砖圆仓惰性粉上下结合式施用工艺研究

陈加忠1,杨 超1,郑 颂2,黄美香1,张振军3

(1.福建省储备粮管理有限公司,福建福州 350001;

2.福建省储备粮管理有限公司漳州直属库,福建漳州 363005;

3.国家粮食局科学研究院,北京 100037)

摘 要:选择砖圆仓进行上下结合式喷施惰性粉实验,采用粉尘采样法测定惰性粉分布情况,并通过预埋虫笼检查惰性粉气溶胶的直接杀虫效果,同时采用综合害虫监测方法对粮仓防虫效果进行评价。结果表明,上下结合式施用工艺能使惰性粉到达粮堆内部,并且在长达10个月的虫情监测中均处于基本无虫粮状态,无需采用磷化氢熏蒸杀虫。

关键词:惰性粉;砖圆仓;上下结合式;施用

食品级惰性粉(以下简称惰性粉)是一种新型物理型防护剂[1-2],属于食品级添加剂,其主要成分是无定形的二氧化硅[3]。惰性粉落入害虫关节后,磨损节间膜,致其丧失运动能力。同时,粉粒吸收体液,虫体大量失水,很快导致害虫死亡[4-5]。惰性粉不仅对米象、玉米象、书虱、锈赤扁谷盗、赤拟谷盗、杂拟谷盗、谷蠹等常见储粮害虫成虫有防治效果[6-8],对赤拟谷盗、烟草甲和锯谷盗的卵和一龄幼虫有防治效果[9]。惰性粉目前的施用工艺是利用喷粉机将惰性粉喷出,使其与空气形成气溶胶,再通过风机驱动形成气固两相流。气溶胶颗粒在通粮粒空隙的过程中,主动接触害虫使其死亡。停止通风后,惰性粉被粮粒吸着,形成粮粉混合层,起到对粮堆的害虫防治作用[10]

漳州库储粮害虫发生频率较高,害虫防治一直是粮食储藏的主要难题。由于一些仓房气密性等条件较差以及扁谷盗类害虫抗性严重等因素[11-12],导致传统的磷化氢熏蒸防治效果不佳。而惰性粉对扁谷盗类害虫防治效果好,并且对仓房气密性要求不高,因此考虑采用惰性粉防护剂进行储粮害虫防治。惰性粉气溶胶防虫技术在横向通风系统和竖向通风系统的应用研究已有报道[13],而漳州直属库拥有几组砖圆仓,粮堆厚度高达10.8 m,惰性粉喷施过程中形成的气固两相流能否穿透如此厚度的粮层,如何实现砖圆仓的整仓防护目标,目前尚无相关研究报道。

为了确保惰性粉能够在整仓均匀分布,本实验首次采用上下结合式施用惰性粉,探索该施用工艺在砖圆仓的可行性。通过与空白对照仓的对比,评价储粮害虫防治效果,为完善砖圆仓施粉工艺提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验粮仓

以福建漳州储备库的Z6砖圆仓为实验粮仓,直径15 m,堆粮高10.8 m,设计仓容1 400 t,储存粮食品种为澳大利亚白麦,水分10.4%,杂质0.5%,容重835 g/L,实际储粮量1 368.72 t。

以福建漳州储备库的P4高大平房仓为对照粮仓,仓房长42 m,宽24 m,粮堆安全线高度6 m,设计仓容5 400 t,储存粮食品种为江苏红麦,水分12.5%,杂质0.5%,容重774 g/L实际储粮量5 365 t。

1.2 供试虫源

长角扁谷盗Cryptolestes pusillus(Oliver):北京品系,以全麦粉∶燕麦片∶酵母∶碎麦=5∶3∶3∶1为饲料,在温度(28±1)℃,相对湿度75%±5%的条件下培养。

赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst):澳大利亚品系,养法同长角扁谷盗。

玉米象Sitophilus zeamais:北京品系,以水分含量为14%±5%的全麦粉为饲料。

1.3 实验器材

WF-700喷粉机2台;4-72c 6-4离心风机(功率7.5 kW)2台;CCZ20粉尘采样器3台;FA2004万分之一天平;粘虫板;瓦楞纸板;扦样器和探管诱捕器。

1.4 实验方法

1.4.1 惰性粉施药工艺

Z6试验仓为一个通风单元,单仓设2条风道,每条风道连接1台移动式离心通风机,置于仓外施行负压抽风或者正压鼓风。惰性粉经喷粉机喷出后,与空气混合形成气溶胶。先施行负压抽风,惰性粉气溶胶随气流经粮面进入粮堆,旨在粮堆较上部分形成浓度较高的防护层。然后施行正压鼓风,惰性粉随气流经粮堆底部进入粮堆,旨在粮堆较上部分形成浓度较高的防护层。

1.4.2 施药方法

设置施药浓度为10 mg/kg,Z6仓实际储粮量为1 300 t,故实际惰性粉施用量约15 kg。先将喷粉机置于粮堆表面,采用负压式通风方式,惰性粉气溶胶随气流从粮堆表面到达粮堆内部,施粉量10 kg。然后将喷粉机置于通风道口,采用正压式通风方式,惰性粉气溶胶从粮仓底部入风口到达粮堆内部,施粉量5 kg。

P4高大平房仓于2015年1月2日熏蒸结束,作为不施用惰性粉的对照仓。

1.4.3 惰性粉分布的检测方法

分别在实验仓粮面上2 m、粮面下0.3、1、2、5 m设置为采样层。每层在中心、距中心点3 m处对称位置设置3个取样点,设置采样管。对照仓不做处理。施粉10 min后,从上往下开始采集,每个采样点采集30 min,采用“惰性粉气溶胶浓度公式”计算每个采样点的惰性粉浓度,公式如下:

c—惰性粉气溶胶浓度,mg/L;M—粉尘采样膜采样后的重量,mg;m—粉尘采样膜采样前的重量,mg;v—流量,L/min;t—采样时间,min。

根据不同粮层的惰性粉浓度评价其分布的均一性。

1.4.4 防虫效果评价方法

1.4.4.1 虫笼评价

(1)虫笼制作准备100目尼龙绢制虫笼6个,规格100 mm×200 mm。每个虫笼中分别加入长角扁谷盗、赤拟谷盗、玉米象20头,并加入10 g左右碎麦作为饲料。

(2)虫笼布置在Z6试验仓距离粮面中心0、3和7 m处埋设虫笼,深度约200 mm。另取3个虫笼埋设于P4对照仓粮堆深约200 mm处作为对照。

(3)虫笼害虫检测待惰性粉完全沉降后,取回虫笼并带回实验室放置于在温度(30±1)℃,相对湿度75%±5%的条件下培养,9天后检查试虫死亡情况。根据害虫死亡情况,评价惰性粉直接杀虫效果。

1.4.4.2 诱捕器检测评价

(1)检查点设置Z6试验仓粮面设5个粮面检查点,分别在粮面圆心和两条垂直直径的端点处。在粮面监测点下0.3、3和6 m处设置为粮堆内部检查点,共15个内部检测点。

P4对照仓在粮堆粮面中部和四角设置5个粮面检查点。在粮面监测点下0.3、3和6 m处设置为粮堆内部检查点,共15个内部检测点。

(2)诱捕器监测将瓦楞纸板和粘虫板放置于粮面检查点处,旨在监测粮面储粮害虫的发生情况。同时采用取样筛检法和探管诱捕法监测粮堆内部储粮害虫。监测周期均为7 d。

1.4.5 数据分析

采用excel软件进行数据的统计与分析。

2 结果与分析

2.1 惰性粉的分布

该仓粉尘采样时,正采用下行式通风,即从粮堆上部喷施惰性粉。喷粉后,空间惰性粉气溶胶弥漫于粮面上部空间,在粮面上2 m处浓度达到最大值0.006 3 mg/L。惰性粉气溶胶浓度在粮深1 m处达到最小值0.001 8 mg/L。在粮深2 m和5 m处测得浓度相同,均为0.002 6 mg/L。原因可能是表观风速较大,惰性粉能够较快的穿透粮堆达到下部,见图1。

