автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:ЗАЩИТА ХРАНЯЩЕГОСЯ ЗЕРНА ОТ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи УДК 632.935: 631.376.331.2

АХАЕВ Николай Степанович

ЗАЩИТА ХРАНЯЩЕГОСЯ ЗЕРНА ОТ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Специальности: 06.01.11—защита растений от вредителей и болезней; 05.18.03—первичная обработка, хранение зерна и другой продукции растениеводства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 1985

у/.-

у

Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ) Министерства заготовок СССР.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Г. А, Закладной.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Р. С. Ушатннская; доктор сельскохозяйственных наук, доцент Б. А, Карлов.

Ведущее предприятие — Среднеазиатский научно-исследовательский институт зашиты растений (Ср. Аз. НИИЗР).

Защита диссертации состоится « /5 » 1985"

в « час. на заседании Специализированного совета

К 120.35,03 в Московской сельскохозяйственной академии им. к. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г, Москва И-550, ул. Тимирязевская, д. 49, корп. 8. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « » ллирТ*» 1985"г.

Ученый секретарь - л

Специализированного совета —

кандидат сельскохозяйственных иаук, О Н, К, Торянская

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Директивами XXVI съезда КПСС по • пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1981 —1985 гг. н на период до 1990 г. определено: «...довести среднегодовое производство зерна до 238—243 млн. тонн. В целях успешной реализации Продовольственной программы обеспечить улучшение сохранности собранного урожая, транспортировки, переработки и доведения до потребителя».

В период хранения на элеваторах н складах зерно и зерно-продукты подвергаются заселению насекомыми — вредителями хлебных запасов.

По данным Организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО) ООН, потери зерна, происходящие за счет вредителей и клещей, составляют в разных странах от 5 до 10%, а в некоторых странах достигают 15%.

Насекомые не только количественно уменьшают запасы хранящегося зерна вследствие потребления, но н снижают его качество.

Ущерб, причиняемый запасам зерна и зернопродуктов насекомыми, свидетельствует о необходимости систематической борьбы с ними.

Основным и наиболее распространенным в настоящее вре* мя является химический способ уничтожения в зерне насекомых путем фумигации его бромистым метилом, препаратом 242 и металлилхлоридом.

|В последние годы внимание исследователей ряда стран (СССР, Австралия, США и др.) привлекают методы, исключающие применение ядовитых веществ. Одним из таких методов является термическая дезинсекция, которую практически легко осуществить с помощью имеющихся на предприятиях по хранению и переработке зерна зерносушилках.

Термическая дезинсекция имеет ряд преимуществ перед химическим способом: не требует герметизации зернохранилищ; исключает простои предприятия под фумигацией, отравление людей, загрязнение зерна и окружающей среды ядами; позволяет полностью .механизировать процесс и проводить де-

зпнсекцию в потоке, совмещая ее с операциями приема и отгрузки зерна; обеспечивает гарантированный технический эффект дезинсекции.

Однако этот способ борьбы не получил применения нз-за отсутствия научно обоснованных режимов термической дезинсекции зерна на существующих зерносушилках.

Существенный вклад в изучение устойчивости насекомых к повышенной температуре внесли советские ученые Е. А, Соле-нова (1940 г.) л Г. А. Джорогян (1965 г.), а также зарубежные исследователи Т. Dermott (1978 г.) и D. Е. Evans (1981 г.). Но данные, полученные этими авторами, не полностью отражают устойчивость основных видов вредителей хлебных запасов к нагреванию. Также мало проведено исследований по термоус-тойчнвости зерна сухого и средней сухости. Поэтому получение таких данных мы считаем актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка режимов термической дезинсекции зерна на современных зерносушилках.

