Izvirna tehnologija kmetijskega inženiringa v rastlinjakih Zhang Zhiping, objavljena 26. 8. 2022 ob 17:20 v Pekingu

Kitajska je oblikovala načrt za zeleno preprečevanje in nadzor ter ničelno rast pesticidov, nove tehnologije, ki uporabljajo fototaksijo žuželk za zatiranje kmetijskih škodljivcev, pa so bile široko promovirane in uporabljene.

Načela tehnologije spektralnega zatiranja škodljivcev

Zatiranje škodljivcev s spektroskopskimi tehnikami temelji na fizioloških značilnostih določenega razreda žuželk. Večina žuželk ima skupno vidno valovno območje, en del je koncentriran v nevidnem UVA pasu, drugi del pa v delu vidne svetlobe. Ker je nevidni del zunaj območja vidne svetlobe in fotosinteze, to pomeni, da raziskovalni poseg v tem delu pasu ne bo vplival na delo in fotosintezo rastlin. Raziskovalci so ugotovili, da lahko z blokiranjem tega dela pasu ustvarimo slepe pege za žuželke, zmanjšamo njihovo aktivnost, zaščitimo pridelke pred škodljivci in zmanjšamo prenos virusov. V tem delu vidnega svetlobnega pasu je mogoče okrepiti ta del pasu na območju, ki je daleč od pridelkov, da bi ovirali smer delovanja žuželk in zaščitili pridelke pred okužbo.

Pogosti škodljivci v objektu

Med pogoste škodljivce v sajenju spadajo resarji, listne uši, beli muhi in listni minerji itd.

okužba s resarji

okužba z listnimi ušmi

okužba z belimi muhami

okužba z listnimi rudarji

Rešitve za spektralni nadzor škodljivcev in bolezni objektov

Študija je pokazala, da imajo zgoraj omenjene žuželke skupne življenjske navade. Aktivnosti, let in iskanje hrane teh žuželk so odvisni od spektralne navigacije v določenem pasu, tako kot imajo listne uši in beli mušice v ultravijolični svetlobi (valovna dolžina približno 360 nm) in zeleni do rumeni svetlobi (520–540 nm) sprejemne organe. Poseganje v ta dva pasova moti aktivnost žuželke in zmanjšuje njeno stopnjo razmnoževanja. Tripsi so občutljivi tudi na vidno svetlobo v delu vidne svetlobe v pasu 400–500 nm.

Delno obarvana svetloba lahko žuželke spodbudi k pristanku, kar ustvari ugodne pogoje za njihovo privabljanje in lovljenje. Poleg tega lahko višja stopnja odbojnosti sonca (več kot 25 % svetlobnega sevanja) prepreči, da bi žuželke pridobile optične lastnosti. Na stopnjo odziva žuželk močno vplivajo tudi intenzivnost, valovna dolžina in barvni kontrast. Nekatere žuželke imajo dva vidna spektra, in sicer UV in rumeno-zeleno svetlobo, nekatere pa tri vidne spektre, in sicer UV, modro svetlobo in rumeno-zeleno svetlobo.

vidni občutljivi svetlobni pasovi navadnih žuželk

Poleg tega lahko škodljive žuželke moti njihova negativna fototaksija. Z proučevanjem življenjskih navad žuželk je mogoče sprejeti dve rešitvi za zatiranje škodljivcev. Ena je sprememba okolja v rastlinjaku v območju spektra, ki ga je mogoče blokirati, tako da se spekter aktivnega območja žuželk v rastlinjaku, kot je območje ultravijolične svetlobe, zmanjša na zelo nizko raven, da se ustvari "slepota" za škodljivce v tem pasu; druga pa je, da se v območju, ki ga ni mogoče blokirati, poveča odboj ali sipanje barvne svetlobe drugih receptorjev v rastlinjaku, kar moti orientacijo škodljivcev pri letenju in pristajanju.

Metoda blokiranja UV-žarkov

Metoda blokiranja UV-žarkov temelji na dodajanju sredstev za blokiranje UV-žarkov v folijo za rastlinjake in mrežo proti mrčesu, ki učinkovito blokirajo glavne valovne pasove, na katere so žuželke občutljive v svetlobi, ki vstopa v rastlinjak. S tem se zavira aktivnost žuželk, zmanjšuje razmnoževanje škodljivcev in prenos škodljivcev in bolezni med rastlinami v rastlinjaku.

