王秀芳 紀(jì)桂霞 趙沖 王培江 劉英杰 劉甲臻 陳鵬 曲澤釗 劉博 任廣偉

摘 ?要：為明確實(shí)驗(yàn)室及實(shí)倉(cāng)條件下，氮?dú)鈱?duì)儲(chǔ)煙害蟲煙草甲4種蟲態(tài)（幼蟲、蛹、成蟲、卵）的防治效果，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置20、25、30 ℃三個(gè)溫度，以95%和99%濃度的氮?dú)馓幚?種蟲態(tài)的煙草甲，分別在1、2、4、6、8、10、12、14 d后取出，記錄試蟲死亡情況;在煙倉(cāng)自然條件下，以99%濃度的氮?dú)馓幚砻荛]煙垛中的煙草甲，分別在第9天和第30天取出，記錄試蟲死亡情況。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)室條件下，6個(gè)組合處理對(duì)各蟲態(tài)煙草甲均有一定的致死作用，且致死效果隨氮?dú)鉂舛鹊纳?、溫度的升高和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。同時(shí)，氮?dú)馓幚韺?duì)不同蟲態(tài)煙草甲的防治效果差異顯著，對(duì)卵和成蟲的防治效果高于其他蟲態(tài)。99%濃度氮?dú)庠?0、25、30 ℃條件下處理煙草甲卵4 d，99%濃度氮?dú)庠?0 ℃條件下處理煙草甲成蟲4 d，校正死亡率即可達(dá)100%;實(shí)倉(cāng)條件下，99%濃度氮?dú)馓幚砻荛]煙垛9 d，對(duì)煙草甲幼蟲、蛹、成蟲的校正死亡率可達(dá)100%。因此，20～30 ℃條件下，運(yùn)用氮?dú)鈿⑾x技術(shù)可有效防治煙倉(cāng)中各蟲態(tài)煙草甲，溫度越高、氮?dú)鉂舛仍酱笮Ч胶谩?/p>

關(guān)鍵詞：氮?dú)?煙草甲;煙草;防治效果

Abstract： The objective of this investigation was to study the effects of nitrogen gas on Lasioderma serricorne （Fabricius） at different developmental stages （larva， pupa， adult， and egg） under the conditions of laboratory and real storage. In the laboratory， L. serricorne of the four developmental stages were treated with 95% and 99% nitrogen gas at 20， 25， and 30 ℃. After 1， 2， 4， 6， 8， 10， 12， and 14 days， the concentration of nitrogen was measured and mortality was recorded. Under real storage conditions， 99% nitrogen gas was used to treat L. serricorne in a closed stack and mortality was recorded after 9 and 30 days. The experiments were designed in three replicates. The six combined treatments had certain lethal effects on L. serricorne under the experimental conditions， and mortality increased with the increase in ?nitrogen concentration， temperature， and duration of treatment. In addition， nitrogen had significant effects on L. serricorne of different developmental stages， especially eggs and adults. When eggs were treated with 99% nitrogen at 20， 25， and 30 ℃ for 4 days， and adults were treated with 99% nitrogen at 30 ℃ for 4 days， the ?mortality reached 100%. Under real storage conditions， when 99% nitrogen was used to treat the closed stack for 9 days， the mortality of larvae， pupa and adults of L. serricorne all reached 100%. The findings of this study suggest that nitrogen gas can effectively control L. serricorne in tobacco storage and is more effective at elevated temperature and nitrogen concentration.

