究所。

GY1型果實硬度儀，牡丹江市機械研究所;安捷倫6890N氣相色譜儀，美國安捷倫公司;Pocket PAL1糖度計，日本愛拓;GMK708酸度計，韓國GWON公司;CR10色差計，深圳市天友利標準光源有限公司。

1.2試驗方法

1.2.1不同蟲態的南洋臀紋粉蚧對磷化氫熏蒸的耐受性測定

本試驗利用容積為6 L的熏蒸罐進行熏蒸處理[24]。將攜帶有指定蟲態的帶蟲南瓜放入熏蒸罐，裝載率約為10%。在25℃恒溫恒濕培養箱（Binder KBF720，德國）中至溫度平衡后，用氣密針分別投入終濃度為0.03、0.07、0.14、0.21 mg/L的磷化氫氣體熏蒸4 h，并設置未熏蒸組作為對照，平行重復3次。分別在熏蒸開始15 min和結束前使用氣密注射器（安捷倫）從熏蒸罐抽取0.4 mL氣體進行磷化氫濃度檢測。磷化氫濃度檢測使用配有熱導檢測器（TCD）的氣相色譜儀進行（6980N 安捷倫）。氣相色譜參數：進樣口溫度120℃;填充色譜柱 Propark Q（80～100目）;柱溫70℃;TCD 200℃;載氣 H2;柱流量 25 mL/min; 參比氣流量30 mL/min[25]。

熏蒸結束后，放入通風櫥散氣2 h，將帶有南洋臀紋粉蚧的南瓜做好標記按1.1小節的條件飼養，放置48 h后用軟毛刷輕輕將南瓜上的粉蚧掃下，記錄活蟲和死蟲的數量，計算死亡率。

1.2.2磷化氫對南洋臀紋粉蚧的室內毒力試驗

收集實驗種群中的雌成蟲，置于新的南瓜上，每個南瓜約30頭。 在25℃下平衡24 h后，分別投入設定濃度的磷化氫氣體熏蒸4 h。 并設置對照組，平行重復3次。熏蒸和散氣程序同1.2.1。熏蒸結束后48 h，記錄活蟲和死蟲的數量，計算死亡率。

1.2.3磷化氫熏蒸火龍果處理

用配有循環風扇的不銹鋼熏蒸箱（長74 cm，寬46 cm，高55 cm）進行熏蒸處理，所有火龍果和熏蒸箱均在（25±2）℃下預平衡12 h，將紅心火龍果和白心火龍果一并裝入熏蒸箱，裝載率約為30%。密封熏蒸箱，打開風扇后按照表1投入不同濃度的磷化氫氣體，分別在投藥后0.5、1、2、3、4 h測定熏蒸箱內的磷化氫濃度。熏蒸處理結束后強制通風散氣4 h。

1.2.4磷化氫熏蒸對火龍果品質的影響

熏蒸組和對照組火龍果先在5℃下冷藏放置2周，分別在第7天和第14天進行品質測定。之后將所有火龍果轉移到20℃條件下模擬貨架期放置7 d后測定品質。

1.2.4.1可溶性糖含量與酸度

火龍果可溶性糖含量與總酸度的測定參考張凡華等[18]的方法。首先各組隨機取3個火龍果，將火龍果去皮，取果實果肉壓榨成汁，分別放入編號的玻璃器皿中。測定可溶性糖含量時，取適量純果汁直接用Pocket PAL1糖度計測量。測量酸度時，取0.3 mL純果汁，用蒸餾水稀釋100倍，然后取 適量稀釋果汁用GMK708酸度計（韓國GWON公司）測量。

1.2.4.2色澤

火龍果色澤的測定，每組隨機取3個火龍果，在每個火龍果表皮取3個點直接用CR10色差計（深圳市天友利標準光源有限公司）測其色澤，采用L、a、b表色系統[11]，其中L代表果實的亮暗程度，a代表果實的紅綠程度，b代表果實的黃藍程度。取平均值并記錄數據。

1.2.4.3硬度

火龍果硬度的測定參考張凡華等[18]的方法。將整果沿赤道切開，去底，使火龍果可以平放在GY1型果實硬度儀（牡丹江市機械研究所）上。選取適合測定火龍果硬度的探頭，在果實赤道面隨機選取2個點，使探頭垂直對準果實，設置相對應的參數，測定3個點，取平均值并記錄數據。

1.2.4.4呼吸強度

將3個火龍果稱重后放入6 L真空熏蒸罐中密封。在0 h和4 h時分別抽取0.4 mL氣體用配有熱導檢測器的氣相色譜儀（安捷倫6890N）測定。 檢測條件為：進樣口溫度120℃，柱溫70℃， TCD 200℃，載氣H2，柱流量25 mL/min。每組重復3次，取平均值，呼吸強度根據李麗等[26]的方法以mL/（g·h）表示。