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи;

исследовать устойчивость основных видов вредителей хлебных запасов к повышенной температуре;

исследовать термоустойчивость зерна пшеницы сухого и средней сухости;

на основе исследований разработать режимы термической дезинсекции зерна;

провести производственную проверку рекомендуемых режимов и определить технико-экономические показатели термической дезинсекции зори а на современных зерносушилках. Научная новизна работы заключается в следующем: установлены количественная зависимость гибели популяции- вредных насекомых восьми основных видов на всех стадиях развития от продолжительности воздействия теплоносителем, в широком диапазоне температуры (от 55°С до 400°С), а также характер поражения насекомых;

выявлено влияние повышенной температуры на важнейшие жизненные фулкции насекомых: -выживаемость, метаморфоз, способность к 1размножению;

определены динамика нагрева единичной зерновки пшеницы с. различной исходной влажностью и температурой и динамика нагревания тела насекомого прн различной температуре теплоносителя, аналитически и экспериментально доказана их связь с гибелью насекомых, развивающихся внутри зерновок;

показаны изменения семенных, ^мукомольных и хлебопекарных достоинств зерна пшеницы средней сухости при тепловой 2

обработке и установлены предельные температуры нагрева зерна и экспозиции при термической дезинсекции.

Практическая ценность работы состоит в том, что в результате исследований разработаны режимы тепловой обработки заселенного насекомыми зерна пшеницы на современных зерносушилках.

Апробация диссертационной работы. Результата исследований доложены и одобрены: на научных семинарах лаборатории защиты хлебных запасов от зерновых вредителей ВНИИЗ (1981 —1984 гг.); '»а научных конференциях молодых ученых и специалистов ВНИИЗ (1981—1983 гг.), на Всесоюзном семинаре ВДНХ СССР «Новые средства и способы борьбы с вредителями хлебных запасов» (1983 г.); на Ученом совете ВНИИЗ (1984 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в трех печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит пз введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальной части, расчета экономической эффективности, основных выводов, списка использованной литературы и приложений, Работа изложена на 299 страницах машинописного текста, в том числе текстовая часть на 148 стр., содержит 55 рисунков, 37 таблиц и 2 приложения. Список литературы включает 233 источника, в т. ч. 134 отечественных.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования явились наиболее распространенные вредители хлебных запасов: рисовой долгоносик (Sitop-hílus oryzae L.), амба.рный долгоносик (Sitoiphilus granari-us L.), зерновой точильщик (Rhizopertha dominica F.), .малый мучной хрущак (Tribolium confusum Duv.), булавоусын хрущак (Tribolium castaneum Herbst), короткоусый мукоед (Cryptolestes ferrugineus Steph), суринамскнй мукоед (Ory-zacpnilus surinamensis L.) и зерновая моль (Sitotroga cerea-lella Oliv.) во всех стадиях развития внутри зерен и вне зерна (яйца, личинки, куколки, имаго), а также зерно пшеницы.

Исследования устойчивости насекомых к повышенной температуре и термоустойчивости зерна проводили в неподвижном слое на лабораторной установке, обеспечивающей получение, регулирование и контроль необходимых температур теплоносителя в диапазоне от 5о°С до 400°С, а также на стендовых установках при нагреве в падающем и псевдоожижен-ном слоях.

Для каждой температуры теплоносителя определяли гибель насекомых при разной экспозиции, что позволило с помощью пробнт-анализа оценить популяционную устойчивость

основных видов вредителей хлебных запасов к повышенной температуре, а также рассчитать величины СВ-50 и СВ-99,9 (время гибели 50 и 99,9% популяции).

Характер теплового поражен»» изучали на имаго рисового долгоносика, развитие и размножение после тепловой обработки — на примере зернового точильщика. На имаго амбарного долгоносика определяли влияние акклиматизации при температуре 15°С и 27°С на их устойчивость к повышенной температуре.

Влажность зерна изменяли путем искусственного увлажнения.

Температуру нагрева зерна и тела насекомого измеряли с помощью яромель-копелевых термопар, подключенных к электронным потенциометрам типа КСП-4.

Посевные качества семян определяли по ГОСТ 12038-66, количество и качество клейковины — по ГОСТ 13586,1-68, влажность зерна — по ГОСТ 3040-55, выход муки — при проведении трехсортного помола на лабораторной .мельничной установке ЛМ-2, зольность — по ГОСТ 10847-64, белизну муки— на приборе ФПМ-1, удельную поверхность муки — на приборе ПСХ-2, хлебопекарные качества муки — но ГОСТ 9404-60.

