Oryginalna technologia inżynierii rolniczej w szklarniach Zhang Zhiping 2022-08-26 17:20 Opublikowano w Pekinie

Chiny opracowały plan zielonej prewencji i kontroli oraz wyeliminowania pestycydów, a nowe technologie wykorzystujące fototaksję owadów do zwalczania szkodników w rolnictwie są szeroko promowane i stosowane.

Zasady technologii spektralnej kontroli szkodników

Zwalczanie szkodników za pomocą technik spektroskopowych opiera się na fizjologicznych cechach pewnej klasy owadów. Większość owadów ma wspólny widzialny zakres długości fal, jedna część jest skoncentrowana w niewidzialnym paśmie UVA, a druga w widzialnym świetle. W niewidzialnej części, ponieważ znajduje się ona poza zakresem światła widzialnego i fotosyntezy, oznacza to, że interwencja badawcza w tej części pasma nie będzie miała żadnego wpływu na pracę i fotosyntezę roślin. Naukowcy odkryli, że blokując tę ​​część pasma, można tworzyć martwe pola dla owadów, zmniejszać ich aktywność, chronić uprawy przed szkodnikami i ograniczać transmisję wirusów. W tej części pasma światła widzialnego możliwe jest wzmocnienie tej części pasma w obszarze oddalonym od upraw, aby zakłócić kierunek działania owadów i chronić uprawy przed porażeniem.

Częste szkodniki w obiekcie

Do najczęstszych szkodników w uprawach rolnych zalicza się wciornastki, mszyce, mączliki, minujące liście itp.

inwazja wciornastków

inwazja mszyc

inwazja mączlików

inwazja minujących liści

Rozwiązania do spektralnej kontroli szkodników i chorób w obiektach

Badanie wykazało, że wymienione owady mają podobne nawyki życiowe. Aktywność, lot i poszukiwanie pożywienia tych owadów opierają się na nawigacji widmowej w określonym paśmie, podobnie jak mszyce i mączliki w świetle ultrafioletowym (długość fali około 360 nm) oraz w świetle zielonym do żółtego (520–540 nm) posiadają narządy odbiorcze. Interwencja w tych dwóch pasmach zakłóca aktywność owada i zmniejsza tempo jego rozmnażania. Wciornastki wykazują również wrażliwość na światło widzialne w zakresie pasma 400–500 nm.

Częściowo zabarwione światło może skłonić owady do lądowania, tworząc w ten sposób korzystne warunki do wabienia i chwytania owadów. Ponadto, wyższy stopień odbicia światła słonecznego (ponad 25% promieniowania świetlnego) może również zapobiegać przyczepianiu się owadów do obiektów optycznych. Na intensywność, długość fali i kontrast kolorów również znacząco wpływają takie czynniki, jak intensywność, kontrast barw. Niektóre owady mają dwa widma widzialne: UV i żółto-zielone, a inne trzy: UV, niebieskie i żółto-zielone.

widoczne pasma światła wrażliwego u pospolitych owadów

Ponadto szkodliwe owady mogą być niepokojone przez ich ujemną fototaksję. Badając nawyki życiowe owadów, można zastosować dwa rozwiązania w zakresie zwalczania szkodników. Po pierwsze, należy zmienić środowisko szklarni w zakresie widma blokowalnego, tak aby widmo aktywnego zakresu owadów znajdujących się w szklarni, takiego jak zakres promieniowania ultrafioletowego, zostało zredukowane do bardzo niskiego poziomu, co pozwoli na „ślepienie” szkodników w tym paśmie; po drugie, w zakresie nieblokowalnym można zwiększyć odbicie lub rozproszenie światła kolorowego przez inne receptory w szklarni, zakłócając w ten sposób orientację lotu i lądowania szkodników.

Metoda blokowania promieniowania UV

Metoda blokowania promieniowania UV polega na dodaniu do folii szklarniowej i siatki przeciw owadom substancji blokujących promieniowanie UV, aby skutecznie zablokować główne pasma długości fal, wrażliwe na owady w świetle wpadającym do szklarni. W ten sposób hamuje się aktywność owadów, ogranicza rozmnażanie się szkodników oraz ogranicza przenoszenie szkodników i chorób między uprawami w szklarni.

