автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:Защита хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей метопрена с инсектицидами

кандидата технических наук
Когтева, Елена Феодосьевна
город
Москва
год
2000
специальность ВАК РФ
05.18.03
цена
450 рублей
Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Защита хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей метопрена с инсектицидами»

Автореферат диссертации по теме "Защита хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей метопрена с инсектицидами"

ОД

/ пси

^ " На правах рукописи

УДК 664.7:632.677

КОГТЕВА Елена Феодосьевна

'' •' , ' ■• '¡^ (' I

(у /I/ <■ '

ЗАЩИТА ХРАНЯЩЕГОСЯ ЗЕРНА ОТ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СМЕСЕЙ МЕТОПРЕНА С ИНСЕКТИЦИДАМИ

Специальность 05.18.03 - первичная обработка, хранение зерна и другой продукции растениеводства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2000

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ГНУ ВНИИЗ) РАСХН

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Закладной Г.А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор БРАТЕРСКИЙ Ф.Д.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник МОРДКОВИЧ Я.Б.

Ведущая организация: Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева

Защита состоится «о//» 2000 г. в

часов на

заседании диссертационного совета К.063.45.04 при Московской государственной технологической академии (МГТА) по адресу: 109803, Москва, ул. Талалихина, д. 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТА.

Автореферат разослан « 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, /ь, / профессор X В.П. Малина

ЛдЗЗ, 223^0

Л ОоЛ /Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Зерновые продукты являются ~ основой - в - рационе - питания людей и корма животных. В силу сезонности выращивания зерно приходится хранить в течение не менее года до следующего урожая. Во время хранения зерно подвержено нападению вредными насекомыми. Развиваясь в зерне, насекомые наносят значительные потери, снижая его массу, ухудшая качество, приводя его в негодное состояние для продовольственных целей. Например, по данным ВНИИЗ, в партии зерна пшеницы массой 1000 тонн, зараженной насекомыми в 1У степени .(более 15 экз./кг), потери в массе составляют 30 тонн, недомол муки достигает 36 тонн, а само зерно по гигиеническим условиям становится непригодным для продовольственных целей.

Поэтому проблема защиты зерна при хранении от вредных насекомых является актуальной.

Среди средств и способов борьбы с насекомыми основными являются химические, с использованием ядовитых веществ. Их две группы. Первая включает газы (бромистый метил и фосфин), применяемые по технологиям фумигации. Газы убивают насекомых в зерне, но после дегазации зерно не защищено от повторного заражения насекомыми.

Вторая группа - жидкие инсектициды контактного действия, которыми с помощью специальных распылителей обрабатывают зерно в потоке. Эти вещества в течение нескольких месяцев сохраняются на зерне и длительное время после однократной обработки защищают его от повторного заражения насекомыми. Такое существенное преимущество контактных инсектицидов перед газами заключает в себе и отрицательные моменты,ограничивающие их применение на практике. Все разрешенные в России контактные инсектициды для обработки зерна (карбофос, фуфанон, актеллик, сумитион, К-Обиоль, арриво, цимбуш, циперкил) убивают насекомых в нормах расхода, значительно превышающих максимально допустимые уровни (МДУ) их в зерне. Поэтому после обработки зерна возникают проблемы с остатками инсектицидов и с его реализацией.

За последние десятилетия выделены и идентифицированы природные регуляторы роста и развития насекомых - ювенильные гормоны. Синтезированы их аналоги.

Эти малоопасные для теплокровных соединения при контакте в микродозах с насекомыми нарушают онтогенез последних и вызывают подавление их популяций.

В чистом виде или в смесях с инсектицидами аналоги ювенильных гормонов (АЮГ) могут частично или полностью решить проблему уменьшения токсичных остатков инсектицидов в зерне за счет значительного снижения их норм расхода при равноценной эффективности защиты зерна от насекомых.

Целью настоящей диссертационной работы явилось создание новых инсектицидных композиций контактного действия и отработка режимов и технологии их применения, в нормах расхода меньше или близки к.МДУ, для длительной защиты зерна на основе использования избирательности действия их компонентов в отношении насекомых основных вредных видов.

Среди компонентов инсектицидных композиций выбран аналог ювенильного гормона (АЮГ) насекомых метопрен, а также два фосфорорганических инсектицида актеллик и карбофос.

Основные новые научные положения, которые автор выносит на защиту, состоят в следующем:

- размер выборки при исследовании биологической активности в отношении насекомых АЮГ, инсектицидов и их смесей;

- ЮГ-акгивность 38 химических соединений;

- зависимость смертности жуков или подавления численности потомства насекомых основных вредных видов от нормы расхода актеллика, карбофоса, метопрена и их смесей на зерне пшеницы и соответствующие величины СН-50 и СН-99,9;

- оптимизация соотношения компонентов в смесях метопрена с актелликом и карбофосом;

- длительность защиты от насекомых хранящегося зерна после однократной обработки его смесями метопрена с актелликом и карбофосом;

- показатели качества зерна, муки и хлеба после обработки зерна смесями метопрена с актелликом и карбофосом;

- динамика остатков метопрена, актеллика и карбофоса в хранящемся зерне пшеницы;

- содержание метопрена, актеллика и карбофоса в воздухе рабочей зоны элеватора во время обработки хранящегося зерна.

Практическая ценность работы заключается в разработке «Рекомендаций по применению смесей метопрена с актелликом или карбофосом для защиты зерна от вредителей хлебных запасов».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных семинарах лаборатории защиты от вредителей и санитарной охраны зернопродуктов ВНИИЗ в 1989, 1991,

1992,1994 гг., на конференции молодых ученых и специалистов ВНИИЗ в 1988 г., на методических комиссиях при Ученом Совете __________ВНИИЗ в 1987, 1988, 1994 гг.

Публ и каци и. По" материалам диссертации - опубликованы 4 статьи и написано 3 научных отчета.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, главы 1 «Аналитический обзор и задачи исследования», главы 2 «Материалы и методики исследований», девяти глав результатов экспериментальных исследований, заключения, списка использованной литературы

( 95 наименований) и 14 приложений. Она изложена на 12ч страницах машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 10 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности проблемы, изложена целевая установка, приведены основные новые научные положения, которые автор выносит на защиту, отмечена практическая ценность работы.

В главе 1 представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по вопросам особенностей воздействия на насекомых и зерно аналогов ювенильных гормонов насекомых и инсектицидов контактного действия, на этом основании определены задачи исследований.

В главе 2 описаны вещества, взятые для исследований, биотесты, методики оценки биологической активности веществ в отношении насекомых, определения их норм расхода и длительности защитного действия на хранящемся зерне, оценки показателей качества, обработки экспериментальных данных, в том числе по оценке представительной выборки биотестов при исследовании биологической активности веществ. Установлено, что необходимый и достаточный размер выборки молодых куколок, при оценке гормональной активности методом топикального нанесения АЮГ на брюшко куколки с ошибкой опыта до 20 %, составляет 10 экземпляров. При оценке зависимости смертности насекомых от нормы расхода инсектицида, оптимальный размер выборки включает 6 доз, 33 жука и 3 повторности при уровне значимости коэффициента регрессии 0,01, критерия Фишера 0,95 и относительной ошибке опыта 3 %.

В главе 3 приведены результаты скрининга ряда гормоноподобных веществ в отношении насекомых, заражающих зерно только в явной форме (булавоусый хрущак, суринамский

мукоед, короткоусый мукоед, южная огнёвка), а также в отношении насекомых, образующих скрытую форму заражения зерна (рисовый долгоносик, зерновой точильщик). В результате оценки по 5-балльной шкале выявлено, что наибольшую гормональную активность проявил метопрен, который был выбран среди 38 испытанных веществ для последующих исследований.

В главе 4 даны результаты исследования зависимости подавления численности потомства насекомых основных вредных видов от нормы расхода метопрена на зерне пшеницы, рассчитаны уравнения регрессии и величины СН-50 и СН-99,9 (нормы расхода, обеспечивающие подавление численности потомства на уровне 50% и 99,9%). Величины СН-99,9 метопрена составили для: рисового долгоносика > 10 мг/кг; зернового точильщика 0,14 мг/кг; булавоусого хрущака 0,17 мг/кг; суринамского мукоеда 0,12 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,20 мг/кг. Ясно, что метопрен сильно подавляет развитие большинства видов насекомых, в т.ч. устойчивого к инсектицидам зернового точильщика, но недостаточно активен в отношении рисового долгоносика. Поэтому необходимо составлять композицию, второй компонент в которой отличался бы избирательным действием для долгоносиков. В этом отношении перспективными могут быть фосфорорганические инсектициды актеллик и карбофос.