В ■производственных условиях проверку разработанных режимов термической дезинсекции проводили на рециркуляционной зерносушилке «Целинная-30».

. Обработка результатов экспериментов выполнена методами .математической статистики на электронных вычислительных машинах «НЛИРИ-С» и «НАИРИ-3-1» в лаборатории электронно-вычислительной техники ВНИИЗ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

3.1. Устойчивость насекомых к повышенной температуре

Исследование характера теплового поражения насекомых показало, что в популяции имаго рисового долгоносика, обработанных теплоносителем с повышенной температурой в сред-нелетальных дозах, отмечаются живые, нммобнлнзированные и мертвые особи. Наибольшее количество нммобилизнрован-ных особей получено при воздействии теплоносителем с относительно низкой температурой (60°С). С повышением температуры теплоносителя, число нммобилизкроаанных особей уменьшается. Во всех вариантах опыта в течение 4—6 суток после тепловой обработки нммобнлнзированные. особи вымирали.

Результаты показали, что окончательный технический эффект можно выявить сразу после тепловой обработки по сум-<.ме иммобилнзнрованных и.мертвых насекомых.

1 4

Линии регрессии, характеризующие видовую устойчивость имаго насекомых к нагреванию, приведены на рис. I, Обращает на себя внимание близкий наклон линий для разных видов насекомых, что свидетельствует о примерно одинаковой гетерогенности их популяций по признаку устойчивости к нагреванию. Однако степень устойчивости различна. Наибольшей устойчивостью к высокой температуре отличаются имаго зернового точильщика, малого мучного хрущака н рисового долгоносика, более чувствительны — суринамского и коротко-усого мукоедов. Промежуточное положение занимают имаго булав о у со го хрущака и амбарного долгоносика.

С повышением температуры теплоносителя сокращается продолжительность жизни всех видов насекомых. Например, при температуре 60°С СВ-99,9 имаго рисового долгоносика составляет 363 с, а при температуре 300°С оиа сокращается до 2,5 с.

У насекомых наблюдаются существенные различия в устойчивости к повышенной температуре между разными стадиями развития, специфичные для каждого вида. У зернового точильщика и зерновой моли наибольшей устойчивостью к нагреванию отличаются личинки. У рисового и амбарного долгоносиков при температуре теплоносителя до 75°0 самыми устойчивыми являются жуки, вышедшие из зерен, а при боле? высокой температуре — стадии .развития, которые живут внутри зерен. У малого мучного и булавоусого хрущаков, корот-коусого и сурина,мского мукоедов наибольшей устойчивостью к тепловой обработке при всех температурах теплоносителя отличаются взрослые насекомые.

На рнс. 2 приведены кривые, показывающие влияние температуры теплоносителя на гибель амбарного долгоносика и малого мучного хрущака. Видно, что при температуре теплоносителя до 75°С более устойчивыми к нагреванию у обоих насекомых являются имаго, живущие в межзерновом пространстве. С повышением температуры более высокая устойчивость имаго малого мучного хрущака сохраняется. У амбарного долгоносика при температуре 75°С устойчивость к повышенной температуре нмаго вне зерна и куколок в зерне одинакова, а при более высокой температуре устойчивость скры-тожпвушнх стадий превосходит устойчивость имаго вне зерна.

Объяснить полученные данные можно, рассмотрев динамику нагревания зерновки пшеницы и тела насекомого при раз-пых температурах теплоносителя {рис. 3). Нагревание зерновки пшеницы происходит медленнее, чем тела насекомого. Например, при температуре теплоносителя 12о°С через 7 с прирост температуры тела нмаго амбарного долгоносика составил 66°С, а зерновки пшеницы — лишь 15"С. Следовательно, на-' холящиеся внутри зерновки насекомые подвергаются воздей*

ствию тепла с .запаздыванием по сравнению с насекомыми вне зерна, на которых теплоноситель воздействует сразу.

