《物理除害处理》PPT课件.ppt

1 第四章物理除害处理 一 辐照处理吸收剂量 规定目标单位质量 每千克 吸收的辐射能量 DGray Gy 吸收剂量单位 1Gy相当于每千克吸收1焦耳的辐射能量 1Gy 1J Kg 2 1 辐照处理杀虫的原理 导致不育 破坏生殖细胞 射线诱变 发生劣性变异 直接杀虫 昆虫种类与虫态不同 对辐照的敏感性也有很大差异 鞘翅目 直翅目 比双翅目 膜翅目更为敏感 而鳞翅目害虫不很敏感 鞘翅目中尤以豆象科 象甲科最敏感 同一种昆虫的生殖细胞比体细胞敏感 正在分裂分化的细胞比成熟细胞敏感 卵和幼虫比成虫敏感 雌虫比雄虫敏感 2 辐照处理的应用与发展 用于粮食和谷物的防虫和灭菌 辐照处理用于水果除害处理 3 二 微波处理微波是指频率为300MHz 300GHz的电磁波 微波处理是通过电介质本身加热的方式 用高频电磁波使生物体因蛋白质受热变性而死 是一种快速处理植检材料的有效方法 如果把电磁波按波长 或频率 划分 则大致可以把300MHz 3000GHz 对应空气中波长是0 1mm到1m间 的电磁波称为微波 频率从3 108 3 1012Hz处于超短波和红外光波之间KHz MHz GHz 1 109Hz 4 1 微波处理的原理微波的基本性质通常表现为穿透 反射 吸收三个特性 对于玻璃 塑料和瓷器 微波几乎是穿越而不被吸收 对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热 而对金属类东西 则会反射微波 微波杀虫灭菌的原理与高频介质加热相同 同属于电磁场加热处理 加热对象都是电介质 微波处理是通过电介质本身加热的方式 用高频电磁波使生物体因蛋白质受热变性而死 微波做为一种高频电磁波 在微波场中 极性分子会随着微波场极性的变化 由杂乱无章的排列变成有序排列 然后又随电场极性方向改变排列顺序 极性分子在高速摆动过程中 必然会相互摩擦 克服分子间力而做功 以 热 形式表现出来 即所谓分子 摩擦 生热 产生热量 5 热效应 粮食 食品 植物与昆虫均是介质 当他们同处于微波场中时 都因本身的分子运动而迅速自身加热 昆虫的内容物 可因迅速加热和剧烈振荡而破坏 最后导致死亡 蛋白质变性 生物死亡 生物效应 不仅如此 微波场还可以改变细胞质通透性 使细胞结构紊乱 生长发育受到抑制而死亡 6 优点 不像一般热处理 温度由外及内需时较长 升温快 介质内部温度往往较外表高 处理快速 安全 效果可靠 处理后介质无残毒 无污染 操作简便 处理费用较低等 特别适合邮检 旅检的除害处理 处理旅客携带物检疫或邮寄物检疫中处理量较小的非种用农 畜产品 缺点 主要缺点是介质的内容物组成不一样和磁场不均匀 导致介质升温不匀 7 二 微波处理方法和处理效果1 方法对随机抽取的植物种子样品置于微波炉载物盘上摊开 然后开机进行不同处理温度和时间的杀虫处理 在达到预定温度后停机 24h后检查灭虫效果 2 效果用微波进行杀灭菜豆象结果发现 卵对微波最敏感 其次是初孵幼虫和成虫 蛹的抵抗力最强 经处理的未死成虫能继续发育并羽化 但产卵量极少且无发育能力 微波处理几种豆科植物上的花斑皮蠹幼虫和米象结果基本相同微波杀虫与种子发芽间是矛盾的 温度越高杀虫越彻底 对种子发芽率影响越大 在一定温度条件下 持续处理时间越长 杀虫效果越好 对种子发芽越不利 但处理温度在56 58度时 不仅不会影响豆科种子的发芽 反而能加快种子发芽率 增强发芽势 因此 微波处理时 要综合考虑 8 一 高频处理高频 微波的区别主要是信号的频率 高频f值一般是在3MHz 30MHz 微波300MHz 3000GHz植物产品和昆虫等 都是吸收高频的介质 利用频率很高的电磁场 使害虫受电磁波的作用 吸收能量而迅速升温 达到昆虫致死温度 即可杀死昆虫 其原理是高频介质材料自身加热 而不是热传导或热辐射 