低温处理技术在植物检疫处理中的应用现状分析

摘 要：低温处理技术因具备环保性、无毒性等优势在植物检疫处理中得到大力推广应用，成为替代溴甲烷熏蒸技术的一种现代化技术。为探明低温处理技术在植物检疫处理中的应用情况，对其基本概况进行了介绍，包括低温处理原理、影响因素、相关设备及参照标准等，而后从单独低温处理与多种技术相结合处理两方面对其应用现状进行了总结，以期为相关行业人员提供借鉴。

关键词：植物检疫；低温处理技术；应用现状

中图分类号：S41 文献标志码：A 文章编号：1674-7909（2023）07-83-3

0 引言

随着人们环保理念的不断增强，在植物检疫处理中，有害生物灭杀手段逐渐向绿色环保方向发展，如低温处理技术、气调处理技术、高温处理技术、辐照处理技术等均是检疫手段的首选［1］。其中，低温处理技术不但能够独自完成有害生物的灭杀，而且还能与其检疫手段结合使用，提高对有害生物的灭杀效果。为了更加清晰了解低温处理技术在植物检疫处理中的具体情况，笔者对该技术的研究进展情况进行分析与总结，以更好了解植物检疫技术在植物检疫处理中的研究进展，推动国内植物检疫的发展。

1 低温处理技术概述

1.1 低温处理技术灭杀有害生物的原理

有害生物经过低温处理后会死亡，原因主要有4点。第一，在低温环境中，有害生物因自身营养能量消耗过快，抵抗低温能力不足而死亡。第二，低温环境下，有害生物细胞内游离水溢出，并渗透至细胞间隙中，使得细胞膜结冰破裂，进而导致机体死亡。第三，游离水在低温环境下会结冰，导致细胞原生质脱水，盐浓度增加，阻碍新代谢产物的外排，进而导致有害生物死亡。第四，在低温环境下，有害生物体内代谢酶活性受到抑制，无法供给自身的代谢需要，进而导致机体死亡。

1.2 低温处理效果影响因素

低温处理技术的应用效果主要取决于低温处理时长、温度等因素。此外，有害生物的生长发育离不开糖、蛋白质、矿物质等营养物质，一旦缺乏其中某种营养物质，就会对其机体生长发育造成影响，因此，在低温环境下，有害生物寄生的场所条件亦会对低温处理技术的应用效果造成影响。

1.3 低温处理所用设备

在实验室研究层面上，研究人员通常会借助高低温试验箱（见图1）探索低温处理技术处理有害生物的应用效果。在商业化层面上，检疫机构等使用设备以冷藏集装箱（见图2）和冷藏库（见图3）为主，货物在进出口之前或路途中都可以通过冷处理对有害生物进行灭杀（见图2、图3）。

1.4 低温处理技术相关标准

国际上出台了许多关于低温处理技术在植物检疫中应用的标准，以更好地应对不同有害生物对植物的侵害（见表1）。与此同时，我国也出台了若干关于低温处理技术在植物检疫处理中的相关应用标准，用于灭杀水果、蔬菜等植物中的实蝇类等有害生物，以减少“问题植物”的流入与流出（见表2）。

2 低温处理技术在植物检疫处理中的应用现状

20世纪90年代，低温处理技术在有害生物的灭杀处理环节得到了初步应用，现如今这种技术已逐步成熟，并从对有害生物的灭杀扩展至对商品害虫的灭杀。目前，单独低温处理技术是植物检疫处理中是最为常用的一种模式，但该模式存在耗时较长的缺陷。为缩短灭杀有害生物的时间，并提高处理效果，还可与其他处理技术（气调处理、热处理等）相结合使用。

2.1 单独低温处理

目前，低温处理技术在诸多水果、蔬菜中得到了广泛应用，如柑橘、番石榴、葡萄、柿、辣椒、猕猴桃、脐橙等。2017年，何兴财等［2］对橘小实蝇的防控进行了综合研究，发现当中心温度控制在1.7 ℃以下时，15 d内可以对橘小实蝇进行有效灭杀。2020年，乔建等［3］以番石榴为例，借助低温技术对其进行了检疫处理，发现当中心温度控制在4 ℃左右时，12 d内可以有效灭杀橘小实蝇。国外学者Hill等［4］以橘为研究对象，借助低温处理技术对其检疫，发现当中心温度控制在1.5 ℃左右时，10 d内可以对昆士实蝇进行灭杀，16 d内可以对地中海实蝇进行灭杀。刘波等［5］以红提为研究对象，借助低温处理技术对其进行检疫，发现当中心温度控制在0 ℃左右，可以在10 d左右灭杀斑翅果蝇，灭杀率达到99%。综上发现，低温处理技术在植物检疫处理中的应用十分广泛，并且能够取得较好的应用效果。

2.2 多种技术的结合处理

2.2.1 与气调技术结合处理。气调技术是指通过改变植物存储环境中相关气体的比例抑制有害生物的一种绿色环保杀虫技术。通常情况下，与气调技术结合处理的方式有两种，一是同时进行处理，二是相继进行处理。当外界环境温度接近0 ℃时，植物中的有害生物新陈代谢会加快，此时有利于利用低温处理技术与气调技术处理相结合进行处理，能够在一定程度上减少对有害生物的处理时间。低温气调处理技术一般在货物运输环节中使用较多，针对的有害生物种类较多，如双翅目害虫、鳞翅目害虫等。Harold等［6］研究发现，在环境温度接近0 ℃，CO2含量低于1 %，O2含量在1.7%左右时，借助低温气调处理技术对苹果蠹蛾进行灭杀处理，消耗时长仅为13 d。梁永轩等［7］研究发现，当中心温度为1 ℃，CO2含量达到98%时，借助低温气调技术可对番茄潜叶蛾卵进行灭杀处理，消耗时长仅为10 d；当中心温度为2 ℃，O2含量在3%左右，CO2含量在5.5%左右时，借助低温气调技术对橘小实蝇进行灭杀处理。