Mreža za insekte Spectrum

Mreža proti žuželkam s 50-mesh (visoka gostota mrež) ne more ustaviti škodljivcev samo z velikostjo mreže. Nasprotno, mreža je povečana in prezračevanje dobro, vendar škodljivcev ni mogoče nadzorovati.

zaščitni učinek mreže proti žuželkam visoke gostote

Spektralne mreže proti žuželkam blokirajo občutljive svetlobne pasove škodljivcev z dodajanjem dodatkov za zaščito pred ultravijoličnimi žarki surovinam. Ker se zatiranje škodljivcev ne zanaša le na gostoto mrežic, je mogoče uporabiti tudi mrežo za zatiranje žuželk z manjšo mrežico za doseganje boljšega učinka zatiranja žuželk. To pomeni, da se ob zagotavljanju dobrega prezračevanja doseže tudi učinkovito zatiranje žuželk. S tem se reši tudi protislovje med prezračevanjem in zatiranjem žuželk v sajenju, izpolnijo pa se obe funkcionalni zahtevi in ​​doseže relativno ravnovesje..

Iz odbojnosti spektralnega pasu pod spektralno mrežo za zatiranje žuželk z velikostjo 50 mesh je razvidno, da se UV-pas (svetlobno občutljiv pas škodljivcev) močno absorbira, odbojnost pa je manjša od 10 %. Na območju prezračevalnih oken rastlinjakov, opremljenih s takimi spektralnimi mrežami za zatiranje žuželk, je vid žuželk v tem pasu skoraj neopazen.

odbojna karta spektralnega pasu spektralne mreže za žuželke (50 mesh)

mreže proti žuželkam z različnimi spektri

Da bi preverili zaščitno delovanje spektralne mreže proti žuželkam, so raziskovalci izvedli ustrezne teste, in sicer so na vrtu za pridelavo paradižnika izbrali navadno mrežo proti žuželkam s 50 luknjami, spektralno mrežo proti žuželkam s 50 luknjami, navadno mrežo proti žuželkam s 40 luknjami in spektralno mrežo proti žuželkam s 40 luknjami. Za primerjavo stopenj preživetja belih muh in resarjev so uporabili mreže proti žuželkam z različno zmogljivostjo in različno gostoto lukenj. Pri vsakem štetju je bilo število belih muh pod mrežo za zatiranje žuželk s 50 luknjami najmanjše, število belih muh pod navadno mrežo s 40 luknjami pa največje. Jasno je razvidno, da je pod enakim številom lukenj mrež proti žuželkam število belih muh pod spektralno mrežo proti žuželkam bistveno manjše kot pod navadno mrežo. Pri enaki številki zanke je število resarjev pod spektralno mrežo proti insektom manjše kot pod navadno mrežo proti insektom, celo število resarjev pod spektralno mrežo proti insektom s 40 zankami je manjše kot pod navadno mrežo proti insektom s 50 zankami. Na splošno ima spektralna mreža proti insektom še vedno močnejši učinek zaščite pred insekti kot navadna mreža proti insektom z veliko zankami, hkrati pa zagotavlja boljše prezračevanje.

zaščitni učinek mrež proti žuželkam z različnim spektrom mrež in navadnih mrež proti žuželkam

Hkrati so raziskovalci izvedli še en poskus, in sicer z uporabo navadnih mrež proti žuželkam z velikostjo 50 mrež, spektralnih mrež proti žuželkam z velikostjo 50 mrež in navadnih mrež proti žuželkam z velikostjo 68 mrež, da bi primerjali število resarjev v rastlinjaku za pridelavo paradižnika. Kot je prikazano na sliki 10, je ista navadna mreža za zatiranje žuželk z velikostjo 68 mrež zaradi visoke gostote mrež proti žuželkam bistveno boljša kot pri navadni mreži proti žuželkam z velikostjo 50 mrež. Vendar pa ima ista spektralna mreža proti žuželkam z majhno gostoto mrež z velikostjo 50 mrež manj resarjev kot navadna mreža proti žuželkam z veliko mrežo 68 mrež.

primerjava števila resarjev pod različnimi mrežami proti žuželkam

Poleg tega so raziskovalci pri testiranju navadne mreže proti žuželkam s 50-mesh mrežo in spektralne mreže proti žuželkam s 40-mesh mrežo z dvema različnima zmogljivostima in različnima gostotama mrež ter pri primerjavi števila resarjev na lepljivo ploščo na območju pridelave pora ugotovili, da ima število spektralnih mrež tudi pri manjših mrežah boljši učinek zaščite pred žuželkami kot navadne mreže proti žuželkam z večjimi mrežami.

primerjava števila resarjev pod različnimi mrežami za zatiranje žuželk v proizvodnji

dejanska primerjava učinka zaščite pred žuželkami iste mreže z različnimi zmogljivostmi

 Spektralna folija za odganjanje insektov

Navadna folija za rastlinjake absorbira del UV-žarkov, kar je tudi glavni razlog za pospešeno staranje folije. Dodatki, ki blokirajo UVA-občutljiv pas žuželk, so dodani foliji za rastlinjake z edinstveno tehnologijo, ki zagotavlja, da se ne vpliva na normalno življenjsko dobo folije, zato je izdelana v foliji z lastnostmi, odpornimi proti žuželkam.

