第8届国际储藏物气调与熏蒸大会在成都召开

第8届国际储藏物气调与熏蒸大会在成都召开

1会议的内容概况第八届国际储物调节与土壤污染大会（caf2008）于2008年9月21日至26日在成都举行。这是国际物质保护委员会的两个重要学术会议之一。大会由中国粮油学会主办,储藏分会和成都粮食储藏科研所承办;大会由组织委员会主席、中国粮油学会副理事长刘新江主持。大会吸引了来自31个国家的380多位代表参会,国家粮食局、中储粮管理总公司、中粮集团有限公司、中国粮油学会、中国粮食行业协会和四川省政府的领导对大会召开给予高度重视,亲自莅临大会并致辞,参会外宾106人,包括CAF常设委员会委员10人;各国代表主要来自院校、科研院所和企业的教授、专家、学者以及管理人员,还有一些院校的研究生。会前正式出版的大会论文集收录了138篇论文,其中国外70篇,国内68篇,共738页。大会期间,有77位国内外专家学者在大会上作了精彩的学术交流,中国粮油学会朱长国理事长在会上做了《中国储粮气调与熏蒸技术发展现状》的大会主旨发言,还有10位专家做了专题主题发言;张贴墙报43篇。与会代表紧密围绕本届大会“气调与熏蒸——绿色,安全,协调,发展”的主题,在大会所设10个专题、两个Workshop上展开了热烈讨论,共同分享了全世界在该领域的最新科研成果和发展思路。与会代表还参观了我国首座二氧化碳气调粮库——中央储备粮绵阳直属库。本届大会与历届会议相比,是一次规模空前的盛会。大会的成功举办,对促使国际储藏物领域的广大同行、特别是CAF常设委员会充分了解和重视我国储藏物气调与熏蒸领域所取得的重要成果,起到了重要作用;对加强与国际机构的交流与合作,推动我国储藏物气调与熏蒸科学研究和应用技术的发展,促进粮食仓储行业的科技进步,更好地服务于我国粮食储藏的现代化事业具有重要意义。会议的精心筹备、热情接待以及周到服务得到国内外代表的高度赞赏。在大会闭幕式上,大会主席刘新江、CAF常设委员会主席Banks做了总结发言。Banks对本届大会的组织筹备工作给予高度评价,充分肯定了这是一次成功的大会,也是一次空前的大会,大会圆满完成了预定议程。他代表CAF常设委员会感谢本届大会组织委员会所做出的杰出贡献,宣布了CAF常设委员会决定,选举郭道林和王跃进成为CAF常设委员会委员,选举澳大利亚联邦科工组织粮食储藏研究所澳籍华人科学家任永林博士担任CAF常设委员会秘书长,并宣布下一届大会将在土耳其召开。我国两名专家成为CAF常设委员会委员,是CAF常设委员会对我国成功举办本届大会,对我国在该领域的科技发展和学术成就给予的充分肯定。大会期间,国际储藏物保护工作大会(IWCSPP)常设委员会主席JamesThrone博士、澳大利亚BruceChamp博士、PatCollins博士、任永林博士、加拿大DigvirJayas博士、JonathanBanks博士、ShlomoNavarro博士等专家到成都所参观,对所里的研究工作给予高度评价。本文根据会上交流情况以及大会论文集,在此就国际储藏物气调与熏蒸研究进展情况作一简要概述。详细技术内容,请参见大会论文集。2检验检疫、农业保险和保护意识本届大会交流中,涉及内容大到联合国粮农组织的管理,小到面粉厂、粮库杀虫技术的应用。涉及粮食仓储、动植物检验检疫、农产品储藏、牧草储藏、土壤熏蒸、机械设备设施杀虫、建筑物保护和文物保护等行业。