本实用新型涉及生物实验技术领域。更具体地，涉及一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置。
背景技术：
烟草甲隶属于属鞘翅目，窃蠹科，在烟叶仓库里危害储藏的烟叶、在加工车间里危害香烟和雪茄等烟草制品，给烟草产业造成巨大的经济损失，是世界性烟草储藏的头号害虫。烟草甲食性广泛，还可为害粮食、茶叶、豆类、干枣、油料、动植物标本、可可豆、皮革和藤竹制品等多种储藏物；烟草甲可随加工的烟丝进入卷烟内部，蛀食烟丝，蛀穿烟纸，产生的虫尸、虫粪等会污染烟草制品。
国内外有关低氧环境对储藏物害虫生长发育研究的报道较多，如在氧气含量低于1％的环境中，致死锯谷盗成虫死亡需要1d以上的时间，谷蠹需要超过4d，米象则需要超过14d，赤拟谷盗和杂拟谷盗均需要7d以上。蛀食性害虫包括谷蠹、谷象和米象成虫对不同氧气含量低氧环境的忍耐性普遍比锈赤扁谷盗、锯谷盗和赤拟谷盗更强。关于低氧环境对烟草甲各个虫态的生长发育影响研究较少。
因此，需要提供一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置，为评价烟草甲各个虫态对低氧环境的忍耐能力，同时在本装置上开展了在低氧的环境中对烟草甲虫卵、幼虫、蛹及成虫4个虫态的低氧耐受能力测试，为低氧防治技术的实际应用提供了数据支持。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于是提供一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置，能够根据试验需要设定温度、湿度和氧气含量，且具有密封性的实验容器处理样品，满足在低氧的环境中对烟草甲卵、幼虫、蛹及成虫4个虫态进行生物测定的实验要求。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置，该装置包括实验容器、氮气瓶和氧气瓶，所述实验容器包括干燥器和覆盖在干燥器上的干燥器盖，所述干燥器盖的顶部固定设有干燥器塞，所述干燥器塞上设有进气口和测试口；所述氮气瓶和氧气瓶分别通过氮气管路和氧气管路交汇至混合气路后与进气口连通连接。
优选地，所述实验容器内还包括干燥器底托，所述干燥器底托设置在干燥器的中下部，所述干燥器底托与干燥器底壁之间留有空间。
优选地，所述干燥器的底壁与干燥器底托之间设有实验溶液。
优选地，所述实验溶液为饱和盐溶液。依据饱和盐溶液的平衡相对湿度表，配制不同温度时所需平衡相对湿度的饱和盐溶液，以调节实验容器内的湿度。
优选地，所述干燥器底托上设有实验样品。实验样品分别为烟草甲虫卵、烟草甲幼虫、烟草甲蛹和烟草甲成虫。
优选地，所述氮气管路上设有氮气流量控制装置，所述氧气管路上设有氧气流量控制装置。氮气流量控制装置控制氮气管路中的氮气流量，氧气流量控制装置控制氧气管路中的氧气流量。
优选地，所述混合气路上设有检测仪器。
优选地，所述检测仪器为奥氏气体分析仪。奥氏气体分析仪可以精确分析混合气体的成分和含量。
优选地，所述检测仪器为快速测氧仪。快速测氧仪能够快速测试出混合气体中的氧气含量。
优选地，所述实验容器放置在培养箱内。本实用新型采用的是德国binder培养箱，将实验容器放置在该培养箱内以保持固定的温度。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型由于采用了以上技术方案，该装置具有密封性的实验容器处理样品，同时能够根据试验需要设定温度、湿度和氧气含量，满足在低氧的环境中对烟草甲卵、幼虫、蛹及成虫四个虫态进行生物测定的实验要求。该装置组装方便，性能稳定，能够满足长时间的实验需求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本实用新型一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置的结构示意图。
图2示出本实用新型实验结果中相对湿度75％条件下，2％氧气含量处理烟草甲虫卵99％死亡的时间和温度的关系。
