山东省储粮昆虫种类分布调查研究
2022-02-08王殿轩洪习文隋晓刚程小丽白春启周玉香白旭光马晓辉赵海鹏崔文莲
李 慧,王殿轩,洪习文,隋晓刚,程小丽,白春启,周玉香,白旭光, 马晓辉,赵海鹏,高 源,崔文莲
(河南工业大学粮油食品学院;粮食储藏安全河南省协同创新中心;河南粮食作物协同创新中心1,郑州 450001) (山东省粮食和物资储备局2,济南 250063) (山东鲁粮集团有限公司3,济南 250063)
山东省位于中国东部沿海、黄河下游,年平均气温11~14 ℃。气候属暖温带季风气候类型,适合小麦、花生、蔬菜、水果等作物的生长,为全国粮食作物和经济作物重点产区。近年来由于经济建设的发展,农副产品增多,省内外贸易发展迅速,粮食市场开放和管理机构职能改变等原因,储粮害虫随着商品流通而呈现扩散蔓延的趋势,致使其发生害虫的种类及数量增多,分布面增大,为害损失十分严重,如全国一般经营的600多种中药材有70%不同程度地遭受害虫蛀食,而每年因仓虫危害造成的烟叶损失可达烟草损失总量的1.64%~2.00%[1,2]。且随着国际绿色技术壁垒越来越严格,少数国家禁止输入农副产品携带任何有害生物,如日本、韩国输入农副产品要求活虫量为零,农产品因仓储害虫而引起的检疫问题时有发生[3]。
1955—2005年,我国对仓储昆虫的种类、分布、为害情况陆续开展了4次全国性大规模储粮昆虫调查,2005年全国大规模虫调,发现270余种储粮昆虫[4]。除全国性规模的仓储昆虫调查外,也有一些省、市的粮食主管部门、进出口检验检疫机构、高等院校等对某一地区或某类储藏产品的仓储昆虫进行了调查,如山东农业大学于1993—1996年对山东省储粮昆虫的种类及分布进行了调查,并对山东省储粮昆虫群落结构进行了分析,发现储粮昆虫82种;临沂出入境检验检疫局1997—1999年对临沂市的3区9县的粮谷、花生、脱水蔬菜、大蒜和中药材等出口农产品存储仓库进行调查,发现仓储昆虫54种[5-7],但距今均已有20多年。当前,我国粮食的耕作、收获方式,运输、流通方式,储藏、加工方式均有显著变化,主要储粮昆虫种类、分布特征和地理信息也有相应的改变。本研究对山东省储粮昆虫进行了现场采集调查,以期为储粮害虫的综合治理及出口检疫提供参考。
1 采集地点与方法
1.1 地点设置与原则
由于山东境域包括半岛和内陆两部分,山地、丘陵及平原交错环列,雨热同季,气温地区差异东西大于南北,为体现本次虫调的差异性,兼顾东西南北中相对方位选择调查地点,以增加整个储粮生态区的布点区位均匀性;同时根据山东省粮食产地、集散地、粮食进出口中转站的分布情况,为体现粮食产区和销区的差异,以及行政地域区别,选定菏泽、日照、青岛、烟台、济南、聊城和临沂等7个地市作为调查点。在各调查点的中央储备粮粮库和地方粮库、(民营)粮食加工厂(面粉厂、米厂、饲料厂)和储粮农户,兼顾其他储藏物场所如中药材仓库、土特产品市场、图书馆、档案馆等有可能存在储藏物昆虫的地方进行采集。
1.2 采集方法
通过现场取样和筛检的方法采集样本,采集时间集中在7—9月份。通过与工作人员交流沟通,事先了解虫害的种类,数量,危害情况和采取的防治措施,确定试虫采集位置,如粮库一般在门口、窗口、通风口等靠近墙体位置取样筛虫;面粉加工厂、饲料厂的采集部位重点集中在原料仓库、原料输送设备物料易存留部位,此外还包括成品存放车间和车间内卫生死角等场所。采集样本分为虫体样本和物料样本两类,虫体样本包括成虫和幼虫(或若虫)。采集结束后,将昆虫放入装好饲料的样品瓶中,标明地点、时间、寄主信息、采虫部位、采虫人员,蛾类害虫使用毒瓶或加热及时杀虫,放入装有变色硅胶的指形管内,以保证样本完好;疑似感染害虫物料取适当量带回实验室培养,所有样本在采集处理后及时寄回实验室保存,用于后续昆虫标本制作和鉴定。
