曹文杰 周毅勛 黃榮輝 郭超

[摘要]在500Pa正壓半衰期為146s的高大平房倉，采用糧面投藥的方式，研究了不同磷化鋁施藥劑量下糧堆內(nèi)磷化氫濃度的變化，分析了磷化氫在糧堆內(nèi)均勻性規(guī)律。結(jié)果表明，不同磷化鋁施藥劑量下，高大平房倉糧堆內(nèi)部磷化氫濃度首次施藥熏蒸階段和補藥熏蒸階段濃度和時間符合指數(shù)模型。補藥熏蒸期間，磷化氫衰減的速率小于首次熏蒸期間的衰減速率。

[關(guān)鍵詞]高大平房倉;早秈稻;磷化氫;熏蒸

中圖分類號：S379.5 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201910

磷化氫自19世紀中期以來是殺滅儲糧害蟲最受歡迎的熏蒸劑。在我國自20世紀60年代初期應(yīng)用以來，其一直是儲糧害蟲化學(xué)防治中最主要的熏蒸[1]。谷物在長期儲存過程中會受到害蟲的侵擾，通常需要使用諸如磷化氫等熏蒸劑對儲糧進行適度熏蒸，從而殺死害蟲，因此熏蒸被廣泛地用于儲糧系統(tǒng)的害蟲防治[2]。過量長期不合理使用磷化氫熏蒸劑，一方面會使得害蟲產(chǎn)生耐藥性，另一方面可能導(dǎo)致熏蒸劑在糧食中的殘留。特別是由于絕大多數(shù)谷物被加工成食品，谷物在熏蒸后的殘留受到嚴格限制，科學(xué)合理地使用磷化氫熏蒸是糧食倉儲企業(yè)面臨的一個關(guān)鍵問題。

目前，對于密封性能不太好的倉房，國內(nèi)糧食倉儲企業(yè)熏蒸多采用糧面施藥，利用磷化鋁自然潮解熏蒸，待磷化氫濃度降低到一定濃度時補藥熏蒸，以期殺滅儲糧害蟲。李佳麗等[3]采用磷化氫和二氧化碳倉外，分2次施藥熏蒸，環(huán)流并保持磷化氫濃度在760～370mL/m3的濃度變化水平，可在15d的時間內(nèi)完全致死強抗性銹赤扁谷盜。劉合存等[4]在500Pa正壓半衰期為30s的拱板倉中，首次施入磷化鋁片劑44kg后，倉內(nèi)磷化氫濃度下降很快，以后分別分3次補充施藥6kg、12kg、12kg，倉內(nèi)磷化氫濃度保持在200mL/m3以上的時間維持45d，有效地防治了抗性為488倍的嗜卷書虱。程蘭萍等[5]在拱板倉內(nèi)首次施藥10kg，后補藥熏蒸3kg，熏蒸后害蟲死亡率為100%。

文章采用糧面投藥的方式，研究了高大平房倉首次施藥熏蒸和補藥熏蒸期間糧堆內(nèi)磷化氫濃度的變化規(guī)律，探討了磷化氫在糧堆內(nèi)均勻性規(guī)律，為高大平房合理使用磷化氫熏蒸作業(yè)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房及儲糧情況

珠海市斗門區(qū)糧食收儲公司六鄉(xiāng)糧庫4P3-3號高大平房倉，長26m，寬21m，裝糧線高度7m，倉內(nèi)體積2 065m3，設(shè)計倉容2 670t，墻體為490mm厚燒結(jié)頁巖實心磚，倉頂為自呼吸通風(fēng)雙層板式屋蓋，倉架為鋼筋混凝土門式鋼架。4P3-3號倉具體儲糧情況見表1。

1.2 試驗器材和設(shè)備

56%磷化鋁片劑（豐收牌）：沈陽農(nóng)藥有限公司;磷化氫檢測儀（型號：HL-210-PH3），（0-2000）×10-6： 北京佳糧科貿(mào)有限公司;磷化氫報警儀（型號：HL-200-PH3），（0-20-200）×10-6：北京佳糧科貿(mào)有限公司;CQMY型倉房氣密性測定裝置：河南未來機電工程有限公司;DP2000型智能數(shù)字微壓計：上海永智儀表設(shè)備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 倉房氣密性測定

