王昌利 刘静
摘 要:该文综述了惰性粉杀虫和低温储粮技术的原理和应用现状,阐述了惰性粉粮面拌和结合机械通风低温储粮的基本原理、技术要点和技术创新点,分析了该技术用于绿色防虫的可行性。
关键词:惰性粉;机械通风;绿色储粮
Abstract: The principle and application of inert powder insecticide technology and low temperature grain storage technology were reviewed.The basic principle, technical key points and technical innovation of low temperature storage of grain through mechanical ventilation combined with inert powder insecticide bysurface batching were expounded, and The feasibility of this technologywas analyzed.
Key words: Inert powder; Mechanical ventilation; Green storage
高大平房仓的整体密封条件一般,虫害防治始终是管理的重点。采用磷化铝环流熏蒸的化学杀虫方法,使得锈赤扁谷盗、赤拟谷盗等甲壳类储粮害虫的抗药性增强,导致杀虫效果不理想,同时会产生药物残留,直接影响着粮食及其加工产品的品质,影响人畜安全。
惰性粉是一大类性质稳定、低毒、无化学残留、对环境友好的细粉状物质,主要有硅藻土、高岭土、沸石粉、草木灰、砻糠灰、磷酸三钙等[1]。近年来,惰性粉用于储粮害虫的防治已成为研究的热点,目前的研究主要集中在惰性粉杀虫机理[2-3]、施用技术[4-7]等方面,而关于惰性粉防虫与低温储藏综合应用,防治储粮害虫,实现绿色储粮的研究[8]还鲜有报道。在储藏期间,温度是影响储粮害虫生长繁殖的关键因素之一。基于安徽的地理条件和气候特点,将机械通风低温储粮技术与惰性粉物理杀虫技术相结合,加强防虫工作管理,可从根本上实现低剂量磷化氢熏蒸或免熏蒸,实现真正的绿色储粮。
1 惰性粉杀虫技术
惰性粉是一种物理防护剂,其杀虫机理主要是通过黏附在昆虫体节间隙,磨损昆虫上表皮类脂层并吸收体液[9-11]而脱水,同时昆虫运动受到限制,并出现躲避行为,进而出现爬行中后足无力,身体不平衡跌倒瘸拐的现象,最后阶段跌倒不起直至跗节、触角无法摆动最终死亡[2-3]。當前,惰性粉杀虫技术已得到了广泛的应用,在粮食储藏中的应用主要是空仓杀虫、粮面拌和施药、整仓施药、布设防虫线以及储粮机械的杀虫。
1.1 空仓杀虫 空仓杀虫是降低储粮害虫感染的有效手段之一。惰性粉可用于空仓杀虫,推荐用量为1~3g/m2。采用喷粉机按规定剂量进行喷施,以使惰性粉在仓内均匀分布,仓房中央、墙角、墙边以及仓壁和仓窗上都会覆盖上一层惰性粉,既可有效杀死和防治仓内各种害虫,又可预防仓外害虫通过仓窗进入,感染储粮[4]。与传统的化学储粮防护剂相比,惰性粉不易挥发,药效持续时间更长,因而防虫效果更好。
1.2 粮面拌和施药 惰性粉与粮面粮食直接拌和是最常用的粮食处理方法。根据储粮害虫的生活习性,春末夏初是前期储粮害虫的高发期,且暴发的位置主要集中在粮堆表层。因此,将惰性粉均匀施在粮面,并翻动粮面,使惰性粉在粮面至粮面下25~50cm处均匀分布,达到杀灭储粮害虫的目的。将惰性粉与小麦、玉米、稻谷等原粮进行粮面拌和处理,能够有效防治米象、玉米象、谷蠹、锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟谷盗、杂拟谷盗等鞘翅目害虫,延迟和减少化学熏蒸[12-15]。
1.3 整仓施药 整仓施药通常有以下2种方法:一是在新粮入仓时在输送带上安装喷粉装置,根据粮食流量设定喷粉速度,使粮粒均匀粘染惰性粉,在粮堆中形成均匀的药物浓度;二是利用惰性粉粒径小、比重低的物理特性,借助储粮机械通风系统,使惰性粉以气溶胶的形式在气流压差的作用下进入粮堆间隙。董震等[6]利用横向通风系统,采用惰性粉气溶胶膜下环流和直排(非环流)2种施粉方式进行杀虫,在气流驱使下,惰性粉颗粒主动接触害虫,提高了惰性粉颗粒进入害虫节间膜的概率,从而提高杀虫能力。潘德蓉[5]等利用储粮机械通风系统产生垂直下行式气流,使食品级惰性粉以气固两相流的形式垂直向下进入粮堆,均匀吸附在粮粒表面,可有效抑制粮粒内害虫的繁殖。但是,由于粮层阻力,惰性粉在粮堆内很难达到均匀分布。
1.4 布置防虫线 在储粮过程中,为了避免外来害虫的感染,可将惰性粉喷洒在仓门或仓窗口,用于防虫线的布置。实仓试验结果表明,布置惰性粉防虫线可以有效防虫、杀虫,而且药效持续时间较磷化氢、敌敌畏等化学农药更长,也不会对人畜造成危害[15,16]。
2 低温储粮技术
低温储粮技术被公认为是一种无污染、环保的绿色储粮技术,将粮堆温度维持在17℃甚至是15℃以下,可以显著抑制害虫繁殖,延缓粮食品质劣变。低温储粮技术主要包括自然低温储粮、准低温储粮及人工制冷低温储粮技术。但由于人工制冷低温储粮的能耗较高,限制了其在粮食储藏上的应用。充分利用气候条件,采取冬季机械通风降低储粮温度,春季密闭压盖,做好防潮和隔热,采用自然低温储粮和准低温储粮,仍是目前我国华中、华北大部分地区储粮的主要技术手段[17]。但是,夏季的高温会造成储粮害虫不同程度的泛滥,磷化氢熏蒸成为了主要的防虫和杀虫手段。
新型的低温储粮技术,如太阳能低温储粮[18]、基于相变材料的低温储粮技术[19]、双膜冷气囊低温储粮技术[20]、浅层地能低温储粮技术[21]等,均已在部分地区开展了试验,旨在降低低温储粮能耗,提高低温储粮的经济效能。但目前还没有哪一种技术单独使用,能取得较好的储粮效果以及较好的经济性能。
3 惰性粉防虫与低温储粮技术的综合应用
目前,关于惰性粉和低温储粮技术综合应用的研究国内外还鲜有报道。Adalberto[22]将硅藻土用于混凝土筒仓中储存的小麦的昆虫控制,硅藻土用量为1.0kg/t,采用人工制冷的方法获得冷空气,并将其通过竖向的通风系统吸入粮仓,直到谷物平均温度达到17℃。在之后的5个月内,2个实验仓均未出现任何害虫,而对照仓在一开始的60d内就开始出现害虫,充分说明惰性粉和低温储粮综合使用可以取得较好的防虫效果。牛怀强[8]通過食品级惰性粉防虫杀虫技术、内环流控温技术、智能通风3种技术不同组合操作,有效地解决了宝鸡地区夏季高温阶段粮堆鞘翅类储粮害虫的防治问题。
4 惰性粉粮面拌和结合机械通风低温储粮技术
4.1 基本原理 惰性粉粮面拌和结合机械通风低温储粮是指充分利用季节性有利条件,对粮堆进行适时通风,均衡粮堆水分,降低粮温,结合入库品质把关,适时密闭压盖,实现储粮的高大平房仓准低温储藏;在此基础上,充分利用储粮害虫的生活习性和暴发的特点,采用惰性粉空仓杀虫和粮面喷施、拌和,实现有效防治储粮害虫,减少甚至免除磷化氢熏蒸,从根本上实现绿色储粮的目的。
4.2 技术要点 (1)新粮入仓之前,采用喷粉机对空仓喷施惰性粉进行消毒,减小害虫感染的概率。(2)新粮入库后,及时通过机械通风进行粮堆降水、水分均衡和粮堆降温。对于安全水分以下,基本无虫粮,可采用喷粉机对粮面进行喷粉(惰性粉覆盖粮面、墙壁及仓窗口),待粉尘自然沉降后,人工翻动粮面,使惰性粉在粮面至粮面下约25cm处均匀分布。(3)抓住冬季气温较低的有利气候条件,适时通风,逐步将粮温降至最低。通风结束后进行清洁消毒,仅留1个仓门供进出(采用双层隔热仓门),其余门窗采用密封槽管和薄膜密封,通风道口四周管壁采用聚乙烯泡沫塑料密封,盖板与通风口连接处做相应的密封,尽量做到隔热、防潮和低温储藏。(4)春季气温回升、害虫未起之前,做好前期害虫的防治。除了粮面,在查粮口、通风口等处采用惰性粉布设防虫线,防止外界害虫侵染。(5)夏季是害虫高发期,应密切监测粮温和害虫情况,必要时再次喷施惰性粉。
4.2 技术创新点 (1)采用食品级惰性粉,全仓不熏蒸,确保粮食安全和粮食品质;(2)惰性粉的使用对人体安全无害,无环境污染,而且性质稳定,可长期使用,不会诱发害虫产生抗药性;(3)利用温度对害虫生长的影响,在15℃以下不能完成生活史,利用季节有利条件,在秋冬季节充分通风,将粮温降到最低,次年天气回暖之前做好密闭压盖和隔热,抑制害虫蔓延;(4)利用害虫的生活习性,害虫的暴发主要发生在高温季节,此时害虫主要集中在粮堆表层和墙壁,因此采用粮堆表面和墙壁喷施惰性粉,并人工翻动粮面,操作简单,技术要求低,用药量远远小于全仓施药,既经济又环保;(5)粮面施药避免了全仓施药导致的粮堆板结,孔隙度减小,局部发热,并确保通风的均匀性。
4.3 注意事项 (1)由于惰性粉杀虫是物理防治手段,药效不会立竿见影,因而主要用于基本无虫粮的早期害虫防治。而对于严重虫粮,则不能取得快速的杀虫效果。(2)水分过高会造成惰性粉结块成团,影响杀虫效果。因此,粮食水分不能偏高,一般应在安全水分以下。新粮入库首先要进行降水,特别是小麦有明显的后熟期,极易因出汗造成惰性粉结团,减小孔隙度,不利于粮堆散热散湿,降低机械通风效果。因此,可选择在来年气温回升,粮堆压盖之前进行全面的施药。(3)只有将惰性粉防虫与低温储粮综合应用,才能发挥最大的经济效益和防虫效果。因此,充分利用季节有利条件,在秋冬季节将粮温降到最低,并合理密闭压盖,使粮堆长期处于低温或准低温状态,是应用该技术的关键。(4)惰性粉对书虱的防治效果不是很理想,因此,在储粮期间要加强监测,密切关注粮温和害虫情况。
5 结语
目前,笔者及其团队已对超过2万t的小麦及晚籼稻于高大平房仓中进行了初步试验,取得了明显成效。大规模的验证试验正在开展。该项储粮技术较传统的磷化铝熏蒸表现出巨大的优势,相较于惰性粉的全仓施药,在不影响防虫效果的前提下,用药量大大较少,实现了经济效益的最大化,相信在不久的将来必成为主流的绿色储粮技术。
参考文献
[1]覃章贵,严小平,冉莉,等.硅藻土防治储粮害虫研究[J].粮食储藏,2003(6):8-11.
[2]李燕羽.硅藻土杀虫剂作用机理研究[D].郑州:河南工业大学,2006.
[3]王平坪.惰性粉杀虫机理[D].郑州:河南工业大学,2008.
[4]张涛,曹阳,李燕羽,等.空仓内干法喷施食品级惰性粉杀虫效果评价[J].粮油食品科技,2014,22(5):105-107.
[5]潘德蓉,曹阳,张振军,等.竖向通风系统食品级惰性粉气溶胶防虫技术实仓应用[J].粮油食品科技,2015,23(B03):79-81.
[6]董震,汪中明,沈邦灶,等.惰性粉气溶胶横向环流与直排施粉防虫效果比较研究[J].粮食储藏,2016,45(4):35-38.
[7]惰性粉气溶胶防虫技术在横向通风粮仓中的应用[J].中国粮油学报,2016,31(12):90-94.
[8]牛怀强,樊裕民,刘君姬.惰性粉杀虫与内环流控温技术综合应用[J].粮油仓储科技通讯,2017(05):43-46.
[9]Ebeling,W. Physicochemical mechanisms for the removal of insect wax by means of freely divided powders[J].Hilgardia,1961(30):531-564.
[10]Ebeling,W.,Wagner,R..Relation of lipid adsorptivity of powders to their suitability as insecticides diluents[J].Hilgardia,1939(30):565-586.