新型儲糧熏蒸劑對不同水分稻谷的熏蒸殺蟲作用

鄧樹華，吳樹會，李滑滑，楊振和

（1. 湖南省糧油產品質量監測中心/國家糧食-稻谷產后工程技術研究中心，湖南 長沙 410201；2. 湖南省糧食和物資科研設計院， 湖南 長沙 410201）

儲糧害蟲是糧食產后數量損失和質量損失的重要因素。為了減少糧食產后損失，糧食在儲藏過程中，主要采用化學藥劑磷化鋁熏蒸殺蟲。近年來，隨著綠色食品消費觀念深入人心，淘汰磷化鋁熏蒸，大規模研發和推廣綠色儲糧技術呼聲日益高漲。生物殺蟲劑是一種低毒高效安全性能高的防治方法，包括多殺菌素、除蟲菊酯、Bt等為代表的生物殺蟲劑已在農林行業大規模應用。由于糧食儲藏領域的特殊性，目前尚未開發出一種能夠大規模推廣、經濟、安全、有效的儲糧生物殺蟲劑，探討研究新型綠色熏蒸劑一直是糧食科研工作者研究的熱點之一。

大蒜提取物及其制劑對多種儲糧害蟲的殺蟲活性多有報道。據魯玉杰等[1]、呂建華等[2]、仲建鋒等[3]的報道，大蒜揮發油對赤擬谷盜、谷蠹、米象等主要儲糧害蟲具有驅避、觸殺、種群抑制和熏蒸作用。Huang等[4]報道，大蒜素植物精油中的烯丙基甲基二硫醚和二烯丙基三硫對赤擬谷盜和玉米象具有觸殺、熏蒸和拒食作用。與許多植物源提取物質一樣，大蒜素提取物在自然環境條件下穩定性能還不夠，尤其是高濕環境下，易被糧食吸附，穿透力不強，殺蟲功效明顯下降。上海有機化學研究所研制的新型改性大蒜素（ESF）是大蒜素的類似物，在天然大蒜素的基礎上，通過改進結構而制成的一種含氟小分子化合物，具有更好的環境穩定性[5]。鄧樹華等[6]報道ESF對3種常見儲糧害蟲在室內條件下具有很強的熏蒸殺蟲效果。為了深入研究改性大蒜素對儲糧害蟲的熏蒸殺蟲效果，本文以不同水分稻谷為研究對象，在2 t模擬倉內開展改性大蒜素對玉米象、銹赤扁谷盜和谷蠹3種常見儲糧害蟲的熏蒸試驗，測試水分對ESF熏蒸殺蟲效果的影響，以期為ESF在南方高溫高濕條件下熏蒸稻谷儲藏害蟲提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試害蟲

實驗所用玉米象、谷蠹和銹赤扁谷盜3種儲糧害蟲均采自于湖南某糧庫，且經實驗室培養3代以上。培養條件見參考文獻[7]。

1.1.2 供試藥劑

改性大蒜素（ESF，乙烯基磺酰氟）：中科院上海有機化學研究所。ESF是一種含氟小分子化合物，化學式為C2H3FO2S，分子量11.11 Da，沸點44 ~ 46 ℃，20 ℃時密度為1.332 9 g/cm3，具有結構穩定、易揮發、強抗菌防霉等特性。

1.1.3 供試模擬倉

供試模擬倉,數量3個，由彩鋼板制成，每個四節，每節高0.55 m，直徑1.5 m，套疊使用，每節套疊處使用密封膠密封，套疊后裝稻谷高度為2 m，裝稻谷重量為2 t。

1.1.4 供試早稻谷

供試早稻谷：2020年新收獲早稻谷。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同水分稻谷樣品制備

由于很難同時找到符合設定水分值的稻谷樣品，需對高水分稻谷按設定水分值進行烘干處理。具體處理方法如下：將新收獲的供試早稻谷與同一批稻谷一起送至烘干機中進行烘干，設定烘干水分為14.5%，達到條件冷卻后取樣2 t，余下稻谷繼續烘干至13.5%，冷卻后取樣2 t，余下稻谷繼續烘干至12.5%，冷卻后取樣2 t。

為了確保烘干機烘干水分與設定水分值基本保持一致，確保試驗的有效性，將烘干后的不同水分的稻谷使用國家標準方法進行檢測，確保真實水分與設定水分值偏差不超過5%。若超過5%，則應重新準備新收獲早秈稻，按照上述烘干流程進行干燥，直至符合要求為止。

