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储粮害虫物理防治技术

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摘要:就储粮害虫物理防治技术进行了综述。主要总结了机械防治、惰性粉防治、气调防治、诱虫灯技术、高低温技术、辐照技术方面的研究成果,介绍了各种物理防治技术的杀虫机理和实际应用效果,为实现生态储粮提供了重要依据。

关键词:储粮害虫;物理防治;生态储粮

我国是粮食生产、消费和储备大国,近年来我国粮食总产量屡创新高,储粮总量不断增加,我国储粮虫害造成的储粮损失也在逐年增加。同时,储粮虫害造成的危害还会影响储粮的理化品质和加工特性,影响储粮质量。粮食储藏是我国粮食工作的重点,而如何有效地防治储粮害虫又是粮食储藏工作的关键。目前,我国防治储粮害虫主要还是采用化学防治方法,储粮熏蒸剂以高毒药剂磷化氢为主,储粮防护剂则以高毒药剂防虫磷为主。而长期单一地使用化学农药产生了许多严重的后果,害虫的抗药性越来越大,用药量逐渐增大,农药残留逐渐增大,污染环境和粮食,对人体健康存在潜在的威胁,粮食品质陈化速度加快,储藏品质逐年下降。所以目前对储粮害虫急需非化学防治的绿色防治方法,而物理防治方法往往具备环保、易操作、不易产生生理抗性等特性,是储粮害虫防治中十分重要的方法。就储粮害虫防治中的物理防治方法及其机理进行了综述。

1机械防治

应用风车、风扬、筛子等进行除虫的方法属于机械除虫。风车和风扬防治机理是利用粮食和害虫的质量差异而将粮食和害虫分离开。筛子除虫是利用害虫的个体比粮粒小,带虫的粮食通过筛面时,粮食和害虫就分离开了。应用机械除虫的方法,一方面可以去除一部分的粮食内残留的杂质,有效破坏储粮害虫的生活环境,另一方面可以减少粮食害虫虫量,除虫效果比较显著[1]。另有研究表明,通过用风力运输机将谷物从一个容器转移至另一个容器能杀死不同发育阶段和种类70%~100%的害虫幼虫和成虫[2]。所以在粮食入库之前可采用机械除杂除虫减少粮食中的虫源和储藏期间虫害的发生。2惰性粉防治惰性粉是一类性质稳定、不易产生化学反应的粉状物质,如硅藻土、高岭土、砻糠灰、草木灰、磷酸三钙、沸石粉等。惰性粉不仅可用作化学杀虫剂的载体和稀释剂,而且可通过直接与谷物拌和用以防治储粮害虫。惰性粉的作用方式主要是惰性粉颗粒吸附在昆虫表皮后磨损上表皮蜡质层,导致昆虫表皮保水能力变弱,体内水分较快地散失。因惰性粉的作用方式为物理损伤,不作用于新陈代谢,因此惰性粉对害虫的作用不会遗传,不用担心会出现生理抗性。为了更安全的利用惰性粉防治储粮害虫,国家粮食局科学研究院在“十一五”期间专门研发的一种食品级储粮惰性粉,已在国内外储粮害虫防治中普遍应用,主要通过空仓、设备和工具处理或直接伴粮处理来防治储粮害虫[3]。大量研究表明,惰性粉在实仓施用中对储粮害虫具有很好的防治效果,对幼虫的防治效果更佳。曹阳等[4]用食品级惰性粉处理赤拟谷盗、烟草甲和锯谷盗的卵,其幼虫平均死亡率均在96%以上;而直接处理幼虫其平均死亡率可达到99%以上。王晶磊[5]、张迪等[6]研究结果也表明,在实际仓房中应用一定剂量惰性粉对玉米象和赤拟谷盗等害虫具有较好的杀灭作用。同时科学家们还对实际仓房储粮情况和施粉方式等因素对惰性粉防治效果的影响进行了研究。沈邦灶等[7]研究结果表明横向环流可以使惰性粉气溶胶贯穿粮堆,在粮堆内的分布比较均匀,杀虫效果更佳。董震等[8]又在平房仓内横向通风系统下比较了环流与直排

