汪中明：储粮害虫诱集技术研究进展-yb亚博全站首页

汪中明齐艳梅李燕羽曹阳

在粮食产后储藏各环节中，储粮害虫的危害十分严重，据有关资料介绍，储粮害虫造成的粮食损失率在全球平均达10％左右，因此各级粮食仓储部门都十分重视储粮害虫的防治工作。在防治过程中，粮虫种群动态监测及虫口密度检查是防治工作的重要依据。利用储粮害虫的视觉、嗅觉、以及信息素等生理特征及生活习性而建立的诱集技术已被广泛应用于害虫监测。近年来，随着基础研究的深人材料科学的发展，各项诱集技术的诱集效果得到大幅提升，逐渐成为一种粮虫情检测方法，可为害虫的综合防治提供科学的决策依据；同时诱集技术也是一种非化学防治方法，可以与杀灭技术的结合来降低仓库内害虫的种群密度，从而减少因害虫危害而造成的经济损失，并具有生态、环保等优点，将成为综合防治体系中的重要手段之一。本文简要综述目前国内外储粮害虫诱集技术的最新研究进展，以期为储粮害虫防治研究提供一些参考。

1 基于害虫视觉的色彩诱集技术

昆虫对颜色的趋性是其在进化过程中形成的主要特征之一，利用昆虫对颜色的趋性进行害虫防控具有低毒、环保的特点。随着无公害农产品生产及害虫综合防治科学的发展，害虫对颜色的趋性及其应用技术研究取得较大进展。大量研究表明，黄色对大多数害虫均有吸引作用，其次吸引害虫种类较多的颜色是白色和蓝色。红色和绿色均只对几种害虫有吸引作用。

利用害虫的趋色性，将颜色与一定的材料结合而形成的粘虫色板，随着材料技术的发展，粘虫色板制作越来越精良。目前最为环保的新型化工材料为eva混炼胶，它不易燃、无毒、无味，耐风吹、日晒以及雨淋。

粘虫色板在实际应用中的悬挂高度、放置方向、粘虫色板规格大小、田间布置密度等多种因素，对诱集效果均会产生不同程度的影响。目前，利用害虫趋色性及其应用的研究中，尚未见对仓储害虫的相关报道。

2 基于害虫视觉对不同波长光波的光诱技术

昆虫光趋性是指昆虫通过其视觉器官(复眼和单眼)中的感光细胞对特定范围光谱产生感应而表现出定向活动的现象。多数种类的昆虫存在趋光行为，这对于寻找食物、异性交配和搜寻产卵场所等活动起着重要作用。对害虫趋光性的充分了解和研究，可以应用于害虫的采集、监测、治理等各个环节。

2.1 害虫对光谱的选择性

单色光趋性生物测定实验可以直观地证明昆虫在光谱敏感性上的差异与相似点。各国学者对此进行了大量的研究，大多数害虫的光谱敏感区多集中在波长较短的紫外线(uv)、紫光和绿光区域。近年来开始有关于仓储害虫趋光性研究的报道，比如不同波长的灯光对烟草甲有不同的驱避作用，其中蓝色(470nm)的驱避效果最好；而蓝色光对米象和印度谷螟的吸引力最强；赤拟谷盗的光敏感区也基本集中在紫外和紫光区域。2种或多种波长的单色光混合后会产成复色光，昆虫对复色光的反应比单色光复杂。不同昆虫对不同波长组合的复色光有不同的反应。

2.2 光强度对昆虫趋光性的影响

光的强度能影响昆虫的趋光行为，昆虫对光波的选择性随光的强度变化而变化。所以在害虫诱捕中，除了光谱的组合，还要注意光强度。

2.3 影响光趋性的其它因素

昆虫光趋性是受多种因素协同影响的行为，除了受到视觉器官的限制外，还有昆虫生理、温度等因素的影响。

同一种昆虫的性别、虫龄和取食情况对光源的趋性均有不同的表现。昆虫生理状态也会随着季节和环境的变化而变化，在不同的季节测定某些昆虫趋光性行为会有不同的结果。

温度是影响昆虫趋光行为的另一重要因素，一定范围内温度越高，趋光性越强。当温度低于20℃，光丧失诱集作用，可能是由于温度使昆虫小眼的瞳孔产生了变化。在一定的温度范围之间，瞳孔发生缓慢的、反复不定的变化，这种现象在重叠复眼中非常普遍。