呼吸強度=（3 h CO2濃度 0 h CO2濃度）×干燥器體積/（果重×密閉時間）。

1.3數據分析

依據每組對照死亡率對處理結果進行校正，校正后的死亡率數據使用PoloPlus軟件進行死亡率幾率值回歸分析[27]。應用Excel（2013）統計軟件整理相關試驗數據，用SPSS 19.0中的Duncan氏新復極差法對相關指標進行差異顯著性分析。

2結果與分析

2.1不同發育階段南洋臀紋粉蚧對磷化氫熏蒸的耐受性

由表2可知，各個蟲態對磷化氫的耐受性不同，當磷化氫濃度為0.21 mg/L時，1、2齡若蟲和3齡若蟲全部死亡。經比較分析，不同發育階段的南洋臀紋粉蚧對磷化氫的耐受力為雌成蟲>3齡若蟲=2齡若蟲>1齡若蟲。因此最耐受蟲態為雌成蟲。?

2.2磷化氫對南洋臀紋粉蚧雌成蟲的殺滅效果

由表3可知，在25℃下用不同濃度的磷化氫熏蒸南洋臀紋粉蚧雌成蟲4 h，雌成蟲的死亡率隨濃度的增加而上升。當磷化氫濃度為0.21 mg/L時，雌成蟲 死亡率達到90%以上;當濃度為0.34 mg/L 時，雌成蟲死亡率達100%。因此磷化氫對南洋臀紋粉蚧雌成蟲有很好的殺滅效果。

根據表4分析結果，25℃下用磷化氫熏蒸4 h，雌成蟲的死亡率在95%置信區間下達到 99.996 8%死亡率所需要的磷化氫濃度為1.70 mg/L。 該結果為磷化氫熏蒸火龍果試驗濃度的選擇提供了理論依據。

2.3磷化氫熏蒸對火龍果感官品質的影響

根據圖1、圖2可知，全部火龍果在冷藏期間感官品質維持較好，移至貨架儲存后，果皮輕微發黃，衰老，但處理組和對照組火龍果果表和果肉均無顯著感官差異，表明熏蒸處理對紅心和白心火龍果的感官品質無影響。

2.4磷化氫熏蒸對火龍果可溶性糖的影響

可溶性糖含量是評價火龍果貯藏品質的一個重要指標[28]。分析表5可知，在整個儲藏期間，對照組和各個處理組的紅心火龍果與白心火龍果的可溶性糖含量較為平穩，總體值在11%～14%之間。隨著時間的變化，各個處理組與對照相比無顯著變化。表明不同濃度磷化氫熏蒸對火龍果的可溶性糖含量無顯著影響。

2.5磷化氫熏蒸對火龍果酸度的影響

果蔬的酸度可以直接反映其風味品質[29]。從表6可知，整個儲藏期間，紅心火龍果與白心火龍果酸度的變化都比較平穩，酸度均維持在0.3%～0.4%。對照組和處理組間無明顯差異，說明磷化氫熏蒸不會影響火龍果的酸度。

2.6磷化氫熏蒸對火龍果色澤的影響

果實的色澤可以客觀地反映水果的儲藏品質。L代表果實的亮暗程度，白心火龍果L值為36.95～41.30，紅心火龍果L值為32.75～39.98，比白心火龍果亮度略低。a代表果實的紅綠程度，白心火龍果a值為34.90～45.07，紅心火龍果a值為30.78～53.18，說明紅心火龍果更加偏紅。b代表果實的黃藍程度，白心火龍果b值為5.13～11.43，紅心火龍果b值在4.46～11.90，說明兩種火龍果的黃藍程度差別不大。表7的數據分析表明，磷化氫熏蒸處理后對照組與各處理組的L、a、b 3個指標總體沒有明顯的變化，說明磷化氫處理對火龍果色澤沒有顯著影響。

2.7磷化氫熏蒸對火龍果硬度的影響

硬度是衡量火龍果成熟度和貯藏品質的基礎指標，它為果實的耐貯性和商品率提供重要參數[30]。

表8數據表明，白心火龍果硬度值（2.67～3.37 N）比紅心火龍果（1.62～2.79 N）普遍偏高。其原因可能是品種不同所導致。總體分析，不同濃度的磷化氫處理后，對照組和處理組的果實硬度無顯著差異，說明磷化氫熏蒸對火龍果硬度無影響。

2.8磷化氫熏蒸對火龍果呼吸強度的影響

呼吸強度是水果采后儲藏期間進行的重要的生理活動，呼吸強度越高，水果的貯藏期越短，消耗其自身的有機物越多[31]。火龍果為呼吸躍變型水果，O2和CO2的氣體微環境會抑制或刺激果實的呼吸強度，從而降低或提升呼吸高峰。