1.3 主要采集工具
储粮害虫选筛,LED头灯,手持放大镜(20倍),取样铲,毛笔,刷子、铲子、镊子、棉质昆虫收集小布袋,昆虫培养盒,昆虫采集管,棉花,纱布、自封袋、昆虫采集箱,记录标签等。
1.4 昆虫鉴定方法
依据传统昆虫形态特征进行鉴定,参照《中国储粮昆虫图鉴》[8]和《储藏物甲虫彩色图鉴》[9]等,采用初步鉴定、复核的方式,确定昆虫种类。
2 调查结果
2.1 调查地点分布
本次山东省储粮昆虫调查涵盖了菏泽、日照、青岛、烟台、聊城、济南和临沂等7个地市,共调查中央及地方储备库18个、面粉、大米加工厂11个、饲料厂6个、中储棉储备库1个、粮油购销有限公司1个,粮食收购点及农户若干。
2.2 调查地点分布昆虫名录
本次储藏物昆虫调查,共鉴定记录储藏物昆虫66种,分别隶属于2个纲,6个目,32个科,具体见表1。涉及昆虫纲的鞘翅目21个科,鳞翅目6个科,膜翅目2个科,革翅目和双翅目各1个科,蛛形纲的拟蝎目1个科。其中,菏泽市采集鉴定储藏物昆虫31种,日照市30种,青岛市24种,烟台市29种,聊城市33种,济南市28种,临沂市16种。
表1 山东省7地市储粮昆虫调查名录
续表1
2.3 储藏物昆虫省内调查分布及寄主概况
本次储粮昆虫调查涉及7个地市,重点调查粮食行业各类可能孳生储藏物昆虫的地方,范围包括粮油仓库、粮食露天收购点、土产日杂仓库、棉花仓库、面粉厂、米厂、食品厂、饲料厂、粮油购销公司、农贸市场、农村家庭等,共计40多个单位,从本次虫调结果可以发现,黑菌虫、二带黑菌虫、赤拟谷盗和玉米象为这些调查单位中发现次数最多的害虫,且均为鞘翅目昆虫,7个地市全部有采集,占总调查地点的100%;四点谷蛾、大谷盗、米扁虫、土耳其扁谷盗、黑矮甲阎虫、小露尾甲、毛蕈甲、杂拟谷盗、药材甲、谷蚁形甲分布也比较广泛,除四点谷蛾属于鳞翅目昆虫外其余均为鞘翅目昆虫,共有6个地市采到,占总调查地点的86%;紫斑谷螟、锯谷盗、谷蠹和米象小蜂采到也比较多,占所有调查地点的71%;其余像印度谷螟、锈赤扁谷盗、干果露尾甲、长头谷盗、亚扁粉盗、黑粉虫、米淡墨虫和二色小蕈甲在调查地点也有发生。同时也发现并鉴定害虫天敌11种,分别为肥蠼螋、毒隐翅虫、毛婪步甲、黄斑青步甲、黑矮甲阎虫、仓储木阎虫、谷蚁形甲、窗虻、米象金小蜂、麦蛾茧蜂和拟蝎,见表1。
由表2可知,发生储粮害虫种类最多的为饲料加工企业,其次为粮食加工企业,中央储备粮仓储单位害虫也有分布,粮食收购点与农户害虫种类较少。从寄主对象上发现,经过加工的饲料和小麦粉发生害虫种类较多,分别达到了46和42种,其次是未加工的原粮小麦和玉米,为25种和16种,稻谷发生害虫有10种,杂粮及其他发生的害虫种类较少,见表3。
表2 山东省储藏物昆虫调查点分布情况
表3 山东省储藏物昆虫寄主分布情况
3 讨论
3.1 储藏物害虫分布差异