В главе 5 описаны результаты экспериментальных исследований зависимости смертности жуков насекомых основных вредных видов от нормы расхода актеллика и карбофоса на зерне пшеницы, рассчитаны уравнения этой зависимости и величины СН-50 и СН-99,9. Величины СН-99,9 в мг/кг актеллика и карбофоса составили для: рисового долгоносика 1,1 и 2,6; зернового точильщика 61,7 и 45,2; булавоусого хрущака 1,7 и 5,5; суринамского мукоеда 3,7 и 0,9; короткоусого мукоеда 3,1 и 0,6 соответственно. Очевидна высокая избирательная токсичность актеллика и карбофоса в отношении большинства видов, включая рисового долгоносика, но малая биологическая активность в отношении зернового точильщика.

Таким образом, метопрен, актеллик и карбофос на насекомых действуют избирательно. Все они достаточно высоко биологически активны в отношейии мучных хрущаков и мукоедов. Метопрен сильно угнетает также зернового точильщика, но слабо эффективен против долгоносиков. Актеллик и карбофос, наоборот высокотоксичны в отношении долгоносиков, но мало эффективны против зернового точильщика.

Учитывая особенности избирательного действия на насекомых! разных видов метопрена, с одной стороны, и актеллика с

карбофосом, с другой стороны, представлялось целесообразным составить из них две смеси, которые теоретически должны были в сравнительно небольших нормах расхода подавлять популяции комплексаТйдов насекомых, часто заражающих хранящееся зерно.

При составлении смесей из трех исследованных веществ учитывали выявленные особенности устойчивости к ним насекомых разных видов. Для установления оптимального соотношения компонентов в смесях метопрена с инсектицидами выбрали следующий подход. Зд основу количества каждого компонента взяли СН-99,9 наиболее устойчивого насекомого к данному компоненту среди тех видов насекомых, которые более чувствительны к данному компоненту, чем к другому в смеси.

Исходя .из этой посылки для рассчета соотношения компонентов в смеси 1 (метопрен и актеллик) взята СН-99,9 метопрена для короткоусого мукоеда, равная 0,20 мг/кг,и СН-99,9 актеллика для рисового долгоносика, равная 1,1 мг/кг. В смеси П (метопрен и карбофос) взята СН-99,9 метопрена для булавоусого хрущака 0,17 мг/кг и СН-99,9 карбофоса для рисового долгоносика 2,6 мг/кг.

Отношение этих величин привело к соотношению их по массе метопрена и актеллика в смеси 1 равное 0,20:1,1=1:6, а метопрена и

карбофоса в смеси П равное 0,17:2,6~1:15.

Дальнейшие исследования вели с этими смесями, получаемыми смешиванием концентратов эмульсий метопрена с актелликом или карбофосом в установленном выше соотношении.

Глава 6 посвящена результатам исследования зависимости подавления численности потомства насекомых от нормы расхода смеси 1 и смеси П, выведению уравнений этой зависимости, расчету величин СН-50 и СН-99,9, а также оценке синергитического действия компонентов в смесях.

Величины СН-50 и СН-99,9 смеси 1 составили в мг/кг в отношении: рисового долгоносика 0,124 и 1,0; зернового точильщика 0,293 и 1,5; булавоусого хрущака 0,171 и 1,6; суринамского мукоеда 0,170 и 0,9 соответственно. Для зернового точильщика СН-50 смеси П составила 0,8 мг/кг, СН-99,9 равнялась 4,14 мг/кг.

Оценку взаимодействия компонентов в смесях 1 и П на насекомых проводили на основании рассчитанных коэффициентов совместного действия (К с д. ), которые представляют собой отношение рассчитанной СН-50 полной аддитивности компонентов (при которой токсический эффект смеси равноценен простой сумме токсического действия двух компонентов) к СН-50 фактической.

В табл. 1 приведены необходимые данные для оценки синергитического действия компонентов в смесях 1 и П в отношении комплекса основных вредных видов насекомых.

Таблица 1

Препараты СН-50 фактическая, мг/кг СН-50 полной аддитивности, мг/кг Коэффициент совместного действия (Кс.А.) СН-99,9, мг/кг

Метопрен 8,0 - - >10

Актеллик 5,0 - - 61,7

Карбофос 3,3 - - 45,2

Смесь 1 0,3 5,3 18 1,6

Смесь П 0,8 3,4 4 4,1

Видно, что если бы в смесях 1 и П было простое суммирование токсического действия компонентов, то СН-50 этих смесей должна быть 5,3. мг/кг и 3,4 мг/кг соответственно. Фактически СН-50 составили 0,3 мг/кг и 0,8 мг/кг соответственно, что дает величины Кс.а- и 4,3 соответственно и убеждает в сильном синергитическом воздействии компонентов в смесях против комплекса основных вредных видов насекомых.

Аналогичный вывод подтверждает и рассмотрение дезинсекицонных норм расхода (СН-99,9). Если применять для дезинсекции зерна метопрен, актеллик и карбофос в чистом виде, то для получения полного дезинсекицонного эффекта потребуется применить нормы расхода более 10 мг/кг, 61,7 мг/кг и 45,2 мг/кг соответственно. Дезинсекционные нормы расхода смеси 1 и смеси П составляют всего 1,6 мг/кг и 4,1 мг/кг соответственно.

Для оценки влияния абиотических факторов исследовали дезинсекционный эффект смеси 1 на зерне пшеницы сухом

(влажность (13±0,5)%) и средней сухости (влажность (15±0,5)%) при

температуре (20±1)°С и (30±1)°С. Полученные результаты показали нецелесообразность- дифференцировать норму расхода смеси в зависимости от температурного фактора: Для—зерна—сухого достаточна норма расхода 0,7 мг/кг, для зерна средней сухости она составляет 1,6 мг/кг.

Поскольку в России наиболее часто зерно высушивают до состояния средней сухости, и в этом состоянии оно хранится на предприятиях, следует, на основании результатов проведенных исследований, оценить дезинсекционные нормы расхода против комплекса основных вредных насекомых для смеси величиной 1,6 мг/кг, для смеси П - 4,2 мг/кг.

На примере смеси 1 опытами установлено, что для получения высокого дезинсекционного эффекта необходимо проводить обработку таким образом, чтобы смесь была нанесена не менее, чем на 1% зерен в зерновой массе.

Учитывая, что во время хранения зерна инсектициды постепенно разлагаются и теряют инсектицидные свойства, с целью обеспечения длительного защитного действия их против насекомых следует увеличить норму расхода смесей. Было принято решение увеличить норму расхода смеси 1 в 1,75 раза, смеси П в 1,5 раза, что составило 2,8 мг/кг и 6,4 мг/кг соответственно. Последующие работы проводили с использованием этих норм расхода.

В главе 7 дана оценка длительности защитного действия против насекомых смеси 1 и смеси П при хранении при температуре (30±1)°С обработанного ими зерна пшеницы средней сухости в лабораторных и производственных условиях.

В этих экспериментах от хранящегося зерна ежемесячно в течение 10 месяцев в лабораторных опытах, и 6 месяцев в производственных опытах, отбирали пробы, подсаживали к зерну жуков рисового долгоносика, зернового точильщика, булавоусого хрущака, суринамского и короткоусого мукоедов и определяли численность потомства в сравнении с количеством потомков на необработанном (контрольном) зерне.

Смесь 1 в лабораторных опытах проявила высокую степень подавления численности популяций насекомых (от 99 до 100%) в процессе хранения в течение всего 10-месячного срока наблюдений.

Результаты со смесью П несколько отличались от данных со смесью 1. В отношении зернового точильщика и булавоусого хрущака высокоэффективное действие смеси П наблюдали в течение всех 10 месяцев хранения зерна. В отношении рисового долгоносика и суринамского мукоеда эффект защитного действия смеси П

снижался до 90% после 6 месяцев хранения зерна и далее постепенно уменьшался.

Исследования в производственных условиях на элеваторе Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана в целом подтвердили эффективность защитного действия обеих смесей, установленную в лабораторных опытах.

Глава 8 посвящена оценке качества зерна, муки и хлеба после обработки зерна смесями метопрена с актелликом и карбофосом.

По 5 кг зерна пшеницы влажностью около 15% обрабатывали смесью 1 и смесью П и вместе с необработанной пробой зерна хранили при температуре 30°С.

Через 3 месяца хранения проводили помол зерна на стендовой мельнице «Бюллер» марки МЛУ-202 с выходом муки 70%. После 7-дневной отлежки муки проводили выпечку хлеба по ГОСТ 27669-88.

Количество и качество клейковины в зерне определяли по ГОСТ 13586.1-86, в муке - по ГОСТ 27839-88. Белизну муки исследовали по ГОСТ 26361-84, зольность зерна по ГОСТ 10847-74, муки - по ГОСТ 27494-87.

В диссертации приведены результаты измерения соответствующих показателей. Они доказывают, что обработка хранящегося зерна пшеницы смесью 1 и смесью П не изменяет показателей качества зерна (зольность, количество и качество клейковины), муки (зольность, белизна, количество и качество клейковины) и хлеба (объемный выход, удельный объем, формоустойчивость, внешний вид, состояние мякиша).

В главе 9 приведены результаты гигиенической оценки хранящегося зерна и воздуха рабочей зоны при обработке смесями метопрена с инсектицидами.

