Pôvodná technológia poľnohospodárskeho inžinierstva v skleníkoch od Zhang Zhipinga, zverejnená 26. 8. 2022 o 17:20 v Pekingu

Čína vypracovala plán pre zelenú prevenciu a kontrolu a nulový rast pesticídov a nové technológie využívajúce fototaxiu hmyzu na kontrolu poľnohospodárskych škodcov boli široko propagované a uplatňované.

Princípy technológie spektrálnej kontroly škodcov

Kontrola škodcov spektroskopickými technikami je založená na fyziologických vlastnostiach určitej triedy hmyzu. Väčšina hmyzu má spoločný rozsah viditeľného vlnového dĺžka, pričom jedna časť je sústredená v neviditeľnom pásme UVA a druhá časť v oblasti viditeľného svetla. V neviditeľnej časti, keďže je mimo rozsahu viditeľného svetla a fotosyntézy, výskumný zásah v tejto časti pásma nebude mať žiadny vplyv na prácu a fotosyntézu rastlín. Výskumníci zistili, že blokovaním tejto časti pásma sa môžu vytvoriť slepé miesta pre hmyz, znížiť jeho aktivitu, chrániť plodiny pred škodcami a znížiť prenos vírusov. V tejto časti pásma viditeľného svetla je možné posilniť túto časť pásma v oblasti ďaleko od plodín, aby sa narušil smer pôsobenia hmyzu a chránili sa plodiny pred zamorením.

Bežní škodcovia v zariadení

Medzi bežných škodcov v pestovateľských zariadeniach patria strapky, vošky, molice a húsenice atď.

zamorenie strapkami

zamorenie voškami

zamorenie molicami

zamorenie mínermi

Riešenia pre spektrálnu kontrolu škodcov a chorôb zariadení

Štúdia zistila, že vyššie uvedený hmyz má spoločné životné návyky. Aktivity, let a hľadanie potravy tohto hmyzu sa spoliehajú na spektrálnu navigáciu v určitom pásme, ako napríklad vošky a molice v ultrafialovom svetle (vlnová dĺžka približne 360 ​​nm) a zelenom až žltom svetle (520 – 540 nm) majú prijímacie orgány. Zásah do týchto dvoch pásiem narúša aktivitu hmyzu a znižuje jeho rýchlosť rozmnožovania. Strapky majú tiež citlivosť na viditeľné svetlo v časti viditeľného svetla v pásme 400 – 500 nm.

Čiastočne sfarbené svetlo môže prinútiť hmyz k pristátiu, čím sa vytvoria priaznivé podmienky na jeho prilákanie a chytenie. Okrem toho, vyšší stupeň odrazivosti slnečného žiarenia (viac ako 25 % svetelného žiarenia) môže tiež zabrániť hmyzu v získavaní optických vlastností. Intenzita, vlnová dĺžka a farebný kontrast tiež výrazne ovplyvňujú stupeň reakcie hmyzu. Niektorý hmyz má dve viditeľné spektrá, a to UV a žltozelené svetlo, a iný má tri viditeľné spektrá, ktorými sú UV, modré svetlo a žltozelené svetlo.

viditeľné citlivé svetelné pásy bežného hmyzu

Okrem toho môže byť škodlivý hmyz rušený svojou negatívnou fototaxiou. Štúdiom životných návykov hmyzu možno prijať dve riešenia na kontrolu škodcov. Jedným z nich je zmeniť prostredie skleníka v prekážkovom spektrálnom rozsahu tak, aby sa spektrum aktívneho rozsahu hmyzu nachádzajúceho sa v skleníku, ako je napríklad rozsah ultrafialového svetla, znížilo na veľmi nízku úroveň, čím sa vytvorí „slepota“ pre škodcov v tomto pásme; druhým, v neblokovateľnom intervale sa môže zvýšiť odraz alebo rozptyl farebného svetla iných receptorov v skleníku, čím sa naruší orientácia škodcov pri lete a pristávaní.

Metóda blokovania UV žiarenia

Metóda blokovania UV žiarenia spočíva v pridaní UV blokovacích činidiel do fólie a sieťky proti hmyzu v skleníku, ktoré účinne blokujú hlavné vlnové dĺžky svetla vstupujúceho do skleníka, na ktoré je hmyz citlivý. Tým sa inhibuje aktivita hmyzu, znižuje sa rozmnožovanie škodcov a znižuje sa prenos škodcov a chorôb medzi plodinami v skleníku.

