王圣楠,胡憲亮,王西南

(1.濟(jì)南祥辰科技有限公司,山東 濟(jì)南251400;2.山東省林業(yè)科學(xué)研究院)

殺蟲燈防治農(nóng)林害蟲應(yīng)用技術(shù)分析及展望

王圣楠1,胡憲亮1,王西南2

(1.濟(jì)南祥辰科技有限公司,山東 濟(jì)南251400;2.山東省林業(yè)科學(xué)研究院)

分析了殺蟲燈防治農(nóng)林害蟲應(yīng)用技術(shù)存在的問題,提出殺蟲燈作為農(nóng)林害蟲物理防治的主要技術(shù)措施和手段,其產(chǎn)品的發(fā)展方向必須針對不同靶標(biāo)害蟲趨性光譜加以改進(jìn),同時與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,提高害蟲監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動識別和遠(yuǎn)程傳輸能力。對新型殺蟲燈創(chuàng)建進(jìn)行了評估和展望。

殺蟲燈;害蟲;物聯(lián)網(wǎng);自動識別系統(tǒng)

目前我國農(nóng)林病蟲害主要通過農(nóng)業(yè)防治、生物防制、物理物理及化學(xué)防治等綜合防治措施進(jìn)行控制,不同防治措施的綜合應(yīng)用有效保護(hù)了農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。應(yīng)用燈光誘殺和監(jiān)測農(nóng)林害蟲是物理防治的一項重要措施,也是綜合防治的重要組成部分。雖然殺蟲燈在誘殺靶標(biāo)害蟲的同時也對益蟲、天敵有不良影響,但是對生態(tài)鏈的破壞力很小,現(xiàn)階段及未來若干年仍然是保障農(nóng)林生產(chǎn)及其產(chǎn)品質(zhì)量安全的物理防治技術(shù)措施。

1 殺蟲燈防治農(nóng)林害蟲應(yīng)用技術(shù)分析

1.1 殺蟲燈應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀

殺蟲燈目前國內(nèi)市場上均采用寬譜誘蟲光源,波長365±100nm,這也是國家標(biāo)準(zhǔn)《植物保護(hù)機(jī)械頻振式殺蟲燈》(GB/T24689.2－2009)所規(guī)定的,寬譜誘蟲光源因其對趨光性的益蟲、天敵有一定誘殺作用等,是農(nóng)林生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題,一些相關(guān)學(xué)科專家對推廣應(yīng)用殺蟲燈技術(shù)持有異議。

對昆蟲趨光的機(jī)理研究已有很多[2],也有一些研究者和生產(chǎn)廠家試圖找出特定昆蟲趨光的光譜范圍,比如利用LED技術(shù)來實現(xiàn)特定波長±10nm的技術(shù),但狹小范圍的波長,第一是很難找出這個波長范圍,即使在特定環(huán)境下(如倉庫、食用菌養(yǎng)殖大棚、牲畜飼養(yǎng)場等)可行[3];其次大多數(shù)昆蟲趨光本身就是一個寬波段感應(yīng),人為去設(shè)定或試驗一個波段都難以做到臻善臻美,應(yīng)用于開放式、多靶標(biāo)害蟲的農(nóng)田和林地很難做到有的放矢;最后不同昆蟲本身的趨光波段本身就有重疊,對365nm區(qū)間波段范圍均具有趨光性。所以單純通過一種特定波長的誘蟲光源來避開殺蟲燈對益蟲的誘殺,理論可行,但技術(shù)目前尚未能實現(xiàn)。

另外,有的殺蟲燈生產(chǎn)廠家嘗試改變網(wǎng)絲間距(3mm～10mm),生產(chǎn)3mm間距的殺蟲燈誘殺特定害蟲,如倉儲害蟲,其實質(zhì)是提高對小型害蟲的誘捕、誘殺率,此特定環(huán)境下可行。在農(nóng)田和林地,不能提高殺蟲燈的益害比,因為很多寄生蜂體積都很小,這項技術(shù)反而增加對天敵、益蟲的誘殺。