本研究储藏物昆虫调查涉及鞘翅目昆虫21个科53种,鳞翅目昆虫6个科8种,还有膜翅目2种,革翅目、双翅目的少数昆虫,以及蛛形纲拟蝎目的拟蝎等,合计66种昆虫。Sinha等[10]报道经过检测加拿大饲料厂、面粉厂和中转粮库,鉴定发现储藏物昆虫106种,鞘翅目和鳞翅目昆虫占据绝大多数,其中鞘翅目昆虫达99种,Buchelos等[11]报道希腊某饲料厂中存放18个月的饲料用大麦和玉米中的害虫发生情况,共检测发现储粮昆虫12个科21种。从表2和表3可以发现,饲料厂内发现昆虫种类最多,其次是粮食加工厂,包括小麦粉和稻米加工厂,粮库(主要储存小麦、玉米和稻谷等原粮)种类略少,粮食收购点和农户最少,分别只有9种和8种。通过进一步的分析发现调查场所不同,所发生的储藏物昆虫种类及数量也有所差异。如同样是储粮场所,饲料厂和粮食加工厂储藏物昆虫种类的数量基本相同,分别是46种和44种,但是其主要昆虫发生种类却大相径庭,饲料厂中由于存在大量营养丰富的成品饲料,且管理不规范,卫生环境较差,导致黑菌虫、黑粉虫、大谷盗等害虫大量发生;而粮食加工厂由于存在大量的抛洒粮和下脚粮,同时还有大量粮食加工成品如小麦粉、大米等堆垛,因此在粮食加工厂的车间、地下室、设备间等场所发现有大量赤拟谷盗发生,其次是玉米象,同时还发现有黑菌虫、大谷盗、黑粉虫等害虫,且从昆虫食性来看,发生种类以粉食性、菌食性、腐食性的昆虫为主,这也与粮食加工厂的性质密切相关。对于粮库,则呈现出较明显的两极分化现象,以中储粮及部分省储备粮库为例,由于有较为规范的操作条例和执行标准,因此综合管理防控措施到位,同时库区环境也控制的较好,发现的储藏物昆虫种类和数量均较少,只有常见的玉米象、谷蠹、锈赤扁谷盗、赤拟谷盗等少数害虫;但是对于某些基层粮库,由于外界客观条件以及经费限制,对害虫的防控效果较差,储藏物昆虫发生种类和数量则较多,除玉米象、谷蠹等主要害虫外,还有粉斑螟、露尾甲、小蕈甲、长头谷盗、小粉盗等害虫。在调查过程中,发现在基层存在大量的粮食收购点,但是仅仅有9种储藏物昆虫被鉴定,究其原因主要是收购点粮食储存时间变短,粮食品种单一,环境条件也有较大改善,粮食周转速度较快,导致陈粮、余粮存储变少,害虫不具备充分的感染条件,导致虫害发生几率较小。
3.2 本次储藏物昆虫调查与同期其他省份调查结果差异分析
本次山东省储藏物昆虫调查共发现储藏物昆虫66种,高于内蒙古自治区(49种)、北京(19种)、天津(22种)等地区储藏物昆虫数量,造成这种差异的主要原因是山东省为我国重要粮食产区,粮食种类丰富,产量巨大,为储藏物害虫的发生提供了充足的营养物质基础[12,13];不同省市间储藏物害虫种类也有所差异,但均以鞘翅目昆虫为主,其中玉米象和赤拟谷盗在各调查省市均为主要储粮害虫[12-16],这可能与玉米象和赤拟谷盗具有较强的繁殖能力、复杂的食性和极强的适应能力有关。谷蠹在云南、广西等南方省市发生较为普遍,是一种重要的储藏物害虫[18],本次虫调在山东部分调查地点也有发现,但并不是山东省主要储藏物害虫,初步分析是谷蠹的耐寒能力较差,导致该虫在部分地区无法越冬,因此分布范围较窄。此外本次虫调结果显示黑菌虫在山东省是一种主要储粮害虫,发生普遍,然而在其他省市此种害虫报导较少;而二带黑菌虫虽然在山东省普遍发生,但在除北京市外的其他省市均未报导此种害虫[13]。衣鱼目昆虫在其他省(自治区)的调查中也有报导,而在本次调查中并未发现,可能与我们选择的调查地点及调查方式有关[12-16]。同时,本次虫调并未发现检疫性仓储害虫,由于本次虫调仅选取了山东省代表性的几座城市,并未进行全面范围的取样,且调查人员数量有限,因此本次虫调结果不能表明山东省内是否存在检疫性仓储害虫,具体结果仍需进一步调查。
