全 文 :假高粱杂草籽热处理技术分析
陈菲1 康 林2* 陈冬美2 肖启明1 刘新娇2 李秋枫2 王红英2
(1.湖南农业大学生物科学技术学院 湖南长沙 410128;2.深圳出入境检验检疫局)
基金项目:深圳出入境检验检疫局自然科技基金项目(2006SZK06)
* 通讯作者 E - mail:kanglsz@ yahoo. com. cn
收稿日期:2011 - 06 - 09,2011 - 10 - 14 修回
摘要 本文以进口粮谷类产品中经常截获的假高粱种子为材料,通过干热灭活处理、湿热灭活处理和
微波灭活处理等方法,研究了不同处理方法灭活假高粱种子的能力。结果表明,110℃干热处理 5h 或
120℃处理 2h能完全灭活假高粱种子,湿热处理中 85℃、湿度 65%处理 6h;85℃,湿度为 75%处理 5h或者
85℃、湿度为 85%处理 2h能完全灭活假高粱种子,微波处理中微波能量 450W 处理 6min 或 900W 处理
4min能够完全灭活假高粱种子。其中湿热处理方法,既可以节省能量和处理时间,又能有效灭活杂草种
子,适合大批量产品的检疫处理。
关键词 干热处理;湿热处理;微波处理;假高粱;种子
中图分类号 S41 - 30
我国每年从美国、阿根廷、巴西、澳大利亚等国
家进口 5 ~ 6 千万 t的大豆、小麦、高粱、等粮谷类产
品,这些进口的粮谷类产品一般都是原粮,携带假
高粱(Sorghum halepense (L.)Pers)的几率非常高,
而且这些带有假高粱的粮谷类产品的下脚料如何
处理是一个比较困难的问题,也没有相关的处理研
究报告或文章。本文对粮谷类产品中假高粱种子
进行了干热灭活处理[1 - 3]、湿热灭活[3]处理和微波
灭活处理[4 - 5]等 3 种检疫处理研究,为相关进口企
业提供了一种经济的检疫处理方法。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与设备
供试材料:假高粱部分从进口美国、阿根廷和
澳大利亚大豆中截获,部分来自于深圳局温网室种
植所。大豆、高粱、小麦是进口美国、澳大利亚的货
物样品。并将以上材料做发芽预备试验。
湿热处理设备:可程式恒温恒湿培养箱(温度
- 40 ~ 150℃,湿度 40% ~98%) ,
干热处理设备:鼓风干燥箱(温度 40 ~ 150℃)
微波处理设备:多波段微波炉
1. 2 试验方法
1. 2. 1 处理条件设计
处理条件设计见表 1。
1. 2. 2 处理方法
(1)假高粱种子混杂于粮谷类产品中的处理
方法:用 500mL烧杯装 250g粮谷类产品,混入假高
粱种子并上下摇动,使之能随机分布于烧杯中的粮
谷类产品中。放置于可程式恒温恒湿试验箱或恒
温干燥箱或微波炉内按照设计的程序进行处理。
(2)假高粱种子发芽试验:将处理过的假高粱
杂草种子挑出来进行发芽试验,在培养皿内放置湿
润的滤纸,在滤纸上排列 20 ~ 25 粒假高粱种子,共
处理 50 粒假高粱种子。每次处理设置 5 次重复;
另取 50 ~ 60 粒假高粱种子,直接进行发芽试验,作
为热处理实验的空白对照,设置 3 次重复。
表 1 处理条件设计
处理方法 处理条件
干热处理 处理温度:60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃
处理时间:2h、3h、4h、5h、6h
湿热处理 处理温度:65℃、75℃、85℃
处理湿度:65%、75%、85%、95%
处理时间:2h、3h、4h、5h、6h
微波处理 处理能量:450W、600W、700W、900W
处理时间:2min、4min、6min
1. 3 数据处理
将每次重复中所得到的实验数据的平均值作
为每次处理的结果,并通过 EXCEL 软件计算出每
次处理的标准差 SD。
2 结果与分析
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2011 年第 6 期 植物检疫 PLANT QUARANTINE Vol. 25 No. 6
2. 1 空白对照
3 次空白处理发芽试验中,平均发芽率为
88. 9%,3 次重复的标准差为 1. 42%。
2. 2 干热处理结果
从表 2 看出,假高粱种子在干热处理中,当温
度达到 110℃,处理 5h或者温度达到 120℃处理 2h
才能使其丧失发芽力,温度低于 110℃或温度到达
110℃处理时间少于 5h 均不能使假高粱丧失其发
芽力。
表 2 假高粱干热处理结果
温度 2h发芽率 3h发芽率 4h发芽率 5h发芽率 6h发芽率
60℃ 84. 8% ±3. 25% 62. 4% ±4. 63% 46. 4% ±6. 85% 41. 6% ±3. 88% 34. 4% ±3. 44%
70℃ 56. 6% ±3. 44% 52. 0% ±4. 56% 46. 8% ±4. 32% 41. 2% ±3. 25% 35. 2% ±4. 20%
80℃ 59. 2% ±4. 83% 49. 6% ±3. 44% 43. 2% ±4. 83% 41. 2% ±6. 00% 31. 2% ±4. 30%
