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烟草甲成虫对4种常见包装材料的钻蛀特性研究

2019-10-21吕建华郭亚飞康宇龙奚家勤郭建华郭超

农业灾害研究 2019年5期
关键词:包装材料

吕建华 郭亚飞 康宇龙 奚家勤 郭建华 郭超

摘要 研究烟草甲[Lasioderma serricorne(Fabricius)]成虫对4种常见包装材料的钻蛀特性。结果表明,4种完整的包装材料均能够有效防止烟草甲成虫钻蛀;烟草甲成虫能够钻入所有带孔包装材料,其中对带孔牛皮纸袋钻蛀率最高。与未经药剂处理的包装材料相比,经过药剂处理的包装材料在短期内均能够显著降低烟草甲成虫钻蛀率。96 h后,烟草甲成虫对蒙五一五处理的带孔牛皮纸袋钻蛀率为53.3%,对己烯醛处理的带孔铝箔纸袋钻蛀率为50.0%,对溴氰菊酯处理的带孔铝箔膜袋钻蛀率为46.7%。该研究结果为合理选用包装材料有效防治储藏物害虫提供了可靠依据。

关键词 烟草甲成虫;包装材料;钻蛀率;防虫包装

中图分类号:S435.72 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)05-001-03

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.05.001

Study on Boring Characteristics of Adult Lasioderma serricorne to Four Common Packaging Materials

LV Jian-hua  et al(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Henan,Zhengzhou 450001)

Abstract The boring characteristics of adult Lasioderma serricorne against different packaging materials were investigated. The results showed that the four types of sound packaging materials could effectively prevent L. serricorne adults from boring into packing bags. L. serricorne adults could bore into all perforated packaging materials with the highest boring rate for kraft paper bags. Compared with untreated packaging materials,all of the pesticide?鄄treated packaging materials could significantly reduce the boring rate of L. serricorne adults in a short period of time. After 96 h,the boring rate of perforated kraft paper bags treated by methoprene was 53.33%,the boring rate of perforated aluminium foil paper bags treated by(E)?鄄2?鄄hexenal was 50.00%,and the boring rate of deltam?鄄ethrin?鄄treated perforated aluminium foil bags was 46.67%. The results of this study provided a reliable basis for reasonably selecting packaging materials to effectively control stored grain pests.

Key words   Lasioderma serricorne adults;Packaging materials;Boring rate;Insect?鄄resistant packaging

烟草甲[Lasioderma serricorne(Fabricius)]属鞘翅目窃蠹科,是一种杂食性储藏物害虫,其成虫和幼虫均可危害烟叶,取食后排泄的粪便污染烟叶,致使烟叶出丝率下降,严重影响烟叶的可用性和卷烟质量,是一种重要的烟草仓储害虫[1-7]。目前,国内对烟草甲主要以磷化氢熏蒸的方式进行防治,由于长期过度依赖化学防治导致烟草甲的抗药性不断增强,致使杀虫效果大幅下降。同时,化学防治造成药剂残留、环境污染等诸多问题也迫使人们寻找一种对环境友好的、可持续的害虫防治方式[8-11]。

防虫包装材料具有密闭防尘、隔绝空气、操作简单、安全有效等优点;防虫薄膜可对害虫造成触杀、驱避和窒息等效果,在粮食、烟草等物品储藏和运输期间用于防止害虫侵染。Highland等研究表明聚胺基甲酸乙酯和聚酯薄膜最抗虫蛀[12]。Highland等进行了二氯苯醚菊酯处理纸包装袋并用防油纸作为隔层的仓储试验,12个月后害虫感染率为10.2%~16.0%,食品中未检查出二氯苯醛菊酯残留[13]。Carino等研究表明用2%~4%马拉硫磷、杀螟松和甲嘧硫磷溶液喷洒麻袋,并用聚乙烯作为隔层能有效防止玉米象、谷蠹和粉斑螟感染袋内的玉米,袋内药剂残留未超过允许标准[14]。无纺布袋、牛皮纸袋、复合膜和铝箔纸袋是我国目前常用的粮食和食品包装袋。截至目前,尚未见烟草甲对这几种包装材料钻蛀特性的报道。因此,笔者研究烟草甲成虫对复合膜、无纺布、牛皮纸和铝箔纸4种常见包装材料的钻蛀情况,以期为粮食、烟草及其制品在储藏和运输期间有效防止害虫侵染、确保质量安全提供科学依据。