Keywords： nitrogen gas; Lasioderma serricorne （Fabricius）; tobacco; control efficiency

煙草甲Lasioderma serricorne（Fabricius）屬鞘翅目、竊蠹科，是世界性的儲(chǔ)煙害蟲。其分布廣泛，主要危害儲(chǔ)藏期間的煙葉及煙草制品，同時(shí)也危害中草藥、茶葉、禾谷類、豆類等制品[1-2]，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。目前，防治煙草甲最常用的方法是磷化氫熏蒸，但是隨著多年的持續(xù)應(yīng)用，此方法已暴露出害蟲產(chǎn)生抗藥性、環(huán)境污染和安全性等諸多問(wèn)題[3]。2017年農(nóng)業(yè)部發(fā)文規(guī)定部分高毒農(nóng)藥的禁用措施，其中磷化鋁將力爭(zhēng)于2020年前退出[4]，因此急需尋找一種可替代磷化氫熏蒸的有效殺蟲方法。

氣調(diào)技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的綠色儲(chǔ)藏技術(shù)之一，也是國(guó)際煙草科學(xué)研究合作中心（CORESTA）煙葉倉(cāng)儲(chǔ)病蟲害控制分學(xué)組的推薦方法[5]，具有良好的防蟲殺蟲效果，對(duì)儲(chǔ)物和環(huán)境友好，并且對(duì)人體健康危害較小[6-7]，因此該技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用。

氣調(diào)技術(shù)是以人工方式改變環(huán)境中空氣組成成分及濃度，以達(dá)到防蟲殺菌的效果。常用的調(diào)節(jié)氣源包括二氧化碳、氮?dú)?、氧氣等，?yīng)用方式有單源氣調(diào)和組合氣調(diào)，目前氣調(diào)在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲控制方面的研究所涉及的蟲源幾乎包括了所有常見(jiàn)的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種類，控制作用包括致死、亞致死（滯育、發(fā)育紊亂）、畸形等[6，8-10]。應(yīng)用范圍包括糧食儲(chǔ)藏[11-14]、煙葉儲(chǔ)藏[15-20]、油脂儲(chǔ)藏[21]、花生儲(chǔ)藏[22]、黑加侖儲(chǔ)藏[23]、鱈魚儲(chǔ)藏[24]等。ANNIS等[25]總結(jié)分析了有關(guān)氣調(diào)技術(shù)防治倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的數(shù)據(jù)表明，谷倉(cāng)中（20～29 ℃）應(yīng)用氣調(diào)可有效控制24種常見(jiàn)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲。GUNASEKARAN等[26]研究表明不同蟲態(tài)煙草甲對(duì)CO2氣調(diào)敏感性從高到低依次為成蟲>卵>幼蟲>蛹。不同試蟲對(duì)高純氮?dú)猸h(huán)境的忍耐能力由大到小為：玉米象>米象>谷蠹>赤擬谷盜（中山品系）>雜擬谷盜>赤擬谷盜（益陽(yáng)品系）>嗜卷書虱>鋸谷盜[11];氮?dú)馀c高溫結(jié)合對(duì)赤擬谷盜、煙草粉螟、鋸谷盜等害蟲的控制效果更好[23];AULICKY等[27]研究表明，99%以上濃度氮?dú)馓幚? d，即可影響鋸谷盜、銹赤扁谷盜、雜擬谷盜、赤擬谷盜、谷象、米象等6種倉(cāng)儲(chǔ)害蟲在倉(cāng)庫(kù)頂部的飛行擴(kuò)散，處理10 d即可完全阻止其飛行擴(kuò)散。多年來(lái)，氣調(diào)技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)接受度一般，除了費(fèi)用較高之外，最佳致死劑量-時(shí)間模型確立也是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外已開始關(guān)注氮?dú)庠跓熑~儲(chǔ)藏中的應(yīng)用，而此技術(shù)真正應(yīng)用到煙草倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的防治之前，需要確立精確的技術(shù)參數(shù)并進(jìn)行實(shí)倉(cāng)驗(yàn)證，因此本研究通過(guò)設(shè)計(jì)不同氮?dú)鉂舛群筒煌瑴囟冉M合處理試驗(yàn)，確立100%致死各蟲態(tài)煙草甲的各組合處理時(shí)間，并進(jìn)行實(shí)倉(cāng)驗(yàn)證，以期為煙草倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的安全防控提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