В результате аналитических и экспериментальных исследований выявлено, что немедленная гибель популяции зернового точильщика наступает при нагреве зерновки до 68—70°С, зерновой моли — до 66—68°С, рисового и амбарного долгоносиков — до 63—65°С.

С учетом приведенных лунных при выборе режимов термической дезинсекции необходимо учитывать видовую и стадийную устойчивость. В том случае, если зерно заселено несколькими видами вредителей, следует ориентироваться на самый устойчивый вид и стадию. Если зерно заселено одним видом насекомых, то надо выбирать экспозицию, при которой происходит гибель наиболее устойчивой стадии.

В табл. 1 представлены данные, характеризующие устойчивость к тепловой обработке популяции насекомых с учетом вида и стадии развития. По показателю устойчивости к нагреванию все виды насекомых разбиты на 3 группы: виды с высокой устойчивостью (зерновой точильщик, зерновая моль), виды со средней устойчивостью (рисовый н амбарный долгоносики), виды со слабой устойчивостью (малый мучной н бу-лавоусый хрущаки, короткоусый н суринамскнй мукоеды).

Исследования возможности развития и размножения насекомых, выживших после тепловой обработки, проводили на примере зернового точилыиика, на все стадии развития которого воздействовали теплоносителем с температурой 60°С, 125°С и 300°С в средпелеталъной лозе. Выживших насекомых культивировали на зерне пшеницы и о течение трех месяцев регистрировали динамику численности популяции нмаго. Данные, приведенные на рис. 4, показывают, что насекомые, подвергнутые тепловой обработке, имеют меньший жизненный потенциал, чем контрольные насекомые. У них больше смертность и слабее развивается популяция. Глубина нарушения жизненных функций организма связана с температурой теплоносителя и стадиен развития. Наибольшее угнетение происходит у имаго по сравнению с другими стадиями.

С повышением температуры теплоносителя заметно снижается жизненный потенциал популяции. Например, при увеличении температуры теплоносителя от 60°С до 300°С. численность популяции через 90 суток от одного и того же количества родителей в варианте с нмаго уменьшается более чем в 2 раза.

Таким образом, при одинаковом летальном эффекте насекомых высокая температура теплоносителя имеет то преимущество, что значительнее угнетает жизненный потенциал выжившей части популяции, чем низкая температура.

Чтобы оценить влияние абиотических факторов на устой-6

чивость к нагреванию рисового долгоносика, зерно пшеницы влажностью 13, 15 и 20% заселяли яйцами или имаго насеко-, мых, подвергали тепловой обработке и рассчитывали СВ-50 и его доверительные границы. Результаты показали, что влажность зерна не оказывает какого-либо существенного влияния и а устойчивость жуков в межзерновом пространстве. Доверительные границы СВ-50 при разной влажности зерна перекрываются, указывая на отсутствие статистических различий этого показателя. При тепловой обработке яиц внутри зерновки выявлены статистические различия между СВ-50 для варианта б л ■[ ц а I

С В-99,9 популяций насекомых при разной температуре теплоносителя, с

Температура теплоносителя, Зерновой точильщик, зерновая моль Рисовый и амбарный долгоносики Малый мучной н булавоусый хрущаки, корот-коусый я су рл- if змский мукоеды

55 1340 1040 921

60 619 363 363

65 556 :187 240

75 137 117 из

85 105 60 28

125 42 30 15

150 29 20 14

200 15 12 13

250 и 8 4

300 8 6 3

350 5 4 О

400 5 4 Т

тов с зерном сухим и средней сухости (влажностью 13 и 15%), с одной стороны, и сырым зерном (влажностью 20%), с другой стороны. Объяснение отмеченному различию мы нашли в одинаковой скорости нагревания зерна пшеницы сухого и средней сухости и значительно меньшей, статистически отличающейся скоростью нагрева сырого зерна пшеницы (влажностью 20%).

В опытах с амбарным долгоносиком не отмечено статистических различий между СВ-50 и СВ-99,9 для жуков, прошедших предварительную акклиматизацию при температуре, lo'C и развивающихся при температуре 27°С.