В лабораторных условиях две партии зерна пшеницы влажностью около 15% массой по 55 кг обрабатывали смесью 1 и смесью П, разделяли на пробы по 5 кг и хранили вместе с контрольным зерном в течение 6 месяцев при температуре 20°С и 30°С. Ежемесячно в опытных и контрольных пробах определяли содержание действующих веществ метопрена, актеллика и карбофоса.

В диссертации приведена ежемесячная динамика изменения остатков этих веществ в зерне в процессе хранения.

Количество метопрена в зерне снизилось с 0,5 мг/кг до 0,030,04 мг/кг через месяц хранения, а через 4 месяца метопрен в зерне не обнаруживали (МДУ метопрена в Австралии 2 мг/кг).

Количество актеллика спустя месяц хранения уменьшилось от 2,0 мг/кг до 0,5 мг/кг и через 6 месяцев составило менее 0,1 мг/кг (МДУ в РФ 5 мг/кг).

Близкие к лабораторным данные по остаткам метопрена и актеллика получены и в производственных испытаниях.

-------------Количество карбофоса в лабораторных опытах через месяц

хранения уменьшилось!; 4 мг/кг до 1,1 мг/кг, а через 6 месяцев - до 0,02-0,03 мг/кг (МДУ в РФ 3 мг/кг). В производственных условиях при норме расхода 7,5 мг/кг остатки его в зерне через месяц хранения составили 3,5 мг/кг.

Полученные результаты по содержанию остатков компонентов смесей в зерне во время хранения позволяют допустить реализацию зерна после обработки без анализа в нем остатков метопрена и актеллика, поскольку нормы их расхода не превышают известных МДУ. Однако в рекомендациях производству необходимо оставить требование определять остатки карбофоса в зерне перед его реализацией на продовольственные цели.

Во время производственной обработки зерна в разных точках элеватора отбирапи пробы воздуха в рабочей зоне и определяли в этом воздухе содержание действующих веществ препаратов.

Концентрация актеллика в воздухе составляла в разных точках элеватора от 0,02 до 0,06 мг/куб.м, что значительно меньше ПДК (2,0 мг/куб.м).

Концентрация карбофоса была от 0,03 до 0,6 мг/куб.м, что

близко или несколько превышает ПДК (0,5 мг/куб.м).

На основании этих данных в рекомендациях производству предусмотрено ограждение участков и ограничение доступа людей в места с возможным присутствием инсектицидов в воздухе рабочей зоны, где концентрация их может быть выше ПДК.

В главе )0 дана технико-экономическая оценка защиты хранящегося зерна от насекомых с помощью смесей метопрена с инсектицидами.

Отмечено, что добавление к актеллику метопрена в количестве 0,5 мг/кг приводит к снижению нормы расхода последнего в 31 раз (от 62 г/т до-2 г/т). Расход карбофоса при этом уменьшается в 7,5 раз (от 45 г/т до 6 г/т). Это влечет за собой снижение затрат на транспортировку и хранение инсектицидов, значительное уменьшение их остатков в зерне и попадание в пищу человека и в корм скоту.

Последняя' 11 глава включает рекомендации производству по

применению смесей метопрена с актелликом или карбофосом для защиты зерна от вредителей хлебных запасов. Пропись рекомендаций включена в приложение к диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании аналитических и экспериментальных исследований разработана технология защиты хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей аналога ювенильного гормона (АЮГ) метопрена с фосфорорганическими инсектицидами контактного действия актелликом и карбофосом.

1. Экспериментально разработаны методики и статистически обоснованы размеры выборки насекомых при исследовании биологической активности АЮГ, инсектицидов и их смесей. Необходимый и достаточный размер выборки молодых куколок при оценке ЮГ-аетивности при ошибке опыта до 20% составляет 10 экземпляров. При оценке зависимости смертность-норма расхода инсектицидов размер выборки включает 6 доз, 33 жука и 3 повторности при уровне значимости коэффициента регрессии 0,01, критерия Фишера 0,95 и относительной ошибке опыта 3 %.

2. Проведены отборочные испытания по 5-балльной шкале 38 соединений, предполагаемых АЮГ, синтезированных в России, при топикальной обработке в дозе 1 мкг на особь куколок и личинок булавоусого хрущака, суринамского и короткоусого мукоедов, на мигрирующих гусеницах южной огнёвки (в дозе 5 мкг на особь), а также методом обработки зерна в отношении рисового долгоносика и зернового точильщика в норме расхода 10 мг/кг. Наибольшую ЮГ-акгивность в отношении комплекса вредных насекомых проявил метопрен.

3. Исследована зависимость подавления численности потомства насекомых от нормы расхода метопрена на зерне пшеницы. Установлены СН-50 и СН-99,9 метопрена в отношении: зернового точильщика 0,036 и 0,14 мг/кг; булавоусого хрущака 0,015 и 0,17 мг/кг; суринамского мукоеда 0,009 и 0,12 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,002 и 0,20 мг/кг соответственно.

При максимально испытанной норме расхода 10 мг/кг метопрен полностью не подавлял развитие рисового долгоносика.

4. Исследована зависимость смертности насекомых от нормы расхода актеллика и карбофоса на зерне пшеницы: СН-50 и СН-99,9 актеллика составили в отношении: рисового долгоносика 0,22 и 1,1 мг/кг; зернового точильщика 5,0 и 61,7 мг/кг; булавоусого хрущака 0,38 и 1,7 мг/кг; суринамского мукоеда 0,47 и 3,7 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,58 и 3,1 мг/кг соответственно.

СН-50 и СН-99,9 карбофоса составили в отношении: рисового долгоносика 0,69 и 2,6 мг/кг; зернового точильщика 3,32 и 45,2 мг/кг; булавоусого хрущака 2,24 и 5,5 мг/кг; суринамского мукоеда

0,21 и 0,9 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,20 и 0,6 мг/кг соответственно.

---------5-Обоснован состав смесей метопрена с актелликом и

карбофосом. Оптимальное ^соотношение-компонентов: в смеси 1 метопрена с актелликом 1:6; в смеси П метопрена с карбофосом 1:15.

6. Исследована зависимость подавления развития насекомых от нормы расхода смеси 1 на зерне пшеницы. СН-50 и СН-99,9 смеси 1 составили в ртношении: рисового долгоносика 0,124 и 1,0 мг/кг; зернового точильщика 0,293 и 1,5 мг/кг; булавоусого хрущака 0,171 и 1,6 мг/кг; суринамского мукоеда 0,170 и 0,9 мг/кг соответственно.

Рассчитанный коэффициент совместного действия (К с. а. ) компонентов смеси 1 в отношении комплекса видов вредных насекомых составил 18, что доказывает сильный синергизм компонентов.

7. Исследована зависимость подавления развития зернового точильщика от нормы расхода смеси П на зерне средней сухости пшеницы. СН-50 составила 0,80 мг/кг, СН-99,9 - 4,14 мг/кг. Последняя достаточна для дезинсекции зерна против комплекса вредителей, при этом К с. д. составил 4,3, что доказывает ярко выраженный синергизм компонентов смеси П.

8. Изучен дезинсекционный эффект смеси 1 на зерне пшеницы при разных условиях его хранения: температура в диапазоне 20 и 30°С; влажность 13 и 15%. Установлена нецелесообразность дифференцировать норму расхода смеси 1 в зависимости от температурного фактора. Для зерна сухого достаточная норма расхода 0,7 мг/кг, для зерна средней сухости -1,6 мг/кг.

9. На основании анализа экспериментальных результатов, для исследований длительности защитного действия приняты: норма расхода смеси 1 2,8 мг/кг (в 1,75 раз больше дезинсекционной), смеси П - 6,4 мг/кг (в 1,5 раза больше дезинсекционной).

10. На примере смеси 1 установлено, что для получения высокого дезинсекционного эффекта, обработку необходимо проводить таким образом, чтобы смесь была нанесена не менее, чем на 1 % зерен в зерновой массе.

11. Изучена продолжительность защитного действия против насекомых смеси 1 и смеси П после обработки ими зерна пшеницы средней сухости, хранящегося при температуре 30 0 С.

В лабораторных опытах смесь 1 полностью подавляла развитие рисового долгоносика, зернового точильщика, булавоусого

хрущака и суринамского мукоеда в течение не менее 10 месяцев, смесь П-в течение не менее 5 месяцев.

Исследования в производственных условиях на элеваторе Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана подтвердили эффективность защитного действия обеих смесей, установленную в лабораторных опытах.

12. Исследованиями доказано, что обработка зерна пшеницы смесью 1 и смесью П не изменяет показателей качества зерна (зольность, количество и качество клейковины), муки (зольность, белизну, количество и качество клейковины) и хлеба (объемный выход, удельный объем, формоустойчивость, внешний вид и состояние мякиша).

13. После лабораторной обработки зерна пшеницы в принятых нормах расхода смесью 1 и смесью П, количество метопрена в зерне снизилось с 0,5 мг/кг до 0,03-0,04 мг/кг через месяц хранения, а через 4 месяца метопрен в зерне не обнаруживали (МДУ в Австралии 2 мг/кг).