图1 Z6仓距粮面不同垂直距离惰性粉气溶胶浓度

2.2 虫笼实验评价

待粉尘完全沉降后,将该仓预埋虫笼收集后拿回实验室,在温度(28±1)℃,相对湿度75%±5%的条件下培养。培养9 d后检查害虫死亡情况。其中放置于对照仓的虫笼内害虫未发现死亡,放置于试验仓的虫笼内害虫死亡情况见表1。

表1 Z6砖圆仓预埋虫笼内害虫死亡情况

由表中数据可知,长角扁谷盗全部死亡,死亡率为100%。2个虫笼内的玉米象全部死亡,剩余1个虫笼内玉米象的死亡率为80.0%。三个虫笼内赤拟谷盗的平均死亡率为8.3%。由此可见,惰性粉气溶胶对长角扁谷盗和玉米象的直接防治效果很好,对赤拟谷盗的直接防治效果还待进一步研究。

2.3 诱捕器监测评价

Z6仓于2014年10月27日取药渣,2014年12月28日采用惰性粉防虫技术。截止到5月27日,粘虫板、瓦楞纸板和扦样筛检均未监测到储粮害虫的发生,可见该仓储粮害虫防治效果很好。截止到2015年10月12日,仍未监测到储粮害虫的发生,2015年度已无需磷化氢熏蒸杀虫。

未施惰性粉的P4号仓于5月29日发现位于前轴左粮面筛到锈赤扁谷盗3头/kg。随着仓温、粮温的不断升高,粮堆表层害虫增多,经筛检东北角中层害虫玉米象5头/kg、锈赤扁谷盗6头/kg,书虱的数量更是难以数清,故于8月7日上报熏蒸杀虫。因此Z6仓的惰性粉防护效果明显。

3 结论

在砖圆仓采用上下结合式施用食品级惰性粉气溶胶。即使粮层厚度高达10 m,惰性粉气溶胶也能够到达粮堆5 m深处。通过采用上下结合式喷施惰性粉,可确保惰性粉能够形成整仓粮堆防护。在长达10个月的监测过程中,并未监测到储粮害虫的发生。而对照仓P4仓在熏蒸后约5个月后,陆续发现了锈赤扁谷盗、玉米象、书虱等,不得不进行磷化氢熏蒸杀虫。因此,在砖圆仓采用上下结合式喷施惰性粉气溶胶是可行的。

参考文献:

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Research on the bidirectional application of the inert dust in brick silo

CHEN Jia-zhong1,YANG Chao1,ZHENG Song2,ZHANG Zhen-jun3

(1.Fujian Grain Reserves Management Co.Ltd.,Fuzhou Fujian 350001;
2.Zhangzhou Grain Depot of Fujian Grain Reserves Management Co.Ltd.,Zhangzhou Fujian 363005;
3.Academy of State Administration of Grain,Beijing 100037)

Abstract:Brick silo was tested with bidirectional spraying application of inert dust into the grain bulk. Dust sampling method was used to determine the distribution of inert dust.The direct effect of inert dust aerosol on pests was checked by embedded insect cages.The pests control effect in the silo was evaluated by integrated pest monitoring method.The results showed that the inert dust distributed into the grain bulk by bidirectional application.The silo maintained no insects for 10 months,so that PH3 fumigation was not needed any more that year.

Key words:inert dust;brick silo;bidirection; application

中图分类号:S 379.5

文献标识码:A

文章编号:1007-7561(2016)05-0095-03

收稿日期:2016-05-17

作者简介:陈加忠,男,1967年出生,副总经理.

通讯作者:杨超,男,1989年出生,硕士.