缩略图
Mobile Science

粮食储藏虫害检测技术浅析

作者

刘建伟

中央储备粮东营直属库有限公司

1 引言

粮食是人类生存的基础,其安全储存对于保障国家粮食安全至关重要。在粮食储藏过程中,虫害是导致粮食损失的主要原因之一。相关统计显示,全球每年因虫害造成的粮食损失高达数亿吨,这不仅造成了较大的经济损失,同时对粮食安全构成了一定重威胁。基于此,及时、准确地检测粮食储藏中的虫害,采取有效的防治措施、减少粮食损失具有重要意义。本文对目前常见的粮食储藏虫害检测技术进行综述,并探讨其发展趋势[1]。

2 传统粮食储藏虫害检测技术

2.1 人工检查法

人工检查法作为最传统的粮食储藏虫害检测方法主要通过人工定期对粮食进行抽样检查,观察粮食中是否存在害虫。该方法的优势是操作简单,无需复杂的检测设备和技术,成本较低。人工检查法存在的不足,一方面是人工检查的效率较低,难以对大量粮食进行全面检查。另一方面是人工检查的准确性较低,易受到主观因素的影响,导致漏检或误检。此外,人工检查法无法实时监测粮食储藏过程中的虫害动态变化,难以及时发现虫害的早期迹象 [2]。

2.2 灯光诱捕法

灯光诱捕法利用害虫的趋光性通过设置灯光诱捕装置来检测害虫的存在。该方法的优点是操作简单、成本低、对环境友好。灯光诱捕法的缺点是诱捕范围有限,只能检测到一定范围内的害虫,且对不同种类害虫的诱捕效果存在差异。此外,灯光诱捕法也无法准确判断害虫的数量和种类,只能作为一种辅助检测手段。

2.3 陷阱诱捕法

陷阱诱捕法是通过设置特定的陷阱装置利用害虫的趋化性或行为习性来诱捕害虫。该方法的优点是针对性强,对某些特定害虫的诱捕效果较好。陷阱诱捕法的缺点是需要根据害虫的种类和习性设计不同的陷阱,通用性较差。陷阱诱捕法同样无法准确判断害虫的数量和种类,且需要定期更换诱饵,增加了操作的复杂性。

3. 现代粮食储藏虫害检测技术

3.1 光学检测技术

光学检测技术利用光学原理通过检测害虫的光学特性来实现虫害的检测。常见的光学检测技术包括激光检测、红外检测和图像识别技术等。激光检测技术通过发射激光束,检测害虫对激光的反射或散射信号,从而判断害虫的存在和数量。红外检测技术则利用害虫与粮食在红外光谱上的差异,通过红外传感器检测害虫的存在。图像识别技术则是通过拍摄粮食的图像,利用计算机图像处理技术识别害虫的特征,从而实现虫害的检测。光学检测技术的优点是检测速度快,精度高,能够实现自动化检测。然而,光学检测技术的缺点是设备成本较高,且对环境条件要求较高,如光线、湿度等。

3.2 电子鼻检测技术

电子鼻检测技术是通过模拟人类嗅觉原理,利用气体传感器检测害虫释放的挥发性有机化合物(VOCs),从而实现虫害的检测。电子鼻检测技术的优点是灵敏度高,能够检测到低浓度的害虫释放的 VOCs,且检测速度快,能够实现实时监测。电子鼻检测技术的缺点是设备成本较高,且需要定期校准传感器,以保证检测结果的准确性。

3.3 声学检测技术

声学检测技术是通过检测害虫活动时产生的声音信号来实现虫害的检测。害虫在活动或进食时会发出特定频率的声音,通过声学传感器可以检测到这些声音信号,从而判断害虫的存在和活动情况。声学检测技术的优点是非接触式检测,不会对粮食造成损伤,且设备成本相对较低。声学检测技术的缺点是容易受到环境噪声的干扰,且对害虫种类的识别能力有限,需要结合其他检测技术进行综合判断。

3.4 生物传感器检测技术

生物传感器检测技术是利用生物识别元件与信号转换元件相结合,检测害虫释放的生物化学信号,从而实现虫害的检测。生物传感器检测技术的优点是特异性高,能够准确识别特定害虫释放的生物化学信号,且检测速度快,能够实现实时监测。生物传感器检测技术的缺点是生物识别元件的稳定性和重复性较差,需要定期更换,增加了使用成本。

4. 粮食储藏虫害检测技术的比较与选择

不同的粮食储藏虫害检测技术各有优缺点,选择合适的检测技术需要综合考虑检测目的、检测环境、成本等因素。对于小型粮仓或家庭储粮,人工检查法和灯光诱捕法可能是较为经济实用的选择。对于大型粮仓或粮食仓储企业,光学检测技术、电子鼻检测技术和声学检测技术等现代检测技术则更具优势。在实际应用中,通常需要结合多种检测技术,以提高虫害检测的准确性和可靠性 [3]。

5. 粮食储藏虫害检测技术的发展趋势

随着科技的不断进步,粮食储藏虫害检测技术也在不断发展。未来,粮食储藏虫害检测技术将朝着以下几个方向发展。一是智能化与自动化,利用人工智能和机器学习技术,实现虫害检测的智能化和自动化,提高检测效率和准确性。二是多技术融合,结合光学、声学、电子鼻等多种检测技术,实现优势互补,提高虫害检测的综合性能。三是实时监测与预警,开发能够实时监测粮食储藏过程中虫害动态变化的检测系统,并结合物联网技术实现远程监控和预警,及时采取防治措施。四是绿色环保,开发更加环保、无污染的检测技术,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求 [4]。

6 结论

粮食储藏虫害检测技术是保障粮食安全的重要手段。传统的检测方法虽然简单易行,但存在效率低、准确性差等缺点。现代检测技术虽然具有检测速度快、精度高、能够实现自动化等优点,但设备成本较高,且对环境条件要求较高。在实际应用中,需要根据检测目的、检测环境和成本等因素,选择合适的检测技术,并结合多种技术实现优势互补。未来,随着科技的不断进步,粮食储藏虫害检测技术将朝着智能化、多技术融合、实时监测与预警、绿色环保等方向发展,为粮食安全提供更加有力的保障。

参考文献

[1] 方丽 , 徐丹彬 , 周勤 , 等 . 浙江地区百合地下虫害发生种类及其 防 治 技 术 [J/OL]. 浙 江 农 业 科 学 , 1-6[2025-07-06]. https://doi.org/10.16178/j.issn.0528-9017.20250196.

[2] 刘彤. 人工智能赋能粮食储藏: 阻滞困境与优化策略 [J]. 粮食问题研究 , 2025, (01): 41-45.

[3] 陈忠杰 , 温莉 , 郭其 . 粮食储藏虫害检测技术浅析 [J]. 粮食加工 ,2021, 46 (06): 74-76.

[4] 夏利泽 . 储粮虫害综合防治实践与成效 [J]. 粮油仓储科技通讯 ,2013, 29 (01): 36-38.