ＣＯ２灭杀烟草甲的应用研究

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　　摘要：为探讨新的烟草害虫无毒化防治方式，提出采用瓶装CO2作为介质，通过对密封垛位充入CO2气体，设置不同参数梯度，投放烟草甲（Lasioderma serricorne）活虫进行效果论证，并对杀虫后烟叶含水率、外观质量和化学成分进行分析，评价CO2灭杀烟草甲的可行性，保障烟叶原料虫害防治效果及烟叶仓储质量。结果表明，当温度条件符合防虫要求，CO2处理密封垛位内氧气浓度小于2%并维持35 d以上可以有效杀灭烟叶中的烟草甲。
　　关键词：烟草甲;CO2;应用
　　中图分类号：S433.5         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2020）03-0087-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.017
　　The application research on killing Lasioderma serricorne by CO2
　　SUN Jian-feng1，YANG Fen-yu2，LI Zhen1
　　（1.Xuzhou Cigarette Factory，China Tobacco Jiangsu Industry Co.，Ltd.，Xuzhou 224100，Jiangsu，China;
　　2.Raw Material Supply Department，China Tobacco Jiangsu Industry Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China）
　　Abstract： In order to discuss the new non-toxic approaches of preventing tobacco pests， it is suggested to use bottled CO2 as a medium to fill the CO2 gas in the sealed disk， set different parameter gradients， and use live insects to test the effectiveness. The amount of leaf water， appearances and chemical composition were analyzed to evaluate the feasibility of using CO2 to kill Lasioderma serricorne， to ensure the effects and the quality of tobacco storage. The results show that when the temperature conditions meet the requirements of insect control， and the oxygen concentration in the sealed stack is less than 2% and maintained for more than 35 d during CO2 treatment， it can effectively kill Lasioderma serricorne.
　　Key words： Lasioderma serricorne; CO2; application
　　党的十九大报告提出要建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，探究更加生态的原料虫情防治方法和管理措施是烟草行业践行“人民对美好生活的向往”奋斗目标的重要举措。利用氮气、CO2等惰性气体，使害虫窒息死亡的方法称为气调法。气调法最早在粮食系统得到应用，如方智毅等[1]研究了在充氮条件下，在低温低气密性仓库的粮虫防治;高晓敏等[2]研究了充氮气对小麦害虫的防治。目前行业曾采用的气调法主要有两类，一类是采用还原铁粉等吸氧剂[3，4]，投入密封烟垛后经过长期反应降低氧气浓度使烟虫窒息，该方法的缺点是成本高、周期长且除氧剂处理困难;二是采用空气筛，分离出氮气后，充入密封垛位[5，6]，该方法的缺点是操作周期长，平均一个垛位操作时间约3 h，且初期投入成本大。针对密封降氧残渣处理困难、机械充氮投入大等问题，提出采用瓶装CO2作为介质，采用直接投放的方式，设置不同参数梯度，探讨一种快捷环保的熏蒸方式。通过对密封垛位充入CO2气体，投放烟草甲（Lasioderma serricorne）活虫进行效果论证，并对杀虫后烟叶含水率、外观质量和化学成分的影响进行分析，为CO2生态杀虫的应用提供科学依据。
　　1  材料与方法
　　1.1  试验材料
　　原料产地为2017年云南丽江玉龙片烟，品种为KRK26，等级为DCBFAP，按照不同梯度设置12垛试验组，1垛作为对照组;不同虫态烟草甲各50头;测氧仪等。
　　1.2  试验时间与地点
　　试验于2018年7月至2019年5月在江苏中烟徐州卷烟厂苏山头库区烟叶醇化库进行。
　　1.3  试验方法及步骤
　　1.3.1  码垛  按照六面密封的方式對13个试验烟垛进行码垛并密封，密封帐幕两侧应分别设置充气接口和抽气接口各1个。