Количество акгеллика спустя месяц хранения уменьшилось от 2,0 мг/кг до 0,5 мг/кг, и через 6 месяцев составило менее 0,1 мг/кг (МДУ в Российской Федерации 5 мг/кг).

Близкие к лабораторным данные по остаткам метопрена и актеллика получены и в производственных условиях.

Количество карбофоса через месяц хранения уменьшилось с 4,0 мг/кг до 1,1 мг/кг, а через 6 месяцев - до 0,02-0,03 мг/кг (МДУ в Российской Федерации 3 мг/кг).

В производственных опытах при норме расхода карбофоса 7,5 мг/кг остатки его в зерне через месяц хранения составили 3,5 мг/кг. В рекомендациях производству оставлено требование определять остатки карбофоса в зерне перед его реализацией на продовольственные цели.

14. Во время обработки зерна на элеваторе смесь 1 и смесью П в воздухе рабочей зоны метопрен не обнаруживали. Концентрация актеллика составляла в разных точках элеватора от 0,02 до 0,06 мг/куб.м, что значительно меньше ПДК (2,0 мг/куб.м).

Концентрация карбофоса была от 0,3 до 0,6 мг/куб.м, что близко или чуть превышает ПДК (0,5 мг/куб.м).

В рекомендациях производству предусмотрено ограждение участков и ограничение доступа людей в местах с возможным присутствием инсектицидов в воздухе рабочей зоны, где концентрация может быть выше ПДК.

15. Смеси метопрена с актелликом и карбофосом обеспечивают высокий эффект защиты хранящегося зерна от комплекса видов вредных насекомых при малых нормах расхода

каждого компонента, что делает эти смеси технологически, экономически и гигиенически более предпочтительными по

-------------сравнению с раздельным применением входящих в них

компонентов. __

16. На основании исследований рекомендуем производству-проводить дезинсекцию и/или профилактическую обработку хранящегося зерна, с целью защиты его от заражения насекомыми, смесями метопрена с актелликом или карбофосом в соответствии с разработанными нами «Рекомендациями...», изложенными в приложении 14 к диссертации.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ!"!

1. Разработать технологию поточной дезинсекции зерна инсектицидами контактного действия при выгрузке его из судов в вагоны: Отчет (промежуточный)/ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ); Руководитель работы Г.А. Закладной.-1.02.19.Т-86 № ГР 01860069455.-М., 1987.-80 с. Исп. Когтева Е.Ф. и др.

2. Когтева Е.Ф., Закладной Г.А., Петрова И.Е., Сулейманов Н.Т., Желтова С.А. Отбор эффективных инсектицидов для борьбы с вредителями хранящегося зерна // Труды научной конференции молодых ученых ТСХА 9-12 июня 1987 г., Москва. Рукопись депонирована во ВНИИТЭИ Госагропрома СССР 22 февраля 1988 года (№ 101/66 ВС-88 ДЭП).

3. Когтева Е.Ф., Петрова И.Е., Закладной Г.А., Желтова С.А. Биологическое обоснование применения смеси перметрина с пиримифосметилом для дезинсекции зерна // Сб. науч. трудов ВНИИЗ «Улучшение качества и ассортимента зернопродуктов»-Москва.-1989.-вып. 112,- с. 159-165.

4. Разработать технологию поточной дезинсекции зерна инсектицидами контактного действия: Отчет (заключительный)/ ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ); Руководитель работы Г.А. Закладной.-!.02.19.Т-86 № ГР 01860069455.-М.,1989.-81 с. Исп. Когтева Е.Ф. и др.

5. Когтева Е.Ф., Закладной Г.А. Аналоги ювенильных гормонов насекомых для защиты хранящегося зерна (обзор).- Труды ВНИИЗ, 1991, вып. 118, с. 22-41.

6. Когтева Е.Ф., Закладной Г.А., Одиноков В.Н., Куковинец О.С., Зайнуллин P.A. Биологическая активность ряда

гормоноподобных соединений в отношении насекомых-вредителей хранящегося зерна. - Труды ВНИИЗ, 1991, вып. 118, с. 42-40.

7. Разработать интегрированную систему борьбы с насекомыми на мукомольных заводах с использованием феромонных и гормональных препаратов, исключающую простои предприятий при фумигации: Отчет (заключительный)/ ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ); Руководитель работы Закладной Г.А.-1.02.63.Т-92-М.,1994,- 66 с. Исп. Когтева Е.Ф. и др.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Когтева, Елена Феодосьевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. Аналитический обзор и задачи исследований.

1Л. Инсектициды для дезинсекции зерна.

1.2. Регуляторы роста, развития и размножения насекомых: классификация и механизм действия.

1.3. Ювенильные гормоны насекомых и их аналоги.

1.3.1. Ювенильные гормоны насекомых.

1.3.2. Аналоги ювенильного гормона (АЮГ) насекомых.

1.4. Действие АЮГ на метаморфоз и репродуктивное развитие. Критические периоды воздействия.

1.5. Способы предъявления АЮГ насекомым.

1.6. Дозировки АЮГ и методы оценки ЮГ-активности.

1.7. Влияние АЮГ на насекомых разных видов.

1.8. АЮГ и резистентность насекомых.

1.9. Длительность защитного действия АЮГ.

1.10. Токсичность АЮГ для теплокровных и влияние на качество зерна.

1.11. Выводы из обзора по АЮГ.

1.12. Цель и задачи исследований.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2. Материалы и методики исследований.

2.1. Вещества, взятые для отборочных испытаний на ЮГ-активность, и инсектициды.

2.2. Биотесты.

2.3. Методика оценки гормональной активности путем топи-кального нанесения веществ на насекомых.

2.4. Методика оценки гормональной активности путем подсадки насекомых на обработанное зерно.

2.5. Методика определения нормы расхода инсектицидов, ме-топрена и их смесей для дезинсекции зерна при разных условиях его хранения.

2.6. Методика изучения длительности защитного действия смеси препаратов при хранении зерна в лабораторных условиях.

2.7. Методика оценки эффективности защиты зерна от насекомых смесями препаратов в производственных условиях.

2.8. Методика оценки качества зерна, муки и хлеба и остатков препаратов после обработки ими зерна.

2.9. Статистическая обработка экспериментальных данных.

3. Скрининг гормоноподобных веществ.

ЗД. Гормональная активность ряда веществ в отношении насекомых, заражающих хранящееся зерно в явной форме.

3.2. Гормональная активность ряда веществ в отношении насекомых, заражающих зерно в скрытой форме.

4. Определение норм расхода метопрена для дезинсекции хранящегося зерна.

5. Определение норм расхода инсектицидов для дезинсекции зерна и обоснование состава смеси их с метопреном.

6. Определение норм расхода смеси метопрена с инсектицидами для дезинсекции зерна при разных условиях его хранения.

7. Оценка длительности защитного действия против насекомых смеси метопрена с инсектицидами при хранении зерна.

7.1. Результаты лабораторных исследований.

7.2. Исследование неравномерного внесения в зерно инсектицидной смеси.

7.3. Исследования в производственных условиях на элеваторе Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана.!.

8. Оценка качества зерна, муки и хлеба после обработки зерна смесями метопрена с инсектицидами.

9. Гигиеническая оценка хранящегося зерна и воздуха рабочей зоны при обработке смесями метопрена с инсектицидами.

9.1. Остаточные количества действующих веществ в зерне.

9.2. Содержание действующих веществ в воздухе рабочей зоны при обработке зерна на элеваторе Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана.

10. Технико-экономическая оценка защиты хранящегося зерна от насекомых с помощью смесей метопрена с инсектицидами.

11. Разработка рекомендаций по применению смесей метопрена с актелликом или карбофосом для защиты зерна от вредителей хлебных запасов.

Введение 2000 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Когтева, Елена Феодосьевна

Зерновые продукты являются основой в рационе питания людей и корма животных. В силу сезонности выращивания зерно приходится хранить в течение не менее года до следующего урожая. Во время хранения зерно подвержено нападению вредными насекомыми. Развиваясь в зерне, насекомые наносят значительные потери, снижая его массу, ухудшая качество, приводя его в негодное состояние для продовольственных целей. Например, по данным ВНИИЗ /13/, в партии зерна пшеницы массой 1000 тонн, зараженной насекомыми в 1У степени (более 15 экз./кг), потери в массе составляют 30 тонн, недомол муки достигает 36 тонн, а само зерно по гигиеническим условиям становится непригодным для продовольственных целей.

Поэтому проблема защиты зерна при хранении от вредных насекомых является актуальной.

Среди средств и способов борьбы с насекомыми основными являются химические, с использованием ядовитых веществ. Их две группы. Первая включает газы (бромистый метил и фосфин), применяемые по технологиям фумигации. Газы убивают насекомых в зерне, но после дегазации зерно не защищено от повторного заражения насекомыми.

