浅谈高大粮仓的害虫防治方法*

张来林，蔡育池 ，董晓欢，苏瑜敏

（1.河南工业大学，郑州 450001；2.中储粮厦门直属库有限公司，福建 厦门 361004；3.中储粮泉州直属库有限公司，福建 泉州 362113）

粮食生虫是常见的现象。收获前害虫会把虫卵产到成熟的粮粒内，运输途中被害虫感染，入仓后的粮食也会被躲匿在仓内缝隙中的害虫所感染等[1]。这些因素会造成夏粮入仓1个多月后大面积暴发害虫，尤其现在仓房规模越来越大，平房仓装粮线高达6～8 m、浅圆仓装粮线高达20～35 m，给害虫治理工作带来新问题：在高大仓房中经济、高效地杀灭害虫成为粮库仓储工作中亟待解决的难题。

1 高大粮仓的害虫防治方法

低温储粮只能在一定的程度上限制或延缓害虫的发生及发展，还达不到杀灭害虫的程度。多种新研发的杀虫药剂或方法受各种原因限制，尚未进入商业应用阶段，加上众多化学药剂被限用，目前粮库杀虫主要还是依靠磷化氢熏蒸、充氮气调。充氮为绿色储粮技术，磷化氢熏蒸为广泛采用的化学杀虫技术。

2 害虫防治所需的配套设施

2.1 风道与环流系统

目前粮仓堆粮高度大都在6～35 m以上，仅靠气体本身的渗透与扩散作用，很难在短时间内达到整仓的均匀分布，风道及环流系统是气调储粮或熏蒸技术应用不可缺少的设备设施[2]。

氮气是空气的主要成分，磷化氢为易燃易爆的腐蚀性气体，且与空气平均分子量相近，故环流系统的压力与风速不能过大，风道是充氮或熏蒸气体进入粮堆的扩散器，通过小风量环流即可实现高纯氮气或熏蒸气体在粮堆内均匀分布，杀死害虫。平房仓是以1栋仓房或1个廒间为1个环流单元建立环流系统（图1）；浅圆仓粮堆大、粮层厚，为保证通风与环流效果，以中轴线为界，将浅圆仓分为两个或多个通风区域，建有两个或多个环流系统（图2）。环流熏蒸系统的主要参数：环流主管道直径≤110 mm，风机功率≤1 000 W、风量≤1 000 m3/h、风压≤1000Pa。

图1 平房仓环流系统

图2 浅圆仓的双环流系统

对于既要环流熏蒸（图3-1）、又要环流均温（图3-2）的浅圆仓来说，可将两种环流目的的环流管网合并起来。由于环流均温的风量、压力和功率均大于熏蒸作业的参数，环流管设计时以均温时环流管径为主，在环流管与通风口间加一根带有环流熏蒸的风机和管径的支管（图3-3），构成浅圆仓环流均温与环流熏蒸共用的环流系统[3]。

图3 浅圆仓的熏蒸、均温及共用环流系统

2.2 制氮设备

目前粮库主要通过“变压吸附”或“膜分离”方式制氮，获取高纯氮气。“变压吸附”方式通常为固定制氮设备，压缩空气通过分子筛的过滤得到高纯度氮气，经过预埋的输气管道与仓房的通风系统相连的接口（图4），送到仓内粮堆中，在不断地置换过程中，达到充氮气调的浓度要求；“膜分离”方式一般为移动制氮设备，仓内空气在不断环流过程中，通过膜分离装置的氧氮分离作用，使空气中的氮气得到富集（图5），逐渐达到充氮气调的浓度要求。

图4 氮气管与仓房环流系统连接

图5 膜分离制氮设备

2.3 仓外磷化氢发生器

仓外磷化氢发生器投药是环流熏蒸操作规范中首推的施药设备，设备中施加的磷化铝药丸在二氧化碳气体的保护下，与水快速反应产生磷化氢气体，并与二氧化碳气形成混合气体，通入仓房环流熏蒸系统中的管道接口，在环流风机的作用下，进入并均匀分布于粮堆内，在熏蒸浓度足够和保持浓度的时间足够的前提下，较好地杀死害虫。

