专利名称：一种鞘翅目林木害虫的辐照灭虫方法
技术领域：
本发明涉及原木及其制品携带的鞘翅目林木害虫的辐照灭虫方法，属于核技术应 用与森林保护领域。
背景技术：
我国森林资源十分有限，大量砍伐已经使天然林遭到严重破坏，极大地威胁着我 国生态环境安全。为了保护生态环境，1998年国家实施天然林保护工程，国内原木产量以 10%左右的速度逐年递减。原木是我国的战略物质，国内对进口原木需求量与日俱增，主要 用于解决因禁伐、限伐后的地区性用材缺口 ；满足国内胶合板工业生产的需求；满足我国 建筑装潢、家具生产需用的各种热带阔叶木及东南亚、亚洲高档木材。年进口量在2000万 立方米以上，目前，我国已成为仅次于美国的世界第二大木材进口国。但是，原木携带的大 量危险性有害生物又对我国生态环境构成了潜在的巨大威胁，如红脂大小蠹、松墨天牛、松 材线虫、美国白蛾、湿地松粉蚧等检疫性有害生物入侵并在国内肆意蔓延，给我国林业造成 了极为惨重的损失。因此，为了保护我国现有的天然林资源，特别是保护我国长江、黄河源头等脆弱的 生态环境，实现可持续发展，落实国家实施西部大开发的战略，全面建设小康社会，2001年 2月6日，原国家出入境检验检疫局、海关总署、国家林业局、农业部、对外贸易经济合作部 等“五部委”联合发布《2001年第2号公告》，提出了对进口原木的检疫要求，要求进口原木 带有树皮的，应当在输出国家和地区进行有效的除害处理。自2004年起，仅绥芬河、满洲里和二连每年从俄罗斯入境原木就多达1000万立方 米以上，溴甲烷熏蒸是目前唯一有效的检疫处理方法。在这些口岸大量使用溴甲烷熏蒸，造 成了一定的环境污染，熏蒸场地附近居民意见比较大，长此以往不利于社会稳定和和谐社 会的构建。在长达半年的冬季，这些地方气温低于5°C，不能进行熏蒸，又加大了危险性有 害生物入侵的风险。不仅如此，溴甲烷具有破坏臭氧层的作用，根据《蒙特利尔议定书》要 求，必须逐步淘汰，虽然目前在检疫处理中使用属于辖免的范畴，但也面临着逐步受到限制 的挑战，如欧盟自2010年5月1日开始禁止在木质包装处理中使用溴甲烷熏蒸。辐照处理具有安全高效、不污染环境、不受环境温度限制等特点，是替代溴甲烷熏 蒸的主要技术方法，辐照技术成为国际上十分关注和具有良好发展前景的除害处理方法。 国际植物保护公约于2003年制定了《辐照处理作为检疫处理措施准则》(ISPM 18)，并于 2009年制定了 8种(类)实蝇辐照处理的剂量标准，列入第观号标准《限定性有害生物的 植物检疫处理准则》(ISPM 28)中。从2004年开始，澳大利亚的芒果、荔枝、木瓜等经过辐 照处理后输往新西兰，开始了辐照处理作为检疫处理方法在国际贸易中的应用。美国也从 2006年开始，先后与印度、泰国、越南、墨西哥等国签订了进口水果检疫辐照处理的协议， 2007年正式实施。上述国家的芒果、荔枝、山竹、凤梨、火龙果等水果经过400Gy (最低吸收 剂量)处理后输往美国，进一步扩大了辐照产品的国际贸易。高能X-射线和Y-射线能够 有效穿透原木，虽然应用低剂量不能立即杀死进口原木和木材携带的天牛类、小蠹类等鞘翅目害虫，但能够阻止这些有害生物发育或繁殖，因此，必将成为原木及其制品检疫处理的 发展方向。使用辐照技术作为灭虫方法，需要确定经济、有效的最低吸收剂量。对于原木及其 制品，主要的、具有重要经济意义的害虫是天牛类和小蠹类等鞘翅目害虫，携带不同龄期的 幼虫、蛹或成虫等。目前还缺乏针对这3种主要虫态的辐照灭虫方法，特别是关于既满足检 疫处理要求又经济有效的最低吸收剂量的技术指标和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是确定对原木及其制品携带的鞘翅目害虫致死或不 育的最低吸收剂量，解决制约辐照处理应用的技术瓶颈问题，在保证检疫安全性的前提下， 又使辐照处理达到快速、经济的要求，既保满足口岸快速处理的需要，又产生明显的经济效
益 ο本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的应用Co6°或Cs137产生的γ射线、机器源产生的其能量高于4Mev的高能X射线、 或联合应用、射线和高能X射线，辐照处理原木及其制品携带的鞘翅目害虫，因为、射线 和高能X射线能有效穿透原木及其制品，导致害虫死亡、阻止害虫发育或繁殖。应用Co6°或Cs137产生的γ射线、机器源产生的其能量高于4Mev的高能X射线、 或联合应用Y射线和高能X射线，卵和幼虫耐辐照能力较弱，其最低吸收剂量为60-100Gy ； 蛹和羽化初期的成虫耐辐照能力较强，最低吸收剂量为100-200Gy。因为在不同时期，害虫 的虫态分别为幼虫、卵和幼虫、蛹和初期成虫，分别采用不同剂量进行处理，可有效降低处 理成本。