综述：用于监测和控制储粮中书虱的先进技术：综述

《Food Control》：Advanced technologies for monitoring and control of booklice in the stored grain: A Review

书蚤（Liposcelis spp.）作为储粮重要害虫，其生物学特性、快速检测技术和综合控制策略被系统分析。研究指出书蚤在30℃/70%RH条件下21天完成生命周期，物理方法（筛分、浮选）和化学诱捕（酵母提取物）有效，但磷化氢抗药性加剧。光谱分析和图像识别为新型检测手段，湿度控制在11%以下可抑制繁殖。集成管理需结合环境调控、生物防治和智能检测。

　　

Rebecca Nyirahirwa|Yujie Lu|Simin Yao|Shams Fawki|Tianyu Sha|Zhuotong Lu|Sufen Cui|Peihuan He

江苏省科学技术大学粮食科学与技术学院，镇江市212003，中华人民共和国

摘要

书虱（Psocoptera: Liposcelididae）对储存食品构成了全球性的威胁，导致经济损失、降低食品质量并引发健康问题。本文综述了目前关于Liposcelis spp的研究。从生物学角度来看，书虱生长迅速（在30°C/70%相对湿度条件下21天内即可繁殖），并且偏好以受损的谷物和真菌为食。捕捉方法包括筛分、浮选和振动等物理技术，以及使用基于食物的诱饵的化学方法。通过图像分析、光电计数和光谱技术可以实现快速检测，但这些方法各有优缺点和挑战。控制策略包括管理湿度和温度，通风和受控热处理（例如50–60°C或低于10°C）被证明非常有效。化学控制主要采用磷化氢熏蒸，但由于书虱抗药性的增加和残留问题而面临挑战。生物控制剂提供了可持续的替代方案。结合这些捕捉、检测和控制策略的综合害虫管理系统对于有效且环保地控制书虱至关重要。

引言

全球粮食安全挑战要求有效管理储存粮食中的害虫，以减少收获后的损失。在这些害虫中，书虱（Psocoptera: Liposcelididae）已成为全球储存粮食的主要威胁，通过直接取食和降低质量造成重大经济损失。书虱是一种体型微小、身体柔软的昆虫，长度在0.2至2毫米之间，常见于储存的食品中，以受损的谷物、霉菌和真菌为食[1]。尽管体型小，但在适宜条件下它们能迅速繁殖，当温度和湿度适宜时，其数量可在一个月内增加25倍。

当书虱数量大量存在时，它们会蔓延到储存设施、机械设备和通道中，有时会形成一层移动的棕色灰尘。这些大量书虱会导致局部温度和湿度升高，从而导致粮食变质。除了直接取食造成的损害外，书虱污染还会导致市场拒绝接受受污染的粮食，因为许多国际市场对于储存粮食中的活书虱有零容忍政策[2]。此外，书虱还可能作为潜在过敏原带来健康风险。研究表明，对书虱过敏的人会出现过敏反应。孟买的研究发现20%的过敏者对书虱有强烈的皮肤敏感性，欧洲的研究则报告7%至26%的特应性人群产生了IgE抗体反应[3]。

控制书虱较为困难，因为它们对传统方法的反应不同。Liposcelis属内的不同物种对主要用于防治甲虫害虫的杀虫剂和熏蒸剂的敏感性差异明显。书虱种群中磷化氢抗药性的增加显著提高了它们的危害性，威胁到了最常用的熏蒸剂在粮食储存中的效果[4]。这种抗药性问题，加上书虱体型小、繁殖快以及喜欢温暖潮湿的环境，需要采用综合害虫管理策略，结合多种方法进行有效控制。

