摘 要：蟲害是威脅糧食安全儲存的重要因素之一，糧食一旦發(fā)生蟲害其品質(zhì)會大大降低。目前儲糧害蟲的防治多采用化學(xué)殺蟲劑，其優(yōu)點(diǎn)是廉價(jià)、高效，缺點(diǎn)是會對糧食、環(huán)境甚至人、畜健康產(chǎn)生負(fù)面影響，且會讓害蟲產(chǎn)生抗藥性。為此無殘留、污染少的物理殺蟲技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，常見方法有低溫、氣調(diào)、臭氧、硅藻土、輻照、微波、射頻，每種技術(shù)適用范圍不同。低溫、臭氧、硅藻土、氣調(diào)殺蟲目前可實(shí)現(xiàn)不移動糧堆，在倉內(nèi)直接殺蟲，其中采用臭氧、氣調(diào)方法殺蟲時(shí)需要對糧倉進(jìn)行改造以提高其氣密性。輻照、微波、射頻由于受設(shè)備的限制尚處于試驗(yàn)研究，只能對少量糧食進(jìn)行處理，且殺蟲工藝仍有待于進(jìn)一步研究。物理殺蟲技術(shù)的共性是有利于實(shí)現(xiàn)綠色儲糧，克服了害蟲的抗藥性問題，但其殺蟲工藝有待于深入研究和優(yōu)化。另外該方法所需設(shè)備相對復(fù)雜，成本較高，故應(yīng)采取措施降低成本以期推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：儲糧；害蟲；化學(xué)；物理；殺蟲

自古以來人們將食用不完的糧食儲存起來用于抵御饑荒，應(yīng)對自然災(zāi)害或進(jìn)行交易等，糧食的安全儲存對人民和國家意義重大。糧食在儲藏過程中常見的問題有發(fā)熱、霉變、蟲害等，當(dāng)大面積蟲害發(fā)生時(shí)糧食品質(zhì)會大大降低，甚至無法使用，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年由害蟲和微生物類帶來的儲糧損失占糧食總產(chǎn)量的10%～18%，欠發(fā)達(dá)國家因害蟲造成的損失高達(dá)30%。美國糧食的年損失約為1500～2300萬噸，其中害蟲造成的損失為800～1600萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4.65億美元。我國每年因蟲害造成的糧食損失約達(dá)600萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失在20億元以上。[1]由此可見儲糧害蟲的防治已是引起全世界關(guān)注的普遍性問題。

儲糧害蟲大都屬于昆蟲綱中的鱗翅目和鞘翅目，這其中玉米象、谷蠹、麥蛾、綠豆象、蠶豆象、豌豆象是我國糧庫中最為常見的害蟲。它們侵害完整的糧粒，在表面蛀食后可直達(dá)糧粒內(nèi)部，并在內(nèi)部產(chǎn)卵，幼蟲和蛹在里面發(fā)育。害蟲除了危害完整的糧粒，還侵害破損的糧食，或者糧食碎屑和粉狀物。蛾類成蟲雖不直接危害儲糧，但幼

蟲有發(fā)達(dá)的口器，可通過蛀食、剝食、綴食的方法侵害糧食。生有蟲眼的糧食不僅外觀受到影響，害蟲的排泄物也會降低糧食的食用品質(zhì)、加工品質(zhì)及種用品質(zhì)。當(dāng)蟲害大量發(fā)生時(shí)會使糧食水分變化異常，引起糧堆發(fā)熱、霉變或結(jié)塊，為后期產(chǎn)生的粉食性蟲害形成有益的生存環(huán)境。同時(shí)害蟲蛀食糧食產(chǎn)生的排泄物會提升糧食感染真菌的可能性。在適宜的溫度下，微生物大量繁殖繼而造成糧食變色、變味、發(fā)熱、生霉，不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，誤食后還會威脅人、畜的健康。故采用安全可靠的方法殺滅儲糧害蟲對糧食安全意義重大。隨著技術(shù)的發(fā)展，儲糧害蟲的防治方法越來越多樣化，根據(jù)原理不同，大致分為化學(xué)殺蟲和物理殺蟲方法。