Вторая группа - жидкие инсектициды контактного действия, которыми с помощью специальных распылителей обрабатывают зерно в потоке. Эти вещества в течение нескольких месяцев сохраняются на зерне и длительное время после однократной обработки защищают его от повторного заражения насекомыми. Такое существенное преимущество контактных инсектицидов перед газами заключает в себе и отрицательные моменты,ограничивающие их применение на практике. Все разрешенные в России контактные инсектициды для обработки зерна (карбофос, фуфанон, актеллик, сумитион, К-Обиоль, арриво, цимбуш, циперкил) убивают насекомых в нормах расхода, значительно превышающих максимально допустимые уровни (МДУ) их в зерне. Поэтому после обработки зерна возникают проблемы с остатками инсектицидов и с его реализацией.

За последние десятилетия выделены и идентифицированы природные регуляторы роста и развития насекомых - ювенильные гормоны (ЮГ). Синтезированы их аналоги (АЮГ). 5

Эти малоопасные для теплокровных соединения при контакте в микродозах с насекомыми нарушают онтогенез последних и вызывают подавление их популяций.

В чистом виде или в смесях с инсектицидами аналоги ювенильных гормонов (АЮГ) могут частично или полностью решить проблему уменьшения токсичных остатков инсектицидов в зерне за счет значительного снижения их норм расхода при равноценной эффективности защиты зерна от насекомых.

Целью настоящей диссертационной работы явилось создание новых инсектицидных композиций контактного действия и отработка режимов и технологии их применения, в нормах расхода меньше или близкик МДУ, для длительной защиты зерна на основе использования избирательности действия их компонентов в отношении насекомых основных вредных видов.

Среди компонентов инсектицидных композиций выбран аналог ювенильного гормона (АЮГ) насекомых метопрен, а также два фосфорорганических инсектицида актеллик и карбофос.

Основные новые научные положения, которые автор выносит на защиту, состоят в следующем:

- размер выборки при исследовании биологической активности в отношении насекомых АЮГ, инсектицидов и их смесей;

- ЮГ-активность 38 химических соединений;

- зависимость смертности жуков или подавления численности потомства насекомых основных вредных видов от нормы расхода актеллика, карбофоса, метопрена и их смесей на зерне пшеницы и соответствующие величины СН-50 и СН-99,9;

- оптимизация соотношения компонентов в смесях метопрена с актелликом и карбофосом;

- длительность защиты от насекомых хранящегося зерна после однократной обработки его смесями метопрена с актелликом и карбофосом;

- показатели качества зерна, муки и хлеба после обработки зерна смесями метопрена с актелликом и карбофосом;

- динамика остатков метопрена, актеллика и карбофоса в хранящемся зерне пшеницы;

- содержание метопрена, актеллика и карбофоса в воздухе рабочей зоны элеватора во время обработки хранящегося зерна.

Практическая ценность работы заключается в разработке «Рекомендаций по применению смесей метопрена с актелликом или карбофосом для защиты зерна от вредителей хлебных запасов». 6

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных семинарах лаборатории защиты от вредителей и санитарной охраны зернопродуктов ВНИИЗ в 1989, 1991, 1992,1994 гг., на конференции молодых ученых и специалистов ВНИИЗ в 1988 г., на методических комиссиях при Ученом Совете ВНИИЗ в 1987, 1988, 1994 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 2 статьи и написано 3 научных отчета.

Работа выполнена в лаборатории защиты от вредителей и санитарной охраны зернопродуктов ГНУ ВНИИЗ РАСХН.

Автор выражает благодарность сотрудникам сектора методов оценки качества зерна ВНИИЗ за помощь в проведении анализов показателей качества зерна, муки и хлеба, а также сотрудникам ВНИИГИНТОКС за помощь в определении остатков действующих веществ препаратов в пробах зерна и воздуха.

Выражаю благодарность руководству и специалистам Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана за предоставленную возможность проведения производственных испытаний на элеваторе и оказанное при этом содействие. 7

Заключение диссертация на тему "Защита хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей метопрена с инсектицидами"

1.11. Выводы из обзора по АЮГ

Анализ обзора известных сведений о биологически активных соединениях убеждает в возможности и перспективности йб исследования АЮГ в качестве средств защиты зерна при хранении от насекомых.

Среди АЮГ в настоящее время наиболее перспективным следует считать метопрен и гидропрен, которые по активности и широте спектра действия пока лучше среди испытанных синтезированных АЮГ. Есть смысл в поиске новых АЮГ среди производных метопрена и гидропрена.

Гигиеническая характеристика метопрена убеждает в том, что соединение малотоксично для теплокровных.

Показано также, что АЮГ сравнительно стабильны в зерне и способны длительное время защищать его от насекомых, причем их защитные свойства усиливаются со временем в течение одного-двух лет.

Вместе с тем ощущается недостаток знаний по ряду показателей, который не позволяет дать полные рекомендации по применению конкретных АЮГ для защиты зерна от насекомых. Это относится к минимальным и оптимальным нормам расхода в отношении основных видов насекомых, воздействию условий среды (температуры, влажности) на биологическую активность АЮГ, изменению качества зерна под влиянием АЮГ, к динамике остатков АЮГ, к максимально допустимым уровням АЮГ в зерне, к практической проверке эффективности АЮГ в условиях элеваторов на достаточно больших партиях зерна, к технологии внесения АЮГ в зерно.

Поэтому требуются дальнейшие дополнительные исследования, чтобы отработать обоснованную технологию применения гормоноподобных веществ для практической защиты хранящегося зерна от вредных насекомых.

1.12. Цель и задачи исследований

Целью настоящей диссертационной работы явилось создание новых инсектицидных композиций контактного действия и отработка режимов и технологии их применения, в нормах расхода меньше или близких к МДУ, для длительной защиты зерна на основе использования избирательности действия их компонентов в отношении насекомых основных вредных видов.

Среди компонентов инсектицидных композиций выбрали аналог ювенильного гормона (АЮГ) насекомых метопрен, а также два фосфорорганических инсектицида актеллик и карбофос.

Для достижения поставленной цели в диссертации должны быть решены следующие задачи:

2Т экспериментально отработать методики и статистически обоснованные размеры выборки насекомых при исследовании биологической активности АЮГ, инсектицидов и их смесей; провести отборочные испытания наиболее биологически активного АЮГ насекомых среди 38 соединений; исследовать зависимость смертности жуков или подавления численности потомства насекомых основных вредных видов от нормы расхода актеллика, карбофоса, метопрена и их смесей на зерне пшеницы и установить СН-50 и СН-99,9 (нормы расхода, вызывающие смертность 50% и 99,9% популяции насекомых соответственно). Обосновать оптимальное соотношение компонентов в смесях; установить продолжительность защиты от насекомых хранящегося зерна после однократной обработки его смесями метопрена с актелликом и карбофосом; изучить показатели качества зерна, муки и хлеба после обработки хранящегося зерна смесями метопрена с инсектицидами;

-Сисследовать динамику остатков метопрена, актллика и карбофоса в обработанном зерне при хранении; оценить состояние газовоздушной среды в воздухе рабочей зоны элеватора во время обработки зерна смесями метопрена с актелликом и карбофосом.

28

2. Материалы и методики иССЛЬ ДС6АН1Л\А

2.1. Вещества, взятые для отборочных испытаний на гормональную активностью инсектициды

Скрининг проводили среди 38 соединений, синтезированных и полученных от трех институтов: Института органической химии АН СССР (ИОХ АН СССР), Института химии Башкирского научного центра Уральского отделения АН СССР (ИХ БНЦ УрО АН СССР) и ВНИИ химических средств защиты растений (ВНИИХСЗР). Перечень этих соединений приведен в табл. 2, а структурные формулы даны на рис. 1, 2, 3, и 4.

Все эти соединения представляли собой технические продукты в виде жидкости, растворимые в ацетоне, кроме соединений 1У, У и У1. Соединение 1У представляло собой раствор метопрена в веретенном масле, а соединения У и У1 - это концентраты эмульсий метопрена, созданные в разных институтах. Последние применяли в опытах в виде водных растворов.

Инсектициды карбофос и актеллик были получены из ВНИИХСЗР в виде концентратов эмульсий с содержанием действующего вещества малатион и пиримифосметил соответственно в количестве 50 %.

Выбор этих двух инсектицидов был обусловлен на основании анализа данных, приведенных в табл. 3, о соотношении норм расхода разрешенных для обработки зерна инсектицидов с их МДУ в зерне. У этих двух инсектицидов они близки между собой, что облегчает проблему остатков после обработки зерна.

Отработку технологии проводили на насекомых основных вредных видов, наиболее часто встречающихся в партиях зерна в России /12/:

2.2 Биотесты

Рисовый долгоносик Амбарный долгоносик Зерновой точильщик Булавоусый хрущак Суринамский мукоед Короткоусый мукоед Южная огнёвка

Sitophilus oryzae L Sitophilus granarius L. Rhizopertha dominica F. Tribolium castaneum Hb. Oryzaephylus surinamensis L. Laemophloeus ferrugineus St. Plodia interpunctella Hb.

12. Заключение

На основании аналитических и экспериментальных исследований разработана технология защиты хранящегося зерна от вредных насекомых с использованием смесей аналога ювенильного гормона (АЮГ) метопрена с фосфорорганическими инсектицидами контактного действия актелликом и карбофосом.