圖3、圖4的數據表明，兩種火龍果在5℃貯藏時的呼吸強度普遍較低，在20℃貯藏 時，其呼吸強度顯著升高，表明水果的呼吸強度與儲藏溫度直接相關。而磷化氫熏蒸后1 d，兩種火龍果的呼吸強度均較未處理組增加（1.66 mg/L PH3處理除外），說明磷化氫氣體可以刺激火龍果的采后呼吸;其中磷化氫對白心火龍果呼吸強度的刺激作用無明顯劑量依賴特性。磷化氫劑量增加對紅心火龍果呼吸強度無顯著影響。處理組紅心火龍果的呼吸強度在冷藏7 d后恢復至對照組水平;而處理組白心火龍果的呼吸強度在儲藏期間一直高于對照組，因此，磷化氫對白心火龍果的影響更大，其原因可能是由于火龍果的品種不同所導致。

3討論

為了推動進口水果火龍果安全進入國內市場， 本文以火龍果攜帶的南洋臀紋粉蚧為對象， 進 行了磷化氫熏蒸技術研究。磷化氫熏蒸濃度為0.21 mg/L 時，25℃下熏蒸4 h，南洋臀紋粉蚧的1～3齡若蟲全部死亡，雌成蟲死亡率為94.86%。由此可知，最耐受蟲態為雌成蟲。與磷化氫熏蒸長尾粉蚧Pseudococcus longispinus和蘭花粉蚧P.orchidicola得出最耐受蟲態為雌成蟲[32]結果一致。

一般來說，卵為磷化氫熏蒸時的最耐受蟲態，其原因是磷化氫熏蒸的原理是氣體通過昆蟲的氣門進入昆蟲的呼吸系統，然后作用于昆蟲體內相應的靶標位點而發揮其毒性作用[27]，而卵的代謝低，吸收慢。但南洋臀紋粉蚧為卵胎生，大部分卵在昆蟲體內已孵化完成。而雌成蟲行動遲緩[33]，呼吸慢，速率低，所以吸入的磷化氫較少，為最耐受蟲態。

本文毒力試驗結果表明，經過0.34 mg/L磷化氫熏蒸4 h后，南洋臀紋粉蚧雌成蟲全部死亡，與趙天澤等[21]利用磷化氫熏蒸南洋臀紋粉蚧的結果一致。而此前Cho等[15]利用0.41 mg/L磷化氫熏蒸長尾粉蚧和蘭花粉蚧雌成蟲，均未獲得100%的致死率，這可能是由于南洋臀紋粉蚧比其他粉蚧對磷化氫更加敏感所致。南洋臀紋粉蚧的最耐受蟲態為雌成蟲，當熏蒸濃度為1.7 mg/L時，其在95%置信區間下死亡率可達到99.996 8%，該結果為之后的采用磷化氫熏蒸火龍果時濃度的篩選提供了理論依據。

本文采用磷化氫熏蒸火龍果的結果表明，磷化氫熏蒸對紅心火龍果、白心火龍果的可溶性糖、硬度、酸度和色澤品質均無顯著影響。對呼吸強度有一定的影響，在短時間內磷化氫熏蒸會刺激火龍果的呼吸強度增加，隨著時間的延長逐漸恢復正常且整個過程不影響水果的品質和商品價值。關于利用磷化氫熏蒸鮮活農產品的應用報道表明，在8℃下，2.28 mg/L磷化氫熏蒸枇杷，隨著時間的延長，枇杷的呼吸強度呈下降趨勢，受到了一定的抑制作用[17]，在5℃和20℃下，0.55 mg/L磷化氫熏蒸對菠蘿呼吸均產生了抑制作用[21]。其原因是否與火龍果屬于呼吸躍變型水果有關需要進一步研究。張凡華等[10]報道，在15℃以下，溴甲烷熏蒸處理的‘富士’‘金冠’蘋果在貯藏期間呼吸強度較對照顯著提高， 影響了其貨架期儲藏時間。在20℃下，溴甲烷熏蒸后‘富士’蘋果的酸度顯著提高， 且對其色澤有一定影響，從而影響了蘋果的口感和品質。由此可見，一定條件下磷化氫熏蒸對水果品質的影響更小，更具有應用前景。

綜合研究結果認為：磷化氫熏蒸對南洋臀 紋粉蚧有極好的殺滅效果，同時火龍果可耐受2.21 mg/L 濃度的磷化氫處理，處理后其各項品質指標不受影響，其中對白心火龍果的呼吸強度略有刺激作用，但是總體不影響商品品質。因而，使用磷化氫熏蒸進口火龍果攜帶的粉蚧是可行的，下一步需要根據此指標進行大規模的試驗驗證，為檢疫口岸應用提供科學可靠的參考。

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收稿日期：2020-12-16修訂日期：2020-12-31

基金項目：

國家重點研發計劃（2017YFF0210204）;國家市場監管總局技術保障項目（2021）;國家科技支撐計劃（2015BAD08B02）

* 通信作者

Email：liutao_caiq@163.com