黃 茜 ，何時雨，李 靜，覃新導

（1.海南大學環(huán)境與植物保護學院，海南 ?？?570228；2.中國熱帶農業(yè)科學院廣州實驗站，廣東 廣州 510890）

咖啡豆象（Araecerus fasciculatus De Geer）隸屬于鞘翅目（Coleoptera）長角象科（Anthribidae），原產于印度，是一種世界性分布的倉儲害蟲［1-3］?？Х榷瓜笤谖覈饕：τ衩?、薯干、植物性中藥材、酒曲、大蒜等儲藏物，被列為對儲藏糧食具有潛在危險的5種害蟲之一［4］，頻頻被多個口岸截獲，在進口木薯干片截獲害蟲種次中排在第2位［5-6］?？Х榷瓜笤谖覈蠖鄶凳^(qū)均有發(fā)生和危害，食性極雜，在野外和倉庫內均能為害，對中藥材、釀酒行業(yè)造成了重大的經濟損失［7］。

目前，國內防治倉儲害蟲的主要方法為化學殺蟲，使用的化學藥劑主要包括儲糧防護劑（觸殺藥劑）和熏蒸藥劑。大量化學藥劑的使用，不僅對環(huán)境造成了污染，也對人、畜帶來了一定的安全隱患，儲糧中的化學藥劑殘留及倉儲害蟲的抗藥性問題也日益凸顯。為了解決上述問題，低溫處理、氣調、微波、紫外線輻射等物理殺蟲技術得到了較快的發(fā)展，甲酸乙酯、臭氧等新型低毒熏蒸劑的研發(fā)也引起了關注［8-11］?？Х榷瓜髮儆谧儨貏游铮h(huán)境溫度的改變會對其種群發(fā)育、繁殖產生顯著影響，尤其是超過耐受極限的溫度會對其生命活動產生致命影響［12］。CO2氣調技術通過增加倉庫中CO2濃度以減少O2濃度來達到使倉儲害蟲窒息死亡的效果，作為一種環(huán)保、安全的物理防治方法在糧食、水果和蔬菜倉儲害蟲防治和檢疫處理等方面具有較好的應用前景。甲酸乙酯作為一種環(huán)境友好型熏蒸藥劑，對米象、赤擬谷盜、谷蠹、菜豆象等倉儲害蟲具有較好的速效性，特別是在一定濃度CO2作用下殺蟲效果更加迅速［13-17］。

目前，對咖啡豆象的研究主要集中在盛產咖啡的熱帶亞熱帶國家，國內研究相對較少，主要研究寄主為中藥材、酒曲和大蒜。李燦等研究了溫度對咖啡豆象實驗種群發(fā)育和繁殖的影響，結果表明在17～29℃之間咖啡豆象幼蟲的發(fā)育速率隨著溫度的升高逐漸增大［12］。李燦等還報道了氣調脅迫對咖啡豆象GSTs、SOD、CarE、ACP活性的影響，結果顯示高濃度CO2氣調脅迫對4種酶的活力有一定的激活作用，咖啡豆象等昆蟲可以通過調節(jié)部分解毒酶的酶活力或酶促動力學參數來應對不利環(huán)境對其造成的影響［18-19］。Yang等對酵母菌揮發(fā)物對咖啡豆象的行為調控進行研究，結果表明其對咖啡豆象具有較強的吸引作用，為酒曲、中藥材的咖啡豆象綠色防控提供了參考［20］。

綜上，目前國內外對咖啡豆象的物理防治技術和新型環(huán)保熏蒸劑甲酸乙酯的研究較少。與傳統(tǒng)化學熏蒸藥劑相比，利用高低溫處理、CO2氣調、甲酸乙酯熏蒸等方法防控酒曲、中藥材等食品、藥品上的倉儲害蟲具有無污染、無殘留和對環(huán)境友好等特點，對解決長期以來使用磷化氫、溴甲烷等熏蒸劑所帶來的一系列嚴重問題提供了新的思路［21-24］。本試驗通過對木薯干片主要倉儲害蟲咖啡豆象幼蟲期、蛹期和成蟲期3個發(fā)育階段的試蟲進行高低溫、CO2氣調、甲酸乙酯熏蒸處理，研究3種方法對咖啡豆象各蟲態(tài)的致死效應，以期為儲藏物咖啡豆象綠色防控提供參考。

1 材料與方法

試驗于2012年8月至2013年12月在廣州市花都區(qū)花東鎮(zhèn)四聯村中國熱帶農業(yè)科學院廣州實驗站進行。

1.1 試驗材料

供試昆蟲咖啡豆象和寄主木薯干片均來自中國熱帶農業(yè)科學院廣州實驗站開平基地倉庫?？Х榷瓜蟮娘曫B(yǎng)條件為溫度29（±1）℃、相對濕度75（±5）%、24 h黑暗。庫房采回的木薯干片經-20℃冷凍處理7 d以消滅害蟲，取出后常溫密封保存7 d后作為咖啡豆象飼養(yǎng)。

儀器試劑：恒溫鼓風干燥箱（江蘇華歐電器設備制造有限公司）、冰箱（青島海爾股份有限公司）、人工氣候箱（常州金壇精達儀器制造有限公司）、通風櫥（廣東科藝普實驗室設備研制有限公司）、移液槍（Eppendorf）、氣體流量計（北京七星華創(chuàng)流量計有限公司）、甲酸乙酯（廣東翁江化學試劑有限公司）、CO2鋼瓶、CO2加壓閥、玻璃真空干燥器、塑料養(yǎng)蟲盒、自制CO2氣調箱（12 L）、塑膠管、秒表、小紗袋、濾紙、線圈、凡士林、玻璃膠昆蟲篩、毛筆。

1.2 試驗方法

1.2.1 試蟲挑選 將羽化6 d（性成熟后）的咖啡豆象接種于干凈木薯干片上，待其產卵24 h后取出成蟲?？Х榷瓜笥紫x在木薯干片內部生活，供試幼蟲是通過飼養(yǎng)溫度推算出由卵發(fā)育到幼蟲所需要的時間，挑選處于同一齡期、發(fā)育較為整齊的幼蟲，供試咖啡豆象蛹也是通過飼養(yǎng)溫度推算出由卵發(fā)育為蛹所需要的時間，挑選發(fā)育較為整齊的蛹；供試成蟲則是選擇羽化24 h內的咖啡豆象。

1.2.2 高低溫處理 將供試咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲及20 g木薯干片裝入紗布袋中，再埋入裝有80 g木薯干片的塑料養(yǎng)蟲盒中，蓋好紗網蓋，最后放置于設定好溫度的恒溫鼓風干燥箱和控溫冰箱內。

在測試高溫、低溫對不同發(fā)育階段試蟲生存的影響時，低溫設 0、-5、-10、 -15、-20、-25℃6個處理，高溫設50、55、60、65℃ 4個處理。所有溫度處理均以最適溫度29℃作為對照，每個處理接入20頭試蟲，3次重復。在預實驗基礎上，為獲得不同梯度低溫處理對咖啡豆象各蟲態(tài)致死所需時間，不同溫度處理時間梯度不盡相同。0℃時，對3個蟲態(tài)的處理時間分別為0.5、1、2、4、8、16、32、64、128、256 h ；-5℃時，處理時間分別為 0.5、1、2、4、8、16、32、64、128、256 h；-10℃時，處理時間分別為 0.5、1、2、4、8、16、32 h；-15℃時，處理時間分別為0.5、1、2、4 h；-20℃時，處理時間分別為 0.5、1、2、4 h；-25℃時，處理時間分別為 0.5、1、2 h。為獲得不同梯度高溫處理對咖啡豆象各蟲態(tài)致死所需時間，50、55、60、65℃4個溫度梯度處理時間均為 1、1.5、2、2.5、3 h。

處理結束后，將經過低溫、高溫處理后的試蟲置于室溫下一定時間后再行調查。成蟲和幼蟲放置24 h后進行統(tǒng)計，以毛筆尖輕觸蟲體，無明顯反應者視為死亡；蛹在上述飼養(yǎng)條件下繼續(xù)飼養(yǎng)到下一個發(fā)育歷期再行觀察，不能正常羽化即視為死亡，記錄各處理各蟲態(tài)的死亡情況。

1.2.3 CO2氣調處理 將供試咖啡豆象幼蟲、成蟲及20 g木薯干片裝入紗布袋中，再埋入裝有80 g木薯干片的養(yǎng)蟲盒中，蓋好紗網蓋，最后放置于氣密性良好的自制氣調箱內，關好氣調箱窗口。將氣調箱上方的出氣口打開，下方的進氣口與氣體流量計及CO2鋼瓶連接，控制流速為100 L/h，按照試驗需要充入不同濃度的CO2。各處理CO2濃度分別控制在25%、40%、65%、80%，處理時間分別為1、2、3、4、5、6 d，并設空白（不充氣）對照。試驗環(huán)境溫度控制在28℃，每個處理接入20頭試蟲，3次重復。到達處理時間后，打開氣調箱窗口，取出紗布袋統(tǒng)計結果。

1.2.4 甲酸乙酯熏蒸處理 采用密閉熏蒸法。首先用排水法精確測量玻璃真空干燥器的體積，并在磨砂口處涂上凡士林，備用。把定量濾紙對折多次使之能穿過玻璃干燥器最上端的磨砂口，再穿上棉線待用。

將1.2.1挑選的試蟲放入玻璃真空干燥器內，再在縫隙處涂上玻璃膠，最上端的磨砂口縫隙處待加完甲酸乙酯后再涂玻璃膠密封。甲酸乙酯處理濃度分別為15、20、25、30、35μL/L，熏蒸時間分別為 12、24、36、48、60 h。每個處理成蟲、幼蟲和蛹各20頭，重復3次，以不加甲酸乙酯作為對照。根據各處理的濃度要求，用移液槍將一定量的甲酸乙酯溶液打在濾紙上面，然后迅速將濾紙從最上端的磨砂口放入玻璃真空干燥器內，使穿好棉線的濾紙懸掛在玻璃真空干燥器中，最后把上端的磨砂口關閉，并用玻璃膠進行密封以保持氣密性。加樣時動作要迅速，在通風櫥中完成，加樣完成后把玻璃真空干燥器置于試驗臺上。處理后12、24、36、48、60 h，再把玻璃真空干燥器搬回通風櫥，去掉玻璃膠，取出濾紙放在密封袋密封，在通風櫥中通風透氣2 h后再取出試蟲調查結果。試驗環(huán)境溫度控制在25℃、濕度75%。

試驗數據用Excel 2010進行加權平均，采用Abbot對死亡率進行校正：

2 結果與分析

2.1 高低溫處理對咖啡豆象的致死效果

2.1.1 高溫對咖啡豆象的致死作用 不同處理時間下，高溫對咖啡豆象3個蟲態(tài)的致死效果見表1。如表1所示，咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲的校正死亡率隨著處理溫度的升高和處理時間的增加而提高。50℃處理3 h對咖啡豆象各蟲態(tài)的致死效果皆不理想；55℃處理3 h，成蟲死亡率達到100%，但是此時幼蟲的校正死亡率僅25%，蛹的校正死亡率則更低，該溫度對幼蟲和蛹的致死效果較差；而60℃處理2.5 h，成蟲和蛹完全被殺滅，幼蟲的校正死亡率也達到98.3%，60℃處理3 h幼蟲死亡率則達到100%；65℃處理2 h，咖啡豆象3種蟲態(tài)的死亡率均達到100%。實際應用中，考慮到成本因素及高溫對儲藏物品質的影響，60℃處理2.5～3 h為最佳的致死條件?？梢?，咖啡豆象3種蟲態(tài)對高溫的耐受能力存在一定差異，以幼蟲的耐受性最高、蛹次之、成蟲最低。

表1 高溫度及處理時間對咖啡豆象死亡率的影響

2.1.2 低溫對咖啡豆象的致死作用 不同處理時間下，低溫對咖啡豆象3種蟲態(tài)的致死效果見表2。如表2所示，咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲的校正死亡率隨著處理溫度的降低和處理時間的增加而提高。0℃處理完全殺滅幼蟲、蛹和成蟲均需要256 h，-5 ℃處理則超過128 h，-10 ℃處理則只需32 h，-15℃及以下溫度處理則在4 h以內。實際應用中，考慮到成本因素，-15℃處理4 h為最佳致死條件?？Х榷瓜?種蟲態(tài)對低溫的耐受能力存在一定差異，以蛹的耐受性最低。

表2 低溫及處理時間對咖啡豆象死亡率的影響

2.2 CO2氣調處理對咖啡豆象的致死效果

由表3可知，咖啡豆象幼蟲和成蟲的校正死亡率隨著CO2濃度的升高（即O2濃度的降低）和處理時間的增加而提高。當CO2濃度分別為40%、65%、80%時，咖啡豆象成蟲分別在5、4、3 d后即全部死亡；而象幼蟲在80% CO2濃度處理6 d后的校正死亡率才達到100%，表明在同等條件下幼蟲比成蟲更能適應低氧環(huán)境。綜上可知，CO2氣調對咖啡豆象不同蟲態(tài)的致死效果表現為幼蟲＜成蟲。在實際應用中，可以考慮使用相對較低濃度的CO2，通過延長處理時間達到消滅倉儲物害蟲咖啡豆象的目的，以節(jié)約防治成本。

表3 不同濃度CO2及處理時間對咖啡豆象死亡率的影響

2.3 甲酸乙酯熏蒸處理對咖啡豆象的致死效果

不同處理時間下，不同濃度甲酸乙酯處理對咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲的致死效果見表4。表4 顯示，咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲的校正死亡率隨著甲酸乙酯濃度的升高和處理時間的增加而提高；在同一濃度下，3種蟲態(tài)咖啡豆象的校正死亡率隨著熏蒸時間的延長也相應提高，同樣在同一熏蒸時間處理下，其也隨著甲酸乙酯濃度的增加而正向提高。當甲酸乙酯濃度為35 μL/L時，咖啡豆象成蟲和幼蟲在熏蒸處理36 h和48 h后死亡率即達到100%，此時，蛹的死亡率分別為86.7%和88.3%；當甲酸乙酯濃度為30 μL/L時，咖啡豆象成蟲和幼蟲在熏蒸處理60 h后死亡率達到100%，此時蛹的死亡率也達到88.3%。綜上可知，甲酸乙酯對咖啡豆象不同蟲態(tài)的熏蒸效果為：蛹＜幼蟲＜成蟲。在同等條件下，蛹對甲酸乙酯的耐受性最高，幼蟲次之，成蟲則最低。在實際應用中，使用甲酸乙酯熏蒸處理咖啡豆象時，需要使用35 μL/L濃度處理48 h以上才能達到良好的防治效果。

表4 不同濃度甲酸乙酯及處理時間對咖啡豆象死亡率的影響

3 結論與討論

目前，我國防治倉儲害蟲的方法仍以化學藥劑為主，常用化學藥劑選擇余地較小，主要包括溴甲烷、磷化氫、磷化鋁、磷化鋅、硫酰氟、保糧磷、蟲螨磷等，作用機理較為單一?；瘜W藥劑的長期大量不科學使用導致主要倉儲害蟲對其均產生了一定的抗藥性，對環(huán)境保護和人畜安全也帶來了較大影響，倉儲物中化學藥劑殘留問題也亟待解決?？Х榷瓜笤趪鴥戎饕：魄⒅兴幉?、大蒜等直接或間接被人食用的倉儲物，傳統(tǒng)化學藥劑使用后產生的農藥殘留問題對人類健康造成了危害，也制約了中藥材、大蒜等經濟作物的出口貿易。為了解決上述問題，亟待開展高低溫處理、CO2氣調等物理殺蟲技術和甲酸乙酯等新型低毒熏蒸劑對咖啡豆象的防控技術研究。本研究通過對木薯干片主要倉儲害蟲咖啡豆象幼蟲期、蛹期和成蟲期3個發(fā)育階段的試蟲進行高低溫、CO2氣調、甲酸乙酯熏蒸處理，研究3種方法在不同處理時間下對咖啡豆象各蟲態(tài)的致死效應，以期為其綠色防控提供參考。

高溫處理結果表明，咖啡豆象3種蟲態(tài)對高溫的耐受能力存在一定差異，以幼蟲的耐受性最高、蛹次之、成蟲最低。實際應用中，考慮到防控成本和高溫對儲藏物品質的影響等因素，建議防控溫度不能超過60℃，推薦高溫防控處理條件為60℃處理2.5～3 h。低溫處理結果顯示，咖啡豆象幼蟲、蛹和成蟲的校正死亡率隨著處理溫度的降低和處理時間的增加而提高。實際應用中，考慮到成本因素，-15℃處理4 h為最佳致死條件。咖啡豆象3種蟲態(tài)對低溫的耐受能力存在一定差異，以蛹的耐受性最低。張會娜等［25］研究表明，玉米象成蟲隨著溫度的降低達到96%校正死亡率的時間快速縮短，-16℃時所需時間僅為27 min，這與本研究的結果基本一致。

高溫會對儲藏物種子發(fā)芽或理化性質產生影響，木薯、玉米在溫度超過60℃時即開始發(fā)生糊化變性，從而會對儲藏物的經濟價值產生影響。每種儲藏物淀粉的糊化溫度都不相同，因品種和產地不同而存在差異。因此，利用高溫處理防控木薯干片、玉米等淀粉含量較高的儲藏物害蟲時，需要考慮儲藏物淀粉糊化起始溫度。在同一溫度下延長處理時間可以增加咖啡豆象的死亡率，因此在實際應用中，可以考慮選擇較低溫度、延長處理時間的方法進行高淀粉含量儲藏物倉儲害蟲的防治。相對于高溫處理，低溫對儲藏物的性質不會產生影響，反而可以延長儲藏物保存時間，選擇低溫防蟲則更加保險。

CO2氣調處理結果表明，CO2氣調對咖啡豆象不同蟲態(tài)的致死效果表現為幼蟲＜成蟲。在實際應用中，可以考慮使用相對較低濃度的CO2、通過延長處理時間達到消滅倉儲物害蟲咖啡豆象的目的，以節(jié)約防治成本。

CO2氣調方法能有效降低倉儲物的新陳代謝，不僅不會影響儲藏物的品質，還能有效延緩糧食陳化［26］。CO2對倉庫的氣密性要求非常嚴格，所需處理時間也相對較長。目前，CO2氣調法在實際中應用越來越廣泛，但在大型舊倉庫中推廣應用還存在一定難度。理論和實際應用中都證明CO2氣調防治咖啡豆象等儲糧害蟲的方法是可行的，因此，無污染的CO2氣調防控法將是未來防治糧食、中藥材、酒曲等儲藏物倉儲害蟲的首選方法［27］。

本試驗結果表明，甲酸乙酯對咖啡豆象不同蟲態(tài)的熏蒸效果表現為蛹＜幼蟲＜成蟲。在實際應用中，使用甲酸乙酯熏蒸處理咖啡豆象時，需要使用35μl/L濃度處理48 h以上才能達到良好的防治效果。

倪新等［16］采用循環(huán)熏蒸系統(tǒng)研究了甲酸乙酯對米象、赤擬谷盜、谷蠹3種主要倉儲害蟲混合蟲態(tài)的熏蒸作用，結果表明，在25℃、70% RH條件下，甲酸乙酯80.72、99.08、117.74、146.49 mg/L處理6 h對米象混合蟲態(tài)的殺蟲效果較好，對米象蛹的殺蟲效果較差，這與本研究中得出的結果相一致，蛹對甲酸乙酯的耐受性較強。王殿軒等［15］研究表明3%～7%的CO2濃度可以明顯增加甲酸乙酯對米象、赤擬谷盜的毒力。研究表明，CO2對磷化氫、硫酰氟、甲酸乙酯等熏蒸劑的殺蟲活性均有增效作用［16］。本試驗分別研究了CO2氣調和甲酸乙酯熏蒸對咖啡豆象各蟲態(tài)的致死效果，在測試甲酸乙酯的熏蒸效果時未考慮CO2濃度對其效果的影響，導致得出的數據不夠準確。另外，現有研究表明倉儲物對甲酸乙酯具有較強的吸附作用，種類不同吸附作用也不盡相同，這是影響其實倉熏蒸效果的重要制約因素，本研究只是甲酸乙酯對咖啡豆象的毒力測定，與實倉應用還有較大差距，建議在實際應用中應綜合考慮儲藏物種類、倉庫的實際情況及倉儲害蟲種類和所處蟲態(tài)，提高熏蒸劑劑量，以達到理想的防控效果［15-17］。