2.4 昆虫光趋性应用进展

利用光趋性防治和监测昆虫是一种高效的、环保的方法，人们利用昆虫趋光性对害虫进行防治的历史由来已久，最常见的方法就是在夜间使用诱虫灯。诱虫灯的应用研究从上个世纪中期开始，大约经历了普通灯光、黑光灯和高压汞灯、双波灯以及频振灯和led灯四个阶段。

近年来，随着各国学者对害虫趋光性的深入研究，以及光源技术的发展，更多的研究则集中在新一代的频振灯和led单波灯。

频振灯突破了昆虫远距离无法感知光线的局限性，采用“近光远波”的方式对昆虫进行诱集，诱虫种类广泛，效果良好。研究表明频振式诱虫灯可诱杀的昆虫种类极广，灯下害虫达5目10科18种，其中对鳞翅目和鞘翅目害虫的诱集效果最好，对半翅目害虫、双翅目害虫诱集效果一般。

单波灯是一种能发出针对害虫趋性敏感的波谱范围光线的诱虫灯，常用的光源为发光二极管(led)，其光色较纯，具有波长窄、亮度高、热量低、耗电量低、使用寿命长等特点。单波灯可针对特定害虫改变发光波谱范围，能最大限度的杀灭害虫，保护益虫。国内外均有将led灯光诱捕器应用于储粮害虫防治的研究报道。

3 基于害虫嗅觉的食源物质诱集技术

食物引诱剂是一种利用寄主挥发物对昆虫的引诱作用开发的，它可以是混合物或者单一成分，可以是对害虫具有引诱作用的直接寄主，也可以是从寄主挥发物中分离鉴定出来的对昆虫有引诱作用的化学成分。

3.1 储粮害虫引诱剂的食物种类

3.1.1 直接食物引诱剂

食物引诱剂种类繁多，理论上凡是昆虫能够取食的食物都可以应用，英国应用内含食物的诱饵袋监测和监控储粮害虫已经多年，并且已经成功在商业上应用。各国研究者对各种储粮害虫的食物引诱剂进行了筛选，使用较多的食物引诱剂主要有：玉米、稻谷、糙米、小麦、碎麦、小麦胚、燕麦片、小麦粉、碎花生、洋槐豆、发酵啤酒花、大豆油麦芽、棉花种子、麦芽果等。有一些食物还会对害虫产生驱避作用。

3.1.2 植物油对储粮害虫引诱作用

植物精油对某些昆虫具有引诱作用及生长发育抑制作用，如延长幼虫发育历期、减少产卵数、增加死亡率或引起不正常的变态等。常见的植物油引诱剂有麦胚油、芝麻油、燕麦油、玉米油、花生油、豆油、椰子油、向日葵油、矿物油等。

3.1.3 食物引诱剂化学成份的研究

寄主植物通常是含有多种挥发物的成分，例如小麦的挥发物就有300多种，但是昆虫并不是对每一种挥发物都敏感，而是针对其中某一种挥发物或者几种挥发物的混合物非常敏感，有的时候甚至对混合物的比例都具有特别的要求，这是由于不同昆虫在与寄主植物间长期适应而导致的结果，但是真正对昆虫起定向作用的仅为一种或几种特异性的化合物。许多植物散发出来的气味物质经分析大多是分子质量为100～200u的短链烃、醇、醛、酮、酯、萜烯类化合物、脂肪酸和杂环化合物等。不同种和亚种的粮食，其气味挥发物中成份大致相同，仅在量和某些特殊成份上有差异。已报道的存在于不同作物中对多种不同储粮害虫具有吸引作用的成份包括已酸、1一辛烯一3一醇、戊醛、(e)一2一壬烯醛、苯甲醛、甘油三酸酯、辛酸、[顺]一3一己醛等。

3.2 食物引诱剂特性

食物引诱剂对储粮害虫的诱集效果与它的性状、浓度、水分含量等特性相关。研究表明食物引诱剂的性状能够明显地影响引诱效果。比如，小麦籽粒失去外壳的保护后比有外壳容易吸引害虫，而破碎的籽粒比没有外壳的籽粒更容易吸引害虫。有些储粮害虫在含破碎的谷物的粮堆里生长得更好。

虽然昆虫的触角接受器能够感受一个分子的活性分子物质，但引起昆虫对该化学物质的趋向活动还是需要一定量的浓度。在储粮害虫中，大量储粮散发的气味可以显著吸引到多种储粮害虫。

研究表明，储粮害虫能从周围空气中被动吸收水分，是其身体内水分的重要来源。因此食物水分或环境湿度可影响害虫的生长发育和分布，含较高水分的诱饵可能增加对害虫的引诱效果。