Učinki folije, ki blokira UV-žarke, in navadne folije na populacije belih mušic, resarjev in listnih uši

Z daljšanjem časa sajenja je mogoče opaziti, da se število škodljivcev pod navadno folijo močno poveča kot pod UV-zaščitno folijo. Poudariti je treba, da uporaba te vrste folije od pridelovalcev zahteva posebno pozornost na vhodne in izhodne ter prezračevalne odprtine pri delu v rastlinjaku, sicer se bo učinek folije zmanjšal. Zaradi učinkovitega zatiranja škodljivcev z UV-zaščitno folijo se zmanjša uporaba pesticidov s strani pridelovalcev. Pri sajenju eustome v rastlinjaku z UV-zaščitno folijo je število listnih rudarjev, resarjev, belih muh ali količina uporabljenih pesticidov manjša kot pri navadni foliji.

Primerjava učinka UV-blokirne folije in navadne folije

Primerjava uporabe pesticidov v rastlinjaku z uporabo UV-zaščitne folije in navadne folije

Metoda interference/lova svetlobnih barv

Barvni tropizem je značilnost izogibanja vidnim organom žuželk različnim barvam. Z uporabo občutljivosti škodljivcev na določene barvne odtenke vidnega spektra se vpliva na ciljno usmerjenost škodljivcev, s čimer se zmanjša škoda škodljivcev za pridelke in zmanjša uporaba pesticidov.

Interferenca odboja filma

Pri proizvodnji je rumena stran rumeno-rjave folije obrnjena navzgor, škodljivci, kot so listne uši in beli mušice, pa zaradi fototaksije v velikem številu pristanejo na foliji. Hkrati je površinska temperatura folije poleti izjemno visoka, zato se uniči veliko število škodljivcev, ki se oprimejo površine folije, s čimer se zmanjša škoda, ki jo takšni škodljivci povzročijo pridelkom, če se neurejeno pritrdijo na pridelke. Srebrno-siva folija izkorišča negativni tropizem listnih uši, resarjev itd. za obarvanje svetlobe. Pokrivanje rastlinjakov za sajenje kumar in jagod s srebrno-sivo folijo lahko učinkovito zmanjša škodo, ki jo povzročajo takšni škodljivci.

z uporabo različnih vrst filmov

praktični učinek rumeno-rjave folije v obratu za proizvodnjo paradižnika

Odbojna interferenca barvne mreže za senčenje

Pokrivanje rastlinjaka z mrežami za senčenje različnih barv lahko zmanjša škodo za pridelke z izkoriščanjem barvnih svetlobnih značilnosti škodljivcev. Število belih mušic, ki so se zadrževale v rumeni mreži, je bilo veliko večje kot v rdeči, modri in črni mreži. Število belih mušic v rastlinjaku, pokritem z rumeno mrežo, je bilo bistveno manjše kot v črni in beli mreži.

analiza stanja zatiranja škodljivcev z mrežami za senčenje različnih barv

Odsevna interferenca odsevne mreže za senčenje iz aluminijaste folije

Na stranski fasadi rastlinjaka je nameščena odsevna mreža iz aluminijaste folije, zaradi česar se je število belih muh znatno zmanjšalo. V primerjavi z običajno mrežo proti žuželkam se je število resarjev zmanjšalo s 17,1 glav/m².²do 4,0 glav/m²².

uporaba odsevne mreže iz aluminijaste folije

Lepljiva deska

V proizvodnji se rumene plošče uporabljajo za lovljenje in uničevanje listnih uši in belih muh. Poleg tega so resarji občutljivi na modro barvo in imajo močan modri taksi. V proizvodnji se lahko modre plošče uporabljajo za lovljenje in uničevanje resarjev itd., na podlagi teorije barvnega taksija žuželk v oblikovanju. Med njimi je trak z vzorcem ali bikovim očesom privlačnejši za privabljanje žuželk..

lepljivi trak z vzorcem ali bikovim očesom

Informacije o citiranju

Zhang Zhiping. Uporaba spektralne tehnologije zatiranja škodljivcev v obratu [J]. Agricultural Engineering Technology, 42(19): 17-22.