12.1. Экспериментально разработаны методики и статистически обоснованы размеры выборки насекомых при исследовании биологической активности АЮГ, инсектицидов и их смесей. Необходимый и достаточный размер выборки молодых куколок при оценке ЮГ-активности при ошибке опыта до 20% составляет 10 экземпляров. При оценке зависимости смертность-норма расхода инсектицидов размер выборки включает 6 доз, 33 жука и 3 повторности при уровне значимости коэффициента регрессии 0,01, критерия Фишера 0,95 и относительной ошибке опыта 3 %.

12.2. Проведены отборочные испытания по 5-балльной шкале 38 соединений, предполагаемых АЮГ, синтезированных в России, при топикальной обработке в дозе 1 мкг на особь куколок и личинок булавоусого хрущака, суринамского и короткоусого мукоедов, на мигрирующих гусеницах южной огнёвки (в дозе 5 мкг на особь), а также методом обработки зерна в отношении рисового долгоносика и зернового точильщика в норме расхода 10 мг/кг. Наибольшую ЮГ-активность в отношении комплекса вредных насекомых проявил метопрен.

12.3. Исследована зависимость подавления численности потомства насекомых от метопрена на зерне пшеницы. Установлены СН-50 и СН-99,9 метопрена в отношении: зернового точильщика 0,036 и 0,14 мг/кг; булавоусого хрущака 0,015 и 0,17 мг/кг; суринамского мукоеда 0,009 и 0,12 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,002 и 0,20 мг/кг соответственно.

При максимально испытанной норме расхода 10 мг/кг метопрен полностью не подавлял развитие рисового долгоносика.

12.4. Исследована зависимость смертности насекомых от нормы расхода актеллика и карбофоса на зерне пшеницы: СН-50 и СН-99,9 актеллика составили в отношении: рисового долгоносика 0,22 и 1,1 мг/кг; зернового точильщика 5,0 и 61,7 мг/кг; булавоусого хрущака 0,38 и 1,7 мг/кг; суринамского мукоеда 0,47 и 3,7 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,58 и 3,1 мг/кг соответственно.

СН-50 и СН-99,9 карбофоса составили в отношении: рисового долгоносика 0,69 и 2,6 мг/кг; зернового точильщика 3,32 и 45,2

93 мг/кг; булавоусого хрущака 2,24 и 5,5 мг/кг; суринамского мукоеда 0,21 и 0,9 мг/кг; короткоусого мукоеда 0,20 и 0,6 мг/кг соответственно.

12.5. Обоснован состав смесей метопрена с актелликом и карбофосом. Оптимальное соотношение компонентов: в смеси 1 метопрена с актелликом 1:6; в смеси П метопрена с карбофосом 1:15.

12.6. Исследована зависимость подавления развития насекомых от нормы расхода смеси 1 на зерне пшеницы. СН-50 и СН-99,9 смеси 1 составили в отношении: рисового долгоносика 0,124 и 1,0 мг/кг; зернового точильщика 0,293 и 1,5 мг/кг; булавоусого хрущака 0,171 и 1,6 мг/кг; суринамского мукоеда 0,170 и 0,9 мг/кг соответственно.

Рассчитанный коэффициент совместного действия (Кс ) компонентов смеси 1 в отношении комплекса видов вредных насекомых составил 18, что доказывает сильный синергизм компонентов.

12.7. Исследована зависимость подавления развития зернового точильщика от нормы расхода смеси П на зерне средней сухости пшеницы. СН-50 составила 0,80 мг/кг, СН-99,9 - 4,14 мг/кг. Последняя достаточная для дезинсекции зерна против комплекса вредителей, при этом Кс д составил 4,3, что доказывает ярко выраженный синергизм компонентов смеси П.

12.8. Изучен дезинсекционный эффект смеси 1 на зерне пшеницы при разных условиях его хранения: температура в диапазоне 20 и 30°С; влажность 13 и 15%. Установлена нецелесообразность дифференцировать норму расхода смеси 1 в зависимости от температурного фактора. Для зерна сухого достаточная норма расхода 0,7 мг/кг, для зерна средней сухости -1,6 мг/кг.

12.9. На основании анализа экспериментальных результатов, для исследований длительности защитного действия приняты: норма расхода смеси 1 2,8 мг/кг (в 1,75 раз больше дезинсекционной), смеси П - 6,4 мг/кг (в 1,5 раза больше дезинсекционной).

12.10. На примере смеси 1 установлено, что для получения высокого дезинсекционного эффекта, обработку необходимо проводить таким образом, чтобы смесь была нанесена не менее, чем на 1 % зерен в зерновой массе.

12.11. Изучена продолжительность защитного действия против насекомых смеси 1 и смеси П после обработки ими зерна пшеницы средней сухости, хранящегося при температуре 30 0 С.

В лабораторных опытах смесь 1 полностью подавляла развитие рисового долгоносика, зернового точильщика, булавоусого

94 хрущака и суринамского мукоеда в течение не менее 10 месяцев, смесь П-в течение не менее 5 месяцев.

Исследования в производственных условиях на элеваторе Каршинского комбината хлебопродуктов № 10 Узбекистана подтвердили эффективность защитного действия обеих смесей, установленную в лабораторных опытах.

12.12. Исследованиями доказано, что обработка зерна пшеницы смесью 1 и смесью П не изменяет показателей качества зерна (зольность, количество и качество клейковины), муки (зольность, белизну, количество и качество клейковины) и хлеба (объемный выход, удельный объем, формоустойчивость, внешний вид и состояние мякиша).

12.13. После лабораторной обработки зерна пшеницы в принятых нормах расхода смесью 1 и смесью П, количество метопрена в зерне снизилось с 0,5 мг/кг до 0,03-0,04 мг/кг через месяц хранения, а через 4 месяца метопрен в зерне не обнаруживали (МДУ в Австралии 2 мг/кг).

Количество актеллика спустя месяц хранения уменьшилось от 2,0 мг/кг до 0,5 мг/кг, и через 6 месяцев составило менее 0,1 мг/кг (МДУ в Российской Федерации 5 мг/кг).

Близкие к лабораторным данные по остаткам метопрена и актеллика получены и в производственных условиях.

Количество карбофоса через месяц хранения уменьшилось с 4,0 мг/кг до 1,1 мг/кг, а через 6 месяцев - до 0,02-0,03 мг/кг (МДУ в Российской Федерации 3 мг/кг).

В производственных опытах при норме расхода карбофоса 7,5 мг/кг остатки его в зерне через месяц хранения составили 3,5 мг/кг. В рекомендациях производству оставлено требование определять остатки карбофоса в зерне перед его реализацией на продовольственные цели.

12.14. Во время обработки зерна на элеваторе смесью 1 и смесью П, в воздухе рабочей зоны метопрен не обнаруживали. Концентрация актеллика составляла в разных точках элеватора от 0,02 до 0,06 мг/куб.м, что значительно меньше ПДК (2,0 мг/куб.м).

Концентрация карбофоса была от 0,3 до 0,6 мг/куб.м, что близко или чуть превышает ПДК (0,5 мг/куб.м).

В рекомендациях производству предусмотрено ограждение участков и ограничение доступа людей в местах с возможным присутствием инсектицидов в воздухе рабочей зоны, где концентрация может быть выше ПДК.

12.15. Смеси метопрена с актелликом и карбофосом обеспечивают высокий эффект защиты хранящегося зерна от комплекса видов вредных насекомых при малых нормах расхода

95 каждого компонента, что делает эти смеси технологически, экономически и гигиенически более предпочтительными по сравнению с раздельным применением входящих в них компонентов.

12.1-6. На основании исследований рекомендуем производству проводить дезинсекцию и/или профилактическую обработку хранящегося зерна, с целью защиты его от заражения насекомыми, смесями метопрена с актелликом или карбофосом в соответствии с разработанными нами «Рекомендациями.» , изложенными в приложении 14 к диссертации.

Библиография Когтева, Елена Феодосьевна, диссертация по теме Первичная обработка и хранение продукции растениеводства

1. Буров В.Н. Методы испытаний гормональных препаратов (регуляторы роста, развития и размножения насекомых): Методические указания.-Л.: ВГОР.-1983.- 34 с.

2. Буров В.Н. Механизмы гормональной регуляции линьки и метаморфоза// Гормональная регуляция развития насекомых// Тр. Всес. энтомол. общества.-Л.: Наука,-1983.-Вып. 64.- С. 44-63.

3. Буров В.Н. Синтетические аналоги гормонов// Гормональная регуляция развития насекомых// Тр. Всес. энтомол. общества.-Л.: Наука.-1983.-Вып. 64.- С. 128-139.

4. Буров В.Н., Кожанова Н.И., Реутская O.E. Действие аналогов гормонов на метаморфоз, репродуктивное развитие и сезонные циклы// Тр. Всес. энтомол. общества.-Л.: Наука.- 1983.- Вып. 64.-С. 140-164.

