粮面压盖密闭对磷化氢熏蒸防治锈赤扁谷盗的减量增效作用研究

田 军，周井坤，郭宝元

粮面压盖密闭对磷化氢熏蒸防治锈赤扁谷盗的减量增效作用研究

田 军1，周井坤1，郭宝元2

（1. 河北开源粮油储备库有限公司，河北 石家庄 051130；2. 国家粮食和物资储备局科学研究院，北京 100037）

以某储备库30号高大平房仓为实验仓，用聚苯乙烯泡沫板对粮面进行压盖密闭，辅以食品级惰性粉粮面30 cm以下拌药，实现了PH3膜下低浓度环流熏蒸。与采用传统熏蒸技术的相同仓型对28号对照仓房相比，30号实验仓房用药量为20 kg，相比减少37.5%，PH3浓度半衰期延长一倍以上，达到19 d，PH3在设定浓度以上150 mL/m3保持28 d以上。相比28号对照仓杀虫率在45%~65%之间，30号实验仓杀虫率达到100%。说明压盖后的膜下环流熏蒸不仅可以减少磷化铝使用量，还可以大大提高对高抗性害虫锈赤扁谷盗的杀灭效果，达到磷化铝减量增效的目的。

膜下环流熏蒸；惰性粉；磷化铝减量增效；锈赤扁谷盗

锈赤扁谷盗属鞘翅目，扁谷盗科，是高抗性品系、危害较为严重的第二食性害虫。在河北省各地粮库一年四季均有发生。粮仓发生该害虫时，其局部虫口密度往往相当大，有的甚至达到100头/kg以上，大量繁殖常常会导致粮食局部发热、霉变，直接影响粮食的安全储藏。2017年对某储备库30号仓房进行PH3整仓环流熏蒸，其他储粮害虫玉米象、赤拟谷盗、书虱均得到杀灭，而对锈赤扁谷盗杀灭效果不明显。

为了更有效防治锈赤扁谷盗，同时响应高毒农药磷化铝限用的政策，在实验仓内进行粮面密闭隔热压盖，然后采用低浓度PH3环流熏蒸防治锈赤扁谷盗，取得良好效果。

1 材料与方法

1.1 实验仓房

实验仓房是30号仓房，为2003年建成的高大平房仓，仓房长41.55 m、宽23.15 m、存粮线高度为6.00 m，仓房体积9 684 m3，仓内布有一侧三组、一机三道地上笼风道。30号仓房为2017年8月入库完毕的当年一等硬质白小麦，水分11.5%，杂质0.8%，散装粮食粮堆体积5 654.3 m3，存粮数量4 625 t，粮堆高度5.92 m。

仓内环流系统设计：对在粮面下60 cm处，沿仓房横向用14根PVC管按“非”字形铺设环流熏蒸管道，在环流熏蒸管上分段开孔，开孔处用纱布包裹，环流总管在墙壁处用软连接管和固定在墙体上的环流出气管相连接。

为了便于对比实验效果，选定相同仓型的28号仓作为对照仓房，仓房长41.55 m，宽23.15 m，存粮线高度为6.00 m，仓房体积9 684 m3。28号仓存储的是2014年入库的硬质白小麦，水分11.8%，杂质0.5%，散装粮食粮堆体积5 730.8 m3，存粮数量4 708 t，粮堆高度6.00 m。该仓在此次对照实验中未进行粮面压盖和惰性粉拌药，熏蒸采用粮面自然潮解法，整仓环流熏蒸，PH3气体浓度检测点按照图1排列。

图1 磷化氢气体检测管分布图

说明：检测点分为如图两组。其中监测点1、2、9、10在粮面下4 m，用○表示；监测点4、5、6、7在粮面下2 m，用◊表示；监测点3、8在粮面下0.5 m，用∆表示。

1.2 试剂与设备

56%磷化铝片剂：连云港化工有限公司；食品级惰性粉：河南未来机电有限公司；聚苯乙烯泡沫板：石家庄金仓消杀产品经营部。CTHC133/65型移动式环流循环机：郑州大公粮食机械工程有限公司；HD5型PH3检测仪器：南京汇登电子科技有限公司，最小检测值1 mL/m3，测量范围为0~1 500 mL/ m3；GL型无线数字电子制造检测系统：石家庄捷敏电子科技有限公司。

