国外储粮熏蒸技术研究进展

国外储粮熏蒸技术研究进展20世纪80年代以来，人们的环保意识和对食品卫生要求不断提高，有不少老的熏蒸剂品种，由于这样那样的原因被先后淘汰，新的可被广泛接受的品种又难以开发出来，这使国际上可用的熏蒸剂品种不断减少。剩下的被长期广泛应用的品种，只有磷化氢和溴甲烷了。但溴甲烷也被联合国环境规划署1992年的《蒙特利尔议定书》列为破坏大气臭氧层物质的受控名单；1997年该议定书的第九次缔约国大会又决定，到2015年发展中国家应完全停止使用。这样被普遍认可继续使用的品种只有磷化氢了。而且有些科学家认为，将来广泛替代溴甲烷的熏蒸剂，也将是磷化氢。不过，磷化氢也面临储粮害虫对它产生日益严重抗性问题。特别在热带和亚热带地区，其抗性水平有的已经达到了按常规熏蒸方法处理无效的程度。尽管如此，科学家们仍普遍认为，熏蒸剂是用以歼灭储粮害虫的最经济有效的重要手段，人类不能没有这一武器。面对这一严峻现实，许多国际知名专家都致力于新熏蒸剂品种的开发和更加合理有效地利用磷化氢熏蒸杀虫的研究。这方面处于领先地位的有澳、德、加、美、英等国。新品种开发方面，可以说有进展，但成效不大。所开发可熏蒸粮食的新品种，并已获得本国专利的有：氧硫化碳（澳）、乙二腈（澳）和甲基膦（英）等；可用于空仓杀虫的有硫酰氟（德）。此外，对一些老熏蒸剂，如二硫化碳和环氧乙烷等，也进行了重新评价；其结果是鉴于施用安全和残留毒性等方面的原因，仍然只允许在特定条件下有限制地使用。概而言之，这些新开发的和重新评价的品种，都因存在一些本身性质缺点，或由于残留毒性及成本等问题，而不能替代磷化氢和溴甲烷。预计今后的发展前景也都是有限的。磷化氢应用技术的发展，可以说主要源于三方面的基础研究成果，即（1）磷化氢对昆虫毒杀作用与其他熏蒸剂不同，它需要较长时间才能奏效，而且时间是发挥药效的主要因素；（2）某些主要储粮害虫，对较高的磷化氢浓度，会产生麻醉反应，害虫可能存活下来，结果导致熏蒸失败；（3）磷化氢在一定的低浓度和低风速条件不会出现燃爆现象，因而可用于环流熏蒸。近年出现的磷化氢新剂型、新包装、新施用方法和设备，以及新的测控仪器、设备等方面的开发，都是这些基础研究成果的具体应用和发展。例如，已开发出钢瓶装的压缩磷化氢、磷化氢与二氧化碳混合压缩剂、磷化铝缓释包装等新剂型；在施用方法方面开发了低浓度流过法（Siroflofumigation），由库外施以气态剂型的环流熏蒸法（re-circulationfumigation），将磷化铝施于粮面的环流熏蒸法（closedloopre-circulation），以及多仓串联环流熏蒸法（SiroCircfumigation）等。在澳、英、美、加等国还开发了自动化或半自动化的磷化氢浓度检测仪和安全报警仪；美、澳两国还开发出了可按所设定的指标（浓度和时间），自动检测浓度和自动控制浓度的设备。关于磷化氢的熏蒸浓度，许多专家经过实验室和现场实验一致证明，以低至30-70ml/m3的浓度，只要稳定保持足够的时间，也能将常见储粮害虫的各虫期完全杀死。为防止害虫在熏蒸中出现麻醉现象，不能盲目提高浓度。美国有的专家已提出，一般磷化氢熏蒸的浓度上限应为150ml/m3。不过，英国的研究报告指出，如用磷化氢熏蒸防治螨类，有效的磷化氢浓度几乎应为防治常见害虫的10倍；并指出，在气温低于15℃时，一般不宜进行磷化氢熏蒸；如确有必要，则应提高浓度或延长时间。关于熏蒸的持续时间，一致认为要根据所发生的虫种、虫口密度、抗性水平、温度和湿度，以及熏蒸要求的时限等多种因素综合分析确定。一般应达14-28天，最短也不可少于7天。对于磷化氢抗性问题日益突出的原因和对策，由80年代开始直到现在，国际知名专家经过反复调查指出，抗性的发生和恶性发展，大多数不是由于用药量不够，而是在气密性不良情况下，大量磷化氢气体漏失，导致每次熏蒸后都有存活害虫（包括各个发育阶段）所致。特别是在发展中国家，改善熏蒸场所的气密条件是关键性的基础工作，也是一项迫切和长期的任务。