5. Гар К.А. Методы испытания токсичности и эффективности инсектицидов.-М.: Изд. с.-х. литературы, журналов и плакатов, 1963.- 288 с.

6. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Официальное издание. Госхимкомиссия Минсельхозпрода РФ, 1999, 244 с.

7. Грапов А.Ф., Путина М.Я. Регуляторы роста и развития насекомых в качестве инсектицидов// Агрохимия.-1988.- № 11.-С. 119-136.

8. Диденко Л.Н. Значение температуры и влажности при применении инсектицидов в условиях хранения зерна и продуктов его переработки.- В кн.: Исслед. по энтомол. и акарол на Украине. Тез. доклада 2-го съезда УЭО, Ужгород, 1980.-Киев, 1980, С. 212-213.

9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.-М.: Колос, 1973.336 с.

10. Закладной Г.А. Защита зерна и продуктов его переработки от вредителей.-М.: Колос, 1983.- 216 с.

11. Закладной Г.А. Современные направления защиты хранящегося зерна от насекомых.- Дисс. на соиск. уч. степени доктора биол. наук.- М., 1985.- 426 с.37

12. Закладной Г.А. Вредители хлебных запасов. Рекомендации Всероссийского научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки.- Приложение к журналу «Защита и карантин растений», 1999, № 8, 16 с.

13. Закладной Г.А., Саулькин В.И., Васильев А.Н. и др. Новые способы дезинсекции зерна.-М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР.-1982.- 56 с.

14. Инструкция по борьбе с вредителями хлебных запасов № 9-180.- Введ. Приказом Минзага СССР с 01.10.80 г.- 165 с.

15. Кривошенова Г.Г. Биохимия насекомых: Ист. Очерк.-М.: Наука.-1988.-125 с.

16. Мокроусова Е.П. Возможность приобретения насекомыми устойчивости к гормоноподобным веществам// Регуляторы роста и развития насекомых в борьбе с сельскохозяйственными вредителями.-Л.-1984.- С. 15-23.

17. Мыльникова И.А. Применение карбофоса для обеззараживания зерна.- Мукомольно-элеваторная промышленность, 1971, № 5, С. 42-43.

18. Провести поиск биологических методов и средств для борьбы с насекомыми вредителями хлебных запасов: Отчет / ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ): руководитель работы Н.С. Ахаев.- Шифр 02.18.Н.-83.- № ГР 01840025771.-М.-1986.- 95 с.

19. Разработать технологию поточной дезинсекции зерна инсектицидами контактного действия (заключительный): Отчет / ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ); руководитель работы Г.А. Закладной.- Шифр 1.02.19.Т-86 № ГР 01860069455.-М., 1989.- 81 с.

20. Рукавишников Б.И. Борьба с насекомыми при помощи ювеноидов// Защита растений.-1984.- № 4.- С. 16-17.

21. Садикова Г.И. Химическая природа и метаболизм гормонов метаморфоза// Тр. Всес. энтомол. общества.-Л.: Наука.-1983.-Вып. 64.- С. 29-43.

22. Триствятский Л.А. Хранение зерна.-5-е изд., перераб. И доп.-М.: Агропромиздат, 1986.- 351 е., ил.- (Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

23. Харбан Д. Введение в экологическую биохимию.-М.: Мир.-1985. С. 216.-Пер. с англ.

24. Хлопцева Р.И. Биологическая защита зерна при хранении от вредных насекомых// Обзорная информация.-М.-1988.- 57 с.

25. Abbot W.S. J. Econ. Entomol. 18, 265 (1925).

26. Ambika B., Abraham C.C. Effect of juvenile hormone analogue methoprene (ZR-515) on development o eggs and larvae of lorcyra cephalonica Stainton (Lepidoptera: Pyralidae)// Ags. Res. J. Kerala.-1982.-20, № l.-P. 60-62.

27. Amos T.G., Williams P. Insect growth regulators: some effect of methoprene and hydroprene on productivity of several stored grain insect// Austral. J. Zool.-l977.-25, № 2.-P. 201-206.

28. Amos T.G., Williams P. Insect growth regulators: some effects of Altosid on Tribolium castaneum (Herbst)// Proc. 2nd Int. Working conf. stored-product EntomoL-1978.- P. 507-510.

29. Amos T.G., Williams P., Du Guesclin P. B., Schuarz M. Compounds Related to Juvenile Hormone: Activity of Selected Terpenoid on Tribolium castaneum and T. Confusum// J. Econ. Entomol.-1974. 67, № 4.- P. 474-476.

30. Amos T.G., Williams P., Semple R.L. Susceptibility of malationresistant strains of Tribolium castaneum and T. confusum to the insect growth regulators methoprene and hydroprene// Ent. exp. and appl.-1977.-22.- P. 289-293.

31. Baker J., Lum P.T. M. Comparative effect of dietary methoprene on symbiotic and aposymbiotic rice weevils and asymbiotic granary weevils// J. Georgia Entomol. Soc. -1976.-11, № 3.-P. 213-216.

32. Barson G. The effects of temperature and humidity on the toxicity of three organophosphorus insecticides to adult oryzaephilus surinamensis (L.)-Pectic. Sci., 1983, V. 14, P. 145-152.

33. Barton A.E., Wing K.D., Le D.P., Slawecki R.A., Feyeresen R.F. A new class of anti-juvenile hormones active against LepidopteraZ/Experientia.-1989.-45, № 6.-P. 580-583.

34. Belles X. Optimization on insect juvenile hormone bioassaes on Tribolium confusum (Duv.) (Coleoptera:Tenebrionidae) by application of central composite rotatable desings// J. Stored Prod. Res. -1982.-18, № l.-P. 21-25.

35. Belles X. Control de plagas de insectos con agentes hormonales andocrines//Folia entomol. Mex.-1987.- № 72.-P. 121-160.

36. Bogus M.I., Wisniewski J.R., Scheller K. Titers, biosynthesis and metabolism of juvenile hormone in penultimate and last instar Galleria mellonella larvae// Zool. Jahrb. Abt. allg. Zool. and Physiol. Tiere.-1988.-92, № 4,- P. 461-470.

37. De Vries D.H., Brown T.M. Significance of the urogomphal abnormality as a criterion in the test method for susceptibility to JH99mimics in Tribolium confusum// J. Econ. EntomoL-1977.-70, № 3.-P. 273-276.

38. Dete C.E. Resistence to synthetic juvenile hormone in a strain of the flour beetle, Tribolium cfstaneum//Nature.-1972.-238,- P. 48-49.

39. Edvards J.P. Agerelated susceptibility of Tribolium castaneum (Herbst.) to synthetic C ^ juvenile hormone// J. Stored Prod. Res.-1976.-№ 12.- P. 71-76.

40. Edvards J.P. Activity of optical and geometrical izomeres of the juvenile hormon analogue hydroprene on endogenous juvenile hormone levels in larvae Manduca sexta// Pesticide Sc.-1987.-21, №3,-P. 203-210.

41. Edvards J.P., Rowlands. Methabolism of a synthethic juvenile hormone (JH-1) in two strains of the grain weevil, Sitophilus granarius // Insect. Biochem.-1978.-8.- P. 23-28.

42. Edvards J.P., Short J.E., Roulands D.G. Methabolism and insect juvenile hormone activity of methoprene and three major metabolites in Tribolium cfstaneum (Herbst) Pupae// J. Stored Prod. Res.-1988.-24, № 3.-P. 165-172.

43. Fagar A.I., Varjas L. Precocious metamorphousis and moulting deficiencies induced by an anti juvenile hormone compound FMEV in the fall webworm Hyphantria cunea// Entomol. Exp. Appl.-1983.-34, № 1.-P. 65-70.

44. Fava Attilia. L'effettodel trattamento delTanalogo delFormone glovanile sulla discendenza delle femmine trattate di Tribolium confusum Jaco. Duval (Coleoptera: Tenebrionidae)// Redia.-1987.-70. P. 421-432.

45. Gonen M., Schwartz. A controlling effect of juvenile hormone analogue on Ephestia cautella (Wlk.) by non-direct application// Proc. 2nd Int. working conf. stored-product Entomol.-1978.- P. 106-112.

46. Hargreaves P., Bengston M. Methoprene residues on stored wheat, milled fractions and brain.- Pesticide Residues in Food.- 1988/-Sponsored Jointly by FAO and WHO. Evalnation.-1988.-Part 1.-Residues.- P. 129-134.

47. Hope T. Effect of a juvenile hormone analogue on Mediterranean flour moth in stored grain// J. Econ. Entomol.-1974.-67.- P. 789.

48. Hoppe T. Testing of methoprene in resistent strains of Triboliumcastaneum (Herbst) (Col., Tenebrionidae)// Z. ang. Ent. -1981.-91.-P.241.251.4.00

49. Hoppe T., Suchy M. Present status of research on insect growthregulators for the protection of stored grain// Bull. OEPP.-1975.-5, № 2.1. P. 193-196.