1 化學(xué)殺蟲

化學(xué)殺蟲就是利用殺蟲劑防治儲糧害蟲，常用的殺蟲劑可分為熏蒸藥劑和觸殺藥劑。熏蒸藥劑以氣體狀態(tài)滲透到糧堆中殺死害蟲，結(jié)束后需進(jìn)行通風(fēng)。使用觸殺藥劑時(shí)需將其按比例和糧食混在一起或稀釋成溶液噴灑在糧食上。常見的熏蒸藥劑有磷化鋁、氯化苦、環(huán)氧乙烷、磷化鋅、磷化氫，觸殺藥劑有蟲螨磷、保糧磷、防蟲磷、谷蟲凈等，總體而言觸殺藥劑使用較多?；瘜W(xué)方法具有殺蟲高效徹底，適用范圍廣，成本低，可在不移動糧食的情況下進(jìn)行處理的優(yōu)點(diǎn)，故該方法在我國使用非常普遍。該方法的缺點(diǎn)是會給糧食以及環(huán)境帶來不同程度的污染，對人、畜有一定的毒副作用，使用時(shí)間長了害蟲會產(chǎn)生抗藥性。

2 物理殺蟲

隨著越來越多食品安全問題的曝光和公眾環(huán)保、健康意識的增強(qiáng)，人們對糧食中有害殘留物變得敏感，因此對化學(xué)藥劑的安全使用，進(jìn)一步保障人員、糧食、環(huán)境的安全要求越來越高，探索新穎、環(huán)保、安全的物理殺蟲方法顯得極為迫切。以下將列舉幾種常見的物理殺蟲方法。

2.1 低溫殺蟲

一般而言昆蟲的致死溫度范圍為40℃～10℃，低溫殺蟲是指利用自然或人為的低溫環(huán)境殺滅害蟲，殺蟲功效主要取決于冷凍溫度和冷凍持續(xù)時(shí)間。[2]在北方及高寒地區(qū)的冬季或早春時(shí)節(jié)，以適宜的堆放厚度（保證糧層內(nèi)溫度低于0℃）把糧食攤放在室外冷凍6小時(shí)以上即可凍死玉米象、谷蠹。當(dāng)糧食過多時(shí)需要增加冷凍時(shí)間，連續(xù)冷凍幾天并在此過程中多翻動糧食，使其內(nèi)部溫度均勻，從而保證殺蟲效果。如遇霜雪天氣應(yīng)堆起蓋好，防止糧食水分增加。待冷凍結(jié)束后將糧食存入倉中，儲存過程中可開窗，利用冬天的自然風(fēng)通風(fēng)換氣，同時(shí)要經(jīng)常翻動糧面，以便迅速降低糧溫。為了獲得更好的降溫效果，可同時(shí)采取機(jī)械通風(fēng)。當(dāng)糧溫降至外界溫度時(shí)可停止通風(fēng)，使糧食繼續(xù)保持低溫，直至害蟲死亡。南方地區(qū)出現(xiàn)自然低溫的概率較低，溫度雖不足以致死，但也能抑制害蟲生命活動，降低其繁殖速率，從而避免大規(guī)模蟲害發(fā)生。當(dāng)自然條件難以殺蟲時(shí)，可利用冷庫來調(diào)節(jié)糧食溫濕度，但要想達(dá)到理想效果耗時(shí)較長，不僅效率低，成本也較高。

2.2 氣調(diào)殺蟲

氣調(diào)殺蟲的原理是在一定的封閉體系內(nèi)，通過降低氧氣濃度，增加二氧化碳或氮?dú)獾臐舛葋硪种坪οx生命活動（圖1）。當(dāng)氧氣濃度低至2%～4%時(shí)，害蟲會窒息而亡，該技術(shù)現(xiàn)被用于殺滅檔案、糧食中的害蟲。[3]氣調(diào)由于具有高效、無污染的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)綠色保糧，而且該方法對多種害蟲有效，解決了害蟲耐藥性問題。但是用該技術(shù)進(jìn)行儲糧害蟲防治時(shí)，需要對倉房進(jìn)行氣密性改造，否則難以取得理想的殺蟲效果。另外還要有專門的氣體制備設(shè)備，故該方法的成本較高。

2.3 臭氧殺蟲

臭氧對細(xì)菌、霉菌、病菌具有極強(qiáng)的殺滅力，故廣泛用于食物、飲用水、空氣的凈化，果蔬的保鮮、防霉及除臭等領(lǐng)域。近年來臭氧技術(shù)在糧食儲存中的研究也取得了進(jìn)展。[4]利用臭氧可有效抑制害蟲的生長繁殖和霉變，同時(shí)還能降解糧食中的農(nóng)藥殘留。由于臭氧為氣體，能迅速彌漫到整個糧倉，可實(shí)現(xiàn)無死角滅菌殺蟲，具有無殘留，污染少等優(yōu)點(diǎn)。與利用二氧化碳和氮?dú)獾臍庹{(diào)儲糧相比較，臭氧通風(fēng)殺蟲對糧倉密封性要求較低，設(shè)備投資小，運(yùn)行成本低。但是臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，具有腐蝕性，且濃度過高時(shí)對人體有副作用，因此使用非常有限。

