糧面壓蓋密閉對(duì)磷化氫熏蒸防治銹赤扁谷盜的減量增效作用研究

田 軍，周井坤，郭寶元

糧面壓蓋密閉對(duì)磷化氫熏蒸防治銹赤扁谷盜的減量增效作用研究

田 軍1，周井坤1，郭寶元2

（1. 河北開源糧油儲(chǔ)備庫有限公司，河北 石家莊 051130；2. 國家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，北京 100037）

以某儲(chǔ)備庫30號(hào)高大平房倉為實(shí)驗(yàn)倉，用聚苯乙烯泡沫板對(duì)糧面進(jìn)行壓蓋密閉，輔以食品級(jí)惰性粉糧面30 cm以下拌藥，實(shí)現(xiàn)了PH3膜下低濃度環(huán)流熏蒸。與采用傳統(tǒng)熏蒸技術(shù)的相同倉型對(duì)28號(hào)對(duì)照倉房相比，30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉房用藥量為20 kg，相比減少37.5%，PH3濃度半衰期延長一倍以上，達(dá)到19 d，PH3在設(shè)定濃度以上150 mL/m3保持28 d以上。相比28號(hào)對(duì)照倉殺蟲率在45%~65%之間，30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉殺蟲率達(dá)到100%。說明壓蓋后的膜下環(huán)流熏蒸不僅可以減少磷化鋁使用量，還可以大大提高對(duì)高抗性害蟲銹赤扁谷盜的殺滅效果，達(dá)到磷化鋁減量增效的目的。

膜下環(huán)流熏蒸；惰性粉；磷化鋁減量增效；銹赤扁谷盜

銹赤扁谷盜屬鞘翅目，扁谷盜科，是高抗性品系、危害較為嚴(yán)重的第二食性害蟲。在河北省各地糧庫一年四季均有發(fā)生。糧倉發(fā)生該害蟲時(shí)，其局部蟲口密度往往相當(dāng)大，有的甚至達(dá)到100頭/kg以上，大量繁殖常常會(huì)導(dǎo)致糧食局部發(fā)熱、霉變，直接影響糧食的安全儲(chǔ)藏。2017年對(duì)某儲(chǔ)備庫30號(hào)倉房進(jìn)行PH3整倉環(huán)流熏蒸，其他儲(chǔ)糧害蟲玉米象、赤擬谷盜、書虱均得到殺滅，而對(duì)銹赤扁谷盜殺滅效果不明顯。

為了更有效防治銹赤扁谷盜，同時(shí)響應(yīng)高毒農(nóng)藥磷化鋁限用的政策，在實(shí)驗(yàn)倉內(nèi)進(jìn)行糧面密閉隔熱壓蓋，然后采用低濃度PH3環(huán)流熏蒸防治銹赤扁谷盜，取得良好效果。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)倉房

實(shí)驗(yàn)倉房是30號(hào)倉房，為2003年建成的高大平房倉，倉房長41.55 m、寬23.15 m、存糧線高度為6.00 m，倉房體積9 684 m3，倉內(nèi)布有一側(cè)三組、一機(jī)三道地上籠風(fēng)道。30號(hào)倉房為2017年8月入庫完畢的當(dāng)年一等硬質(zhì)白小麥，水分11.5%，雜質(zhì)0.8%，散裝糧食糧堆體積5 654.3 m3，存糧數(shù)量4 625 t，糧堆高度5.92 m。

倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)設(shè)計(jì)：對(duì)在糧面下60 cm處，沿倉房橫向用14根PVC管按“非”字形鋪設(shè)環(huán)流熏蒸管道，在環(huán)流熏蒸管上分段開孔，開孔處用紗布包裹，環(huán)流總管在墻壁處用軟連接管和固定在墻體上的環(huán)流出氣管相連接。