1 ?材料與方法

1.1 ?供試材料

1.1.1 ?供試蟲源 ?供試煙草甲采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所樣品儲(chǔ)藏室，用全麥酵母粉飼料在人工培養(yǎng)箱內(nèi)[溫度（28±1）℃，相對(duì)濕度（75±5）%]繼代大量繁殖飼養(yǎng)后，取生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期一致的各蟲態(tài)蟲源（羽化3 d的成蟲、3齡幼蟲，第1天的卵）備用。

1.1.2 ?供試儀器設(shè)備 ?氮?dú)獍l(fā)生器（JYXPN變壓吸附制氮裝置）（青島金源祥機(jī)械科技有限公司），GASTiger2000-N2防爆型GPRS氮?dú)鈾z測(cè)儀（上海何亦儀器儀表有限公司），人工培養(yǎng)箱（江南儀器制造總廠），HUATO S500-TH溫濕度記錄儀（深圳市華圖測(cè)控系統(tǒng)有限公司）。

1.2 ?方法

1.2.1 ?實(shí)驗(yàn)室條件下氮?dú)鈱?duì)煙草甲的防治效果 ?設(shè)置（20±1）、（25±1）、（30±1） ℃ 3個(gè)溫度條件，95%、99%兩種氮?dú)鉂舛裙?個(gè)不同溫度和氮?dú)鉂舛冉M合處理，分別研究其對(duì)煙草甲的幼蟲、蛹、成蟲、卵等4種不同蟲態(tài)的作用效果，以不作氮?dú)馓幚淼耐葴囟葪l件下飼養(yǎng)的各蟲態(tài)煙草甲作為空白對(duì)照，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)試蟲30頭。

取適量飼料和不同蟲態(tài)的煙草甲裝入指形管中，放到聚乙烯真空袋中并進(jìn)行抽真空處理，隨后充入氮?dú)?，用空氣調(diào)節(jié)到實(shí)驗(yàn)設(shè)置的濃度后封口，之后將真空袋放置于不同溫度的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，分別在處理1、2、4、6、8、10、12、14 d后取出，測(cè)定真空袋中的氣體濃度，記錄試蟲死亡數(shù)，不能正常發(fā)育的蛹、幼蟲和卵也視為死亡，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果計(jì)算不同處理對(duì)煙草甲的防治效果，計(jì)算方法如下：

1.2.2 ?實(shí)倉(cāng)條件下氮?dú)鈱?duì)煙草甲的防治效果 ?實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)于2018年6月在青島卷煙廠南渠倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行，供試煙葉材料為2017年云南產(chǎn)地的打葉復(fù)烤片煙，等級(jí)為C3F。

將120箱片煙（每箱200 kg）用塑料薄膜密封（圖1），隨后通過(guò)氮?dú)獍l(fā)生器裝置持續(xù)充入氮?dú)庵敝翢煻鈨?nèi)氮?dú)鉂舛染S持在99%以上，設(shè)置未充氮?dú)獾乃芰媳∧っ芊獾臒煻庾鳛榭瞻讓?duì)照。

取適量飼料和不同蟲態(tài)煙草甲裝入指形管中，用60目紗網(wǎng)包裹指形管后置于煙垛的前、中、后位置，重復(fù)3次，每重復(fù)供試試蟲30頭，之后重新密閉煙垛，補(bǔ)充氮?dú)庵?9%以上濃度，試驗(yàn)期間每天上午10：00—12：00檢測(cè)記錄煙垛內(nèi)的氮?dú)鉂舛?，氮?dú)鉂舛冉档蜁r(shí)補(bǔ)充氮?dú)庵?9%以上。分別于第9天、第30天取出觀察記錄試蟲死亡情況。根據(jù)結(jié)果計(jì)算實(shí)倉(cāng)條件下氮?dú)鈱?duì)各蟲態(tài)煙草甲的防治效果，計(jì)算方法同1.2.1。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理方法

