1. 研究目的与意义
目前国内外对于仓储粮食中的储粮害虫基本上都是采用磷化氢（PH3）熏蒸剂熏蒸的方法来去除，由于磷化氢（PH3）在熏蒸过程中有毒有害物质残留量少，熏蒸效果好，成本小并且操作简便易行，因此作为粮食仓库中的一种广泛使用的熏蒸剂，然而，磷化氢气体对人和牲畜均有一定的毒性，食用过量对人体和牲畜均有一定的危害，并且磷化氢挥发到空气中对环境也会造成极大的破坏。[1]同时，赤拟谷盗对磷化氢的抗性日益增强，不同地区不同种类的赤拟谷盗对磷化氢的抗性有较大差异，采用传统的统一使用磷化氢熏蒸剂来进行赤拟谷盗的防治有一定的弊端，因此，亟待寻求新的解决途径，对仓储粮食中的赤拟谷盗进行防治，进而达到精准化，合理化防治，使达到仓储粮食的最大经济价值与使用价值[2]。
目前，有学者提出赤拟谷盗对磷化氢的抗性增强是由于赤拟谷盗发生基因突变从而导致呼吸作用减弱造成的[3]。长期高浓度的磷化氢熏蒸使得赤拟谷盗的呼吸作用减弱，所呼入的磷化氢含量未达到致死量，因此赤拟谷盗对磷化氢的抗性增强。要想杀死赤拟谷盗需要更高浓度的磷化氢来增强赤拟谷盗的呼吸作用[4]。同时，有研究证明，一定量的二氧化碳浓度能够增强赤拟谷盗的呼吸作用[5]。因此本实验探究不同浓度的二氧化碳与磷化氢的协同作用对赤拟谷盗的杀伤力，以此降低在熏蒸过程中磷化氢的用量，增加仓储粮食的食用价值以及经济价值[6]。
2. 研究内容和预期目标
通过实验来研究不同浓度的二氧化碳，氧气，磷化氢的含量比对来自不同地区不同品系的赤拟谷盗的致死效应。分别得出来自成都，深圳，常德，云南等不同地区不同品系的赤拟谷盗其最短时间死亡时环境中的最佳二氧化碳，氧气，磷化氢的含量比。通过调节二氧化碳及氧气的含量探寻出最佳致死量。[7]
3. 国内外研究现状
由于磷化氢熏蒸的便利性以及可操作性强，磷化氢熏蒸对储量害虫的杀害比较彻底，目前国内外大都直接采用磷化氢直接熏蒸的方法去除粮仓中的储粮害虫。部分地区投入研究采用氮气气调的方法来防治储粮害虫[8]，但是从实际情况出发，氮气气调法除储粮害虫的方法可行性不大，除去储粮害虫的氮气有效浓度在98%及以上[9],导致氮气的需求量大，并且要求储量仓库的密闭性极好，不能出现漏气的情况。另外，有些实验室研究采用防护剂(如甲基嘧啶磷乳油，溴氰甲嘧磷粉剂，马拉硫磷等)和磷化氢共同作用来防治储粮害虫。[10]但实验证明防护剂与磷化氢的协同作用在不同环境下产生的效果是不一样的，在北方干燥少雨的环境下杀虫效果好，几乎能达到100%，而在高温高湿的广东地区杀虫效果却不尽人意，仅能除去粮仓中50%的储粮害虫。[11]部分研究者通过改变储粮害虫的环境温度或采用紫外线、γ射线处理使得储粮害虫发生基因突变的方式来改变储粮害虫对磷化氢的耐受性，因此可以通过低剂量的磷化氢来除去储粮害虫。[12]
4. 计划与进度安排
实验材料：（1）赤拟谷盗（均来自南京财经大学食品科学与工程学院实验室所收集的来自不同地区的幼虫，如成都，深圳，常德，云南等），（2）全麦粉饲料（干燥小麦和酵母片混合置于粉碎机中粉碎制得全麦粉饲料）（3）恒温恒湿培养箱（BSC-250），上海博讯实业有限公司医疗设备厂；（4）电热恒温鼓风干燥（DUG-9246A），上海精宏试验设备有限公司；（5）半自动真空泵式气调包装机（GQ-1V400），上海钢擎机械制造有限公司；（6）粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司
