辐照技术在储粮害虫防治中的应用

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1、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@chinagrain.org。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

2、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（0.3-0.5kGy）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

3、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

4、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

5、，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

6、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

7、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

8、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、节约能源、无污染、