附图中各个附图标记含义：1干燥器，2干燥器盖，3干燥器塞，4干燥器底托，5实验溶液，6进气口，7测试口，8氮气瓶，9氮气流量控制装置，10氧气瓶，11氧气流量控制装置，12检测仪器，13实验样品。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置，包括实验容器、氮气瓶8、氧气瓶10和检测仪器12，所述实验容器包括干燥器1和覆盖在干燥器1上的干燥器盖2，所述干燥器盖2的顶部固定设有干燥器塞3，所述干燥器塞3上设有进气口6和测试口7。所述实验容器内还包括干燥器底托4，所述干燥器底托4设置在干燥器1的中下部，所述干燥器底托4与干燥器1底壁之间留有空间。
所述干燥器1的底壁与干燥器底托4之间设有实验溶液5。
所述实验溶液5为饱和盐溶液。依据饱和盐溶液的平衡相对湿度表，配制不同温度时所需平衡相对湿度的饱和盐溶液，以调节实验容器内的湿度。
所述干燥器底托4上设有实验样品13。实验样品13分别为烟草甲虫卵、烟草甲幼虫、烟草甲蛹和烟草甲成虫。
所述实验容器放置在培养箱内。本实用新型采用的是德国binder培养箱，将实验容器放置在该培养箱内以保持固定的温度。
所述氮气瓶8和氧气瓶10分别通过氮气管路和氧气管路交汇至混合气路后与进气口6连通连接。所述氮气管路上设有氮气流量控制装置9，所述氧气管路上设有氧气流量控制装置11。氮气流量控制装置控制氮气管路中的氮气流量，氧气流量控制装置控制氧气管路中的氧气流量。
所述混合气路上设有检测仪器12。
所述检测仪器12为奥氏气体分析仪。奥氏气体分析仪可以精确分析混合气体的成分和含量。
所述检测仪器12为快速测氧仪。快速测氧仪能够快速测试出混合气体中的氧气含量。
本实用新型的一种测定低氧环境对烟草甲生长发育影响的装置的使用方法及实验过程如下：
1.干燥器1的气密性检测：将干燥器1、干燥器盖2和干燥器塞3用去离子水清洗、烘干，待其充分冷却后，用凡士林均匀涂抹所有连接处。在恒温恒压环境中将U型压力计连接到进气口6上，通过测试口7向干燥器1中充入适量空气，使干燥器1内为正压1000Pa左右，待压力稳定后记录压力值，24h后，若压力无变化，此干燥器1即可用于实验。
2.氧气浓度调节：关闭测试口7，所述氮气瓶8和氧气瓶10分别通过氮气管路和氧气管路交汇至混合气路后与进气口6连通连接，混合气路上设置奥氏气体分析仪和快速测氧仪。将氮气流量控制装置9设定为一定值，调节氧气流量控制装置11，用奥氏气体分析仪检测混合气体的氧气浓度，当混合气体氧气浓度为预先设置的目标浓度时，用快速测氧仪检测该混合气体的氧气浓度以校准快速测氧仪，并记录下连接氮气瓶8和氧气瓶10的气体流量流量计的读数。设定好气体流量计后，开始向符合气密性要求的干燥器1中通入混合气体，同时用快速测氧仪检测进气口6处的氧气浓度，当进气口6的氧气浓度达到设定值，停止充气并关闭氮气瓶8的阀门和氧气瓶10的阀门。
3.温度和湿度控制：将实验容器放置在德国binder培养箱内以控制温度；依据饱和盐溶液的平衡相对湿度表，配制不同温度时所需平衡相对湿度的饱和盐溶液，置于干燥器底托4与干燥器1底壁之间的空间，以调节湿度。
4.试验方法：
4.1烟草甲虫卵的处理与观察
将20粒(龄期1天)较为饱满的初产烟草甲虫卵均匀散布在粘有双面胶的20mm×20mm的盖玻片上，制成卵卡，3个卵卡为1组粘贴在载玻片上，放置在上述实验容器内进行低氧处理；另外3个相同的卵卡放置在自然环境下做空白对照。低氧处理后的卵卡置于实验容器内不同的实验条件下培养，每天观察，直至烟草甲虫卵全部死亡或蜉化成幼虫停止观察，并记录。
4.2烟草甲幼虫的处理与观察
取直径15mm，长度50mm的透明塑料管，管壁四周用针扎出50个小孔，塑料管内装入适量烟草甲饲料，做成试虫笼，每个试虫笼放入30头日龄、体型一致的烟草甲幼虫。3个试虫笼为1组放置在上述实验容器内进行低氧处理，另外3个相同的试虫笼放置在自然环境下做空白对照。低氧处理后的试虫笼置于实验容器内不同实验条件下培养，每天观察，至所有烟草甲幼虫羽化或是死亡时停止观察，并记录。
4.3烟草甲蛹的处理与观察
试虫笼内装入适量烟草甲饲料，每个虫笼放入30头日龄、体型一致的4龄烟草甲幼虫，放入温度为30℃相对湿度为75％的环境中一周左右待其化蛹。3个试虫笼为1组放置在上述实验容器内进行低氧处理，另外3个相同的试虫笼放置在自然环境下做空白对照。低氧处理后的试虫笼置于实验容器内不同的实验条件下培养，每天观察，至所有烟草甲蛹羽化或是死亡时停止观察，并记录。
4.4烟草甲成虫的处理与观察
