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
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