惰性粉杀虫对稻谷品质的影响*

郁 忠 万忠民 洪 阳

(1 中央储备粮宿迁直属库有限公司 223800)(2 南京财经大学食品科学与工程学院 210023)

民以食为天，粮食作为人类生存的重要战略物资，对经济发展及社会稳定有着十分重要的意义。随着科学技术的发展，粮食产量得到极大的提高，粮食的储藏量也与日俱增，然而粮食受霉变、鼠害、虫害等造成的损失仍然较为严重[1]。其中，储粮害虫的存在是粮食储藏过程中较为严重的问题之一，尤其是在地处高温高湿的粮库，虫害几乎常年发生，不仅缩短仓房的使用寿命，造成粮食质量的损失，还破坏了储粮的食用品质、加工品质，一定程度上还会传播致病微生物，危害人们的身体健康[2]。因此,研究有效的防虫技术引起了各国科研人员的重视[3]。化学熏蒸技术是储粮防虫治虫的重要手段，它使用方便且有很强的穿透力，杀虫效果好，同时具备低成本、低残留的特点[4]。但是长期以来磷化氢的大量使用使得储粮害虫抗药性的问题日益严峻，因此，需要研究更安全环保、经济有效的防治技术[5]。气调防治是物理防治手段的一种，在储粮过程中改变环境气体的组成，提高粮堆中二氧化碳和氮气的浓度，进而实现抑菌杀虫的目的[6],是一种能够代替熏蒸技术的绿色无公害防治技术[7]。但是二氧化碳气调存在气源获取不便、成本高的问题，目前国内规模化推广的是氮气气调技术。生物防治技术是一种利用害虫天敌或者利用害虫生物学特性防治害虫的方法，包括对捕食性天敌、寄生性天敌以及害虫的不育性、昆虫信息素、昆虫激素类似物、植物抗虫性的利用[8]。生物防治技术考虑到对生态环境的影响，有利于维持生态平衡，保护环境安全，相对化学药剂防治是一种比较安全经济的防治措施，但是生物防治本身是一个缓慢的生物学过程且生物活性需要合适的环境条件，无法像化学防治一样迅速有效，所以，生物防治在生产实践中的应用仍然较少[9]。惰性粉杀虫技术是储粮过程中的一种物理防虫手段，惰性粉是一种不易发生化学反应且性质稳定的粉状物质，常见的有硅藻土、沸石粉、草木灰等。惰性粉不仅可以作为化学杀虫剂的载体和稀释剂，同时也可以直接与谷物混合以达到防治害虫的目的，是一种新型的绿色储粮药剂。惰性粉以其性质稳定、低毒无污染、杀虫效果好、防护期长的特点成为了储粮害虫防治研究中的一个热点内容。虽然应用惰性粉防治储粮害虫是一种古老的方法，但是在科技迅速发展的今天仍然可以持续创新，符合绿色储粮的发展方向，存在着广阔的发展前景和潜力[10]。惰性粉杀虫剂防虫杀虫效果会受到多种因素的影响，例如使用剂量、环境温度、害虫种类、粮食水分含量、相对湿度等因素[12]。本研究以我国谷类粮食储藏中两种常见的主要害虫谷蠧和杂拟谷盗为试虫，研究不同惰性粉剂量、不同环境温度下惰性粉的杀虫效果，并探讨了惰性粉使用后对稻谷加工品质的影响，为惰性粉改性及其杀虫机理研究提供依据。

1 试验材料

1.1 材料与试剂

供试粮食和害虫情况见表1。

表1 供试粮食和害虫

主要材料与试剂见表2。

表2 主要材料与试剂

1.2 仪器

表3 主要试验仪器

2 试验方法

2.1 前期试虫培养

先将试虫饲料置于广口瓶内，后用小毛笔挑入适量试虫，并在广口瓶内壁涂抹一层聚四氟乙烯，封好置于人工气候箱。其中，谷蠧以水分为(14±2)%的糙米为饲料，杂拟谷盗饲料为一定比例的全麦粉、燕麦片、酵母的混合物，具体比例为全麦粉∶燕麦片∶酵母=10∶10∶1[11]。两种试虫均在温度(30±1)℃、相对湿度(75±5)%的条件下培养，选取羽化20 d的成虫进行试验。

