温度、湿度与储粮害虫防治关系探讨

2020-12-14 14:15:25王旭峰
农业工程技术 2020年17期

王旭峰

(德州职业技术学院粮食工程系,山东 德州 253034)

随着社会的进步,人们越来越注重食品的安全与营养,探索绿色、健康的储粮害虫防治方法显得尤为重要。化学药剂防治储粮害虫,由于其具备方便、快捷、成本低廉等特点,仍然是目前害虫防治的主要方式。但长期单一或不当的使用化学药剂,会导致储粮害虫产生抗药性,同时化学药剂也会造成粮食污染。温度、湿度等物理因子对储粮害虫的生长繁殖起到重要作用,并且绿色无污染,研究利用控温、控湿等因素对储粮害虫进行防治具有重要意义。

影响储粮害虫生长繁殖的环境因子很多,包括生物因子和非生物因子,例如温度、湿度、光线、气体成分等非生物因子,以及粮食籽粒等生物因子。环境因子对储粮害虫的种群系统产生的影响是综合性的,而且各因子之间相互影响、相互作用。储粮害虫必须依赖一定范围的温度、湿度条件,才能够进行正常的生长、繁殖等生命活动。温度、湿度等物理因子的改变会导致储粮害虫的生长、繁殖受到影响或抑制,甚至会导致储粮害虫死亡。

一、温度与储粮害虫防治关系

所有生物的生长发育都需要在一定的温度范围下进行。储粮害虫属于变温动物,生理上缺乏调节体温的技能或机能不完善。目前,普遍认为储粮害虫进行体温调节的方式是通过体内水分的蒸发进行,而这种调节方式对储粮害虫体温调节能力比较弱,其体温会随着周围环境温度的变化而变化,不能使昆虫应对大幅度的温度变化。

大多数的储粮害虫的生长发育有一定的温度范围,一般来说,储粮害虫的最适宜生长温度范围为25-35℃,极限低温为17℃,如果将温度控制在17℃(最好15℃)以下,储粮害虫将不能进行繁殖。当温度降到5-10℃,就会出现冷晕,此时即使不能使其快速致死,也可以使昆虫不能活动并阻止其取食,使其饥饿衰竭死亡。

1、温度对储粮害虫生长发育的影响

储粮害虫生长发育的基础是新陈代谢,包括酶、激素等的活动以及各种生理生化反应的进行。新陈代谢受到环境温度的影响,只有在一定的温度范围内新陈代谢才能够正常进行。在不适合的温度范围内,储粮害虫的生理生化反应速度会受到抑制,甚至破坏,进而导致储粮害虫的新陈代谢不能正常进行,甚至死亡。

研究表明,储粮害虫对高温和低温均具有一定的耐受能力,短期的高温和低温只能抑制储粮害虫的生长发育速度,而不会导致储粮害虫死亡。一般认为高温导致储粮害虫死亡的原因是:高温使害虫生理失调、破坏了害虫体壁的保水结构、改变了害虫体内的离子浓度、影响了储粮害虫遗传的稳定性以及使酶失活。

储粮害虫低温防治目前还没有统一的理论解释,但一般认为主要是因为低温使储粮害虫新陈代谢受阻、导致细胞膜损害、抑制酶的活性以及导致细胞的原生质失水等原因[1]。

2、利用控温防治储粮害虫的研究进展

高温杀虫方面,澳大利亚已于1915-1919 年利用人工加热的方式控制储粮害虫。美国在2008 年利用加热处理来防治粮食害虫,方法是采用干燥设备对粮食进行加热,控制粮食温度在60℃以下,在干燥粮食的同时杀灭害虫。研究发现,该方法不会对粮食品质造成不良影响。瞬时高温技术也被用在高温杀虫中,控制加热设备入口的温度为300-350℃,维持40 s 可以有效灭杀各种虫态的储粮害虫。低温杀虫方面,日本在20 世纪50年代就建造了低温储粮仓库对糙米进行低温储藏,主要包括5℃以下、15℃以下的低温仓和20℃以下的准低温仓,能够实现调温和调湿。