1.3 粮面密闭压盖

1.3.1 通风

在2017年12月11日至18日对28号和30号仓储粮进行机械通风降温处理，将平均粮温分别降至4.0 ℃和4.2 ℃，有效抑制了害虫活动，入仓检查未见储粮害虫活动，通风效果良好。

1.3.2 粮面压盖

在2018年3月份外界气温回升之前，用食品级惰性粉对粮面进行拌药。用药量为40 g/m2，共需用量为40 kg。用喷粉机将惰性粉均匀喷撒在粮食表面，待喷粉结束后1~2 d，悬浮惰性粉气溶胶完全沉淀后，翻动粮面深30 cm,使得粮食表层30 cm深度粮食均匀布满惰性粉，形成惰性粉和粮食共存的粮粉防护层。

随后，用聚苯乙烯泡沫板对粮面进行压盖，共压盖两层，每层厚度15 mm。上下两层泡沫板接缝互相交错，用密封胶带将接缝处密封，做到严密、无缝、无漏。在泡沫板上层再用0.16 mm聚氯乙烯薄膜对粮面进行严格密闭；对于仓窗同样用聚苯乙烯泡沫板分两层压盖在防雀网之上，并用胶带纸粘牢固，然后用密封胶条将聚氯乙烯薄膜密封在泡沫板外；对仓门和挡粮板同样用聚氯乙烯薄膜密封，以提高仓房的密闭性能。在密闭后的粮面上按五点法留取8个取样口，以便对粮食进行检查。

1.4 熏蒸施药

1.4.1 害虫筛检数据

实验仓和对照仓筛检数据如表1所示。

表1 实验仓和对照仓害虫密度 头/kg

1.4.2 预埋试虫瓶

分别从两个仓内采集锈赤扁谷盗活虫60头，分别放入3个试虫瓶内，每个瓶内20头，编号为1-3号；玉米象、赤拟谷盗各20头，分别装入2个试虫瓶内，每个瓶内20头，编号4~5号，玉米象放入4号瓶，赤拟谷盗放入5号瓶。瓶内投入碎麦约10 g，瓶口用100目的尼龙筛绢扎紧并系有长绳，实验仓和对照仓均为5个试虫瓶，按“五点法”分别埋入粮面下50 cm处，长绳一端留在粮面上作为标记。

1.4.3 施药方法

根据《磷化氢环流熏蒸操作规程》的规定对于高抗性储粮害虫，其浓度不低于300 mL/m3，所以28号对照仓房设置浓度为300 mL/m3。30号实验仓由于进行了粮面压盖，气密性增强，采用降低PH3气体浓度而延长熏蒸时间的方法进行实验，所以设置浓度为150 mL/m3，并维持28 d以上，如果粮堆内最低点浓度低于设定浓度则进行补药。

两个仓于2018年8月23日开始进行熏蒸施药。对照仓28号仓房，采用常规熏蒸方法，整仓环流熏蒸，粮面表层施药32 kg。投药时仓温31.7 ℃，最高粮温32.5 ℃，表层平均粮温30.5 ℃，平均粮温20.6 ℃，仓内湿度62.6%。30号仓采用粮面空间投药、膜下投药和风洞投药三种方式进行。空间投药7 kg，膜下取样口共投药3 kg，风洞口内投药10 kg，整个仓房用药20 kg。投药时仓温31.4 ℃，最高粮温24.5 ℃，表层平均粮温23.5 ℃，平均粮温15.6 ℃，仓内湿度60.6%。