Полученные данные говорят о том, что для зерна сухого и средней сухости, хранящегося при разной температуре, нет необходимости дифференцировать режимы термической дезинсекции.

3.2, Термоустойчивость зерна пшеницы

Термическая дезинсекция допустима лишь в том случае, если наряду с полным уничтожением вредных насекомых сохраняется качество зерна. Поэтому мы изучали качество зерна, подвергнутого воздействию разной температуры и соответствующей экспозиции, при которой происходит полная гибель наиболее устойчивого вида — зернового точилыцнка.

В эксперименте использовали зерно пшеницы влажностью 15% сорта Саратовская 29, с исходной температурой 19вС, с содержанием сырой клейковнны 27,3% первой группы качества, с энёргней прорастания 91% и всхожестью 92%. Исследования проводили на стендовой установке, моделирующей процесс, нагрева и отлежкн зерна в рециркуляционных проти-воточных зерносушилках типа «Целинная», при нагреве зерна от 55°С,до Ю0°С при разной экспозиции. Результаты исследований приведены в та-бл. 2.

Таблица 2

Влияние тепловой обработки на качество зерна пшеницы влажностью 15%

Температура зерна, "С Экспозиция, с Энергия прорастания, % Всхожесть, % Количество сырой хлейковн-ны, % Упругость клейковины, ел. ИДК-1

Исходное зерно 91* 02* 27,3* 57*

55 1200 90* 92* 27,2* 55*

1500 91* 91* 27 2* 55*

60 660 «3 87 27 2* 54*

1080 81 86 27 2* 54*

" 65 600 66 72 27*,2* 54*

780 66 27£* 54*

70 ■180 72 74 27 2* 53*

540 И 62 27'!* 52

75 420 18 21 26,8 47

90 360 ] 1 Не отмывается

* 100 300 0 0 Не отмывается

* Статистически не отличается <»г исходного зерна.

Видно, что нагрев до 55°С не изменяет энергии прорастания и всхожести зерна. Количество н качество клейковины не изменялось при нагреве зерна до 70*0 и экспозиции до 7 минут, П.рн нагреве до 90 и 10(ГС происходит полная потеря семенных и технологических достоинств зерна пшеницы,

В другой серии опытов изучали кратковременный нагрев зерна пшеницы со слабой, нормальной и крепкой клейкови-8'

Экспозиция, с 03 1,0 3 10 50 100 500

Рис.1 Видовая устойчивость имаго насекших к повышенной температуре

1 - 0г7вверЫ1иг &иг1пшпеаа1в I*.; 2 - ОхфрЪо1вв*вв СвггодЗдеив 3— Тг1Ъо11ша ош^оавик НвгЬв*.| 4 - 311орН±1ив #гопа-г1ш Ь.) 5— Тг1Ъо11ию ооаГиаша Оат.; б - З^орЬИив огужав ь. 7 - 2Ы»орогШа аов1п1за 7.

1000 500

оГ 100

8 50 t

S

10

I

.ai-bfphilus graaarlttf I>.

5 -

\

... \ МямЦипмит) Jura

I--7--1 '-Г"

100 200 300 400

1000 500

. 100 50

10 5

Trlbolium ooofttsna Dav.

-Г"

100

1-1-r~

200 300 400

Температура «вюносителя, %

Pic. 2 Бхншие температуры тепжояоситежх m гибель насекомых

fitffc

SffO'C

c Vi

"T*—i" «

' ¿0 ' ■ «S ' 910

3 I C D O 8.H a Ä * r

' Pkc.3 JftüwaionM. sarpeuuptft tss& xuaro Sttophllus granariu« h sepHOBKK ra«HKqu hoctmj ISt nps pwjnnmoÄ TMaapHype TMaojiociwe»

Рлс,4 Динамика численности популяции иыаго shlsopertba dominica ори воздействии средиодегалькой температуры на различные стадии развития • .