2.2 药膜法

为防止试虫逃逸，在培养皿的下盖内壁均匀涂抹一层聚四氟乙烯后，置于电热鼓风干燥箱内烘干形成光滑面冷却待用。根据样品所需的不同浓度计算并准确称取惰性粉，放入培养皿中，加盖后轻轻摇晃，并用解剖针将较大的粉粒团轻轻压碎，使惰性粉均匀散开，从而得到粉剂分布均匀的药膜。制成药膜后，用小毛笔挑入20头试虫，在试验条件下暴露1 d后转移到干净的培养皿中，添加适量饲料继续观察并记录试虫的死亡情况。

每个试验组以未放惰性粉的培养皿作为对照，设置3次重复。根据前期试验，分别设置两种试虫的观察记录时间，谷蠹每8 h记录1次，杂拟谷盗每24 h记录1次，至试虫全部死亡后停止观察[13]。

2.2.1 温度设置 温度分别设置为20℃、25℃、30℃、35℃，使用人工气候箱控制温度，温度偏差为±0.1℃，并控制湿度为(70±1)%[12]。

2.2.2 剂量设置 在安全范围0.2 g/m2～8 g/m2内[14]，根据预试验设定合适的惰性粉剂量梯度，观察不同剂量对于惰性粉杀虫效果的影响。剂量分别设定为0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，用分析天平准确称取后移入培养皿。

2.3 混粮法[15]

称取100 g水分含量为(18±0.5)%的稻谷，放入培养瓶，按设定的剂量加入惰性粉，棉布封口后振摇1 min，静置5 min，称取10 g混合后的稻谷置于培养皿，然后挑入20头试虫，轻轻摇晃使其充分接触稻谷。将处理好的培养皿放入温度25℃，湿度70%条件下的人工气候箱培养，观察并记录试虫死亡情况。

2.3.1 温度设置 本研究中混粮法试验只考虑剂量一个单因素，故试验温度设置为25℃，温度偏差为±0.1℃。

2.3.2 剂量设置 在合理的剂量范围内[14]，根据预试验设定合适的剂量梯度，观察不同剂量惰性粉对杀虫效果的影响。惰性粉剂量分别设定为每千克稻谷拌合惰性粉0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g、1.8 g和2.0 g，用电子天平准确称取后，与事先称取好的稻谷均匀混合。

2.4 稻谷品质指标测定

根据GB 5497-1985测定小麦水分；参照标准GB/T 5495测定稻谷出糙率;参照标准GB/T 21719测定稻谷整精米率和碎米率。

2.5 数据处理

试验数据采用Excel和Origin进行处理。

3 分析

3.1 药膜法下不同剂量、不同环境温度下两种储粮害虫的死亡情况

3.1.1 不同剂量、不同环境温度下谷蠹的死亡情况

由表4～表7可以看出，当惰性粉剂量为0.4 g/m2时，在20℃～35℃环境温度下，谷蠹全部死亡的时间随着温度的升高而减少，当温度为20℃、25℃、30℃、35℃时，谷蠹全部死亡时间依次为120 h、48 h、48 h、24 h；其中，当温度为25℃时，全部死亡时间比20℃时缩短了72 h(3 d)，而当温度为35℃时，则缩短了96 h(4 d)。当惰性粉剂量为0.8 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为84 h、48 h、36 h、24 h；当惰性粉剂量为1.2 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为60 h、36 h、36 h、24 h；当惰性粉剂量为1.6 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为72 h、36 h、36 h、24 h；当惰性粉剂量为2.0 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为96 h、36 h、36 h、24 h。

表4 环境温度为20℃时，不同惰性粉剂量下谷蠹死亡率变化情况

表5 环境温度为25℃时，不同惰性粉剂量下谷蠹死亡率变化情况

表6 环境温度为30℃时，不同惰性粉剂量下谷蠹死亡率变化情况

表7 环境温度为35℃时，不同惰性粉剂量下谷蠹死亡率变化情况

综合可以看出，当惰性粉剂量一定时，温度越高，谷蠹全部死亡时间越短；同时，当温度一定时，食品级惰性粉剂量的变化对谷蠹全部死亡时间几乎没有太大影响。

3.1.2 不同剂量、不同环境温度下杂拟谷盗的死亡情况 由表8可知，当温度控制为20℃不变时，

表8 环境温度为20℃时，不同惰性粉剂量下杂拟谷盗死亡率变化情况

食品级惰性粉的剂量越大，杂拟谷盗全部死亡的时间越短，当剂量设置为0.4 g/m2、0.8 g/m2、1.2 g/m2、1.6 g/m2、2.0 g/m2，杂拟谷盗全部死亡的时间依次为384 h、360 h、336 h、312 h、312 h。随着温度的升高，剂量对惰性粉杀虫效果的影响变小。由表9可以看出，当温度控制为25℃时，除了最小剂量0.4 g/m2时，杂拟谷盗的全部死亡时间为216 h，其余均为168 h，没有明显差异。由表10可知，当温度均为30℃，全部死亡时间在120 h～144 h之间波动，没有太大变化。而当温度为35℃时，害虫死亡时间明显缩短，且不同剂量的全部死亡时间均为48 h。

