臭氧熏蒸對儲品害蟲的防治作用

       農產（chǎn）品的有效管理對於收獲後儲存至關（guān）重要。臭氧具（jù）有很重要的氧化特性，是一種新興的熏蒸劑，用於控製昆蟲和害蟲。本著（zhe）這種（zhǒng）精神，本研究的（de）重點是發現臭氧作為替代（dài）熏蒸劑在穀物儲存、水果、蔬菜和香料中的有效性，從而在大多數昆蟲物種中實現（xiàn）了 99% 的死亡率。討論了昆蟲滅活機製、對死亡（wáng）率的影響、散裝儲存（cún）的挑戰和質（zhì）量變（biàn）化的好奇研究。臭氧與其他化學熏蒸劑和技（jì）術的簡要比較證實了臭氧作為一種更環（huán）保的替代熏蒸劑的深刻用途。

臭氧的（de）產生和熏蒸法

       由於臭氧既不能儲存（cún）也不能運輸，它必須在現場生產。常用（yòng）的臭氧生成方法有紫外（wài）線輻射法、電暈放電法和電（diàn）解法。工業臭氧產生使用高壓放電或無聲放電。高壓放電法（fǎ）使氧分子分裂成氧原子，氧原子與氧分子結合形成臭氧。通常，臭氧熏蒸裝（zhuāng）置由氧（yǎng）氣濃縮器、臭（chòu）氧發（fā）生器、熏蒸室、臭氧分析儀和臭氧破（pò）壞器組成，如圖1所示。氧氣濃縮器利（lì）用彈簧吸收原（yuán）理，將氧氣輸送到臭氧發生器。使用臭氧生成方法，產生氣態臭氧，如果熏蒸室應緊密關（guān）閉，則將其送入熏蒸室。連接在箱體頂部的臭氧分析儀用於測量箱體內的臭氧濃（nóng）度。熏（xūn）蒸室內的（de）臭（chòu）氧熏蒸采用空腔（qiāng）臭氧熏蒸和臭氧衝洗處理兩種方式進行。在真空熏蒸中，臭氧氣體在一定的暴露周期內（nèi）隻會被熏蒸一次（cì）。而（ér）在臭氧（yǎng）衝洗處（chù）理中，氣體在暴露期（qī）間（jiān）以恒定間隔被通入熏蒸室（shì）。采用閉環（huán）熏蒸係統，可以保（bǎo）持糧（liáng）倉內的臭氧濃度。

       在該係統中，熏蒸劑通過倉內的穀物團塊，在整個團塊（kuài）中循環，並在再循環的出（chū）口捕獲，從而保持熏蒸劑。基於這（zhè）一（yī）原理，創建了一個模型（xíng），在這個模型中，將較低濃度（dù）的臭氧與空氣混（hún）合，供應給靜壓室，以去（qù）除昆蟲、害蟲和黴菌。含（hán）臭氧的空（kōng）氣被移動到頂部（bù）空間，起到熏蒸劑的作用。臭氧的濃度也（yě）保持在底部，以防止昆蟲和害蟲的進入。頂部空間的多餘空（kōng）氣從筒倉排出，作為熏蒸劑送到下一個筒倉。另一種有效的熏蒸模型由一（yī）個中心管（guǎn）組成，該管（guǎn）以串（chuàn）聯方式布置穿（chuān）孔徑向管，均勻地將臭氧分布在整個顆粒質量中。這一概念減少了將昆蟲從貯藏筒倉（cāng）中取出所需的濃度（dù）和時間。

臭氧熏蒸劑對儲品害蟲的防治作用

       臭（chòu）氧已被成功地用作對付儲藏產品昆蟲的很好替代熏蒸劑。關（guān）於使用臭氧作為商業熏蒸劑的（de）綠色替代品的各（gè）種工作已經進行了（le）研究。臭氧（yǎng）熏蒸可以殺死內部和外部的昆蟲。外來昆蟲中很（hěn）少有甲蟲，如粟米蟲和粟米蟲。內部昆蟲包括象鼻象和等象鼻蟲。由於臭氧對昆蟲是有毒的，當臭氧濃度發生變化時，直接反映了昆蟲的（de）呼吸速率。表（biǎo）1列出了以穀物為食（shí）的各種昆蟲的臭氧暴露時間和（hé）臭氧濃度及（jí）其對臭氧（yǎng）的顯著影（yǐng）響（xiǎng）。昆蟲的生命階段對臭氧的效果有影響。

