《Journal of Stored Products Research》:Extreme low and high temperature treatments as a non-chemical control strategy for the almond moth,
Ephestia cautella in dried figs
编辑推荐:
•评估了极端高温和低温处理对印度谷螟(E. cautella)的效果。•暴露于?18 °C 和?15 °C 环境下 1 小时导致所有阶段完全死亡。•暴露于 55 °C 环境下 1 小时导致所有阶段完全死亡。•实验室结果在商业规模条件下得到了成功验证。•温度处理为干无花果除虫提
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评估了极端高温和低温处理对印度谷螟(E. cautella)的效果。
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暴露于?18 °C 和?15 °C 环境下 1 小时导致所有阶段完全死亡。
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暴露于 55 °C 环境下 1 小时导致所有阶段完全死亡。
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实验室结果在商业规模条件下得到了成功验证。
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温度处理为干无花果除虫提供了一种非化学替代方案。
引言
干无花果(Ficus carica L.)(蔷薇目:桑科)是地中海盆地的主要耐储存商品,对当地农业生产和全球干无花果市场有着重大贡献。2024 年,无花果(新鲜或干燥)的国际市场贸易量达到 15.26 万吨,创造了约 7.05 亿美元的出口收入。作为生产和贸易的全球领导者,土耳其占出口总价值的 59.4%,相当于 8.65 万吨(联合国粮食及农业组织,2026)。
影响农业生产效率的关键因素是收获后虫害的普遍性。据粮农组织估计,全球约有 17% 的食品生产在储存过程中损失,其中仅害虫就造成了近 10% 的损失(Stathas et al., 2023)。在干果中,害虫会对受侵染的商品造成直接和间接损害(Stathas et al., 2023; Miliordos et al., 2025)。取食活动导致重量损失以及质量和营养价值的不良变化,最终导致市场价值降低(Stathas et al., 2023; Miliordos et al., 2025)。此外,害虫产生的躯体碎片、排泄物和网状分泌物会进一步损害产品质量。在严重受侵染的储存产品中,霉菌生长、发热和异味发展等次生变质过程发生得更快且更严重。此外,食用受虫害侵染的产品对消费者构成潜在风险(Stathas et al., 2023)。
在干无花果中,已报告像印度谷螟(Ephestia cautella Walker)(鳞翅目:螟蛾科)这样的害虫严重侵染会造成高达 5.2% 的质量降低和约 2.1% 的数量损失。这些损失不仅源于直接的取食损害,还源于昆虫排泄物和网丝造成的污染(Turanl?, 2003)。主要干无花果害虫包括印度谷螟(E. cautella)和干果甲(Carpophilus hemipterus L.)(鞘翅目:露尾甲科),以及侵染坚果和油料作物的各种昆虫,历史上曾使用甲基溴(CH3Br)进行控制(Fields and White, 2002)。然而,由于其消耗臭氧层的潜力,甲基溴受到逐步淘汰法规的限制,发达国家在 2005 年实现完全淘汰,发展中国家在 2015 年实现完全淘汰(Schneider et al., 2003)。
鉴于这些挑战——从巨大的收获后损失到传统熏蒸剂的逐步淘汰——确定和实施可持续的替代控制策略变得至关重要。因此,研究越来越多地致力于开发在经济上可行、对环境无害且无化学残留的方法。在这一转变过程中,物理控制方法已成为有效的替代方案,旨在保持产品质量,同时最大限度地减少化学残留、环境影响和害虫种群抗药性的发展。