為了便于對(duì)比實(shí)驗(yàn)效果，選定相同倉型的28號(hào)倉作為對(duì)照倉房，倉房長41.55 m，寬23.15 m，存糧線高度為6.00 m，倉房體積9 684 m3。28號(hào)倉存儲(chǔ)的是2014年入庫的硬質(zhì)白小麥，水分11.8%，雜質(zhì)0.5%，散裝糧食糧堆體積5 730.8 m3，存糧數(shù)量4 708 t，糧堆高度6.00 m。該倉在此次對(duì)照實(shí)驗(yàn)中未進(jìn)行糧面壓蓋和惰性粉拌藥，熏蒸采用糧面自然潮解法，整倉環(huán)流熏蒸，PH3氣體濃度檢測點(diǎn)按照?qǐng)D1排列。

圖1 磷化氫氣體檢測管分布圖

說明：檢測點(diǎn)分為如圖兩組。其中監(jiān)測點(diǎn)1、2、9、10在糧面下4 m，用○表示；監(jiān)測點(diǎn)4、5、6、7在糧面下2 m，用?表示；監(jiān)測點(diǎn)3、8在糧面下0.5 m，用?表示。

1.2 試劑與設(shè)備

56%磷化鋁片劑：連云港化工有限公司；食品級(jí)惰性粉：河南未來機(jī)電有限公司；聚苯乙烯泡沫板：石家莊金倉消殺產(chǎn)品經(jīng)營部。CTHC133/65型移動(dòng)式環(huán)流循環(huán)機(jī)：鄭州大公糧食機(jī)械工程有限公司；HD5型PH3檢測儀器：南京匯登電子科技有限公司，最小檢測值1 mL/m3，測量范圍為0~1 500 mL/ m3；GL型無線數(shù)字電子制造檢測系統(tǒng)：石家莊捷敏電子科技有限公司。

1.3 糧面密閉壓蓋

1.3.1 通風(fēng)

在2017年12月11日至18日對(duì)28號(hào)和30號(hào)倉儲(chǔ)糧進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)降溫處理，將平均糧溫分別降至4.0 ℃和4.2 ℃，有效抑制了害蟲活動(dòng)，入倉檢查未見儲(chǔ)糧害蟲活動(dòng)，通風(fēng)效果良好。

1.3.2 糧面壓蓋

在2018年3月份外界氣溫回升之前，用食品級(jí)惰性粉對(duì)糧面進(jìn)行拌藥。用藥量為40 g/m2，共需用量為40 kg。用噴粉機(jī)將惰性粉均勻噴撒在糧食表面，待噴粉結(jié)束后1~2 d，懸浮惰性粉氣溶膠完全沉淀后，翻動(dòng)糧面深30 cm,使得糧食表層30 cm深度糧食均勻布滿惰性粉，形成惰性粉和糧食共存的糧粉防護(hù)層。

隨后，用聚苯乙烯泡沫板對(duì)糧面進(jìn)行壓蓋，共壓蓋兩層，每層厚度15 mm。上下兩層泡沫板接縫互相交錯(cuò)，用密封膠帶將接縫處密封，做到嚴(yán)密、無縫、無漏。在泡沫板上層再用0.16 mm聚氯乙烯薄膜對(duì)糧面進(jìn)行嚴(yán)格密閉；對(duì)于倉窗同樣用聚苯乙烯泡沫板分兩層壓蓋在防雀網(wǎng)之上，并用膠帶紙粘牢固，然后用密封膠條將聚氯乙烯薄膜密封在泡沫板外；對(duì)倉門和擋糧板同樣用聚氯乙烯薄膜密封，以提高倉房的密閉性能。在密閉后的糧面上按五點(diǎn)法留取8個(gè)取樣口，以便對(duì)糧食進(jìn)行檢查。

1.4 熏蒸施藥

1.4.1 害蟲篩檢數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)倉和對(duì)照倉篩檢數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)倉和對(duì)照倉害蟲密度 頭/kg