       與蛹（yǒng）、幼蟲和卵相比，成蟲對臭氧更敏感。在較低的臭氧濃度為70ppm的條件下，小（xiǎo）麥（mài）食（shí）粉（fěn）螟成蟲對臭氧的敏感性更（gèng）高，暴露4天的很低存活率為0.027，死（sǐ）亡率（lǜ）為99%。然而，當同一隻昆蟲暴露在濃度為0.42 g/ m3的臭氧中時，遇到了臭氧的延遲毒性（xìng）效應。這一現象在另一種小麥食蟲Tribolium castaneum中首次報道;假設，延遲毒（dú）性可能是由於暴露於臭氧（yǎng）後基因表達變化和DNA損傷。由此可（kě）見，長（zhǎng）時（shí）間低濃度暴（bào）露可有效（xiào）降低小蠹成蟲的成蟲後代產量。通常被稱為卷煙甲蟲的卷煙（yān）甲蟲會對儲存的產品造成毀滅性的破（pò）壞，比如穀（gǔ）物商品、香（xiāng）料和煙草。作為零售（shòu）商（shāng）店中（zhōng）常見的甲蟲，它們對臭氧很敏感，並表現出像Rhyzopertha dominica和Tribolium castaneum一樣的延遲毒性作用。幼蟲階段更容易感染，並且發現卵更具耐受性。而在麵粉甲（jiǎ）蟲、castaneum Tribolium和confusum Tribolium野生型菌株中，較老的幼蟲（chóng）期（qī）和蛹對臭氧（yǎng）的耐受性更強，成蟲和幼蟲在儲存一個月後0.25至7小時的不同暴露時間內對45 ppm濃度的臭氧脆弱（ruò）。赤（chì）潮蟲幼蟲期（qī）易感，死亡率為74%;與此同時，另一種儲藏產品昆蟲庫氏（shì）Ephestia kuehniella在（zài）成蟲、蛹和幼蟲階段的死亡率達（dá）到（dào）99%，而（ér）62.5%的卵僅被（bèi）殺死。22 ppm濃度下，小蠹蛾幼（yòu）蟲也易感染，死亡（wáng）率達到99%。

       當幼蟲暴露於直接和連續的臭氧處理時，可以達（dá）到死亡。由於時間和臭（chòu）氧濃度的影響會影響昆（kūn）蟲的死亡率，因此需要較高的臭氧濃度和較長的暴露時間才能使蘇裏南稻瘟蟲成蟲和庫（kù）氏（shì）Ephestia kuehniella幼蟲完全死亡。用同（tóng）樣的條件對貯藏豆科植（zhí）物，特別是綠豆中另一種重要的貯藏產品昆蟲（chóng）——斑紋斑萼蟲(Callosobruchus maculates)的死亡率達到99%，劑量範圍為（wéi）500 ~ 1500 ppmv，暴露時間約為120 ~ 1800分（fèn）鍾。然而，這種昆蟲的蛹具有耐（nài）受性。臭氧熏（xūn）蒸對稻穀（gǔ）中昆蟲的（de）遷移也有（yǒu）影響。較（jiào）高的臭氧濃（nóng）度降低（dī）了（le）昆蟲穿過顆粒的機動性和（hé）速（sù）度。這是在（zài）小麥象鼻蟲中首次觀（guān）察（chá）到的。綜上所述，臭氧處理在儲糧昆蟲中（zhōng）的（de）應用表明（míng），高（gāo）濃度和高暴露時間對（duì）昆蟲的殺傷作用至關重要（yào），其中生命階段起著重（chóng）要作用。因（yīn）此，臭氧（yǎng）熏（xūn）蒸雖然對昆蟲有害，但對儲存的穀物也（yě）有殺菌劑的（de）作用。研究了氣態臭氧對小麥真菌滅活的作用，並得出結論，臭（chòu）氧劑量與孢子的滅活成正比，其中0.33 mg (g wheat minute)−1足以滅活96.9%的真菌孢子。