◎ 付 強(qiáng)，張高鵬，曹延隆，張博旺，時(shí) 爽，劉 霞

（1.天津市東麗區(qū)糧食購(gòu)銷有限公司，天津 300300；2.天津科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；3.天津津東糧食儲(chǔ)備有限責(zé)任公司，天津 300300）

目前，在我國(guó)北方地區(qū)糧食儲(chǔ)藏倉(cāng)型大概分為3種：高大平房倉(cāng)、淺圓倉(cāng)和立筒倉(cāng)。其中，高大平房倉(cāng)的應(yīng)用大約占70%，是我國(guó)主要的糧食儲(chǔ)藏倉(cāng)型。高大平房倉(cāng)跨度較大，是據(jù)高大平房倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求跨度不低于21 m，糧堆高度不低于6 m的一種倉(cāng)型。目前，我國(guó)北方地區(qū)儲(chǔ)糧種類主要涉及玉米、稻谷、小麥等農(nóng)作物，其主要害蟲有玉米象、米象、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜、嗜蟲書虱等害蟲。近年來，我國(guó)修建了大量的高大平房倉(cāng)，在我國(guó)尤其是北方地區(qū)的糧食儲(chǔ)藏中具有重要的地位，所以進(jìn)一步探索我國(guó)北方現(xiàn)應(yīng)用的高大平房倉(cāng)糧食儲(chǔ)藏過程中害蟲發(fā)生規(guī)律與防治方法，對(duì)降低糧食儲(chǔ)藏過程中因害蟲導(dǎo)致的損失率具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

北方地區(qū)主要包括關(guān)中地區(qū)、關(guān)東地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)，北方地區(qū)糧食儲(chǔ)藏主要包含了第二、三、四儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)。氣候特點(diǎn)：春季氣溫回升快，最高氣溫可達(dá)35～40 ℃，夏季高溫高濕，對(duì)糧食儲(chǔ)藏保管十分不利。自20世紀(jì)60年代開始，高大平房倉(cāng)在糧食儲(chǔ)藏過程中[1]的害蟲防治主要以使用磷化氫、馬拉硫磷等化學(xué)防護(hù)劑為主。其主要優(yōu)點(diǎn)為毒性較強(qiáng)、效果較好、操作簡(jiǎn)便、成本較低等。但長(zhǎng)期單一使用化學(xué)防護(hù)劑導(dǎo)致庫(kù)內(nèi)害蟲產(chǎn)生抗藥性，間接增加了害蟲的熏蒸難度和殺蟲防蟲費(fèi)用，并且對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。針對(duì)化學(xué)防護(hù)劑出現(xiàn)的問題，大力發(fā)展非化學(xué)防治（綠色儲(chǔ)糧）儲(chǔ)糧害蟲必將成為糧食儲(chǔ)藏害蟲防治發(fā)展的新趨勢(shì)。

1 生物防治概述

1.1 生物防治的定義

生物防治[2]是指利用一種生物治理或殺滅另一種生物的方法。該方法是降低害蟲等有害生物種群數(shù)量的一種綠色方法，與化學(xué)防護(hù)劑相比有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

綠色儲(chǔ)糧[3]是指利用一定的生態(tài)手段，避免化學(xué)試劑的污染，以此來延緩糧食變質(zhì)陳化，保證糧食儲(chǔ)藏安全的一種防治方法。目前，我國(guó)北方地區(qū)大部分糧食儲(chǔ)備庫(kù)在糧食儲(chǔ)藏期間不再使用化學(xué)藥劑，新疆地區(qū)已實(shí)現(xiàn)了綠色儲(chǔ)糧。隨著人們對(duì)綠色優(yōu)質(zhì)糧油的極度需求，我國(guó)的儲(chǔ)糧觀念正在由“減損保量”向“環(huán)保低碳”“綠色安全”方向轉(zhuǎn)變[4]。周浩等人[5]報(bào)道，美國(guó)、澳大利亞、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家在糧食儲(chǔ)藏科研方面均有大量的資金投入。鄧樹華等人[6]研究表明，因大量利用化學(xué)防護(hù)劑防治儲(chǔ)糧害蟲，已造成害蟲抗藥性增強(qiáng)，用藥量以及用藥費(fèi)用迅速增加，導(dǎo)致防蟲成本增加以及對(duì)環(huán)境造成極大的污染。