试虫笼内装入一小片水分为14％的烟叶，每个虫笼内放置羽化2天较为活跃的成虫30头。3个试虫笼为1组放置在上述实验容器内进行低氧处理，另外3个相同的试虫笼放置在自然环境下做空白对照。低氧处理后的试虫笼置于实验容器内不同的实验条件下培养，24h后观察，取出烟草甲成虫，在体视显微镜下用毛笔逐个碰触，不活动者判定为死亡。
5.数据统计
毒力回归曲线采用PROC PROBIT计算，求出半数致死时间LT50和99％致死时间LT99及其95％的置信限，b值及其标准误差，不同虫态之间LT50和b值的比较分别采用μ测验和t测验。
6.实验结果与分析
6.1低氧环境对烟草甲虫卵的作用效果
在相对湿度75％的条件下，温度15-35℃范围内，2％的氧气含量对烟草甲虫卵有很好的杀灭效果，获得了良好的生物测定方程(见表1)。温度对低氧处理烟草甲虫卵的效果有显著的影响，从不同温度下对烟草甲虫卵致死时间及其置信区间大小来看，温度越高，对烟草甲虫卵低氧处理效果越好。低温会降低低氧处理烟草甲虫卵的效果。20℃以上，2％氧气含量处理烟草甲虫卵10天内均能达到99％以上的死亡率。因此，采用低氧处理烟草甲虫卵时，温度不宜过低，建议25℃以上进行处理。
表1-2％氧气含量(相对湿度75％、温度15-35℃)对烟草甲虫卵的处理效果
如图2所示为相对湿度75％条件下，2％氧气含量处理烟草甲虫卵99％死亡的时间和温度的关系，可以看出在该条件下处理后的烟草甲虫卵达到99％死亡率的时间，随着温度的降低呈线性增加，温度每降低1℃，低氧处理时间相应增加0.48天，即约为12h。
6.2低氧环境对烟草甲幼虫和蛹的作用效果
在温度30℃，相对湿度75％，2％氧气，98％氮气条件下，低氧处理烟草甲幼虫和蛹10天，能达到100％的死亡率。幼虫生物测定方程为：Y＝9.3290lg(x)
-6.8469，，半数致死时间LT50为5.42天，95％的置信区间为5.18～5.66天，LT99为9.62天，95％的置信区间为8.86～10.74天，详见表2。蛹生物测定方程为：Y＝7.71g(x)-4.67，半数致死时间LT50为4.03天，95％的置信区间为3.71～4.29天，LT99为8.07天，95％的置信区间为7.22～9.58天，详见表2。
表2-2％氧气含量(相对湿度75％、温度30℃)对烟草甲幼虫和烟草甲蛹的处理效果
6.3低氧环境对烟草甲成虫的作用效果
从表3可以看出，温度30℃，相对湿度75％，氧气含量2％条件下，低氧处理烟草甲成虫，生物测定方程为：Y＝2.9211lg(x)-2.1930，其中半数致死时间LT50为5.63天，95％的置信区间为4.92-6.66天，LT99为35.25天，95％的置信区间为22.23-79.56天，详见表3。
温度35℃，相对湿度75％，氧气含量2％条件下，低氧处理烟草甲成虫，生物测定方程为：Y＝3.1233lg(x)-1.1966，其中半数致死时间LT50为2.42天，95％的置信区间为1.76-3.02天，LT99为13.43天，95％的置信区间为8.32-40.34天，详见表3。
表3-2％氧气含量(相对湿度75％、温度25-35℃)对烟草甲成虫的处理效果
同样氧气浓度和相对湿度时，温度25℃条件下，进行了2次测定，结果表明，2％氧气含量对烟草甲成虫致死数据，经过Probit方法分析，不能得到生物测定方程，见表3。
在上述试验中发现经低氧处理后的成虫，未见产卵，即没有F1代烟草甲。
7.实验结论
低氧对烟草甲的各虫态均有很好的杀灭效果。在温度30℃，相对湿度75％条件下，2％氧气含量对烟草甲虫卵、烟草甲幼虫、烟草甲蛹处理10天内，均能达到99％以上的死亡率，对烟草甲成虫99％致死的时间约在22天。但是多次成虫的试验结果变异范围较大，需要进一步研究验证。
烟草甲各虫态对低氧的敏感性不同。依据半致死时间(LT50)的比较，烟草甲四种虫态对2％的氧气含量的敏感顺序为：卵、成虫、蛹和幼虫；依据LT99，烟草甲四种虫态对2％的氧气含量的敏感顺序为：卵、蛹、幼虫、成虫。
温度对2％氧气含量处理烟草甲卵的效果有显著的影响。低温会降低低氧处理烟草甲虫卵的效果，在相对湿度75％的条件下，温度每减低1℃，2％氧气含量处理烟草甲卵达99％致死的时间需要相应延长0.48天。温度对其他虫态低氧处理的影响有待进一步研究。
显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。