惰性粉殺蟲對稻谷品質(zhì)的影響*

郁 忠 萬忠民 洪 陽

(1 中央儲備糧宿遷直屬庫有限公司 223800)(2 南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院 210023)

民以食為天，糧食作為人類生存的重要戰(zhàn)略物資，對經(jīng)濟發(fā)展及社會穩(wěn)定有著十分重要的意義。隨著科學技術的發(fā)展，糧食產(chǎn)量得到極大的提高，糧食的儲藏量也與日俱增，然而糧食受霉變、鼠害、蟲害等造成的損失仍然較為嚴重[1]。其中，儲糧害蟲的存在是糧食儲藏過程中較為嚴重的問題之一，尤其是在地處高溫高濕的糧庫，蟲害幾乎常年發(fā)生，不僅縮短倉房的使用壽命，造成糧食質(zhì)量的損失，還破壞了儲糧的食用品質(zhì)、加工品質(zhì)，一定程度上還會傳播致病微生物，危害人們的身體健康[2]。因此,研究有效的防蟲技術引起了各國科研人員的重視[3]。化學熏蒸技術是儲糧防蟲治蟲的重要手段，它使用方便且有很強的穿透力，殺蟲效果好，同時具備低成本、低殘留的特點[4]。但是長期以來磷化氫的大量使用使得儲糧害蟲抗藥性的問題日益嚴峻，因此，需要研究更安全環(huán)保、經(jīng)濟有效的防治技術[5]。氣調(diào)防治是物理防治手段的一種，在儲糧過程中改變環(huán)境氣體的組成，提高糧堆中二氧化碳和氮氣的濃度，進而實現(xiàn)抑菌殺蟲的目的[6],是一種能夠代替熏蒸技術的綠色無公害防治技術[7]。但是二氧化碳氣調(diào)存在氣源獲取不便、成本高的問題，目前國內(nèi)規(guī)模化推廣的是氮氣氣調(diào)技術。生物防治技術是一種利用害蟲天敵或者利用害蟲生物學特性防治害蟲的方法，包括對捕食性天敵、寄生性天敵以及害蟲的不育性、昆蟲信息素、昆蟲激素類似物、植物抗蟲性的利用[8]。生物防治技術考慮到對生態(tài)環(huán)境的影響，有利于維持生態(tài)平衡，保護環(huán)境安全，相對化學藥劑防治是一種比較安全經(jīng)濟的防治措施，但是生物防治本身是一個緩慢的生物學過程且生物活性需要合適的環(huán)境條件，無法像化學防治一樣迅速有效，所以，生物防治在生產(chǎn)實踐中的應用仍然較少[9]。惰性粉殺蟲技術是儲糧過程中的一種物理防蟲手段，惰性粉是一種不易發(fā)生化學反應且性質(zhì)穩(wěn)定的粉狀物質(zhì)，常見的有硅藻土、沸石粉、草木灰等。惰性粉不僅可以作為化學殺蟲劑的載體和稀釋劑，同時也可以直接與谷物混合以達到防治害蟲的目的，是一種新型的綠色儲糧藥劑。惰性粉以其性質(zhì)穩(wěn)定、低毒無污染、殺蟲效果好、防護期長的特點成為了儲糧害蟲防治研究中的一個熱點內(nèi)容。雖然應用惰性粉防治儲糧害蟲是一種古老的方法，但是在科技迅速發(fā)展的今天仍然可以持續(xù)創(chuàng)新，符合綠色儲糧的發(fā)展方向，存在著廣闊的發(fā)展前景和潛力[10]。惰性粉殺蟲劑防蟲殺蟲效果會受到多種因素的影響，例如使用劑量、環(huán)境溫度、害蟲種類、糧食水分含量、相對濕度等因素[12]。本研究以我國谷類糧食儲藏中兩種常見的主要害蟲谷蠧和雜擬谷盜為試蟲，研究不同惰性粉劑量、不同環(huán)境溫度下惰性粉的殺蟲效果，并探討了惰性粉使用后對稻谷加工品質(zhì)的影響，為惰性粉改性及其殺蟲機理研究提供依據(jù)。

1 試驗材料

1.1 材料與試劑

供試糧食和害蟲情況見表1。

表1 供試糧食和害蟲

主要材料與試劑見表2。

表2 主要材料與試劑

1.2 儀器

表3 主要試驗儀器

2 試驗方法

2.1 前期試蟲培養(yǎng)

先將試蟲飼料置于廣口瓶內(nèi)，后用小毛筆挑入適量試蟲，并在廣口瓶內(nèi)壁涂抹一層聚四氟乙烯，封好置于人工氣候箱。其中，谷蠧以水分為(14±2)%的糙米為飼料，雜擬谷盜飼料為一定比例的全麥粉、燕麥片、酵母的混合物，具體比例為全麥粉∶燕麥片∶酵母=10∶10∶1[11]。兩種試蟲均在溫度(30±1)℃、相對濕度(75±5)%的條件下培養(yǎng)，選取羽化20 d的成蟲進行試驗。

