曹宇　李燦

摘要：藥材甲[Stegobium paniceum （L.）]是世界性的儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)，在我國(guó)，嚴(yán)重危害中藥材等重要儲(chǔ)藏物，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于化學(xué)防治的弊端及害蟲(chóng)抗藥性問(wèn)題，生物防治越來(lái)越受到重視，在害蟲(chóng)綜合防治體系中占有重要地位。本文從植物源農(nóng)藥、昆蟲(chóng)激素、天敵昆蟲(chóng)及氣調(diào)控害等方面，就藥材甲的生物防治進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：藥材甲；植物源農(nóng)藥；昆蟲(chóng)激素；天敵昆蟲(chóng)；氣調(diào)

中圖分類號(hào)： S433.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）04-0009-04

收稿日期：2013-08-19

基金項(xiàng)目：貴州省中藥現(xiàn)代化科技產(chǎn)業(yè)研究開(kāi)發(fā)專項(xiàng)[編號(hào)：黔科合中藥字（2011）5049號(hào)]；貴州省普通高校創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目[編號(hào)：黔教合人才團(tuán)隊(duì)字（2012）05號(hào)]；貴州省高校優(yōu)秀科技創(chuàng)新人才支持計(jì)劃項(xiàng)目[編號(hào)：黔教合KY字（2012）098號(hào)]；貴州省2013年度國(guó)際合作項(xiàng)目[編號(hào)：黔科合外G字（2013）7047號(hào)]；貴陽(yáng)學(xué)院重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：曹宇（1984—），男，四川自貢人，碩士，助教，主要從事有害生物控制及資源利用研究。E-mail：yucaosuccess@126.com。

通信作者：李燦，博士，教授。E-mail：lican790108@163.com。藥材甲[Stegobium paniceum （L.）]隸屬于鞘翅目（Coleoptera）竊蠹科（Anobiidae），是一種典型的世界性分布儲(chǔ)藏物甲蟲(chóng)，在美國(guó)、德國(guó)、印度等地大面積發(fā)生和危害，對(duì)多種儲(chǔ)藏物造成嚴(yán)重?fù)p失[1-3]；在我國(guó)的廣東、山西、山東、貴州等地區(qū)均有發(fā)生，且是中藥材儲(chǔ)藏期害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種。藥材甲成蟲(chóng)體型較小，幼蟲(chóng)在寄主組織內(nèi)生存，因此，其危害具有較強(qiáng)的隱蔽性，加之在儲(chǔ)藏室光線較暗等，往往在人們發(fā)現(xiàn)其危害時(shí)，已經(jīng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。藥材甲食性雜，寄主范圍廣，嚴(yán)重危害儲(chǔ)藏藥材、檔案圖書(shū)、文物古跡等，甚至取食錫箔、鋁箔等金屬制品[4-6]，尤其在儲(chǔ)藏藥材上，往往造成暴發(fā)性危害[7-8]，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)藥材甲有效防治措施的研究，引起了各國(guó)學(xué)者的重視。本文就藥材甲的防治現(xiàn)狀及生物防治研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

1藥材甲的防治現(xiàn)狀

由于藥材甲分布范圍廣，寄主多，危害大，各國(guó)學(xué)者很早就對(duì)其防治展開(kāi)了研究。煙熏或擬除蟲(chóng)菊酯類藥劑熏蒸在早期被證明可以有效控制藥材甲危害[9-10]，物理防治方法中，-16～5 ℃，24～72 h可將藥材甲成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)及蛹全部殺滅[11]；42～60 ℃高溫區(qū)域內(nèi)，25～0.08 h內(nèi)可將藥材甲幼蟲(chóng)全部殺滅[12-13]；戚仁德等研究結(jié)果表明，利用100 W以上的白熾燈在黑暗儲(chǔ)藏室內(nèi)可對(duì)藥材甲進(jìn)行有效的誘殺防治[14]。目前，對(duì)于儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)的防治，主要依賴于化學(xué)藥劑防治。如采用高毒的樂(lè)果、敵敵畏、磷化氫等農(nóng)藥進(jìn)行藥材甲的殺滅[15-17]，隨后涌現(xiàn)出毒性較小的溴甲烷、磷化鋁、溴氰菊酯、甲酸乙酯等熏蒸劑廣泛運(yùn)用于藥材甲等儲(chǔ)藏害蟲(chóng)的防治上[1-2，18-19]。

