储粮害虫熏蒸剂和防护剂的研究概况

储粮害虫熏蒸剂和防护剂的研究概况

胡 刚1,徐汉虹2,胡 林2

(1.安徽大学化学系,安徽合肥 230039;

2.华南农业大学昆虫毒理研究室,广东广州 510642)

摘 要:综述了储粮害虫熏蒸剂和防护剂的应用现状,对化学合成杀虫剂、昆虫生长调节

剂、昆虫信息素、植物性杀虫剂等研究成果在储粮害虫防治中的应用情况进行了概述。

关键词:储粮害虫;熏蒸剂;防护剂

中图分类号:Q965.9 O622 文献标识码:A 文章编号:1000-2162(2001)04-0094-08

0 引 言

在粮食的储藏过程中,因害虫大量繁殖常常导致粮食的严重污染和损失。目前最为有效和经济的防治虫害的手段是化学药剂熏蒸法和施用防护剂法。熏蒸可以迅速地大规模地歼灭害虫,防护剂的正确使用可以有效地抑制虫害的发生。

储粮害虫防治有其特殊性,它与农作物害虫防治相比,在防治战略、防治背景和防治方法的安全性评估上与之有较大区别。在防治战略上,农作物害虫防治可以采用害虫综合治理的控制战略,将虫害控制在经济限阀之下;而储粮害虫的防治战略是全部杀灭战略,要尽可能避免幸存的害虫将其抗性基因遗传给后代而导致害虫抗性增强。在防治背景上,有别于作物害虫处于自然环境中,储粮害虫完全置于人工环境之中,人为可控制的因素增加,相应的可选择的控制方案多样。在安全性评价中,农作物防治要求防治剂对非靶标植物、动物以及环境如土壤、水源污染等影响最少,农药的残留问题也因在自然界环境下农药的降解而不显得格外突出;相反,因粮食将变成食品进入人体,人们对熏蒸剂和防护剂的残留毒性的要求远比作物和林业用药高,能通过残留及卫生学评价的储粮害虫杀虫剂极为有限,新的储粮害虫熏蒸剂和防护剂的应用远滞后于作物杀虫剂开发速度。

目前储粮害虫熏蒸剂和防护剂的研究主要集中在两个方面。首先是正确有效地利用好现有的为数不多的熏蒸剂和防护剂,通过施用方法和剂型的改进,有效地杀灭害虫,避免害虫抗性的发展,尽可能地延长现有杀虫剂的使用寿命;其次是将现有杀虫剂包括化学合成杀虫剂、昆虫生长调节剂、昆虫信息素、植物性杀虫剂等研究成果应用于储粮害虫的防治。本文拟就熏蒸剂及防护剂的研究及剂型改进概况作一介绍。

收稿日期:2001-05-16

基金项目:中华农业科教人才基金资助项目(98-03-B-06)

作者简介:胡刚(1968-),男,安徽宁国人,安徽大学助理研究员,硕士.

2001年12月

第25卷第4期安徽大学学报(自然科学版)Journal of Anhui University Natural Science Edition December 2001Vol.25No.4

1 储粮害虫熏蒸剂的研究与应用

目前,在世界范围内广泛使用的熏蒸剂为磷化氢和高效快速的溴甲烷,但研究表明,溴甲烷可致臭氧分解。据估计,全球臭氧减少的1/10可能与使用溴甲烷熏蒸剂有关,为此,2005年欧洲将禁用溴甲烷,到2015年全球范围内也将禁用熏蒸剂溴甲烷。目前,磷化氢已成为主要熏蒸剂[1]。然而,由于储粮害虫对磷化氢抗性的日益发展和蔓延[2],磷化氢的杀虫效果正在下降,这引起人们的普遍忧虑,因为一旦磷化氢失去作用,在短期内很难获得这种高效,低残毒,广谱,廉价易得的熏蒸剂的代用品。

众多的研究表明,在全球范围内正确使用磷化氢熏蒸法是有效减缓抗性产生的有效途径。良好的密封条件,适当的低剂量,较长的作用时间以达到相应的C T 乘积值是现实储粮害虫100%杀灭的关键。R.G .Winks 证明,杀虫药效与C T n 成正比,其中n<1,磷化氢熏蒸作用时间是比其浓度更重要的关键因子。如何实现粮仓内磷化氢浓度空间上的均匀分布和如何延长磷化氢有效作用时间,成为人们研究的热点。

为此,磷化氢的熏蒸方法也相应得到改进,低剂量间隔重复熏蒸采用了待卵、蛹在成虫或羽化后加以杀灭的方法,无需采用高剂量磷化氢杀灭非敏感性的卵、蛹;如果将磷化铝用塑料膜包裹,磷化铝与空气中水蒸汽的接触受阻,磷化氢气体将受控释放,这将有效地延长熏蒸时间,获得较大C T 值,从而增强防治效果。Ruan Qicuo [3]对袋装小麦和稻谷进行磷化铝缓释熏蒸试验表明,用0.06mm 厚的聚乙烯缓释袋按3.39g.m -3的剂量包裹的磷化氢放入谷物中,可保证一年之内无虫害;梁权[4]

为使磷化氢实现空间上均匀的分布以解决深粮层的杀虫问题,发展了低剂量环流熏蒸技术。环流熏蒸一般加二氧化碳混合熏蒸,二氧化碳的加入既能增效又可提高磷化氢抗燃爆性。Lu jian hua [5]等用2g.m -3的低剂量进行仓库环流熏蒸288h 后,害虫致死率达100%。一些国家还开发了专门的环流熏蒸系统,其设备已商品化,其中CIF 和sirocric 等系统充分展示了环流熏蒸的低剂量、方便和高效的特点。

尽管寻求磷化氢的替代品步履艰难,但研究并未停止。氰化氢、环氧乙烷、二氯乙烯、二溴乙烯等已投入实用,但氰化氢剧毒,环氧乙烷易爆,二氯乙烯和二溴乙烯既易燃又破坏臭氧层,它们的使用都受到限制。

一硫一氧化碳(COS)是一种无色无味的易燃气体,杀虫谱广,有较强的谷物穿透性和扩散性。这种气体既可以用于短时间高浓度熏杀,也可以采用低浓度长时间的熏蒸方法,它对种子的发芽率也无影响。Zettler [6],Desmarchelier [7],Plarre [8]和Reichmuth 还有Zettler [9]分别研究了COS 的杀虫效果,实验结果显示,尽管C OS 的杀虫速度比溴甲烷慢,但比磷化氢快,更重要的是谷物对它的吸收远比溴甲烷少,可达到较高的C T 值,残留也低。但该化合物水解时产生的H 2S 可能会对哺乳动物造成危害等问题。

Sufury Fluoride 简称SF(SO 2F 2)也被认为是一种有潜力的熏蒸剂。C.H.Bell [10]实验显示,SF 对高耐受力的昆虫卵有很高的杀灭率。Ephestia Kuehnidlla 卵在C T 乘积达1000g.h.m -3将不能孵化,在800g.h.m -3时不能出现成虫。与溴甲烷比较,SF 在小麦、稻中的吸收少,解吸快,在食物中的永久性残留也比溴甲烷少,可用于空仓灭虫。

碘代甲烷的生物活性机理与溴甲烷相类似,在大气中降解半衰期为4-8d,远少于溴甲烷的2年。该物质释放到大气中后,绝大部分在到达臭氧层前就分解了,其臭氧层降解系数95第4期胡 刚,等:储粮害虫熏蒸剂和防护剂的研究概况