中国粮油仓储工作者针对高温杀虫、低温抑虫等方面也进行了大量研究。1998 年以来,随着仓储设施的投入和完善,储粮科技工作者对控温、控湿、气调等进行了大量的试验研究,得到了较好的研究成果。

二、湿度与储粮害虫防治关系

根据种类、虫期以及营养状况的不同,储粮害虫对水分的要求也不同。一般储粮害虫体内的含水量约为其体重的46%-92%,幼虫体内含水量较高,成虫较低,甲壳类害虫的含水量比蛾类害虫低。储粮害虫水分不足或缺水会导致储粮害虫生命活动终止或死亡。

1、水分对储粮害虫的影响

不同储粮害虫对水分和环境湿度的要求不同,豆象蛹的羽化时间,在湿度为100%时需要22 天,当湿度降低为44.6%时仅需14 天,而且寿命也会随着湿度的降低而延长;黑菌虫喜欢高湿的环境,30℃时发育速度随湿度的增高而加快,湿度为84%-85%时,完成一代平均为188.2 天,当湿度达到100%时,完成一代仅需44 天;米象的生长繁殖也与环境湿度有很大关系,其只有在湿度为60%以上的环境中才能产卵;黄粉虫在低湿度条件下(20%),每头雌虫仅产卵4 粒,当湿度增加至65%时,每头雌虫的产卵数量可达102 粒。

2、温度、湿度对储粮害虫的综合影响

温度与湿度相互联系且不可分割,对储粮害虫产生综合影响。实践证明,不同的温度、湿度组合对储粮害虫的生长、繁殖和发育将产生不同影响。有研究表明,将温度、湿度条件分别控制在38.5-41.5℃和60%-80%,可以有效控制巴西豆象的生长繁殖。在适宜的温度条件下,高温高湿比低温低湿对储粮害虫的生长发育有利;而在不适宜的温度条件下,则高温对储粮害虫的生长发育不利。

3、利用湿度水分防治储粮害虫的研究

国内外科技工作者对湿度及水分对储粮害虫的影响作了大量的研究。刘璐等[2]研究了不同湿度条件对马六甲肉食螨生长发育的影响,发现湿度对马六甲肉食螨雄螨的成螨期和发育总历期有显著影响。吕建华等[3]研究了玉米象与湿度的关系,发现粮食水分与玉米象的死亡率成负相关,同时在一定的水分范围内,产卵数量与粮食水分成正相关。王殿轩等[4]也研究了粮食水分与玉米象生长发育的关系,发现粮食水分可以在很大程度上影响玉米象的内禀增长力。李隆术研究了湿度及水分对玉米象生长发育的影响,发现玉米象在一定的水分范围内,繁殖力与水分呈正相关。赵志模研究了湿度及水分对谷斑皮蠹生长发育的影响,发现谷斑皮蠹在食物含水量只有2%时仍能繁殖,是目前研究发现的所有储粮害虫中最耐干的。

三、结语

研究影响储粮害虫生长发育的温度、湿度条件,并通过控制储粮环境中的温度、湿度条件来控制储粮害虫,进行综合防治,符合当前人们追求营养、健康以及绿色储粮的要求,能够在确保储粮安全的同时对储粮害虫进行综合防治,为绿色储粮提供有效的理论及技术支撑,具有很高的研究价值和意义。

进行储粮害虫的综合防治,必须遵循“预防为主,综合防治”的保粮方针,充分利用粮情检测、机械通风等先进储粮设施,结合秋冬季节进行的降温降水操作,春夏季节进行的内环流控温等技术,研究不同温度、湿度条件下储粮害虫的综合防治措施,兼顾“安全、经济、有效”的防治原则,制定切实合理的技术方案,不断探索储粮害虫综合防治的新技术、新方法,为绿色储粮、储粮害虫综合防治提供可借鉴的经验。