Tecnologia d'enginyeria agrícola original d'horticultura d'hivernacle de Zhang Zhiping 2022-08-26 17:20 Publicat a Pequín

La Xina ha formulat un pla per a la prevenció i el control verds i el creixement zero de pesticides, i s'han promogut i aplicat àmpliament les noves tecnologies que utilitzen la fototaxi d'insectes per controlar les plagues agrícoles.

Principis de la tecnologia espectral de control de plagues

El control de plagues mitjançant tècniques espectroscòpiques es basa en les característiques fisiològiques d'una classe d'insectes. La majoria dels insectes tenen un rang de longitud d'ona visible comú, una part es concentra a la banda UVA invisible i l'altra part es troba a la part de llum visible. A la part invisible, com que està fora del rang de llum visible i fotosíntesi, significa que la intervenció de la recerca en aquesta part de la banda no tindrà cap impacte en el treball ni en la fotosíntesi de les plantes. Els investigadors van descobrir que, bloquejant aquesta part de la banda, es poden crear punts cecs per als insectes, reduir la seva activitat, protegir els cultius de les plagues i reduir la transmissió de virus. En aquesta part de la banda de llum visible, és possible reforçar aquesta part de la banda a la zona allunyada dels cultius per interferir amb la direcció d'acció dels insectes i protegir els cultius de la infestació.

Plagues comunes a les instal·lacions

Les plagues comunes a les instal·lacions de plantació inclouen trips, pugons, mosques blanques i minadors de fulles, etc.

infestació de trips

infestació de pugons

infestació de mosca blanca

infestació de minadors de fulles

Solucions per al control espectral de plagues i malalties de les instal·lacions

L'estudi va descobrir que els insectes esmentats anteriorment tenen hàbits de vida comuns. Les activitats, el vol i la recerca d'aliment d'aquests insectes depenen de la navegació espectral en una banda determinada, com ara els pugons i les mosques blanques en llum ultraviolada (longitud d'ona d'uns 360 nm) i llum verda a groga (520~540 nm) tenen òrgans receptors. La intervenció en aquestes dues bandes interfereix amb l'activitat de l'insecte i redueix la seva taxa de reproducció. Els trips també tenen sensibilitat visible a la part de llum visible de la banda de 400-500 nm.

La llum parcialment acolorida pot induir els insectes a aterrar, creant així condicions favorables per atraure i capturar insectes. A més, un grau més alt de reflectància solar (més del 25% de la radiació lumínica) també pot impedir que els insectes s'adhereixin a les propietats òptiques. La intensitat, la longitud d'ona i el contrast de color també afecten molt el grau de resposta dels insectes. Alguns insectes tenen dos espectres visibles, és a dir, llum ultraviolada i llum groc-verdosa, i alguns tenen tres espectres visibles, que són la llum ultraviolada, la llum blava i la llum groc-verdosa.

bandes de llum sensibles visibles d'insectes comuns

A més, els insectes nocius poden ser pertorbats per la seva fototaxi negativa. Estudiant els hàbits de vida dels insectes, es poden adoptar dues solucions per al control de plagues. Una és canviar l'entorn de l'hivernacle en el rang espectral obstruïble, de manera que l'espectre del rang actiu dels insectes continguts a l'hivernacle, com ara el rang de la llum ultraviolada, es redueixi a un nivell molt baix, per crear "ceguesa" per a les plagues en aquesta banda; en segon lloc, per a l'interval no bloquejable, es pot augmentar la reflexió o dispersió de la llum de color d'altres receptors de l'hivernacle, pertorbant així l'orientació del vol i l'aterratge de les plagues.

Mètode de bloqueig UV

El mètode de bloqueig UV consisteix a afegir agents bloquejadors UV a la pel·lícula d'hivernacle i a la xarxa d'insectes per bloquejar eficaçment les principals bandes de longitud d'ona sensibles als insectes a la llum que entra a l'hivernacle. D'aquesta manera, s'inhibeix l'activitat dels insectes, es redueix la reproducció de plagues i es redueix la transmissió de plagues i malalties entre els cultius de l'hivernacle.