90℃ 46. 0% ±4. 56% 38. 4% ±5. 15% 37. 6% ±4. 31% 35. 2% ±3. 25% 20. 0% ±4. 00%
100℃ 46. 8% ±2. 04% 39. 2% ±2. 71% 36. 0% ±3. 58% 31. 6% ±5. 71% 19. 6% ±5. 15%
110℃ 16. 8% ±5. 15% 13. 2% ±4. 31% 1. 60% ±1. 50% 0% 0%
120℃ 0% 0% 0% 0% 0%
2. 3 湿热处理结果
从表 3 看出,假高粱种子在湿热处理中,当温
度达到 85℃,湿度为 65%,处理 6h 或者温度达到
85℃,湿度为 75%和处理 5h 或者温度达到 85℃,
湿度为 85%,处理 2h可使其丧失发芽力,温度低于
65℃或温度到达 75℃,湿度为 85%,处理时间不足
6h或温度到达 85℃,湿度为 65%,处理时间不足
6h均不能使假高粱籽丧失其发芽力。
表 3 假高粱湿热处理结果
湿度 /温度 2h发芽率 3h发芽率 4h发芽率 5h发芽率 6h发芽率
65% /65℃ 56. 2% ±4. 27% 57. 4% ±5. 43% 72. 0% ±3. 55% 73. 2% ±1. 50% 70. 0% ±2. 19%
65% /75℃ 88. 4% ±3. 22% 86. 2% ±1. 56% 82. 4% ±3. 44% 80. 0% ±4. 60% 79. 2% ±2. 71%
65% /85℃ 16. 8% ±2. 71% 12. 8% ±2. 04% 11. 2% ±2. 04% 3. 20% ±2. 65% 0%
75% /65℃ 73. 0% ±2. 94% 79. 6% ±2. 65% 66. 4% ±2. 94% 65. 2% ±2. 71% 59. 6% ±3. 67%
75% /75℃ 71. 2% ±3. 25% 64. 4% ±3. 44% 60. 8% ±4. 31% 56. 4% ±3. 44% 21. 2% ±4. 31%
75% /85℃ 10. 0% ±3. 58% 8. 20% ±2. 65% 2. 80% ±2. 40% 0% 0%
85% /65℃ 73. 0% ±4. 63% 71. 2% ±4. 49% 66. 0% ±5. 12% 63. 0% ±4. 66% 60. 0% ±3. 79%
85% /75℃ 18. 0% ±3. 35% 11. 2% ±2. 71% 2. 80% ±2. 40% 1. 60% ±1. 56% 0%
85% /85℃ 0% 0% 0% 0% 0%
95% /65℃ 17. 6% ±3. 25% 37. 6% ±3. 88% 51. 6% ±4. 63% 59. 6% ±5. 28% 79. 2% ±5. 00%
95% /75℃ 0. 8% ±3. 71% 2. 80% ±0. 98% 1. 20% ±0. 98% 0% 0%
95% /85℃ 0% 0% 0% 0% 0%
2. 4 微波处理结果
从表 4 看出,假高粱种子在微波处理中,当微
波能量达到 450W,处理时间为 6min 或微波能量为
900W处理时间为 4min可使其丧失发芽力,处理时
间少于 4min不能使假高粱丧失发芽力。
表 4 假高粱微波处理结果
处理能量 2min发芽率 4min发芽率 6min发芽率
450W 88. 0% ±3. 58% 65. 6% ±4. 08% 0%
600W 71. 6% ±4. 09% 58. 0% ±4. 90% 0%
700W 15. 6% ±3. 15% 2. 80% ±0. 98% 0%
900W 4. 0% ±1. 50% 0% 0%
3 结论与讨论
3. 1 在 3 种处理结果中,每种处理方法均可使假
高粱籽丧失发芽力,但从 3 种处理方法所需的处理
温度来看,湿热处理所需的处理温度较低,处理时
间较短;干热处理所需温度高,时间也相对长,这可
能是由于热蒸汽比热空气对细胞成分的破坏作用
更强。原因有三点:a、水分子的存在有助于破坏维
持蛋白质三维结构的氢键和其他相互作用弱键,更
易使蛋白质变性。蛋白质含水量与其凝固温度成
反比;b、热蒸汽比热空气穿透力强,能更加有效地
灭活生物;c、蒸汽存在潜热,当气体转变为液体时
可放出大量热量,故可迅速提高灭活物体的温度。
在湿热处理中,高温结合高湿度,既能杀灭危险性
杂草种子,又不需要达到像干热处理那样高的处理
温度,可以节省大量能源并缩短处理时间。这为大
批量处理进口粮谷类产品中的杂草籽提供了很好
的借鉴。但在湿热处理中,由于仪器设备的限制,
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2011 年第 6 期 植物检疫 PLANT QUARANTINE Vol. 25 No. 6
当温度超过 95℃时,仪器不能正确显示出相应的湿
度,因此不能确定在温度超过 95℃,湿度一定的情
况下,时间是不是可以更短。
3. 2 由于设备的限制,本研究在微波处理中,微波
能量仅限制在 450W、600W、700W、900W 4 个波段。