К - контроль; Х- 60°С; 2- 125°С; 3 - 300°С . ,

ной до 72вС с последующим охлаждением. Установлено, что нагрев зерна до 72°С не приводил к изменению количества и качества (упругости) клейковины, выхода муки, ее белизны, зольности и удельной поверхности. В этих условиях не происходило изменения хлебопекарных свойств: объемного выхода, формоустойчивостн, упруго-эластичных свойств мякиша и внешнего вида хлеба.

Тепловая обработка в лабораторных и производственных условиях при режимах, обуславливающих гибель наиболее устойчивого вида насекомых (зернового точильщика), приводила к снижению влажности зерна на 1,0—1,2%.

4. ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ, ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ТЕРМИЧЕСКОИ ДЕЗИНСЕКЦИИ ЗЕРНА

Режимы термической дезинсекции зерна разрабатывали на основании .результатов, полученных при исследовании устойчивости насекомых к повышенной температуре и термоус-тойчнвости зерна, а также с учетом особенностей технологии нагрева зерна и тепловлагообмена в современных зерносушилках. Режимы приведены в табл. 3 и 4. Основой режимов является температура нагрева и соответствующая экспозиция, обеспечивающая гибель определенных видов насекомых по всех стадиях развития при сохранении качества зерна.

Проверку рекомендуемых режимов термической дезинсекции в производственных условиях проводили на Чардарнском хлебоприемном предприятии Министерства заготовок Казахской ССР.

Зерно риса, заселенное рисовым долгоносиком (1 экз./кг), бархатистым грибоедом (2 экз./кг), короткоусым мукоедом (1 экз./кг) и малым мучным хрущаком (1 экз,/кг), подвергали тепловой обработке на рециркуляционной зерносушилке «Це-линная-30», При выборе режима учитывали устойчивость обнаруженных видов насекомых к повышенной температуре (в данном случае ориентировались на наиболее устойчивого рисового долгоносика). Зерно нагревали до 55°С и выдерживали его в тепловлагообменннке зерносушилки при этой температуре в течение 20 минут, В этих условиях производительность установки составила 50 т/ч.

Анализ зерна показал, что после тепловой обработки погибли все насекомые, находящиеся в межзерновом^ пространстве. Спустя 56 суток хранения в контрольном зерне численность живых насекомых достигла 383 экз./кг. В зерне, прошедшем термическую дезинсекцию, ограждения насекомых не наблюдали.

При данном, режиме тепловой обработки не происходило

изменения посевных свойств обрабатываемого зерна. Наблюдалась некоторая очистка зерна от сорной и .зерновой лрнмеси (на 0,2%). Влажность зерна снизилась на 1,2%.

Таблица 3 Режимы термической дезинсекции при нагреве зерна пшеницы в падающем слое

' Температура нагрева зерна, . ас Время (млн.) пребывания в тенловлагообменннке зерна, заселенного:

Зерновым точильщиком, зерновой молью Долгоносиками Хрущаками, мукоедами, бархатистым грибоедом

55±1 ' '' 25 ' 20 . Не требуется

60±1 14 9 Не требуется '

Температура теплоносителя 300— 100°С

Таким образом результаты производственной проверки подтвердили техническую эффективность рекомендованных режимов термической дезинсекции. После производственной проверки в течение 1982—1983 гг. на Чардаринском хлебоприемном предприятии подвергнуто термической дезинсекции около 16 тыс. г зерна.

Таблица 1 Режимы термической дезинсекции при нагреве зерна пшеницы в псевдоожиженном слое

Виды насекомых Температура нагрев а Зерна, *С

Зерновой точильшик, зерновая

моль............ 69±1

Долгоносики .'...... . 64±1

Хрушаки, мукоеды, бархатистый 61±1

грибоед..........

Температура теплоносителя 140—150"С

Экономический эффект термической дезинсекции оценивали путем сравнения затрат на 1 т зерна, подвергнутого тепловой обработке на рециркуляционной зерносушилке «Целин-на^-30» и фумигации в снлосах элеваторов бромистым мети-лом.-Анализ показал, что при термической дезинсекции экономический эффект на одну тонну зерна составит 0,28 р.