国际上,储藏物含义广泛,包括谷物(如小麦、玉米、水稻、大麦、高粱),豆类(如大豆),饲料,经济作物(如可可豆、干辣椒、葵花籽、棉籽),果蔬,木材,烟草,牧草,药材,储藏设施,建筑物,集装箱等。3气候和熏蒸的研究3.1关联使用成本低的药剂储藏物害虫防治的一个重要措施就是熏蒸。磷化氢作为熏蒸剂,自上世纪30年代使用以来,由于其使用方便、杀虫效果好、药剂残留低或无有害残留、对环境影响小、使用成本低等特点,被誉为是目前所有的熏蒸剂中最好的一种熏蒸剂、王牌熏蒸剂。因此,现在和将来都应该是一种主要的杀虫熏蒸剂。但因使用过程中害虫抗药性增加,各国科学家为了用好磷化氢,在基础理论和应用技术方面一直在做大量深入的研究,寻求创新使用方法来达到理想的杀虫效果,避免抗性问题的严重化和延长磷化氢的使用寿命。3.1.1磷化氢抗性研究据本届大会的交流内容,许多国家都遇到了害虫对磷化氢的抗性问题,目前抗性问题在澳大利亚、中国、印度和巴西等国比较严重。抗性严重的害虫有赤拟谷盗和米象,目前锈赤扁谷盗的抗性也正在发展,我国锈赤扁谷盗的抗性达200倍以上。近半个世纪以来,这个问题已成为科学家关注的重点。研究的内容包括室内抗性筛选,现场抗性调查和抗性治理以及抗性分子机理研究等。对抗性机理研究最深入的是澳大利亚,他们应用生物高新技术揭示PH3抗性基因、抗性机理和抗药性动态。磷化氢抗性研究的代表有:(1)澳大利亚昆士兰大学的PaulEbert教授通过磷化氢对模式生物线虫毒理学特性的研究表明,线粒体活动与磷化氢作用直接相关,害虫对磷化氢的抗性正是由于生物变种、化学处理和物理处理损坏了线粒体,从而降低了害虫的呼吸作用。采用激活线粒体电子传递通道的化合物,或许可以提高害虫的呼吸作用,从而克服磷化氢抗性问题。(2)昆士兰初级产业部的PatCollins,DavidSchlipalius及昆士兰州立大学的PaulEbert继续从分子水平探讨储藏物昆虫的磷化氢抗性机理,发现了致使赤拟谷盗和谷蠹对磷化氢抗性的两个基因并命名为rph1和rph2,这两个基因单独的抗性很弱,而两个基因增效作用时的抗性非常强。基于基因水平的检测可用于建立害虫种群抗性基因分布的变化模型,指导害虫抗性治理。这是迄今为止做得最深入的磷化氢抗性研究。3.1.2观察与研究假设对于磷化氢的应用技术研究,主要是磷化氢可持续性使用、最佳操作方法、磷化铝安全操作和高效性应用、磷化氢缓释技术等方面。这些研究的代表国家主要有中国、美国、澳大利亚和印度。我国在磷化氢的应用技术研究和实践方面是处于领先地位。应用技术研究的代表有:(1)在我国,膜下磷化氢+二氧化碳环流熏蒸被用于高大平房仓中,熏蒸剂分布均匀,效果良好,经济实用。(2)澳大利亚ChrisNewman报告了在小型和中型密封钢板仓中应用磷化氢温差环流系统的实地操作试验,采用底部投药利用热虹吸方式进行充分熏蒸。此试验是利用粮堆内由于温差引起的微弱的对流气流(micro-convectioncurrent)熏蒸。试验证明温差环流系统可安全有效的将磷化氢气体分布在粮堆各部位。在密封钢板仓中采用此方式熏蒸可杀死各虫期的害虫。而对非密封仓来说,熏蒸效果与外界风速有直接关系。我国早在上个世纪的70年代已有研究报道,并在实践中一直应用。(3)美国RonaldNoyes建立了CTP(浓度、时间和药剂)环流熏蒸模型。在考虑熏蒸的浓度、时间、药剂三个因素基础上,通过试验证明了磷化铝片剂比丸剂在同一条件下释放气体缓慢,可在低剂量水平上较长时间保持仓内气体浓度。他同时强调了维持气体浓度大于200mL/m3100h以上方可完全杀死所有生长阶段的害虫,并使害虫的抗性最小化。