实验方法及步骤：
（1）饲料准备：将小麦洗净，置于 恒温恒湿干燥箱中（调节温度为80℃）消毒、烘干，干燥过程中每隔半小时对小麦进行翻动以保证小麦水分均匀。烘干后调节小麦的水分至 14%1%，用粉碎机粉碎小麦成全麦粉颗粒，密封后放入 4℃冰箱中冷藏保存。
（2）试虫培养：从南京财经大学食品科学与工程学院实验室取若干来自成都的赤拟谷盗于培养器皿，加入一定量的全麦粉饲料，标注好来源地以及培养时间，放入恒温恒湿培养箱进行培养，设置培养温度为28摄氏度，相对湿度为75%，六天为一周期，每过五天从培养箱中取出更换饲料，挑出死虫。直到繁殖出足够多试虫则试虫培养完成。
来自深圳，常德，云南等地的试虫培养同上（成都）。
（3）设计检验装置的预试验：通过半自动真空泵式气调包装机，设定程序为70% 二氧化碳和 30% 氧气。将包装盒封口，同时注入二氧化碳，抽取氧气直到气调包装机中气体成分符合预设浓度比。待包装完毕，通过气体成分分析仪对包装盒内的气体成分进行测定分析，判断仪器使用的气密性和稳定性。对比 3 组试验数据，仪器显示结果与设定程序一致，盒内气体成分均为 70%0.5% 二氧化碳和 30%0.5% 氧气。结果证明半自动真空泵式气调包装机稳定性较高，气密性较好，可以继续试验。[13]
（4）选取50只恒温恒湿培养箱中来自成都的赤拟谷盗放入气调包装盒中，气调包装盒内放置适量的饲料，每次试验所放置的饲料需恒定，且各实验组之间无差异。气调包装盒中充入浓度为2%的磷化（PH3）将包装盒置于半自动真空泵式气调包装机的包装舱内，设定指定二氧化碳和氧气比例的程序，将包装盒封口。[14]待气调包装盒封口包装完毕，将其置于温度为30℃1℃、相对湿度为 75%1%、无光照的恒温恒湿培养箱中培养，根据试验设定的不同时间点，即 0d、4d、8d、12d、16d、20d、24d，分批进行散气后至少 3d，统计赤拟谷盗的死亡数量。[15]用毛笔刷触碰赤拟谷盗虫体，如果试虫的附肢都不动即视作死亡，记录不同天数后试虫的死亡数。统计赤拟谷盗死亡时间，并据此分析不同浓度二氧化碳及磷化氢之间的协同作用对赤拟谷盗的杀害作用，得出最佳二氧化碳和磷化氢的浓度比。每种浓度比设置两次实验，以减小误差。最终统计结果取两次实验的平均值。
表1-1 气调包装盒内
PH3,CO2,O2的浓度比
| 赤拟谷盗（成都） | 磷化氢（PH3） | 二氧化碳（CO2） | 氧气（O2） |
|
| 2% | 0% | 98% |
|
| 2% | 30% | 68% |
|
| 2% | 40% | 58% |
|
| 2% | 50% | 48% |
|
| 2% | 98% | 0% |
来自云南，常德，深圳等地的赤拟谷盗实验方法同上（成都）。
5. 参考文献
[1]乔康,姬小雪.气态甲酸乙酯/二氧化碳熏蒸剂浓度、暴露时间和两种谷物温度对控制储粮害虫的影响[J].世界农药,2010,32(06):31-35.
[2]赵英杰.熏蒸防治储粮害虫的几个问题[J].粮食科技与经济,2003(04):35-37.
[3]吴海晶. 锈赤扁谷盗对磷化氢产生抗性的机理研究[D].南京财经大学,2016.
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