1.4.2 預(yù)埋試蟲瓶

分別從兩個(gè)倉內(nèi)采集銹赤扁谷盜活蟲60頭，分別放入3個(gè)試蟲瓶內(nèi)，每個(gè)瓶內(nèi)20頭，編號(hào)為1-3號(hào)；玉米象、赤擬谷盜各20頭，分別裝入2個(gè)試蟲瓶內(nèi)，每個(gè)瓶內(nèi)20頭，編號(hào)4~5號(hào)，玉米象放入4號(hào)瓶，赤擬谷盜放入5號(hào)瓶。瓶內(nèi)投入碎麥約10 g，瓶口用100目的尼龍篩絹扎緊并系有長繩，實(shí)驗(yàn)倉和對(duì)照倉均為5個(gè)試蟲瓶，按“五點(diǎn)法”分別埋入糧面下50 cm處，長繩一端留在糧面上作為標(biāo)記。

1.4.3 施藥方法

根據(jù)《磷化氫環(huán)流熏蒸操作規(guī)程》的規(guī)定對(duì)于高抗性儲(chǔ)糧害蟲，其濃度不低于300 mL/m3，所以28號(hào)對(duì)照倉房設(shè)置濃度為300 mL/m3。30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉由于進(jìn)行了糧面壓蓋，氣密性增強(qiáng)，采用降低PH3氣體濃度而延長熏蒸時(shí)間的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以設(shè)置濃度為150 mL/m3，并維持28 d以上，如果糧堆內(nèi)最低點(diǎn)濃度低于設(shè)定濃度則進(jìn)行補(bǔ)藥。

兩個(gè)倉于2018年8月23日開始進(jìn)行熏蒸施藥。對(duì)照倉28號(hào)倉房，采用常規(guī)熏蒸方法，整倉環(huán)流熏蒸，糧面表層施藥32 kg。投藥時(shí)倉溫31.7 ℃，最高糧溫32.5 ℃，表層平均糧溫30.5 ℃，平均糧溫20.6 ℃，倉內(nèi)濕度62.6%。30號(hào)倉采用糧面空間投藥、膜下投藥和風(fēng)洞投藥三種方式進(jìn)行。空間投藥7 kg，膜下取樣口共投藥3 kg，風(fēng)洞口內(nèi)投藥10 kg，整個(gè)倉房用藥20 kg。投藥時(shí)倉溫31.4 ℃，最高糧溫24.5 ℃，表層平均糧溫23.5 ℃，平均糧溫15.6 ℃，倉內(nèi)濕度60.6%。

2 結(jié)果與分析

2.1 壓蓋倉房糧溫與對(duì)照倉房糧溫變化情況

為了說明壓蓋后糧溫變化情況，選定與30號(hào)倉房倉型相同的28號(hào)倉房作為對(duì)照倉房，選定日期為2018年糧溫最高的7月份和8月份兩個(gè)月的溫度對(duì)比，結(jié)果如表2。

表2 28號(hào)和30號(hào)倉房溫度對(duì)比 ℃

由表2看出，30號(hào)實(shí)驗(yàn)壓蓋倉房比相同倉型、相同儲(chǔ)糧條件下的28號(hào)對(duì)照倉房在倉溫基本相同的情況下，實(shí)驗(yàn)倉房的表層平均糧溫、最高糧溫和平均糧溫均顯著低于對(duì)照倉房，在7月9日兩個(gè)倉房的倉溫分別為33.2 ℃和33.3 ℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)倉房以上三項(xiàng)溫度分別比對(duì)照倉房低7.3、8.1和4.0 ℃，在8月21日平均糧溫最高時(shí)，實(shí)驗(yàn)倉房比對(duì)照倉房平均糧溫低4.7 ℃。在8月份平均糧溫最高的季節(jié)，實(shí)驗(yàn)倉房平均糧溫在15.1~15.6 ℃之間，最高糧溫在25 ℃以下，完全符合準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏要求。所以通過密閉壓蓋可以有效控制表層糧溫和平均糧溫的上升，降低糧堆內(nèi)的氧氣含量，有效抑制害蟲活動(dòng)，為儲(chǔ)糧熏蒸奠定了基礎(chǔ)。