2 结果与分析

2.1 压盖仓房粮温与对照仓房粮温变化情况

为了说明压盖后粮温变化情况，选定与30号仓房仓型相同的28号仓房作为对照仓房，选定日期为2018年粮温最高的7月份和8月份两个月的温度对比，结果如表2。

表2 28号和30号仓房温度对比 ℃

由表2看出，30号实验压盖仓房比相同仓型、相同储粮条件下的28号对照仓房在仓温基本相同的情况下，实验仓房的表层平均粮温、最高粮温和平均粮温均显著低于对照仓房，在7月9日两个仓房的仓温分别为33.2 ℃和33.3 ℃时，实验仓房以上三项温度分别比对照仓房低7.3、8.1和4.0 ℃，在8月21日平均粮温最高时，实验仓房比对照仓房平均粮温低4.7 ℃。在8月份平均粮温最高的季节，实验仓房平均粮温在15.1~15.6 ℃之间，最高粮温在25 ℃以下，完全符合准低温储藏要求。所以通过密闭压盖可以有效控制表层粮温和平均粮温的上升，降低粮堆内的氧气含量，有效抑制害虫活动，为储粮熏蒸奠定了基础。

2.2 施药熏蒸

2.2.1 30号仓压盖熏蒸PH3浓度变化规律

由于进行了通风口投药，所以在投药后立即开启环流风机进行连续环流，直至浓度分布均匀后停止环流。环流开始24 h后开始检测浓度，之后每24 h定时检测一次浓度，直至浓度降低到150 mL/m3以下停止检测。熏蒸过程中10个监测点PH3浓度变化规律见图2。

2.2.2 28号对照仓房PH3浓度变化规律

该仓由于进行了粮面投药，所以在投药2 d后开启环流风机进行连续环流，直至浓度分布均匀后停止环流。环流开始24 h后开始检测浓度，之后每24 h定时检测一次浓度，直至实验仓房停止检测，该对照仓也停止检测。熏蒸过程中10个监测点PH3浓度变化规律见图3

图2 30号仓各点PH3气体浓度时间变化趋势

图3 28号仓各点PH3气体浓度时间变化趋势

2.2.3 实验仓和对照仓浓度对比

从图2和图3可见，30号仓采用粮面压盖密闭处理，在投药后第3 d到第30 d，10个监测点的PH3浓度均在设定浓度150 mL/m3以上，维持时间到达28 d。而对照仓房28号采用整仓环流熏蒸，投药后第7 d才达到设定值300 mL/m3，且仓内PH3衰减迅速，到投药后第13 d浓度就下降到300 mL/m3以下，维持在设定浓度之上的时间仅有7 d。由此可见相同仓型的仓房，经过粮面压盖后，其气密性有了显著提高，能够延缓PH3气体的衰减，对保持有效浓度有至关重要的作用。

2.3 磷化氢CT值讨论

2.3.1值分析

PH3是以延长暴露时间为主导因素的熏蒸剂，熏蒸效果取决于：=n中毒力指数n，PH3的n值在大多数情况下都小于1。n值小于1的实际意义说明使用PH3进行熏蒸时，熏蒸密闭时间比其浓度更重要。当浓度过高，n值就越小，则毒力指数越低熏蒸效果越差，在实验中延长熏蒸时间同时降低PH3浓度正是符合这一规律。

一般粮堆温度在15 ℃以上，PH3气体浓度在0.15~1 g/m3之间，值至少达到150 h–g/m3以上，密闭时间在14 d以上，完全可以彻底杀死各种储粮害虫。对于锈赤扁谷盗高抗性害虫，根据《磷化氢环流熏蒸技术规程》推荐用药量推导出温度在20~25 ℃的值约为207 h–g/m3。

2.3.2 实验仓和对照仓平均浓度分析

将实验仓房30号和对照仓房28号的平均浓度规整后放在一起进行对比，结果如图4。

图4 28号仓和30号仓PH3气体平均浓度随时间变化趋势

说明：30#为30号仓；28#为28号仓；30#设定值为预设30#仓PH3的设置浓度；28#设定值为预设28号仓PH3的设置浓度；28#max为28号仓PH3浓度到达最高浓度的时间；30#max为30号仓PH3浓度到达最高浓度的时间；28#1/2为28号仓PH3浓度从极大值衰减到一半的时间；30#1/2为30号仓PH3浓度从极大值衰减到一半的时间。

