新型储粮熏蒸剂对不同水分稻谷的熏蒸杀虫作用

邓树华，吴树会，李滑滑，杨振和

（1. 湖南省粮油产品质量监测中心/国家粮食-稻谷产后工程技术研究中心，湖南 长沙 410201；2. 湖南省粮食和物资科研设计院， 湖南 长沙 410201）

储粮害虫是粮食产后数量损失和质量损失的重要因素。为了减少粮食产后损失，粮食在储藏过程中，主要采用化学药剂磷化铝熏蒸杀虫。近年来，随着绿色食品消费观念深入人心，淘汰磷化铝熏蒸，大规模研发和推广绿色储粮技术呼声日益高涨。生物杀虫剂是一种低毒高效安全性能高的防治方法，包括多杀菌素、除虫菊酯、Bt等为代表的生物杀虫剂已在农林行业大规模应用。由于粮食储藏领域的特殊性，目前尚未开发出一种能够大规模推广、经济、安全、有效的储粮生物杀虫剂，探讨研究新型绿色熏蒸剂一直是粮食科研工作者研究的热点之一。

大蒜提取物及其制剂对多种储粮害虫的杀虫活性多有报道。据鲁玉杰等[1]、吕建华等[2]、仲建锋等[3]的报道，大蒜挥发油对赤拟谷盗、谷蠹、米象等主要储粮害虫具有驱避、触杀、种群抑制和熏蒸作用。Huang等[4]报道，大蒜素植物精油中的烯丙基甲基二硫醚和二烯丙基三硫对赤拟谷盗和玉米象具有触杀、熏蒸和拒食作用。与许多植物源提取物质一样，大蒜素提取物在自然环境条件下稳定性能还不够，尤其是高湿环境下，易被粮食吸附，穿透力不强，杀虫功效明显下降。上海有机化学研究所研制的新型改性大蒜素（ESF）是大蒜素的类似物，在天然大蒜素的基础上，通过改进结构而制成的一种含氟小分子化合物，具有更好的环境稳定性[5]。邓树华等[6]报道ESF对3种常见储粮害虫在室内条件下具有很强的熏蒸杀虫效果。为了深入研究改性大蒜素对储粮害虫的熏蒸杀虫效果，本文以不同水分稻谷为研究对象，在2 t模拟仓内开展改性大蒜素对玉米象、锈赤扁谷盗和谷蠹3种常见储粮害虫的熏蒸试验，测试水分对ESF熏蒸杀虫效果的影响，以期为ESF在南方高温高湿条件下熏蒸稻谷储藏害虫提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试害虫

实验所用玉米象、谷蠹和锈赤扁谷盗3种储粮害虫均采自于湖南某粮库，且经实验室培养3代以上。培养条件见参考文献[7]。

1.1.2 供试药剂

改性大蒜素（ESF，乙烯基磺酰氟）：中科院上海有机化学研究所。ESF是一种含氟小分子化合物，化学式为C2H3FO2S，分子量11.11 Da，沸点44 ~ 46 ℃，20 ℃时密度为1.332 9 g/cm3，具有结构稳定、易挥发、强抗菌防霉等特性。

1.1.3 供试模拟仓

供试模拟仓,数量3个，由彩钢板制成，每个四节，每节高0.55 m，直径1.5 m，套叠使用，每节套叠处使用密封胶密封，套叠后装稻谷高度为2 m，装稻谷重量为2 t。

1.1.4 供试早稻谷

供试早稻谷：2020年新收获早稻谷。

1.2 试验方法

1.2.1 不同水分稻谷样品制备

由于很难同时找到符合设定水分值的稻谷样品，需对高水分稻谷按设定水分值进行烘干处理。具体处理方法如下：将新收获的供试早稻谷与同一批稻谷一起送至烘干机中进行烘干，设定烘干水分为14.5%，达到条件冷却后取样2 t，余下稻谷继续烘干至13.5%，冷却后取样2 t，余下稻谷继续烘干至12.5%，冷却后取样2 t。

为了确保烘干机烘干水分与设定水分值基本保持一致，确保试验的有效性，将烘干后的不同水分的稻谷使用国家标准方法进行检测，确保真实水分与设定水分值偏差不超过5%。若超过5%，则应重新准备新收获早籼稻，按照上述烘干流程进行干燥，直至符合要求为止。

