輻照技術在儲糧害蟲防治中的應用(編輯修改稿)
2024-10-10 08:08 本頁面
【文章內容簡介】 鋸谷盜科 鋸谷盜 Oryzaephilus surinamensis 200 － 大眼鋸谷盜 O. mercator 200 14 皮蠹科 谷斑皮蠹 Trogoderma granariam 50 160 28 竊蠹科 煙草甲 Lasilderma serrie 250 42 鱗翅目 麥蛾科 麥蛾 Sitotroga cerealella 1000 1000 6 斑螟科 印度谷螟 Plodia interpunctella 450 500 6 煙草粉斑螟 300 1000 地中海粉斑螟 Anagasta kuehniella 600 蜱螨 目 谷螨科 粗足粉螨 450 175 * 利用電子束處理玉米象成蟲的不育劑量為 180 Gy，經 300Gy 輻照的玉米象成蟲 14 天內全部死亡 [10]。 儲糧害蟲的發(fā)育時期 害蟲輻射敏感性與其生命活動密切相關， 儲糧害蟲的發(fā)育過程需要經歷卵 、幼蟲、蛹、成蟲四個階段，每個階段都具有不同的生理生化 和行為， 因而 儲糧害蟲 在不同發(fā)育 階段 對輻照的敏感性不一樣 ，即使在同一發(fā)育階段的不同時期，害蟲的輻射敏感性也有所不同。 一般情況下， 其 對輻照的敏感性表現(xiàn)為：卵 、 幼蟲 蛹（若蟲） 成蟲 。 陳耀溪等（ 1984）研究認為，主要儲糧害蟲在不同的發(fā)育 階段輻照后的致死效應不同，卵和幼蟲的致死劑量相差不大，而與成蟲相比則相差幾倍到十幾倍，如 表 3 中 鋸谷盜卵和幼蟲致死劑量 不高于 100Gy，而蛹和成蟲的致死劑量則需 200Gy 以上 [1]。 李淑榮等 2020 年測定了玉米象的各個蟲態(tài)對電子束輻照的敏感性，認為成蟲和蛹的不育劑量為 180Gy，而幼蟲和卵的不育劑量為 90Gy[10]，在 180Gy 以上的劑量可以完全阻止谷物中的卵和幼蟲發(fā)育為成蟲。 300Gy 輻照的蛹不能羽化，成蟲在 14 天內全部死亡 [12]。 表 3 同種儲糧害蟲不同蟲態(tài)的輻射敏感性 蟲種 溫度 （ ℃ ） %死亡天數(shù)（天） 輻射劑量（ Gy） 成蟲 蛹 幼蟲 卵 鋸谷盜 30 21 206 145 86 96 玉米象 26 21 112 － 40 40 谷象 26 21 78~145 112 － 40 雜擬谷盜 30 28 123~222 145 52 44 赤擬谷盜 30 28 215 250 105 109 儲糧害蟲的性別 儲糧害蟲的性別也是影響其輻照敏感性的一個重要因子， 從表 2 中可以看出雄性害蟲的不育劑量一般是雌性害蟲的 2 至 3 倍，雌性害蟲比雄性害蟲 對輻照更敏感。 而這種現(xiàn)象 不僅發(fā)生在儲糧害蟲的成蟲中， 通過用不同劑量輻照印度谷螟蛹羽化的成蟲與未輻照的成蟲配對 的實驗表明 ，雌性蛹在 350Gy 的輻照條件下完全不育，而 500Gy還不能使雄性蛹羽化后的成蟲 100％不育 [13]。 3 輻照防治儲糧害蟲的工藝及技術 糧食輻照殺蟲裝置 用于糧食輻照殺蟲的裝置分為γ輻照裝置和電子束輻照裝置，γ輻照裝置輻照糧食的方式又分為兩種：一種是小包裝糧食的輻照，在輻照室內進行動態(tài)或靜態(tài)輻照 ，與其它食品或醫(yī)療器械消毒用的輻照裝置相同 ；另一種是通過氣動、 重 力 或機械傳動，使糧食在輻照源周圍 連續(xù)或步進式 通過。γ射線和電子束對害蟲的致死及不育的效果是相似的，但是電子束的穿透能力差，只適合散裝糧的輻照。 具有代表性γ射線和電子束輻照殺蟲裝置分別是日本散糧 60Co 源輻照殺蟲裝置和烏克蘭的電子束輻照殺蟲裝置。 日本 散糧 60Co 源輻照殺蟲裝置 該裝置有四個儲糧倉、螺旋傳送器和一個筒式輻照器組成（見圖 2） [14]。 糧食先經過篩分系統(tǒng)，過濾除雜后，提升到進料倉，靠螺旋傳送器將糧食送入筒式輻輻照。糧食進入筒式輻照器后，沿三個環(huán)形溝道靠重力下流，通過流量控制器控制每個溝道糧食的流速，使糧食受到均勻劑量的輻照（ 200－ 400Gy）。輻照后的糧食，經傳輸系 統(tǒng)傳送入儲糧倉。 據(jù)楊景田（ 1995）介紹，該裝置可以通過增加溝道數(shù)和輻射源強度，擴大糧食輻照處理能力。 烏克蘭 散糧的電子束輻照殺蟲 裝置 1980 年烏克蘭設置了兩臺 ELV－ 2 型電子加速器，能量為 ，功率為20kW，用于谷物 的輻照殺蟲。 該裝置主要有電子加速器、 糧流形成系統(tǒng)和糧食緩存?zhèn)}組成（圖 3） [3]。 谷物經提升系統(tǒng)提升到加速器上方的緩存?zhèn)}，通過一標有刻度的糧流形成閥，形成均勻一致的糧流（寬度 米），在重力的作用下，經糧流加速管道加速后，以一定的速度（ 6－ 7m/s）和厚度 (7mm)進入輻照區(qū)， 接受 200－ 300Gy 劑量的輻照后，經過三通閥分流，進入再 循環(huán)處理或糧倉儲存。 近年來， 電子 加速器技術的研究開發(fā) 取得了很大進展，其穩(wěn)定性和可靠性得到進一步改善，隨著 健康、 能源、環(huán)境等問題的突出，利用電子束輻照殺蟲的市場前景廣闊。 2 1 5 6 A B C D E F 1 進料倉 2 過濾器 3 鼓風機 4 螺旋傳送器 5 筒式輻照器 6 流量控制器 7 儲糧倉 8 篩分器 9 糧食裝料口 10 輻照室 A 環(huán)狀布料器 B 60Co 源 C 第 1 溝道 D 第 2 溝道 E 第 3 溝道 F 傳輸管道 圖 2 日本 400kg/h 散糧 60Co 源輻照殺蟲工藝流程 輻射殺蟲的工藝劑量 輻照殺蟲的工藝劑量包括兩個概念，即最低有效劑量和最高耐受劑量。 最低有效劑量指 保證達到輻照殺蟲目的的工藝劑量下限 ；最高耐受劑量指 不影響產品品質和功能特性的工藝劑量上限 [15]。輻照殺蟲 工藝劑量的設定必須滿足這兩個要求，因此 在輻照殺蟲工藝劑量下 輻照對糧食品質的影響 可以不考慮 。 當然不同的國家對同一產品的食用品質和功能要求不同，最高耐受劑量的設定也 會 不同。 例如， 稻谷和 大米經過超過 500Gy 的輻照以后，口感發(fā)生明顯變化，支鏈淀粉含量下降，飯質變軟，就我國的飲食習慣而言，口 感下降 [16]， 因此我國將 500Gy 設定
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