气调和温度控制对谷蠹磷化氢抗性种群生存的影响开题报告

1. 研究目的与意义

目前，国内储粮害虫的防治主要采用磷化氢（ph3）熏蒸或有机磷酸盐（马拉硫磷、杀螟松、甲基嘧啶磷等）和拟除虫菊酯杀虫剂。其中，ph3在储粮害虫防治中扮演着极为重要的角色，然而，由于长期单一使用ph3，导致世界范围内主要储粮害虫（赤拟谷盗、谷蠹、锈赤扁谷盗等）对 ph3 产生了十分严重的抗药性，从而导致用药量不断增加，对生态环境带来较大压力，粮食安全及人畜安全也受到严重威胁，使得 ph3 的应用面临新的挑战，寻找合适的替代 ph3 的熏蒸剂成为当前研究的热点。

臭氧（o3）是一种强氧化剂，在空气中极易被分解为氧气，具有广谱、高效的杀菌特性和对微小害虫的杀灭作用。相对于其他杀虫剂而言，臭氧无残留，杀菌快速，且在一定程度上能降解粮食表面的有机磷、有机氯等农药残留，更加环保，是一种优良的杀虫剂替代品。已有研究表明，臭氧对储粮害虫的呼吸作用等生理功能具有一定的影响，并且能在一定条件下杀死不同虫态的昆虫。因此，臭氧储粮技术在粮食储藏领域中将会得到越来越广泛的关注和研究。

氮气（n2）是空气中的常见气体，国内外有关学者对氮气气调杀虫的研究证明，高浓度氮气能有效杀灭害虫，但所选虫种、气体成分和浓度、温湿度状态不同，所得结果差别很大。为评价谷蠹对氮气气调的忍耐能力，本文研究选用抗性系数不同的谷蠹，在30c1c，70% 5% r.h. 的条件下，研究不同氮气浓度对谷蠹的杀灭作用，为氮气气调储粮技术的实际应用提供数据支持。

2. 研究内容和预期目标

研究内容： 1、培育不同抗性的谷蠹

2、研究氮气对不同抗性的谷蠹的杀灭效果

3、研究臭氧对不同抗性的谷蠹的杀灭效果

3. 国内外研究现状

目前国内防治储藏物害虫的主要方式是利用磷化氢进行熏蒸，磷化氢气体对人畜有一定的毒性、 残留，对环境也有破坏作用。随着人们对绿色食品需求的不断扩大，气调杀虫技术逐渐受到人们的重视，随着国内外专家学者对氮气气调控制储粮害虫的机理和应用研究的展开，氮气气调储粮技术得到了进一步的推广。

近年来，国内外有关学者对氮气气调杀虫的研究证明，高浓度氮气能有效杀灭害虫，但所选虫种、气体成分和浓度、温湿度状态不同，所得结果差别很大。

目前来看，磷化氢熏蒸仍然是防控储粮害虫最有效、使用最为广泛的一种方法。然而长时间单一地通过磷化氢熏蒸来防治储粮害虫，诱发了其对于该药剂产生了十分严重的抗药性，这使得磷化氢的应用面临新的挑战。2007年，张建军等通过高纯氮气对储粮害虫致死效果的研究发现，不同试虫对高纯氮气环境的忍耐能力差异显著，其中玉米象耐受力最强，其半致死时间达到34h。2010年，严晓平等主要通过氮气气调的方法，研究不同种类的储粮害虫和不同磷化氢抗性水平的赤拟谷盗在氮气气调环境下的耐受力。结果表明，5种储粮害虫对于氮气气调环境的耐受力有差异，其中谷蠹的耐受力最强，其lt50值为6.983d，玉米象的耐受力最弱，其lt50值为4.231d，但都表现出一定的控制效果，证明氮气气调在控制储粮害虫方面具有较强的可行性，可以替代磷化氢熏蒸逐渐成为储粮害虫绿色防控的新方法。2011年，杨健等在30℃条件下不同氮气浓度对储粮害虫控制效果的研究中分析了在30℃条件下，不同氮气浓度环境对储粮害虫的控制效果，结果表明98%氮气浓度对各虫均有较好的防治效果，明确了氮气气调可用于对储粮害虫的防治。研究发现，不同抗性水平的赤拟谷盗对氮气气调环境的耐受力也呈现出较大的差异性，其中极高抗的试虫比敏感试虫有更强的耐受力，暗示磷化氢抗性与氮气气调环境的耐受力具有交互作用。然而在处理一定时间之后高抗品系仍会死亡，表现出一定的控制效果，该研究证明了氮气气调在控制储粮害虫方面具有替代磷化氢熏蒸的潜在应用价值。2012年，孙相荣等在25℃条件下不同氮气浓度对储粮害虫控制效果的研究中得出，在25℃条件下98%氮气对所有储粮害虫成虫的控制效果均较好，均可实现对不同ph3抗性倍数的玉米象和谷蠹的成虫和混合虫态的防治，另外对ph3抗性的锈赤扁谷盗和敏感的赤拟谷盗也可防治。研究结果还表明，在不同温度的环境中，不同磷化氢抗性水平的赤拟谷盗有不同的耐受氮气气调的能力，但是均呈现出一定的死亡趋势。磷化氢抗性越高，死亡趋势越不明显，对于氮气气调环境的耐受力就越强，而磷化氢抗性越低，越快呈现死亡趋势。这一结果表明磷化氢抗性与氮气气调之间存在交互抗性。综上所述，由于氮气气调是一种可替代磷化氢熏蒸的新方法，也是无毒无残留的绿色方法，并且总体费用较低，可以实现自动化，降低人工成本和工作量，从而能同时带来经济效益与社会效益。因此，可以广泛应用于粮仓、饲料厂以及酒厂等一系列需要储存粮食的厂家和机构。

4. 计划与进度安排

2022.12.25—2022.12.31熟悉课题、文献检索及文献总结；

2022.01.01—2022.01.15完成开题报告的撰写，开始英文资料翻译；

2022.02.25—2022.04.30实验阶段；

5. 参考文献

[1]周显青,吕晶,张玉荣,暴洁.谷蠹最适生长条件和生长发育阶段的划分研究[j].河南工业大学学报(自然科学版),2018,39(03):103-108.

[2]赵光涛,羿利民,庄欠玉,陈明峰,刘海波,朱峰.浅析磷化氢熏蒸抗药性储粮害虫[j].粮油仓储科技通讯,2016,32(04):44-45.

[3]陈锐,陈二虎,唐培安,孟宏杰,赵叶飞,冯俊.氮气气调对五种储粮害虫防治效果评估及与磷化氢交互抗性的研究[j].粮食科技与经济,2019,44(08):45-48.