面临储粮熏蒸杀虫技术的严峻形势，科学家们一再强调，熏蒸固然是在密闭的场所内歼灭害虫的有效方法，但也应充分认识熏蒸技术的不足，如它在处理后对害虫的感染无防护作用，磷化氢不可能象溴甲烷那样，可在24小时内或三、五天内彻底歼灭害虫；而且，在国外已经有人提出，应关注熏蒸剂（包括二氧化碳）处理后的排放对环境的污染问题。所以，只能把熏蒸技术看作是害虫综合治理中的一项重要手段，而且应尽量少用或不用。只有在做好清洁卫生工作的基础上，改善和控制储藏环境条件，因地制宜地与其他多种方法如防护剂、信息素等有机结合的情况下，才能达到最佳效果。平房仓磷化氢膜下环流熏蒸技术的应用研究高彬彬(浙江省储备粮管理公司310003)沈天翔金宗铨(浙江德清国家粮食储备库313212)王广博魏雷(郑州未来粮油机械工程有限公司450053)摘要：在德清国家粮食储备库的南11号、北11号平房仓分别进行了熏蒸前气密性测定和粮堆薄膜单面封情况下的磷化氢环流熏技术的试验研究。通过粮面薄膜单面密封技术与环流熏蒸技术的良好结合，加强了熏蒸粮堆的气密性，缩小熏蒸空间，不仅节约了用药量，而且还环流效果更好。气密性测定结果表明：在负压状态下，从-500Pa上升到-250Pa时，3个仓压力半衰期(t1/2)分别为：54、58和46秒，均超过我国环流熏蒸推荐的气密性标准。膜下环流熏蒸试验期间的浓度测定表明，在这种气密性条件下，3个仓的磷化氢平均浓度降低到0.02mg/L左右蝗时间分别为：26、23和18天，总CT值大小和浓度下降率排列顺序与它们的压力半衰期的顺序一致。气密性测定在磷化氢熏蒸中具有重要的意义。试验中磷化氢发生器投药结束后，环流风机运行5-6小时，粮堆内磷化氢浓度便趋于均匀，最低与最高浓度之比0.5以上，比整仓环流熏蒸达到同样比例的时间短14-17小时，在上述条件下，米象、赤拟谷盗和谷蠹4种储粮害虫的各种虫态在熏蒸结束后束后全部被杀死，其中的米象是磷化氢抗性强的品系。3个仓的试验取得良好的防治效果。磷化氢膜下环流熏蒸新技术在我国的储粮害虫防治和害虫抗药性治理方面将起到重要的作用。关键词磷化氢环流熏蒸储粮害虫0前言近年来，平房仓6m左右高粮堆散装储存已成为我国储藏的普遍方式。它不仅提高了仓房利用率，而且还通过配备的机械通风和谷物冷却设备对降温后的储粮，保持较长时期的相对低温，表现出较多的优点。由于磷化氢渗透能力约为3m，熏蒸时磷化氢很难在6m高的粮堆内分布均匀，对高粮堆散装储熏蒸杀虫带来一定的难度。若采用常用的仓内探管深埋、小布袋插扦、风道内投药等，会由于操作时间过长，作业人员直接接触较多毒剂，而影响保粮人员健康。同时仅靠磷化氢气体自然扩散，也难以合磷化氢在粮堆内分布均匀，达不到彻底杀死害虫的目的。因上缟散装粮堆的熏蒸问题一直困扰着广大保粮人员，也是国内外有关专家和科研部门十分关心的课题。当前我国500亿斤新建仓选用磷化氢环流熏蒸技术，也正是为了解决这一问题，该技术借鉴国外环流熏蒸经验，通过环流凶机和磷化氢施药设备将磷化氢压入通风道，经粮堆到达粮面空间，再将空间，再将空间的磷化氢和空气混合在一起，由环流吸风管进入风机进口，经风机加压进行磷化氢气体的整仓环流。因我国的大部分仓库气密性较差，在整仓环流熏蒸过程中磷化氢气体损失大，浓度降低快，影响杀虫效果。为了保持磷化氢浓度在规定的最低浓度以上，熏蒸期间需要多次的补充施药，既增加了磷化铝的用量，又增加了熏蒸操作的工作量，还增加了不安全因素。在我国的大多数粮库中，特别是南方，平房仓均采用粮面薄膜单面密封的双低、三低等科学保粮技术。已取得良好的安全储粮效果。因此粮面薄膜单面密封技术是具有中国特色的储粮技术。如果在薄腊单面密封的粮仓进行环流熏蒸，将会使我们遇到或者揭开薄膜，或者在薄膜下布置环流管道或留有环流空间，再进行环流熏蒸的尴尬。因此如何将磷化氢环流熏蒸技术与中国特色的薄膜单面密封技术相结合，以便充分利用该技术的良好气密性进行环流熏蒸，将成为今后磷化氢环流熏蒸技术研究的重点。