雖然溴甲烷和磷化氫等是目前藥材甲等儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)防治較為有效和使用普遍的熏蒸劑，但前者對(duì)臭氧層有破壞作用，世界糧農(nóng)組織已決議逐步停止生產(chǎn)和使用，后者由于害蟲(chóng)抗藥性的產(chǎn)生，其使用受到了局限[20]，更重要的是化學(xué)防治對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)施藥者及消費(fèi)者健康的影響，使人們的擔(dān)心和憂慮與日俱增。因此，近年來(lái)，有關(guān)天敵昆蟲(chóng)、信息素、生物源殺蟲(chóng)劑、驅(qū)避劑和氣調(diào)控制等領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，生物防治技術(shù)已經(jīng)成為害蟲(chóng)控制的最理想戰(zhàn)略之一。

2藥材甲的生物防治

生物防治是害蟲(chóng)防治不可缺少的重要組成，主要是指利用生物（或生物的代謝產(chǎn)物）來(lái)控制病蟲(chóng)草害的技術(shù)[21]，其對(duì)人畜安全、避免污染環(huán)境，甚至有些天敵，可對(duì)某些害蟲(chóng)的發(fā)生有長(zhǎng)期抑制作用，可以說(shuō)是收到“一勞永逸”的效果。尤其是二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)的滲透，生物防治在大田作物害蟲(chóng)防治極力提倡且發(fā)展迅速，甚至某些方面取得了驕人的成功，如蘇云金桿菌（BT）的多途徑控害運(yùn)用。現(xiàn)在，生物防治以其安全、高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的青睞，但由于儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)自身的危害、生存環(huán)境等特點(diǎn)，其生物防治的研究與應(yīng)用較為困難，但鑒于化學(xué)防治的弊端、昆蟲(chóng)抗藥性及藥材甲對(duì)儲(chǔ)藏物的嚴(yán)重危害，對(duì)于藥材甲等儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)的防治也應(yīng)該采取綠色無(wú)污染、可持續(xù)性控制的生物防治。

2.1植物源殺蟲(chóng)劑

植物源農(nóng)藥是一類利用具有殺蟲(chóng)殺螨或殺菌活性的植物的某些部位或提取的有效成分制成的農(nóng)藥，以其對(duì)人畜安全、害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗藥性、在自然環(huán)境中易于降解等特點(diǎn)受到人們的重視。但目前對(duì)于藥材甲植物源農(nóng)藥的研究并不多，Deshpande首先發(fā)現(xiàn)桉樹(shù)、黑種草、雌蕊草提取物對(duì)藥材甲有較好的熏殺作用，隨后Deshpande和Tipnis進(jìn)一步驗(yàn)證桉葉素、桉樹(shù)油、羅勒等均對(duì)藥材甲有控制效果[22]。通過(guò)對(duì)更多植物資源的控害效果篩選，Ahmed等發(fā)現(xiàn)白珠木油、松節(jié)油、蒔蘿油、日本薄荷等不僅對(duì)藥材甲有熏殺作用[23]，對(duì)米象、綠豆象等儲(chǔ)藏害蟲(chóng)也有控制作用。我國(guó)在藥材甲植物源農(nóng)藥的研究方面，僅有丹皮及其提取物的報(bào)道[24-25]，研究發(fā)現(xiàn)，丹皮提取物濃度在200 μg/cm2、丹皮酚濃度在 100 μg/cm2 以上時(shí)，其對(duì)藥材甲的趨避率達(dá)到80%以上；同時(shí)，相同濃度下，丹皮酚對(duì)藥材甲雌成蟲(chóng)的產(chǎn)卵忌避性、對(duì)卵及幼蟲(chóng)的殺滅效果，都顯著強(qiáng)于丹皮提取物。

總體來(lái)說(shuō)，目前對(duì)于藥材甲植物源農(nóng)藥的研究較少，相對(duì)于米象[26-27]、煙草甲[28]及其他儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)[29-31]，研究力度有待加強(qiáng)。

2.2昆蟲(chóng)激素

昆蟲(chóng)激素可分為外激素（pheromone）、內(nèi)激素（hormone）[32]，兩者都是昆蟲(chóng)的生理活性物質(zhì)，此類物質(zhì)微量可使昆蟲(chóng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，將合成的昆蟲(chóng)激素或者類似物適量用于倉(cāng)庫(kù)，可干擾昆蟲(chóng)正常的生理活動(dòng)，達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的。國(guó)外從20世紀(jì)70、80年代開(kāi)始藥材甲信息素的研究，Kuwahara 等首先提取了藥材甲雌蟲(chóng)分泌的性信息素，發(fā)現(xiàn)其對(duì)藥材甲雄蟲(chóng)有極強(qiáng)的吸引力[33-34]，并對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行了分析，相繼合成的藥材甲性信息素成分如2，3-二氫-2，3，5-三甲基-6（1-甲基-2-氧代丁基-四氫-吡喃-4酮）及其同分異構(gòu)體[35-37]。從20世紀(jì)70年代起，我國(guó)南開(kāi)大學(xué)、四川大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所等高校、科研單位相繼對(duì)麥蛾、印度谷螟、斑皮蠹等儲(chǔ)藏害蟲(chóng)的信息素展開(kāi)了合成研究[38]；但有關(guān)藥材甲信息素的研究報(bào)道直到90年代才出現(xiàn)，利用藥材甲雌蟲(chóng)的乙醚溶液粗提物測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其在4.6×10-8雌蟲(chóng)當(dāng)量（FE）以上時(shí)，對(duì)雄蟲(chóng)有引誘作用；當(dāng)達(dá)到1.6×10-4 FE時(shí)，50%的雄蟲(chóng)對(duì)粗體液有性反應(yīng)[39]。通過(guò)化學(xué)工藝的設(shè)計(jì)，吳江和匡曉帆合成了藥材甲性信息素的另一種成分（2S，3R，（1R））-2，3，5-三甲基-6-（1-甲基-2-氧代丁基）-4-氧代-氧雜-5-環(huán)己烯[40]。關(guān)于儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)信息素的研究，目前已鑒定10余科、40余種，其中已鑒定的皮蠹科、竊蠹科和鱗翅目蛾類的信息素均屬于性信息素，鞘翅目昆蟲(chóng)的信息素大多為聚集信息素[41]。由此看出，儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)信息素的研究目前多限于外激素，而昆蟲(chóng)內(nèi)激素如保幼激素、幾丁質(zhì)合成抑制劑等同樣可以用于害蟲(chóng)的防治[42-43]，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于藥材甲內(nèi)激素的研究較少，僅有研究提到苯甲酰苯基脲（BPUs）類昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)儲(chǔ)藏物甲蟲(chóng)有潛在的抑制能力[43]，而已合成的另一種幾丁質(zhì)抑制劑地滅靈（Dimilin）對(duì)藥材甲控制效果并不理想[44]。

另外，當(dāng)前無(wú)論是在大田作物害蟲(chóng)，還是儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)，在信息素的研究與應(yīng)用方面，以鱗翅目害蟲(chóng)報(bào)道最多[20，38，45]，并在廣西、云南、北京、上海等10多個(gè)省蔬菜、水果、水稻上大面積推廣應(yīng)用，但總體來(lái)說(shuō)，信息素在儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)防治上的應(yīng)用主要用作誘餌監(jiān)測(cè)其種群動(dòng)態(tài)，其次，利用信息素引誘設(shè)置誘捕器，這些性誘捕器用于藥材甲的控制，被認(rèn)為是藥材甲綜合治理措施的重要組成[46-49]。Mahroof等進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，信息素與植物源吸引劑的聯(lián)合使用比兩者的單獨(dú)運(yùn)用，對(duì)藥材甲具有更為顯著的引誘作用[50]，這為藥材甲信息素的多樣化防治應(yīng)用提供了依據(jù)。

2.3天敵昆蟲(chóng)