2.2 施藥熏蒸

2.2.1 30號(hào)倉壓蓋熏蒸PH3濃度變化規(guī)律

由于進(jìn)行了通風(fēng)口投藥，所以在投藥后立即開啟環(huán)流風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)環(huán)流，直至濃度分布均勻后停止環(huán)流。環(huán)流開始24 h后開始檢測濃度，之后每24 h定時(shí)檢測一次濃度，直至濃度降低到150 mL/m3以下停止檢測。熏蒸過程中10個(gè)監(jiān)測點(diǎn)PH3濃度變化規(guī)律見圖2。

2.2.2 28號(hào)對(duì)照倉房PH3濃度變化規(guī)律

該倉由于進(jìn)行了糧面投藥，所以在投藥2 d后開啟環(huán)流風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)環(huán)流，直至濃度分布均勻后停止環(huán)流。環(huán)流開始24 h后開始檢測濃度，之后每24 h定時(shí)檢測一次濃度，直至實(shí)驗(yàn)倉房停止檢測，該對(duì)照倉也停止檢測。熏蒸過程中10個(gè)監(jiān)測點(diǎn)PH3濃度變化規(guī)律見圖3

圖2 30號(hào)倉各點(diǎn)PH3氣體濃度時(shí)間變化趨勢

圖3 28號(hào)倉各點(diǎn)PH3氣體濃度時(shí)間變化趨勢

2.2.3 實(shí)驗(yàn)倉和對(duì)照倉濃度對(duì)比

從圖2和圖3可見，30號(hào)倉采用糧面壓蓋密閉處理，在投藥后第3 d到第30 d，10個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的PH3濃度均在設(shè)定濃度150 mL/m3以上，維持時(shí)間到達(dá)28 d。而對(duì)照倉房28號(hào)采用整倉環(huán)流熏蒸，投藥后第7 d才達(dá)到設(shè)定值300 mL/m3，且倉內(nèi)PH3衰減迅速，到投藥后第13 d濃度就下降到300 mL/m3以下，維持在設(shè)定濃度之上的時(shí)間僅有7 d。由此可見相同倉型的倉房，經(jīng)過糧面壓蓋后，其氣密性有了顯著提高，能夠延緩PH3氣體的衰減，對(duì)保持有效濃度有至關(guān)重要的作用。

2.3 磷化氫CT值討論

2.3.1值分析

PH3是以延長暴露時(shí)間為主導(dǎo)因素的熏蒸劑，熏蒸效果取決于：=n中毒力指數(shù)n，PH3的n值在大多數(shù)情況下都小于1。n值小于1的實(shí)際意義說明使用PH3進(jìn)行熏蒸時(shí)，熏蒸密閉時(shí)間比其濃度更重要。當(dāng)濃度過高，n值就越小，則毒力指數(shù)越低熏蒸效果越差，在實(shí)驗(yàn)中延長熏蒸時(shí)間同時(shí)降低PH3濃度正是符合這一規(guī)律。

一般糧堆溫度在15 ℃以上，PH3氣體濃度在0.15~1 g/m3之間，值至少達(dá)到150 h?g/m3以上，密閉時(shí)間在14 d以上，完全可以徹底殺死各種儲(chǔ)糧害蟲。對(duì)于銹赤扁谷盜高抗性害蟲，根據(jù)《磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程》推薦用藥量推導(dǎo)出溫度在20~25 ℃的值約為207 h?g/m3。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)倉和對(duì)照倉平均濃度分析

將實(shí)驗(yàn)倉房30號(hào)和對(duì)照倉房28號(hào)的平均濃度規(guī)整后放在一起進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖4。