1 材料與方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试昆虫 烟草甲成虫由郑州烟草研究院提供,并已在河南工业大学储藏物害虫防治实验室经过数代培育。培养温度为(27±2)℃,相对湿度为(75±5)%。饲料为小麦粉和酵母按质量比9∶1混合制得。随机取健康的初羽化成虫进行试验。

1.1.2 供试药剂和包装材料 溴氰菊酯,2.5%,拜耳环境科学公司;蒙五一五,10%,北京百灵威科技有限公司;己烯醛,98%,上海麦克林生化科技有限公司;无水乙醇,99.8%,天津市天力化学试剂有限公司。

无纺布袋、牛皮纸袋、复合膜和铝箔纸袋均为自制,规格8 mm×14 mm,材料厚度分别为0.10、0.15、0.05、0.02 mm。

1.1.3 主要设备与仪器 立卧连续薄膜封口机:FR-900A型,上海申越包装机械制造有限公司;生化培养箱:SPX-250型,北京永光明医疗仪器厂;聚四氟乙烯:上海三爱富新材料股份有限公司;电热鼓风干燥箱:型号101B,苏州同福烘箱制造有限公司;电热恒温水浴锅:型号HH.S21-4,北京市永光明医疗仪器厂。

1.2 试验方法

1.2.1 包装材料的处理 将溴氰菊酯、蒙五一五和己烯醛各1 ml分别溶于25 ml无水乙醇中制成稀释液,取无纺布袋、牛皮纸袋、复合膜和铝箔纸在配制好的溶液中浸泡2 s,晾干,备用。

1.2.2 钻蛀试验 处理1:将用药剂处理的包装袋和未经药剂处理的包装袋分别装入20 g面粉,复合膜和铝箔纸袋用封口机封口,无纺布袋和牛皮纸袋用胶水封口,然后与20头初羽化成虫同时放入玻璃瓶(容积350 ml)中,分别在1、2、4、8、24、48、72和96 h后观察钻入包装袋中的虫数。

处理2:将用药剂处理的包装袋和未经药剂处理的包装袋分别装入20 g面粉,复合膜和铝箔纸袋用封口机封口,无纺布袋和牛皮纸袋用胶水封口,然后在包装袋两侧的上、中、下3个部位各扎2个孔径为0.55 mm的针孔,再与20头初羽化成虫同时放入玻璃瓶(容积350 ml)中,分别在1、2、4、8、24、48、72和96 h后观察钻入包装袋中的虫数。

1.2.3 数据处理 使用Microsoft Excel、SPSS20.0对数据进行处理,采用Duncans多重比较法检测数据间差异显著性。

钻蛀率=(钻入包装袋中虫数/放入玻璃瓶中总虫数)×100%

2 结果与分析

2.1 烟草甲成虫对完整的和带孔的包装材料的钻蛀特性

经药剂处理和未经药剂处理的、完整的包装材料都能够100%防止烟草甲成虫钻蛀,但烟草甲成虫能够钻入所有经药剂处理和未经药剂处理的、带孔包装材料。与未经药剂处理的、带孔包装材料相比,经药剂处理的4种包装材料均具有一定驱避作用,能够明显降低烟草甲成虫钻蛀率;处理96 h后,烟草甲成虫对溴氰菊酯、己烯醛处理的复合膜钻蛀率均从83.3%降低至63.3%,烟草甲成虫对溴氰菊酯、蒙五一五、己烯醛处理的无纺布钻蛀率从76.7%分别降低至60.0%、53.3%、53.3%,烟草甲成虫对溴氰菊酯、蒙五一五、己烯醛处理的牛皮纸钻蛀率从93.3%分别降低至60.0%、53.3%、53.3%,烟草甲成虫对溴氰菊酯、蒙五一五、己烯醛处理的铝箔纸钻蛀率从73.3%分别降低至46.7%、56.7%、50.0%(表1~4)。