2.4 气调与熏蒸的检测仪器及安全防护装置

检测仪器：用于间接测得充氮过程中氮浓度的测氧仪，目前市场上尚无直接检测氮浓度的测氮仪，常用测氧仪检测氧气浓度，后通过100-O2%=N2%表示；用于检测环流系统内磷化氢浓度的检测仪和检测熏蒸现场环境磷化氢浓度的报警仪。

安全防护装置：空气呼吸器，主要包括气瓶、减压器、供气阀、面罩、背架等部件，用于保护操作人员在可能缺氧、有毒场合正常呼吸的用品。

3 充氮与熏蒸作业的操作

3.1 充氮气调的操作

目前大多数粮库是采用“变压吸附”制氮设备制得的高纯氮气通过预埋输气管道从仓房的环流管中送入仓内，置换出空气中氧气，达到高氮低氧状态，98%以上氮气浓度、维持30 d以上，从而用物理方式杀死粮堆内的害虫，实现绿色储粮。

（1）平房仓整体的气密性较差，基本要靠“大气囊密闭”或“五面封”方式，才能达到气调的最低密闭要求。

以“大气囊密闭”为例的平房仓充氮操作：平房仓装粮线以下仓体结构较好，基本不漏气；而装粮线以上仓体结构较差，仓窗、檐口与屋顶都属于严重漏气部位，充氮气调需用粮面“大气囊密闭”方式，即用一块比仓平面各边大2 m的薄膜将粮面密封起来，充气时在粮面上形成一个高度近2 m的正压气囊，可有效延长粮堆维持高浓度氮气的时间，有利于提高充氮气调的杀虫效果。

平房仓常采用强充强排模式充氮：用99.5%的高纯氮气对仓房进行充气，当粮面上的气囊完全鼓起时，停止充气；再用环流风机或者专用排气风机进行抽气，使气囊瘪下、粮堆内形成负压后；再用99.5%的高纯氮气进行充气，重复进行2～3次，使仓内氮气浓度快速达到98%以上。当排气口排出气体的氮浓度达98%时，仓房即可停止充气。

（2）目前国内浅圆仓普遍采用两个充气口充气及“上充下排”的充氮方式。将制氮房制得的高纯氮气经过预埋输气管和环流管道接口送入浅圆仓的粮堆内，当仓内排出气体的氮浓度达到98%时，即可停止充气，再依靠浅圆仓良好的气密性能、仓内的气体平衡和粮堆内生物体呼吸，使整个浅圆仓内的氮浓度达到98%以上。但是这种氮气管道布局及充氮方式对浅圆仓中下层发生的害虫，治理时间长，效率低。中储粮厦门直属库有限公司，改进充氮工艺，实现了四个通风口均能进气充氮，同时具备上充和下充功能，可以根据仓房实际粮情，选择经济有效的充氮方式，提高了充氮效率和杀虫效果，节省了成本。

在气调过程中，浅圆仓本身为刚体，若没采用粮面大气囊，因昼夜仓温变化，仓内气压随之波动，仓内外气体必然透过仓体的各种空隙发生交换，导致氮气浓度快速下降，频繁补气增大气调费用，也降低杀虫效果。中储粮泉州直属库有限公司[4]采用仓内自呼吸气囊（图6）不失为一个解决办法，可有效延长补气间隔至45 d以上。

图6 自呼吸气囊

3.2 环流熏蒸的操作

环流熏蒸是用化学方式杀灭大粮堆中储粮害虫的一种有效办法，具有施药快、毒气分布均匀、杀虫效果好等优点，在1998年后新建仓内得到普遍使用，同时也形成了发生器、粮面和风道等多种与环流熏蒸配套的施药设施与方式[5]。然而采用何种施药方式对环流熏蒸的杀虫效果、操作简便性、作业成本等影响较大，是粮库必须考虑的问题。

