7種主要儲糧害蟲耐低溫能力研究

霍鳴飛，呂建華，王殿軒，王鵬杰

（河南工業大學 糧油食品學院，糧食儲藏與安全教育部工程研究中心，糧食儲運國家工程實驗室，河南 鄭州 450001）

7種主要儲糧害蟲耐低溫能力研究

霍鳴飛，呂建華*，王殿軒，王鵬杰

（河南工業大學 糧油食品學院，糧食儲藏與安全教育部工程研究中心，糧食儲運國家工程實驗室，河南 鄭州 450001）

在實驗室研究了7種重要儲糧害蟲赤擬谷盜Tribolium castaneum Herbst、銹赤扁谷盜Cryptolest ferrugineus（Stephens）、鋸谷盜 Oryzaephilus surinamensis（Linnaeus）、煙草甲 Lasioderma serricorne（Fabricius）、谷蠹 Rhyzopertha dominica（Fbricius）、米象 Sitophilus oryzae（Linnaeus）、藥材甲Stegobium paniceum（Linnaeus）成蟲對不同低溫條件的耐受性。試驗分別設置6個不同的溫度梯度（5、0、-5、-10、-15、-20 ℃）。在 5 ℃條件下分別處理 2、4、6、8、10、12、14、16 d；在 0 ℃條件下分別處理 30、60、90、120、150、180、210、240 h；在-5 ℃條件下分別處理 5、10、15、20、25、30 h；在-10 ℃條件下分別處理 1、2、3、4、5、6 h； 在-15 ℃條件下分別處理 20、40、60、80、100、120 min；在-20℃條件下分別處理5、10、15、20、25、30 min。記錄7種試蟲在不同低溫下處理不同時間的死亡率。研究結果表明，5℃低溫處理16 d，7種試蟲除藥材甲、銹赤扁谷盜、谷蠹有極少量存活以外，其余均全部死亡。0℃低溫處理240 h，7種試蟲死亡率均達到100%。-5℃低溫處理30 h，7種試蟲除赤擬谷盜、鋸谷盜、銹赤扁谷盜、谷蠹有極少量存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。-10℃低溫處理6 h，7種試蟲除鋸谷盜、銹赤扁谷盜有極少量存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。-15℃低溫處理240 min，7種試蟲死亡率均達到100%。-20℃低溫處理30 min，7種試蟲除銹赤扁谷盜有極少數存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。

低溫處理；安全儲糧；儲糧害蟲

0 引言

長期以來，全世界對儲糧害蟲主要采取以磷化氫熏蒸的化學防治手段[1-2]。此方法雖然高效，但隨著全社會對食品安全的日益關注，加上近年來出現多起由于害蟲耐藥性增強導致熏蒸失敗的案例和磷化氫泄露所引起的生產安全事件，迫使人們開始尋找非化學的、安全的、綠色的儲糧害蟲防治方式[3-6]。低溫防治因其具有對環境友好、易操作、無危險物質殘留、有利于長期保持儲糧品質等優點，已經成為一種非常重要的化學防治替代方式。世界各國也將低溫儲糧作為綠色生態儲糧的主要方式加以推廣應用[7-9]。

昆蟲是變溫動物，環境溫度的變化顯著影響昆蟲的生長發育、存活及其他基本行為。儲糧害蟲生活在儲糧環境中，其體溫會隨著環境溫度的改變而改變[10-13]。合理調整儲糧環境溫度、保持適當的處理時間徹底殺滅害蟲是實施綠色儲糧、科學儲糧的有效方式。低溫防治儲糧害蟲是利用倉外冷源通風降溫或機械制冷等方式降低儲糧環境溫度，改變儲糧環境，抑制害蟲體內保護酶的活性、減少蟲體新陳代謝導致害蟲死亡[14-15]。上世紀末，德國首次提出機械制冷低溫儲糧，研發出了谷物冷卻機，現德國糧食倉儲業普遍采用機械制冷儲糧技術，大部分化學藥劑的使用已完全被代替[16]。目前，世界上已有包括美國、德國、日本等50多個國家應用了低溫儲糧技術[14，17]。

赤擬谷盜Tribolium castaneum Herbst、銹赤扁谷盜Cryptolest ferrugineus（Stephens）、鋸谷盜O－ryzaephilus surinamensis（Linnaeus）、煙草甲 Lasioderma serricorne（Fabricius）、 谷蠹 Rhyzopertha dominica（Fbricius）、米象 Sitophilus oryzae（Linnaeus）、藥材甲Stegobium paniceum（Linnaeus）均屬于鞘翅目昆蟲，分布范圍廣，經濟意義重大，是世界性范圍內重要儲糧害蟲[18]。目前關于上述儲糧害蟲對低溫處理的響應機制尚缺乏深入研究，特別是關于不同低溫處理對上述害蟲致死效應研究較少[10，19－20]。作者詳細研究不同低溫下處理不同時間對赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲 L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲 S.paniceum成蟲的致死作用效果，為科學利用低溫防治儲糧害蟲，更精確地設計低溫處理參數，合理實施低溫防治儲糧害蟲，有效實施綠色儲糧、低溫儲糧提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