50. Ishaaya I., Yablonski S. Induction of prolonged larval feeding stage by juvenile hormone analogues in Tribolium castaneum// Phytoparasitica.-1976.-4, № 1.- P. 9-18.

51. Rarnavar G.K. Effect of synthetic juvenile hormone on diapause and metamorphosis of a stored grain pests, Trogoderma granarium// Indian J. Exp. Diol.-1973.-ll, № 2.- P. 138-140.

52. Klein J., Burkholder W.E. Effect of Dianecx (Methoprene) on growth and Reproduction of Trogoderma glabrum (Herbst) (Coleoptera: Dermestidae)// Environ. Entomol.-l984.-13, № 5.- P. 1340-1345.

53. Kramer K.J., Mc Gregor H.E. Activity of Pyridyl and Phenyl Ether Analogues of Juvenile Hormone Against Coleoptera and Lepidoptera in Stored Grain// J. Econ. Entomol.-1978.-71, № 1.- P. 132-134.

54. Kramer K.J., Mc Gregor H.E. Activity of Seven Chitin Synthesis Inhibitors Against Development of Stored Product Insects// Environ. Entomol-1979.- № 8.- P. 274-276.

55. Kramer K.J., Mc Gregor H.E. Susceptibilitty of Stored Product Insects to Chitin Inhibitors LY-131215 and LY-127063// J. Kansas Entomol. Soc.-1980,-53, № 3. p. 627-630.

56. Kramer K.J., Mc Gregor H.E., Mori K. Susctptibility of Stored Product Insect to Pyridyl Ether Analogues of Juvenile Hormone// J. Agric. Food Chem.-1979.-27, № 6.- P. 1215-1217.

57. Kunast C., Himmele W., Theolald H. Pyran derivaties: A new class of compounds inducing morphogenetic aberrations in the cotton stainer (Dysdercus intermedins Sign.)// Z. Pflanzenkrankh und Pflanzenshutz.-1988/95, № 3.- P. 285-291.

58. Lazarovici P., Shapira D., Pisarev V., Shaava E. Ecdysteroid level and the change in sensitivity to a juvenile hormone analogue in Ephestia cautella larvae (Lepidoptera, Phycitidae)// Arch. Insect. Biochem. and Physiol.

59. Loschiavo S.R. Tests of four synthetic insect growth regulators with juvenile hormone activity against seven species of stored products insects// Manitoba Entomol.-1975.-9.- P. 43-45.

60. Loschiavo S.R. Effect of synthetic ibsect growth regulators methoprene and hydroprene on survival, development or reproduction of six species of stored-products insects// J. Econ. Entomol.-1976.-69, № 3,- P. 395-399.10 i

61. Massarlo Pietro, Bettarini Franco, Piccardi Paolo, Longoni Angelo. Синтез и активность ЮГ некоторых новых эфирных производных гидрохинона// Pestic. Sci.-1983.-14, № 5.- С. 461469.

62. Мс Gregor Н.Е., Kramer K.J. Activity of insect growth regulators, hydroprene and methoprene, on wheat and corn against several stored-grain insects// J. Econ. Entomol.-1975.-68, № 5.- P. 668-670.

63. Mc Gregor H.E., Kramer K.J. Activity of dimilin (TH 6040) against Coleoptera in stored wheat and corn// J. Econ. Entomol-1976.-69, № 4,- P. 479-480.

64. Mian L.S., Mulla M.S. Residual Activity of insect growth regulators against stored-product beetles in grain commodities// J. Econ. Entomol.- 1982.-75.- P. 599-603.

65. Minnet W., Williams P. Influence of malathion distribution on the protection of wheat grain against insect infestation// J. Stored Prod. Res.-1971.-v. 7.- P. 233-242.

66. Minett W., Williams P. Assesment of non-uniform malathion distribution for insect control in commercial wheat silo// J. Stored Prod. Res.-1976.-v. 12.- P. 27-33.

67. Mkhize J.M. Activity of insect grioth regulators with juvenile hormone-like affects against the rice weevil, Sitophilus oryzae (1.) (Coltoptera: Curculionidae)//Trop. Pest. VMg.- 1986.-32, № 4.- P. 324-326.

68. Mchize J.N., Gupta A.P. The importance of formulating insect growth regulators with surfactants and their blends for the control of the rice weevil, Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae)// Insect Sci. Applic.-1985.-6. № 2.- P. 183-186.

69. Nakayama Akira, Iwamura Hajine, Fujita Tochio. Quantitative structure-activity relationship of insect juvenile hormone mimetic compound// J. Med. Chem.-1984.-27, № 11.- P. 1493-1502.

70. Nickle D.A. Insect growth regulators: New protectants against the almond moth in stored inshell peanuts// J. Econ. Entomol.-1979.-72.-P. 816-819.

71. CTDonnell M.J. The toxicity of four insecticides to Tribolium confusum (Duv.) in two sets of conditions of temperature and humidity.-J. Stored. Prod. Res., 1980, v. 16, № 2, P. 71-74.

72. Pierce A.M., Pierce H.D., Borden J.H., Ochischlager A.C. Enhanced production of aggregation pheromones in four stiredproducto acoleopterans feeding on methoprene-treated oats// Experientia.-1986.-42.-P. 164-165.

73. Redfern R.E., Sarmiento R., Morton Berora, Mills G.D. Activity and persistence of the juvenile hormone mimic JH-25 in flour// J. Econ. Entomol.-1975.-68, № 3.- P. 377-379.

74. Saxena R.C., Khan Z.R. New bioactive products: growth regulators, antifeedants, pheromones and other attractants// Rend. Accad. naz. sci XL.- 1988.-11, №2.- P. 303-317.

75. Schooley D.A., Baker F.C., Tsai L.W., Miller C.A., Jamieson G.C. Juvenile hormones 0, 1 and II exist only in Lepidoptera// Biosynth., Metabolism, and Mode Act. Invertebrate Hormones.- Berlin e.a.-1984.-P. 373-383.

76. Shaaya E., Pisarev V. The lethal effects of three insect juvenile hormone analogues on the developmental stages of Ephestia cfutella (Wlk.) (Lepidoptera: Phycitidae) // J. Stored Prod. Res.- 1986.-22, № 3.- P. 125-129.

77. Silhacek D.L., Oberlander H. Time-dosage studies of juvenile hormone action on the development of Plodia inerpunctella// J. Insect Physiol.-1975.-21.- P. 153-161.

78. Silhacek D.L., Oberlander H., Zettler J.L. Susceptibility of malation-resistants strains of Plodia interpunctella to juvenile hormone Treatments//J. stored Prod. Res.-1976.- 12, № 3.- P. 201-203.

79. Slama K., Williams C.M. Juvenile hormone activity for the bug Pyrrhocoris ápteras// Proc. nat. Acad. Sci.-l965.-54.- P. 154.

80. Smet H., Rans M., De Loof A. Effects of some new JH-analogs on the confused flour-beetle Tribolium confusum Duv.// Med. Fac. Landbouww. Rijksuniv. Gent.-1987.-53, № 2a.- P. 501-506.

81. Staal G.B. Antijuvenile hormone agents// Ann. Rev. Entomol-1986,-31.-P. 391-429.

82. Stochel J., Tdvards J.P. Susceptibility of Sitotroga cerealella (Oliv.) (Lepidoptera: Gelechiidae) to two insects juvenile hormone analogues// J. stored Prod. Res.-1981.-17.- P. 137-141.

83. Strong R.G., Diekman J. Comparative effetiveness of fifteen insect growth regulators against several pests of stored products// J. Econ. Entomol- 1973.-66.-P. 1167-1173.

84. Tan Keng Hong. Effects of a synthetic juvenile hormone and some analogues on Ephestia sp. (Lepidoptera: Phycitidae)// Ann. Ahhl. Diol.-1975.-80.-P. 137-145.

85. Vick K.W., Coffelt J.A., Silhacek D.L., Oberlander H. Methoprene and sex pheromone as control against for the almond moth (Lepidoptera: Phycitidae) on peanuts stored in the shell// J. Econ. Entomol- 1985.-78,- P. 258-262.io ъ

86. Vir Satya. Активность AI3-63528 (бензолоксиювеноид) как ювенильного гормона в отношении Tribolium castaneum// Bull. Grain Technol.-1983.-21, № 6.- P. 3-8.

87. Vir Satya. Effect of diflubensuron a chitin senthesis inhibitor jn khapra beetle, Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae)// Bull Grain Technol.-1988.-26, № 2.- P. 126-129.

88. Wawrzenczyk C. Analogi strukturalne hormon juwenilnych owadow// Pr. nauk. Inst. chem. org. I fiz.- 1985.- № 27.- P. 150.

89. Williams P., Amos T.G. Juvenile Insect Hormone and Hormone Analogues on Tribolium castaneum (Herbst)// Aust. J. Zool-1974.-22.-P. 147-153.

90. Zettler J.L. Synthetic juvenile hormone analogue, a synergist of Pyrethrins toxicity to malation-susceptible and malation-resistant Tribolium castaneum (Herbst)// J. Georgia Entomol. Soc.-1979.-14, №3.-P. 187-189.104