參照《糧油儲藏 平房倉氣密性要求》（GB/T 25229-2010）[6]。

1.3.2 磷化氫濃度檢測點的設(shè)置

磷化氫濃度檢測點設(shè)置參照《糧油儲藏技術(shù)規(guī)范》（GB/T 29890-2013）[7]。濃度檢測從熏蒸次日開始，每天定時檢測1次。

1.3.3 熏蒸方式及環(huán)流工藝

采用糧面投藥方式，共計用藥51kg，第1次施藥單位用藥量按照6g/m3計，投藥后環(huán)流16h，濃度低于100mL/m3開始補藥熏蒸，單位用藥量按照4g/m3計，環(huán)流6h。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)差異顯著性分析，采用SPSS 17.0。

均勻性指數(shù)N1? ? ? ? ?（1）

濃度比指數(shù)N2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式中：C為磷化氫濃度，mL/m3;MinC為磷化氫最低濃度，mL/m3;MaxC為磷化氫最高濃度，mL/m3。

2 結(jié)果與分析

2.1 4P3-3號倉氣密性分析

采用正壓式離心風(fēng)機向倉內(nèi)正壓打壓，用膜盒壓力表測試倉內(nèi)壓力從500Pa降低至250Pa所需時間，結(jié)果見表2。由表2可知，4P3-3號倉壓力半衰期為148s，根據(jù)《糧油儲藏 平房倉氣密性要求》（GB/T 25229-2010），4P3-3號倉達到熏蒸倉二級要求。

2.2 糧堆內(nèi)磷化氫濃度變化情況分析

4P3-3號倉糧堆內(nèi)磷化氫濃度變化情況見圖1、圖2。由圖1、圖2可知，首次施藥熏蒸期間和補藥期間，整倉磷化氫濃度變化隨熏蒸時間先增加后降低。首次施藥熏蒸期間，磷化氫濃度在第2d達到最高濃度993.3mL/m3，然后開始衰減，在第16d磷化氫濃度降低至75mL/m3。首次施藥熏蒸衰減期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度符合衰減階段模型II[8]：

C=1 631.1e-0.189t，（R2=0.989 9）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

模型中C為磷化氫濃度，mL/m3;t為熏蒸時間，d;e為自然指數(shù)。

補藥期間，磷化氫濃度在第3d達到最高濃度680.0mL/m3，然后開始衰減，在第13d磷化氫濃度降低至200mL/m3。衰減期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度符合衰減階段模型II[8]：

C=940.36e-0.135t，（R2=0.985）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （4）

模型中C為磷化氫濃度，mL/m3;t為熏蒸時間，d;e為自然指數(shù)。

2.3 糧堆內(nèi)磷化氫濃度均勻性分析

4P3-3號倉糧堆內(nèi)各檢測點濃度變化情況及磷化氫平均濃度、最低濃度和最高濃度的變化分析，如表3所示。從時間上講，糧堆內(nèi)部磷化氫濃度存在較大幅度的變化，從空間上講存在分布的不均勻。在首次施藥熏蒸期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度升高至最高濃度993.3mL/m3后濃度開始降低，濃度比指數(shù)在0.86～0.50;補藥熏蒸期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度比指數(shù)在0.85～0.59。《磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程》（LS/T 1201-2002）指出，個氣體取樣點最低濃度與最高濃度比指數(shù)在0.6以上時視為基本均勻[9]。由圖3可知，磷化氫濃度除在12～16d濃度比指數(shù)低于0.6，且濃度低于200mL/m3，其余時間均高于0.6。同時，均勻性指數(shù)N1和濃度比指數(shù)N2變化趨勢基本一致，根據(jù)SPSS 17.0雙變量顯著性分析，在95%的置信區(qū)間，均勻性指數(shù)N1和濃度比指數(shù)N2之間相伴概率為0.00，存在顯著的相關(guān)性。

