Πρωτότυπη Τεχνολογία Γεωργικής Μηχανικής Θερμοκηπίου Zhang Zhiping 26-08-2022 17:20 Δημοσιεύτηκε στο Πεκίνο

Η Κίνα έχει καταρτίσει ένα σχέδιο για την πράσινη πρόληψη και τον έλεγχο και τη μηδενική ανάπτυξη φυτοφαρμάκων, ενώ νέες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν φωτοταξία εντόμων για τον έλεγχο των γεωργικών παρασίτων έχουν προωθηθεί και εφαρμοστεί ευρέως.

Αρχές της τεχνολογίας φασματικής καταπολέμησης παρασίτων

Ο έλεγχος των παρασίτων με φασματοσκοπικές τεχνικές βασίζεται στα φυσιολογικά χαρακτηριστικά μιας κατηγορίας εντόμων. Τα περισσότερα έντομα έχουν ένα κοινό εύρος ορατού μήκους κύματος, ένα μέρος συγκεντρώνεται στην αόρατη ζώνη UVA και το άλλο μέρος βρίσκεται στο τμήμα του ορατού φωτός. Στο αόρατο μέρος, επειδή βρίσκεται εκτός του εύρους του ορατού φωτός και της φωτοσύνθεσης, αυτό σημαίνει ότι η ερευνητική παρέμβαση σε αυτό το τμήμα της ζώνης δεν θα έχει καμία επίδραση στην εργασία και τη φωτοσύνθεση των φυτών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μπλοκάροντας αυτό το τμήμα της ζώνης, μπορεί να δημιουργηθούν τυφλά σημεία για τα έντομα, να μειωθεί η δραστηριότητά τους, να προστατεύονται οι καλλιέργειες από τα παράσιτα και να μειωθεί η μετάδοση των ιών. Σε αυτό το τμήμα της ζώνης του ορατού φωτός, είναι δυνατό να ενισχυθεί αυτό το τμήμα της ζώνης σε περιοχή μακριά από τις καλλιέργειες, ώστε να παρεμβαίνει στην κατεύθυνση δράσης των εντόμων και να προστατεύονται οι καλλιέργειες από την προσβολή.

Συνηθισμένα παράσιτα στις εγκαταστάσεις

Κοινά παράσιτα στις εγκαταστάσεις φύτευσης περιλαμβάνουν θρίπες, αφίδες, αλευρώδεις μύγες, φυλλοτρύφων κ.λπ.

προσβολή από θρίπες

προσβολή από αφίδες

προσβολή από λευκές μύγες

προσβολή από φυλλοανθρακωρύχους

Λύσεις για τον φασματικό έλεγχο παρασίτων και ασθενειών εγκαταστάσεων

Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα προαναφερθέντα έντομα έχουν κοινές συνήθειες διαβίωσης. Οι δραστηριότητες, η πτήση και η αναζήτηση τροφής αυτών των εντόμων βασίζονται στην φασματική πλοήγηση σε μια συγκεκριμένη ζώνη, όπως οι αφίδες και οι αλευρώδεις μύγες στο υπεριώδες φως (μήκος κύματος περίπου 360 nm) και το πράσινο έως κίτρινο φως (520~540 nm) έχουν όργανα δέκτη. Η παρέμβαση σε αυτές τις δύο ζώνες επηρεάζει τη δραστηριότητα του εντόμου και μειώνει τον ρυθμό αναπαραγωγής του. Οι θρίπες έχουν επίσης ορατή ευαισθησία στο τμήμα του ορατού φωτός της ζώνης των 400-500 nm.

Το μερικώς χρωματισμένο φως μπορεί να ωθήσει τα έντομα να προσγειωθούν, δημιουργώντας έτσι ευνοϊκές συνθήκες για την προσέλκυση και τη σύλληψη εντόμων. Επιπλέον, ένας υψηλότερος βαθμός ηλιακής ανακλαστικότητας (πάνω από 25% της φωτεινής ακτινοβολίας) μπορεί επίσης να εμποδίσει τα έντομα να προσδώσουν οπτικές ιδιότητες. Όπως η ένταση, το μήκος κύματος και η χρωματική αντίθεση, επηρεάζουν επίσης σημαντικά τον βαθμό απόκρισης των εντόμων. Ορισμένα έντομα έχουν δύο ορατά φάσματα, συγκεκριμένα την υπεριώδη ακτινοβολία και το κιτρινοπράσινο φως, και μερικά έχουν τρία ορατά φάσματα, τα οποία είναι η υπεριώδης ακτινοβολία, το μπλε φως και το κιτρινοπράσινο φως.