3.3 影响食物引诱剂的因素

除了食物引诱剂本身的特性外，昆虫的生理状态、储粮微生物的作用、光照条件等因素也会对食物引诱剂的吸引力的大小产生一定的影响。有些昆虫的性别、产卵反应以及饥饿状态等生理特性都会影响食物的诱集效果。

粮食微生物对食物引诱剂吸引效果的影响更加复杂。真菌可能会导致其侵染的种子产生气味，或者感染真菌本身产生的气味物质吸引害虫。另外，食物类型、添加微生物(酵母)、添加营养成分、蒸煮、光线条件等都能影响害虫对食物的选择。

4 基于害虫化学信息素的诱集技术

昆虫的化学通讯方式是由昆虫本身的某些特殊腺体分泌到体外的一种或数种能刺激、诱导、调节或抑制同种其它个体的生殖、发育或行为等活动的微量化学物质，这种物质就叫信息素。昆虫信息素主要包括：性信息素、聚集信息素、告警素和追踪素。

4.1 储粮害虫信息素的鉴定与合成

在过去的40年，大约40种仓储害虫的天然和半化学合成的信息素已被鉴定或合成。信息素诱集与其它的诱集方法相比有很高的敏感性和特异性。

对于仓储害虫来说，通常有两种关于通讯和繁殖的方式：一是成虫的生命周期短(短于一个月)，不需要取食即可繁殖，主要通过性信息进行通讯，如螟蛾科、窃蠢科、豆象科、皮蠹科等。二是成虫的生命周期较长(长于一个月)，必须取食才可繁殖，主要是通过雄性分泌聚集激素进行长距离通讯，雄性和雌性均能被吸引，如长蠹科、鼻虫科、扁甲科、锯谷盗科、拟步甲科等。

有9个科30余种仓储害虫的信息素已经制成缓释剂型商品，如烟草甲、谷蠹、米象、赤拟谷盗、锯谷盗、黑斑皮蠹、麦蛾、印度谷螟等。这些人工合成的信息素已经广泛应用于监测、诱捕、迷失和诱杀剂。

4.2 储粮害虫信息素的应用

信息素的应用一般是将其置于不同形式诱捕器中，根据不同害虫的生物学、行为学特性，研制出多种多样的诱捕器，有皱纹纸式的、漏斗式的、粮探式的诱捕器等，且多偏重于鞘翅目仓储害虫等种类。美国、英国和日本有多家公司长期致力于诱捕器的开发和生产，如美国insect limited inc公司、trece inc公司、英国的russell fine chemicals、oecos、日本的fujinavor等公司生产的多种诱捕器和诱芯。

4.2.1 信息素用于害虫监测

信息素在储粮害虫的应用目前主要用于鳞翅目和鞘翅目害虫监测。在鞘翅目方面，用含信息素的漏斗型诱捕器能够准确地估计害虫在仓库中飞翔时的空间密度，能准确地反映其飞翔活动周期，可取代吸入型诱捕器，用于监测害虫的危害。在鳞翅目方面，信息素与不同诱捕器以及粘胶纸条结合使用，用于害虫诱捕以及季节波动调查。

4.2.2 信息素用于大量害虫诱捕

当漏斗状诱捕器用于面粉厂等加工场所进行害虫诱捕防治，能够降低害虫危害水平，大大减少化学处理，并改善储藏物的质量。

4.2.3 信息素用于干扰害虫交配

迷向技术是一项破坏害虫两性问信息联系的技术。通过性信息素或性引诱性强的纯合物的大量散发，干扰雄虫向雌虫的定位，或者使雄虫嗅觉器官的神经元适应此种气味而不敏感，从而无法趋向雌虫，不能交配。国外有人用印度谷螟进行了试验，其结果表明，影响干扰作用和防治效果的主要因素是虫口密度和进入单位体积内信息素的量。

4.2.4 信息素与其它非化学方法联用

信息素与其它非化学方法的联合使用对粮食害虫进行防治有大量的研究报道。包括信息素与病原体(真菌、病毒)、不育剂、昆虫生长调节剂、食物引诱剂等。

用信息素把害虫引诱到含真菌孢子或者病毒颗粒的地方，然后让感染上孢子和病毒的害虫通过交配或接触而使种群感染流行病，从而降低群体的密度达到防治目的。

释放不育雄虫以降低昆虫的繁殖能力，也是一种害虫防治技术，一直受到许多昆虫工作者的重视。信息素干扰交配法与释放不育雄虫技术联合使用，可在害虫防治上发挥更大的作用。联合使用昆虫生长调节剂和性信息素防治储粮害虫有明显的增效作用。