本試驗所用試蟲均為河南工業大學害蟲防治實驗室飼養昆蟲，包括赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜 C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲 L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum種群。因煙草甲L.serricorne與藥材甲S.paniceum成蟲期較短，故采用羽化3～5 d的成蟲供試。其他5種試蟲均使用人工飼料純化4代以上、取羽化兩周左右的成蟲供試。米象S.oryzae與谷蠹R.dominica的飼料為整粒小麥；赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲L.serricorne與藥材甲S.paniceum的飼料為全麥粉和酵母以10∶1比例均勻混合。上述7種試蟲均放置于（28±2）℃、RH（75±5）%的培養箱中培養。

1.2 主要儀器和材料

培養箱：SPX－250型，北京永光明醫療儀器廠；高低溫試驗箱：TN/GDW－010B型，無錫市泰諾試驗設備有限公司；聚四氟乙烯：上海三愛富新材料股份有限公司；普通干燥器、培養皿、罐頭瓶、大（?。┟P、小鏟、托盤、玻璃瓶、培養皿、剪刀、表面皿、標簽紙、濾紙剪刀、離心管等。

1.3 試驗方法

根據前期預備試驗結果，將高低溫試驗箱分別調試到 5、0、－5、－10、－15、－20 ℃，分別隨機選取赤擬谷盜、煙草甲、藥材甲、鋸谷盜、銹赤扁谷盜、谷蠹、米象成蟲20頭裝入帶孔的離心管中進行低溫處理。在 5 ℃條件下分別處理 2、4、6、8、10、12、14、16 d；在 0 ℃條件下分別處理 30、60、90、120、150、180、210、240 h； 在－5 ℃條件下分別處理 5、10、15、20、25、30 h；在－10 ℃條件下分別處理 1、2、3、4、5、6 h；在－15 ℃條件下分別處理 20、40、60、80、100、120 min； 在－20 ℃條件下分別處理 5、10、15、20、25、30 min，記錄7種試蟲在不同低溫下處理不同時間的死亡率。每個處理重復3次。

1.4 數據處理

使用Microsoft Excel與SPSS20.0軟件對試蟲的死亡率數據進行方差分析（ANOVA）分析，檢驗結果的可信度，采用Duncan法對數據間差異顯著性進行比較。

2 結果與分析

2.1 經5℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表1可以看出，在5℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜 O.surinamensis、煙草甲L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升。當處理時間在12 d以上時，7種試蟲均受到顯著影響，其死亡率達60%以上，其中赤擬谷盜T.castaneum、鋸谷盜O.surinamensis、米象S.oryzae死亡率達到100%。當處理時間延長至16 d時，7種試蟲除藥材甲S.paniceum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、谷蠹R.dominica有極少量存活以外，其余均全部死亡。故5℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在16 d以上。

2.2 經0℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表2可以看出，在0℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜 O.surinamensis、煙草甲L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升，當處理時間在240 h時，7種試蟲死亡率均達到100%。故0℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在240 h以上。

2.3 經-5℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表3可以看出，在－5℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜 O.surinamensis、煙草甲L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升，當處理時間在30 h時，7種試蟲除赤擬谷盜T.castaneum、鋸谷盜O.surinamensis、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、谷蠹R.dominica有極少量存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。故－5℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在30 h以上。

表1 5℃處理對試蟲死亡率的影響Table 1 Mortality of insects exposed to 5℃%

表2 0℃處理對試蟲死亡率的影響Table 2 Mortality of insects exposed to 0℃%

表3 －5℃處理對試蟲死亡率的影響Table 3 Mortality of insects exposed to－5℃%

2.4 經-10℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表4可以看出，在－10℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲 L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升，當處理時間在6 h時，7種試蟲除鋸谷盜O.surinamensis、銹赤扁谷盜C.ferrugineus有極少量存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。故－10℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在6 h以上。

2.5 經-15℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表5可以看出，在－15℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜 C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲 L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升，當處理時間在120 min時，7種試蟲死亡率均達到100%。故-15℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在120 min以上。