　　1.3.2  气密性检测  烟垛密封完成后，进行气密性检测，垛位气密性要达到二级标准（表1）。
　　1.3.3  试验设置  试验共设12个CO2处理组，1个对照组，具体见表2。
　　1.3.4  操作要求  将抽气接口与负压管道接口连接，将帐幕抽成负压状态，烟箱密封以紧贴烟箱为宜;采用罐装气态CO2向试验样本内充入高纯度CO2，鼓入CO2以帐幕略微涨起状态为宜;每天充CO2 2次，早晚各1次，连续充气4～7 d，每次充CO2前后各检测1次氧气浓度，直至堆垛内氧气浓度降至试验要求。 　　1.3.5  气调垛CO2浓度的保持  每周至少对垛内的氧气浓度和周边的环境氧气浓度检测2次，当发现有气体泄漏时，应及时封补、充气，确保气调有效氧气浓度及周边安全。
　　1.3.6  杀虫效果验证  试验结束后，根据验证杀虫效果查验标准（表3）采用开箱检查、诱捕器监测等方法，持续监测1个月，验证杀虫效果。
　　1.3.7  杀虫方式对原料品质影响  试验处理结束后，分别进行烟叶含水率、外观、化学成分分析。
　　2  结果与分析
　　根据仓库内温度、湿度的变化规律（垛位内放置有温度、湿度检测仪监测垛位内部温度、湿度的变化），试验前对试验垛位进行温度、湿度调节，使试验的垛位温度维持在25～30 ℃、湿度维持在60%～70%。
　　2.1  CO2杀虫效果
　　按照设置的不同氧气浓度参数梯度充入CO2，确保CO2浓度符合技术参数指标要求，通过使用电子显微镜对垛内虫卵情况观察，总结得出CO2生态杀虫的浓度指标和工艺参数。CO2对虫样杀灭效果见图1至图4。密封垛内充入CO2，在垛内氧气浓度<2%时，随着密封时间的增加，各虫态烟草甲数量呈明显下降趋势，15～25 d时，除虫卵外其他各虫态烟草甲数量下降迅速，在第35天时，所有虫态烟草甲全部死亡，第45天检测未发现有存活烟草甲存在（图1）;在垛内氧气浓度为2%～4%时，密封处理第35天时，除少量幼虫存活外，其他虫态烟草甲全部死亡，存活幼虫分析来源于虫卵孵化产生，这也与第25天时，虫卵存活数量较2%氧气浓度处理下降速率快的情况保持关联，在第45天时检测发现所有虫态烟草甲全部死亡（图2）;充入CO2，在垛内氧气浓度为4%～6%时，第35天检测发现除虫卵、幼虫少量存活外，其他虫态烟草甲死亡，第45天时仍有少量幼虫存活（图3）。因此，要达到理想的杀虫效果，需通过向垛内充入CO2并保持垛内氧气浓度小于2%，维持35 d以上。
　　对照组：随着时间的增加，各虫态烟草甲数量不断增加，成虫数量增速最快（图4）。
　　2.2  密封对烟叶水分的影响
　　从表4可以看出，CO2气调杀虫前后烟叶水分有一定的变化，与对照相比整体变化不太，烟叶水分变化的原因可能由于在烟叶气调杀虫期间由于本身醇化所导致。
　　2.3  对烟叶外观的影响
　　由表5可以看出，各处理组样品外观质量基本一致，整体差异很小。
　　2.4  对烟叶内在化学品质的影响
　　由表6可知，试验前样品除了处理8的总碱/总氮稍高外，烟叶内部化学品质整体差异较小，还原糖/总糖在0.82左右，总碱/总氮在1.29左右。CO2处理后烟叶内部化学成分的含量发生了一定的变化，但整体差异不大，经过气调密封杀虫后，烟叶内部化学物质含量还原糖/总糖在0.83左右，总碱/总氮平均在1.27左右，烟叶内部化学品质整体差异较小。
　　3  小结与讨论
　　本研究结果表明，CO2对烟草甲具有很好的杀灭效果，可作为未来磷化铝等熏蒸剂退出市场后的替代防虫方式;当温度条件符合防虫要求，CO2处理时密封垛位内氧气浓度小于2%并维持35 d以上可以有效杀灭烟叶中的烟草甲虫，可为今后CO2防虫提供参考。对比试验的操作过程可以发现，采用CO2钢瓶进行虫害防治可以有效节约防虫作业时间1/3以上;通过CO2试验、充氮气调作业、除氧剂气调的对比分析，采用CO2钢瓶进行烟草害虫防治，单次防虫费用可以节省20%左右，具有较好的经济性。
　　该项目研究结果为未来磷化铝等危险化学品退出熏蒸市场后烟草行业使用CO2替代作为生态防虫方式提供了很好的参考和依据。同时，也为烟叶原料虫害防治工作奠定了基础并提供了科学依据，有效解决了熏蒸杀虫安全环保管控压力大的难题，有助于科学开展杀虫工作，并对杀虫单位进行监管，保障烟叶原料虫害防治效果及烟叶仓储质量。
　　参考文献：
　　[1] 方智毅，方江坤，黄呈兵，等.充氮结合熏蒸的双低储粮在低气密性仓房的应用研究[J].粮食科技与经济，2018，43（7）：58-61.
　　[2] 高晓敏，陆东升.高大平房仓小麦绿色充氮气调杀虫储粮应用实践[J].粮食加工，2018，43（5）：78-80.
　　[3] 杨  庆，常  勇，王  文，等.烟叶物理气调法密封降氧工艺研究[J].中国烟草科学，2013，34（3）：79-83.
　　[4] 任胜超，彭  琛，林锐峰，等.物理气调法片烟养护及醇化效果研究[J].中國农学通报，2018，34（8）：95-103.
　　[5] 黄立兵，曾经纬，吴让新，等.气氛调控养护对片烟醇化质量的影响[J].安徽农业科学，2017，45（3）：86-89.
　　[6] 沈  舰，黄立兵，曾经纬，等.仓库气氛调控剂对片烟醇化质量的干预分析[J].贵州大学学报（自然科学版），2017，34（1）：29-34，56.
　　收稿日期：2019-11-20
　　作者简介：孙建锋（1977-），男，江苏徐州人，统计师，硕士，主要从事烟叶仓储管理工作，（电话）025-69896203（电子信箱）jsxysjf@163.com。
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