2 生物防治技術(shù)

2.1 性信息素

性信息素又稱外激素，是指調(diào)節(jié)或改變同物種個(gè)體行為、情緒的物質(zhì)。關(guān)于信息素的科學(xué)研究工作進(jìn)展較快，20世紀(jì)50年代末，德國(guó)化學(xué)家從家蠶蛾中提取出蠶蛾醇，蠶蛾醇的提取在性信息素研究層面具有一定的里程碑意義，極大地促進(jìn)了關(guān)于性信息素的研究進(jìn)展。隨著超微量提取技術(shù)、氣相色譜技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)于性信息素的研究也從簡(jiǎn)單的天然性信息素提取轉(zhuǎn)向復(fù)雜組分分離、鑒定及生物合成相關(guān)研究[7]。已有多種生物信息素被分離提純出來并確定了相關(guān)信息素的結(jié)構(gòu)，最終進(jìn)行了人工合成以便人類更好地利用。以色列科研工作者[8]針對(duì)性地研究了昆蟲性行為的5個(gè)階段，研究認(rèn)為人工噴灑信息素或人工類似物可有效干擾其性行為。

2.1.1 性信息素及信息素誘捕

性信息素是具有兩性生活的害蟲為互相識(shí)別而釋放出的物質(zhì)，通過性信息素可使雌、雄接近。在儲(chǔ)糧害蟲治理中，利用性信息素干擾雄蟲對(duì)雌蟲的定向?qū)ふ夷芰?，從而使?chǔ)糧害蟲交配的概率大大降低，從而達(dá)到降低害蟲種群密度的目的。

性信息素誘捕是儲(chǔ)糧害蟲防治的直接防治方法之一。利用信息素引誘儲(chǔ)糧害蟲集中，通過誘捕器集中捕捉儲(chǔ)糧害蟲，降低儲(chǔ)糧害蟲的密度。王亞紅等人[9]研究了蘋果金紋細(xì)蛾性信息素在儲(chǔ)糧害蟲防治中的減藥效果，研究結(jié)果表明平均防效為73.50%，減少化學(xué)藥劑使用6次，減少化學(xué)藥劑用量（折百）96%，并且與化學(xué)藥劑防蟲成本相當(dāng)，減藥效果以及防蟲效果明顯。師光祿等人[10]針對(duì)華北落葉松鞘蛾性信息素的應(yīng)用展開了相關(guān)研究，結(jié)果表明在華北落葉松鞘蛾性信息素的使用劑量為100 μg時(shí)，對(duì)華北落葉松鞘蛾具有較強(qiáng)的引誘作用。

2.1.2 信息素與其他生物制劑結(jié)合

事先準(zhǔn)備噴灑致病生物制劑的誘捕器，通過信息素吸引儲(chǔ)糧害蟲至誘捕器，害蟲沾染致病生物制劑后返回種群，在害蟲種群發(fā)生流行病，進(jìn)而降低害蟲種群密度或消滅害蟲種群。

2.2 昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[11]主要分為3種形式：幾丁質(zhì)合成抑制劑類、保幼激素類和蛻皮激素類。使用昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑防治害蟲與使用化學(xué)保護(hù)劑相比，對(duì)哺乳動(dòng)物具有低毒性和對(duì)害蟲具有高度選擇性，符合綠色儲(chǔ)糧的時(shí)代要求，具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.2.1 幾丁質(zhì)合成抑制劑類

害蟲體內(nèi)幾丁質(zhì)的主要起到支撐害蟲身體骨架和對(duì)身體保護(hù)的作用，幾丁質(zhì)合成抑制劑的多少?zèng)Q定害蟲體內(nèi)幾丁質(zhì)的生物合成。目前，主要種類有苯甲酰脲類、噻二嗪類、三嗪胺類3種。孫永亮等人[12]在研究中表明，在山東、蘇北等地區(qū)，滅幼脲類藥劑的廣泛應(yīng)用有效防治了美國(guó)白蛾等昆蟲。何君[13]通過對(duì)赤擬谷盜幼蟲分別施以40 mg·kg-1、20 mg·kg-1、10 mg·kg-1濃度的氟啶脲，發(fā)現(xiàn)氟啶脲能夠抑制幾丁質(zhì)的合成，并且對(duì)赤擬谷盜有較高的死亡率，死亡率均在82%以上。