(4)印度的PushpaksenAsher报告了一种新型商业化磷化氢发生器,是由印度UnitedPhosphorusLimited设计生产的QuickPhlo-R发生器。这种磷化氢发生器能够实现安全、环境友好的熏蒸。发生器中AlP包可以打开较长时间而无气体泄露,原因在于经过特殊处理后的磷化铝非常稳定,只有在水中才反应。3.2易出现的使用机理磷化氢是综合评价最好的一种熏蒸剂,但长期依赖单一的熏蒸剂势必会引起害虫的抗药性发展。在甲基溴逐渐被淘汰、磷化氢抗性问题日益严重的情况下,开发新的熏蒸剂就势在必行。当前常用的和新发展的熏蒸剂有几十种之多。本届大会中涉及到的熏蒸剂及混合制剂有硫酰氟、甲酸乙酯、臭氧、乙烷、植物精油以及臭氧+二氧化碳、硫酰氟+二氧化碳、PH3+植物精油等。3.2.1其它非溴甲烷替代物硫酰氟使用广泛,且对其研究较深入的国家主要有澳大利亚、中国、美国和德国。其中国际上主要以CSIRO储藏物研究所、德国储藏物保护所、道氏美国农业科学公司(DowAgroScience)为代表。该公司还生产一种含硫酰氟的产品ProFume,物理特性与硫酰氟相似,用于仓库、面粉厂、食品和饲料设备等的熏蒸,已在全世界1000多次商业熏蒸中取得满意效果,是一种技术上、经济上比溴甲烷强的替代物。目前,美国、英国、法国、德国、澳大利亚和瑞士等20多个国家先后在2003~2008年登记使用。美国已经正式批准硫酰氟用于储粮等农产品熏蒸,而且颁布了残留标准。欧洲一些国家已经批准用于空仓和建筑物处理。我国目前正在进行储粮熏蒸的研发。本届大会上德国、美国、中国分别介绍了硫酰氟的药效试验。由于硫酰氟的快速渗透能力,在粮食、种子、建筑物、图书馆等的害虫防治上具有明显优势。3.2.2种植甲酸乙酯澳大利亚和中国对甲酸乙酯研究比较深入。2002年澳大利亚已把甲酸乙酯登记注册作为处理干果的熏蒸剂。CSIRO粮食储藏研究所已经试验成功用95%甲酸乙酯+5%异硫氰酸酯配制的熏蒸剂,目前已由CSIRO粮食研究所申请专利。由于甲酸乙酯有易燃、吸附性强的特点,专家们试验并实践了甲酸乙酯+异硫氰酸酯、甲酸乙酯+CO2、甲酸乙酯+植物精油等处理储藏物害虫,效果良好。但粮食种类、熏蒸温度和湿度是影响甲酸乙酯防治害虫效果的重要因素。3.2.3合理控制害虫的能力臭氧被认为是一种有潜力的熏蒸剂,一些专家进一步研究了臭氧对粮食、耐储和新鲜商品中害虫的毒性。大会上交流的臭氧研究,主要用于大宗粮食、大豆、新鲜果蔬(如脐橙、葡萄、柠檬等)以及大米加工厂熏蒸,对谷蠹、米象、杂拟谷盗、印度谷蛾、锈赤扁谷盗等多种害虫有防治作用。希腊、中国、美国、澳大利亚、意大利、日本都开展了研究。(1)臭氧控制害虫的效果受害虫种类、虫态、剂量、暴露时间等因素影响,粮仓装满度也对臭氧的熏蒸效果有很大影响。希腊科学家关于臭氧防治常见储粮害虫的研究表明,臭氧用于空仓杀虫效果比实仓好。在相对真空条件下,用臭氧+10%CO2处理脐橙能基本杀死大豆蓟马,不会伤害打蜡脐橙。(2)各国的试验研究表明,臭氧熏蒸待克服的问题是卵的抗臭氧处理能力最强,应通过更深入的研究增强臭氧对节肢动物卵的控制效果。臭氧在地球的大气层中会自然产生,所以用于熏蒸对环境是安全的。但由于臭氧本身很不稳定,它会迅速分解为氧气和氧原子,氧原子是一种最强的氧化剂,对橡胶、很多金属都具有很强的腐蚀性,因此将臭氧作为熏蒸剂的可能性是极其有限的,而且用于储粮害虫防治则更加有限了。国际上将臭氧用于医药器械处理与环境处理较多。