由图4可更加清晰看到，在相同的时间内，实验仓PH3浓度低但毒气衰减阶段比对照仓要长，实验仓在毒气衰减阶段的曲线比对照仓房更平缓，也就是说实验仓的气密性更好，虽然设定浓度实验仓比对照仓要低，但维持时间比对照仓房要长。因为PH3在适当低浓度时杀虫效果反而好，这是因为低浓度时，昆虫的初期呼吸只受到较弱的抑制，由于氧气的大量消耗，从而加速PH3对细胞壁和线粒体的穿透，而后抑制线粒体内呼吸链中的靶向酶。符合n·=这一规律。

2.3.3 平均浓度半衰期分析

在图4中，28号仓平均浓度最高值为479 mL/m3，对应的时间为max=5 d，浓度为231 mL/m3，即衰减到一半对应的时间约为15 d，浓度半衰期为1/2=10 d。30号仓平均浓度最高值为350 mL/m3，对应的时间为max=7 d，浓度为175 mL/m3，即衰减到一半对应的时间约为26 d，其浓度半衰期约为1/2=19 d。通过对比可以看出，30号仓的浓度半衰期比28号仓浓度半衰期长了9 d，因此30号仓PH3气体在仓内衰减的更慢，熏蒸效果就更好。

2.3.4值的计算方法

在本次实验中，值的计算采用如下方法：施药后PH3浓度达到设定浓度开始到浓度低于设定浓度为止，测定每隔24 h的即时平均浓度，然后依次将相邻两次测得的浓度值相加除以2后，再乘以两次测定的时间间隔（24 h），然后从一系列测点中所得的值再相加，可计算出熏蒸累计值。本实验中30号实验仓采用如上计算方法测定值为236 h–g / m3，完全达到了规定的要求。28号对照仓房测定值为86 h–g / m3，达不到规定的要求。

2.4 杀虫效果

在熏蒸放气后，从粮堆内取出预埋的试虫瓶，30号实验仓检查5个虫瓶内的试虫全部死亡，杀虫率100%。28号对照仓检查玉米象和赤拟谷盗全部死亡，三个瓶中锈赤扁谷盗死亡率分别为：1号瓶65%，2号瓶60%，3号瓶45%，仓内检查发现仍有锈赤扁谷盗活动，因此杀虫效果并不理想。在30号实验仓熏蒸前生虫部位随机取样3 kg放置培养瓶中，置于温度25~30 ℃，空气相对湿度75%RH条件下，培养30 d后，未发现活虫，杀虫率100%。在熏蒸实验结束后3个月时间内，每半个月检查一次粮堆内的害虫，仓内均未发现锈赤扁谷盗和其他害虫，表明此次熏蒸效果良好。

3 结论

通过对实验仓30号高大平房仓压粮面盖环流熏蒸和对照仓28号高大平房仓未压盖熏蒸的对比实验研究，得到如下结论：

（1）压盖环流熏蒸由于仓房和粮堆的密闭性提高，可以在减少用药量的前提下来延长熏蒸时间，达到有效的值，其熏蒸效果明显提高，可以大大减少磷化铝熏蒸剂的使用量，实验仓比对照仓磷化铝用量减少了37.5%。

（2）采用粮面隔热压盖结合膜下环流熏蒸技术，PH3气体泄漏少，在粮堆中的浓度趋向平衡速度快，有效浓度维持时间长，使PH3气体有效浓度能够保持足够长的时间作用于储粮害虫，可以达到彻底防治高抗性害虫的目的。

（3）由于粮面隔热压盖结合膜下环流熏蒸技术省去了二次投药过程，节省了大量人力、物力和财力，提高了经济效益，操作简便、效果理想。

本实验采用磷化氢粮面压盖环流熏蒸技术可以大大减少磷化铝使用量，即便在磷化铝禁用后，采用磷化氢、硫酰氟、甲酸乙酯等熏蒸剂进行粮食病虫害防治工作，粮面压盖环流熏蒸技术也有很好的借鉴意义。

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备注：本文的彩色图表可从本刊官网(http://lyspkj.ijournal.cn/ch/ index.axpx)、中国知网、万方、维普、超星等数据库下载获取。

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

田军，1977年出生，男，高级工程师，研究方向为粮食储藏.

10.16210/j.cnki.1007-7561.2020.02.019

郭宝元，1976年出生，男，博士，研究员，研究方向为粮油食品安全.