烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力及其对包装材料的钻透率

郭亚飞，吕建华*，郭建华，奚家勤，郭 超

1.河南工业大学粮油食品学院粮食储藏安全河南省协同创新中心，郑州高新技术产业开发区莲花街100号 450001 2.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001 3.广东省粮食科学研究所粮食储藏与害虫防治研究室，广州市越秀区越秀北路222号 510050

烟草甲Lasioderma serricorne（Fabricius）属鞘翅目窃蠹科，是一种世界性储烟害虫，其食性广、繁殖力强，在世界各地广泛分布［1-3]。烟草甲可严重为害仓储烟叶及其制品，主要以幼虫取食烟叶为主，取食后分泌的排泄物可黏缀烟草碎屑；虫尸、虫粪及其污染物夹杂在烟草褶皱处难以清除，影响烟叶品质［4]。目前国内外对烟草甲的防治主要以化学熏蒸为主，但由于长期使用磷化氢熏蒸，逐渐暴露出烟草甲磷化氢抗药性不断增强、环境污染、药剂残留等问题［5-8]。因此，选用合适的包装材料作为物理防治方法防止烟草甲为害已成为一种较好的选择。物理防治具有环保、操作简单、无化学残留等优点，在实际生产中应用广泛［9-11]。使用包装材料保存烟草等物品，能够创造与外界隔绝的小环境，从而避免害虫与烟草直接接触，是一种常用的物理防治方法［12]。已有研究表明，聚酯薄膜和以聚酯为基质制成的复合薄膜有较强的抗蛀蚀能力，如聚乙烯复合薄膜、聚丙烯复合薄膜等；聚碳酸盐薄膜是最具有抗性的聚合物薄膜，热缩封口的薄膜罩在原粮和其他商品上，能有效避免食品及谷物遭受害虫为害［13]。Hou等［14]研究表明，含有避蚊胺的包装材料与对照相比，赤拟谷盗（Tribolium castaneum）、米象（Sitophilus oryzae）钻蛀率分别下降86%和99%。一般情况下，烟草甲初孵幼虫虫体较小，较为活跃，为寻找食物表现出较强的钻蛀行为［15]。烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力越强，存活时间就越长，通过钻蛀为害储藏烟草及其制品的机会就越多［16]。而目前有关不同温度条件下烟草甲初孵幼虫的耐饥饿程度及其对不同包装材料的钻蛀行为方面尚鲜见报道。为此，设置了不同温度条件下烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力及烟草甲初孵幼虫对4种常见包装材料的钻蛀行为试验，旨在为选用合适包装材料及有效防治烟草甲提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

试虫烟草甲（Lasioderma serricorne）从烟仓采集，已在河南工业大学储藏物害虫防治实验室内培养数代。培养温度为（28±2）℃，相对湿度（75±5）%。饲料为m（小麦粉）∶m（酵母）=9∶1，混合制得。

材料：96孔酶标板（上海生工生物工程股份有限公司）；包装材料选用无纺布（70 g/m2）、牛皮纸（80 g/m2）、复合膜（PE，厚60µm）、铝箔纸（厚0.1 mm）并制成10 cm×6 cm的包装袋；聚四氟乙烯（上海三爱富新材料股份有限公司）。

仪器：生化培养箱（SPX-250型，北京永光明医疗仪器厂）；电热鼓风干燥箱（101B型，苏州同福烘箱制造有限公司）；塑料薄膜封口机（FS-300型，上海拜杰实业有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 烟草甲初孵幼虫的耐饥饿能力测试

随机选取15头孵化1 d的幼虫为1组，装入酶标板的孔中，不放任何饲料。以补食饲料、且在（28±2）℃条件下正常饲养的烟草甲幼虫作为对照。每天观察记录烟草甲初孵幼虫生长情况，用毛笔笔尖轻触烟草甲幼虫，虫体不动或虫体变黑视为死亡。试验温度分别设置为（15±2）℃、（20±2）℃、（25±2）℃、（30±2）℃、（35±2）℃、（40±2）℃和（45±2）℃，相对湿度（70±5）%。设置3次重复。

