几种外来杂草湿热灭活处理试验及其应用研究

王成华，刘露希,邵宝林，张 婧

(四川出入境检验检疫局检验检疫技术中心/国家稻种检疫及种质鉴定检测重点实验室/食品安全检测四川省重点实验室，四川 成都 610041)

1 前言

随着泸州、宜宾进境粮食指定口岸的开检运行，四川已成为我国西部地区进境粮食重要集散地。四川进境粮食数量、种类和批次逐年增长，截获外来杂草种类和批次也呈增长态势，加大了外来杂草入侵的风险，对四川农林牧业生产和生态安全造成严重威胁。

为防止外来杂草在国内入侵、定殖和扩散，研究截获外来杂草种子的生活力及其灭活处理技术显得尤为重要。本文以国内通行的湿热处理技术为基本检疫处理方法，供试杂草种子经75℃、85℃和95℃等3个温度梯度，1.0h、1.5h和2.0h等3个时间湿热处理，恒温培养后，统计各处理供试种子灭活处理效果，并进行分析总结出最佳湿热处理技术指标，在企业加以验证和试点，以期达到高效、节能和规模化应用的目标。

2 试验材料与方法

2.1 仪器设备与试验材料

2.1.1 仪器设备 恒温水浴锅(品牌Memmert，型号WNB22)，人工气候箱(品牌PERCIVAL，型号1-36LL)。

2.1.2 用具及耗材 发芽盒，吸水纸，蒸馏水，50mL量筒，直径9mm培养皿，5mL指形管，镊子，计时器等。

2.1.3 试验材料 绿穗苋、三叶鬼针草和裂叶牵牛等3种供试杂草种子由中储粮成都直属库和中纺粮油四川分公司提供。每个供试种子保持约20000粒以满足试验所需用量。

2.2 试验方法

2.2.1 试验设计

2.2.1.1 实验室试验设计 陈菲等报道，湿度为85%处理2h能完全灭活假高粱种子。本试验设定湿热处理温度75℃、85℃和95℃(水浴锅最高可设置温度为95℃)3个温度梯度，每个温度下分别设1.0h、1.5h和2.0h 3个处理时间。每个处理3次重复，每个重复100粒种子。设未经热处理的种子为CK。

使用恒温水浴锅作为湿热处理设备，将经湿热处理的种子放入人工气候箱，在22.5℃最适发芽温度下进行生活力测定试验，统计各处理供试种子萌发情况。

2.2.1.2 验证设计 在实验室中取得的湿热灭活处理参数还需在企业蒸消室灭活处理中进一步验证，以确保在实际应用中达到100%的杀灭效果。按试验结果分析得出最优的处理参数，在成都正大有限公司、中储粮成都直属库和四川旺达饲料有限公司进行湿热处理验证。

为验证蒸消室内不同区域灭活处理效果，设蒸消室内上、中、下层各为1个处理，每个处理设3次重复，摆放于同层内、外不同位置，每个重复200粒种子。

2.2.2 湿热处理

2.2.2.1 实验室湿热处理 将供试种子充分混均后，每个5mL指形管中数入100粒种子，不盖盖，让种子与蒸汽充分接触，每3个指形管为1组侧立放在1个9mm培养皿中，防止种子落出，分别贴上处理温度、处理时间标签。

水浴锅中加入纯水，设定处理温度，待加热到处理温度后将装上供试种子的培养皿依次放入水浴锅隔水架上，盖上水浴锅盖进行湿热处理并计时，达到处理时间后依次取出。

2.2.2.2 验证处理 将供试种子每200粒为1份分别装入透气袋中封袋并放置于包装袋中，分别堆放于上、中、下层，关闭蒸消室门，打开蒸汽阀门开始升温进行湿热处理，待温度测定仪显示蒸消室内温度达到95℃后开始计时，处理时间达到1.0h后关闭蒸汽阀门直至室内自然冷却，取出种子带回实验室。

2.2.3 生活力测定

2.2.3.1 种子摆放 待种子自然冷却后，取方形透明塑料发芽盒，放入两层相应大小吸水纸，倒入蒸馏水充分湿润后倒掉多余的水，用镊子将种子均匀摆放在发芽盒内。每个发芽盒中摆放100粒种子，1个重复摆放1个发芽盒并贴上标签，盖上发芽盒盖。3种供试种子CK分别随机取300粒，发芽盒中加入10～50mL(视种子大小而定)蒸馏水，放入供试种子浸泡2h。取出同上方法摆放。