3.2.1 仓外磷化氢发生器的施药法

仓外磷化氢发生器为仓外施药，但属于“快速产气”法，在磷化氢发生过程中必须有二氧化碳气体保护，由于受“一次最大投药量≤8 kg、作业时间长，购CO2钢瓶气难且价格贵，大粮堆用药量多、需多次投药清渣、操作时间长且繁琐”等诸多因素影响，多数粮库不愿使用。

3.2.2 磷化氢环流熏蒸下的“动态潮解”施药法

磷化铝药丸在环流熏蒸状态下空气中的潮解与常规熏蒸中的自然潮解有着本质上的差别[6]：磷化氢气体扩散为动态扩散、不会形成局部高浓度。环流熏蒸下的粮面施药、风道投药、空间悬挂药袋都属于“动态潮解”范畴，是一种“慢速产气”法，产气速度取决于仓内空气湿度的高低。由于储备粮水分都在安全水分以内、仓内湿度65%左右，从表1试验数据[7]可看出：在湿度65%、温度25℃和30℃条件下，磷化铝药丸潮解达到最大浓度所需时间分别约为24.6 h和17 h，产气速率较为缓慢，因此“动态潮解”操作是安全的。

表1 不同条件下磷化铝制剂潮解达到的最高浓度值及所需的时间

以下为粮库在环流熏蒸“动态潮解”中采用的投药方式。

（1）粮面施药：为粮库传统的仓内投药方式，存在着投药点多、用人多、时间长等不足，尤其是补药需在较高的磷化氢浓度下进行、对操作者身心健康影响大，未能体现出时代的进步。

（2）风道投药：为粮库较常用的仓外投药法，有药包系绳投放、施药小车投放、以其仓外潮解箱投药等方式，具有操作简便、用人少、投药快、无需二氧化碳气体保护、费用低廉，尤其在补药时优点更加突出，在广西、广东、福建、浙江、上海、江苏和安徽等地的粮库得到广泛应用。

风道投药也倍受争议，曾被 “原国家粮食局〔2011〕204 号”文件[8]叫停（2017.12.08 被废止[9]），人们担心风道投药后、环流系统暂停的操作安全性问题，一些粮库已做检测[10]：环流系统暂停后，投药后风道内最大磷化氢浓度≤800 mL/m3，远低于发生器投药在仓内形成≥1000mL/m3的浓度，河南开封、福建莆田等地粮库在熏蒸中也遭遇过此类情况，而整个熏蒸作业安全无事结果表明风道投药是安全的。

（3）空间悬挂药袋：与浅圆仓配套的仓外投药方式，除风道投药外，还可在仓房顶部利用通风孔内的挂钩和进人孔安全隔栅架上或在仓内悬挂药袋或潮解桶（见图7）进行投放。

图7 浅圆仓用于悬挂施药的潮解桶

凡采用“动态潮解“法在风道通风口投药或仓顶通风孔内悬挂药袋的孔洞，其本身需满足隔热气密要求、盖板门开启需满足简单快捷的操作要求，对不合适的孔洞需进行改造。

4 害虫防治的问题及讨论

目前在粮仓害虫防治方面有用气调技术替代磷化氢熏蒸杀虫的做法同时存在注重旧仓气密性改造工作而忽视新仓建设气密性质量的现象，如不加以说明或纠正，将会误导仓储工作，造成不应有损失。

4.1 在现有国情下采用药剂熏蒸方式杀虫还会长期存在

鉴于我国现有大多数仓房的气密性较差，从500 Pa减少到250 Pa的压力半衰期不足60 s。在2014～2015年度仓房建设中，有不少新仓气密性还不足40 s，不采用五面薄膜密封方式，就无法进行熏蒸杀虫，更谈不上用充氮气调杀虫了。针对上述问题的严峻性，在2019版公布的《禁限用农药名录》上取消了对磷化氢药剂的限用[11]。因此，在未大幅度提高仓房气密性之前，全面用气调替代药剂熏蒸的方案是不符合粮库杀虫实际需要的。根据目前我国粮仓的现状，在未来的5～10年内磷化氢熏蒸杀虫仍是粮仓杀虫的主要方式。

4.2 仓房的气密性必须从新仓建设抓起[12]