表9 环境温度为25℃时，不同惰性粉剂量下杂拟谷盗死亡率变化情况

表10 环境温度为30℃时，不同惰性粉剂量下杂拟谷盗死亡率变化情况

由表8至表11可以看出，在湿度为70%的条件下，设置不同的环境温度为20℃、25℃、30℃、35℃，当惰性粉剂量为0.4 g/m2时，杂拟谷盗全部死亡时间依次为384 h、216 h、144 h、48 h；其中，当温度为25℃时，全部死亡时间比20℃时缩短了168 h(7 d)，而当温度为35℃时，则缩短了336 h(14 d)。当惰性粉剂量为0.8 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为360 h、168 h、120 h、48 h；当惰性粉剂量为1.2 g/m2时，不同温度下杂拟谷盗全部死亡的时间依次为336 h、168 h、144 h、48 h；当惰性粉剂量为1.6 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为312 h、168 h、120 h、48 h；当惰性粉剂量为2.0 g/m2时，不同温度下的全部死亡时间依次为312 h、168 h、120 h、48 h。当惰性粉剂量一定时，温度越高，杂拟谷盗全部死亡时间越短；同时，相同时间内，温度越高，杂拟谷盗的死亡率越高。

表11 环境温度为35℃时，不同惰性粉剂量下杂拟谷盗死亡率变化情况

3.2 混粮法下剂量不同对于食品级惰性粉防虫杀虫效果的影响

由图1A可以看出，室温25℃情况下，惰性粉使用剂量越大，谷蠹全部死亡的时间越短，最小剂量0.2 g/1000 g稻谷的样品中谷蠹全部死亡所用的时间为120 h，最大剂量2.0 g/1000 g稻谷的样品中谷蠹死亡率达到100%所用的时间为72 h，比最小剂量少了近48 h(2 d)。其中，当剂量超过1.0 g/1000 g稻谷，惰性粉剂量的多少对其杀死谷蠹效果的影响明显减弱，谷蠹全部死亡的时间基本稳定在72 h。

A.谷蠹

由图1B可以看出，室温25℃情况下，惰性粉剂量对致使杂拟谷盗全部死亡的时间影响较小。当剂量为0.2 g/1000 g稻谷时，240 h后杂拟谷盗的死亡率仅有25%；当剂量为0.4 g/1000 g 稻谷时，杂拟谷盗全部死亡的时间约为240 h；而当剂量大于等于0.6 g/1000 g稻谷时，杂拟谷盗死亡率达到100%的时间则基本维持在168 h，没有太大的变化。

3.3 惰性粉对稻谷加工品质的影响

从表12可以看出，惰性粉的添加对稻谷的加工品质没有太大的影响。添加惰性粉后，不论剂量的多少，稻谷的加工品质数据与未添加惰性粉的对照组基本一致，出糙率均在81%～82%，整精米率均在67%～70%，碎米率基本在30%～32%波动，同时，稻谷的爆腰率也维持在2%左右。

表12 不同剂量下稻谷加工品质的变化情况

4 结论

本文通过药膜法、混粮法来测定食品级惰性粉杀虫防虫效果，并测定了惰性粉与稻谷混合对稻谷加工品质的影响。通过理论分析与试验研究相结合的方法，得出如下主要结论：

(1)在同一温度下，剂量的变化对于食品级惰性粉杀虫效果影响不大，温度越高，剂量产生的影响越小。

(2)在同一剂量下，温度越高，食品级惰性粉致使害虫全部死亡的时间越短，且温度对惰性粉杀虫效果的影响较为显著[12]。

(3)食品级惰性粉对不同种类的储粮害虫杀虫效果不一样，对谷蠹的全部致死时间要比杂拟谷盗短，惰性粉对谷蠹的防治效果优于杂拟谷盗。因此利用惰性粉防治不同害虫时，应针对环境温度调整施药剂量[12]。

(4)25℃室温下，食品级惰性粉的添加对稻谷的加工品质基本没有影响[17]。