國家標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定殺蟲燈夜間分時段啟閉,對如何設(shè)定時間段,如何改變時間段,技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)該可行,相關(guān)植保領(lǐng)域的專家已經(jīng)找到某些昆蟲夜間活動的節(jié)律,理論支撐改變殺蟲燈夜間的啟閉時間可以避開益蟲活動的時間,最大限度的減少殺蟲燈對益蟲的誘殺。但是,對每一個單一的殺蟲燈如何改變其運(yùn)行時間在生產(chǎn)實踐中還是難以操作。

1.2 殺蟲燈生產(chǎn)廠家技術(shù)良莠不齊,銷售市場無序競爭

目前,我國殺蟲燈的生產(chǎn)廠家技術(shù)良莠不齊,銷售市場呈無序競爭趨勢,人們認(rèn)為就是一個誘蟲光源＋高壓網(wǎng)絲,這些都是限制殺蟲燈在生態(tài)植保技術(shù)中應(yīng)用。一些劣質(zhì)假冒的殺蟲燈充斥市場,沒有市場監(jiān)管的殺蟲燈應(yīng)用,限制了殺蟲燈行業(yè)的發(fā)展。

1.3 國家標(biāo)準(zhǔn)的滯后,嚴(yán)重制約這殺蟲燈產(chǎn)品的發(fā)展

當(dāng)今,對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24689.2－2009質(zhì)疑聲不斷,但真正從根本上提高殺蟲燈的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)上,很少有值得信服的論述,也鮮有企業(yè)去嘗試如何提高殺蟲燈在生態(tài)植保技術(shù)中作用,都是智者見智,仁者見仁。

2 殺蟲燈如何走出誤區(qū),真正在生態(tài)植保中發(fā)揮作用

2.1 盡快完善其殺蟲燈的國家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24689.2－2009實際上存在的最大問題,不是殺蟲燈叫不叫頻振殺蟲燈,而是沒有將制造生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分開,混為一談。是制約殺蟲燈產(chǎn)品發(fā)展的瓶頸。

國家應(yīng)盡快規(guī)范殺蟲燈的制造技術(shù)規(guī)范,取締簡單粗制濫造的小企業(yè)。有人做過統(tǒng)計,目前我國注冊生產(chǎn)殺蟲燈的企業(yè)有1471家,相當(dāng)一部分達(dá)不到國家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

眾所周知,殺蟲燈對益蟲及天敵的誘殺是負(fù)作用,只有依靠技術(shù)進(jìn)步才能消減負(fù)作用,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步提高使用效果和使用效率。

2.2 盡快出臺殺蟲燈使用技術(shù)規(guī)范

殺蟲燈制造技術(shù)規(guī)范和使用技術(shù)規(guī)范應(yīng)該分開,因為殺蟲燈本身對生廠家來說就是一個產(chǎn)品,而殺蟲燈如何正確使用,如何發(fā)揮在生態(tài)植保中的作用應(yīng)領(lǐng)先制定標(biāo)準(zhǔn)。

龍首山地區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖種類多(表1)，有超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖、堿性巖等，其中花崗巖類岀露面積約占680km2。巖漿活動自中條期到燕山期均有發(fā)育，其中與工作區(qū)內(nèi)鈾成礦關(guān)系最密切的侵入巖為加里東期花崗巖。

2.3 農(nóng)林病蟲害綜合防治是一個大領(lǐng)域,而殺蟲燈的應(yīng)用只是其中措施之一

一些相關(guān)學(xué)科學(xué)家對殺蟲燈應(yīng)用的誤解,是夸大了殺蟲燈的實際存在的負(fù)作用,實際上殺蟲燈只是對減少害蟲田間(林間)密度、減少農(nóng)藥使用有一定的作用,實踐中如何正確合理使用殺蟲燈,才是真正發(fā)揮殺蟲燈在生態(tài)植保中作用的關(guān)鍵所在。專家意見及社會輿論不要求全責(zé)備,同時倡導(dǎo)科學(xué)合理使用,將殺蟲燈的制造技術(shù)和使用技術(shù)有機(jī)結(jié)合才是解決問題的辦法。

