文档介绍：辐照技术在储粮害虫防治中的应用
李光涛李光涛,男,硕士,国家粮食局科学研究院,储粮害虫防治研究,北京市百万庄大街11号,100037,lgt@。
曹阳孙辉李燕羽
(国家粮食局科学研究院,北京,100037)
摘要辐照杀虫是利用电离辐射与害虫的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,导致害虫不育或死亡的一种物理防虫技术。用于辐照杀虫处理的射线主要是γ射线(60Co或137Cs)、10MeV以下电子束以及5MeV以下的X射线,其中钴源辐照杀虫产业化发展迅速,电子束和X射线辐照发展相对滞后,随着近年来加速器技术的进步,电子束辐照杀虫显示出独特的优势,并受到越来越广泛的重视。辐照对不同储粮害虫、同一种储粮害虫的不同发育时期和性别有着不同的生物学效应,总体来看储粮害虫对辐照较为敏感:不同害虫的辐射敏感性顺序为:鞘翅目>蜱螨目>鳞翅目;同种害虫不同虫态的敏感性顺序为:卵、幼虫>蛹>成虫;雌性害虫的敏感性大于雄性害虫。粮食辐照杀虫工艺流程一般包括:辐照前处理、虫情调查、剂量决策、辐照处理、辐照后管理和重复辐照等几个部分。在辐照杀虫的工艺剂量(-)条件下,辐照对粮食的食用品质和功能特性没有影响,辐照后的粮食也不存在卫生安全性问题。因此,辐照杀虫技术作为一种安全有效的储粮害虫防治手段,是储粮化学药剂的一种重要补充和替代,在储粮害虫防治领域有着巨大的市场前景。
关键词储粮害虫辐照杀虫辐照不育电子束伽马射线
储粮害虫的危害不仅造成粮食数量的巨大损失,同时会产生大量的碎屑,降低完整粮粒的百分率,害虫的吐丝结茧、排泄的粪便、遗留的虫尸、引起发霉发热等都会降低粮食的质量,还有一些害虫如赤拟谷盗、满类的分泌物和排泄物不但有很重的异味,而且会产生对人体有害的物质,降低其食用品质。另外,随着粮食生产和贸易的多元化,储粮害虫的传播途径也越来越,一些害虫可以在田间侵入粮粒,随收获后进入粮仓为害;有些害虫成虫在仓外越冬,翌年春天再返回粮仓;还有一些害虫在粮食的储运加工过程中侵入繁殖蔓延[1]。由于储粮害虫一般个体较小,而且为害具有隐蔽性,因此储粮害虫随粮食储运加工的传播蔓延也日益严重。
我国储粮害虫的防治主要依赖予化学药剂的熏蒸,但是由于熏蒸剂对环境和人类健康的危害,以及残留等问题,敌敌畏、氯化苦、溴甲烷等主要药剂相继被淘汰,可用于粮食处理的化学药剂越来越少,而新型化学药剂的开发也面临着同样的挑战,十分困难。我国的王牌熏蒸剂磷化氢由于长期单一的使用,也面临着严重的害虫抗性问题,其使用效果和寿命受到严重的威胁[2]。由于我国地域广阔,生态环境复杂,常规的储粮技术如低温、气调等,受到能源和材料等限制,实际应用区域有限。因此储粮害虫的防治工作,任务十分艰巨。
辐照杀虫是利用电离辐射与害虫的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,导致害虫不育或死亡的一种物理防虫技术。利用辐照杀防治储粮害虫的研究可以追溯到20世纪初,1916年Runner利用X射线处理烟草甲,发现X射线可使烟草甲产生不育效应和死亡[3]。二战后,和平利用核能日益受到重视,辐照杀虫技术逐步开展了广泛深入的研究。经过一个世纪的发展,辐照杀虫技术已经称为食品辐照加工中最为成熟的一项技术。1984年,国际食品法典委员会(CAC)通过了“辐照食品通用标准”和“食品辐照设施推荐规程”等标准,极大推动了食品辐照加工技术的应用,目前已有40多个国家批准了200多种辐照食品,年市场销售总量达 30万吨左右[4]。用于辐照食品处理的主要是γ射线(60Co)、电子束(10eM以下)或X射线(5eM以下)。60Co源装置由于设备简单,运行维护方便,被广泛的应用于食品保藏领域,特别是小包装食品的辐照处理。世界上已有32个国家建立了γ射线的食品辐照中心,果蔬、肉类和药材等进行目的为杀虫灭菌的辐照处理,如美国已建立了20个辐照装置,并用于35种食品辐照[5]。乌克兰于20世纪80年代初,建立了一座电子加速器辐照装置,用于小麦进口检疫处理[6]。我国辐照加工起步于20世纪50年代,1958年我国就成立了粮食辐照杀虫研究协调小组,开展了辐射对储粮害虫的生物学效应、辐射对粮食品质的影响、以及辐照食品的卫生安全性等研究[7]。自1984年以来,我国为应用辐照食品技术,兴建了几个大型钴源辐照中心,辐照加工产业化发展迅速。我国的电子加速器辐照技术的开发和应用相对滞后,与钴源相比,电子加速器更安全,而且无核废料,不会造成核污染等社会负面效应,对环境无任何危害作用,不受装源能力的限制,更有利于产业化,因此近年来受到更多的重视。
辐照技术在粮食储运方面的应用,主要集中在利用辐照技术抑制粮食运输和存储期的害虫侵蚀,辐照的粮食品种主要包括稻谷、小麦和玉米等。与传统的储粮害虫防治技术相比,辐照杀虫技术操作方便、穿透力强、节约能