3.2.4土壤、磨料-为原料的蒸馏实验室和小规模试验表明,乙二腈对常见储粮害虫的毒性比甲基溴和磷化氢强,而且毒性作用快速,对粮堆有良好的穿透力,而且解吸较快。不过,在高浓度时具有很强的植物毒性,因而影响种子的发芽力。因此,它似乎不宜用于储粮熏蒸,但有替代甲基溴用于大米厂和面粉厂厂房熏蒸的可能性。CSIRO正在研究将乙二腈用作土壤、木料的熏蒸。该药剂对黄胸散白蚁和松材线虫有较高的杀虫效果。在澳大利亚,乙二腈被评估可作为进口饲料用粮熏蒸。ColinWarterford的试验表明乙二腈对真菌孢子很难控制,但初步被认为在控制粮食病原体方面具有潜力。3.2.5土地精油的提取植物性杀虫剂由于具有对人畜安全、害虫不易产生抗药性、在自然环境中易于降解等许多特点而受到人们的重视并被广泛研究。我国植物资源非常丰富,有文献报道已开发的对储粮害虫有抑制作用的植物就有150余种。影响植物精油效果的有粮温和粮仓装满度等因素。加拿大专家研究证明了空仓时用桉树脑精油可完全杀死所有试虫,而50%和95%装满度的杀虫效果则明显下降。由于植物精油价格比较昂贵,影响了作为粮食熏蒸剂的可能性。本届大会有专家提议植物精油结合磷化氢协同使用来防治害虫。3.3甲基溴替代技术蒙特利尔环境保护协议要求减少和逐步淘汰消耗臭氧层物质(如甲基溴),这个协议促进了世界各国对甲基溴替代物质和替代技术的研究发展。过去12年的替代甲基溴实验证明,在大多数情况下使用单一替代物质防治储藏物害虫是不可行的,通常需要多种替代技术互相结合才能达到有效的防治效果。在过去的10年间,各国出台一些杀虫剂和熏蒸剂的禁止和限制标准后,使得寻找替代技术任务更加艰难。3.3.1qps-mb在学习纺织品中的使用2006年甲基溴用于检测和装船前对货物的熏蒸(QPS-MB)处理用量为10275t,相当于全球全年甲基溴用量的34%,是在处理用量中消耗臭氧层最多的部分,且具有使用的豁免权,主要用来熏蒸木材(包括木材和整体原木,占49%)、土壤(在两个国家主要用于熏蒸草莓,占19%)和谷物(占15%)。世界各地在2004年的调查得出的结论是65%的QPS-MB可被替代。一些国家已经停止使用QPS-MB,有些国家也在研究减少甲基溴的使用和排放的策略。欧盟已推出新的立法,要求QPS-MB使用限量为每年350ODP吨,从2015年开始将禁用。3.3.2仓房防治技术替代药剂:磷化氢、硫酰氟、甲酸乙酯、环氧丙烷、氧硫化碳等替代技术:CO2气调、N2气调、热处理、臭氧处理、药剂喷洒等。其代表有:(1)热处理在德国一个25年历史的面粉厂中,采用室外加热,将热空气经过通风管通入仓容为40000m3仓房内处理48h,在达到目标温度50℃后维持该温度24h,热处理之后1个月时,仅在地下室最难加热的地方发现少量杂拟谷盗活虫,未检出烟草粉螟活虫。不同仓房条件处理的参数可能有所调整,但必须保证足以杀死害虫的目标温度,并处理足够的时间。(2)综合防治在意大利面粉厂,病虫害综合防治被认为是一项替代甲基溴防治虫害的技术。采用每周监测检查害虫,频繁而彻底清洗,调整设施设备等方法来防治和检测害虫。(3)国内情况我国粮食仓储行业全面淘汰甲基溴的成果受到与会代表的一致好评,我国采用的磷化氢膜下环流熏蒸等甲基溴替代技术,也引起国际同行的广泛兴趣。3.3.3甲基溴的回收澳大利亚和中国都在此方面做了深入研究。研究表明,熏蒸设施排放的甲基溴大约94%~98%可利用椰子纤维制成的活性炭回收。通过在80℃热水分解甲基溴16h,活性碳可再生利用。