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（V15.10）和Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 ?結(jié) ?果

2.1 ?同一溫度條件下，不同氮?dú)鉂舛忍幚韺?duì)煙草甲的防治效果

2.1.1 ?20 ℃條件下，95%和99%的氮?dú)鈱?duì)煙草甲的防治效果 ?從圖2可以看出，20 ℃條件下，95%和99%氮?dú)馓幚韺?duì)各蟲態(tài)煙草甲有一定的致死作用，致死效果隨氮?dú)鉂舛鹊纳吆吞幚頃r(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。煙草甲的卵對(duì)氮?dú)馓幚肀憩F(xiàn)最為敏感，4 d時(shí)，95%和99%氮?dú)鈱?duì)卵的校正死亡率即分別達(dá)到79.05%和100%。99%氮?dú)馓幚頍煵菁椎挠紫x、蛹、成蟲、卵，實(shí)測(cè)達(dá)到100%校正死亡率需要的天數(shù)分別為14 d、12 d、8 d、4 d;而相同處理時(shí)間下95%氮?dú)鈱?duì)各蟲態(tài)煙草甲校正死亡率分別為66.22%（幼蟲14 d）、53.83%（蛹12 d）、19.18%（成蟲8 d）、79.05%（卵4 d）。

2.1.2 ?25 ℃條件下，95%和99%的氮?dú)鈱?duì)煙草甲的防治效果 ?從圖3可以看出，25 ℃條件下，95%和99%氮?dú)馓幚韺?duì)各蟲態(tài)煙草甲的致死作用較20 ℃條件下時(shí)有所增強(qiáng)。實(shí)測(cè)99%氮?dú)馓幚頍煵菁椎挠紫x、蛹、成蟲、卵，達(dá)到100%校正死亡率需要的時(shí)間有所縮短，分別為12、6、6、4 d;而相同處理時(shí)間下95%氮?dú)鈱?duì)各蟲態(tài)煙草甲的校正死亡率分別為71.38%（幼蟲12 d）、49.41%（蛹6 d）、62.26%（成蟲6 d）、73.44%（卵4 d）。

2.1.3 ?30 ℃條件下，95%和99%的氮?dú)鈱?duì)煙草甲的防治效果 ?從圖4可以看出，30 ℃條件下，95%和99%氮?dú)馓幚韺?duì)各蟲態(tài)煙草甲的致死作用增強(qiáng)，實(shí)測(cè)99%氮?dú)馓幚頍煵菁椎挠紫x、蛹、成蟲、卵，達(dá)到100%死亡率需要的時(shí)間分別為6、4、4、4 d;而在相應(yīng)時(shí)間下95%氮?dú)馓幚砀飨x態(tài)煙草甲的校正死亡率分別為49.41%（幼蟲6 d）、87.34%（蛹4 d）、92.72%（成蟲4 d）、87.48%（卵4 d）。

2.1.4 ?同一氮?dú)鉂舛葪l件下，溫度對(duì)其致死各蟲態(tài)煙草甲效果的影響 ?通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出同一氮?dú)鉂舛龋?種溫度條件下100%致死各蟲態(tài)煙草甲所需要的理論時(shí)間（表1、2）。結(jié)果表明，溫度對(duì)氮?dú)鈱?duì)煙草甲的作用效果有一定的影響，溫度越高，氮?dú)鈱?duì)煙草甲的作用效果越好，達(dá)到100%致死所需要的時(shí)間越短。且回歸分析所得理論數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)到的99%氮?dú)?00%致死各蟲態(tài)煙草甲所需要的實(shí)際天數(shù)相符。