2.4 硅藻土殺蟲

硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅藻的遺骸所組成，其化學(xué)成分以SiO2為主，在建筑業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。硅藻土可用于制作殺蟲劑，可消滅谷蟲，米象，谷盜類等絕大多數(shù)儲糧害蟲。硅藻土在使用時(shí)需與曬干的糧食充分?jǐn)嚢韬蟛趴扇雮}，也可在糧食入倉的同時(shí)隨著輸送帶施用。當(dāng)糧食中存在害蟲時(shí)，硅藻土?xí)潅ハx體表，吸收昆蟲體表的蠟質(zhì)層及體內(nèi)的水分，使其失水而死?；煊泄柙逋恋募Z食對新生害蟲有強(qiáng)大的抑制、殺滅作用，使其不能大量繁殖，并可迅速消滅外來害蟲，從而使糧食不受害蟲侵害。[5]硅藻土殺蟲過程中無任何化學(xué)反應(yīng)，對人類、畜及環(huán)境都很安全。它殺蟲范圍廣，幾乎適用于所有害蟲，大大降低了使用成本。相較于化學(xué)殺蟲劑，硅藻土無殘留，不降解，和糧食混合后能一直起保護(hù)作用，是種一勞永逸的殺蟲方法。

2.5 輻照殺蟲

輻照技術(shù)是指利用放射源的輻射照射處理對象，該技術(shù)被廣泛用于醫(yī)療、工業(yè)、食品、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。由于處理對象和目的各不相同，所用的射線種類和劑量也存在差異。輻照殺蟲多用X射線、γ射線、電子束等照射害蟲，使其體內(nèi)發(fā)生一系列的生理變化，導(dǎo)致其代謝紊亂，喪失生殖能力，最終死亡。[6]殺蟲時(shí)使用的輻射劑量必須合適，若劑量過小，害蟲致死率低；反之，會對糧食產(chǎn)生一些副作用，如抑制小麥種子的萌發(fā)。用該方法殺蟲時(shí)處理的糧食不宜過多，將糧食薄薄攤開，這樣射線穿入糧食內(nèi)部，才能取得理想的殺蟲效果。因此該方法只適用于試驗(yàn)研究，其實(shí)用性受到限制。輻照殺蟲對設(shè)備要求較高，成本較大。另外由于放射線對人體有害，因此操作人員要做好防護(hù)，并做好輻照源的遮蔽處理。除此糧食輻照殺蟲還面臨公眾接受性的問題，其安全性有待于進(jìn)一步研究。

2.6 微波殺蟲

微波是一種超高頻電磁波，其頻率高達(dá)300 MHz～300 GHz，波長僅為1 mm～1 m。微波的熱效應(yīng)可用于糧食殺蟲，它產(chǎn)生的高溫可使害蟲因脫水、體內(nèi)蛋白質(zhì)變性而死。[7]除了害蟲，微生物中的蛋白質(zhì)也會因?yàn)檫^熱遭到破壞，故該方法還可殺死糧堆中的微生物。使用化學(xué)藥物殺蟲時(shí)具有針對性，有的害蟲會對某種藥品存在耐藥性。微波殺蟲對一切害蟲均有效，具有殺蟲徹底、效率高的優(yōu)點(diǎn)。除此微波能量深入糧堆內(nèi)部轉(zhuǎn)為熱量使糧食和害蟲升溫，不依靠熱傳導(dǎo)，能夠?qū)Z堆內(nèi)外同時(shí)加熱，故內(nèi)外溫差小，溫度分布均勻（圖2）。微波加熱效率高，溫升迅速，預(yù)熱時(shí)間短，節(jié)省能源，且對糧食、環(huán)境不會造成污染。但是微波的波長短，穿透深度通常僅為幾厘米，當(dāng)處理的糧食過多時(shí)溫度均勻性差，故該方法適用于處理少量樣品。

2.7 射頻殺蟲

射頻是一種高頻交流電磁波，其頻率范圍為300 KHz～300 MHz，波長范圍為1 m～1 km。射頻除了可用于傳遞信息，其本身所攜帶的能量還可用于加熱。加熱原理與微波類似，即把被加熱物料吸收來的電磁波能轉(zhuǎn)換成熱能，使物料內(nèi)外同時(shí)均勻受熱，克服了傳統(tǒng)利用傳導(dǎo)、對流及輻射加熱速率低的不足。該技術(shù)在食品、農(nóng)產(chǎn)品的殺蟲、殺菌、干燥、蒸煮、解凍及鈍化酶活性等方面具有潛在應(yīng)用優(yōu)勢。

