抽吸曝气:管理害虫的更好方法

长期以来，人们一直认为在储存箱中为小麦充气是任何综合病虫害管理计划的一个组成部分，并最终成为一种良好的谷物质量控制措施。这在堪萨斯州、俄克拉荷马州、德克萨斯州、内布拉斯加州、新墨西哥州和科罗拉多州等中南部州尤其重要，在这些州，温暖的夏季天气使谷物表面升温，为昆虫和其他害虫创造了诱人的巢穴。

压力曝气——用风扇把周围的空气从仓底向上推——传统上是升降机和其他小麦处理机使用的方法。但是来自位于堪萨斯州曼哈顿的堪萨斯州立大学的美国农业部农业研究处(ARS)的研究人员开始确定吸力曝气是否更有效地管理储存小麦中的昆虫。吸入式曝气包括倒转风扇，将空气从上往下拉，使谷物保持在华氏60度或以下，这是控制害虫的最佳温度。

由研究昆虫学家Frank Arthur和农业工程师Mark Casada进行的两次ARS田间试验得出的结论是，吸力曝气比压力曝气更快地冷却谷物质量——特别是在顶部。尽管有研究支持这一发现，但对于一些已经使用压力曝气几十年的人来说，这一消息可能难以接受。

卡萨达说:“吸力曝气是一种耻辱。“我听人说，在北方，如果通风口被冻住了，冬天的吸气式曝气可以把垃圾桶的屋顶往里拉。然而，如果你遵循通风口尺寸的设计标准，应该不会有问题。”

除了对结构损坏的担忧外，还有人担心吸力充气会将潮湿的空气从顶部向下拉到整个料仓，从而增加谷物的水分含量。

亚瑟说，在他们的田间试验中都不是这样，并指出，对于美国中南部的小麦处理者来说，吸力曝气应该成为标准技术。

ARS现场试验

研究人员从2004年7月到2005年3月进行了第一次实地考察，从2006年7月到2007年3月进行了第二次实地考察。他们使用了6个装满小麦的1250蒲式耳容量的金属储存箱。随机分配3个箱用于压力曝气，3个箱用于吸入曝气。

曝气在大约0.22至0.31 m3/min/t的气流速率下完成，当环境温度低于指定阈值时，通过调节恒温控制器来操作曝气风扇。

他们在距离顶部表面1英尺、3英尺和6英尺的中心、北部和南部位置插入电缆，监测整个仓内谷物的温度。

他们使用标准的塑料陷阱，对7种昆虫种群进行了采样，包括锈斑甲虫、外来谷物甲虫、毛真菌甲虫、红面粉甲虫、锯齿谷物甲虫、大米象鼻虫和较小的谷物螟虫。

吸气式曝气盛行

数据显示，在夏季，吸力曝气比压力曝气更快地冷却了表面区域(容器的上部)。冷却小麦顶部对控制昆虫至关重要，因为昆虫就是从那里进入垃圾桶的。

那么，为什么吸力曝气在冷却表面区域时更有效呢?

亚瑟解释说:“当外部的冷空气被吸入并与顶部的温暖空气混合时，暖空气将会膨胀，冷空气将会通过颗粒团向下拉，从而比压力充气更快地冷却表面。”

用加压曝气冷却地表区域可能需要近200小时，到那时，蝗灾可能已经开始了。

卡萨达说:“通过压力曝气，首先要冷却谷物的底部。”“你必须等待冷锋上升，同时顶部保持温暖，通常需要200小时的风扇运行时间才能发生这种情况。现在，你仍然想冷却谷物的底部，但首先冷却顶部的好处是，那里是昆虫最大的问题所在。从顶部开始，你比昆虫有很大的优势。”

对病虫害管理的影响

亚瑟说，他们预计通过吸力通风，谷物的顶部会更快地冷却，但他们对温差之大以及昆虫的反应之快感到惊讶。

例如，在2004年的试验中，他们在压力曝气冷却箱中发现了3290只锈斑甲虫和8210只红粉甲虫，而在吸入曝气处理箱中分别发现了662只和722只。

尽管研究结果足以证明吸力曝气的合理性，但它并不是100%的最佳方法。一些昆虫种类，如外国谷物甲虫和毛真菌甲虫，更好地控制压力曝气。这些发现在2006年开始的第二次试验中更加突出。

“这种不一致可能是由于冷却的速度，冷却过程开始时的侵扰程度，或者不同种类的昆虫有不同的最佳生长温度范围，”亚瑟说。“但所有已知的小麦害虫的主要物种都显示出吸力曝气降低了种群数量。压力曝气下显示较低的主要是真菌食用者，这是更偶然的害虫，不被认为是一个主要问题。”

还需要更大规模的研究，但Arthur和Casada相信，使用吸力曝气可以减少对熏蒸磷化氢的需求，以控制储存小麦中的昆虫。

亚瑟说:“如果我们可以通过通风来降低昆虫的数量，我们也许可以避免一些熏蒸。”“我们可能无法一直避免它，需要考虑的一件事是，我们仍然需要在更大的批量存储中评估这项技术。当应用于2万蒲式耳的箱子时，可能会有所不同。”

新的现场试验

基于前两项研究的积极结果，一项更大规模的实地试验正在堪萨斯曼哈顿的ARS进行。去年夏天，亚瑟和卡萨达开始了一项为期三年的试验，在两个4000蒲式耳小麦箱的12个不同地点监测害虫——一个使用吸力曝气，一个使用压力曝气。

在这次试验中，他们沿着粮仓顶部空间的谷物表面和谷物质量的初始表面区域收集了更多的温度测量数据，以便揭示两个粮仓中更精细的温度模式。

由于这项研究将持续三年多，亚瑟和卡萨达希望能更好地了解每年的温度变化因素及其对害虫管理的影响。

不是包罗万象的

在美国中南部地区使用吸力曝气储存小麦的优势是显而易见的，但这并不意味着吸力曝气对所有地区的所有商品都更好。

在美国，小麦的收获和储存分布在广阔的地理区域，所以亚瑟警告说，他们在堪萨斯州的发现可能不适用于北方各州。

“越往北走，夏天小麦收割和储存的时间就越晚，”亚瑟说。“我们认为一般原则是适用的——谷物表面冷却得越快，昆虫控制得越好——但需要进行测试才能确定。”

卡萨达补充说，在某些情况下，吸力曝气并不理想。他说:“如果你正在干燥谷物，然后把它放在其他谷物上，那么你就不能使用吸力曝气，因为你会把温暖的空气从已经冷却的谷物中拉下来。”“这在谷仓里很常见。”

对于大豆、玉米和其他秋季收获的作物，吸力曝气的有效性也值得怀疑。主要的区别是，在美国大部分地区，在收获季节，温度已经足够低，可以限制昆虫的数量。

卡萨达说:“小麦与大多数秋季收获的作物有不同的储存考虑。它本身就有更多的昆虫问题，因为它在温暖的天气里被放在垃圾箱里。在夜晚只有几个小时凉爽的时候，让小麦通风到合适的温度是非常困难的，所以能够修改一项已经在使用的技术来提高它的功效是非常有用的。”

在适当的情况下，采用吸力曝气可能是优质谷物和不合格谷物的区别。多年来，这种方法给自己带来了一个不应有的坏名声，但研究清楚地表明，当使用适当设计的设备时，它比标准的压力曝气技术更有效地减少小麦害虫。