本次调查共发现天敌昆虫11种,多于其他虫调研究中报导的天敌昆虫的种类数量,其中米象小蜂在各调查省、自治区、直辖市均有发现[12-16],这显示其能够适应我国不同地区的粮食储藏及加工环境,在未来仓储害虫绿色防控方面可进行大规模的推广和应用;此外麦蛾茧蜂在云南、广东、山西、内蒙古等省、自治区也有发现,也具有一定的应用前景[12,14,15]。
3.3 本次储藏物害虫调查与以往调查结果差异分析
刘桂林等[5,6]在1993—1996年对山东省储粮昆虫的种类及分布进行了调查,发现储粮昆虫82种,其中玉米象为优势种,其次是赤拟谷盗、印度谷螟和麦蛾,天敌昆虫的优势种则为米象金小蜂;倪新[7]在1997—1999年对临沂市粮谷、花生、脱水蔬菜、大蒜和中药材等出口农产品的调查发现仓储昆虫54种,并明确其优势种是玉米象,其次是赤拟谷盗、印度谷螟和麦蛾等。本次虫调仅发现66种储藏物昆虫,统计结果显示黑菌虫、二带黑菌虫、赤拟谷盗和玉米象发生最为普遍,其次是四点谷蛾、大谷盗、米扁虫、土耳其扁谷盗等,印度谷螟、锈翅扁谷盗、干果露尾甲等在调查地点也有发生,害虫天敌中米象小金蜂采到也比较多。与以往虫调相比:玉米象危害严重,仍为普遍发生,但是本次虫调发现赤拟谷盗较以往虫调也变为普遍发生,同时新增加黑菌虫和二带黑菌虫两个新种,此外,印度谷螟较以往发生有所降低;昆虫种类方面,本次虫调没有发现赤毛皮蠹、白腹皮蠹、拟白腹皮蠹、绿豆象、豌豆象等昆虫,但是新发现有四点谷蛾、咖啡豆象、洋虫、大黑粉盗等昆虫,害虫天敌新增加毒隐翅虫、毛婪步甲、黄斑青步甲、黑矮甲阎虫、仓储木阎虫、谷蚁形甲等新种。比较发现前后几次虫调存在有较大差异,分析原因主要由以下几点:调查时间较短,导致某些昆虫有漏采的可能;调查范围较窄,前次调查有19个地市,本次仅调查了7个地市40余个场所;昆虫虫态的影响,由于调查时间紧凑,本次调查以采集成虫标本为主;昆虫虫种的界定,本次调查未统计螨类种类数量,同时部分农业昆虫也未列入统计名录;调查侧重点的差异,本次虫调以粮库,加工厂和饲料厂为主,但是随着储粮新技术的应用,粮仓硬件设施的提升,以及社会对食品行业的重视,导致害虫发生较以往有了较大的改变;粮食产销方式和流通方式的变革,新的流通运输方式不断涌现,粮食进口量的逐年增加,以及人为因素的影响,导致某些检疫性害虫时有发生;粮食新品种的增加,如转基因技术水稻品种的培育开发,也部分程度降低了害虫的发生频率和危害程度。
4 结论
山东省是我国重要的粮食产区,本次对山东省进行的储藏昆虫区系和种群调查,在相关部门的支持下,共采集、鉴定储藏物昆虫66种,隶属于2纲、6目、66种,其中害虫55种和天敌11种。其中鞘翅目是山东省储藏物昆虫群落的主要类群,在昆虫群落中占据主导地位,其次是鳞翅目昆虫,膜翅目、革翅目、双翅目及蛛形纲的拟蝎目等基本上处于从属地位。结果显示,已鉴定的储藏物昆虫的优势种是玉米象,其次是赤拟谷盗,另外发现,黑菌虫在山东省发生较为普遍,也是一种主要储粮害虫。同时还通过现场调查取样和问卷,对不同调查地点害虫的发生种类,发生规律以及防治措施有了清晰的认识,这有利于摸清山东省储粮害虫种类分布特性及主要储粮害虫发生规律,挖掘山东省储粮害虫分布和生态系统参数,分析主要储粮害虫分布特征和地理信息,为更好地进行储粮害虫绿色防控、保障山东省储粮安全提供信息支持。此外还鉴定出天敌昆虫11种,其中麦蛾茧蜂和米象金小蜂分布范围较广,在多个调查地点均有发现,具有较高应用前景,这也为研发绿色仓储害虫防控技术,更好地开展绿色生态储粮提供了参考。