ορατές ευαίσθητες φωτεινές ζώνες κοινού εντόμου

Επιπλέον, τα επιβλαβή έντομα μπορούν να διαταραχθούν από την αρνητική φωτοταξία τους. Μελετώντας τις συνήθειες διαβίωσης των εντόμων, μπορούν να υιοθετηθούν δύο λύσεις για τον έλεγχο των παρασίτων. Η μία είναι η αλλαγή του περιβάλλοντος του θερμοκηπίου στην περιοχή φασματικής παρεμπόδισης, έτσι ώστε το φάσμα του ενεργού εύρους των εντόμων που περιέχονται στο θερμοκήπιο, όπως η περιοχή της υπεριώδους ακτινοβολίας, να μειωθεί σε πολύ χαμηλό επίπεδο, δημιουργώντας «τύφλωση» για τα παράσιτα σε αυτήν τη ζώνη. Δεύτερον, για το διάστημα που δεν παρεμποδίζεται, η ανάκλαση ή η σκέδαση του έγχρωμου φωτός άλλων υποδοχέων στο θερμοκήπιο μπορεί να αυξηθεί, διαταράσσοντας έτσι τον προσανατολισμό της πτήσης και της προσγείωσης των παρασίτων.

Μέθοδος αποκλεισμού UV

Η μέθοδος αποκλεισμού UV γίνεται με την προσθήκη παραγόντων αποκλεισμού UV στην μεμβράνη του θερμοκηπίου και στο δίχτυ εντόμων, για να αποκλειστούν αποτελεσματικά οι κύριες ζώνες μήκους κύματος που είναι ευαίσθητες στα έντομα στο φως που εισέρχεται στο θερμοκήπιο. Με αυτόν τον τρόπο, αναστέλλεται η δραστηριότητα των εντόμων, μειώνοντας την αναπαραγωγή των παρασίτων και τη μετάδοση παρασίτων και ασθενειών μεταξύ των καλλιεργειών στο θερμοκήπιο.

Δίχτυ εντόμων Spectrum

Ένα δίχτυ προστασίας από έντομα με 50 μάτια (υψηλή πυκνότητα ματιών) δεν μπορεί να σταματήσει τα παράσιτα μόνο και μόνο από το μέγεθός του. Αντίθετα, το πλέγμα είναι μεγαλύτερο και ο αερισμός είναι καλός, αλλά τα παράσιτα δεν μπορούν να ελεγχθούν.

η προστατευτική επίδραση του διχτυού εντόμων υψηλής πυκνότητας

Τα φασματικά δίχτυα εντόμων μπλοκάρουν τις ευαίσθητες φωτεινές ζώνες των παρασίτων προσθέτοντας πρόσθετα για αντι-υπεριώδεις ζώνες στις πρώτες ύλες. Επειδή δεν βασίζεται μόνο στην πυκνότητα των ματιών για τον έλεγχο των παρασίτων, είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιηθεί ένα δίχτυ ελέγχου εντόμων με χαμηλότερο πλέγμα για να επιτευχθεί καλύτερο αποτέλεσμα ελέγχου των εντόμων. Δηλαδή, εξασφαλίζοντας καλό αερισμό, επιτυγχάνεται επίσης αποτελεσματικός έλεγχος των εντόμων. Επομένως, λύνεται και η αντίφαση μεταξύ αερισμού και ελέγχου των εντόμων στις εγκαταστάσεις φύτευσης και μπορούν να ικανοποιηθούν και οι δύο λειτουργικές απαιτήσεις και έχει επιτευχθεί σχετική ισορροπία..

Από την ανακλαστικότητα της φασματικής ζώνης κάτω από το φασματικό δίχτυ ελέγχου εντόμων 50 mesh, μπορεί να φανεί ότι η ζώνη UV (η φωτοευαίσθητη ζώνη των παρασίτων) απορροφάται σε μεγάλο βαθμό και η ανακλαστικότητα είναι μικρότερη από 10%. Στην περιοχή των παραθύρων εξαερισμού θερμοκηπίων που είναι εξοπλισμένα με τέτοια φασματικά δίχτυα εντόμων, η όραση των εντόμων είναι σχεδόν ανεπαίσθητη σε αυτήν τη ζώνη.

χάρτης ανάκλασης της φασματικής ζώνης του φασματικού διχτυού εντόμων (50 mesh)

δίχτυα εντόμων με διαφορετικά φάσματα

Προκειμένου να επαληθευτεί η προστατευτική απόδοση του φασματικού εντομοαπωθητικού διχτυού, οι ερευνητές διεξήγαγαν σχετικές δοκιμές, δηλαδή, στον κήπο παραγωγής ντομάτας, επιλέχθηκαν ένα συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ 50 mesh, ένα φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ 50 mesh, ένα συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ 40 mesh και ένα φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ 40 mesh. Χρησιμοποιήθηκαν δίχτυα εντόμων με διαφορετικές επιδόσεις και διαφορετικές πυκνότητες ματιών για να συγκριθούν τα ποσοστά επιβίωσης των αλευρωδών και των θρίπων. Σε κάθε μέτρηση, ο αριθμός των αλευρωδών κάτω από το δίχτυ ελέγχου εντόμων φάσματος 50 mesh ήταν ο μικρότερος και ο αριθμός των αλευρωδών κάτω από το συνηθισμένο δίχτυ 40 mesh ήταν ο μεγαλύτερος. Μπορεί να φανεί καθαρά ότι κάτω από τον ίδιο αριθμό ματιών εντομοαπωθητικών διχτυών, ο αριθμός των αλευρωδών κάτω από το φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ είναι σημαντικά μικρότερος από αυτόν κάτω από το συνηθισμένο δίχτυ. Κάτω από τον ίδιο αριθμό ματιών, ο αριθμός των θρίπων κάτω από το φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ είναι μικρότερος από αυτόν κάτω από το συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ, και ακόμη και ο αριθμός των θρίπων κάτω από το φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ 40 ματιών είναι μικρότερος από αυτόν κάτω από το συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ 50 ματιών. Γενικά, το φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ μπορεί να έχει ισχυρότερη εντομοαπωθητική δράση από το συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ υψηλού πλέγματος, εξασφαλίζοντας παράλληλα καλύτερο αερισμό.

