浅圆仓储藏进口大豆嗜虫书虱种群发展模型研究

◎ 吴宗霖，马国平，王 彬，张艺林，王凯巍，岳昶帅

（中央储备粮新郑直属库有限公司，河南 新郑 451100）

大豆（Glycine max）属豆科蝶形花亚科大豆属，在我国栽培历史超3 000 年之久，品种逾3 万。我国是大豆消费大国，自20 世纪90 年代，我国就成为主要的大豆进口国，且进口量持续增长，2021 年我国大豆进口量达9 652 万t[1]。进口大豆存在水分和杂质含量较高等问题会影响大豆的储藏，滋生如嗜虫书虱（Liposcelis entomophilaEnderlein）、玉米象（Sitophilus zeamaisMotschulsky）和印度谷螟（Plodia interpunctellaHübner）等害虫，威胁大豆储粮安全[2-3]。嗜虫书虱隶属于啮虫目（Psocoptera）、书虱科（Liposcelididae）、书虱属（Liposcelis），是一种世界范围内广泛分布的重要储藏物害虫，其食性广泛，可取食谷物、面粉、干果等[4-7]。嗜虫书虱在储藏物中为害迅速，不仅造成储藏物品质损失，大量暴发时还会引起粮食霉变，严重威胁储粮安全。嗜虫书虱亦可携带和传播病菌，威胁人们身体健康[8-10]。因此，进一步明确环境因素对书虱种群增长的影响对于种群预测预报和生态防治策略的制定均具有重要的意义。嗜虫书虱喜潮湿温暖环境，对高温低温均有较好的适应性，由于其特殊的生长特性以及对环境具有较强的抗逆性，已成为储粮中的优势种群[11-14]。本研究基于2022 年4 月6 日至2023 年5 月1 日试验仓内外温湿度变化结合筛检法检测嗜虫书虱数量，明确仓内（外）温湿度和粮堆平均温度与粮堆中嗜虫书虱种群密度间的关系，建立嗜虫书虱密度与仓内（外）温度、湿度和粮堆平均温度之间相应的数学模型，为实际生产中提前预防书虱暴发及采取适当防治措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仓房与粮情

试验仓房储存2022 年生产的美国进口大豆，完整粒率为79.1%，水分含量为10.8%，杂质为1.0%。

1.2 检测点设置

在仓周均匀设置4 个检测区域，在仓中心区域均匀设置1 个检测区域，各检测点取样量为1 kg，检测点设置如图1 所示。参照GB/T 29890ü 2013 规定操作方法进行筛检。

图1 大豆粮堆表层嗜虫书虱检测区域和检测点设置示意图

1.3 数据收集

在2022 年4 月6 日至2023 年5 月1 日 期间统计试验仓内外温湿度、平均粮温和检测区域中的嗜虫书虱数量，检测时间、次数相同，每28 d 为1 个周期。

对每个检测点在不同时间的嗜虫书虱发生情况分别检测并记录，取样筛检法按每千克大豆样品中嗜虫书虱头数计，单位为头/kg。参照GB/T 29890ü 2013，虫粮等级划分及等级指标见表1。害虫密度≤5头/kg时，虫粮等级为基本无虫粮；害虫密度为6～30 头/kg 时，虫粮等级为一般虫粮；害虫密度＞30 头/kg 时，虫粮等级为严重虫粮。

表1 虫粮等级划分及等级指标表

2 结果与分析

2.1 仓内温湿度对嗜虫书虱发生动态的影响

检测期间，在试验仓检测到的嗜虫书虱密度变化和仓内温湿度变化见图2、图3。全年仓内嗜虫书虱密度为2～18 头/kg，仓内温度在4.50～32.10 ℃，全年平均温度为18.54 ℃，2022 年8 月22 日仓内温度最高，为32.10 ℃，此时嗜虫书虱密度为12 头/kg；2022 年12 月12 日仓内温度最低，为4.50 ℃，此时嗜虫书虱密度为3 头/kg。试验仓全年仓内相对湿度在42.00%～71.00%，全年仓内平均相对湿度为60.26%，2022 年5 月30 日仓内相对湿度最高，可达71.00%，此时嗜虫书虱密度为8 头/kg；2022 年6 月27 日仓内相对湿度最低，为42.00%，此时嗜虫书虱密度为7 头/kg。