目前全世界尚未建立完善的儲(chǔ)糧害蟲(chóng)綜合治理體系，中國(guó)在利用天敵對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)進(jìn)行有效生物防治方面基本處于空白狀態(tài)。儲(chǔ)藏害蟲(chóng)天敵包括寄生性、捕食性昆蟲(chóng)及蜱螨類，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)儲(chǔ)藏害蟲(chóng)天敵有300種（人工天敵和自然天敵），隸屬于昆蟲(chóng)綱和蛛形綱[20，51]。天敵昆蟲(chóng)中以膜翅目最多，目前發(fā)現(xiàn)可寄生儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的寄生蜂有30余種，國(guó)內(nèi)外已研究的具有應(yīng)用潛力的寄生性天敵主要有：米象金小蜂、象蟲(chóng)金小蜂、倉(cāng)蛾姬蜂、赤眼蜂、雅脊金小蜂、麥蛾繭蜂等，研究?jī)?nèi)容涉及寄主與天敵的相互關(guān)系、寄生蜂的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性、行為反應(yīng)、種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)等[52]，但應(yīng)用于實(shí)際儲(chǔ)藏害蟲(chóng)控制的天敵較少，較為成功的如麥蛾繭蜂在南非已有效用于控制印度谷螟和粉斑螟；麥蛾繭蜂、倉(cāng)蛾姬蜂和廣赤眼蜂在美國(guó)已商業(yè)化批量生產(chǎn)[52]；在我國(guó)，黃色花蝽成功引種到湖南、四川、貴州等省，并在湖南衡陽(yáng)、湖北天門糧倉(cāng)釋放取得成效[38]。

盡管儲(chǔ)藏害蟲(chóng)天敵種類及數(shù)量都不少，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到其作為生物防治措施在儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)綜合治理中的重要地位[53]，目前報(bào)道的主要是5種膜翅目寄生性天敵昆蟲(chóng)，分別為竊蠹繭蜂、穩(wěn)繭蜂、象蟲(chóng)金小蜂、黑青小蜂和米象金小蜂[32，54-56]；革翅目捕食性天敵1種（肥螋）[54]，由此看出藥材甲天敵種類及數(shù)量并不豐富。國(guó)外研究人員最近通過(guò)在德國(guó)、奧地利5個(gè)不同地區(qū)的博物館釋放米象金小蜂，發(fā)現(xiàn)其對(duì)藥材甲具有顯著的種群抑制效果，在藥材甲綜合防治體系中具有重要作用[57]，且米象金小蜂還可寄生谷蠹、玉米象等[41]，釋放于倉(cāng)庫(kù)可起到一舉多得的防治效果。

2.4氣調(diào)控害

氣調(diào)控害，是一種古老而有效且沿用至今的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)控制方法，美國(guó)研究人員早期發(fā)現(xiàn)當(dāng)CO2濃度達(dá)到60%時(shí)，短時(shí)間可造成大部分儲(chǔ)糧害蟲(chóng)死亡；經(jīng)48 h后可殺死大部分害蟲(chóng)及其子代；當(dāng)CO2濃度高于95%，O2濃度低于1%時(shí)，處理5 d以后，可殺死干果上的各類害蟲(chóng)。如今已開(kāi)展氣調(diào)對(duì)豆象、谷蠹、雜擬谷盜、煙草甲以及其他儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)和螨類的控制研究[58-60]，真空、N2、CO2及其混合氣體、配合熏蒸劑使用等，多樣化的氣調(diào)處理都應(yīng)用在儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)控制上[61]。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于藥材甲的氣調(diào)防治也給于了極大的關(guān)注，Hashem利用不同CO2濃度（20%、30%、40%和60%）處理藥材甲發(fā)現(xiàn)，60% CO2對(duì)藥材甲蛹及成蟲(chóng)的控制效果最好[62]，且藥材甲所有蟲(chóng)態(tài)相對(duì)于煙草甲、鋸谷盜、赤擬谷盜等倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)更為敏感，可作為其有效的生物防治措施[2，63]。國(guó)內(nèi)李燦等[7，64-67]研究的藥材甲氣調(diào)控害技術(shù)已在貴州省多家藥材及醫(yī)藥公司推廣和應(yīng)用，被證明是藥材甲等儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)理想的生物防治措施。