2.2 藥膜法

為防止試蟲逃逸，在培養(yǎng)皿的下蓋內(nèi)壁均勻涂抹一層聚四氟乙烯后，置于電熱鼓風干燥箱內(nèi)烘干形成光滑面冷卻待用。根據(jù)樣品所需的不同濃度計算并準確稱取惰性粉，放入培養(yǎng)皿中，加蓋后輕輕搖晃，并用解剖針將較大的粉粒團輕輕壓碎，使惰性粉均勻散開，從而得到粉劑分布均勻的藥膜。制成藥膜后，用小毛筆挑入20頭試蟲，在試驗條件下暴露1 d后轉(zhuǎn)移到干凈的培養(yǎng)皿中，添加適量飼料繼續(xù)觀察并記錄試蟲的死亡情況。

每個試驗組以未放惰性粉的培養(yǎng)皿作為對照，設置3次重復。根據(jù)前期試驗，分別設置兩種試蟲的觀察記錄時間，谷蠹每8 h記錄1次，雜擬谷盜每24 h記錄1次，至試蟲全部死亡后停止觀察[13]。

2.2.1 溫度設置 溫度分別設置為20℃、25℃、30℃、35℃，使用人工氣候箱控制溫度，溫度偏差為±0.1℃，并控制濕度為(70±1)%[12]。

2.2.2 劑量設置 在安全范圍0.2 g/m2～8 g/m2內(nèi)[14]，根據(jù)預試驗設定合適的惰性粉劑量梯度，觀察不同劑量對于惰性粉殺蟲效果的影響。劑量分別設定為0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，用分析天平準確稱取后移入培養(yǎng)皿。

2.3 混糧法[15]

稱取100 g水分含量為(18±0.5)%的稻谷，放入培養(yǎng)瓶，按設定的劑量加入惰性粉，棉布封口后振搖1 min，靜置5 min，稱取10 g混合后的稻谷置于培養(yǎng)皿，然后挑入20頭試蟲，輕輕搖晃使其充分接觸稻谷。將處理好的培養(yǎng)皿放入溫度25℃，濕度70%條件下的人工氣候箱培養(yǎng)，觀察并記錄試蟲死亡情況。

2.3.1 溫度設置 本研究中混糧法試驗只考慮劑量一個單因素，故試驗溫度設置為25℃，溫度偏差為±0.1℃。

2.3.2 劑量設置 在合理的劑量范圍內(nèi)[14]，根據(jù)預試驗設定合適的劑量梯度，觀察不同劑量惰性粉對殺蟲效果的影響。惰性粉劑量分別設定為每千克稻谷拌合惰性粉0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g、1.8 g和2.0 g，用電子天平準確稱取后，與事先稱取好的稻谷均勻混合。

2.4 稻谷品質(zhì)指標測定

根據(jù)GB 5497-1985測定小麥水分；參照標準GB/T 5495測定稻谷出糙率;參照標準GB/T 21719測定稻谷整精米率和碎米率。

2.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和Origin進行處理。

3 分析

3.1 藥膜法下不同劑量、不同環(huán)境溫度下兩種儲糧害蟲的死亡情況

3.1.1 不同劑量、不同環(huán)境溫度下谷蠹的死亡情況

由表4～表7可以看出，當惰性粉劑量為0.4 g/m2時，在20℃～35℃環(huán)境溫度下，谷蠹全部死亡的時間隨著溫度的升高而減少，當溫度為20℃、25℃、30℃、35℃時，谷蠹全部死亡時間依次為120 h、48 h、48 h、24 h；其中，當溫度為25℃時，全部死亡時間比20℃時縮短了72 h(3 d)，而當溫度為35℃時，則縮短了96 h(4 d)。當惰性粉劑量為0.8 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為84 h、48 h、36 h、24 h；當惰性粉劑量為1.2 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為60 h、36 h、36 h、24 h；當惰性粉劑量為1.6 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為72 h、36 h、36 h、24 h；當惰性粉劑量為2.0 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為96 h、36 h、36 h、24 h。

表4 環(huán)境溫度為20℃時，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表5 環(huán)境溫度為25℃時，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表6 環(huán)境溫度為30℃時，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

