幾種外來雜草濕熱滅活處理試驗及其應(yīng)用研究

王成華，劉露希,邵寶林，張 婧

(四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心/國家稻種檢疫及種質(zhì)鑒定檢測重點實驗室/食品安全檢測四川省重點實驗室，四川 成都 610041)

1 前言

隨著瀘州、宜賓進(jìn)境糧食指定口岸的開檢運行，四川已成為我國西部地區(qū)進(jìn)境糧食重要集散地。四川進(jìn)境糧食數(shù)量、種類和批次逐年增長，截獲外來雜草種類和批次也呈增長態(tài)勢，加大了外來雜草入侵的風(fēng)險，對四川農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全造成嚴(yán)重威脅。

為防止外來雜草在國內(nèi)入侵、定殖和擴(kuò)散，研究截獲外來雜草種子的生活力及其滅活處理技術(shù)顯得尤為重要。本文以國內(nèi)通行的濕熱處理技術(shù)為基本檢疫處理方法，供試雜草種子經(jīng)75℃、85℃和95℃等3個溫度梯度，1.0h、1.5h和2.0h等3個時間濕熱處理，恒溫培養(yǎng)后，統(tǒng)計各處理供試種子滅活處理效果，并進(jìn)行分析總結(jié)出最佳濕熱處理技術(shù)指標(biāo)，在企業(yè)加以驗證和試點，以期達(dá)到高效、節(jié)能和規(guī)?；瘧?yīng)用的目標(biāo)。

2 試驗材料與方法

2.1 儀器設(shè)備與試驗材料

2.1.1 儀器設(shè)備 恒溫水浴鍋(品牌Memmert，型號WNB22)，人工氣候箱(品牌PERCIVAL，型號1-36LL)。

2.1.2 用具及耗材 發(fā)芽盒，吸水紙，蒸餾水，50mL量筒，直徑9mm培養(yǎng)皿，5mL指形管，鑷子，計時器等。

2.1.3 試驗材料 綠穗莧、三葉鬼針草和裂葉牽牛等3種供試雜草種子由中儲糧成都直屬庫和中紡糧油四川分公司提供。每個供試種子保持約20000粒以滿足試驗所需用量。

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗設(shè)計

2.2.1.1 實驗室試驗設(shè)計 陳菲等報道，濕度為85%處理2h能完全滅活假高粱種子。本試驗設(shè)定濕熱處理溫度75℃、85℃和95℃(水浴鍋最高可設(shè)置溫度為95℃)3個溫度梯度，每個溫度下分別設(shè)1.0h、1.5h和2.0h 3個處理時間。每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)100粒種子。設(shè)未經(jīng)熱處理的種子為CK。

使用恒溫水浴鍋作為濕熱處理設(shè)備，將經(jīng)濕熱處理的種子放入人工氣候箱，在22.5℃最適發(fā)芽溫度下進(jìn)行生活力測定試驗，統(tǒng)計各處理供試種子萌發(fā)情況。

2.2.1.2 驗證設(shè)計 在實驗室中取得的濕熱滅活處理參數(shù)還需在企業(yè)蒸消室滅活處理中進(jìn)一步驗證，以確保在實際應(yīng)用中達(dá)到100%的殺滅效果。按試驗結(jié)果分析得出最優(yōu)的處理參數(shù)，在成都正大有限公司、中儲糧成都直屬庫和四川旺達(dá)飼料有限公司進(jìn)行濕熱處理驗證。

為驗證蒸消室內(nèi)不同區(qū)域滅活處理效果，設(shè)蒸消室內(nèi)上、中、下層各為1個處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)，擺放于同層內(nèi)、外不同位置，每個重復(fù)200粒種子。

2.2.2 濕熱處理

2.2.2.1 實驗室濕熱處理 將供試種子充分混均后，每個5mL指形管中數(shù)入100粒種子，不蓋蓋，讓種子與蒸汽充分接觸，每3個指形管為1組側(cè)立放在1個9mm培養(yǎng)皿中，防止種子落出，分別貼上處理溫度、處理時間標(biāo)簽。

水浴鍋中加入純水，設(shè)定處理溫度，待加熱到處理溫度后將裝上供試種子的培養(yǎng)皿依次放入水浴鍋隔水架上，蓋上水浴鍋蓋進(jìn)行濕熱處理并計時，達(dá)到處理時間后依次取出。

2.2.2.2 驗證處理 將供試種子每200粒為1份分別裝入透氣袋中封袋并放置于包裝袋中，分別堆放于上、中、下層，關(guān)閉蒸消室門，打開蒸汽閥門開始升溫進(jìn)行濕熱處理，待溫度測定儀顯示蒸消室內(nèi)溫度達(dá)到95℃后開始計時，處理時間達(dá)到1.0h后關(guān)閉蒸汽閥門直至室內(nèi)自然冷卻，取出種子帶回實驗室。

2.2.3 生活力測定

2.2.3.1 種子擺放 待種子自然冷卻后，取方形透明塑料發(fā)芽盒，放入兩層相應(yīng)大小吸水紙，倒入蒸餾水充分濕潤后倒掉多余的水，用鑷子將種子均勻擺放在發(fā)芽盒內(nèi)。每個發(fā)芽盒中擺放100粒種子，1個重復(fù)擺放1個發(fā)芽盒并貼上標(biāo)簽，蓋上發(fā)芽盒蓋。3種供試種子CK分別隨機(jī)取300粒，發(fā)芽盒中加入10～50mL(視種子大小而定)蒸餾水，放入供試種子浸泡2h。取出同上方法擺放。

在蒸消室經(jīng)過濕熱處理的供試種子同上方法進(jìn)行擺放，每個重復(fù)擺放2發(fā)芽盒。

2.2.3.2 恒溫培養(yǎng) 設(shè)定人工氣候箱培養(yǎng)溫度為22.5℃(經(jīng)試驗綠穗莧、鬼針草和裂葉牽牛最適發(fā)芽溫度為22.5℃)，濕度為85%，光照時間為12h光照/12h黑暗，光照強度為5000Lux。將發(fā)芽盒放入設(shè)定好培養(yǎng)條件的人工培養(yǎng)箱中。

2.2.4 試驗觀察 每24h觀察1次，以胚根伸出1mm作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，記錄萌發(fā)種子數(shù)并用鑷子將已萌發(fā)種子取出，及時補水保持發(fā)芽盒內(nèi)濕度，直到再無種子發(fā)芽為止。

2.2.5 統(tǒng)計方法 萌發(fā)勢及萌發(fā)率計算方法：

萌發(fā)勢=(實驗最初1/3時間內(nèi)的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%

萌發(fā)率=(萌發(fā)實驗結(jié)束后發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子數(shù))×100%

3 試驗結(jié)果

牽牛種子最早于1d后開始萌發(fā)，綠穗莧和鬼針草最早于2d后開始萌發(fā)，一直持續(xù)到23d。但在85℃溫度下3個處理、95℃溫度下3個處理的鬼針草種子于11d開始腐爛霉變，在85℃溫度下1.5h、2h處理和95℃溫度下3個處理的牽牛種子于7d后開始腐爛霉變，此后不再觀察。

本試驗濕熱處理選用雜草種子有微小型種子(綠穗莧)、小中型種子(鬼針草)和中大型種子(裂葉牽牛)，基本涵蓋了截獲外來雜草種子大小。試驗結(jié)果表明：75℃濕熱處理1.0h、1.5h和2.0h，綠穗莧種子與CK相比萌發(fā)率相差不大，但萌發(fā)勢顯著減少，萌發(fā)時間顯著推遲；鬼針草種子與CK相比萌發(fā)率及萌發(fā)勢顯著減少；而裂葉牽牛種子與CK相比萌發(fā)率和萌發(fā)勢反而上升。

85℃濕熱處理1.0h、1.5h和2.0h，綠穗莧和鬼針草已不具備萌發(fā)力；裂葉牽牛在處理時間為1.0h和1.5h時仍有萌發(fā)能力，但萌發(fā)率和萌發(fā)勢明顯減少，處理時間達(dá)到2.0h后不再有萌發(fā)力。

在95℃濕熱處理≥1.0h后，3種雜草都不再具有萌發(fā)力。

在蒸消室進(jìn)行濕熱處理的供試種子在恒濕培養(yǎng)7d后裂葉牽牛種子開始腐爛霉變，11d鬼針草種子開始腐爛霉變，3個供試種子均無發(fā)芽。

4 結(jié)果與討論

檢疫監(jiān)管部門對進(jìn)口糧食、包裝物和下腳料等提出了明確監(jiān)管要求，如對進(jìn)口玉米等包裝物提出了高溫處理的要求，但無具體的處理溫度、時間等指標(biāo)。因此，四川轄區(qū)內(nèi)要求從事進(jìn)境糧食儲存、加工企業(yè)按相關(guān)要求建立蒸消室，對包裝物和下腳料進(jìn)行大規(guī)模滅活處理時，可用沸水煮2h或98℃溫度下濕熱處理2h，以確保達(dá)到100%滅活處理效果，但該檢疫處理指標(biāo)缺乏相關(guān)試驗或數(shù)據(jù)支撐。

本研究通過實驗室濕熱滅活試驗及企業(yè)滅活處理驗證，分析總結(jié)出濕熱檢疫處理技術(shù)指標(biāo)——在95℃溫度下濕熱處理1.0h，就能達(dá)到100%的檢疫滅活效果。該濕熱處理技術(shù)指標(biāo)對處理溫度和時間有了明確的規(guī)范，大大縮短了檢疫處理時間，對進(jìn)境糧食儲存、加工企業(yè)進(jìn)行檢疫滅活處理具有指導(dǎo)作用，達(dá)到了高效、節(jié)能和規(guī)模化應(yīng)用的目標(biāo)。

為減少外來雜草入侵風(fēng)險，在加強口岸檢疫的同時，應(yīng)形成檢疫監(jiān)管部門、口岸及企業(yè)間的協(xié)同連動機(jī)制，制定檢疫措施及應(yīng)急預(yù)案，各施其職、各負(fù)其責(zé)。企業(yè)切實履行主體責(zé)任，嚴(yán)格落實各項檢疫措施，重點抓好包裝物及下腳料的除害處理，定期在進(jìn)境糧食裝卸、運輸沿線、儲存、加工場所等周圍開展外來雜草監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)疫情立即上報并啟動應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行處置，將外來雜草入侵風(fēng)險消滅在萌芽狀態(tài)，把檢疫風(fēng)險控制在最低水平。

本試驗中，75℃濕熱溫度處理的裂葉牽牛種子與CK相比萌芽率和萌發(fā)勢都有上升，是何因素影響還需進(jìn)一步研究。

按驗證取得的濕熱處理技術(shù)指標(biāo)，在成都正大有限公司、宜賓國際集裝箱碼頭有限公司、宜賓市南溪區(qū)今良造釀酒有限公司、溫江國家糧食儲備庫、中儲糧成都直屬庫、四川旺達(dá)飼料有限公司等進(jìn)行檢疫滅活處理試點，指導(dǎo)企業(yè)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對包裝物及下腳料進(jìn)行滅活處理，檢疫處理效果好，同時為企業(yè)節(jié)約了大量處理時間和處理成本。