3 殺蟲燈技術(shù)改進(jìn)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合是防治方向

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)殺蟲燈操控的無線啟閉。

殺蟲燈的使用必須符合生態(tài)植保的要求,未來創(chuàng)建技術(shù)就是建設(shè)殺蟲燈運(yùn)行監(jiān)控平臺。

物聯(lián)網(wǎng)平臺下的殺蟲燈將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)啟閉,定時啟閉及運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控,可以根據(jù)益蟲活動的節(jié)律進(jìn)行殺蟲燈的關(guān)閉,也可以實現(xiàn)根據(jù)害蟲的蟲口密度實現(xiàn)殺蟲燈啟閉數(shù)量的控制,即實現(xiàn)殺蟲燈的啟閉滿足:害蟲活動期和害蟲活動數(shù)量,實現(xiàn)對益害比的調(diào)節(jié)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)殺蟲燈網(wǎng)絲電壓的無線控制

欲提高殺蟲燈技術(shù)性能,必須在實踐中對網(wǎng)絲間電壓實現(xiàn)針對不同靶標(biāo)害蟲的調(diào)控。對個體形態(tài)進(jìn)行電壓比對,實現(xiàn)對靶標(biāo)害蟲的捕殺。系統(tǒng)可以根據(jù)害蟲個體大小自動調(diào)節(jié)網(wǎng)絲電壓在6000V～2150V,實現(xiàn)對不同個體害蟲的擊殺,如對小個體的稻飛虱類可以將網(wǎng)絲間電壓調(diào)整到6000V進(jìn)行擊殺,而對例如水稻二化螟類可以將網(wǎng)絲電壓調(diào)整到2000V進(jìn)行擊殺。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)殺蟲燈控制的自動化和智慧化

目前智能化的殺蟲燈控制技術(shù)已經(jīng)成熟:

3.3.1 自動蟲情測報燈＋殺蟲燈技術(shù)

本技術(shù)可以根據(jù)自動蟲情測報燈的誘殺昆蟲數(shù)量及時間段實現(xiàn)對殺蟲燈的開啟及開啟數(shù)量的控制。(見圖1)

圖1 自動蟲情測報燈＋殺蟲燈技術(shù)

本系統(tǒng)原理是根據(jù)自動蟲情測報燈捕獲昆蟲的數(shù)量來控制殺蟲燈的啟閉數(shù)量,減少殺蟲燈的使用數(shù)量,維護(hù)生物的多樣性和生態(tài)平衡。

3.3.2 靶標(biāo)害蟲自動識別系統(tǒng)＋殺蟲燈技術(shù)

靶標(biāo)害蟲自動識別系統(tǒng)是對特定的害蟲進(jìn)行監(jiān)測,同樣可以根據(jù)其監(jiān)測特定害蟲的活動節(jié)律(時間)和撲捉的害蟲數(shù)量實現(xiàn)對殺蟲燈的開啟及開啟數(shù)量的控制。(見圖2)

圖2 靶標(biāo)害蟲自動識別系統(tǒng)＋殺蟲燈技術(shù)

4 昆蟲夜間活動節(jié)律研究進(jìn)展

目前,國內(nèi)生態(tài)學(xué)家對昆蟲夜間活動節(jié)律研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展,主要在以下幾個方面。

4.1 昆蟲夜間活動的節(jié)律應(yīng)用

大多危害性害蟲和益蟲的夜間活動時間段已經(jīng)找到,顧國華等[4]給出7種害蟲的夜間活動節(jié)律(見表1)。

表1 幾種夜出性昆蟲夜間撲燈節(jié)律

從表中可以看出:防治暗黑金龜和非洲螻蛄,可設(shè)定19:00～0:00亮燈;防治棉鈴蟲可以實行間歇式亮燈,時間為18:00～22:00和1:00～5:00亮燈。這樣可以避開益蟲活動的時間。減少對益蟲的誘殺。

4.2 害蟲的生態(tài)學(xué)規(guī)律應(yīng)用

通過植保工作人員對區(qū)域害蟲的生態(tài)學(xué)研究和實踐,主要害蟲的發(fā)展規(guī)律已經(jīng)很清楚,比如:美國白蛾在山東區(qū)域中西部1年3代,第1代一般在每年的4月中下旬,而二點委夜蛾在黃淮海小麥玉米連作區(qū)1年發(fā)生4代;同時根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驍?shù)據(jù),大致可以預(yù)測其第1代的發(fā)生器。等等這些都給物理防治美國白蛾、二點委葉蛾提供了數(shù)據(jù)支撐,我們就可以在其成蟲發(fā)生時,開啟殺蟲燈進(jìn)行物理防治。