.Общая сумма ожидаемого годового экономического эффекта при предполагаемом объеме внедрения термической дезинсекции 352 тыс. т зерна составит 97 тыс. рублей.

выводы

1. Оценена с помощью пробит-анализ а экспериментальных данных аинамика п скорость гибели популншш 8 вндов насекомых — основных вредителей зерна при хранении во всех стадиях развития после обработки теплоносителем в широком диапазоне температуры от 55вС до 400°С.

Установлено, что разные виды насекомых имеют различную устойчивость к повышенной температуре. По этому критерию их можно разбить на три группы: виды с высокой устойчивостью (Phizopertha dominica F.. Sitotroga cerealella Oliv); виды со средней устойчивостью (Sitophilus oryzae L„ Sitophilus granarius L.); виды со слабой устойчивостью (Tri-bolium castaneum Herbst, Tribolium confusum Duv„ Oryzaephi-lus surinamensis L„ Cryptolestes ferrugineus Steph). При температуре теплоносителя 55°С н 400°С СВ 99,9 наиболее устойчивых насекомых (личинок Rh. dominica F.) составила 1340 и 4,6 с, СВ 99,9 наиболее чувствительных насекомых (кукулок О, surinamensis L.) равнялось 267 и 0,9 с соответственно.

2. У насекомых отмечается ярко выраженная стадийная устойчивость к нагреванию, которая специфична для каждого вида. У Rh. dominica F. и S. cerealella OHv, больше других стадий выносят нагревание личинки. У Т. castaneum Herbst, Т. confusum Duv., О. surinamensis L. и С. ferrugineus Steph. — имаго. У. S. oryzae L. и S. granarius L. при небольшой температуре теплоносителя (до 75°С) наибольшей выносливостью к тепловому воздействию отличаются имаго, вышедшие из зс-реи, а при более высокой температуре теплоносителя — стадии, находящиеся внутри зерен.

С повышением температуры теплоносителя уменьшаются различия в скорости гибели насекомых в разных стадиях, развивающихся в межзерновом пространстве. Эти различия сохраняются у видов между стадиями, развитие которых проходит скрыто внутри зерновок, и стадиями, развивающимися в межзерновом пространстве.

3. Сразу после воздействия на насекомых теплоносителем с повышенной температурой в среднелетальной дозе в популяции отмечаются живые, иммобнлнзированные и мертвые особи. В дальнейшем в течение 4—6 суток иммобилизированные особи вымирают. Окончательный технический эффект можно выявить сразу после тепловой обработки по сумме иммобнли-зированных и мертвых особей,

4. Нагревание зерновки происходит .медленнее, чем нагрев тела насекомого. Поэтому скорость гибели насекомых, развивающихся внутри зерновки, определяется скоростью нагревания последней и, как правило, имеет меньшую величину, чем скорость гибели насекомых в межзерновом пространстве.

Немедленная гибель популяции Rh. dominica F, наступает при нагреве зерновки до 68—70 С, S. cerealella Oliv, до 66— 68°С, S. oryzae L. и S. granarius L. до 63—65°С. Гибель этих насекомых в зерне, нагретом до меньшей температуры, происходит лишь после -соответствующей отлежки.

5. Тепловая обработка в сред нелетальной дозе вызывает нарушение жизненных процессов у выживших особей популяции насекомых в любой стадии развития, приводящее к сокращению продолжительности жизни н угнетению способности к размножению. При этом более быстрое нагревание, обеспечиваемое теплоносителем с более высокой температурой, вызывает более глубокие изменения в организме насекомых. Эти изменения более ярко выражены у яиц и имаго, чем у личинок и куколок. ,

6. Насекомые проявляют одинаковую устойчивость к повышенной температуре в зерне сухом и средней сухости (влажностью 13 и 15% соответственно), но статистически меньшую, чем в зерне сыром (влажностью 20%).

Предварительная акклиматизация насекомых к температуре 15°С не изменяет чувствительности их к тепловой обработке теплоносителем с температурой 55°С и выше по сравнению с насекомыми, развивающимися при температуре 27°С.