我国现有仓房的整体气密性较差，粮库较重视旧仓的气密性改造，而忽略严抓新仓建设质量。从近年新建仓的气密性检测结果来看，仓房建设质量参差不齐：建造质量好的仓房气密性，平房仓达5～25 min、浅圆仓达15～70 min，建造质量差的仓房气密性，平房仓不足40 s、筒仓不足1 min、浅圆仓不足3 min，气密状况不容乐观，无法满足熏蒸或气调杀虫的要求。因此，提高粮仓气密性：首抓新仓建设质量，其次进行旧仓改造，不能陷入刚建成的新仓就成为需气密改造的仓房、仓房气密只有薄膜密闭的单一手段和年复一年对仓房进行气密性处理的怪圈。

提高新仓气密性的措施：①选择建造结构合理的仓房，避免使用“拱板仓顶、彩钢板顶、双层墙、透气节能砖的砌体墙或框架式墙体”等5种先天气密性不足的仓房；②选用气密性良好的外购配套部件，包括仓门、仓窗、通风口、闸阀门等部件，现在除仓房大门外，市场上都能找到气密性达到10 min以上的产品；③狠抓施工质量，保证砌层砂浆饱满、墙体不留脚手架眼、二次浇注、预埋管件和仓顶板缝等部位按施工与安装的要求处理，使所建仓房达到气调与熏蒸对气密性的要求。

4.3 仓储气密改造工作努力的方向是取消仓壁薄膜密封

目前仓房墙壁密封的主要手段是内挂薄膜，这是20世纪70、80年代就使用的传统技术，在当时经济状况和技术水平的条件下，曾发挥过积极作用，但现在仍采用此法密闭而无改进，显然落后。内挂薄膜密封已成为粮库仓房充氮和熏蒸气密处理中一项劳动强度大、处理麻烦、作业时间长、还是保管员不想做又必须完成的工作，取消仓壁内挂薄膜密封是粮库的急切愿望、将成为仓储工作努力的方向。平房仓内墙喷涂阻燃型现发泡聚氨酯材料是一个较好的方法，造价不高，使用寿命长，既可以大幅度提高气密性，也显著增强仓墙的隔热性能。

4.4 电动蝶阀过度配置形成浪费

在充氮过程中，理论上粮库可对粮堆采用上充下排、下充上排、强充强排等7种模式进行充氮；但实际使用中只采用其中一、二种模式充氮。因此，在气调的智能气调控制箱内只需2～3个电动蝶阀即可（图8），一些电动蝶阀属过度配制，只能是给粮库造成资金浪费，并不能给粮库带来使用上的便利。电动蝶阀在使用中还存在故障率高、关闭不严等问题，实际上可以用电动球阀（图9）替代。

图8 气调控制箱内的电动蝶阀与过度配置

图9 气调控制箱内采用电动球阀

4.5 因地制宜选择害虫治理技术

害虫治理的技术有多种，绿色杀虫技术固然很好，但对仓房气密性要求极高，使用中对操作要求也极高。同时应该注意到，高浓度氮气可有效杀灭锈赤扁谷盗等对磷化氢不敏感的害虫，对谷蠹等耐低氧害虫效果不佳。众多粮库安装了充氮系统而未使用的事例说明：实事求是、因地制宜，根据粮库仓型、仓房气密性，选择一种适合粮库现状的杀虫技术很重要。另外，粮库在加强充氮气调实际操作技术的培训的同时，还需考虑操作简便性和使用经济性等与杀虫效果、杀虫费用等因素密切相关的问题。否则引入的技术、安装的设备就会束之高阁。

5 小结

充氮气调和磷化氢环流熏蒸是目前高大仓房中防治害虫使用的主要方法，但受仓房气密性不同影响，所产生的杀虫效果与费用不同，粮库应结合本库条件因地制宜选择实用、经济的杀虫技术，仓房气密性须从新仓建设抓起，新仓建设气密性与旧仓气密性改造同等重要，同时要减少充氮气调中电动蝶阀的过度配制，节约粮库建设费用。