三 其他物理除害处理方法 9 优点 高频介质加热升温快 用3 5kw高频设备 处理1kg粮食 在2 5min内 粮食各部位温度均达到60度 且受热均匀 粮食内外部害虫都能被杀死在高频电磁场中 各种介质的能量吸收的选择性存在差异 含水量越高者 加热速度越快 昆虫比粮食吸收能量多 升温快 如在40MHz频率下 米象的加热速度比小麦快1 8倍 高频对各种虫态的灭活效果均好 对病原微生物和线虫也有一定的杀伤效果 无残留 安全 一般不损害农产品和粮食的品质设备的体积小 操作方便 10 应用范围 迄今 高频灭虫方法在植物检疫中已广泛用于处理粮食 种子 干果中草药 贵重食品 竹木制品等多种农副产品 由于植物种类不同 此法对种子发芽率的影响也有差异 含水量比虫体高的物品 如水果 蔬菜 活的苗木等易受损伤 不宜用高频处理 国产GP3 5 J18型高频介质加热设备 已用于旅检和邮检 11 二 气调处理气调处理 通过调节处理全封闭容器内的气体成分 给有害生物一种不适宜其生存的气体环境从而达到检疫处理的目的 利用一种高强度 抗紫外线的聚乙烯薄膜制成了一种全封闭容器 将货物放入其中后密闭并抽负压至4 7kPa 35mmHg 然后充入CO2 实验证明 一般害虫在这种情况下经过3d就会全部死亡 这种方法称气调处理 应用于气调处理的气体包括CO2 O2和N2 而N2的作用是控制O2的含量 通过降低处理容器中O2的含量和增加CO2浓度而杀死害虫 或减少害虫对谷物和干果的危害 一定比例的CO2对害虫有致死作用 但当CO2含量超过一定值时 对所处理的农副产品也有负面影响 12 气调技术长期以来被用于储藏谷物害虫的防治 同时在农产品储藏保鲜和除灭害虫害螨方面也得到了一定运用用CO2含量大于45 的气调对葡萄上荷兰石竹小卷蛾 苜蓿蓟马和太平洋叶螨等3种检疫性害虫处理 取得了良好效果但当CO2浓度超过55 时 处理的葡萄品质将受影响实蝇是类是世界上水果的重要检疫性害虫 应用气调方法 含氮量为100 与40 60 80 和100 浓度CO2的混合气体 可杀死加勒比实蝇的卵和幼虫 将苹果实蝇的卵和幼虫置于含氮100 20度的气体条件下7 8d 死亡率达100 13 美国 新西兰等国家利用气调技术防除实蝇 苹果蠹蛾和卷蛾等水果害虫 取得了良好效果 优缺点 气调检疫处理对人及动物等非目标生物无毒害 对处理的商品货物无残留 且不会污染环境 符合环保要求 一定应用前景 但该技术对条件要求较为苛刻 对某些水果的品质会有影响 并且处理时间相对较长 14 二 影响气调杀虫效果的因素 1 温度是影响气调的重要因素 随温度的变化气调杀虫效果经历两个阶段 先是随温度降低 气调杀虫效果下降 当温度接近0度时 气调效果又增加 2 相对湿度与害虫的存活关系密切 低湿度的环境会导致新鲜果蔬水分散失从而影响其品质 通常要求在高的相对湿度 90 95 中进行气调处理 3 不同目标害虫对气调处理的因子的反应不同 这主要与害虫的生物学有关 在实际应用中 应针对耐力最强的虫态进行气调方法设计 4 不同农产品对气体忍受程度各异 因此 要根据不同类型的商品货物来设计气调 15 三 高低压处理是日本开发的一种结合熏蒸剂的物理处理方法 与气调处理原理相近 借助增减CO2气压对稻谷等粮食进行杀虫处理的技术 利用在高压下突然减压会使物体膨胀的原理具体方法 将稻谷放入处理槽 通入CO2 CO2会渗透到害虫成虫 幼虫体内及虫卵内部 而几乎不渗透进谷粒 然后将气压升高到3MPa 持续数分钟后突然减压 这是 几乎所有害虫均会因身体膨胀破裂而死 虫卵也被毁坏 谷粒则基本不受影响 16 此外 还有盐水或海水浸泡灭虫 用离子水处理黄瓜白粉病及葡萄炭疽病以及在其它领域用于杀菌的研究 这些都可能成为日后检疫除害处理方法的发展方向 与传统方法相比 新技术对环境的破坏和对人体的危害都较小 1