射頻具有選擇性加熱的特性。加熱過程中溫度場分布受物料介電特性的影響，而介電特性又與物料溫度、含水率相關(guān)。通常情況下射頻能會集中在溫度低，含水率高的位置（該類位置具有較高的介電常數(shù)和介電損耗），因此這類位置升溫更快。由于害蟲的含水率（75%～85%）一般遠(yuǎn)高于糧食，因此在用射頻防治儲糧蟲害時(shí)，害蟲由于升溫速率較快先達(dá)到致死溫度，而糧食由于加熱速率較慢，溫度較低，從而達(dá)到殺滅害蟲的同時(shí)又保證了糧食品質(zhì)不受影響的目的（圖3）。另外射頻的量子能量不足以破壞物質(zhì)分子間的化學(xué)鍵或改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故可較好地保持其原有的外觀色澤、口感和營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)該技術(shù)在加熱過程中不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)，是一種對人體無害的熱處理方法。由于射頻的波長遠(yuǎn)大于微波，穿透深度可達(dá)數(shù)米，可使物料表面與內(nèi)部同時(shí)受熱，使殺蟲更為徹底，更適用于較大體積的樣品殺蟲。[8]另外，射頻加熱時(shí)間短，可有效避免害蟲在加熱過程中耐熱性增強(qiáng)，因此在糧食殺蟲方面潛力巨大。

3 物理殺蟲技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的發(fā)展，物理殺蟲技術(shù)越來越多樣化。但是能夠在倉內(nèi)直接應(yīng)用且最方便的技術(shù)是硅藻土殺蟲。低溫殺蟲需要在外界環(huán)境適宜的情況下才能實(shí)施，否則要給倉房加入制冷系統(tǒng)。臭氧、氣調(diào)殺蟲需要對倉房進(jìn)行氣密性改造，其中后者對氣密性的要求更高。另外當(dāng)臭氧、二氧化碳、氮?dú)鉂舛冗^高時(shí)對會對人體造成不適，氣體對害蟲的致死濃度有待于進(jìn)一步研究。輻照、微波、射頻技術(shù)目前尚不能在倉內(nèi)應(yīng)用，僅限于試驗(yàn)研究，但可在糧食入倉前對糧食進(jìn)行預(yù)處理，從而降低大規(guī)模蟲害發(fā)生的概率。輻照殺蟲的放射源對人體和糧食存在安全隱患，故該方法在糧食殺蟲中使用并不廣泛。微波和射頻技術(shù)原理一樣，區(qū)別是穿透能力不一樣，故當(dāng)處理的糧食較多時(shí)，射頻優(yōu)于微波。

每種殺蟲方法都有一定的適用范圍，有時(shí)單獨(dú)采用一種技術(shù)難以取得理想的效果，故可以將幾種方法組合來提升殺蟲可靠性，例如可以將低溫、氣調(diào)、臭氧、硅藻土等技術(shù)結(jié)合使用。雖然有關(guān)物理殺蟲技術(shù)的研究取得了一些成果，但要想將其真正在實(shí)際中應(yīng)用，還應(yīng)該針對不同手段優(yōu)化殺蟲工藝，以求在滿足經(jīng)濟(jì)性要求的前提下獲得較好的殺蟲效果。

4 結(jié)論

通過分析常見的儲糧害蟲防治技術(shù)可以看出化學(xué)殺蟲技術(shù)盡管廉價(jià)普遍，但由于其對糧食、環(huán)境甚至人畜健康有一定的副作用，因此物理防蟲手段越來越被重視。常見的物理殺蟲方式有低溫殺蟲、臭氧殺蟲、硅藻土殺蟲、氣調(diào)殺蟲、輻照殺蟲、微波殺蟲、射頻殺蟲，這類殺蟲的污染較小，可利于實(shí)現(xiàn)綠色儲糧。硅藻土殺蟲成本較低，臭氧、氣調(diào)殺蟲對倉房氣密有要求，但這三種方法都可在倉內(nèi)應(yīng)用。其余方法目前還不能在倉內(nèi)應(yīng)用，每次處理的量相對較小?？傮w而言，物理殺蟲的工藝值得進(jìn)一步研究和優(yōu)化，該方法成本相對較高，因此要在實(shí)際中應(yīng)用還應(yīng)降低成本。

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作者簡介：郝倩（1988），女，陜西寶雞人，碩士，教師。