国家粮食储备局在1999年11月22日制订的《磷化氢环流熏蒸技术规程(试行)》[1]中指出，对气密性不好的仓房建议采用磷化氢膜下环流熏蒸。关于膜下环流熏蒸技术，已有一些研究报道。周兴明等[2]在散装小麦的房式仓内，利用磷化氢环流熏蒸系统，进行PVC塑料薄膜密封粮面膜下环流熏蒸的试验。结果表明投药环流13小时后，最低与最高浓度比为0.75。熏蒸7-10天，平均浓度每天下降5.3%-5.8%。膜下环流熏蒸的磷化氢浓度达到均匀的时间短，熏蒸期间气密性好，杀虫效果好。黄茂林等[3]进行密闭仓膜下通风及熏蒸技术探讨。为了进一步研究和完善磷化氢膜下环流熏蒸技术，德清国家粮食储备库等单位借鉴国外磷化氢环流熏蒸新技术，结合中国特色的薄膜密封粮面技术，开展了磷化氢膜下环流熏蒸试验研究。1材料和方法1.1试验仓情况本次试验共用了3个平房仓，基本情况见表1。表1：试验仓储粮情况仓号仓容(t)容积(m3)粮堆体积(m3)粮食品种数量(t)粮堆高度(m3)北11200059003687早籼谷18764.97北13200059003709早籼谷18865.00南11200059003532早籼谷17964.761.2设备和仪器①风机风量为1000m3/h的CHXY125/65-II型移动式程控环流熏蒸机(郑州未来粮油机械工程有限公司生产)。②XZL-IV型仓外混合熏蒸机(山东金乡粮食机械厂生产)。③AQJ-50型多种气体检测管和磷化氢比长式测定管，河南省鹤壁市特种气体检测管厂生产。测定管分2种，I型管检测范围1-40mL/m3，II型管为25-1000mL/m3。④U型压力表和秒表各1只。1.3、密封3座仓库均采用薄膜单面覆盖，北13号仓用0.018mmPVC聚氯乙烯薄膜覆盖。北11号仓和南11号仓用0.012mmPA/PE尼龙复合膜覆盖。整个粮面粘烫4大块，再在粮面上用粘胶带连接，薄膜与墙体连接用塑料槽管嵌橡皮条管，门与槽管上再增加气密性加固措施。1.4、磷化氢浓度测点设置及检测方式每座仓库设测毒部位7个，每个部位分上下两点，整座仓库测毒草14个，每个测毒点用内径4mm软塑管从粮堆内部引出仓外，做好软塑管穿过薄膜覆盖层的密封工作。使AQJ-50型多种气体检测管和磷个氢比长测定管，将测定管测得的结果单位换算成mg/L。1.5、试虫笼布置试验选用4种仓库害虫，均由郑州粮食学院储粮害虫防治实验室提供。其中，米象Sitophilusoryzae(L)(采自广东省粮油储运公司)为磷化氢抗性品系，玉米象Sitophiluszaeemais(M.)(采自郑州面粉厂)、赤拟谷次Triboliumcastaneum(Herbst.)(郑州粮院实验室培养的品系)、谷蠹Rhizoperthadominica(F.)(郑州粮院实验室培养的品系)为磷化氢敏感品系。分别将每种试虫装入虫笼中，每个虫笼装入的试虫分别有成虫、卵虫和蛹4种虫态和饲料。北13号仓、北11号为虫样预埋仓库，预埋部位7个，每个点放入分别装有4种害虫的4个虫笼。1.6、药剂及剂量56%磷化铝片剂、25kg钢瓶装的二氧化碳气体。磷个铝、二氧化碳投药剂见表2。表2：试验仓磷化铝和二氧化碳仓号品名数量(t)粮堆体积(m3)AIP量(kg)剂量(g/m3)CO2(kg)北11早籼谷18763687102.7200北13早籼谷18863709102.7200南11早籼谷17953531102.81001.7、熏蒸前气密性检测参加国家粮食储备局《磷化氢环流熏蒸技术规程(试行)》[1]推荐的标准，借鉴澳大利亚国际农业研究中心《测定设施气密性程度的方法》[4]和《二氧化碳熏蒸用塑料薄膜封的包装粮垛》[5]的气密性测定方法，环流熏蒸前分别对3座仓库作气密性检测，用测气点引出仓外的软塑管，连接U型压力表一端，利用环流熏蒸机将密闭粮堆抽成负压，当负压达到500Pa左右时，同时关闭环流熏蒸机和密封阀，同时用秒表开始记时，当压力衰减到一半时(250Pa左右)，按停秒表，测出压力衰减的半衰期(t1