2.2.2 与热处理技术结合处理。这种结合技术主要应用于对蔬菜、水果等农产品有害生物的灭杀处理，使用时是以“先热后冷”为主，即先对农产品进行热处理，而后进行冷处理。采用这种方式不但能够灭杀农产品中寄生的有害生物，而且不会对农产品品质造成不利影响。国外学者Ben-Amor［8］研究表示，椰枣经过热处理（中心温度为50 ℃，处理时长为10 min）后，再经过冷处理（中心温度2 ℃、时长30 d，中心温度23 ℃、时长4 d），其中的石榴螟有害生物会被灭杀，同时不会对椰枣品质造成影响。除了灭杀有害生物外，在这种处理技术的干预下，果蔬的品质也会得到一定保障，甚至会有所提升。胡均如等［9］研究表示，果蔬在低温处理前，借助热处理技术对果蔬进行处理能够提高果蔬的活性氧含量，利于冷处理技术的干预，使得果蔬在冷处理期间拥有较强的活性氧清除能力，进而确保了果蔬的品质。

2.2.3 与其他检疫技术结合处理。低温处理技术还能与微波、辐照等检疫技术结合使用。①辐照处理是通过电子束、γ射线等对有害生物进行照射处理，凡是经过这种方式处理后的有害生物均会出现无法生育、繁殖，甚至死亡的现象，既杜绝了有害生物的传播，又确保了物品传输的安全性。辐照处理技术与低温处理技术相结合可起到相互促进的作用。国外学者Alonso［10］研究指出，柑橘经过X射线辐照后，再借助低温处理技术进行处理（1 ℃），发现其中的有害生物地中海实蝇在2 d内便能够被完全灭杀，与单独使用低温处理技术灭杀相比，处理时间明显缩短了7 d，提高了处理效率。②微波处理是指通过不同电磁波频谱（300～3 000 MHz）对有害生物进行非辐射波处理。低温处理技术与微波处理技术结合处理也能显著缩短处理时间，提高处理效果。相关研究指出，锯谷盗这种有害生物在微波处理（400 W）12 min后，再进行冷处理（4 ℃），经过3 d该有害生物便会完全死亡［11］。

3 结语

低温处理技术在植物检疫处理中的应用主要分为两方面：一是单低温处理技术的应用，该技术能够实现大部分有害生物的检疫处理，但处理时间过长，一般至少需要10 d才能对有害生物进行灭杀；二是与其他处理技术的结合应用，这种方式不但能够缩短处理时间，而且能确保物品自身不受影响，具有较高的商业价值。该文明确了低温处理技术在植物检疫处理中的应用现状，为国际、国内的植物检疫处理提供了一定的参考。

参考文献：

［1］杨璐，刘文钰.植物检疫处理技术现状及发展［J］.新农业，2021（6）：103.

［2］何兴财.橘小实蝇综合防控技术措施探讨［J］.农民致富之友，2017（10）：56-57.

［3］乔健，杜丽清，李国鹏，等.低温贮藏对‘四季桃’番石榴果实采后生理和品质的影响［J］.热带农业科学，2020（3）：49-54.

［4］HILL A R，RIGNEY C J，SPROUL A N，等.桔子冷贮杀灭地中海实蝇和昆士兰实蝇的研究［J］.植物检疫，1990（4）：257-258.

［5］刘波，任荔荔，詹国平.鲜食水果斑翅果蝇低温处理应用技术研究［Z］.北京：中国检验检疫科学研究院，2021-04-01.

［6］HAROLD T H，MOFFITT H R. Controlled-atmosphere cold storage as a quarantine treatment for nondiapausing codling moth （Lepidoptera：Tortricidae） larvae in apples［J］. Journal of Economic Entomology，1991（4）：1316-1319.

［7］梁永轩，郭建洋，王绮静，等.番茄潜叶蛾生物防治研究进展［J］.热带生物学报，2023（1）：88-104.

［8］BEN-AMOR R，DHOUIBI M H，AGUAYO E. Hot water treatments combined with cold storage as a tool for Ectomyelois ceratoniae mortality and maintenance of Deglet Noor palm date quality［J］. Postharvest Biology and Technology，2016（112）：247-255.

［9］胡均如，张敏.热处理提高采后果蔬低温贮藏期间活性氧清除能力的机制［J］.食品与发酵工业，2021（12）：8.

［10］ALONSO M，PALOU L，MAD Río，et al.Combined postharvest X-ray and cold quarantine treatments against the Mediterranean fruit fly in ‘Clemenules’mandarins［J］. Spanish Journal of Agricultural Research，2007（4）：569-578.

［11］VALIZADEGAN O，POURMIRZA A A，SAFARALIZADEH M H. Combination of microwaves radiation and cold storage for control of Oryzaephilus surinamensis（L.）（Col.silvanidae）［J］. Journal of Biological Sciences，2009（3）：231-236.