3 討論與結(jié)論

采用糧面投藥的方式，研究了不同磷化鋁施藥劑量下，高大平房倉糧堆內(nèi)磷化氫濃度的變化，分析了磷化氫在糧堆內(nèi)均勻性規(guī)律，結(jié)果表明，從時間上講，高大平房倉糧堆內(nèi)部磷化氫濃度存在較大幅度的變化，從空間上講磷化氫濃度存在分布的不均勻。糧堆內(nèi)磷化氫濃度衰減階段的濃度和時間符合指數(shù)模型C=ae-bt（a>0;b>0）（其中C為磷化氫濃度，mL/m3;t為熏蒸時間，d;e為自然指數(shù)）[8]，其中首次施藥熏蒸衰減期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度符合衰減階段模型II：C =1 631.1e-0.189t，（R2 = 0.989 9），補藥熏蒸衰減期間，糧堆內(nèi)磷化氫濃度符合衰減階段模型II：C =940.36e-0.135t，（R2 = 0.985）。首次熏蒸和補藥熏蒸期間，糧堆內(nèi)磷化氫的衰減速度常數(shù)b分別為0.189，0.135，即補藥熏蒸磷化氫衰減的速率小于首次熏蒸期間。

同時，糧堆內(nèi)磷化氫濃度從第12d濃度為156.7mL/m3至第16d濃度為75.0mL/m3，糧堆內(nèi)磷化氫均低于200mL/m3，而最低濃度與最高濃度比指數(shù)均低于0.6，這表明糧堆內(nèi)磷化氫濃度的均與性可能與糧堆的濃度高低存在關(guān)聯(lián)。實際上，大多數(shù)糧庫存在磷化氫低濃度長期密閉熏蒸，有些時候糧堆內(nèi)磷化氫濃度低于200mL/m3，熏蒸過程長時間維持較低濃度可能導(dǎo)致糧堆內(nèi)磷化氫不均勻分布，導(dǎo)致糧堆內(nèi)害蟲未被徹底殺死。此外，文章中均勻性指數(shù)和濃度比指數(shù)變化趨勢一致，存在顯著的相關(guān)性。選取一個指標作為糧堆內(nèi)磷化氫均勻性判定的指標，值得進一步研究探討。

根據(jù)《糧油儲藏技術(shù)規(guī)范》（GB/T 29890-2013）E.1，當溫度為25℃以上時，不同蟲種不同密閉時間的磷化氫熏蒸最低有效濃度設(shè)定要求，磷化氫保持最低有效濃度為200mL/m3的密閉時間保持時間超過14d以上，150mL/m3時應(yīng)超過21d，100mL/m3時應(yīng)超過28d[7]。4P3-3號倉倉平均糧溫為29℃。由表3可知，磷化氫保持最低有效濃度分別為200mL/m3、 150mL/m3、100mL/m3時，糧堆密閉的時間分別為25d、26d、30d。從理論上講，這表明該糧堆中扁谷盜類（屬）、蛾類、谷蠹、米象、書虱、螨類、赤擬谷盜、米扁蟲及其他抗性蟲種均應(yīng)被完全殺滅。

參考文獻

[1] 韓志強，陳亮，郭超，等.淺圓倉磷化氫雙向內(nèi)環(huán)流熏蒸效果研究[J].糧油食品科技，2018，26（4）：63-67.

[2] 王遠成，Thorpe G R，趙會義，等.儲糧熏蒸過程中磷化氫濃度的分布模型及驗證研究[J].中國糧油學(xué)報，2015，30（7）：81-84.

[3] 李佳麗，王殿軒，崔運祥，等.實倉與模擬熏蒸完全致死磷化氫抗性銹赤扁谷盜試驗研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2016（5）：12-15.

[4] 劉合存，王殿軒，王法林，等.補充施藥保持磷化氫濃度熏蒸抗性書虱實倉試驗[J].糧食儲藏，2011（1）：13-15.

[5] 程蘭萍，李秀昌.普通房式倉磷化氫倉內(nèi)環(huán)流熏蒸殺蟲試驗報告[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報，2002，23（2）：55-58.

[6] GB/T 25229-2010.糧油儲藏 平房倉氣密性要求[S].

[7] GB/T 29890-2013.糧油儲藏技術(shù)規(guī)范[S].

[8] 郭超，王殿軒，勞傳忠，等.熏蒸過程糧堆磷化氫濃度變化模型及驗證研究[J].中國糧油學(xué)報，2018，33（1）：143-149.

[9] LS/T 1201-2002.磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)規(guī)程[S].