4.3 區(qū)域植物的主要益蟲的生態(tài)學(xué)應(yīng)用

害蟲的主要天敵生態(tài)學(xué)規(guī)律已經(jīng)知道,天敵主要是通過寄生和捕殺卵、幼蟲從而實現(xiàn)對害蟲的生物防治,根據(jù)的作用機(jī)理,殺蟲燈的啟閉可以避開益蟲的活動時間,只在害蟲成蟲的活動及活動的活躍期進(jìn)行啟閉殺蟲燈以及啟閉數(shù)量的控制,就可以很好地提高殺蟲燈的捕殺益害比。

5 結(jié)論和討論

5.1 結(jié)論

①殺蟲燈防治害蟲性價比最優(yōu),應(yīng)大力推廣應(yīng)用

殺蟲燈相比性激素誘捕防治和生物防治技術(shù),是一個性價比最高的防治措施,按照一盞燈防治0.67hm2計算,5年的應(yīng)用壽命,價值2000元的太陽能殺蟲燈折合600元/km2/年。可以減少每年每公頃900元的農(nóng)藥化學(xué)防治直接費用。實踐證明殺蟲燈值得推介和應(yīng)用。

②物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為殺蟲燈防治提供成熟的支撐

生態(tài)學(xué)家對于殺蟲燈防治害蟲的憂慮,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,,可以有效減少對益蟲的誘殺,可以有效進(jìn)行彌補(bǔ),也為殺蟲燈的使用提供技術(shù)保障。

③害蟲防治是一項綜合的防控技術(shù)

單一的某一項技術(shù),應(yīng)用都有其局限性,只有綜合協(xié)調(diào)每一項防控技術(shù),才能有效避免其使用的短板和局限性。

隨著實踐的應(yīng)用,利用殺蟲燈＋性激素的技術(shù)結(jié)合可以實現(xiàn)殺蟲燈對特定害蟲的誘殺,減少對非靶標(biāo)害蟲的誘殺。(見圖二)

利用自動蟲情測報燈＋計數(shù)＋殺蟲燈的技術(shù)結(jié)合可以實現(xiàn)殺蟲燈在昆蟲夜間活動高峰期啟閉及啟閉數(shù)量控制,從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)昆蟲的種群密度,維護(hù)生物的多樣性和生態(tài)平衡。

5.2 討論

①殺蟲燈應(yīng)該順應(yīng)在生態(tài)植保的大環(huán)境下,提高其物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于殺蟲燈的控制,實現(xiàn)殺蟲燈的啟閉適應(yīng)生態(tài)植保和農(nóng)藝的需求,將是殺蟲燈發(fā)展的契機(jī)。

②殺蟲燈的國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該跟上技術(shù)的發(fā)展

殺蟲燈的國家標(biāo)準(zhǔn)不要將制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二者混淆,作為生產(chǎn)商制造的殺蟲燈控制技術(shù)必須滿足生態(tài)植保的要求,如光控、雨控技術(shù)滿足昆蟲活動規(guī)律,不要局限夜間昆蟲,對白天活動的昆蟲也應(yīng)該實現(xiàn)白天的自動控制,所以在國家制定標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)該充分考慮物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)的應(yīng)用,殺蟲燈的制造技術(shù)必須建立在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)控制下的殺蟲燈網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。

③殺蟲燈的生態(tài)植保應(yīng)用前景

為了殺蟲燈使用必須滿足和順應(yīng)生態(tài)環(huán)保的要求,這就給從事昆蟲研究的專家提供了很多研究任務(wù),植保專家必須對各種害蟲的生態(tài)學(xué)規(guī)律進(jìn)行研究并提供給殺蟲燈的生產(chǎn)廠家。所以國家需要推介和建立省市縣鎮(zhèn)基地的五級殺蟲燈物聯(lián)網(wǎng)控制信息平臺,對殺蟲燈的應(yīng)用提供政策支持和方向引領(lǐng)。

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