2.2.2 保幼激素類

保幼激素類藥物[14]的主要作用是可以保持害蟲幼蟲性狀特性、害蟲的蛻皮以及具有調(diào)控昆蟲生長(zhǎng)與停滯的作用。報(bào)道表明[15]，甲氧保幼素在一定劑量下對(duì)小麥、谷物和玉米中的谷盜防治有效。周樹堂等人[16]系統(tǒng)綜述了保幼激素的作用機(jī)制以及保幼激素和蛻皮激素的交互作用。保幼激素主要關(guān)鍵作用于害蟲發(fā)育、外部形態(tài)發(fā)育和生長(zhǎng)繁殖過程，而蛻皮激素主要作用于害蟲蛻皮發(fā)育。

2.2.3 蛻皮激素類

蛻皮激素類[17]主要調(diào)節(jié)昆蟲的蛻皮過程，與保幼激素類的作用相反。蛻皮激素類藥物可以提前使害蟲發(fā)生蛻變，最終導(dǎo)致害蟲因脫水、饑餓而死亡，達(dá)到降低或消滅害蟲種群的目的。保幼激素與蛻皮激素在生物合成方面影響著彼此，同時(shí)又協(xié)同調(diào)控著害蟲的生長(zhǎng)、變態(tài)繁殖及蛻皮等發(fā)育過程[18]。

2.3 微生物源防護(hù)劑

我國(guó)利用微生物源防護(hù)劑防治害蟲有著長(zhǎng)久的歷史。微生物源防護(hù)劑與傳統(tǒng)的廣譜化學(xué)防護(hù)劑不同，其具有良好的殺蟲專一性。在我國(guó)北方，儲(chǔ)糧害蟲主要種類有玉米象、米象、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜等。張英等人[19]研究了高大平房倉(cāng)儲(chǔ)糧害蟲分布以及發(fā)生趨勢(shì)，表明儲(chǔ)糧害蟲多發(fā)生于通風(fēng)設(shè)施處，隨著糧堆外部溫度的升高，有向糧堆內(nèi)部遷移的趨勢(shì)。通過研究蟲害種類、發(fā)生位置和遷移趨勢(shì)，可以更好地選擇微生物源菌劑進(jìn)行相應(yīng)的防治。楊毅[20]系統(tǒng)研究了糧食儲(chǔ)藏中溫濕等因素對(duì)儲(chǔ)糧害蟲運(yùn)動(dòng)分布的影響，結(jié)果表明在糧堆溫度達(dá)到35 ℃時(shí)，玉米象、米象等儲(chǔ)糧害蟲呈現(xiàn)出向糧層中部聚集分布。通過對(duì)糧堆中害蟲分布研究，可達(dá)到精準(zhǔn)施藥，局部滅蟲的目的。

2.3.1 細(xì)菌類殺蟲劑

細(xì)菌類殺蟲劑是應(yīng)用時(shí)間最早、種類最多的一種微生物源殺蟲劑。目前已知細(xì)菌類殺蟲劑已達(dá)100余種，其中代表性的細(xì)菌類殺蟲劑是蘇云金芽孢桿菌、日本金龜子芽孢桿菌、球形芽孢桿菌及其變種。MALAIKOZHUNDAN等人[21]發(fā)現(xiàn)，蘇云金芽孢桿菌含量為4×108個(gè)/mL時(shí)，可有效地防治四紋豆象蟲害的發(fā)生。當(dāng)害蟲吞食日本金龜子芽孢桿菌時(shí)，其孢子在害蟲腸內(nèi)發(fā)芽，進(jìn)而侵入腸柱狀細(xì)胞，進(jìn)入體腔最終導(dǎo)致血淋巴細(xì)胞混亂，此過程需要10～14 d，可有效防治玉米象等儲(chǔ)糧害蟲的發(fā)生。