2.2 ?實(shí)倉(cāng)條件下氮?dú)鈱?duì)煙草甲的作用效果

試驗(yàn)期間實(shí)倉(cāng)溫濕度及氮?dú)鉂舛惹闆r如下：倉(cāng)內(nèi)最高溫度為25.2 ℃，最低溫度為21.4 ℃，平均溫度為22.5 ℃;倉(cāng)內(nèi)最高相對(duì)濕度為57.5%，最低相對(duì)濕度為54.4%，平均相對(duì)濕度為55.9%;處理時(shí)間內(nèi)倉(cāng)內(nèi)氮?dú)鉂舛仁冀K保持在99%以上（表3）。

實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)結(jié)果表明，99%以上氮?dú)馓幚砻荛]煙垛9 d，對(duì)3個(gè)蟲態(tài)（成蟲、幼蟲、蛹）煙草甲的校正死亡率均達(dá)100%，且均無(wú)繼代蟲態(tài)發(fā)生，而對(duì)照煙垛中供試蛹全部繼代羽化為成蟲，供試幼蟲全部繼代發(fā)育為蛹。密閉處理煙垛9 d后，取走充氮裝置，不再持續(xù)補(bǔ)充氮?dú)?，但繼續(xù)密閉煙倉(cāng)至30 d，對(duì)3個(gè)蟲態(tài)（成蟲、幼蟲、蛹）煙草甲的校正死亡率仍保持在100%。且據(jù)觀察，對(duì)照煙垛中供試成蟲（30頭）經(jīng)成蟲到卵再到幼蟲的繼代發(fā)育幼蟲數(shù)均量達(dá)238頭/重復(fù)，最高達(dá)263頭/重復(fù)（表4）。

綜上表明，99%以上的氮?dú)馓幚砻荛]煙倉(cāng)9 d即可100%致死煙草甲，表現(xiàn)出一定的速效性，且持效性可達(dá)30 d以上。

3 ?討 ?論

呂建華等[15]研究氮?dú)鈿庹{(diào)、脫氧劑降氧密封處理以及簡(jiǎn)單密封處理等3種非化學(xué)防治方法對(duì)煙草甲的控制作用，結(jié)果表明在相同的處理時(shí)間內(nèi)，氮?dú)鈿庹{(diào)對(duì)煙草甲的控制作用最強(qiáng)，且煙草甲幼蟲對(duì)氮?dú)庾顬槊舾校冢?7±2） ℃條件下，99%以上氮?dú)馊恐滤罒煵菁子紫x、蛹、成蟲和卵所需要的處理時(shí)間分別為4、6、6和6 d。而考慮到煙倉(cāng)應(yīng)用實(shí)際以及通常熏蒸時(shí)節(jié)的自然溫濕度情況，本研究表明在30 ℃條件下，99%氮?dú)鉂舛忍幚頍煵菁椎挠紫x、蛹、成蟲和卵，達(dá)到100%校正死亡率需要的天數(shù)分別為6、4、4和4 d;在20 ℃、25 ℃條件下需要的時(shí)間更長(zhǎng)，分別為14、12、8、4 d和12、6、6、4 d，由本研究看來(lái)煙草甲卵對(duì)99%氮?dú)庾顬槊舾?，其次為成蟲、蛹，而煙草甲幼蟲表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐受力，但這種差別會(huì)隨著溫度的升高逐步減小，溫濕度以及幼蟲蟲齡差別可能是造成與前人研究不一致的主要原因。根據(jù)本研究結(jié)果，各地在應(yīng)用到實(shí)倉(cāng)時(shí)可根據(jù)環(huán)境溫度確立更精準(zhǔn)的處理時(shí)間，氮?dú)馀c較高溫度配合使用對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲作用更好。