2种惰性粉气溶胶施

粉方式的防虫效果,结果表明:环流施粉防虫效果好于直排施粉,但在惰性粉分布的均匀性上,两者没有差异。陈加忠等[9]研究表明,采用上下结合式施用工艺能使惰性粉到达粮堆内部并分布均匀,在长达10个月的虫情监测中均未发现害虫危害。以上研究表明,惰性粉杀虫剂既可以直接导致储粮害虫死亡,又能有效抑制储粮害虫的子代数量,起到抑制种群数量的作用,具有良好的推广和应用前景。而惰性粉的施用工艺对其杀虫效果有一定影响,所以在使用惰性粉防治储粮害虫时需注意储粮环境和施粉工艺对施粉效果的影响。

3气调防治

气调储粮是指人为地改变气体成分或原有气体的配比,将指定气体浓度控制在一定范围内,并维持一定时间,从而达到杀虫防霉、延缓粮食品质下降的储粮技术。在实际储粮中应用最广的氮气气调储粮技术就是通过降低粮仓中氧气的含量,使害虫的正常呼吸受阻,从而导致害虫死亡或者生长发育停滞而达到抑制储粮虫害的发生的储粮害虫防治技术[10]。近年来,国内外有关学者对氮气气调杀虫的研究表明,高浓度氮气能有效杀灭害虫,但杀虫效果还与所选虫种、气体成分和浓度、温湿度条件有关。张建军等[11]通过室内生物测定研究表明,蛀食性昆虫对高纯氮气环境的忍耐能力较高,在防治过程中可能需要维持更长的高氮时间才能达到理想的防治效果。同时研究还表明,氮气气调对害虫的防治效果与害虫是否具有PH3抗性无关,所以可用于对PH3抗性虫种的防治,这为解决当前仓储害虫严重的PH3抗性问题提供了很好的方法[12]。所以气调防治是一种绿色环保、经济有效、且对操作人员安全的储粮害虫防治方法,但对粮仓气密性要求较高,实施和维护成本较高。

4诱虫灯技术

许多夜行昆虫具有显著的趋光性,可通过发光器械对昆虫进行预测或诱杀。市售诱虫灯根据光谱的不同,普遍使用的诱虫灯类型有单波灯、黑光灯、高压汞灯、双波灯和频振灯等,不同类型的诱虫灯效能各有差别,随着研究的深入,新型的诱虫灯不断被开发出来。诱虫灯不仅能直接诱杀储粮害虫,还能用于对储量害虫发生发展的预测预报。朱邦雄等[13]利用紫外高压诱杀灯防治储粮害虫的结果表明:紫外高压诱杀灯与选筛法比较,它能提前检查出储粮害虫,同时能诱杀越冬代成虫,使它们不能返回粮面产卵,控制了子代的发生量。李千山等[14]研究表明,蓝光诱虫灯对麦蛾、谷蠹和赤拟谷盗的捕捉效果最好。张赐军[15]研究也表明,大多数储粮害虫对频振式杀虫灯是敏感的,频振式杀虫灯对害虫的测报强于筛选法检查,同时能减少粮内虫害的密度,对粮食无污染。诱虫灯技术的预测预报作用十分明显,但作为一种储粮害虫防治手段往往不能做到完全杀死储粮害虫,需要将诱虫灯技术与其它防治措施进行有机结合以达到最佳的防治效果,同时对诱虫灯的经济性、安全性、设置方便、节能和多用途等方面的研究仍需加强。

5高低温储粮防治技术

储粮害虫的生长发育和繁殖需要最适发育温度,所以可利用高温或低温来抑制和杀死储粮害虫。研究表明:在40~45℃的生长环境下就可抑制其生长发育和繁殖;绝大多数储粮害虫在46~48℃的生长环境中呈热昏迷状态,生命活动衰弱;储粮害虫在49~52℃的生长环境中短期内就会死亡。储粮害虫在低于-4℃的生长环境中短期内就会死亡;储粮害虫在4~8℃的生长环境中处于冷麻痹状态;储粮害虫在8~15℃的生长环境中停止活动,特别是取食活动,长期不取食会导致害虫死亡;在15~20℃准低温条件下可以抑制某些储粮害虫的种群发展,具有一定的防治效果[3]。牟敏等[16]充分利用气候条件,采取冬季机械通风将储粮温度降至3~5℃,春季隔热密闭,夏秋利用昼夜温差大,夜间低温时开启轴流风机排除仓内积热和降低粮堆表层温度,将平均粮温控制在18℃以下,夏季粮堆表层除个别点最高温度有25.2℃,基本实现准低温储粮,2015年全年储粮未发生虫害,实现免熏蒸。另一方面低温条件下,储粮品质得到了很好的保护,延缓了储粮品质劣变的速度。因此,我国倡导低温或准低温储粮技术在成品粮和优质原粮中的应用,但在应用时要根据实际情况控制储粮温度和低温持续时间,同时监控储粮害虫的发生情况和粮食水分含量的变化,尤其注意粮堆局部发霉生虫发热问题。

6辐照技术

辐照防霉杀虫技术是利用电磁波、γ射线、X射线、微波、激光中的离子与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应导致活体生物的生命受损或中断,从而有效地杀灭微生物和害虫。辐照技术在粮食储藏中的应用结果表明,一定剂量的辐照对杀死粮食储藏害虫和微生物、降解毒素的效果显著,能解决害虫抗性、虫蛹难杀等常规防治存在的难题,并能保持粮食原有的营养品质及风味,延长储藏期,对人安全可靠,给粮食储藏和物流带来了极大便利。国家粮食局科学研究院推荐的γ射线辐照技术防治储粮害虫的技术参数:杀死害虫虫卵和幼虫的最低有效γ射线辐照剂量为0.3kGy,而散装的小麦、玉米、大豆、大米的最高耐受剂量分别为1.0、0.8、1.0、0.5kGy,所以用于散粮辐照杀虫的工艺剂量应设定在0.3kGy与各种类散粮的最高耐受剂量之间,而国际原子能机构和我国也规定粮食杀虫辐照剂量应不大于1kGy。研究表明,储粮害虫对γ射线辐照敏感性有所差异:鞘翅目>蜱螨目>鳞翅目,同种害虫不同虫态的敏感性有所差异:卵>幼虫>蛹>成虫,不同性别害虫的敏感性也有所差异:雌性害虫的敏感性大于雄性害虫[17]。自1945年美国雷声公司研究人员发现微波的热效应后,第一次提出用微波能量控制害虫,此后微波防治在害虫防治中的应用越来越广泛,目前微波主要用于谷物干燥、种子处理、水分测定和防治害虫等方面。但微波热效应对粮食品质的影响大大限制了其在储粮害虫防治中的应用,而随着微波非热效应的不断开发,微波辐照技术在储粮害虫防治中的应用前景将会更大。因此,辐照杀虫技术作为一种安全有效的储粮虫害防治手段,是储粮虫害化学防治的一种重要补充和替代,在储粮虫害防治领域有着巨大的市场应用前景。

7结论与展望

在实际粮仓应用中,往往可以通过多种物理防治方法的结合实现绿色储粮的目的,如散装粮食实仓施用惰性粉时,利用喷粉机、鼓风机与下行式(负压)储粮通风设施的仓外喷粉操作系统,结合黑光诱杀虫灯防治粮面害虫,环保、安全、经济,能有效控制储粮害虫,实现绿色储粮的目的[18]。物理防治也可与生物防治方法进行结合,根据不同防治方法的杀虫谱进行合理的综合防治,以实现全程绿色储粮。随着技术的发展,一系列的储粮害虫物理防治新技术新方法将会出现,物理防治技术体系将逐步建立,在粮食储藏中的应用将会更加广范,这将为我国粮食安全和保持储粮品质方面做出重要的贡献。

作者:邓树华 吴树会 潘琴 李凯龙 单位:湖南省粮油产品质量监测中心

储粮害虫物理防治技术责任编辑:张雨    阅读:人次
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