Xarxa d'insectes Spectrum

Una xarxa a prova d'insectes de 50 malles (alta densitat de malla) no pot aturar les plagues només per la mida de la malla. Al contrari, la malla s'eixampla i la ventilació és bona, però les plagues no es poden controlar.

l'efecte de protecció de la xarxa d'insectes d'alta densitat

Les xarxes espectrals contra insectes bloquegen les bandes de llum sensibles de les plagues afegint additius per a bandes antiultraviolades a les matèries primeres. Com que no només es basa en la densitat de la malla per controlar les plagues, també és possible utilitzar una xarxa de control d'insectes de malla més baixa per aconseguir un millor efecte de control d'insectes. És a dir, alhora que garanteix una bona ventilació, també aconsegueix un control eficient dels insectes. Per tant, també es resol la contradicció entre la ventilació i el control d'insectes en les instal·lacions de plantació, i es poden complir els dos requisits funcionals i s'ha aconseguit un equilibri relatiu..

A partir de la reflectància de la banda espectral sota la xarxa espectral de control d'insectes de 50 malles, es pot veure que la banda UV (la banda sensible a la llum de les plagues) s'absorbeix en gran mesura i la reflectància és inferior al 10%. A la zona de les finestres de ventilació d'hivernacle equipades amb aquestes xarxes espectrals d'insectes, la visió dels insectes és gairebé imperceptible en aquesta banda.

mapa de reflexió de la banda espectral d'una xarxa d'insectes espectral (malla 50)

xarxes d'insectes amb diferents espectres

Per verificar el rendiment protector de la xarxa espectral a prova d'insectes, els investigadors van dur a terme les proves pertinents, és a dir, al jardí de producció de tomàquets, es van seleccionar una xarxa a prova d'insectes ordinària de malla 50, una xarxa espectral a prova d'insectes de malla 50, una xarxa ordinària a prova d'insectes de malla 40 i una xarxa espectral a prova d'insectes de malla 40. Es van utilitzar xarxes contra insectes amb diferents rendiments i diferents densitats de malla per comparar les taxes de supervivència de mosques blanques i trips. En cada recompte, el nombre de mosques blanques sota la xarxa de control d'insectes de malla espectral de malla 50 va ser el menor, i el nombre de mosques blanques sota la xarxa ordinària de malla 40 va ser el més gran. Es pot veure clarament que sota el mateix nombre de malles de xarxes a prova d'insectes, el nombre de mosques blanques sota la xarxa espectral a prova d'insectes és significativament menor que sota la xarxa ordinària. Amb el mateix nombre de malla, el nombre de trips sota la xarxa espectral a prova d'insectes és inferior al de la xarxa ordinària a prova d'insectes, i fins i tot el nombre de trips sota la xarxa espectral a prova d'insectes de 40 malles és inferior al de la xarxa ordinària a prova d'insectes de 50 malles. En general, la xarxa espectral a prova d'insectes encara pot tenir un efecte a prova d'insectes més fort que la xarxa ordinària a prova d'insectes de malla alta, alhora que garanteix una millor ventilació.

l'efecte protector de les xarxes antiinsectes de diferents espectres de malla i les xarxes antiinsectes ordinàries

Al mateix temps, els investigadors també van dur a terme un altre experiment, és a dir, utilitzant xarxes antiinsectes ordinàries de malla 50, xarxes antiinsectes espectrals de malla 50 i xarxes antiinsectes ordinàries de malla 68 per comparar el nombre de trips a l'hivernacle per a la producció de tomàquets. Com es mostra a la imatge 10, la mateixa xarxa antiinsectes ordinària de malla 68, a causa de la seva alta densitat de malla, l'efecte de la xarxa antiinsectes és significativament més alt que el de la xarxa antiinsectes ordinària de malla 50. Però la mateixa xarxa antiinsectes espectral de malla baixa de malla 50 té menys trips que la xarxa antiinsectes ordinària de malla alta de malla 68.

comparació del nombre de trips sota diferents xarxes antiinsectes

A més, en provar la xarxa antiinsectes ordinària de 50 malles i la xarxa antiinsectes espectral de 40 malles amb dos rendiments i densitats de malla diferents, en comparar el nombre de trips per placa enganxosa a la zona de producció de porros, els investigadors van descobrir que, fins i tot amb una malla més baixa, el nombre de xarxes espectrals també té un efecte antiinsectes més excel·lent que les xarxes antiinsectes ordinàries de malla més alta.

comparació del nombre de trips sota diferents xarxes de control d'insectes en producció

la comparació real de l'efecte a prova d'insectes de la mateixa malla amb diferents rendiments