表7 環(huán)境溫度為35℃時，不同惰性粉劑量下谷蠹死亡率變化情況

綜合可以看出，當惰性粉劑量一定時，溫度越高，谷蠹全部死亡時間越短；同時，當溫度一定時，食品級惰性粉劑量的變化對谷蠹全部死亡時間幾乎沒有太大影響。

3.1.2 不同劑量、不同環(huán)境溫度下雜擬谷盜的死亡情況 由表8可知，當溫度控制為20℃不變時，

表8 環(huán)境溫度為20℃時，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

食品級惰性粉的劑量越大，雜擬谷盜全部死亡的時間越短，當劑量設置為0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，雜擬谷盜全部死亡的時間依次為384 h、360 h、336 h、312 h、312 h。隨著溫度的升高，劑量對惰性粉殺蟲效果的影響變小。由表9可以看出，當溫度控制為25℃時，除了最小劑量0.4 g/m2時，雜擬谷盜的全部死亡時間為216 h，其余均為168 h，沒有明顯差異。由表10可知，當溫度均為30℃，全部死亡時間在120 h～144 h之間波動，沒有太大變化。而當溫度為35℃時，害蟲死亡時間明顯縮短，且不同劑量的全部死亡時間均為48 h。

表9 環(huán)境溫度為25℃時，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

表10 環(huán)境溫度為30℃時，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

由表8至表11可以看出，在濕度為70%的條件下，設置不同的環(huán)境溫度為20℃、25℃、30℃、35℃，當惰性粉劑量為0.4 g/m2時，雜擬谷盜全部死亡時間依次為384 h、216 h、144 h、48 h；其中，當溫度為25℃時，全部死亡時間比20℃時縮短了168 h(7 d)，而當溫度為35℃時，則縮短了336 h(14 d)。當惰性粉劑量為0.8 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為360 h、168 h、120 h、48 h；當惰性粉劑量為1.2 g/m2時，不同溫度下雜擬谷盜全部死亡的時間依次為336 h、168 h、144 h、48 h；當惰性粉劑量為1.6 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為312 h、168 h、120 h、48 h；當惰性粉劑量為2.0 g/m2時，不同溫度下的全部死亡時間依次為312 h、168 h、120 h、48 h。當惰性粉劑量一定時，溫度越高，雜擬谷盜全部死亡時間越短；同時，相同時間內(nèi)，溫度越高，雜擬谷盜的死亡率越高。

表11 環(huán)境溫度為35℃時，不同惰性粉劑量下雜擬谷盜死亡率變化情況

3.2 混糧法下劑量不同對于食品級惰性粉防蟲殺蟲效果的影響

由圖1A可以看出，室溫25℃情況下，惰性粉使用劑量越大，谷蠹全部死亡的時間越短，最小劑量0.2 g/1000 g稻谷的樣品中谷蠹全部死亡所用的時間為120 h，最大劑量2.0 g/1000 g稻谷的樣品中谷蠹死亡率達到100%所用的時間為72 h，比最小劑量少了近48 h(2 d)。其中，當劑量超過1.0 g/1000 g稻谷，惰性粉劑量的多少對其殺死谷蠹效果的影響明顯減弱，谷蠹全部死亡的時間基本穩(wěn)定在72 h。

A.谷蠹

由圖1B可以看出，室溫25℃情況下，惰性粉劑量對致使雜擬谷盜全部死亡的時間影響較小。當劑量為0.2 g/1000 g稻谷時，240 h后雜擬谷盜的死亡率僅有25%；當劑量為0.4 g/1000 g 稻谷時，雜擬谷盜全部死亡的時間約為240 h；而當劑量大于等于0.6 g/1000 g稻谷時，雜擬谷盜死亡率達到100%的時間則基本維持在168 h，沒有太大的變化。

3.3 惰性粉對稻谷加工品質(zhì)的影響

從表12可以看出，惰性粉的添加對稻谷的加工品質(zhì)沒有太大的影響。添加惰性粉后，不論劑量的多少，稻谷的加工品質(zhì)數(shù)據(jù)與未添加惰性粉的對照組基本一致，出糙率均在81%～82%，整精米率均在67%～70%，碎米率基本在30%～32%波動，同時，稻谷的爆腰率也維持在2%左右。

表12 不同劑量下稻谷加工品質(zhì)的變化情況

4 結論

本文通過藥膜法、混糧法來測定食品級惰性粉殺蟲防蟲效果，并測定了惰性粉與稻谷混合對稻谷加工品質(zhì)的影響。通過理論分析與試驗研究相結合的方法，得出如下主要結論：

(1)在同一溫度下，劑量的變化對于食品級惰性粉殺蟲效果影響不大，溫度越高，劑量產(chǎn)生的影響越小。

(2)在同一劑量下，溫度越高，食品級惰性粉致使害蟲全部死亡的時間越短，且溫度對惰性粉殺蟲效果的影響較為顯著[12]。

(3)食品級惰性粉對不同種類的儲糧害蟲殺蟲效果不一樣，對谷蠹的全部致死時間要比雜擬谷盜短，惰性粉對谷蠹的防治效果優(yōu)于雜擬谷盜。因此利用惰性粉防治不同害蟲時，應針對環(huán)境溫度調(diào)整施藥劑量[12]。

(4)25℃室溫下，食品級惰性粉的添加對稻谷的加工品質(zhì)基本沒有影響[17]。