硫酰氟局部熏蒸殺蟲效果研究*

倪澤洋 張孟華 何 洋 李丹丹 龔治華

(1 中央儲(chǔ)備糧長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)有限公司 350217) (2 中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏研究院有限公司 610091) (3 福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司福清直屬庫(kù) 350314)

中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，同時(shí)也是糧食生產(chǎn)大國(guó)和糧食消費(fèi)大國(guó)，糧食安全一直都是國(guó)家頭等大事，關(guān)乎著國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定。高大平房倉(cāng)作為我國(guó)主要的儲(chǔ)糧倉(cāng)型，具有造價(jià)成本低、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)安全簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但由于施工工藝和材料等因素造成高大平房倉(cāng)氣密性差。近年來(lái)，由于長(zhǎng)期單一使用熏蒸藥劑，且倉(cāng)房存在眾多熏蒸死角，儲(chǔ)糧害蟲對(duì)磷化氫氣體具有較強(qiáng)的抗藥性，造成殺蟲不徹底，蟲害易反復(fù)，導(dǎo)致次年熏蒸藥劑用藥量不斷加大，會(huì)加快糧食品質(zhì)的劣變，不符合綠色儲(chǔ)糧的發(fā)展要求[1]。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日趨重視，使用磷化鋁進(jìn)行熏蒸的成本也越來(lái)越大。一方面由于使用磷化鋁熏蒸時(shí)生成磷化氫氣體，其對(duì)倉(cāng)內(nèi)金屬具有腐蝕性，因此在使用磷化鋁熏蒸之前要做大量的準(zhǔn)備工作；另一方面磷化氫氣體具有毒性且為易燃易爆性氣體，進(jìn)行熏蒸時(shí)存在一定安全隱患。找到能夠替代磷化鋁的熏蒸殺蟲藥劑成為現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題[2-3]。

2008年我國(guó)批準(zhǔn)使用硫酰氟作為儲(chǔ)糧害蟲熏蒸防護(hù)劑，硫酰氟通過(guò)釋放具有殺蟲活性的氟離子，其與鉀、鈣、鎂離子等結(jié)合，阻斷了害蟲體內(nèi)需要與鉀、鈣、鎂等離子結(jié)合的酶類，切斷儲(chǔ)糧害蟲生命所需能量，從而使其死亡[4]。本次試驗(yàn)采用硫酰氟局部熏蒸實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)分析其在局部熏蒸過(guò)程中濃度變化規(guī)律、對(duì)儲(chǔ)糧害蟲滅殺效果、對(duì)小麥品質(zhì)變化的影響及其熏蒸部位糧溫變化情況，為硫酰氟替代磷化鋁作為熏蒸殺蟲藥劑提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房及糧情

本次試驗(yàn)在中央儲(chǔ)備糧長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)有限公司8號(hào)高大平房倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)倉(cāng)情況見表1。

8號(hào)倉(cāng)在2018年9月3日完成入倉(cāng)任務(wù)，2018年9月18日第一次采用磷化鋁熏蒸，密閉27 d后開始散氣，并在2018年10月22日完成磷化鋁藥渣處理。熏蒸38 d后在西南角糧面手動(dòng)過(guò)篩發(fā)現(xiàn)玉米象4頭/kg，隨后進(jìn)行磷化鋁局部熏蒸。2019年5月13日在西南角糧面手動(dòng)過(guò)篩發(fā)現(xiàn)玉米象2頭/kg，取樣過(guò)篩發(fā)現(xiàn)玉米象4頭/kg，隨后在2019年6月26日第二次采用磷化鋁熏蒸，密閉43 d后散氣處理。在2019年10月10日對(duì)西南角取樣過(guò)篩中發(fā)現(xiàn)玉米象2頭/kg，并在11月17日對(duì)西南角進(jìn)行磷化鋁局部熏蒸。2020年2月3日，在對(duì)西南角底部取樣過(guò)篩過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)玉米象為主要害蟲，害蟲密度為4頭/kg，無(wú)蟲期僅保持45 d。在保管過(guò)程中采用人工過(guò)篩、堆尖誘捕及噴灑防護(hù)劑等方法抑制害蟲發(fā)展，直至2020年6月15日進(jìn)行第三次磷化鋁熏蒸殺蟲，并在2020年7月27日散氣結(jié)束熏蒸。2020年9月10日在西南角發(fā)現(xiàn)銹赤扁谷3頭/kg，2021年1月25日在西南角深層取樣過(guò)篩發(fā)現(xiàn)玉米象3頭/kg，2021年3月18在西南角深層取樣過(guò)篩發(fā)現(xiàn)玉米象4頭/kg、銹赤扁谷盜3頭/kg、南面空調(diào)下方糧面過(guò)篩發(fā)現(xiàn)谷蠹3頭/kg，隨后采用硫酰氟進(jìn)行局部熏蒸。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)基本情況