图2 仓内湿度变化与嗜虫书虱密度变化关系图

图3 仓内温度变化与嗜虫书虱密度变化关系图

2.2 仓外温湿度对嗜虫书虱发生动态的影响

检测期间，在试验仓检测到的嗜虫书虱密度变化和仓外温湿度变化见图4、图5。全年仓外温度在4.00～30.00 ℃，全年平均温度为15.80 ℃，2022 年8 月22 日仓内温度最高，为30.00 ℃，此时嗜虫书虱密度为12 头/kg；2023 年2 月6 日仓内温度最低，为1.00 ℃，此时嗜虫书虱密度为2 头/kg。仓外相对湿度在28.00%～100.00%，全年平均相对湿度为68.00%，2023 年4 月3 日仓外相对湿度最高，可达100.00%，此时嗜虫书虱密度为6 头/kg。2022 年5 月2 日和2023 年12 月12 日仓外相对湿度最低，为28.00%，此时嗜虫书虱密度均为3 头/kg。其中，2022 年5 月30 日至2022 年11 月14 日，仓外相对湿度为44.00%～89.00%，仓外温度为5.00～30.00 ℃。

图4 仓外湿度变化与嗜虫书虱密度变化关系图

图5 仓外温度变化与嗜虫书虱密度变化关系图

2.3 平均粮温对嗜虫书虱发生动态的影响

检测期间，在试验仓检测到的嗜虫书虱密度变化和平均粮温变化见图6。全年日平均粮温在9.50～24.10 ℃，2022年8月22日平均粮温最高，为24.10 ℃，嗜虫书虱密度为12 头/kg。2023 年2 月6 日平均粮温最低，为9.50 ℃，嗜虫书虱密度为2 头/kg，虫粮等级为基本无虫粮。

图6 平均粮温变化与嗜虫书虱密度变化关系图

2.4 仓内外温湿度和平均粮温与嗜虫书虱发生动态的模型预测

由图7、图8 和表2 可知，在仓内、仓外不同的环境条件下，湿度（x）、温度（y）、平均粮温（z）与嗜虫书虱密度（M）之间关系的回归方程分别为M=-13.07+0.08x-0.32y+1.37z、M=-6.85-0.02x-0.28y+1.26z。回归方程中，仓内湿度系数值（+0.08）大于0，仓外湿度系数值（-0.02）小于0，说明仓内湿度与嗜虫书虱密度呈正相关，仓外湿度与嗜虫书虱密度呈负相关；仓内温度系数值（-0.32）和仓外温度系数值（-0.28）均小于0，说明仓内温度和仓外温度与嗜虫书虱密度均呈负相关；平均粮温的系数值（+1.37、+1.26）均大于0，说明平均粮温与嗜虫书虱密度呈正相关。

表2 仓内外温度、湿度和平均粮温与嗜虫书虱密度关系的回归方程表

图7 仓内温度、湿度和平均粮温与嗜虫书虱密度的回归曲线图

图8 仓外温度、湿度和平均粮温与嗜虫书虱密度的回归曲线图

3 结论

在害虫防治过程中，嗜虫书虱防治难度较大，而环境温湿度对嗜虫书虱的生长发育有显著影响[15-18]。环境温度和湿度既是书虱种群增长的决定性因素，也是储粮害虫检测主要参数。通常情况下，书虱种群能够成长的温度为22.5～42.0 ℃，适宜湿度为70%～80%，湿度低于50%不能存活[9]。REES 等[19]研究表明，在RH 60%条件下，当温度低于21 ℃或高于30 ℃时书虱将不能繁殖后代。WANG 等[20]报道指出，在RH 75%～80%环境中，温度低于27.5 ℃或高于30 ℃时书虱世代存活率均显著下降，认为较低温度及过高温度均不利于嗜虫书虱的存活。本研究发现，不同月份对嗜虫书虱密度的影响明显，在2022 年5 月30 日至2022 年11 月14 日，试验仓中发现的虫粮较多，此时应该重点关注嗜虫书虱的防治工作。

储粮书虱具有个体微小、爬行速度快等特点，因此难以应用诱捕技术[21-22]。目前对于储粮书虱类的研究较少，现行储粮技术规范中规定的虫粮等级标准中也缺乏关于书虱数量与虫粮等级的内容[23]。本文结合试验仓完备的仓内外温湿度检测系统，分别构建出了仓内温湿度和平均粮温对虫口密度的关系模型与仓外温湿度和平均粮温对虫口密度的关系模型（仓内：M=-13.07+0.08x-0.32y+1.37z；仓外：M=-6.85-0.02x-0.28y+1.26z），利于实仓储藏中通过仓内外温湿度、平均粮温等环境因子的变化预测仓内嗜虫书虱的虫口密度，为合理实施大豆仓储藏期间虫害的早期预测预报及综合防治提供参考依据。