1.2.2 ESF对3种试虫的熏蒸药效测定

将准备好的3个不同水分的稻谷分别装入3个模拟仓内，按水分从低到高对模拟仓进行编号，1号仓对应12.5%的稻谷，2号仓对应13.5%的稻谷，3号仓对应14.5%的稻谷。

装粮前，每种试虫准备好18个虫笼，每个虫笼里面装有50头同种试虫。装粮过程中，按照下层（离地10 cm）、中层（离地1 m）和上层（离地1.8 m）投入不同试虫的虫笼各3个。根据邓树华等[6]的研究结果，设定ESF的熏蒸剂量为140 μL/L。3个模拟仓使用同一熏蒸剂量。根据使用剂量和供试稻谷，计算出每个模拟仓所需的供试药剂重量，待模拟仓装满粮食后放入粮堆表面。盖上仓盖，仓盖四周用胶布密封。待30 d后打开仓盖，通风散气48 h后，检查试验虫笼害虫死亡情况。

试验设对照仓，装入水分降至安全水分以内的同一批稻谷，放入相同种类和数量的害虫虫笼。试验时间为2020年8月3日—9月4日，试验地点为烘干中心空置仓房内。

2 结果与分析

2.1 稻谷水分

烘干后的稻谷水分如表1所示，3种供试稻谷的水分与设定水分值最大偏差达0.8%，完全符合试验条件所限定的要求。

表1 烘干后的稻谷水分

2.2 熏蒸药剂

2.2.1 上层熏蒸杀虫效果比较

供试模拟仓上层熏蒸杀虫效果如图1所示，该层3种害虫校正死亡率均达到100%。结果表明，在设定剂量条件下，难以判断上层ESF熏蒸杀虫效果与水分之间的关系。

图1 上层害虫校正死亡率

2.2.2 中层熏蒸杀虫效果比较

供试模拟仓中层熏蒸杀虫效果如图2所示，12.5%的水分条件下，ESF对锈赤扁谷盗的校正死亡率达90.7%，为最高校正死亡率，14.5%的水分条件下，ESF对玉米象的校正死亡率达44.0%，为最低校正死亡率；相同水分条件下，ESF对锈赤扁谷盗的熏蒸杀虫校正死亡率最高，谷蠹次之，玉米象最低；相同害虫条件下，水分越高，ESF对害虫的校正死亡率越低。结果表明，在设定剂量和同种害虫条件下，模拟仓中层ESF熏蒸杀虫效果与水分呈现负相关，即水分越高，杀虫效果越差。

图2 中层害虫校正死亡率

2.2.3 下层熏蒸杀虫效果比较

供试模拟仓下层熏蒸杀虫效果如表2所示，12.5%、13.5%、14.5% 3种水分的供试稻谷条件下，ESF对3种储粮害虫的熏蒸杀虫校正死亡率均为0。结果表明，在设定剂量条件下，难以判断上层ESF熏蒸杀虫效果与水分之间的关系。

表2 下层害虫校正死亡率

3 结 论

试验结果表明，由于设定剂量充分考虑了稻谷的吸附率，ESF在模拟仓上层浓度较大，3种供试害虫的校正死亡率均达到100%，ESF在模拟仓下层浓度较高，3种供试害虫的校正死亡率均为0，不能判断上层和下层ESF熏蒸杀虫效果与水分之间的关系。在设定剂量条件下，ESF在中层对3种供试害虫的熏蒸校正死亡率因水分不同、虫种不同而存在差异。其中，在相同水分条件下，ESF对锈赤扁谷盗的熏蒸杀虫校正死亡率最高，谷蠹次之，玉米象最低，这与邓树华等[6]报道ESF对3种储粮害虫的熏蒸杀虫效果的结果一致；在相同虫种条件下，ESF熏蒸杀虫效果与水分呈现负相关，即水分越高，杀虫效果越差。

因此，将ESF作为新型储粮熏蒸剂开发应用时，既要充分考虑粮堆的高度，即粮堆高度不宜超过2 m，又要充分考虑稻谷水分条件，稻谷水分高时，应适当提高ESF熏蒸剂量。