微波处理的好处是快速,缩短了处理的时间,但处
理的量有限,因此不适合大批量处理。
3. 3 本次研究选择了假高粱种子作为试验对象,
其他的检疫性杂草种子如具节三羊草、节节麦等杂
草是否耐热温度更高需要进一步研究。
参考文献
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冰温对康氏粉蚧卵的存活和发育的影响
李惠萍1 吴品珊2 陈乃中2 张龙霞3 周 鹏3
(1.山西出入境检验检疫局 山西太原 030024;2.中国检验检疫科学院;3.山西大学)
收稿日期:2011 - 06 - 13
Effect of ice temperature on survival and development of eggs of the mealybug (Pseudococcus comstocki
Kuwana). Li Huiping1,Wu Pinshan2,Chen Naizhong2,Zhang Longxia3,Zhou Peng3(1. Shanxi Entry - exit Inspec-
tion and Quarantine Bureau,Taiyuan 030024,China;2. Chinese Academy of Inspection and Quarantine;3. Shanxi
University)
Abstract Ice temperature effects on eggs of the mealybug (Pseudococcus comstocki Kuwana)were investigated.
Ice temperature(0 ± 1℃)could induce some lethal death or development delay of the mealybug’s egg. With the
time exposing to Ice temperature was extending,the egg mortality went up and the hatching rate down. The statis-
tics result showed that no any difference existed between any closer two treatments when cold exposing time was
less than 14 days,but when cold exposing time was extending to 21 or 28 days,the rate of egg mortality was rising
to 51. 6% and 66. 2%,respectively and hatching rate to 48. 4% or 33. 8%,less than half of one of blank control
(no Ice temperature exposing treatment) ,which were also significant difference from ones of the other treatments.
In the other hand,Ice temperature condition could greatly inhibit the activity of eggs growth. The average develop-
ment time of the egg was 26. 34,34. 04,42. 33,49. 36 and 50. 70 days separately by cold exposing 3,7,14,21 and
28 days that was most visibly retarding than one of blank control.
Key words ice temperature;Pseudococcus comstocki kuwana;eggs;survival;development
摘要 本文研究了冰温(0 ±1℃)对康氏粉蚧(Pseudococcus comstocki Kuwana)卵的存活和发育的影响,结
果表明冰温不仅对卵有一定的致死作用,同时延迟其发育。冰温处理时间越长,卵的死亡率越高,累计孵化率
降低,但处理14d以下的,各相邻处理间差异不明显;处理21和28d时,死亡率增加至51. 6%和66. 2%,孵化率
降低至 48. 4%和 33. 8%,与其他处理差异极显著。冰温处理抑制卵的发育活性,冰温处理 3、7、14、21 和 28d
卵的平均发育历期分别为 26. 34、34. 04、42. 33、49. 36和 50. 70d,显著滞后于未经冰温处理的。
关键词 冰温;康氏粉蚧;卵;存活;发育
中图分类号 S41
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2011 年第 6 期 植物检疫 PLANT QUARANTINE Vol. 25 No. 6