李燦等不僅研究藥材甲基礎(chǔ)生物學(xué)特性，更多地關(guān)注于其氣調(diào)控制的研究，結(jié)合氣體濃度、溫度等因素探討氣控對(duì)藥材甲的控制效果[68-71]，以及藥材甲一系列關(guān)鍵酶如乙酰膽堿酯酶[69]、磷酸酯酶[70]、羧酸酯酶[71-73]等在氣調(diào)逆境下性質(zhì)的變化，如酶源蛋白含量、酶活力及酶促動(dòng)力學(xué)參數(shù)等，從較為微觀的生理生化層面探討氣調(diào)對(duì)藥材甲的控害機(jī)理[72]，并對(duì)藥材甲乙酰膽堿酯酶基因進(jìn)行了克隆與序列分析[74]，將從分子水平探討藥材甲對(duì)氣調(diào)逆境的適應(yīng)性及氣調(diào)對(duì)藥材甲的控害機(jī)理。

3藥材甲生物防治存在的問(wèn)題及展望

3.1存在的問(wèn)題

相對(duì)于大田害蟲(chóng)關(guān)于抗性品種、微生物農(nóng)藥等方面的生物防治研究[45，75-77]，藥材甲的類似報(bào)道尚未出現(xiàn)，且已報(bào)道的植物源農(nóng)藥、昆蟲(chóng)激素、天敵防治等基本沒(méi)有運(yùn)用于實(shí)踐或者實(shí)踐很有限，因此，未來(lái)關(guān)于藥材甲生物防治的研究領(lǐng)域需要拓寬，并盡可能轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)用。

任何藥劑防治，包括害蟲(chóng)的氣調(diào)控制等[78-79]，昆蟲(chóng)都會(huì)產(chǎn)生抗性，因此，雖然目前植物源殺蟲(chóng)劑、氣調(diào)等對(duì)藥材甲的防治具有無(wú)污染、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)，但藥材甲逐步產(chǎn)生的抗性應(yīng)該引起我們的提前思考。

鑒于生物防治的效果及效率問(wèn)題，投入與收益的比例均不如化學(xué)防治來(lái)得立竿見(jiàn)影，農(nóng)戶的接受度和采納度都不高，這需要政府對(duì)使用生物防治的農(nóng)戶、企業(yè)等采取補(bǔ)貼扶持政策，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)行優(yōu)惠政策等。

3.2展望

生物防治一直是控制有害生物、保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施，尤其在我國(guó)為貫徹綠色植保理念的需要。

我國(guó)幅員遼闊，植物資源豐富，自然界相生相克的現(xiàn)象普遍存在，可開(kāi)發(fā)的植物源殺蟲(chóng)劑還有很大潛力[80-81]，因此，有足夠多的植物資源供人們篩選可控制藥材甲種群的植物源藥劑，將來(lái)需要解決的是如何將植物源藥劑普遍用于藥材甲控制的實(shí)踐；同樣關(guān)于天敵昆蟲(chóng)方面，儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)的天敵數(shù)量、種類眾多，今后對(duì)藥材甲天敵昆蟲(chóng)的調(diào)查、引進(jìn)及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)性質(zhì)等多方面的基礎(chǔ)研究，都是藥材甲生物防治的希望；昆蟲(chóng)激素等方面的研究也將面對(duì)研究空間廣闊與應(yīng)用范圍、力度和強(qiáng)度不足的長(zhǎng)久局面。

目前，要單純依賴和推行生物防治控制藥材甲有些困難，實(shí)現(xiàn)多種措施對(duì)藥材甲的協(xié)調(diào)防治最為現(xiàn)實(shí)，即配套措施的運(yùn)用，集生物、物理、化學(xué)等措施的全程協(xié)調(diào)控制技術(shù)的研究、集成和示范，探討協(xié)同增效控害的效果。但隨著人們對(duì)食品安全、生態(tài)安全、環(huán)境安全的日益重視，藥材甲等儲(chǔ)藏害蟲(chóng)的生物防治必將獲得更快、更廣和更深入的發(fā)展。

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