1.2.2 烟草甲初孵幼虫对完好包装材料的钻蛀情况测试

用塑料薄膜封口机将无纺布、铝箔纸和复合膜分别制成10 cm×6 cm包装袋，用胶水将牛皮纸袋粘合制成10 cm×6 cm包装袋，在每个包装袋内放入5 g烟丝后封口。将包装有烟丝的包装袋分别放入洗净烘干的500 mL玻璃瓶内，再放入20头孵化1 d的烟草甲幼虫后用粗白布封口，15 d后打开包装袋观察钻蛀情况。以不含烟丝包装袋作为对照。设置3次重复。

1.2.3 烟草甲初孵幼虫对带孔包装材料的钻蛀情况测试

采用洗净烘干直径为6 cm、带上盖的培养皿作为测试装置。将培养皿的皿盖开口朝上放置，取2 g烟丝放入皿盖中，分别将无纺布、牛皮纸、复合膜、铝箔纸等包装材料裁成7 cm×7 cm大小，覆盖在皿盖开口上方，用双面胶将其固定绷紧以密封盖口，确认无缝隙，然后在包装材料中心处分别用不同直径的针刺出0.40、0.45和0.55 mm孔径，再将10头烟草甲初孵幼虫放在包装材料上，最后将培养皿皿底倒扣在皿盖上，防止烟草甲幼虫逃逸，分别于1、2、3、24、48和72 h后各观察1次包装材料上方烟草甲初孵幼虫的数量。设置3次重复。

1.3 数据处理

试验数据用Microsoft Excel和SPSS 18.0软件进行方差分析，并用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 烟草甲初孵幼虫的耐饥饿能力分析

从表1可知，不同处理温度对烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力具有显著影响（P＜0.05），处理温度与饥饿处理时间二者之间的交互作用对烟草甲幼虫死亡率有极显著影响（P＜0.05）。环境温度越高，烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力越差，死亡率越高。以20、25、30、35、40和45℃处理时，烟草甲幼虫分别在第15、8、9、11、8和1天后全部死亡。

表1 不同温度下饥饿处理不同时间后烟草甲初孵幼虫的死亡率比较①②Tab.1 Mortality of newly hatched L.serricorne larvae after starvation for different durations at different temperatures（%）

2.2 烟草甲初孵幼虫对完好包装材料的钻蛀行为分析

试验观察发现，烟草甲初孵幼虫在15 d试验周期内没有通过钻蛀行为进入牛皮纸、复合膜、铝箔纸和无纺布袋内，表明这4种常见且完整的包装材料能够阻止烟草甲初孵幼虫为害。

2.3 烟草甲初孵幼虫对带孔包装材料的钻蛀行为分析

2.3.1 烟草甲初孵幼虫对不同孔径复合膜的钻蛀情况

由表2可知，随处理时间的延长烟草甲幼虫对带孔复合膜钻透率逐渐增大。在1～24 h内，烟草甲幼虫对带有不同孔径的复合膜钻透率无显著差异；48～72 h内，孔径越大烟草甲幼虫对复合膜的钻透率越大。烟草甲幼虫在72 h内对带有0.40、0.45和0.55 mm孔径小孔的复合膜钻透率分别为46.7%、86.7%和86.7%。处理时间对烟草甲幼虫钻透率有显著影响（P＜0.05），孔径大小与处理时间的交互作用对烟草甲幼虫的钻透率也有显著影响（P＜0.05）。

表2 烟草甲初孵幼虫对不同孔径复合膜的钻透率比较Tab.2 Penetration rates of newly hatched L.serricorne larvae through composite membrane with different hole sizes（%）

2.3.2 烟草甲初孵幼虫对不同孔径牛皮纸的钻蛀情况

由表3可知，随处理时间的延长烟草甲幼虫对带有3种孔径小孔牛皮纸的钻透率显著增大，在相同处理时间内对带有不同孔径小孔的牛皮纸钻透率无显著差异。烟草甲幼虫在72 h内对带有0.40、0.45和0.55 mm孔径小孔的牛皮纸钻透率分别为93.3%、93.3%和90.0%。孔径大小与处理时间的交互作用对烟草甲幼虫的钻透率无显著影响（P＞0.05），处理时间对烟草甲幼虫的钻透率有显著影响（P＜0.05）。

表3 烟草甲初孵幼虫对不同孔径牛皮纸的钻透率比较Tab.3 Penetration rates of newly hatched L.serricorne larvae through kraft paper with different hole sizes （%）