本文综述了储存食品中书虱的生物学特性、捕捉方法、检测技术和控制策略的现有知识。了解这些害虫的完整生命周期、行为和生态学为制定实际的管理方法奠定了基础。文章讨论了物理、化学和捕捉方法，探讨了图像分析和光谱等快速检测技术，并评估了从物理和化学干预到生物控制的各种控制选项。本文旨在为粮食储存管理者、研究人员和政策制定者提供基于证据的建议，以有效控制书虱的同时尽量减少对环境的影响并保持食品质量。

章节摘录

生命周期与进化

书虱属于Psocoptera目（最近重新分类为Psocodea目），该目包含超过5,501种已描述的物种，分布在41个科和三个亚目中。Psocoptera这一名称来源于希腊语“psokhos”（意为“啃咬”或“摩擦”）和“ptera”（意为“翅膀”），反映了它们的特征性取食行为[5, 6]。在这一多样化的群体中，Liposcelis属的物种是全球储存产品中最具经济危害性的害虫。

筛分方法

筛分是一种简单且常用的物理方法，通过利用书虱与谷物之间的大小差异来检测和去除谷物样本中的书虱[22]。标准流程是从储存的不同位置收集代表性谷物样本，然后通过孔径为2毫米的筛子进行筛选，筛子会留下谷物，而书虱则落入收集盘中。该方法的有效性取决于多个因素：

图像分析方法

图像分析是一种用于快速自动检测和识别储存食品中昆虫（包括书虱）的技术。该方法利用数字成像、模式识别、计算机视觉和机器学习的进步来分析视觉数据并提取有助于检测和分类昆虫的关键特征[47]。

图像处理算法对于从原始图像中提取有价值的信息至关重要，这包括预处理步骤等

湿度管理

已有大量研究表明，食品的湿度含量与书虱的生存密切相关。研究指出，当谷物湿度低于某些特定阈值时（通常为谷物的11%至13%），书虱无法有效繁殖。在湿度为12%或更低的情况下，卵的发育受到显著抑制，若虫死亡率急剧上升，成虫的寿命和繁殖能力也显著下降。当湿度维持在11%或更低时，甚至

行为、捕捉、检测和控制技术之间的关联

书虱表现出特定的行为特征，这些特征为有效的捕捉和检测策略提供了依据，形成了一个自我强化的管理循环。它们避光的行为（白天隐藏在谷物深处）和聚集倾向（在高湿度区域靠近墙壁、托盘和谷物灰尘堆积处聚集）指导了在这些高风险微生境中放置陷阱的位置。它们强烈的趋化性反应

结论与未来展望

书虱被称为“移动的地毯”，是储存粮食中的重要害虫，会导致经济损失和健康问题。有效管理书虱需要基于对其生物学和生态学的多种方法。由于其快速繁殖的特点以及喜欢感染受损或发霉的谷物，在储存粮食中的控制方法中，使用啤酒酵母或小麦胚芽制成的基于食物的诱饵陷阱最为有效，这些诱饵利用了书虱的趋化性反应。

机构审查委员会声明

不适用。

知情同意声明

不适用。

CRediT作者贡献声明

Shams Fawki：可视化、验证、项目管理。Tianyu Sha：可视化。Zhuotong Lu：撰写——初稿。Sufen Cui：可视化。Peihuan He：监督、项目管理、资金筹集。Rebecca Nyirahirwa：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿。Yujie Lu：可视化。Simin Yao：验证

数据可用性声明

本研究未创建或分析新的数据。因此，本文不适用数据共享。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

资金支持

本工作得到了国家重点研发计划（项目编号：2024YFF1105501）、江苏省自然科学基金（项目编号：BK20251007）以及江苏省科学技术大学的初期研究资金（项目编号：1182932209）的支持。

利益冲突声明

本研究由国家重点研发计划（项目编号：2024YFF1105501）、江苏省自然科学基金（项目编号：BK20251007）和江苏省科学技术大学的初期研究资金（项目编号：1182932209）资助。作者声明没有可能影响本研究的财务利益冲突或个人关系。

致谢

同时也要感谢编辑和审稿人在整个出版过程中提供的宝贵意见。