1.2 試驗(yàn)藥劑

本次試驗(yàn)設(shè)定濃度為20 g/m3，采用浙江省生產(chǎn)的高壓硫酰氟，每瓶10 kg，純度為99.8%。硫酰氟的分子式為SO2F2，分子量為102.06，氣體密度為2.88，在常壓下沸點(diǎn)為-55.2℃，冰點(diǎn)-120℃，是一種無(wú)色無(wú)味的氣體。

1.3 試驗(yàn)儀器

扦樣器，害蟲選篩，鄭州產(chǎn)糧情測(cè)控系統(tǒng)，SP Tr-GAS@200硫酰氟濃度檢測(cè)儀，SF-ExplorIR硫酰氟報(bào)警儀等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 布設(shè)試驗(yàn)蟲樣

將玉米象、銹赤扁谷盜、谷蠹三種成蟲各60頭平均分成5份，將其裝入布袋蟲籠中，放置于糧堆內(nèi)部深度0.5 m處，待熏蒸散氣結(jié)束后取出，統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)糧害蟲死亡率，并在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)帶有蟲卵的糧食，最后統(tǒng)計(jì)孵化出的害蟲種類與數(shù)量[5]。

2.2 熏蒸前準(zhǔn)備工作

本次試驗(yàn)區(qū)域長(zhǎng)度為35.66 m，寬度為距離墻4.78 m，糧堆高度5.87 m，由于硫酰氟在施藥時(shí)會(huì)先沿著糧面表層進(jìn)行擴(kuò)散，因此在糧面采用薄膜壓蓋以保證所熏蒸區(qū)域濃度達(dá)到設(shè)定值。在糧面和薄膜中間布設(shè)一根濃度檢測(cè)管，用于檢測(cè)空間濃度。在東南角、南面空調(diào)下方、西南角、南面擋糧門附近各布設(shè)一個(gè)濃度檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)按照上、中、下三層布設(shè)三根濃度檢測(cè)管(上層濃度檢測(cè)點(diǎn)距離糧面1 m，中層濃度檢測(cè)點(diǎn)距離糧面3 m，下層濃度檢測(cè)點(diǎn)距離糧面5 m)。

由于南面空調(diào)下方和西南角底部存在磷化氫熏蒸死角，蟲害易反復(fù)，因此通過(guò)導(dǎo)氣裝置將氣瓶中的硫酰氟氣體通過(guò)氣體專用軟管分成10個(gè)出氣口，再將2 m長(zhǎng)的探管預(yù)先插入對(duì)應(yīng)位置，再將軟管與探管相連接，待開啟氣瓶閥門后硫酰氟氣體即可依靠自身重力向蟲害密集區(qū)域擴(kuò)散，達(dá)到熏蒸殺蟲目的。

2.3 熏蒸施藥及散氣

由于硫酰氟氣體儲(chǔ)存在罐體內(nèi)為高壓狀態(tài)，為防止汽化時(shí)產(chǎn)生低溫導(dǎo)致小麥結(jié)露，需要將氣瓶與小麥隔開，放置于走道板上并保持垂直狀態(tài)。熏蒸前，工作人員需佩戴好自給式呼吸器，并調(diào)節(jié)氣體出氣口。熏蒸時(shí)，在統(tǒng)一指揮下從里到外打開氣瓶閥門，讓硫酰氟氣體緩慢釋放，確保硫酰氟氣體釋放徹底。在熏蒸密閉第14 d時(shí)倉(cāng)內(nèi)硫酰氟氣體濃度小于1 g/m3開始自然通風(fēng)散氣，直至硫酰氟氣體濃度低于20 mg/m3時(shí)，熏蒸結(jié)束。

2.4 硫酰氟濃度及糧溫的檢測(cè)

根據(jù)我公司《硫酰氟施藥熏蒸工作方案》中要求，在施藥結(jié)束后的當(dāng)天，每隔4 h檢測(cè)硫酰氟濃度，連續(xù)檢測(cè)2次。第二天開始每天定時(shí)檢測(cè)1次。糧溫在熏蒸開始后每隔3 d檢測(cè)1次，并做好數(shù)據(jù)記錄。