Sieť proti hmyzu Spectrum

Sieť proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 ôk (vysoká hustota ôk) nedokáže zastaviť škodcov len veľkosťou ôk. Naopak, sieť je síce zväčšená a vetranie je dobré, ale škodcov nemožno kontrolovať.

ochranný účinok siete proti hmyzu s vysokou hustotou

Spektrálne siete proti hmyzu blokujú citlivé svetelné pásy škodcov pridaním prísad do surovín, ktoré chránia pred ultrafialovým žiarením. Pretože sa pri kontrole škodcov nespoliehajú len na hustotu ôk, je možné použiť aj sieť s menšou hustotou ôk na dosiahnutie lepšieho účinku kontroly hmyzu. To znamená, že pri zabezpečení dobrého vetrania sa dosahuje aj účinná kontrola hmyzu. Tým sa rieši aj rozpor medzi vetraním a kontrolou hmyzu v pestovateľskom zariadení a spĺňajú sa obe funkčné požiadavky a dosahuje sa relatívna rovnováha..

Z odrazivosti spektrálneho pásma pod spektrálnou sieťou proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 je zrejmé, že UV pásmo (pásmo citlivé na svetlo škodcov) je silne absorbované a odrazivosť je menšia ako 10 %. V oblasti vetracích okien skleníkov vybavených takýmito spektrálnymi sieťami proti hmyzu je videnie hmyzu v tomto pásme takmer nepostrehnuteľné.

odrazová mapa spektrálneho pásma siete proti hmyzu (50 mesh)

siete proti hmyzu s rôznym spektrom

Aby sa overil ochranný účinok spektrálnej siete proti hmyzu, výskumníci vykonali príslušné testy. V záhrade na pestovanie paradajok boli vybrané bežné siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 ôk, spektrálne siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 ôk, bežné siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 40 ôk a spektrálne siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 40 ôk. Na porovnanie miery prežitia moliec a strapiek boli použité siete proti hmyzu s rôznym výkonom a rôznou hustotou ôk. Pri každom meraní bol počet moliec pod sieťou proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 ôk najmenší a počet moliec pod sieťou s veľkosťou ôk 40 ôk najväčší. Je zrejmé, že pod rovnakým počtom ôk sietí proti hmyzu je počet moliec pod spektrálnou sieťou proti hmyzu výrazne menší ako pod bežnou sieťou. Pri rovnakom počte ôk je počet strapiek pod spektrálnou sieťou proti hmyzu menší ako pod bežnou sieťou proti hmyzu a dokonca aj počet strapiek pod spektrálnou sieťou proti hmyzu s veľkosťou ôk 40 je menší ako pod bežnou sieťou proti hmyzu s veľkosťou ôk 50. Vo všeobecnosti má spektrálna sieť proti hmyzu stále silnejší účinok proti hmyzu ako bežná sieť proti hmyzu s vysokou veľkosťou ôk a zároveň zabezpečuje lepšie vetranie.

ochranný účinok sietí proti hmyzu s rôznym spektrom ôk a bežných sietí proti hmyzu

Zároveň výskumníci vykonali aj ďalší experiment, a to s použitím bežných protihmyzových sietí s veľkosťou ôk 50 mesh, spektrálnych protihmyzových sietí s veľkosťou ôk 50 mesh a bežných protihmyzových sietí s veľkosťou ôk 68 mesh na porovnanie počtu strapiek v skleníku na pestovanie paradajok. Ako ukazuje obrázok 10, tá istá bežná protihmyzová sieť s veľkosťou ôk 68 mesh má vďaka vysokej hustote ôk výrazne vyšší účinok protihmyzovej siete ako bežná protihmyzová sieť s veľkosťou ôk 50 mesh. Tá istá spektrálna protihmyzová sieť s nízkou veľkosťou ôk 50 mesh však má menej strapiek ako bežná protihmyzová sieť s vysokou veľkosťou ôk 68 mesh.

porovnanie počtu strapiek pod rôznymi sieťami proti hmyzu

Okrem toho, pri testovaní bežnej siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 50 ôk a spektrálnej siete proti hmyzu s veľkosťou ôk 40 ôk s dvoma rôznymi výkonmi a rôznou hustotou ôk, pri porovnaní počtu strapiek na lepkavú dosku v oblasti pestovania póru, výskumníci zistili, že aj pri menšom počte ôk má počet spektrálnych sietí vynikajúci účinok proti hmyzu ako bežné siete proti hmyzu s vyššou veľkosťou ôk.

porovnanie počtu strapiek pod rôznymi sieťami na kontrolu hmyzu vo výrobe

skutočné porovnanie účinku ochrany proti hmyzu tej istej sieťky s rôznymi vlastnosťami

 Spektrálna repelentná fólia proti hmyzu

Bežná krycia fólia na skleníky absorbuje časť UV žiarenia, čo je tiež hlavným dôvodom urýchlenia starnutia fólie. Do krycej fólie na skleníky sa pomocou jedinečnej technológie pridávajú prísady, ktoré blokujú UVA citlivé pásmo hmyzu, a za predpokladu, že to neovplyvní bežnú životnosť fólie, sa z nej vyrobí fólia s vlastnosťami odolnými voči hmyzu.