圖4 28號(hào)倉和30號(hào)倉PH3氣體平均濃度隨時(shí)間變化趨勢

說明：30#為30號(hào)倉；28#為28號(hào)倉；30#設(shè)定值為預(yù)設(shè)30#倉PH3的設(shè)置濃度；28#設(shè)定值為預(yù)設(shè)28號(hào)倉PH3的設(shè)置濃度；28#max為28號(hào)倉PH3濃度到達(dá)最高濃度的時(shí)間；30#max為30號(hào)倉PH3濃度到達(dá)最高濃度的時(shí)間；28#1/2為28號(hào)倉PH3濃度從極大值衰減到一半的時(shí)間；30#1/2為30號(hào)倉PH3濃度從極大值衰減到一半的時(shí)間。

由圖4可更加清晰看到，在相同的時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)倉PH3濃度低但毒氣衰減階段比對(duì)照倉要長，實(shí)驗(yàn)倉在毒氣衰減階段的曲線比對(duì)照倉房更平緩，也就是說實(shí)驗(yàn)倉的氣密性更好，雖然設(shè)定濃度實(shí)驗(yàn)倉比對(duì)照倉要低，但維持時(shí)間比對(duì)照倉房要長。因?yàn)镻H3在適當(dāng)?shù)蜐舛葧r(shí)殺蟲效果反而好，這是因?yàn)榈蜐舛葧r(shí)，昆蟲的初期呼吸只受到較弱的抑制，由于氧氣的大量消耗，從而加速PH3對(duì)細(xì)胞壁和線粒體的穿透，而后抑制線粒體內(nèi)呼吸鏈中的靶向酶。符合n·=這一規(guī)律。

2.3.3 平均濃度半衰期分析

在圖4中，28號(hào)倉平均濃度最高值為479 mL/m3，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為max=5 d，濃度為231 mL/m3，即衰減到一半對(duì)應(yīng)的時(shí)間約為15 d，濃度半衰期為1/2=10 d。30號(hào)倉平均濃度最高值為350 mL/m3，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為max=7 d，濃度為175 mL/m3，即衰減到一半對(duì)應(yīng)的時(shí)間約為26 d，其濃度半衰期約為1/2=19 d。通過對(duì)比可以看出，30號(hào)倉的濃度半衰期比28號(hào)倉濃度半衰期長了9 d，因此30號(hào)倉PH3氣體在倉內(nèi)衰減的更慢，熏蒸效果就更好。

2.3.4值的計(jì)算方法

在本次實(shí)驗(yàn)中，值的計(jì)算采用如下方法：施藥后PH3濃度達(dá)到設(shè)定濃度開始到濃度低于設(shè)定濃度為止，測定每隔24 h的即時(shí)平均濃度，然后依次將相鄰兩次測得的濃度值相加除以2后，再乘以兩次測定的時(shí)間間隔（24 h），然后從一系列測點(diǎn)中所得的值再相加，可計(jì)算出熏蒸累計(jì)值。本實(shí)驗(yàn)中30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉采用如上計(jì)算方法測定值為236 h?g / m3，完全達(dá)到了規(guī)定的要求。28號(hào)對(duì)照倉房測定值為86 h?g / m3，達(dá)不到規(guī)定的要求。

2.4 殺蟲效果

在熏蒸放氣后，從糧堆內(nèi)取出預(yù)埋的試蟲瓶，30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉檢查5個(gè)蟲瓶內(nèi)的試蟲全部死亡，殺蟲率100%。28號(hào)對(duì)照倉檢查玉米象和赤擬谷盜全部死亡，三個(gè)瓶中銹赤扁谷盜死亡率分別為：1號(hào)瓶65%，2號(hào)瓶60%，3號(hào)瓶45%，倉內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)仍有銹赤扁谷盜活動(dòng)，因此殺蟲效果并不理想。在30號(hào)實(shí)驗(yàn)倉熏蒸前生蟲部位隨機(jī)取樣3 kg放置培養(yǎng)瓶中，置于溫度25~30 ℃，空氣相對(duì)濕度75%RH條件下，培養(yǎng)30 d后，未發(fā)現(xiàn)活蟲，殺蟲率100%。在熏蒸實(shí)驗(yàn)結(jié)束后3個(gè)月時(shí)間內(nèi)，每半個(gè)月檢查一次糧堆內(nèi)的害蟲，倉內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)銹赤扁谷盜和其他害蟲，表明此次熏蒸效果良好。