在進(jìn)行硫酰氟熏蒸投藥前對(duì)熏蒸區(qū)域進(jìn)行取樣并對(duì)其相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)及食品安全指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，待熏蒸散氣結(jié)束后重新取樣進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的檢測(cè)，對(duì)比熏蒸前后的數(shù)據(jù)變化。

2.5 數(shù)據(jù)匯總

用WPS和OriginPro 9.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 熏蒸區(qū)域硫酰氟濃度變化情況

由圖1可知，熏蒸4 h后，熏蒸區(qū)域硫酰氟空間濃度達(dá)到了24.6 g/m3，上、中、下層區(qū)域硫酰氟濃度分別達(dá)到23.4 g/m3、10.2 g/m3和1.2 g/m3，由此可知在熏蒸4 h后硫酰氟尚未完全擴(kuò)散到中、下層區(qū)域。在熏蒸8 h后，熏蒸區(qū)域硫酰氟空間濃度達(dá)到了22.8 g/m3，上、中、下層區(qū)域硫酰氟濃度分別達(dá)到22.6 g/m3、17.5 g/m3和8.9 g/m3。在熏蒸24 h后，硫酰氟空間濃度達(dá)到了21.2 g/m3，上、中、下層區(qū)域硫酰氟濃度達(dá)到20.6 g/m3、21.5 g/m3和23.5 g/m3，此時(shí)熏蒸區(qū)域濃度均達(dá)到20 g/m3以上，濃度達(dá)到最大值且下層硫酰氟濃度大于其他區(qū)域濃度，說(shuō)明硫酰氟具有較強(qiáng)的滲透性且密度大于空氣密度，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，熏蒸區(qū)域面積內(nèi)硫酰氟濃度開始逐漸衰減。

圖1 熏蒸區(qū)域硫酰氟濃度變化情況

3.2 熏蒸區(qū)域糧溫變化情況

圖2 熏蒸區(qū)域糧溫變化情況

由圖2可知在熏蒸開始后局部熏蒸區(qū)域內(nèi)最高糧溫呈下降趨勢(shì)，在前3 d中下降速度較為緩慢，在第5 d時(shí)下降最為明顯，但在第18 d后下降趨勢(shì)開始減緩。在局部熏蒸區(qū)域內(nèi)平均糧溫?zé)o明顯變化。

3.3 硫酰氟對(duì)儲(chǔ)糧害蟲滅殺效果

熏蒸散氣結(jié)束后對(duì)南面空調(diào)下方糧面及西南角底部等蟲害聚集區(qū)域進(jìn)行取樣過(guò)篩未發(fā)現(xiàn)活蟲，取出預(yù)先埋設(shè)的布袋蟲籠，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)糧害蟲全部死亡，殺蟲率達(dá)到100%。將糧食帶回實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)8周，最后未發(fā)現(xiàn)活蟲。在熏蒸散氣結(jié)束后2個(gè)月內(nèi)，每隔1星期對(duì)倉(cāng)內(nèi)蟲害聚集點(diǎn)進(jìn)行取樣過(guò)篩均未發(fā)現(xiàn)活蟲，說(shuō)明硫酰氟對(duì)殺滅儲(chǔ)糧害蟲具有較好效果。

3.4 熏蒸對(duì)糧食品質(zhì)的影響

局部熏蒸前，小麥容重為800 g/L，雜質(zhì)0.6%，不完善粒4.2%，水分12.2%，面筋吸水量195%，嘔吐毒素550 μg/kg。熏蒸后小麥容重為796 g/L，雜質(zhì)0.6%，不完善粒4.2%，水分12.1%，面筋吸水量194%，嘔吐毒素550 μg/kg。因此，采用硫酰氟熏蒸對(duì)小麥質(zhì)量指標(biāo)及食品安全指標(biāo)不構(gòu)成影響。

4 結(jié)論

硫酰氟局部熏蒸實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在局部熏蒸過(guò)程中硫酰氟濃度變化呈下降趨勢(shì)，但是對(duì)儲(chǔ)糧害蟲具有較好的殺滅效果，針對(duì)害蟲聚集引起的發(fā)熱在熏蒸開始后下降顯著。通過(guò)比較熏蒸前后小麥相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)，結(jié)果證明硫酰氟熏蒸對(duì)小麥質(zhì)量指標(biāo)及食品安全指標(biāo)不構(gòu)成影響。因此，硫酰氟替代磷化鋁作為熏蒸殺蟲藥劑具有一定的可行性。