2.3.3 烟草甲初孵幼虫对不同孔径无纺布的钻蛀情况

由表4可知，随处理时间的延长烟草甲幼虫对带有不同孔径小孔无纺布的钻透率显著增大。烟草甲幼虫在72 h内对带有0.40、0.45和0.55 mm孔径小孔无纺布的钻透率均达到70.0%。处理时间对烟草甲幼虫钻透率有显著影响（P＜0.05），孔径大小与观察处理时间的交互作用对烟草甲幼虫钻透率无显著影响（P＞0.05）。

2.3.4 烟草甲初孵幼虫对不同孔径铝箔纸的钻蛀情况

由表5可知，随处理时间的延长烟草甲幼虫对带有不同孔径小孔铝箔纸的钻透率显著增大。烟草甲幼虫在72 h内对带有0.40、0.45和0.55 mm孔径小孔铝箔纸的钻透率分别为23.3%、23.3%和20.0%。孔径大小（0.40、0.45和0.55 mm）对烟草甲幼虫钻透率有显著影响（P＜0.05），处理时间对烟草甲幼虫钻透率有显著影响（P＜0.05），孔径大小与处理时间的交互作用对烟草甲幼虫钻透率无显著影响（P＞0.05）。

3 讨论

高温（35℃以上）对烟草甲的生长发育有明显的抑制作用［17]。本试验研究表明，在20℃及以下温度条件下，饥饿处理的烟草甲初孵幼虫耐饥饿时间可达到14 d以上；在45℃条件下，饥饿处理的烟草甲初孵幼虫24 h内全部死亡。已有研究表明，55℃以上温度处理对烟草甲幼虫有显著致死作用，60℃处理不足2 min可使烟草甲幼虫全部死亡［18]。在15℃条件下，烟草甲初孵幼虫死亡率较低，且耐饥饿时间较长。因此，低温对烟草甲初孵幼虫的影响有待进一步研究。

本试验中，烟草甲初孵幼虫不能钻透完好的牛皮纸、复合膜、无纺布和铝箔纸，但可通过带有0.40、0.45和0.55 mm孔洞的牛皮纸、复合膜、无纺布和铝箔纸包装。因此，这4种完好的包装材料对烟草甲幼虫有良好的阻隔作用，烟草甲初孵幼虫可通过0.40 mm以上孔径的包装材料。烟草甲初孵幼虫对具有孔洞的牛皮纸、复合膜、无纺布和铝箔纸4种包装材料的钻透率也存在显著差异。从整体情况来看，烟草甲初孵幼虫对带孔牛皮纸的钻透率最大，对带孔铝箔纸的钻透率最小。这可能与不同包装材料的弹性有关。关于烟草甲初孵幼虫对不同带孔包装材料能够通过的最小钻蛀孔径还有待进一步试验。目前已有研究将驱虫剂与包装袋相结合用于驱避害虫［19]，而在如何筛选不同的驱避剂与常用包装材料联合使用以增强防虫效果方面还有待进一步深入研究。

虽然烟草甲初孵幼虫不能钻透完好的牛皮纸、复合膜、无纺布和铝箔纸包装材料，但观察发现，在有食物存在的情况下，烟草甲初孵幼虫可发育至高龄幼虫及成虫，长时间大量聚集，对包装材料进行钻蛀，进而仍可对包装材料内的储藏烟叶造成为害。因此，在实际生产实践中，使用包装材料储存烟叶等商品时，应选择合适的包装材料，并确保包装材料的完整性，避免出现孔隙，以有效防止害虫侵入。同时，在生产车间、贮烟仓库等场所对烟草甲一定要及早预防，避免害虫大面积爆发。在生产车间和贮烟仓库等场所采用防虫网进行物理阻隔时，孔径应小于0.40 mm，以提高物理防治效果。

4 结论

环境温度可显著影响烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力，环境温度越高，烟草甲初孵幼虫耐饥饿能力越差。环境温度低于20℃时，饥饿处理的烟草甲初孵幼虫耐饥时间可达到14 d以上；环境温度为45℃条件下，饥饿处理的烟草甲初孵幼虫耐饥饿时间小于1 d。烟草甲初孵幼虫无法通过钻蛀行为进入完好的牛皮纸、复合膜、铝箔纸和无纺布包装材料，但能够钻透孔径大于0.40 mm的包装材料。因此，在生产实践中应保持包装材料的完整性。