3 結(jié)論

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)倉30號(hào)高大平房倉壓糧面蓋環(huán)流熏蒸和對(duì)照倉28號(hào)高大平房倉未壓蓋熏蒸的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論：

（1）壓蓋環(huán)流熏蒸由于倉房和糧堆的密閉性提高，可以在減少用藥量的前提下來延長熏蒸時(shí)間，達(dá)到有效的值，其熏蒸效果明顯提高，可以大大減少磷化鋁熏蒸劑的使用量，實(shí)驗(yàn)倉比對(duì)照倉磷化鋁用量減少了37.5%。

（2）采用糧面隔熱壓蓋結(jié)合膜下環(huán)流熏蒸技術(shù)，PH3氣體泄漏少，在糧堆中的濃度趨向平衡速度快，有效濃度維持時(shí)間長，使PH3氣體有效濃度能夠保持足夠長的時(shí)間作用于儲(chǔ)糧害蟲，可以達(dá)到徹底防治高抗性害蟲的目的。

（3）由于糧面隔熱壓蓋結(jié)合膜下環(huán)流熏蒸技術(shù)省去了二次投藥過程，節(jié)省了大量人力、物力和財(cái)力，提高了經(jīng)濟(jì)效益，操作簡便、效果理想。

本實(shí)驗(yàn)采用磷化氫糧面壓蓋環(huán)流熏蒸技術(shù)可以大大減少磷化鋁使用量，即便在磷化鋁禁用后，采用磷化氫、硫酰氟、甲酸乙酯等熏蒸劑進(jìn)行糧食病蟲害防治工作，糧面壓蓋環(huán)流熏蒸技術(shù)也有很好的借鑒意義。

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備注：本文的彩色圖表可從本刊官網(wǎng)(http://lyspkj.ijournal.cn/ch/ index.axpx)、中國知網(wǎng)、萬方、維普、超星等數(shù)據(jù)庫下載獲取。

Effect improvement by the grain surface membrane sealing during theprevention with phosphine fumigation

TIAN Jun1, ZHOU Jing-kun1, GUO Bao-yuan2

(1. Grain and Oil Reserve Depot of Hebei Provincial Grain Bureau, Shijiazhuang, Hebei 051130, China; 2. Academy of National Food and Strategic Reserves Administration, Beijing 100037, China)

Aluminium phosphide should be reduced in recent years, until the substitute was developed and employed. A low PH3concentration circulating fumigation by sealing grain surface with polystyrene foam plate was developed combined with food grade inert powder flour mixture (LPCFSP). The performance of LPCFSP was studied in No. 30 large ware house with No. 28 large ware house as control, which was fumigated with conventional method. LPCFSP could reduce 37.5% aluminium phosphide to 20 kg. The half-life of PH3was doubled to 19 days and the period of PH3above 150 mL/m3was more than 28 days in No. 30. The insect killing rate of high-resistance pestwas 100% in No. 30, which was considerably higher than that in No. 28 with a killing rate of 45%~65%. The study proved that LPCFSP can be recommended for the high performance in aluminium phosphide reducing and insect killing.

sub-membrane circulation fumigation; inert powder; low concentration phosphine;

TS205.9；S379.5

A

1007-7561(2020)02-0115-05

2019-09-19

田軍，1977年出生，男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榧Z食儲(chǔ)藏.

10.16210/j.cnki.1007-7561.2020.02.019

郭寶元，1976年出生，男，博士，研究員，研究方向?yàn)榧Z油食品安全.