Siatka przeciw owadom Spectrum

Siatka przeciw owadom o oczkach 50 (o dużej gęstości oczek) nie powstrzyma szkodników samym rozmiarem oczek. Wręcz przeciwnie, oczka są większe, a wentylacja dobra, ale szkodników nie da się kontrolować.

efekt ochronny siatki przeciw owadom o dużej gęstości

Siatki przeciw owadom typu spektralnego blokują pasma światła wrażliwe na szkodniki, dodając do surowców dodatki chroniące przed promieniowaniem ultrafioletowym. Ponieważ kontrola szkodników nie opiera się wyłącznie na gęstości oczek, możliwe jest również zastosowanie siatki o mniejszych oczkach, aby uzyskać lepszy efekt zwalczania owadów. Oznacza to, że zapewniając dobrą wentylację, można również skutecznie zwalczać owady. W ten sposób rozwiązano problem sprzeczności między wentylacją a kontrolą owadów w obiekcie ogrodniczym, co pozwoliło na spełnienie obu wymagań funkcjonalnych i osiągnięcie względnej równowagi..

Z odbicia pasma widmowego pod siatką o oczkach 50 mesh widać, że pasmo UV (światłoczułe pasmo szkodników) jest silnie absorbowane, a współczynnik odbicia wynosi mniej niż 10%. W obszarze okien wentylacyjnych szklarni wyposażonych w takie siatki o oczkach spektralnych, widoczność owadów w tym paśmie jest praktycznie niezauważalna.

mapa odbić pasma widmowego sieci na owady (50 oczek)

siatki na owady o różnym spektrum

Aby zweryfikować skuteczność ochronną siatki przeciw owadom widmowym, badacze przeprowadzili odpowiednie testy, tj. w ogrodzie pomidorowym wybrano zwykłą siatkę przeciw owadom o oczkach 50, siatkę przeciw owadom widmową o oczkach 50, zwykłą siatkę przeciw owadom 40 i siatkę przeciw owadom widmową o oczkach 40. Do porównania wskaźników przeżywalności mączlików i wciornastków użyto siatek przeciw owadom o różnych parametrach i różnej gęstości oczek. W każdym liczeniu liczba mączlików pod siatką przeciw owadom widmowym o oczkach 50 była najmniejsza, a liczba mączlików pod zwykłą siatką o oczkach 40 była największa. Można wyraźnie zauważyć, że pod tą samą liczbą oczek siatek przeciw owadom liczba mączlików pod siatką przeciw owadom widmowym jest znacznie mniejsza niż pod zwykłą siatką. Przy tej samej liczbie oczek, liczba wciornastków pod siatką przeciw owadom o oczkach spektralnych jest mniejsza niż pod zwykłą siatką przeciw owadom, a nawet liczba wciornastków pod siatką przeciw owadom o oczkach spektralnych 40 jest mniejsza niż pod zwykłą siatką przeciw owadom o oczkach 50. Ogólnie rzecz biorąc, siatka przeciw owadom o oczkach spektralnych może nadal zapewniać silniejszą ochronę przed owadami niż zwykła siatka przeciw owadom o oczkach grubszych, zapewniając jednocześnie lepszą wentylację.

Efekt ochronny siatek przeciw owadom o różnym rozstawie oczek i zwykłych siatek przeciw owadom

Jednocześnie naukowcy przeprowadzili kolejny eksperyment, używając zwykłych siatek owadobójczych o oczkach 50, spektralnych siatek owadobójczych o oczkach 50 i zwykłych siatek owadobójczych o oczkach 68, aby porównać liczbę wciornastków w szklarni, gdzie uprawiano pomidory. Jak pokazano na rysunku 10, ta sama zwykła siatka owadobójcza o oczkach 68, ze względu na dużą gęstość oczek, zapewnia znacznie większy efekt niż zwykła siatka owadobójcza o oczkach 50. Jednak ta sama spektralna siatka owadobójcza o oczkach 50 i małej gęstości oczek ma mniej wciornastków niż zwykła siatka owadobójcza o oczkach 68.

porównanie liczby wciornastków pod różnymi siatkami na owady

Ponadto, testując zwykłą siatkę przeciw owadom o oczkach 50 i widmową siatkę przeciw owadom o oczkach 40 o dwóch różnych parametrach i różnej gęstości oczek, porównując liczbę wciornastków na lepką płytę w obszarze produkcji porów, badacze odkryli, że nawet przy mniejszej liczbie oczek, liczba siatek widmowych ma również lepszy efekt ochrony przed owadami niż zwykłe siatki przeciw owadom o większych oczkach.

