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节粮减损增加“无形良田” 科技为我国储粮赋能

发布时间：2023-06-08 20:11:26    作者：admin    点击量：

科技日报记者 张晔 通讯员 苟元迎 孙晟源

我国的粮食产量是世界之最，但每年我国在储藏环节上仍有一定粮食损失，其中虫害是造成损失最主要的原因，挽回这些损失相当于开垦千万亩“无形良田”。储粮害虫的发生不仅对粮食数量造成直接损失，而且导致粮食出现霉变；此外，害虫的排泄物、虫脱会为粮食增添有机杂质和微生物，导致粮食的食用品质下降。

眼下又到了夏粮抢收季节，为了保证农民辛苦耕种的粮食颗粒归仓，记者在南京财经大学粮食储运国家工程实验室看到，以唐培安教授为带头人的“粮食储运工程与技术”团队，自2009年以来一直致力于储粮害虫防治技术研究，以保障国家粮食安全为己任，将研究目标对准粮食储藏中储粮害虫防治的问题，并取得了一系列技术突破。

“智慧粮库”实现储粮害虫早期监测预警

近年来，储粮害虫智能监测技术不断更新迭代，我国也在大力推进“智慧粮库”建设。然而，相关技术距离实现完全“智能化”“无人化”还有一段距离。在储粮害虫的监测判断方面还无法完全脱离人工劳动，粮库保管员需要进入粮库人工扦样、筛虫、判断害虫发生情况进而指导下一步防治。

为解决以上害虫监测问题，科研团队成功开发了储粮害虫实时监测预警系统。该系统由基于二氧化碳积累速率的储粮害虫实时监测技术和基于特征挥发物的储粮害虫嗅觉检测技术等两项核心技术组成，能够对粮堆中储粮害虫进行定量和定性分析，解决储粮害虫难以全虫态监测的难题，从幼虫阶段即可“早发现”“早预防”，相关技术经权威机构鉴定达到国际领先水平，解决了储粮害虫难以实时精准监测和早期预警的难题。

“以储粮微环境二氧化碳累积速率为特征指标，建立粮仓二氧化碳累积速率与主要储粮害虫虫口密度的精确耦合模型，通过对粮堆中二氧化碳积累速率的实时采集，导入建立的预测模型，即得到害虫的发生情况；此外通过破译储粮害虫信息交流、种群繁殖等的特征化合物，建立特征化合物的采集、分析、处置系统，实时监测粮堆中储粮害虫发生种类、种群规模、生命状态等，向相关人员预警并给予处置建议，最终实现对储粮害虫的智能监测。”科研团队介绍，监测预警系统的准确率达到85%以上，并实现实时传输和早期预警；避免了害虫规模发展和对粮食数量、质量的不良影响，减少粮食损失。

让储粮害虫防治更高效、绿色、精准

现阶段，我国主要使用磷化氢熏蒸药剂防治储粮害虫。这种化学药剂在国内外得到较为广泛的应用，取得一定成效，但长达59年的单一使用使得害虫产生严重的抗药性，且造成环境危害和从业人员安全风险等系列问题。

2019年，《中共中央 国务院关于深化改革加强食品安全工作的意见》就已明确5年内分期分批淘汰现存的10种高毒农药，其中包括磷化铝（用来制备磷化氢气体）。因此，为保障粮食安全，同时符合新时代的绿色发展理念，开发新型储粮害虫防治技术迫在眉睫。

记者了解到，团队自2009年以来，一直致力于储粮害虫生长、变态发育、生殖、能量代谢等生命活动分子机理的解析。近年来，基于以上研究基础，团队进一步对重要储粮害虫的致死基因进行筛选，利用嵌合体dsRNA策略将不同致死基因进行嵌合，开发基于RNAi（基因干扰）技术的储粮害虫绿色防控技术，通过对储粮害虫靶标基因的沉默实现储粮害虫的精准、高效、绿色防治。

“研究证明，鞘翅目昆虫对RNAi有着非常高的敏感性，而储粮害虫多以鞘翅目为主，因此RNAi技术是未来储粮害虫绿色防控的可行方向，目前团队在这方面作出了许多努力，但未来还有很长的一段路要走，我们将进一步深入研究储粮害虫基因靶向防控技术，为未来磷化氢替代寻找新的出路。”团队成员向记者介绍。

据记者了解，该科研团队都是来自南京财经大学的师生。南京财经大学是新中国成立的第一批粮食院校，粮食工程专业是全国A+类专业，依托于粮食储运国家工程实验室，在粮食工程研究方面，经验丰富，成果斐然。团队研究期间共发表110余篇论文；拥有20项专利（其中1项国际PCT专利）；制定了国家标准《储粮害虫防治技术应用评价方法》等多项标准法规；事迹被新华日报、扬子晚报等多家媒体报道。目前该科研团队的许多技术已广泛应用于重庆、江苏、河南、广东、海南、宁夏等地粮库，并得到了良好的反馈。另外，核心技术也在安徽省阜南小麦科技小院的“首个零碳5S”全国样板粮仓进行实际应用，唐培安教授作为阜南小麦科技小院的首席专家，未来将继续扩大试验地点，造福更多粮库。

科研团队不仅矢志不渝地攻克技术难题，同时也积极反哺学校，发挥自己的社会价值。据记者了解，该科研团队共计完成了数万人次的技术人员培训，培养企业技术骨干360余名，此外，相关成果在国际储藏物气调与熏蒸大会、粮食储运与安全国际研讨会等国际重要会议上交流，获得国内外学者、行业从业人员的广泛关注。团队成果推广后，粮库和加工企业及早发现储粮害虫，准确掌握储粮害虫数量，实现精确、精准施药，减少粮食损失，极大降低高毒药剂使用量，团队成果成功应用于多家储备粮和加工企业用粮粮库，已实现储粮损失显著降低，粮食储藏过程中化学熏蒸药剂和害虫监测人工费用等储藏保管费得到显著节约，为粮食行业智能化升级和绿色安全生产提供技术支撑。

责任编辑： 孙莹

文章来源：中国科技网

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