综述:储粮害虫检测与监测技术及系统
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时间:2025年10月11日
来源:Pest Management Science 3.8
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本综述系统分析了储粮害虫快速检测技术,重点评述了诱捕(光、色、信息素)、X射线成像、声传播、机器视觉、光谱学、电导率及挥发性有机物(VOCs)等方法的效能与局限,并对相关硬件软件系统进行了深入探讨,为害虫防控装备研发提供了重要理论依据与实践参考。
据统计,全球因害虫危害造成的粮食损失约占粮食总产量的10–30%。害虫危害不仅导致粮食数量减少,还造成其营养价值下降。传统的害虫检测方法存在延迟等缺点,因此,快速检测已成为粮食害虫防治工作的关键环节。准确检测害虫危害程度能够及时采取防控措施,从而显著减少粮食损失。诱捕技术是害虫快速检测的重要辅助工具。
本研究分析了针对储粮害虫的光诱、色诱和信息素诱捕方法。这些方法通过利用害虫的趋性,将其引诱至特定装置进行捕获和计数,为实现害虫的早期发现和种群监测提供了有效手段。
除了诱捕技术,该综述还深入探讨了多种快速检测技术的原理、有效性及局限性。
X射线成像(X-ray imaging)技术能够穿透粮粒,检测其内部隐蔽性害虫的侵染情况,实现无损检测。
声传播(acoustic transmission)技术通过捕捉害虫活动(如取食、爬行)产生的声音信号来诊断害虫的存在,但对环境背景噪声较为敏感。
机器视觉(machine vision)技术利用图像采集和处理算法,自动识别粮粒表面的害虫特征或损伤痕迹,具有自动化程度高的优点。
光谱学(spectroscopy)技术(包括近红外、高光谱等)通过分析粮食与害虫相互作用的特征光谱,快速鉴定害虫侵染及其程度。
电导率(electrical conductivity)方法依据害虫侵染导致的粮粒电学特性变化进行检测,操作相对简便。
挥发性有机物(VOCs)检测则通过分析害虫本身或其危害粮食后释放的特异性气味物质,来实现早期预警。
该研究还广泛分析了与上述最新快速检测技术相关的硬件和软件系统。这些系统对于实现快速检测至关重要,包括传感器数据采集模块、信号处理单元、数据分析算法以及人机交互界面等。高效的软硬件系统集成是提升检测准确性、速度和自动化水平的核心。
本综述为未来粮食害虫防治相关设备及检测装备的研发提供了理论支持和实践参考。所总结的方法学与实施策略亦可扩展应用于其他农业害虫防治领域。
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