不同仓型中食品级惰性粉气溶胶技术防虫效果研究

材料与方法

1.1 试验仓房

选用福建省储备粮管理有限公司漳州直属库P4、P9和Z6号仓为试验仓房，P4、P9仓房均为高大平房仓，其中，P4仓规格为48 m×24 m，粮堆高度6.0 m，设计仓容为5 400 t，仓房气密性压力半衰期为65 s；

P9仓规格为42 m×24 m，粮堆高度6.0 m，设计仓容为4 700 t，仓房气密性压力半衰期为52 s。两座高大平房仓南北各有轴流风机2台，窗户5面。仓房底部共有通风管口4个，通风管道8条，使用地上笼通风设置。Z6号仓为砖圆仓，设计仓容1 400 t，直径15 m，堆粮高度10.8 m，单向地上笼通风系统，两个通风口，仓房气密性压力半衰期为96 s，三座仓房均安装有电子测温测湿设备。

P4仓所储小麦为2014年产江苏红麦，共5 365 t，2014年11月入仓；P9仓所储小麦为2013年产澳洲白麦，共4 567 t，2013年6月入仓；Z6仓所储小麦为2013年产澳洲白麦，共1 368 t，2013年6月入仓。

1.2 试验材料和仪器

药剂：食品级惰性粉，国家粮食科学研究院提供。

试验仪器：4-72c 6-4离心风机4台，功率7.5 kW，台州市闽鑫仓储有限公司生产；3WF-700型噴粉机，单位喷施量8～20 kg/h，临沂市龙跃动力机械有限公司生产；LXLJ-IV型粮情监测系统，郑州贝博电子有限公司生产；CCZ20型粉尘采样器2台，风速仪1台。

1.3 不同仓型气溶胶技术杀虫效果测定

（1）惰性粉的施用。施粉前密闭仓房，检验门窗。将P9号仓单侧4个通风口连接风机后开启30 min，待风机稳定后，用风速仪检测表观风速，佩戴防护器具的操作人员入仓将喷粉管固定在仓内，启动喷粉机向仓内喷粉共40 kg，形成气固两相气溶胶。在下行气流的驱动下，食品级惰性粉以气固两相流的形式向下进入粮堆。喷粉结束后继续通风2 h，关停风机，关闭入仓检查门。在Z6号仓两侧两个通风口连接风机，以同样方法喷粉10 kg后，继续负压通风1 h，结束通风后在通风口正压通风，同时将喷粉机连接在风机上进行二次喷粉，喷粉质量5 kg，喷粉结束后继续通风2 h，关停风机，关闭仓门。

（2）施粉过程中气溶胶浓度检测。气溶胶浓度根据滤膜放置前后质量差计算，准备滤膜，置于万分之一天平上称量，记录初始质量，然后将滤膜装入带有编号的自封袋中，确保滤膜无褶皱或裂隙。根据需要采集多少样本，准备相应数量的滤膜。风机启动前在风机的软连接处接入一根气体粉尘取样管，延伸到出风口近粮堆处，连接粉尘采样器，采集20 min样本，作为粉尘本底对照。同时分别在出风口、粮堆上部空2 m处、距粮面30 cm、1 m、2 m、5 m的平面上各设两点采样管，Z6在距粮面7 m和9 m的平面上增设两层进行采样。喷粉开始后10 min，从上往下开始采集，每个采集点采集20 min。将采集的样本称重，计算气溶胶浓度。

式中，C：惰性粉气溶胶浓度，mg/L；M：采集惰性粉重量（mg），M=采集后滤膜重量-采集前滤膜重量；V：采集时间内的空气体积（L），V=采集时间（min）×采样器流量（L/min）。本此实验所用采样器流量为15 L/min。

（3）仓房储粮害虫的监测。根据《粮油储藏技术规范》，在P4、P9仓仓房分表层、中层和下层3个采样层，在仓房四角、仓门内、人员进口处、排风扇口、通风通口各设1点，在粮面中部区域设立3点，共计13点。Z6仓分上层、中上层、中下层和底层四个采样层，在人员进口处、排风扇口、仓中心各设1点，距仓墙2.5 m处设立4点，共计7点。喷粉前记录1次，喷粉后每7 d筛虫1次，记录数据。

2 结果与分析

2.1 食品级惰性粉气溶胶在仓内浓度分布

P9仓喷施惰性粉前，测得该仓表观风速为

0.005 4 m/s。P9仓在入仓检查门处喷粉时采用负压式通风结合的方式。由表1可知，该仓空间惰性粉浓度最高，达到0.022 3 mg/L。

粮堆内部浓度随着粮堆深度增加而减小，在距粮面2 m处得到最低值0.001 0 mg/L，而在距粮面5 m处浓度有所增加，可能是该层取样点通风短路，也可能是距粮面2 m处取样点为通风死角。通风道浓度为

0.001 7 mg/L，略高于浓度最低点。

Z6仓通风期间平均表观风速为0.013 4 m/s。由表2可知，该仓喷粉后，空间惰性粉气溶胶浓度为最大值0.006 7 mg/L，在距粮面1 m处达到最小值0.001 3 mg/L。通风道浓度为0.002 0 mg/L，略高于距粮面9 m处所测得浓度。粮堆内部惰性粉浓度均衡性较好，主要是由于Z6仓粮面表面积较小，粮层阻力小于平房仓，表观风速较大，使惰性粉较快的在粮堆内部达到均衡。