应用Co6tl或Cs137产生的Y射线、机器源产生的高能X射线、或联合应用Y射线 和高能X射线，辐照处理原木及其制品携带的鞘翅目害虫，其辐照处理条件为自然空气环 境，因为在人工调节的低氧或厌氧环境中，害虫对辐照损伤的修复能力增强，从而导致其耐 辐照处理能力增强。利用高能X射线或Y射线能够有效穿透原木及其制品，以及低剂量的电离辐射能 导致害虫死亡、发育停止、繁殖能力丧失等特性，有效防止原木及其制品携带鞘翅目害虫的 传播和扩散，是一种替代溴甲烷熏蒸的害虫杀灭新技术，适于常温下及低温下应用，是一项 很有前景的应用技术。根据原木及其制品中携带鞘翅目害虫的虫态，选择不同的最低吸收 剂量，达到既能快速高效地杀灭有害生物，又能降低处理成本的目的。本发明具有以下优点本发明的方法可以在常温下及低温下使用，为低温季节原木及其制品的处理提供 了有效的解决办法，满足了进出境工作的需要；该方法属于无污染的对环境友好的处理技 术，可以替代溴甲烷熏蒸，有效减少了溴甲烷使用，保护环境；另外，本发明提出了使用不同 剂量处理不同季节的害虫虫态，可以提高处理效率、节约能源和降低生产成本。
具体实施例方式实施例1在温度为22 25°C下，用9Mev直线电子加速器产生的X射线辐照天牛类害虫光肩星天牛的卵，处理后观察辐照阻止卵孵化的效果。辐照剂量分别为5 30Gy，每一处理的 试验对象为30头，结果如表1所示，5Gy和IOGy处理2个月后各孵化出2头幼虫，当辐照剂 量达到15Gy时，未见幼虫，表明卵全部死亡。该结果说明，高能X射线能够延缓卵的发育， 而且15Gy是阻止光肩星天牛卵孵化的有效剂量。表1.高能X射线辐照对光肩星天牛卵孵化的影响
辐照剂量(Gy)辐照卵数量卵孵化数量卵死亡率数量卵死亡率(％)03022826.753022893.3103022893.31530030100203003010025300301003030030100实施例2在温度为18 20°C下，用9Mev直线电子加速器产生的X射线辐照处理天牛类害 虫光肩星天牛的5龄老熟幼虫，处理后观察辐照阻止幼虫化蛹的效果。辐照剂量为10 60Gy，每一剂量辐照70头，试验结果如表2、3所示，其中LD99为死亡率为99%时需要的 最低辐照剂量，0)99.9968表示死亡率为99.9968%时需要的最低辐照剂量。结果说明(1) 随着辐照剂量的增加，光肩星天牛幼虫的死亡率逐渐提高，化蛹率和羽化率明显下降。其 中30Gy完全阻止成虫出现，50Gy能够完全阻止化蛹。(2)机率值分析结果的异质因子 (heterogeneity)很小，仅为0. 02，而且99%死亡率所需剂量与试验中结果也很相近，说明 分析结果有效，可以采用55 65Gy的辐照剂量处理携带幼虫的杨树原木，阻止幼虫继续发 育。表2.高能X射线(9Mev)辐照光肩星天牛5龄老熟幼虫的死亡情况
剂量(Gy)试虫数量死亡率化蛹数量化蛹率(％)成虫数量0808.87391.368107015.75984.351207047.84158.613307082.91217.10407098.611.4050701000006070100000表3高能X射线(9Mev)辐照光肩星天牛幼虫死亡的机率值分析结果
权利要求
1.一种用于原木及其制品携带鞘翅目害虫辐照处理，所述电离射线为高能X射线、Y 射线、高能X射线与Y射线联合应用。
2.如权利1要求所述的电离射线用于原木及其制品携带鞘翅目害虫的辐照灭虫，其剂 量率为 0. 001-30Gy/min。
3.根据权利1至2的任一电离射线处理原木及其制品携带鞘翅目害虫的卵和幼虫，害 虫的最低吸收剂量为60-100Gy。
4.根据权利1至2的任一电离射线处理原木及其制品携带鞘翅目害虫的蛹和初期成 虫，害虫的最低吸收剂量为100-200Gy。
5.根据权利1-4的任一电离射线处理原木及其制品携带鞘翅目害虫，害虫的最低吸收 剂量为 100-200Gy。
6.权利要求1-5之一的辐照处理方法在原木、木材、木质包装、木制品方面的应用，所 述的辐照处理环境条件为无人工调节空气成分的自然环境。
全文摘要
本发明公开了一种鞘翅目林木害虫的辐照灭虫方法，属于核技术应用与森林保护领域。本发明主要利用电离辐射能够有效穿透原木及其制品，破坏其携带的天牛类和小蠹类鞘翅目害虫的生长发育器官和繁殖器官，阻止害虫发育和繁殖。使用60-200Gy低剂量的高能X射线或γ射线，阻止幼虫化蛹，导致蛹和成虫死亡或丧失繁殖能力。本发明可有效防止原木及其制品携带鞘翅目害虫的传播和扩散，保护森林和生态环境安全。该方法是一种替代溴甲烷熏蒸的害虫杀灭新技术，具有高效、经济、对环境友好等特性。
文档编号A01M99/00GK102125024SQ201010232720
公开日2011年7月20日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘志杰, 刘志群, 周景清, 徐亮, 李柏树, 王新, 王跃进, 覃怀莉, 詹国平 申请人:中国检验检疫科学研究院