Účinky fólie blokujúcej UV žiarenie a bežnej fólie na populácie moliec, strapiek a vošiek

S predlžujúcim sa časom výsadby je zrejmé, že počet škodcov pod bežnou fóliou sa výrazne zvyšuje v porovnaní s fóliou s UV filtrom. Treba zdôrazniť, že použitie tohto typu fólie vyžaduje, aby pestovatelia pri práci v dennom skleníku venovali osobitnú pozornosť vstupným a výstupným otvorom a vetracím otvorom, inak sa zníži účinok fólie. Vďaka účinnej kontrole škodcov pomocou UV filtra sa znižuje používanie pesticídov pestovateľmi. Pri výsadbe eustómy v zariadení s UV filtrom je počet háďatiek, strapiek, molic alebo množstvo použitých pesticídov menší ako pri použití bežnej fólie.

Porovnanie účinku UV blokovacej fólie a bežnej fólie

porovnanie používania pesticídov v skleníkoch s použitím UV blokovacej fólie a bežnej fólie

Metóda interferencie/zachytávania svetlých farieb

Farebný tropizmus je charakteristická vlastnosť zrakových orgánov hmyzu, ktorá sa vyhýba rôznym farbám. Využíva citlivosť škodcov na určité farebné spektrum viditeľného spektra na zasahovanie do cieľového smeru škodcov, čím sa znižuje poškodenie plodín škodcami a znižuje sa používanie pesticídov.

Interferencia odrazu filmu

Pri výrobe je žltá strana žltohnedej fólie otočená nahor a škodcovia, ako sú vošky a molice, na fóliu pristávajú v dôsledku fototaxy vo veľkom počte. Zároveň je povrchová teplota fólie v lete extrémne vysoká, takže veľké množstvo škodcov priľnutých k povrchu fólie je usmrtených, čím sa znižuje škoda spôsobená plodinám týmito škodcami, ktorí sa neriadene prichytávajú na plodiny. Striebornošedá fólia využíva negatívny tropizmus vošiek, strapiek atď. na zafarbenie svetla. Zakrytie skleníkov na výsadbu uhoriek a jahôd striebornošedou fóliou môže účinne znížiť škody spôsobené týmito škodcami.

použitie rôznych typov filmov

praktický vplyv žltohnedej fólie v zariadení na výrobu paradajok

Odrazová interferencia farebnej slnečnej siete

Zakrytie skleníka slnečnými sieťami rôznych farieb môže znížiť poškodenie plodín využitím farebných svetelných charakteristík škodcov. Počet moliec zdržiavajúcich sa v žltej sieti bol oveľa vyšší ako v červenej, modrej a čiernej sieti. Počet moliec v skleníku pokrytom žltou sieťou bol výrazne nižší ako v čiernej a bielej sieti.

analýza situácie v oblasti kontroly škodcov pomocou slnečných sietí rôznych farieb

Odrazová interferencia hliníkovej fólie reflexnej slnečnej siete

Reflexná sieť z hliníkovej fólie je nainštalovaná na bočnej strane skleníka a počet moliec sa výrazne zníži. V porovnaní s bežnou sieťou proti hmyzu sa počet strapiek znížil zo 17,1 kusov/m².²do 4,0 hláv/m²².

použitie reflexnej siete z hliníkovej fólie

Lepiaca doska

Vo výrobe sa žlté dosky používajú na odchyt a ničenie vošiek a moliec. Okrem toho sú strapky citlivé na modrú farbu a majú silný modrý taxík. Vo výrobe sa modré dosky môžu použiť na odchyt a ničenie strapiek atď. na základe teórie farebného taxímu hmyzu v dizajne. Medzi nimi je stuha s terčom alebo vzorom atraktívnejšia na prilákanie hmyzu..

lepiaca páska s terčom alebo vzorom

Citačné informácie

Zhang Zhiping. Aplikácia spektrálnej technológie kontroly škodcov v zariadeniach [J]. Agricultural Engineering Technology, 42(19): 17-22.