表4 -10℃處理對試蟲死亡率的影響Table 4 Mortality of insects exposed to-10℃%

表5 -15℃處理對試蟲死亡率的影響Table 5 Mortality of insects exposed to-15℃%

2.6 經-20℃低溫處理不同時間對試蟲死亡率的影響

由表6可以看出，在-20℃低溫處理條件下，隨著處理時間的延長，赤擬谷盜T.castaneum、銹赤扁谷盜 C.ferrugineus、鋸谷盜O.surinamensis、煙草甲 L.serricorne、谷蠹 R.dominica、米象 S.oryzae、藥材甲S.paniceum的死亡率逐漸上升，當處理時間在30 min時，7種試蟲除銹赤扁谷盜C.ferrugineus有極少數存活以外，其他試蟲死亡率均達到100%。故-20℃低溫防治7種重要儲糧害蟲最佳處理時間應控制在30 min以上。

表6 -20℃處理對試蟲死亡率的影響Table 6 Mortality of insects exposed to-20℃%

3 結論

研究表明，在 5、0、-5、-10、-15、-20 ℃處理條件下，7種試蟲對低溫的耐受能力由強至弱依次為銹赤扁谷盜 C.ferrugineus、谷蠹 R.dominica、鋸谷盜 O.surinamensis、米象 S.oryzae、煙草甲 L.serricorne、藥材甲S.paniceum、赤擬谷盜 T.castaneum。這也符合在當前生產中銹赤扁谷盜最難以防治的實際情況。

通過對昆蟲耐低溫能力的研究，可以摸清楚在不同低溫條件下最有效地防治害蟲所需要的最佳處理時間。因此，本文的研究結果可為在儲糧環境中有效實施低溫殺蟲提供參考依據。

儲糧害蟲生活在一定的儲糧環境中，與周圍環境互相依存、相互影響。采取適當措施，使儲糧環境不利于害蟲的生長發育，就能達到有效防治害蟲的目的。

安全、有效、經濟、環保的殺蟲方式是今后儲糧害蟲防治研究的主要發展方向。低溫防治害蟲是一種環保、清潔、可持續發展的物理殺蟲方式，并且可以與生物防治或少量化學防治手段相結合使用。未來低溫防治儲糧害蟲將會替代很大一部分化學防治手段，在儲糧害蟲防治領域有很大的發展空間。

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THE STUDY ON THE COLD TOLERANCE OF SEVEN MAIN STORED GRAIN INSECTS

HUO Mingfei，LV Jianhua，WANG Dianxuan，WANG Pengjie
（School of Food Science and Technology，Engineering Research Center of Grain Storage and Security of Ministry of Education，Grain Storage and Logistics National Engineering Laboratory，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）

The cold tolerance of seven important stored-grain insects，Tribolium castaneum Herbst，Cryptolest ferrugineus （Stephens），Oryzaephilus surinamensis （Linnaeus），Lasioderma serricorne（Fabricius），Rhyzopertha dominica（Fbricius），Sitophilus oryzae（Linnaeus），and Stegobium paniceum（Linnaeus） adults，was studied in the laboratory.The experiments were conducted at six different temperatures:5，0，-5，-10，-15 and-20 ℃.The insects were treated at 5 ℃ for 2，4，6，8，10，12，14，and 16 d；at 0 ℃ for 30，60，90，120，150，180，210 and 240 h；at-5 ℃ for 5，10，15，20，25 and 30 h；at-10 ℃ for 1，2，3，4，5 and 6 h；at-15 ℃ for 20，40，60，80，100 and 120 min；and at-20 ℃ for 5，10，15，20，25 and 30 min.The mortalities of seven tested adults were investigated after exposure to different low temperatures for different periods.The results showed that all the tested adults were dead after 16 d of exposure at 5℃，except very few individuals of S.paniceum，C.ferrugineus and R.dominica；all the tested adults were dead after 240 h of exposure at 0 ℃；all the tested adults were dead after 30 h of exposure at-5 ℃，except very few individuals of T.castaneum，O.surinamensis，R.dominica and C.ferrugineus；all the tested adults were dead after 6 h of exposure at-10 ℃，except very few individuals of C.ferrugineus and O.surinamensis；all the tested adults were dead after 240 min of exposure at-15℃；all the tested adults were dead after 30 min of exposure at-20℃，except very few individuals of C.ferrugineus.

low temperature treatment；safe grain storage；stored grain insects

S379.5

：B

1673-2383(2017)04-0101-06

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170828.0857.038.html

網絡出版時間：2017-8-28 8:57:27

2017-03-06

國家自然科學基金項目（U1604115）；2015糧食公益性行業科研專項（201513002）；河南省教育廳科學技術研究重點項目（16A210017）；谷物資源轉化與利用省級重點實驗室開放課題（001255）

霍鳴飛（1993—），男，天津人，碩士研究生，主要從事儲糧害蟲綜合治理研究。

*通信作者