對(duì)于95%氮?dú)庠?種溫度下100%致死各蟲態(tài)煙草甲的天數(shù)未能完全實(shí)測(cè)，但根據(jù)已得數(shù)據(jù)的回歸分析，進(jìn)行了預(yù)測(cè)，表明95%氮?dú)?00%致死煙草甲所需的時(shí)間遠(yuǎn)高于99%氮?dú)?，?yīng)用可行性較差，因此只實(shí)測(cè)到與99%氮?dú)?00%致死煙草甲對(duì)應(yīng)時(shí)間的校正死亡率，也可為今后實(shí)倉(cāng)應(yīng)用提供一定的參考。

肖光偉等[16]研究表明機(jī)械充氮（氧氣濃度低于2%）45 d對(duì)不同內(nèi)襯煙葉的防蟲效果較好;劉軍[17]、羅軍等[18]研究表明，在環(huán)境30 ℃以上，維持密封煙垛內(nèi)氧氣濃度低于2% 30 d，可有效殺滅煙草甲的成蟲和幼蟲;彭琛等[19]研究表明1.5%～2%低氧濃度環(huán)境對(duì)煙草甲卵、成蟲和幼蟲混合蟲態(tài)致死效果較好。本研究實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)結(jié)果表明，在環(huán)境溫度為21～26 ℃情況下，99%以上氮?dú)馓幚砻芊鉄煻? d，即可全部致死各蟲態(tài)的煙草甲，較之于前人的研究結(jié)果所需處理時(shí)間縮短，分析原因可能與煙垛密封度高、99%濃度氮?dú)獬掷m(xù)性好有關(guān)，且與精確的處理時(shí)間節(jié)點(diǎn)的把握有關(guān)，這也是本研究開展室內(nèi)研究確立精確的技術(shù)參數(shù)的目的所在。在保證處理效果的前提下，縮短處理時(shí)間，可以有效的降低防治成本，也是本研究為最終實(shí)倉(cāng)應(yīng)用提供的最有價(jià)值的數(shù)據(jù)支撐。

煙倉(cāng)中儲(chǔ)煙害蟲自然發(fā)生的場(chǎng)所一般集中于包裝物以及煙葉0～20 cm之間的表層[28]，本試驗(yàn)作為對(duì)充氮?dú)庹{(diào)參數(shù)驗(yàn)證的實(shí)倉(cāng)小試試驗(yàn)，由于受到自然蟲源發(fā)生量難以達(dá)到生物學(xué)統(tǒng)計(jì)基數(shù)的原因，采取了將試蟲置于試管后放置于煙箱上面的處理方式，讓試管對(duì)氮?dú)獾淖韪糇饔媚M煙箱對(duì)氮?dú)獾淖韪糇饔?。同時(shí)，結(jié)合對(duì)煙垛不同部位氮?dú)鉂舛鹊臏y(cè)定，充氮氮?dú)獾拇┩噶蜐B透性均較好，只要氮?dú)鉂舛饶苓_(dá)到99%以上，均可在9 d的處理時(shí)間里殺滅害蟲，此結(jié)果也與CORESTA煙葉倉(cāng)儲(chǔ)病蟲害控制分學(xué)組給出的氣調(diào)參數(shù)一致，且這些參數(shù)對(duì)煙草粉螟同樣有效[5]。

4 ?結(jié) ?論

運(yùn)用氮?dú)鈿⑾x技術(shù)可有效防治煙倉(cāng)中各蟲態(tài)煙草甲，20～30 ℃條件下，溫度越高、氮?dú)鉂舛仍酱笮Ч胶?。在本研究確立的煙倉(cāng)氮?dú)鈿⑾x技術(shù)參數(shù)（環(huán)境溫度21～26 ℃，99%以上氮?dú)鉂舛忍幚砻荛]煙垛9 d）基礎(chǔ)上，可逐步優(yōu)化至替代磷化氫熏蒸，作為一種綠色、有效及可持續(xù)發(fā)展的防治措施應(yīng)用到儲(chǔ)煙害蟲的綜合治理中。

致謝：感謝鄧寧、臧云對(duì)本論文蟲源繁殖及試驗(yàn)開展所做的貢獻(xiàn)。

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