儲糧防護劑的應用現(xiàn)狀及展望
儲糧害蟲的化學防治藥劑有熏蒸劑和防護劑兩類。自20世紀60年代起，我國開始使用磷化氫熏蒸防治儲糧害蟲。磷化氫具有使用簡便、藥效快、無殘留等特點，是我國當前儲糧害蟲防治的主要手段。但是，長期單一和不合理地使用磷化氫導致儲糧害蟲產生了嚴重的抗性，引起銹赤扁谷盜Cryptolestes ferrugineus和書虱Liposcelis spp.等儲糧害蟲的種群猖獗。防治藥劑的輪換使用有助于磷化氫抗性的治理。但是，由于儲糧害蟲防治中對熏蒸劑的毒性及其殘留限量有嚴格限定，一般化學藥劑難以滿足這些要求，可供選擇的熏蒸劑種類有限，目前尚未開發(fā)出可有效替代磷化氫的熏蒸劑。因此，在替代藥劑缺乏的背景下需要重新審視儲糧防護劑的應用意義。
儲糧防護劑是指可用于原糧的藥劑，通過觸殺、胃毒、驅避等方式防治儲糧有害生物的高效低毒、且具有一定殘效期的化學藥劑。儲糧防護劑的使用對倉房氣密性沒有特別的要求，在美國、澳大利亞、法國等國家是主要的儲糧害蟲防治手段。但是，在應用于防治實踐時，儲糧防護劑的使用遇到了諸多的問題，如防護劑的速效性差，對糧堆深處和糧粒內部害蟲的防效差；在大型糧倉中，缺乏能夠實現(xiàn)藥劑均勻分布的施藥技術。防護劑的降解和施藥的不均勻增加了害蟲接觸亞致死劑量殺蟲劑的幾率，從而誘導害蟲抗藥性的迅速形成。這些問題大大限制了儲糧防護劑在我國儲糧害蟲防治中的應用。
在儲糧生態(tài)環(huán)境中，影響防護劑藥效的因素包括儲藏條件（如溫度、濕度），藥劑的劑型、劑量和施藥方法，害蟲的敏感性和發(fā)生密度以及糧食的種類和含水量等。這些因素通過影響防護劑的降解速率、防護劑在糧食上的粘附量、防護劑對昆蟲作用的強度等來影響防護劑的藥效。在害蟲綜合治理的背景下，綜合考慮各種影響防護劑藥效的因素，改進防護劑的使用技術，評價防護劑與其它防控措施的聯(lián)合作用，才能解決防護劑使用時所遇到的瓶頸問題。因此，本文圍繞儲糧防護劑的應用現(xiàn)狀、增效途徑和應用基礎研究展開綜述，以期為儲糧害蟲磷化氫抗性的治理和綜合防治提供思路。
1 儲糧防護劑的種類
殘效期長是防護劑的應用特點，各國均對儲糧防護劑的殘效期進行了規(guī)定，如澳大利亞登記防護劑時要求藥劑的殘效期不少于9個月。為避免防護劑殘留給食品安全帶來隱患，各國均結合本國的儲糧情況制定了防護劑的推薦使用劑量、安全間隔期和殘留限量。目前，國內外登記使用的儲糧防護劑有：馬拉硫磷（malathion）、殺螟硫磷（fenitrothion）、甲基嘧啶磷（pirimiphosmethyl）、甲基毒死蜱（chlorpyrifos-methyl）、敵敵畏（dichlorvos）、溴氰菊酯（deltamethrin）、氯菊酯（permethrin）、芐呋菊酯（bioresmethrin）、聯(lián)苯菊酯（bifenthrin）、除蟲菊素（pyrethrins）、胡椒基丁醚（piperonylbutoxide）、西維因（carbaryl）、多殺霉素（spinosad）、烯蟲酯（methoprene）、硅藻土等惰性粉及其混配藥劑等。GB/T 29890—2013規(guī)定我國現(xiàn)用的儲糧防護劑有馬拉硫磷、殺螟硫磷、甲基嘧啶磷、溴氰菊酯（含增效醚）和惰性粉及其混配藥劑。
2 儲糧害蟲對防護劑的抗性現(xiàn)狀
多數(shù)儲糧防護劑內吸作用差，很難穿透糧粒作用于內部害蟲，降低了糧粒內部害蟲接觸藥劑的機率。防護劑的降解和施藥的不均勻增加了害蟲接觸亞致死劑量藥劑和產生抗藥性的機率。有限種類的防護劑的單一和長期使用更是增加了抗性篩選的壓力。在全球范圍內，大谷蠹Prostephanus truncatus、谷蠹Rhyzopertha dominica、米象Sitophilus oryzae、谷象S. granarius、麥蛾Sitotroga cerealella、赤擬谷盜Tribolium castaneum、雜擬谷盜T. confusum、銹赤扁谷盜、鋸谷盜Oryzaephilus surinamensis、嗜蟲書虱L. entomophila、嗜卷書虱L. bostrychophilus、小眼書虱L. paeta、無色書虱L. decolor對現(xiàn)用的防護劑產生了廣泛抗性（表1）。盡管硅藻土的殺蟲機理是破壞昆蟲表皮，使昆蟲脫水死亡等物理作用，害蟲仍能產生抗性。
表1 主要儲糧害蟲對現(xiàn)用防護劑的抗性情況
害蟲對殺蟲機理相同的防護劑易產生交互抗性，如在澳大利亞，抗馬拉硫磷谷蠹對殺螟硫磷、甲基毒死蜱和甲基嘧啶磷產生交互抗性，抗芐呋菊酯谷蠹對聯(lián)苯菊酯產生交互抗性，抗除蟲菊素谷象對芐呋菊酯產生交互抗性。害蟲對殺蟲機理不同的防護劑不易產生交互抗性，如多殺霉素與其它防護劑不存在交互抗性，抗烯蟲酯和抗馬拉硫磷谷蠹甚至對多殺霉素產生負交互抗性。但是，害蟲對殺蟲機理不同的防護劑也可能產生交互抗性，如抗除蟲菊素谷象對馬拉硫磷和甲基嘧啶磷產生交互抗性，谷象對溴氰菊酯和馬拉硫磷或甲基嘧啶磷產生交互抗性。在抗性治理中，可以交替使用不存在交互抗性的防護劑來延緩抗性的發(fā)展。
3 儲糧防護劑的增效途徑
為解決防護劑應用的瓶頸問題，強化防護劑的應用意義，應注重結合影響防護劑藥效的因素，改進防護劑的使用技術，并評價防護劑與其它防控措施的聯(lián)合作用。
3.1 儲糧防護劑的復配增效
將具有增效作用的防護劑進行復配，可以擴大殺蟲譜，降低使用劑量，提高防治效果。在現(xiàn)有防護劑種類有限和防效不佳的情況下，篩選具有增效作用的復配藥劑成為研究熱點。為避免防護劑交互抗性產生拮抗效應，進行藥劑復配時優(yōu)先選擇殺蟲機理不同的殺蟲劑。如甲基毒死蜱+溴氰菊酯混劑對書虱的防效優(yōu)于多殺霉素或除蟲菊素；甲基毒死蜱+多殺霉素混劑能徹底抑制書虱和谷蠹的發(fā)生；硅藻土與低劑量的多殺霉素或溴氰菊酯復配，對玉米中的大谷蠹、玉米象S. zeamais、赤擬谷盜和麥蛾的防效提高。昆蟲生長調節(jié)劑與神經(jīng)毒劑的殺蟲機理完全不同，其復配藥劑被廣泛用于抗性治理。烯蟲酯和多殺霉素聯(lián)用可以防治抗有機磷鋸谷盜和抗馬拉硫磷銹赤扁谷盜；烯蟲酯、多殺霉素和甲基毒死蜱三者聯(lián)用可以防治抗馬拉硫磷米象、抗馬拉硫磷銹赤扁谷盜、抗馬拉硫磷和擬除蟲菊酯赤擬谷盜。
殺蟲劑復配時需要注意兩點：①不是所有的藥劑均存在增效作用，如使用防護劑拌糧防治小麥中的米象時，甲基毒死蜱與多殺霉素或烯蟲酯聯(lián)用未表現(xiàn)出增效作用。藥劑的混配比例也會影響其增效作用，如評價混劑對扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis的殺蟲活性時，多殺霉素與毒死蜱（chlorpyrifos）以任何比例混配均表現(xiàn)出增效作用，而多殺霉素與溴氰菊酯以不同比例混合時分別表現(xiàn)出增效作用或拮抗作用。因此，必須通過嚴格的試驗設計評價藥劑間的相互作用和最佳混配比例；②在測定防護劑混劑的殘留限量時，目前仍參照單個藥劑的殘留限量。盡管單個藥劑的殘留限量不超標，但兩種藥劑的累加毒理學效應可能會帶來新的食品安全問題。因此，亟需制定殺蟲劑混劑毒性評價的標準體系。
3.2 儲糧防護劑與熏蒸劑的聯(lián)用
目前，尚未有一種防治技術能長期有效地防治儲糧害蟲。只有將化學防治融入害蟲綜合治理策略當中，才能取得最大的防效。在美國、澳大利亞、加拿大和法國等糧食主產國，熏蒸劑與防護劑相結合的害蟲防治策略被廣泛用于治理儲糧害蟲磷化氫抗性和種群猖獗的問題。一般采取的策略是：當害蟲密度較低時，使用防護劑抑制害蟲的發(fā)生和種群增長；在儲藏過程中，當害蟲的發(fā)生密度達到經(jīng)濟閾值時，進行熏蒸。儲糧書虱通常多種混合發(fā)生，特別是當有嗜蟲書虱和小眼書虱存在時，為解決蟲種間抗性差異的問題，聯(lián)合運用磷化氫熏蒸、防護劑拌糧和倉房結構表面處理（Structural treatment）可有效治理書虱猖獗的問題。
在熱帶地區(qū)的很多國家，對儲藏期較長的糧食進行熏蒸處理后，會使用防護劑定期處理糧倉或堆垛表面，而防護劑的種類、使用時機和次數(shù)均會影響防治效果。如使用除蟲菊素或除蟲菊素+烯蟲酯混劑氣霧劑連續(xù)處理1、2或3次（間隔2周）的赤擬谷盜種群的存活數(shù)量和瞬時增長率相當，但是與連續(xù)處理4次的差異顯著，連續(xù)處理4次的種群瞬時增長率和成蟲存活率較低；在熏蒸后間隔多次使用殺螟硫磷處理袋裝大米堆垛表面后，盡管害蟲再次發(fā)生的密度稍低于未進行多次防護劑處理的倉庫，但未能推遲赤擬谷盜和書虱再次感染的時間，而在熏蒸的同時一次性噴灑具有速殺和擊倒活性的防護劑具有顯著的增效作用；在磷化氫熏蒸前，用噴漿法在糧面施用50～60 mg/m2劑量的硅藻土，則可在糧面形成比覆蓋塑料薄膜還好的頂蓋，利于保持糧堆上層的熏蒸劑濃度并提高防效；在磷化氫熏蒸前，使用甲基嘧啶磷乳油或溴氰菊酯+甲基嘧啶磷粉劑對表層30 cm的糧食進行拌糧處理，結合結構表面處理，對銹赤扁谷盜和書虱有很好的防效。
3.3 儲糧防護劑與其它防治技術聯(lián)用
由于溫度、濕度、糧食的種類、品系和含水量均會影響防護劑的藥效，可將防護劑和低溫處理、機械通風、作物品系抗性等聯(lián)用以提高防效。在施用硅藻土后將糧溫長期保持在20℃以下，可有效抑制害蟲種群增長。將硅藻土Dryacide表面拌糧與制冷技術聯(lián)用，可實現(xiàn)9個月的無蟲期。在CO2氣調的同時使用溴氰菊酯等防護劑拌糧，能有效控制嗜卷書虱。
硅藻土與病原真菌聯(lián)用時，硅藻土破壞昆蟲體壁后，利于病原菌的感染。硅藻土和白僵菌Beauveria bassiana孢子聯(lián)用處理小麥，6個月后害蟲的死亡率可達76%～91%。硅藻土和綠僵菌Metarhizium anisopliae聯(lián)用同樣可以長期抑制害蟲。但是，當綠僵菌孢子濃度較小時，綠僵菌+硅藻土液劑對雜擬谷盜成蟲的致死作用不如硅藻土單獨使用的效果，這可能是因為硅藻土中的某些黏土對綠僵菌孢子具有致死作用，同時吸附綠僵菌孢子的硅藻土對害蟲體壁的粘附能力降低。
4 儲糧防護劑的展望
使用防護劑防治儲糧害蟲面臨的最大挑戰(zhàn)是害蟲抗藥性和大型糧庫如何均勻施藥的問題。為進一步提高防護劑的應用效果，需加強以下兩方面的研究和工作。
4.1 新型儲糧防護劑的篩選
篩選或開發(fā)新型儲糧防護劑是解決害蟲抗藥性最有效的途徑。新型儲糧防護劑必須具有以下特點：防效與現(xiàn)有藥劑相當或更好；對哺乳動物毒性低；在糧食中的半衰期適中（8～70周）。據(jù)此，生物源殺蟲劑、硅藻土、昆蟲生長調節(jié)劑、新型觸殺劑及其混劑成為研究的重點。
4.1.1 生物源殺蟲劑
目前，植物源殺蟲劑的研究已從活性材料的篩選轉向劑型的開發(fā)和應用。番荔枝科、菊科、白桂皮科、唇形科、楝科、蕓香科植物對儲糧害蟲有較好的活性，可以被開發(fā)為粉劑或液體劑型。在推薦劑量下，豌豆蛋白（25 g/m2）對煙草甲Lasioderma serricorne的觸殺毒性與烯蟲酯（30 μg/m2）、硅藻土（5 g/m2）相當；豌豆蛋白處理的外包裝對煙草甲的驅避效果高于烯蟲酯，與硅藻土相當。一些菊科Asteraceae植物、丁香Eugenia aromatica花、辣木Moringa oleifera葉粉末拌糧對米象、谷蠹、赤擬谷盜、谷象、菜豆象Acanthoscelides obtectus表現(xiàn)出較好的防效，并且與硅藻土聯(lián)用具有一定的增效作用。盡管印楝素對米象、雜擬谷盜種群增長具有一定的抑制效果，但易受劑型、溫濕度的影響。為降低植物源殺蟲劑的應用劑量和延長藥劑的殘效期，與其它生物制劑或惰性粉的聯(lián)用技術成為研究熱點，如印楝素和蘇云金桿菌Bacillus thuringiensis聯(lián)用對印度谷螟Plodia interpunctella幼蟲具有增效致死作用。
在微生物源農藥方面，多殺菌素家族仍是研究的重點。與多殺霉素相比，乙基多殺菌素（spinetoram）活性更高、殘效期更長，施藥79 d后在各種糧食內的殘留量沒有顯著變化，藥效受溫度和濕度的影響較小。谷蠹和大谷蠹對乙基多殺菌素的敏感性很高，1 mg/kg的劑量拌糧處理，14 d后成蟲全部死亡，在74 d內能徹底抑制害蟲后代的發(fā)生。乙基多殺菌素對雜擬谷盜、米象和谷象也有很好的防效。通常防護劑在玉米中的防效較差，而0.5 mg/kg和1 mg/kg的阿維菌素（abamectin）在玉米中對谷蠹、米象和雜擬谷盜的防效優(yōu)于在小麥中的。
4.1.2 硅藻土
盡管很多硅藻土的商業(yè)制劑對儲糧害蟲表現(xiàn)出了較好的防效，并在糧食加工過程基本可以完全除去，但由于用量大（1～3.5 g/kg）導致糧堆容重和流動性下降，粉塵殘留嚴重，從而限制了其廣泛應用。將硅藻土與低劑量的觸殺劑聯(lián)用，可以同時解決硅藻土單獨使用的瓶頸問題和殺蟲劑農藥殘留的問題。使用苦皮藤素、硅藻土及其混劑（苦皮藤素∶硅藻土=1∶1，900，w/w）防治小麥中的玉米象、赤擬谷盜和銹赤扁谷盜時，混劑效果明顯好于單劑，并且苦皮藤素+硅藻土混劑的藥效受環(huán)境濕度的影響較小，在較高的相對濕度（70%）下仍然取得了很好的藥效。此外，苦皮藤素+硅藻土混劑可制成水溶粉劑，施藥更為方便。在硅藻土中加入0.03%的溴氰菊酯、0.0037%的增效醚、0.95%的甲基毒死蜱、10%的礦物油和0.65%的惰性組分，100 mg/kg的使用劑量可以有效防治谷蠹、米象和赤擬谷盜。
4.1.3 昆蟲生長調節(jié)劑
昆蟲生長調節(jié)劑靶標性強，特異性作用于昆蟲的生長發(fā)育，對哺乳動物毒性極低，適合儲糧害蟲防治。蚊蠅醚（pyriproxyfen）對嗜蟲書虱若蟲的致死作用非常明顯，其效果優(yōu)于烯蟲酯；蚊蠅醚能延長嗜蟲書虱若蟲的發(fā)育歷期；蚊蠅醚對嗜蟲書虱成蟲無殺傷作用，但能抑制成蟲產卵，并具有顯著的殺卵作用。使用劑量大于5 mg/kg的蚊蠅醚、苯氧威（fenoxycarb）、除蟲脲（diflubenzuron）、氟蟲脲（flufenoxuron）、虱螨脲（lufenuron）、殺鈴脲（triflumuron）和甲氧蟲酰肼（methoxyfenozide）對玉米中的大谷蠹和小麥中的谷蠹的種群抑制率大于88.5%，其中，1 mg/kg的蚊蠅醚和虱螨脲能徹底抑制小麥中谷蠹的發(fā)生。1 mg/kg烯蟲酯和1 mg/kg除蟲脲聯(lián)用可以有效抑制高粱中米象和谷蠹的發(fā)生。
4.1.4 新型神經(jīng)毒劑
在篩選觸殺劑時，要注重藥劑的高效低毒，推薦劑量低于15 mg/kg的藥劑有較好的應用前景。如使用1.6 mg/kg的氯氰菊酯（cypermethrin）拌糧處理后的4個月內，能完全抑制谷蠹和大谷蠹種群的發(fā)生，對米象和鋸谷盜的種群發(fā)生具有顯著的抑制作用；10 mg/kg的茚蟲威（indoxacarb）能有效抑制小麥和玉米中米象和谷蠹的發(fā)生。此外，還需注意新型藥劑的殺蟲機理，避免與傳統(tǒng)的防護劑產生交互抗性。殺蟲機理不同于有機磷和擬除蟲菊酯的殺蟲劑，如氟蟲腈（fipronil）、啶蟲脒（acetamiprid）和噻蟲嗪（thiamethoxam）等成為研究熱點。如使用10 mg/kg的氟蟲腈拌糧處理48 h后能完全殺死小麥、玉米、大麥和稻谷中的谷蠹、大谷蠹、米象和雜擬谷盜；使用200 mL/m2右旋胺菊酯（d-tetramethrin）和啶蟲脒混劑（5% w/v的啶蟲脒+2.5%的右旋胺菊酯+10%增效醚）進行結構表面處理，7 d后谷斑皮蠹Trogoderma granarium成蟲的死亡率為96.7%，幼蟲的死亡率為84.4%；與乙基多殺菌素（0.25～0.5 mg/kg）相比，噻蟲嗪（1～5 mg/kg）對谷象、米象、鋸谷盜、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜成蟲的致死活性更高，對種群后代的抑制作用更好。
4.2 施藥方式和技術的改進
使用防護劑氣溶膠處理表層糧食時，為了能使藥劑均勻分散，通常會選擇小粒徑防護劑液滴施藥技術，但很多藥劑會漂移至墻面上，降低糧面的藥劑量。可以借助糧倉通風系統(tǒng)，促進小液滴的迅速沉降及其在糧面的滲透，該法同樣適用于噴粉處理的場景。此外，需要考慮防護劑液滴粒徑對藥效的影響。這種影響因害蟲的種類和防護劑的作用模式而異。盡管粒徑小的液滴容易通過昆蟲氣門被蟲體吸入體內，但粒徑大的液滴更容易粘附到蟲體上，藥效也會更好，如與粒徑2 μm的液滴相比，液滴粒徑16 μm的除蟲菊素對雜擬谷盜的擊倒和致死活性更高；液滴粒徑16 μm的除蟲菊素與烯蟲酯混劑對雜擬谷盜、花斑皮蠹Trogoderma variabile、煙草甲、書虱的防效更好；33.4 μm粒徑的液滴對德國小蠊Blattella germanica的擊倒率高于14.4 μm粒徑的液滴。因此，在防護劑噴霧施藥前應確定最高效的液滴粒徑。
對昆蟲生物學的研究有助于改進防護劑的施藥技術。如化蛹前，谷斑皮蠹幼蟲漫游尋找化蛹場所。據(jù)此對外墻面或空倉內墻面、縫隙進行處理可以殺死漫游期的害蟲，提高防治效果。結構表面處理不受農藥毒性的限制，可選擇的藥劑種類很多。不同藥劑在不同材料表面降解的速率存在差異，需要通過實驗篩選出防效好的藥劑種類及其劑型。與烯蟲酯和蚊蠅醚相比，溴氰菊酯和氟氯氰菊酯（cyfluthrin）在混凝土、木頭、油漆木板、乙烯基塑料和金屬板表面上對谷蠹幼蟲均表現(xiàn)出較好的防效。又如赤擬谷盜成蟲接觸烯蟲酯后，耐熱能力下降。因此在對建筑結構和加工廠進行熱處理的時候，同時使用烯蟲酯能夠縮短熱處理時間，節(jié)約殺蟲成本。
5 總結
由于防護劑的藥效受到諸多因素的影響，在儲糧害蟲防治實踐中，應注重利用各種因素，因地制宜地制定防護劑的應用方案。首先要加強抗性監(jiān)測，明確害蟲對防護劑的敏感性。其次，結合害蟲對藥劑的敏感性和發(fā)生密度、環(huán)境的溫度和濕度、防護對象的種類及儲糧管理條件選擇合適的防護劑種類、劑型、劑量、施藥技術和防治時機，不能一成不變地照搬已有的防治經(jīng)驗。如殺螟硫磷+溴氰菊酯、甲基嘧啶磷+噻蟲嗪、甲基嘧啶磷+溴氰菊酯和甲基嘧啶磷+氯菊酯4種混劑拌糧玉米，在津巴布韋高溫干燥地區(qū)均取得較好的防效，而在中溫高濕地區(qū)僅甲基嘧啶磷+噻蟲嗪混劑能抑制害蟲發(fā)生。
在應用基礎研究方面，現(xiàn)有防護劑的復配和緩釋劑型的研發(fā)將是工作的重點。由于國家農藥管控政策日益嚴格，開發(fā)儲糧防護劑新品種的難度增大，而防護劑的增效復配有助于害蟲抗藥性的治理和減少防護劑的用量。緩釋劑型可以延長防護劑的殘效期，降低防護劑的使用頻率和儲糧害蟲接觸亞致死劑量藥劑的機率，延緩害蟲抗藥性形成的速率。此外，GB/T 29890—2013規(guī)定食品級植物源殺蟲劑免登記，可直接用于儲糧害蟲防治，符合儲糧害蟲防治綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。如果將植物源殺蟲劑與熏蒸劑等其他防治措施聯(lián)用，可以彌補植物源殺蟲劑殘效期短、使用劑量大的缺陷，促進其在糧庫中的推廣和應用。
來源：《應用昆蟲學報》2021年第3期
作者：王爭艷，王文芳，苗世遠，陳利香，黃勇，王文逸，魯玉杰.