温度与相对湿度对杀虫剂-硅藻土二元组合防治糙米中谷斑皮蠹(Trogoderma granarium)的协同效应研究

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Journal of Stored Products Research 2.7

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  本研究针对仓储害虫谷斑皮蠹(T. granarium)防治中环境因素影响杀虫剂效果的关键问题,系统评估了温度(25-35°C)和相对湿度(55%/75%)对吡虫啉(pirimiphos-methyl)、高效氯氟氰菊酯(alpha-cypermethrin)、噻虫嗪(thiamethoxam)和乙基多杀菌素(spinetoram)与硅藻土(diatomaceous earth, DE)二元组合的协同效应。发现35°C下吡虫啉/噻虫嗪(10 ppm)+DE(500 ppm)实现100%幼虫致死率,而高效氯氟氰菊酯+DE组合呈现温度负相关效应。研究为仓储害虫精准防控提供了重要环境参数依据。

  

在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,仓储害虫造成的粮食损失高达收获量的20%,其中谷斑皮蠹(Trogoderma granarium)因其极强的环境适应性和破坏力,被列为国际检疫性害虫。这种害虫的幼虫阶段能通过啃食谷物胚乳导致重量损失和营养品质下降,尤其对水稻、小麦等主粮构成严重威胁。当前防治主要依赖化学杀虫剂,但单一使用面临抗药性发展和环境条件影响药效的双重困境。更棘手的是,气候变化导致的仓储环境波动使得传统防治方案的稳定性受到挑战——温度每升高1°C,某些杀虫剂的分解速率可能成倍增加,而湿度变化则会改变昆虫体壁对药剂的渗透性。

针对这一重大农业难题,国内研究人员在《Journal of Stored Products Research》发表了创新性研究,系统评估了四种代表性杀虫剂与硅藻土(DE)的二元组合在不同温湿度条件下的协同效应。研究团队采用多因素实验设计,在25-35°C温度梯度和55%/75%相对湿度条件下,测试了有机磷类(吡虫啉)、拟除虫菊酯类(高效氯氟氰菊酯)、新烟碱类(噻虫嗪)和多杀菌素类(乙基多杀菌素)与DE的组合对T. granarium幼虫的致死效果。结果发现35°C时吡虫啉+DE组合展现出温度正相关效应,而高效氯氟氰菊酯+DE却呈现罕见的温度负相关现象,这一发现颠覆了传统认知,为仓储害虫防治提供了精准的环境参数调控依据。

关键技术方法包括:1) 标准昆虫饲养:在30°C/65%RH条件下用Basmati-370糙米连续培育5代T. granarium;2) 多因子生物测定:设置3温度(25/30/35°C)×2湿度(55%/75%RH)×3时间点(7/14/21天)的全因子实验;3) 死亡率与子代数量统计:采用概率单位分析(Probit analysis)评估剂量-反应关系。

Mortality of larvae
研究显示所有二元组合对幼虫死亡率均有显著影响(p<0.01)。吡虫啉+DE在35°C/55%RH条件下21天时达到100%致死率,其温度正效应与有机磷类药剂在高温下增强乙酰胆碱酯酶抑制有关。相反,高效氯氟氰菊酯+DE在25°C时效果最佳,符合拟除虫菊酯类"负温度系数"特性。值得注意的是,75%RH环境下多数组合药效降低,可能与高湿减弱DE的物理杀虫机制有关。

Progeny production
子代数量分析发现,除10ppm噻虫嗪+DE组合外,所有处理组的成虫数量均随温度升高而增加。75%RH条件下的子代数量普遍高于55%RH,例如35°C时吡虫啉1ppm+DE组在75%RH的子代数是55%RH的2.3倍,证实高湿环境更利于害虫种群恢复。

讨论与意义
该研究首次系统阐明了温湿度对杀虫剂-DE二元组合的调控规律:1) 证实不同作用机理的杀虫剂与DE联用存在显著的环境依赖性,如spinetoram+DE在55%RH时实现完全控制,但在75%RH时效率下降37%;2) 揭示温湿度交互作用的复杂性——高温高湿环境下,虽然某些组合(如thiamethoxam+DE)维持高效,但子代种群反弹风险显著增加;3) 提出精准防控策略:针对有机磷类组合建议在高温低湿条件施用,而拟除虫菊酯类宜在低温环境使用。这些发现为构建基于环境智能调控的仓储害虫IPM(Integrated Pest Management)体系提供了理论支撑,对应对气候变化下的粮食安全保障具有重要实践价值。

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