多种害虫共存时，碎麦提取物与害虫信息素提取物混合对同种害虫的诱捕超过了单独使用碎麦提取物或同种害虫的信息素提取物的诱捕效果，而对于其它害虫的诱捕也都有较显著的增强作用。

4.2.5 信息素诱捕效果的影响因子

信息素诱捕效果的影响因子主要包括：诱捕器的摆放位置、光周期、温度以及种群密度。

诱捕器的位置取决于仓库本身以及活动空间的大小等；光周期变化对害虫信息素分泌和种内个体间行为有着很大的影响，同时也间接影响着信息素的诱虫效果；当温度变化时，昆虫对信息素的反应力会随之变化，并且载体内信息素的释放率也相应改变，并影响信息素诱捕器的诱虫效果；昆虫种群密度直接影响着昆虫死亡率、发育速率、繁殖能力以及虫体大小。

5 展望

上述四项诱集技术在近年来均取得了较大的发展和一定的突破。但总体来说，在粮虫检测、储粮害虫防治方面的研发以及推广应用上仍存在诸多问题，有待进一步深人的探索。国内一些粮库曾使用陷阱诱捕器监测代替传统的害虫监测方法，对各种仓型的储粮害虫生态学和发生规律进行了研究。虽然用诱捕器监测储粮害虫被越来越多的害虫防治工作者所了解和重视，但目前对于诱捕器的实仓监测应用仅限于一些初步的尝试。尽管这些诱捕器引诱害虫有一定的优点，如可以较快地引诱到害虫，或同样情况下引诱较多数量的害虫，但其检测到害虫的结果还不能直接作为害虫防治决策和处理依据，还需要探讨其检测结果与取样筛检结果的对应关系，对此还需要进行更多的研究。

各单项诱集技术在储粮害虫防治上的应用也还有很大的研究空间。

色彩诱集技术尚未见有在储粮害虫上研究和应用的报道；还缺乏对害虫特异光谱的筛选，在害虫测报上的适用对象及其在综防体系中的规范化操作规程的研究等方面。

灯光诱集研究上，虽然已有大量的测定害虫光谱敏感范围的研究报道，但是有些方法测定的结果并不能说明这些光谱敏感范围对害虫具有诱集作用，识别敏感光谱只是具备光趋性的充分条件，而将光趋性特性应用于害虫诱集还需要考虑更多昆虫独特的复杂生理机能。在实际应用方面，缺乏针对储粮害虫、甚至某种储粮害虫的专一性的趋光性的研究；缺乏对多种储粮害虫趋性共性的广谱性诱集技术的研究；缺乏对诱虫设备在经济性、安全性、节能和多用途等方面的深入研究。

食物引诱剂方面，已有商业化的食物引诱剂开发并投入应用，但目前研究和应用的食物引诱剂单独使用的诱集效果尚不够理想，难以达到监测和防治的目的。因此还需要不断探索和优化诱捕条件，寻求更高效的食物引诱剂。其次，很多储粮害虫所感受到的食物引诱剂具有多样性、易变性和复杂性等特点，而且，害虫嗅觉反应具有广谱性。因此，在未来的食物引诱剂技术的研究中，还需要结合多学科、多技术，克服多种因素的影响和制约。昆虫信息素方面，也仍有很大的提升空问。比如，在使用性激素的应用中，仓储昆虫性比失调，雄虫数量大大高于雌虫，且雌虫不易受性诱剂的诱捕，在诱捕上存在一些问题；迷向技术在储粮害虫防治上已有一定的研究和应用，但迷向技术要求掌握大量害虫生物学和行为学知识，包括已交配和尚未交配的雄虫和雌虫的羽化方式、扩散能力和“迷向剂”在害虫生境中的传播等。随着基础研究不断深人，迷向技术将会在储粮害虫综合防治中发挥更大的作用。

总之，任何一个单项的诱集技术都能够在储粮害虫的监测和防治中发挥作用，但是均不足以达到人们对于粮情监测以及储粮害虫控制的整体目标和要求。虽然已有针对不同诱集技术的联合应用的研究，比如食物引诱剂与信息素的联用已经取得很好的诱集效果；也有将灯光诱集与信息素联合的探索。但目前多种诱集技术的联用的研究尚有巨大的研究空间，从理论上来说，多种技术的结合有助于建立防治害虫的配套系统。充分利用昆虫的不同生理特性，了解它们之间的协同作用，探索昆虫各种行为的内在机理，为研制出更高诱集效率的技术提供理论依据，符合对害虫可持续控制的目标，在害虫综合治理中具有积极的意义。