3.4世界领先地位从大会交流的情况看,我国在CO2、N2气调储粮研究和应用方面处于世界领先地位。中国粮油学会朱长国理事长在大会主旨发言中,介绍了我国在CO2、N2气调储粮研究进展,以及气调仓建设和气调储粮应用技术推广等方面所取得的成就,得到国际同行的普遍赞誉。3.4.1加强二氧化碳气调干部管理,提高粮食对粮食的管理效率我国的CO2气调储粮研究主要分为两个阶段,一是二十世纪六十年代、七十年代,从事不同材料小包装充氮、充二氧化碳、抽真空储藏粮食、油料及其加工产品研究;二是二十世纪八十年代以来,由商业部成都粮食储藏科研所牵头开展“粮食储藏保鲜技术研究”,对二氧化碳气调储藏技术进行了全面的研究,开展小规模的实仓试验。摸索了气密材料、气密方法、气密效果;摸索了气调储粮启封后迅速劣变的原因。二十一世纪初由成都粮食储藏科研所负责,开展了二氧化碳气调关键技术装备的开发与示范,首次采用二氧化碳大型供配气系统和粮仓二氧化碳浓度自动监测分析系统,在中国首座二氧化碳气调粮库——中储粮绵阳直属库得到体现。西班牙JordiRuidavets专家报告了将高浓度CO2与少量SO2进行增效作用来控制米象成虫和卵。试验按照70%和95%浓度的CO2分别加入不同浓度的SO2处理储粮,试验结果为CO2浓度为70%时SO2的增效作用明显,而当CO2浓度从70%升高到95%时,所加入的SO2并未起到增效作用。至于SO2的残留问题,只有当加入SO2浓度为3%时,处理后的小麦粉、大米和杏仁才会有SO2残留,其他浓度都未检出残留。采用CO2协同SO2可在实现同一米象致死率的基础上大大缩短处理时间。澳大利亚专家在会上介绍了CO2还可以与其他药剂结合使用,如CO2+磷化氢、CO2+甲酸乙酯、CO2+硫酰氟等,使熏蒸向有机方向发展。3.4.22.2(1)实验材料的制备普渡大学的DirkMaier教授等人研究了在集装箱内加内衬进行N2处理。实验采用了一种由五层隔氧塑料挤压成型的厚6mm的塑料膜,将这种特制的材料作为内衬置入集装箱内固定,箱内通入N2并密封,保持99.9%的N2浓度7d,可使赤拟谷盗、玉米象、谷蠹达到100%的致死率。(2)进一步优化、扩大示范我国近几年在N2气调储粮害虫、确保储粮质量的技术应用研究方面取得重要进展。N2气调储粮在中央储备粮南京直属库和防城港直属库应用示范基础上,经过中储粮总公司进一步优化、扩大示范,现已投资建设了16个气调库,投入使用仓容达到32万吨,到今年底将达到85万吨。应用情况表明,经N2气调储藏的粮食品质保持不变,且相比较磷化氢熏蒸成本降低了20%。3.4.3除氧剂的制备这项技术被认为是一种“零”残留的绿色储粮技术,是凭借自然或人工的方法降低储粮环境中氧气的含量,达到致死害虫和抑制害虫生长发育的技术。国内外对此技术的研究很多。国内研究表明当氧浓度降低到3%以下,赤拟谷盗的呼吸速率明显降低,可达到控制害虫的目的。国际上利用超低氧、除氧剂、氧气燃烧装置、氮气发生器降氧等方式来达到低氧杀虫目的。除氧剂置入宠物粮包装袋内对螨有很好的抑制作用。荷兰一家公司(ECO2B.V.)生产的一种快速处理系统(ECO2)是包含氧气燃烧装置或氮气发生器的低氧处理系统。3.4.4用于一般储存品的制造和储存我国在密闭储藏方面有很多研究和实践,取得了良好的效果。但密闭储藏对仓房或容器的气密性要求非常高,因此目前在我国使用范围并不广泛。比较而言,国外已经有一些公司将密闭储藏商业化、市场化了。