新闻 - Spectrum 防治公司 | 让害虫“无处可逃”！

原文作者：张志平温室园艺农业工程技术 2022-08-26 17:20 发布于：北京

中国制定了绿色防控和农药零增长计划，并广泛推广和应用了利用昆虫趋光性控制农业害虫的新技术。

光谱害虫防治技术原理

利用光谱技术控制害虫是基于昆虫的生理特性。大多数昆虫的可见光波长范围大致相同，一部分集中在不可见的UVA波段，另一部分集中在可见光波段。由于不可见波段位于可见光和光合作用范围之外，因此针对该波段的研究干预不会对植物的光合作用产生任何影响。研究人员发现，通过阻断该波段，可以制造昆虫的盲区，降低它们的活动，从而保护作物免受害虫侵害并减少病毒传播。在可见光波段，可以在远离作物的区域增强该波段的辐射，干扰昆虫的活动方向，从而保护作物免受虫害侵袭。

设施内常见害虫

种植设施中常见的害虫有蓟马、蚜虫、粉虱、潜叶蝇等。

蓟马虫害

蚜虫侵扰

粉虱侵扰

潜叶蝇虫害

针对设施害虫和疾病的光谱控制解决方案

研究发现，上述昆虫具有共同的生活习性。这些昆虫的活动、飞行和觅食都依赖于特定波段的光谱导航，例如蚜虫和粉虱在紫外光（波长约360纳米）和绿光至黄光（520~540纳米）范围内具有接收器官。干扰这两个波段会干扰昆虫的活动并降低其繁殖率。蓟马在400-500纳米波段的可见光范围内也具有可见光敏感性。

部分颜色的光可以诱使昆虫降落，从而为吸引和捕获昆虫创造有利条件。此外，较高的太阳反射率（超过25%的光辐射）也会阻止昆虫附着在光上。诸如强度、波长和颜色对比度等光学特性也会极大地影响昆虫的反应程度。有些昆虫感知两种可见光谱，即紫外光和黄绿光；有些昆虫感知三种可见光谱，即紫外光、蓝光和黄绿光。

常见昆虫的可见光敏感带

此外，有害昆虫的负趋光性也会对其造成干扰。通过研究昆虫的生活习性，可以采取两种害虫防治方法。一是改变温室中可阻挡光谱范围内的环境，使温室内昆虫活跃光谱范围内的紫外线等光谱降低到极低水平，从而使害虫在该波段“失明”；二是增加温室内其他受体对有色光的反射或散射，从而干扰害虫的飞行和着陆方向。

紫外线阻隔方法

紫外线阻隔法是在温室薄膜和防虫网中添加紫外线阻隔剂，有效阻隔进入温室的光线中对昆虫敏感的主要波段紫外线。从而抑制昆虫活动，减少害虫繁殖，并降低温室作物间病虫害的传播。

光谱牌防虫网

50目（高网眼密度）的防虫网并不能仅靠网眼大小来阻止害虫。相反，虽然网眼更大、通风性更好，但却无法有效控制害虫。

高密度防虫网的防护效果

光谱型防虫网通过在原材料中添加抗紫外线添加剂，阻挡害虫对紫外线敏感的波段。由于其防虫效果并非仅依赖于网目密度，因此即使使用网目较小的防虫网也能达到更好的防虫效果。也就是说，在保证良好通风的同时，也能实现高效的防虫。由此，种植设施中通风与防虫之间的矛盾也得以解决，两种功能需求都能得到满足，并实现了相对的平衡。.

从50目光谱防虫网下方的光谱波段反射率可以看出，紫外波段（害虫的光敏波段）被大量吸收，反射率低于10%。在配备此类光谱防虫网的温室通风窗区域，昆虫在该波段的视觉几乎无法察觉。

光谱昆虫网光谱波段（50目）反射图

不同光谱的防虫网

为了验证光谱防虫网的防护性能，研究人员进行了相关试验，即在番茄种植园中选取了50目普通防虫网、50目光谱防虫网、40目普通防虫网和40目光谱防虫网。利用不同性能和不同网目密度的防虫网，比较了粉虱和蓟马的存活率。每次计数中，50目光谱防虫网下的粉虱数量最少，40目普通防虫网下的粉虱数量最多。由此可见，在相同网目数的防虫网下，光谱防虫网下的粉虱数量显著低于普通防虫网。在相同网目数下，光谱防虫网下的蓟马数量少于普通防虫网，甚至40目光谱防虫网下的蓟马数量也少于50目普通防虫网。总体而言，光谱防虫网在保证良好通风性的同时，仍能比高目数普通防虫网具有更强的防虫效果。

不同网目规格的防虫网和普通防虫网的防护效果

同时，研究人员还进行了另一项实验，即使用50目普通防虫网、50目光谱防虫网和68目普通防虫网，比较温室番茄生产中蓟马的数量。如图10所示，同样的普通防虫网，由于68目网眼密度高，其防虫效果明显优于50目普通防虫网。但同样的50目低网眼光谱防虫网，其蓟马数量却少于高网眼68目普通防虫网。

不同昆虫网下蓟马数量的比较

此外，研究人员在测试两种性能不同、网眼密度不同的50目普通防虫网和40目光谱防虫网时，比较了韭菜生产区每块粘虫板上的蓟马数量，发现即使网眼较低，光谱网的防虫效果也比网眼较高的普通防虫网更好。

生产中不同防虫网下蓟马数量的比较

对同一种网状物不同性能的实际防虫效果进行比较

光谱驱虫膜

普通温室覆盖膜会吸收部分紫外线，这也是加速薄膜老化的主要原因。通过一项独特的技术，在温室覆盖膜中添加了能够阻挡昆虫敏感的UVA波段的添加剂，在保证薄膜正常使用寿命不受影响的前提下，制成了一种具有防虫性能的薄膜。

紫外线阻隔膜和普通薄膜对粉虱、蓟马和蚜虫种群的影响

随着种植时间的延长，可以看出普通薄膜下的害虫数量远高于紫外线阻隔薄膜下的害虫数量。需要指出的是，使用此类薄膜时，种植者在日常温室作业中必须特别注意出入口和通风口，否则会降低薄膜的使用效果。由于紫外线阻隔薄膜能有效控制害虫，种植者可以减少农药的使用量。在温室中种植洋桔梗时，使用紫外线阻隔薄膜，无论是潜叶蝇、蓟马、粉虱的数量，还是农药的使用量，都低于使用普通薄膜的情况。

紫外线阻隔膜与普通薄膜效果的比较

比较温室中使用紫外线阻隔膜和普通薄膜的农药使用情况

光色干涉/捕获方法

趋色性是指昆虫视觉器官对不同颜色的回避特性。利用害虫对某些可见光谱颜色的敏感性来干扰其行进方向，从而减少害虫对农作物的危害，并减少农药的使用。

薄膜反射干涉

在生产过程中，黄褐色薄膜的黄色面朝上，蚜虫、粉虱等害虫会因趋光性大量落在薄膜上。同时，夏季薄膜表面温度极高，可杀死大量附着在薄膜表面的害虫，从而减少这些害虫无序附着在作物上造成的损害。银灰色薄膜则利用蚜虫、蓟马等害虫的负趋光性来改变光照颜色。用银灰色薄膜覆盖黄瓜、草莓种植温室可以有效减少这些害虫的危害。