2. 2 烟草甲成虫对未经药剂处理的带孔包装材料的钻蛀特性

从表1可以看出,烟草甲成虫对4种带孔包装材料的钻蛀率均随着处理时间的延长显著升高,96 h后,烟草甲成虫对铝箔膜袋钻蛀率最低,为73.3%,对牛皮纸袋钻蛀率最高,为93.3%。

2.3 烟草甲成虫对溴氰菊酯处理的带孔包装材料钻蛀特性

从表2可以看出,烟草甲成虫对溴氰菊酯处理的包装材料的钻蛀率随着处理时间的延长显著升高,96 h后,烟草甲成虫对溴氰菊酯处理的铝箔膜袋钻蛀率最低,为46.7%。溴氰菊酯处理的铝箔膜袋的防虫效果在整个试验期间都低于其他包装材料。可见溴氰菊酯处理的铝箔膜袋对烟草甲有较好的防钻蛀效果。

2.4 烟草甲成虫对蒙五一五处理的包装材料钻蛀特性

从表3可以看出,烟草甲成虫对蒙五一五处理的包装材料的钻蛀率也随着处理时间的延长显著升高,蒙五一五处理的4种包装材料在8 h之前有较好的防钻蛀效果,钻蛀率均较低。

2.5 烟草甲成虫对己烯醛处理的包装材料钻蛀特性

从表4可以看出,烟草甲成虫对己烯醛处理的包装材料的钻蛀率也随着处理时间的延长显著升高,己烯醛处理的4种包装材料在8 h之前有较好的防钻蛀效果,钻蛀率均较低。

3 结论与讨论

该研究结果表明,完整的包装材料都能够较好地防止烟草甲成虫钻蛀;但烟草甲成虫能够钻入所有带孔的包装材料;与未经药剂处理的包装材料相比,经过药剂处理的包装材料在短期内均能够显著降低烟草甲成虫钻蛀率,其中,烟草甲成虫对蒙五一五处理的带孔牛皮纸袋的钻蛀率降低幅度最大,为40.0%。随着处理时间延长,烟草甲成虫对所有带孔包装材料的钻蛀率均越来越高,可能与化学药剂挥发有关。Hou等研究表明二乙基甲苯酰胺处理过的、带有2 mm孔径的纸袋能够显著降低米象、锈赤扁谷盗的钻蛀率[15]。该研究结果表明,完整的包装材料无论是否用化学药剂处理,烟草甲成虫都不能钻入包装袋内,这可能是因为完整的包装材料具有良好的气密性,阻碍了粮食气味挥发。根据该试验研究结果,值得进一步探究的问题有:包装材料的扎孔大小是否影响烟草甲钻蛀率;烟草甲幼虫与成虫对不同包装材料的钻蛀率是否具有差别;进一步筛选更有效的药剂处理提高包装材料的防虫效果;如何在生产中筛选和合理使用经药剂处理的包装材料有效防止储藏害虫感染等。

探求安全、经济、高效的防虫方式是今后害虫防治的主要研究方向,如何选用符合卫生及环保要求的防虫包装材料有效防止儲藏害虫侵染是今后储藏物害虫综合防治领域的重要研究内容。

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責任编辑:郑丹丹

基金项目 河南省科技攻关项目(182102110111);郑州烟草研究院院长科技发展基金项目(122018CA0150)

作者简介 吕建华(1971-),男,河南上蔡人,教授,博士,从事储粮害虫综合治理与安全储粮技术研究。

收稿日期 2019-07-25

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