如美国魁康公司生产的可变形便携式密闭储藏装具、密封超级储粮袋等已在菲律宾、加纳等多个国家广泛使用,主要用于储存高附加值的产品。阿根廷正在大规模使用一种名为“筒仓袋”(Silo-bag)的装具,这种筒仓袋是由厚度仅为235μm、气密性非常好的塑料制成,袋长60m,直径2.74m,可储存200t的小麦或大豆。此种密闭储存装具可用于作物产后的短期储藏。Elepano和Navarro在会上介绍菲律宾采用CocoonTM储藏,解决了高水分玉米的密闭储藏问题,在非洲、亚洲一些国家也有这种储藏方式。3.4.5低压气调储藏法以色列ShlomoNavarro博士介绍的生物自身气调是利用生物自身的呼吸作用以达到气调控制害虫、保护储藏物品质的目的。此方法已成功用于可可豆和高水分玉米的储藏。密闭储藏新收获的高水分玉米,可有效保证玉米在后续干燥或加工饲料、酒精之前这段时间的品质。最近此方法发展成为低压环境气调。这种小生态环境的气调非常有希望成为市场可接受的处理方法。3.5气调与蒸馏技术标准应在前两国随着全球经济一体化的迅速发展,世界各国对气调与熏蒸技术的规范性问题越来越重视,在本届大会的交流中,澳大利亚和中国的气调与熏蒸技术规范走在前列。澳大利亚熏蒸认证计划(AFAS)是由澳大利亚检验检疫局建立的一个集培训和认证为一体的组织,旨在传授使用和监测甲基溴薰蒸的最佳操作方法。3.5.1注册评论员作为afas作业对象(1)为检疫部门更有效地监督检疫活动提供鼎立协助;(2)符合加入AFAS条件的海外熏蒸公司注册加盟后,可促使作业更符合澳大利亚检疫要求;(3)提高熏蒸效果,促进加入AFAS国家与澳大利亚的贸易。3.5.2甲基溴蒸馏控制(1)培训海外检疫人员及熏蒸作业人员有效地掌握甲基溴熏蒸技术;(2)对符合AFAS条件的熏蒸公司(人员)进行授权认证;(3)对检疫部门批准的熏蒸公司进行AFAS注册登记,注册后即可将货船开往澳大利并进行甲基溴熏蒸;(4)为使AFAS持续执行,对甲基溴熏蒸培训师先作培训;(5)对注册后的熏蒸公司进行定期审验;(6)由澳大利亚检验检疫局及相关检疫部门开展联合年度检查。印尼、马来西亚、泰国、印度已加入执行AFAS,菲律宾、巴布亚新几内亚今年底加入,中国可望在2009年中期加入。自2004年、2005年印尼、马来西亚分别执行AFAS以来,已减少甲基溴使用量约95吨。我国在2002年、2008年分别发布了《磷化氢环流熏蒸技术规程》LS/T1201-2002、《二氧化碳气调储粮技术规程》LS/T1213,加快推动了我国粮食储藏熏蒸与气调技术的发展。就发展趋势而言,与会专家普遍认为,在新的研究成果和技术发展的基础上,及时更新现行的熏蒸准则,政府部门和科研人员应积极主动地将技术标准和规章作为一个国际间的共同努力方向。3.6其他相关领域的发展3.6.1气体检测设备气体检测是建立有效熏蒸的关键。如果没有成功检测,就不会有成功的熏蒸。使用适当的气体检测装置是成功应用气调和熏蒸的一个前提条件。本次大会上印度的UPI公司和德尔格两家公司分别介绍了不同种类的气体检测设备。印度UPI开发的磷化氢剂量试管,可应用于判断熏蒸气体是否充足,为熏蒸操作人员提供储藏物接受到熏蒸气体的情况,还可用于测试磷化氢气体的浓度分布情况,从而为熏蒸操作提供依据。德尔格开发了为集装箱熏蒸配备的多气体(磷化氢、甲基溴、硫酰氟、氯化苦、甲酸乙酯等)检测装置。3.6.2采用甲基溴蒸馏和高浓度n此次大会上来自土耳其的教授对古建筑和博物馆中一些木制工艺品和历史文物被害虫严重为害的防治作