Porównanie liczby wciornastków pod różnymi siatkami owadobójczymi w produkcji

rzeczywiste porównanie skuteczności ochrony przed owadami tej samej siatki o różnych parametrach

 Folia odstraszająca owady Spectral

Zwykła folia do okrywania szklarni pochłania część promieniowania UV, co jest również głównym powodem przyspieszenia jej starzenia. Dodatki blokujące pasmo owadów wrażliwe na promieniowanie UVA są dodawane do folii za pomocą unikalnej technologii, a w celu zapewnienia, że ​​normalna żywotność folii nie ulegnie pogorszeniu, powstaje folia o właściwościach chroniących przed owadami.

wpływ folii blokującej promieniowanie UV i zwykłej folii na populacje mączlików szklarniowych, wciornastków i mszyc

Wraz z wydłużaniem się okresu sadzenia, można zauważyć, że liczba szkodników pod zwykłą folią znacznie wzrasta w porównaniu z folią blokującą promieniowanie UV. Należy zauważyć, że stosowanie tego rodzaju folii wymaga od plantatorów szczególnej uwagi na otwory wlotowe i wylotowe oraz wentylacyjne podczas pracy w szklarni dziennej, w przeciwnym razie skuteczność folii ulegnie zmniejszeniu. Dzięki skutecznej kontroli szkodników przez folię blokującą promieniowanie UV, plantatorzy zmniejszają zużycie pestycydów. Podczas sadzenia eustomy w obiekcie z folią blokującą promieniowanie UV, liczba minujących, wciornastków, mączlików, a także ilość stosowanych pestycydów, jest mniejsza niż w przypadku zwykłej folii.

Porównanie efektu folii blokującej promieniowanie UV i zwykłej folii

Porównanie stosowania pestycydów w szklarniach z wykorzystaniem folii blokującej promieniowanie UV i zwykłej folii

Metoda interferencji/pułapkowania barwy światła

Tropizm barw to cecha unikania przez narządy wzrokowe owadów różnych barw. Wykorzystuje on wrażliwość szkodników na określone spektrum barw widzialnych, aby zakłócać kierunek ich lotu, zmniejszając w ten sposób szkodliwość szkodników dla upraw i ograniczając stosowanie pestycydów.

Interferencja odbicia filmu

Podczas produkcji żółta strona żółtobrązowej folii jest skierowana do góry, a szkodniki, takie jak mszyce i mączliki, masowo lądują na niej dzięki fototaksji. Jednocześnie latem temperatura powierzchni folii jest wyjątkowo wysoka, co zabija dużą liczbę szkodników przyczepionych do powierzchni folii, zmniejszając w ten sposób szkody wyrządzane uprawom przez nieuporządkowane przyczepianie się tych szkodników. Srebrnoszara folia wykorzystuje negatywny tropizm mszyc, wciornastków itp. do barwienia światła. Przykrycie szklarni do sadzenia ogórków i truskawek srebrnoszarą folią może skutecznie ograniczyć szkodliwość tych szkodników.

używając różnych rodzajów folii

praktyczny efekt żółtobrązowej folii w zakładzie produkcji pomidorów

Interferencja odbicia w kolorowych siatkach przeciwsłonecznych

Przykrycie szklarni siatkami przeciwsłonecznymi w różnych kolorach może zmniejszyć szkody w uprawach, wykorzystując charakterystykę światła charakterystyczną dla szkodników. Liczba mączlików w żółtej siatce była znacznie wyższa niż w siatce czerwonej, niebieskiej i czarnej. Liczba mączlików w szklarni pokrytej żółtą siatką była znacznie niższa niż w siatce czarnej i białej.

analiza sytuacji zwalczania szkodników za pomocą siatek przeciwsłonecznych w różnych kolorach

Interferencja odbicia światła w siatce przeciwsłonecznej z folii aluminiowej odblaskowej

Siatka odblaskowa z folii aluminiowej została zamontowana na bocznej elewacji szklarni, co znacznie zmniejszyło liczbę mączlików. W porównaniu ze zwykłą siatką przeciw owadom, liczba wciornastków spadła z 17,1 główki/m.²do 4,0 głów/m².

zastosowanie siatki odblaskowej z folii aluminiowej

Tablica klejąca

W produkcji żółte deski służą do wyłapywania i zabijania mszyc i mączlików. Ponadto wciornastki są wrażliwe na kolor niebieski i mają silne niebieskie taksówki. W produkcji niebieskie deski mogą być używane do wyłapywania i zabijania wciornastków itp., w oparciu o teorię taksówek kolorowych owadów w projektowaniu. Spośród nich, wstążka z tarczą lub wzorem jest bardziej atrakcyjna, aby przyciągnąć owady..

taśma klejąca z oczkiem lub wzorem

Informacje o cytowaniu

Zhang Zhiping. Zastosowanie technologii spektralnej kontroli szkodników w obiektach [J]. Agricultural Engineering Technology, 42(19): 17-22.