在这些方法中,高温和低温处理已被广泛采用(?stek and Ferizli, 2019; Gourgouta et al., 2025; Sakka et al., 2026)。低温应用通常涉及在约 4 °C 下长期储存或短期暴露(24–48 小时)于冷冻温度(?18 °C 或更低)。由于能源成本高,此类做法通常仅限于高价值商品(Emekci et al., 2007)。在一些国家,利用冬季环境温度低于?17 °C 的条件,通过通风储存设施并循环冷空气长达三天来抑制昆虫种群(Fields and White, 2002)。尽管这些热策略在各种储存产品中的有效性已得到证实,但针对印度谷螟(E. cautella)的应用仍未得到充分探索,尽管该特定害虫造成了严重的定性和定量损失。据我们所知,本研究是首次全面评估高温和低温对印度谷螟(E. cautella)所有发育阶段的效果。这项研究的关键方法优势在于实验方案的双重规模验证,包括受控实验室生物测定和就地商业储存评估。这种方法确保了实证发现具有较高的生态和工业有效性。
鉴于这些考虑,本研究旨在确定极端高温和低温处理对干无花果主要害虫印度谷螟(E. cautella)的卵、幼虫、蛹和成虫阶段的致死效应,并开发实用应用方案以便在干无花果行业中实施。通过建立精确的致死温度 - 时间阈值,本研究旨在弥合实验室发现与商业规模应用之间的差距。所得数据为害虫管理提供了一个稳健、无残留的框架,确保热除虫能够有效整合到现代生产线中,以提高产品安全性和全球市场性。
章节摘要
昆虫培养与实验阶段
所有实验均使用了印度谷螟(Ephestia cautella)。该种群最初采集自艾登(Ayd?n)的一个干无花果储存设施,在受控饲养室中维持于 25 ± 1 °C 和 60 ± 5% 相对湿度(RH)。幼虫在 PVC 托盘(30 × 40 × 8 cm;宽 × 长 × 高)中饲养,其中包含由小麦麸、干酵母(Saccharomyces cerevisiae)、奶粉、玉米粉和甘油按 10:1.25:1.25:5:1.25 比例组成的人工饲料。每个饲养托盘顶部覆盖有 muslin
温度处理对印度谷螟(Ephestia cautella)的影响
为了获得基线效力数据,将印度谷螟(E. cautella)的不同发育阶段暴露于一系列低温和高温下预定的持续时间。所得平均死亡率百分比见表 1、表 2、表 3、表 4。
对于低温和高温处理,死亡率显著受温度、发育阶段或年龄、暴露持续时间及其相互作用影响(P < 0.001;表 2、表 4)。实验室规模实验表明
讨论
本研究评估了极端低温和高温处理在实验室和现场规模条件下对干无花果中印度谷螟(E. cautella)不同发育阶段的效力。总体而言,冷处理中死亡率随温度降低而增加,热处理中死亡率随温度升高而增加,且随暴露持续时间延长而增加。在选定的温度 - 时间组合中实现了完全死亡,表明冷处理和热处理均有效
结论
本研究调查了极端低温和高温处理对印度谷螟(E. cautella)不同发育阶段的影响。关于低温处理,在?18 °C 和?15 °C 下暴露 1 小时导致所有发育阶段 100% 死亡率。对于高温处理,在 45 °C 下暴露 12 小时、50 °C 下暴露 3 小时和 55 °C 下暴露 1 小时均实现了 100% 死亡率。选定的有效温度 - 持续时间组合在扩大试验中也产生了 100% 死亡率。
CRediT 作者贡献声明
?zlem Y?lmaz Do?u:写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿,可视化,验证,资源,方法论,调查,正式分析,数据管理,概念化。Nesrin Ormano?lu:写作 – 审阅与编辑,资源,方法论,正式分析,数据管理,概念化。Ahmet Güray Ferizli:写作 – 审阅与编辑,验证,资源,方法论,正式分析,数据管理,概念化。Maria K. Sakka:写作 – 审阅与编辑,
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
资助:本工作是在PRIMA 项目“干无花果、椰枣和葡萄干除虫中极端温度的应用:实践中的可持续性”、“简称 GreenDriedFruits"(项目编号 1709)框架内开展的,由PRIMA 基金会根据欧盟地平线 2020 框架计划提供资金。Alessandro Banterle 教授担任项目协调员,Elisa De Marchi 助理教授担任项目副协调员。作者感谢
?zlem Y?lmaz Do?u|Nesrin Ormano?lu|Ahmet Güray Ferizli|Maria K. Sakka|Marina Gourgouta|Irene Fadini|Elisa De Marchi|Alessandro Banterle|Fatih ?en|Duygu ?apk?n|George Vlontzos|Luisa Menapace|Antonia Chiou|Hagit Navarro|Shlomo Navarro|Christos G. Athanassiou|Mevlüt Emekci