7. Определена термоустойчивость зерна пшеницы средней сухости (влажностью 15%) при нагревании его от 55°С до 100°С теплоносителем с температурой 350°С при разной экспозиции. *

Показано, что нагрев до 55°С не изменяет энергии прорастания и всхожести.

Нагревание зерна до 72°С с последующим охлаждением не приводило к изменению его продовольственных показателей: количества и качества (упругости) клейковины; выхода муки, ее белизны, зольности и удельной поверхности; формоустойчи-вости, объемного выхода, пористости, внешнего вида и упруго-эластичных свойств хлеба.

8. Разработаны дифференцированные режимы защиты зерна при хранении от- вредных насекомых с помощью тепловой обработки на современных зерносушилках. Они включают температуру нагрева зерна н соответствующую экспозицию, обеспечивающую полную гибель определенных видов насеко-■мых во всех стадиях развития при сохранении качества зерна.

9. Внедрение разработанных режимов осуществлено на Чардаринском хлебоприемном предприятии Министерства заготовок Казахской ССР, где в 1982—1983 гг. подвергнуто термической дезинсекции более 15 тыс. т зерна.

10. Расчеты показали, что применение термической обработки для защиты хранящегося зерна от повреждения насекомыми может'дать экономический, эффект в размере 0,28 р.

на одну тонну зерна по сравнению с фумигацией его бромистым метилом в си л оса.х элеваторов.

Предполагаемый объем внедрения 352 тыс. т зерна, ожидаемый годовой экономический эффект 97 тыс, рублей.

Внедрение термической дезинсекции позволит уменьшить загрязнение-продуктов питания, кормов для животных и окружающей среаы инсектицидами.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На хлебопрнемньгди з(у)ноперерабатывающнх предприятиях проводить защйтугэ^рна' от повреждения насекомыми на зерносушилках с нагревом зерна в падающем и псевдоожн-женном слоях.

2. Выбор режима термической дезинсекции осуществлять с учетом степени устойчивости основных видов вредителей хлебных запасов к повышенной температуре, а также термо-устойчнвости зерна.

3. При термической дезинсекции на зерносушилках с нагревом зерна в падающем слое зерновой точильщик н зерновая моль при температуре зерна в тепловлагообменнике 55°С погибают через 25 мин., рисовый и амбарный долгоносики — 20 мин. При нагреве зерна до 60°С гибель данных насекомых происходит соответственно через 14 и 9 мин. Хрущаки, мукоеды и 'бархатистый грибоед погибают без дополнительной ог-лежки. Температура теплоносителя при этом должна быть в пределах 300—400°С и массовая концентрация не выше 6,1 кг/кг.

Температура нагрева семенного зерна не должна превышать 55°С, а зерна продовольственного назначения — 60°С.

4. При термической дезинсекции на зерносушилках с нагревом зерна в псевдоожиженном слое немедленная гибель зернового точильщика и зерновой моли наступает при нагреве зерна до 69°С; долгоносиков — 64°С; хрущаков, мукоедов и бархатистого грибоеда — 61°С. Температуру теплоносителя при этом необходимо поддерживать на уровне 140—150®С.

Предел нагрева продовольственного зерна в псевдоожиженном слое не должен превышать 70°С.

Основные положения работы опубликованы:

1. Лхаев Н. С„ Закладной Г. Л, Термоустойчивость рисового долгоносика (5НорЫ1и$ огугае Ь.), — Труды ВНИИЗ, 1981, вып. 96, с. 90—97,

2. Лхаев Н. С., Закладной Г. Л, Дезинсекция зерна нагреванием, Новые способы дезинсекции зерна. Обзорная информация. Сер, «Элеваторная промышленность», — М, 1982, с. 44—45,

3. Лхаев Н, С., Ремеле В, В, В л «ян но термнчсскоЛ дюннсскшш нь клейковину, энергию прорастания и всхожесть зерна пшеницы. — Деп. в ЦНИИТЭИ Мннзага СССР 10.11.83 г.. .V* 394 зг — Д83, 11 с,

Л 70322 12/Х—84 г.

Объем 1 п. л.

Заказ 2580.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно