仓储粮害虫防治研究进展

许子彬 薛敏 莫菊 张立学 李文雪 吴丹 张学亮 刘霞

摘要：作为世界上原粮储量最大、储藏时间最长以及单仓容量最大的国家，害虫侵害是导致中国每年粮食减损的一大原因。文章从物理、化学、生物3个方面综述了仓储粮害虫防治技术的主要应用研究进展，以期开拓粮食害虫防治新思路，尽可能减少储粮害虫造成的损失，为将来仓储粮害虫防治提供参考。

关键词：粮食储藏;防虫技术;研究进展

中圖分类号：S379.5文献标识码：ADOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210616

原粮及成品粮的安全储藏是整个粮食安全体系的根基。粮食在贮藏期间极易受到大谷盗、赤拟谷盗、麦蛾、谷蠹和玉米象等害虫的危害，同时在粮食出入库时，库区内常常尘杂飞扬，为害虫的传播和蔓延提供了便利，加重粮食品质下降[1]。每年由储粮害虫造成的粮食损失约占总储粮量的10%，损失金额高达20亿[2]。因此，在粮食储藏期内使用合适的防治技术对保持粮食品质和数量具有重要意义。当前常用的仓储粮害虫防治技术主要为物理、化学、生物防治三大类。

1物理防治

物理防治是指利用温度、光、电、射线、声波等物理因素，扰乱害虫生理机能，毁坏虫体结构。此法简单、易行，能有效防虫。

1.1控温防治

昆虫是变温动物，所处环境温度的改变影响着昆虫的生长繁殖。将粮食置于相对高温下（45 ～ 60 ℃）短时晾晒，不但影响害虫的存活、休眠时间、生理特性和发育速度，达到防虫、防霉的效果，通过这种方式还可降低种子细胞中自由水的占比，将粮食铺开晾晒时还能释放一部分呼吸作用产生的热量，使得参与呼吸作用的酶活性降低，从而降低高耗能的呼吸作用，有机物的自身分解减缓，减少了经济损失。由于高温会使害虫的磷脂膜更具流动性，从而增加昆虫对杀虫剂的吸收能力，并且高温通常会提高杀虫剂活性增加其杀虫效力，所以生产中常将温度调控和其他防治技术结合使用。

低温储藏可以抑制害虫、螭类的生长繁殖，防止霉变。与其他粮食储藏方式相比，可有效减少处理过程中粮食物理结构的改变、营养物质的变形和机械损伤、降低粮食各项生理作用所产生的消耗[3]。

1.2辐照防治

以射线辐照应对储藏粮食的虫害侵扰，这在世界不同国家越来越受欢迎。辐照无残留，操作方便，对于粮食储藏期间尽量减少虫害侵袭来说该技术是理想的，同时该技术能够延长不同果蔬的保质期。研究[4]发现，5 ～ 10 kGy的辐射剂量对粮食的理化性质无明显影响，使用不同剂量的X射线辐照玉米象，剂量越大死亡率越高，7 d后死亡率可达40%，同时辐照玉米和未辐照玉米的生理活性之间无显著差异。

射频等离子体（RFP）技术也是近年来可靠、紧凑、具有成本效益的辐照技术，在储粮害虫防治领域具有良好的发展前景。非热等离子体中的高活性化学物质，如过氧化物、超氧化物、羟基，以及一氧化氮自由基等，均对害虫的生长发育繁殖产生不利影响。等离子体对微生物的有效性取决于用于产生等离子体的气体类型。据报道，冷等离子体对干燥储存产品的质量没有影响。麦籽粒的等离子体处理可有效去除细菌、真菌以及害虫，还延长了谷物的保质期，对种子发芽和初始生长状态无不良影响，从而提高了最终的谷物产量。埃及原子能管理局核研究中心[5]使用具有两种惰性气体氩（Ar）和氦（He）的辐照系统处理赤拟谷盗，探究其对RFP的敏感性。研究证明He RFP对赤拟谷盗的防治效果优于Ar RFP。幼虫和蛹比成虫阶段对RFP辐照更敏感。He RFP的最佳辐照时间为90 s，在所有测试阶段都达到100%的死亡率。此外，经REP处理后的害虫死亡率与辐照时间呈正相关。

1.3沼气防治

沼气中含有大量的窒息性气体如甲烷、二氧化碳、氮气、一氧化碳和硫化氢等，氧气仅占0.23% 左右，定期向粮仓内通入沼气可形成气体置换系统，放出空气，造成低氧环境同时保持空间密闭可致使粮食储藏过程中的各种害虫因窒息而死并拦截粮仓外的害虫侵入[6]。而且在粮仓中通入沼气不会污染粮食，也不会影响粮食萌发新芽。研究[7]表明，在储粮过程中通入沼气后对米象和锯谷盗有显著毒杀效果，除虫率高达98.8%。

1.4惰性粉防治

惰性粉可使害虫关节磨损，逐渐丧失运动能力，与此同时虫体大量失水，最终导致死亡。对多种储粮害虫具有杀灭效果，主要是锈赤扁谷盗、长角扁谷盗、土耳其扁谷盗、锯谷盗、米象（成虫）、玉米象（成虫）、谷蠹、赤拟谷盗、杂拟谷盗、印度谷螟、粉斑螟和紫斑谷螟等害虫。因其具有低毒、无残留和对环境无污染等优点，现已逐渐成为储粮害虫防治的重要手段。最初的惰性粉对人会产生危害，现在多采用食品级惰性粉储粮杀虫。通过喷施装置将食品级惰性粉施用于储粮空仓、粮仓门窗口、粮堆上部空间或通风道空间、粮堆表面或粮堆内，可杀灭各种储粮害虫。

刘谦等[1]通过检查和监测处理前后对锈赤扁谷盗和玉米象的防虫效果验证了在竖向通风系统粮仓内食品级惰性粉气溶胶技术起到了理想的防治效果，具有一定的适用性，这种使用喷粉机将惰性粉施用于粮堆上部空间或通风道空间形成气溶胶，在气流的作用下形成气溶胶两相流施入粮堆表层或粮堆内，达到防虫杀虫目的技术称为惰性粉气溶胶防护技术。试验仓中两种害虫的数量随着时间的增加逐渐减少，而对照仓的害虫数量呈逐渐上升的趋势。

1.5器具防治

除实际生产常用的防虫网、防虫袋、防虫膜和防虫线以外，李媛等[8]将高效低毒的生物农药A与缓释调控剂黄原胶混合，添加至3种防虫器具上，并证实了该防虫器具对赤拟谷盗、米象和玉米象3种害虫均具有较好的驱避效果，其中对米象的驱避效果最为显著。金春媚等[9]通过在LDPE内添加害虫驱避剂（KDL02），制成粮食专用防虫气调膜，该膜在提升机械性能的同时对杂拟谷盗、玉米象和谷蠹3种储粮害虫均具有显著的驱避效果。

2化学防治

化学防治是利用化学药剂破坏害虫的正常生理机能和结构，从而使其停止生命活动或死亡。常用化学药剂有磷化氢类、甲基嘧啶磷、硫酰氟等。

2.1磷化铝

磷化铝是一种储粮常用杀虫剂，通常有丸剂和粉剂两种。当磷化铝吸水潮解后会产生磷化氢气体，利用该气体熏蒸，操作简便，防治效果好，广泛应用于小麦、玉米、水稻等粮食仓储中[10]。但生成的磷化氢气体不仅对害虫有极强的毒性，对人体也有剧毒，其在粮食中的残留对粮食安全也有一定的影响。2019年11月29日，国家农业部发布《禁限用农药名录》，禁止使用多种能产生磷化氢的杀虫剂，磷化铝现已被我国粮食行业部分禁用，或和其他防治技术结合使用[11]。

2.2甲基嘧啶磷

甲基嘧啶磷又称虫螭磷，是一种低毒有机磷杀虫剂，强挥发性使其在密闭空间内能快速达到较高浓度，对多种储粮害虫具有强力毒杀效果，但对谷蠹效果稍差。近年来有研究[12]证实将甲基嘧啶磷雾化拌粮、飞蛾陷阱诱杀和内环流控温技术相结合，能够成功实现仓房免熏蒸，改善了仓房保管员的工作环境，同时降低了储粮成本。

2.3硫酰氟

硫酰氟是国际上常用广谱杀虫剂，常温常压下为无色無味气体，穿透力和挥发性强，不易燃易爆、熏蒸时间短，可较好地杀死对磷化氢有抗性的粮食害虫，而且使用方便，目前已经在粮食仓储行业熏蒸杀虫工作中部分应用。中央储备粮济南直属库有限公司在高大平房仓内采用硫酰氟进行局部熏蒸处理，有效解决了低温季节局部发生虫害导致粮食发热的问题[13]。

除此上述常见化学防治剂以外，杀虫松、保安定、澳氟菊酯等也在不同品种及场所的储粮中有所应用。化学防治具有用量少、效率高、成本低的优点，但缺点是杀虫剂有一定毒性，会对粮食产生一定的污染，并且长期使用害虫会产生抗药性。但即使如此，化学防治仍是粮食储藏中最积极、有效的手段[10]。

3生物防治

由于化学杀虫剂使用方法不当，环境污染加重、害虫产生抗药性，对人畜的危害也越来越严重。生物防治成为仓储粮害虫防治领域的研究热点，生物防治即利用自然界存在的动植物及微生物自身对害虫的趋避作用，直接或间接地抑制、杀死储粮害虫。

3.1激素类似物

利用人工合成的与昆虫分泌的激素类似物质来抑制害虫生长发育是一种具有广泛应用前景的生物防治技术，具有高度的目标特异性和对环境的相对安全性[14]。其中，能控制害虫生长发育保持在幼年阶段的保幼素在生产实践中广泛使用。在害虫幼虫阶段使用保幼素会引起蜕皮并干扰变态过程，导致蛹异常发育，有效减少成虫羽化。甲氧保幼素的剂量为5 mg/kg时有较好的防虫效果，能防治成年大眼锯谷盗、谷蠹等主要储粮害虫。法萨拉巴德农业大学研究人员[15]筛选出7种昆虫生产调节剂，发现适当剂量下的昆虫生长调节剂对粮仓木霉和赤拟谷盗具有一定的防治效果。除此之外，国内外研究发现信息素虽对某种害虫有一定的抑制作用，但单独使用效果不佳，具有局限性，需要配合其他防治方式使用[2]。

3.2微生物

微生物种类繁多，无处不在，作为生物防治手段应用技术前沿的发展成果，具有很大的开发潜力。苏云金杆菌是目前世界上研究最深入，应用最广泛的微生物杀虫剂，对人畜安全，不伤害控制害虫群体的天敌，不污染环境，是微生物防治害虫的重要组成部分。黄云鹏等[16]利用无人机喷施苏云金杆菌粉剂，使害虫防治效率大大提升。除苏云金杆菌外，在生产实践中白僵菌也被广泛使用。白僵菌可进入数百种害虫、螭类体内，分泌多肽类和苯醍类毒素，这些毒素可以扰乱新陈代谢以致死亡，而且害虫一般不会产生抗药性。储粮过程中用白僵菌防治玉米螟，防治效果显著、持效期长[17]。除单独使用外，白僵菌还可和硅藻土（DEs）配合使用，效果更佳。硅藻土是常规杀虫剂的宝贵替代品，可用于对抗大量侵染储存谷物的害虫。DEs主要由水合二氧化硅组成，当附着在昆虫身上时，通过吸收和/或磨损角质层的脂质使昆虫身体脱水。它们在加工过程中极易从处理过的谷物表面去除，同时它们对哺乳动物没有毒性。另外，Rameash等[18]评估了多杀菌素等微生物杀虫剂在防治玉米螟中的生物效应，其与0.05%的久效磷相当。

3.3植物源防虫剂

植物源防虫剂中的杀虫活性成分主要是次生代谢物质，由于次生代谢物质是植物自身防御与昆虫的适应演变协同进化的结果，昆虫对其不易产生抗药性。研究[19]表明，植物源防虫剂对害虫的作用独特，作用方式多样化，作用机理比较复杂，具有毒杀、驱避和抑制害虫生长发育等特点，是良好的化学药剂替代品。其中，植物精油以其低毒、对环境无污染的特点而日渐应用于农药领域中。Brito等[20]研究了柑橘精油和EOs的协同作用对玉米象的防治效果，在不影响玉米籽粒的前提下仍能使合成农药的作用增效，大大降低了合成杀虫剂的使用量。另有研究表明真姬菇和罗勒叶精油对大谷盗具有杀虫驱避作用，通过GC-MS发现挥发油中含有不同的萜类化合物，接触毒性测试的结果表明，使用0.5 μL/g的精油可使大谷盗的死亡率在24 h之后达到100%。结果还表明，与桂花精油相比，茶香精油具有较高的驱避活性。除直接使用外，也常将植物精油负载至纳米材料中。纳米颗粒具有分散良好的不规则形状，纳米制剂不能增强植物精油对储粮害虫的接触毒性，但可以延缓精油的降解和蒸发，同时持续向粮食中释放，达到缓释、控释的效果。

一些植物直接使用或粉碎后进行熏蒸也是一种可行的生防方式，常用的有松香、艾草、香椿叶等。使用这些植物进行储粮害虫防治，具有明显趋避效果，并对害虫产生拒食作用，减少粮食损害。

植物挥发性化合物反式-2-己烯醛可作为熏蒸剂应用于储粮害虫和常见储粮真菌即禾谷镰刀菌、黄曲霉和黑曲霉的防治中[21]。反式-2-己烯醛对赤拟谷盗的多个发育阶段具有良好的杀虫活性，可致成虫的高畸形率和高死亡率。在储藏7 d的谷物中，0.8 μL/mL的反式-2-己烯醛有效抑制赤拟谷盗的生长繁育（81.3%），浓度≥0.1 μL/mL时完全抑制赤拟谷盗的繁殖。研究证实反式-2-己烯醛对小麦种子的萌发和幼苗生长无植物毒性。此外，反式-2-己烯醛分别在5、10、10 μL/L时完全抑制了黄曲霉、禾谷镰刀菌和黑曲霉的生长。

生物防治技术无毒、高效，属于环境友好型储粮害虫防治方法，但其成本较高，防治剂制作工艺较为复杂。未来如何降低生物防治剂成本、简化产业链仍是国内外的研究重点。

4展望

通过总结仓储粮害虫防治技术发现物理防治受时间、地点、天气等因素影响，存在一定的局限性;化学防治虽廉价高效，但会危害粮食安全、破坏环境、影响人畜健康;生物防治无毒，但成本高、工艺难。上述高新技术的使用会越来越多，这些难点仍是今后的研究重点。与此同时，随着对仓储粮害虫防治研究的深入，诸如物联网杀虫灯一类的智能杀虫仪器逐渐崭露头角，如何与物联网技术、无线传输技术、大数据分析更好地联合使用，达到优势最大化也值得进一步研究。相信粮食防虫技术将越来越绿色、天然、高效、方便、可循环，未来新技术的进一步实际应用必定会为害虫防治开辟出更广阔的天地。

参考文献

[1]刘谦，吴桂果，王进刚，等.储粮食品级惰性粉气溶胶防虫技术的应用[J].粮油仓储科技通讯，2017，33（1）：36-38.

[2]任剑豪，吴卫国，宗平，等.储粮害虫生物防治技術研究进展[J].粮油食品科技，2020，28（6）：218-222.

[3]马安萍.种子仓储防虫技术[J]种子世界，2012（3）：46.

[4] BELL-GAM S P，NWOSU L C，ILEKE K D，et al. Effect of X-ray irradiation on the F₁generation of Sitophilus zeamaisMotschulsky and the germination rate of maize grain[J]. The Journal of Basic and Applied Zoology，2021，82（1）：1-9.