2.3.2 真菌類殺蟲劑

真菌類殺蟲劑中含有的真菌具有寄生譜較廣的生物特性，具有微生物觸殺活性。主要利用的真菌種類有白僵菌、綠僵菌等菌類。代表性產(chǎn)品主要是以白僵菌和綠僵菌為主要菌群的真菌類殺蟲劑。田博宇等人[22]在報(bào)道中表明，真菌類孢子的萌發(fā)不會(huì)受到化學(xué)類殺蟲劑的影響，但在實(shí)倉(cāng)儲(chǔ)糧條件下，環(huán)境濕度條件并不適合孢子的萌發(fā)以及生長(zhǎng)繁殖。

2.3.3 病毒類殺蟲劑

病毒是一類形態(tài)最小、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的生物，只能寄生在活的細(xì)胞中。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)3種具有儲(chǔ)糧害蟲致死性的病毒：質(zhì)型多角體病毒、核型多角體病毒和顆粒體病毒。病毒對(duì)寄生條件要求并不高，不受高大平房倉(cāng)內(nèi)溫濕度的影響，所以與細(xì)菌真菌類殺蟲劑相比具有廣闊的應(yīng)用空間。同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)工作中，蘇云金芽孢桿菌也可與質(zhì)型多角體病毒和顆粒體病毒作為混劑使用，對(duì)害蟲防治具有增效作用，還能增快儲(chǔ)糧害蟲死亡速度并且延長(zhǎng)藥劑持效期[23]。

2.4 植物源殺蟲劑

植物源殺蟲劑是從具有殺蟲效果的植物中提取的有效成分。隨著綠色儲(chǔ)糧及綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)大發(fā)展，植物源殺蟲劑成為防蟲領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。其代表性產(chǎn)品主要有苦皮藤素、菊酯、陰香油、蛇床子素、多殺菌素等，并且都已成功應(yīng)用。主要作用機(jī)制為損壞生長(zhǎng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等，從而降低儲(chǔ)糧害蟲的種群密度。王晶磊等[24]具體研究了苦皮藤素添加量對(duì)玉米象、嗜蟲書虱、赤擬谷盜等害蟲的防治效果，結(jié)果表明苦皮藤素的添加量在1.2㎎·kg-1時(shí)，對(duì)以上幾種害蟲的防治效果最佳；其中在苦皮藤素對(duì)害蟲種類防治效果的研究中表明，苦皮藤素對(duì)嗜蟲書虱的防治效果最佳。王晶磊[25]在蛇床子素對(duì)儲(chǔ)糧害蟲防治效果研究中表明，4%蛇床子素粉劑在高大平房倉(cāng)中防治效果顯著，尤其對(duì)玉米象、銹赤扁谷盜等害蟲有較為明顯的防治作用，并且對(duì)房倉(cāng)溫濕度及糧堆溫度無(wú)明顯影響，基本達(dá)到儲(chǔ)糧要求。植物殺蟲劑的主要優(yōu)點(diǎn)為廣譜、高效、低毒、易降解且沒有抗藥性，對(duì)人畜和環(huán)境無(wú)污染。

2.5 天敵昆蟲

天敵昆蟲[26]主要是指能夠捕食、寄生儲(chǔ)糧害蟲的昆蟲。天敵昆蟲主要分為捕食性和寄生性兩種。值得注意的是，天敵昆蟲對(duì)于糧堆表面的害蟲防治有效，對(duì)糧堆內(nèi)部的害蟲防治效果并不明顯。

3 結(jié)語(yǔ)

糧食儲(chǔ)藏方式與技術(shù)的發(fā)展需要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，化學(xué)防護(hù)劑已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合當(dāng)今綠色儲(chǔ)糧的發(fā)展要求。所以急需非化學(xué)方法技術(shù)的研究與開發(fā)，尤其是生物防治技術(shù)方面的研究。本文綜述了北方高大平房倉(cāng)儲(chǔ)糧過程中可以使用的生物防治方法，其中有停留在實(shí)驗(yàn)室階段的應(yīng)用技術(shù)，需要科研人員深入研究并加以解決。