 Pel·lícula repel·lent d'insectes Spectral

La pel·lícula de recobriment d'hivernacle ordinària absorbirà part de l'ona de llum UV, que també és la raó principal per accelerar l'envelliment de la pel·lícula. Els additius que bloquegen la banda sensible als insectes UVA s'afegeixen a la pel·lícula de recobriment d'hivernacle mitjançant una tecnologia única i, sota la premissa de garantir que la vida útil normal de la pel·lícula no es vegi afectada, es converteix en una pel·lícula amb propietats a prova d'insectes.

efectes de la pel·lícula que bloqueja els raigs UV i la pel·lícula ordinària sobre les poblacions de mosca blanca, trips i pugons

Amb l'augment del temps de plantació, es pot observar que el nombre de plagues sota la pel·lícula ordinària augmenta considerablement en comparació amb la pel·lícula bloquejadora d'UV. Cal assenyalar que l'ús d'aquest tipus de pel·lícula requereix que els productors prestin especial atenció a les obertures d'entrada i sortida i de ventilació quan treballen diàriament a l'hivernacle, ja que en cas contrari es reduirà l'efecte d'ús de la pel·lícula. A causa del control eficaç de les plagues per part de la pel·lícula bloquejadora d'UV, es redueix l'ús de pesticides per part dels productors. En la plantació d'eustoma a les instal·lacions, amb pel·lícula bloquejadora d'UV, tant el nombre de minadors de fulles, trips, mosques blanques com la quantitat de pesticides utilitzats, és inferior al de la pel·lícula ordinària.

Comparació de l'efecte de la pel·lícula de bloqueig UV i la pel·lícula ordinària

comparació de l'ús de pesticides en hivernacles amb pel·lícula bloquejadora d'UV i pel·lícula ordinària

Mètode d'interferència/captura de color clar

El tropisme de color és la característica d'evitació dels òrgans visuals dels insectes a diferents colors. Mitjançant l'ús de la sensibilitat de les plagues a cert espectre visible de color per interferir amb la direcció objectiu de les plagues, es redueixen els danys de les plagues als cultius i es redueix l'ús de pesticides.

Interferència de reflexió de la pel·lícula

En la producció, el costat groc de la pel·lícula groc-marró està mirant cap amunt, i les plagues com els pugons i les mosques blanques s'hi aterren en gran nombre a causa de la fototaxi. Al mateix temps, la temperatura superficial de la pel·lícula és extremadament alta a l'estiu, de manera que un gran nombre de plagues adherides a la superfície de la pel·lícula moren, reduint així els danys causats als cultius per l'adhesió desordenada d'aquestes plagues als cultius. La pel·lícula gris platejada utilitza el tropisme negatiu dels pugons, els trips, etc. per acolorir la llum. Cobrir els hivernacles de plantació de cogombres i maduixes amb una pel·lícula gris platejada pot reduir eficaçment els danys d'aquestes plagues.

utilitzant diferents tipus de pel·lícula

efecte pràctic de la pel·lícula groc-marró en una planta de producció de tomàquet

La interferència de reflexió de la xarxa de para-sol de colors

Cobrir les malles de protecció solar de diferents colors per sobre de l'hivernacle pot reduir els danys als cultius utilitzant les característiques de la llum de color de les plagues. El nombre de mosques blanques que es quedaven a la xarxa groga era molt més alt que el de la xarxa vermella, la xarxa blava i la xarxa negra. El nombre de mosques blanques a l'hivernacle cobert amb la xarxa groga era significativament menor que el de la xarxa negra i la xarxa blanca.

anàlisi de la situació del control de plagues mitjançant malles de protecció solar de diferents colors

Interferència de reflexió de la xarxa de para-sol reflectant de paper d'alumini

La xarxa reflectant de paper d'alumini està instal·lada a la façana lateral de l'hivernacle i el nombre de mosques blanques es redueix significativament. En comparació amb la xarxa a prova d'insectes ordinària, el nombre de trips es va reduir de 17,1 caps/m².²a 4,0 caps/m².

l'ús de xarxa reflectant de paper d'alumini

Tauler enganxós

En producció, els taulers grocs s'utilitzen per atrapar i matar pugons i mosques blanques. A més, els trips són sensibles al blau i tenen una forta taxa de blau. En producció, els taulers blaus es poden utilitzar per atrapar i matar trips, etc., basant-se en la teoria de la taxa de color dels insectes en el disseny. Entre ells, la cinta amb diana o patró és més atractiva per atraure insectes..

cinta adhesiva amb diana o patró

Informació de citació

Zhang Zhiping. Aplicació de la tecnologia de control espectral de plagues en instal·lacions [J]. Tecnologia d'enginyeria agrícola, 42(19): 17-22.