在蒸消室经过湿热处理的供试种子同上方法进行摆放，每个重复摆放2发芽盒。

2.2.3.2 恒温培养 设定人工气候箱培养温度为22.5℃(经试验绿穗苋、鬼针草和裂叶牵牛最适发芽温度为22.5℃)，湿度为85%，光照时间为12h光照/12h黑暗，光照强度为5000Lux。将发芽盒放入设定好培养条件的人工培养箱中。

2.2.4 试验观察 每24h观察1次，以胚根伸出1mm作为萌发标准，记录萌发种子数并用镊子将已萌发种子取出，及时补水保持发芽盒内湿度，直到再无种子发芽为止。

2.2.5 统计方法 萌发势及萌发率计算方法：

萌发势=(实验最初1/3时间内的发芽种子数/供试种子数)×100%

萌发率=(萌发实验结束后发芽种子总数/供试种子数)×100%

3 试验结果

牵牛种子最早于1d后开始萌发，绿穗苋和鬼针草最早于2d后开始萌发，一直持续到23d。但在85℃温度下3个处理、95℃温度下3个处理的鬼针草种子于11d开始腐烂霉变，在85℃温度下1.5h、2h处理和95℃温度下3个处理的牵牛种子于7d后开始腐烂霉变，此后不再观察。

本试验湿热处理选用杂草种子有微小型种子(绿穗苋)、小中型种子(鬼针草)和中大型种子(裂叶牵牛)，基本涵盖了截获外来杂草种子大小。试验结果表明：75℃湿热处理1.0h、1.5h和2.0h，绿穗苋种子与CK相比萌发率相差不大，但萌发势显著减少，萌发时间显著推迟；鬼针草种子与CK相比萌发率及萌发势显著减少；而裂叶牵牛种子与CK相比萌发率和萌发势反而上升。

85℃湿热处理1.0h、1.5h和2.0h，绿穗苋和鬼针草已不具备萌发力；裂叶牵牛在处理时间为1.0h和1.5h时仍有萌发能力，但萌发率和萌发势明显减少，处理时间达到2.0h后不再有萌发力。

在95℃湿热处理≥1.0h后，3种杂草都不再具有萌发力。

在蒸消室进行湿热处理的供试种子在恒湿培养7d后裂叶牵牛种子开始腐烂霉变，11d鬼针草种子开始腐烂霉变，3个供试种子均无发芽。

4 结果与讨论

检疫监管部门对进口粮食、包装物和下脚料等提出了明确监管要求，如对进口玉米等包装物提出了高温处理的要求，但无具体的处理温度、时间等指标。因此，四川辖区内要求从事进境粮食储存、加工企业按相关要求建立蒸消室，对包装物和下脚料进行大规模灭活处理时，可用沸水煮2h或98℃温度下湿热处理2h，以确保达到100%灭活处理效果，但该检疫处理指标缺乏相关试验或数据支撑。

本研究通过实验室湿热灭活试验及企业灭活处理验证，分析总结出湿热检疫处理技术指标——在95℃温度下湿热处理1.0h，就能达到100%的检疫灭活效果。该湿热处理技术指标对处理温度和时间有了明确的规范，大大缩短了检疫处理时间，对进境粮食储存、加工企业进行检疫灭活处理具有指导作用，达到了高效、节能和规模化应用的目标。

为减少外来杂草入侵风险，在加强口岸检疫的同时，应形成检疫监管部门、口岸及企业间的协同连动机制，制定检疫措施及应急预案，各施其职、各负其责。企业切实履行主体责任，严格落实各项检疫措施，重点抓好包装物及下脚料的除害处理，定期在进境粮食装卸、运输沿线、储存、加工场所等周围开展外来杂草监测，一旦发现疫情立即上报并启动应急预案进行处置，将外来杂草入侵风险消灭在萌芽状态，把检疫风险控制在最低水平。

本试验中，75℃湿热温度处理的裂叶牵牛种子与CK相比萌芽率和萌发势都有上升，是何因素影响还需进一步研究。

按验证取得的湿热处理技术指标，在成都正大有限公司、宜宾国际集装箱码头有限公司、宜宾市南溪区今良造酿酒有限公司、温江国家粮食储备库、中储粮成都直属库、四川旺达饲料有限公司等进行检疫灭活处理试点，指导企业严格按照相关技术指标对包装物及下脚料进行灭活处理，检疫处理效果好，同时为企业节约了大量处理时间和处理成本。