1.2.2 ESF對3種試蟲的熏蒸藥效測定

將準備好的3個不同水分的稻谷分別裝入3個模擬倉內，按水分從低到高對模擬倉進行編號，1號倉對應12.5%的稻谷，2號倉對應13.5%的稻谷，3號倉對應14.5%的稻谷。

裝糧前，每種試蟲準備好18個蟲籠，每個蟲籠里面裝有50頭同種試蟲。裝糧過程中，按照下層（離地10 cm）、中層（離地1 m）和上層（離地1.8 m）投入不同試蟲的蟲籠各3個。根據鄧樹華等[6]的研究結果，設定ESF的熏蒸劑量為140 μL/L。3個模擬倉使用同一熏蒸劑量。根據使用劑量和供試稻谷，計算出每個模擬倉所需的供試藥劑重量，待模擬倉裝滿糧食后放入糧堆表面。蓋上倉蓋，倉蓋四周用膠布密封。待30 d后打開倉蓋，通風散氣48 h后，檢查試驗蟲籠害蟲死亡情況。

試驗設對照倉，裝入水分降至安全水分以內的同一批稻谷，放入相同種類和數量的害蟲蟲籠。試驗時間為2020年8月3日—9月4日，試驗地點為烘干中心空置倉房內。

2 結果與分析

2.1 稻谷水分

烘干后的稻谷水分如表1所示，3種供試稻谷的水分與設定水分值最大偏差達0.8%，完全符合試驗條件所限定的要求。

表1 烘干后的稻谷水分

2.2 熏蒸藥劑

2.2.1 上層熏蒸殺蟲效果比較

供試模擬倉上層熏蒸殺蟲效果如圖1所示，該層3種害蟲校正死亡率均達到100%。結果表明，在設定劑量條件下，難以判斷上層ESF熏蒸殺蟲效果與水分之間的關系。

圖1 上層害蟲校正死亡率

2.2.2 中層熏蒸殺蟲效果比較

供試模擬倉中層熏蒸殺蟲效果如圖2所示，12.5%的水分條件下，ESF對銹赤扁谷盜的校正死亡率達90.7%，為最高校正死亡率，14.5%的水分條件下，ESF對玉米象的校正死亡率達44.0%，為最低校正死亡率；相同水分條件下，ESF對銹赤扁谷盜的熏蒸殺蟲校正死亡率最高，谷蠹次之，玉米象最低；相同害蟲條件下，水分越高，ESF對害蟲的校正死亡率越低。結果表明，在設定劑量和同種害蟲條件下，模擬倉中層ESF熏蒸殺蟲效果與水分呈現負相關，即水分越高，殺蟲效果越差。

圖2 中層害蟲校正死亡率

2.2.3 下層熏蒸殺蟲效果比較

供試模擬倉下層熏蒸殺蟲效果如表2所示，12.5%、13.5%、14.5% 3種水分的供試稻谷條件下，ESF對3種儲糧害蟲的熏蒸殺蟲校正死亡率均為0。結果表明，在設定劑量條件下，難以判斷上層ESF熏蒸殺蟲效果與水分之間的關系。

表2 下層害蟲校正死亡率

3 結 論

試驗結果表明，由于設定劑量充分考慮了稻谷的吸附率，ESF在模擬倉上層濃度較大，3種供試害蟲的校正死亡率均達到100%，ESF在模擬倉下層濃度較高，3種供試害蟲的校正死亡率均為0，不能判斷上層和下層ESF熏蒸殺蟲效果與水分之間的關系。在設定劑量條件下，ESF在中層對3種供試害蟲的熏蒸校正死亡率因水分不同、蟲種不同而存在差異。其中，在相同水分條件下，ESF對銹赤扁谷盜的熏蒸殺蟲校正死亡率最高，谷蠹次之，玉米象最低，這與鄧樹華等[6]報道ESF對3種儲糧害蟲的熏蒸殺蟲效果的結果一致；在相同蟲種條件下，ESF熏蒸殺蟲效果與水分呈現負相關，即水分越高，殺蟲效果越差。

因此，將ESF作為新型儲糧熏蒸劑開發應用時，既要充分考慮糧堆的高度，即糧堆高度不宜超過2 m，又要充分考慮稻谷水分條件，稻谷水分高時，應適當提高ESF熏蒸劑量。