[5] SAYED W A A，HASSAN R S，SILEEM T M，et al. Impact of plasma irradiation on Triboliumcastaneum[J]. Journal of Pest Science，2021，94（4）：1-10.

[6]卢俊涛.小麦安全储藏技术[J].河南农业，2011（9）：63.

[7]许超.沼气储粮防虫技术[J].农家致富，2014（17）：47.

[8]李媛，谢令德，贺艳萍，等.新型储粮防虫器具的驱虫效果研究[J].武汉轻工大学学报，2014，33（2）：17-20.

[9]金春媚，李喜宏，刘倩.聚乙烯粮食防虫气调膜的研制与性能研究[J].粮油加工，2009（6）：85-87.

[10]郑婷婷，郑静华.小麦贮藏期害虫及其综合防治[J].农民致富之友，2017（11）：78.

[11]农业农村部：最新禁限用农药名录公布[J].中国农资，2019（47）：1.

[12]李玉波，刘跃宽，许涛.高大平房仓玉米储藏免熏蒸试验[J].粮食储藏，2021，50（1）：24-26+30.

[13]董朋.硫酰氟局部熏蒸处理储粮害虫应用[J].粮食加工，2021，46（1）：84-86.

[14] LEE S H，HA K B，PARK D H，et al. Plant-derived compounds regulate formation of the insect juvenile hormone receptor complex[J]. Pesticide biochemistry and physiology，2018，150：27-32.

[15] ALI Q，UL HASAN M，SAGHEER M，et al. Screening of seven insect growth regulators for their anti-insect activity against the larvae of trogodermagranarium（everts）and triboliumcastaneum[J]. Pakistan Journal of Agricultural Sciences，2017，54（3）：589-595.

[16]黄云鹏，管建仲，林峰铭，等.无人机在米槠虫害防治中的应用与效果研究[J].江苏林业科技，2018，45（5）：28-31.

[17]徐文静.白僵菌对玉米螟的防控研究[C]//北京：中国菌物学会，2019：1.

[18] RAMEASH K，KUMAR A，KALITA H. Biorational management of stem borer，chilopartellus in maize[J]. Indian Journal of Plant Protection，2012，40（3）：208-213.

[19] CHOUGOUROU D，ADJOU E S，SOUMANOU M M. Insecticidal and repellent effects of essential oils from leaves of Hyptissuaveolens and Ocimumcanum against Tenebroidesmauritanicus（L.）isolated from peanut in post-harvest[J]. Journal of Consumer Protection and Food Safety，2019，14（1）：25-30.

[20] BRITO V D，ACHIMON F，PIZZOLITTO R P，et al. An alternative to reduce the use of the synthetic insecticide against the maize weevil Sitophilus zeamais through the synergistic action of Pimentaracemosa and Citrus sinensis essential oils with chlorpyrifos[J]. Journal of Pest Science，2021，94（2）：409421.

[21] ABDEL-HADY A AA，RAMADAN M M，LU J H，et al. High-temperature shock consequences on the red flour beetle （Triboliumcastaneum）and the rice weevil （Sitophilus oryzae）[J]. Journal of Thermal Biology，2021，100：103062.

Advances in Pest Control of Stored Grain

Xu Zibin1，Xue Min2，Mo Ju1，Zhang Lixue1，

Li Wenxue1，Wu Dan2，Zhang Xueliang2，Liu Xia3

（LTianjinJizhouShangcang Grain Purchase and Marketing Co.，LTD，Jizhou，Tianjin 301906;

2.Tianjin Jizhou Grain Industry Development service Center，Tianjin 301900;

3.College of Food Science & Engineering，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457）

Abstract：As the country with the largest raw grain reserves，the longest storage time and the largest single warehouse capacity in the world，the infestation of pests is a major cause of the annual grain loss in China. In this paper，the main application research progress of stored grain pest control technology was summarized from the physical，chemical and biological aspects，in order to develop new ideas of pest control，reduce the loss of stored grain pests as much as possible，and provide reference for future warehouse storage grain pest control.

Key words：grain storage，insect-resistant technology，research progress