2.2 害虫检测情况

由表3可知，惰性粉的施用在P9仓和Z6仓均取得了较为理想的效果。对照仓在5月份温度上升期发现虫情，并逐渐发展，直至8月份成为一般虫粮进行熏蒸，距上次熏蒸时间为7个月；P9仓在2014年9月熏蒸结束，12月在施用惰性粉之前出现虫害，施粉后虫害消失，并保持无活虫共7个月，2015年7月在仓房东南角中下层发现玉米象1头、锈赤扁谷盗2头，8月发展为一般虫粮，进行熏蒸，距离上次熏蒸时间为11个月；Z6仓施用惰性粉后一直处于无活虫的良好状态，直至8月份出库前才发现锈赤扁谷盗1～3头，这得益于Z6仓的惰性粉浓度较为均匀。

2.3 使用惰性粉技术前后粮食品质变化

如表4所示，对照仓在储藏过程中未显著发生品质变化，P9仓和Z6仓在惰性粉使用前后水分及容重等主要指标并未发生显著变化。

3 讨论

食品级惰性粉是一种颗粒小、比重低的二氧化硅晶体，与空气可形成气固两相流，即气溶胶，可通过粮粒的间隙进行扩散并主动杀虫，达到防治害虫目的。本实验应用惰性粉气溶胶技术在高大平房仓P9仓和砖圆仓Z6仓进行实验，结果表明形成气溶胶后的惰性粉确实能取得较好的防虫效果。其中P9仓气溶胶浓度较为不均衡，实验过程中，中下层气溶胶浓度较低，主要与粮堆内杂质分布有关，其次是粮层阻力较大，通风过程中粮面的表观风速较小，导致气溶胶上下分布不均匀。Z6仓全仓气溶胶浓度较为均衡，惰性粉施用数量也较少，防虫效率高，这主要是因为砖圆仓的气密性较好，截面积较小，离心机功率大小适合，表观风速较大，使惰性粉在粮堆内部均匀分布。因此，在不同的仓房应采用相适应功率的离心风机，使其达到一定的表观风速，穿透粮层，均匀通风，从而更好地使惰性粉均匀分布[6，7]。

漳州直属库地处高温高湿区，2015年5月份最高日平均温度为29 ℃，虫害较易发生。本实验中，对照仓在熏蒸结束5个月后即2015年5月份发现虫害，在采取灯光诱杀后并未遏制虫害发展趋势，无活虫保持时期为5个月；P9仓在施粉前即发现虫情，施粉后无活虫保持时期为7个月，虫害发生在惰性粉浓度最小的中下层，表明此处为杂质集聚点，影响惰性粉的分布的同时为虫害发生埋下了隐患；Z6仓惰性粉浓度较小，但自施粉至7月份，除少量书虱外，未出现其他虫害，出仓前夕发现1～3头锈赤扁谷盗，防虫效果较好，说明惰性粉布施的均匀性是保持仓房基本无虫的先决条件，也侧面说明了浓度较低的惰性粉可有效防虫，是绿色安全经济的防虫手段。

惰性粉施用期间，3个仓房所储存的小麦品质均未出现明显变化，这表明惰性粉并不会影响储藏粮食的品质，这与张永富 等人的研究一致[8]。

4 结论

在高大平房仓和砖圆仓内分别进行惰性粉气溶胶技术防虫实验，评价不同仓型对惰性粉气溶胶技术对防治储粮害虫效果的影响。结果表明：与对照仓相比，惰性粉的施用可有效延迟虫害发生的时间、降低虫害的密度，且在气密性较好的砖圆仓内，惰性粉施用达到的气溶胶浓度更为均衡，防虫效果更好，施用效率更高；同时惰性粉的施用对粮食品质无显著影响，是绿色、环保、经济的新型防虫手段。

参考文献：

[1]王若兰.粮油储藏学[M].北京：中國轻工业出版社，2009.

[2]王平坪，李燕羽，张军党，等.惰性粉杀虫剂在绿色储粮中的应用[J].粮食科技与经济，2008，33（2）：33-35.

[3]吴子丹.绿色生态低碳储粮新技术[M].北京：中国科学技术出版社，2011.

[4]梁 权.惰性粉杀虫剂开发进展述评[J].粮食储藏，1995（Z1）：174.

[5]杨路加，刘天德，李建志，等.高大平房仓惰性粉防虫储粮试验[J].粮油仓储科技通讯，2011，19（4）：33-36.

[6]高玉树.惰性粉储粮害虫防护技术实仓应用试验[C].济南：粮食仓储节能减排会议论文集，2010年.

[7]李丹青.浅圆仓惰性粉防治害虫试验[J].粮油仓储科技通讯，2016，32（1）：55-56.

[8]张永富，田娟娟，彭伟彪，等.惰性粉与黑光诱杀虫灯结合防治储粮害虫[J].粮油仓储科技通讯，2012，28（5）：37-39.

作者简介：杨超（1989-），男，硕士；专业方向为农产品加工与贮藏。

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