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本文聚焦储粮害虫防治,探讨诱虫灯的应用。储粮害虫种类繁多危害大,化学防治存弊端。诱虫灯基于昆虫趋光性(Phototaxis),可吸引、捕获害虫。文中介绍其原理、应用形式及技术融合,为可持续害虫管理提供思路。
引言
全球粮食储存系统通过谷仓、仓库等设施保障粮食安全。然而,收获后粮食损失严重,主要源于不科学的储存方式和生物侵害,其中昆虫是 “罪魁祸首”。目前,化学药剂(主要是磷化铝)虽能大规模防治储粮害虫,但长期使用会使害虫产生抗药性,还会造成残留危害。因此,研究人员积极探索非化学、环保的防治方法,利用光防治储粮害虫便是其中之一。
储粮害虫在全球广泛分布,能适应多样生态环境。全球已识别约 600 种,约 100 种对储粮造成严重经济损失。这些害虫主要属于鞘翅目(如甲虫、象鼻虫、钻蛀虫)、鳞翅目(蛾类)和啮目(书虱)。常见的储粮害虫有米蛾(Corcyra cephalonica (Stainton))、谷斑皮蠹(Trogoderma granarium Everts)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum (Herbst))等。它们会导致储粮在质量和数量上的双重损失,根据危害程度和取食习性可分为不同类别。
传统的储粮害虫防治方法包含预防性和治疗性策略,例如定期检查和轮换库存,减少粮食长期储存时间,降低虫害风险。现代防治手段多样,涵盖物理方法(如微波、射频处理)、机械陷阱、利用生物制剂(捕食者、寄生蜂、病原体)以及植物提取物(挥发性有机化合物、精油)等。不过,有效的非化学防治策略仍有需求。物理防治还包括保持卫生、控制温度和通风等,通过改变储存环境抑制害虫传播。
诱虫灯结合物理和机械措施,是一种环保有效的防治方法。它利用光源吸引并捕获害虫,降低害虫种群数量,且不使用化学药剂。诱虫灯可针对特定害虫种类设置,干扰其生命周期,预防虫害。使用时配合其他物理方法,能提升整体防治效果。同时,定期监测和维护诱虫灯对保证其效果至关重要。诱虫灯的原理基于昆虫的趋光性,这一特性在害虫防治项目中具有重要应用价值。
昆虫的趋光行为
趋光行为是指生物对光刺激产生的移动反应,这在昆虫生态和进化中意义重大。当生物朝着光源移动时,属于正趋光性;反之,远离光源则为负趋光性。早在一百多年前,人们就在真核光合自养生物中发现了趋光性的迹象。昆虫同样会对光产生移动反应。
趋光性的影响
诱虫灯中的光源是吸引昆虫的重要工具,能减轻虫害,降低对储粮的损害。利用昆虫趋光性的诱捕方法,可将害虫从储粮处引开并捕获,减少害虫数量,降低潜在危害。不过,昆虫对人造光的趋光反应会受环境和生理因素影响。
受关注的光
昆虫对从紫外线(UV)到近红外(NIR)的光谱反应各异。紫外线是波长在 10nm 至 400nm 的电磁辐射,由太阳自然发射,可分为 UVA、UVB 和 UVC,不同类型波长不同,作用也有差异。紫外线在医学、杀菌和害虫防治等领域应用广泛。
储粮害虫的趋光性
广义而言,趋光性是生物对光梯度的反应,表现为正向或负向移动。昆虫通常拥有对紫外线、蓝光和绿光敏感的光感受器。灯光产生的高温会对昆虫产生亚致死效应,比如降低其活动能力、繁殖力,减少后代存活率。
光在储粮害虫管理中的应用
害虫的视觉范围在紫外线(350nm)到红光(700nm)之间。过去,白炽灯泡或汞蒸气灯泡常用于诱虫灯,但近年来,发光二极管(LED)因其优势逐渐受到青睐。在田间,不同功率(4W 至 1500W)的灯泡用于害虫防治,包括普通灯泡等。
粮食储存中的诱虫灯
早期的昆虫诱虫灯自出现以来,在田间和储存环境中都经历了显著改进。传统诱虫灯结构简单,由光源和漏斗或收集室组成,虽能捕获害虫,但会误杀天敌。如今,诱虫灯的设计不断优化。
太阳能诱虫灯
太阳能诱虫灯属于小型光伏系统,利用太阳能模块将阳光转化为电能,白天存储在电池中,夜晚为诱虫灯供电。太阳能板收集阳光,电池储存能量,夜间 UV LED 利用储存的能量发光,吸引夜间活动的昆虫。有人开发了自动控制系统,可实现夜间自动开启。
诱虫灯与现代技术的融合
现代技术的发展为诱虫灯带来变革。传统诱捕方法精准度和效率有限,而人工智能(AI)和机器学习(ML)等先进技术的融入,开创了诱捕技术的新时代。
诱虫灯的进展
害虫防治领域的新进展改进了诱虫灯技术。有研究评估了粘性诱虫灯在拦截运输集装箱中入侵害虫的效果,考察了其吸引多种昆虫的能力,以及在空箱和载货箱中的表现,并探讨了最佳诱捕密度。研究涉及多种害虫,如粉斑螟(Cadra cautella)、果蝇(Drosophila melanogaster)、玉米象(Sitophilus zeamais)等。
结论
光源在多种环境中对防治害虫具有重要作用。可通过大量诱捕和对不同储粮害虫进行趋光监测来利用光源。夜间活动的昆虫在灯光下会出现迁移减少、聚集在光源附近、交配等行为。诱虫灯在夜间效果显著,多数昆虫偏好黑光。合理利用人造光,能有效防治储粮害虫,减少储粮损失,保障粮食安全。未来,随着技术发展,诱虫灯有望更加智能化、高效化,在可持续害虫管理中发挥更大作用。