η προστατευτική επίδραση των διαφορετικών διχτυών προστασίας από έντομα με φάσμα ματιών και των συνηθισμένων διχτυών προστασίας από έντομα

Ταυτόχρονα, οι ερευνητές διεξήγαγαν επίσης ένα άλλο πείραμα, δηλαδή, χρησιμοποιώντας συνηθισμένα εντομοαπωθητικά δίχτυα 50 mesh, φασματικά εντομοαπωθητικά δίχτυα 50 mesh και συνηθισμένα εντομοαπωθητικά δίχτυα 68 mesh για να συγκρίνουν τον αριθμό των θρίπων στο θερμοκήπιο για την παραγωγή ντομάτας. Όπως έδειξε η εικόνα 10, το ίδιο συνηθισμένο δίχτυ ελέγχου εντόμων, 68 mesh, λόγω της υψηλής πυκνότητας ματιών του, η επίδραση του εντομοαπωθητικού διχτυού είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή του συνηθισμένου εντομοαπωθητικού διχτυού 50 mesh. Αλλά το ίδιο φασματικό εντομοαπωθητικό δίχτυ 50 mesh χαμηλού πλέγματος έχει λιγότερους θρίπες από το συνηθισμένο εντομοαπωθητικό δίχτυ υψηλών ματιών 68 mesh.

σύγκριση του αριθμού των θρίπων κάτω από διαφορετικά δίχτυα εντόμων

Επιπλέον, κατά τη δοκιμή του συνηθισμένου εντομοαπωθητικού διχτυού 50 mesh και του φασματικού εντομοαπωθητικού διχτυού 40 mesh με δύο διαφορετικές επιδόσεις και διαφορετικές πυκνότητες πλέγματος, κατά τη σύγκριση του αριθμού των θρίπων ανά κολλώδη σανίδα στην περιοχή παραγωγής πράσου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ακόμη και με χαμηλότερο πλέγμα, ο αριθμός των φασματικών διχτυών έχει επίσης καλύτερη εντομοαπωθητικότητα από τα συνηθισμένα εντομοαπωθητικά δίχτυα με υψηλότερο πλέγμα.

σύγκριση του αριθμού των θρίπων κάτω από διαφορετικά δίχτυα ελέγχου εντόμων στην παραγωγή

η πραγματική σύγκριση της εντομοαπωθητικότητας του ίδιου πλέγματος με διαφορετικές επιδόσεις

 Φασματική εντομοαπωθητική μεμβράνη

Η συνηθισμένη μεμβράνη κάλυψης θερμοκηπίου απορροφά μέρος του κύματος υπεριώδους φωτός, γεγονός που αποτελεί και τον κύριο λόγο επιτάχυνσης της γήρανσης της μεμβράνης. Τα πρόσθετα που εμποδίζουν την ευαίσθητη στην UVA ζώνη των εντόμων προστίθενται στην μεμβράνη κάλυψης θερμοκηπίου μέσω μιας μοναδικής τεχνολογίας και, με σκοπό να διασφαλιστεί ότι η κανονική διάρκεια ζωής της μεμβράνης δεν επηρεάζεται, μετατρέπεται σε μια μεμβράνη με ιδιότητες προστασίας από τα έντομα.

επιδράσεις της μεμβράνης που εμποδίζει την υπεριώδη ακτινοβολία και της συνηθισμένης μεμβράνης σε πληθυσμούς αλευρωδών, θρίπων και αφίδων

Με την αύξηση του χρόνου φύτευσης, παρατηρείται ότι ο αριθμός των παρασίτων κάτω από τη συνηθισμένη μεμβράνη αυξάνεται σημαντικά σε σχέση με αυτόν κάτω από τη μεμβράνη που μπλοκάρει την υπεριώδη ακτινοβολία. Πρέπει να επισημανθεί ότι η χρήση αυτού του τύπου μεμβράνης απαιτεί από τους καλλιεργητές να δίνουν ιδιαίτερη προσοχή στα ανοίγματα εισόδου και εξόδου και αερισμού κατά την εργασία στο καθημερινό θερμοκήπιο, διαφορετικά η επίδραση της μεμβράνης θα μειωθεί. Λόγω του αποτελεσματικού ελέγχου των παρασίτων από τη μεμβράνη που μπλοκάρει την υπεριώδη ακτινοβολία, μειώνεται η χρήση φυτοφαρμάκων από τους καλλιεργητές. Κατά τη φύτευση ευστόμων στην εγκατάσταση, με μεμβράνη που μπλοκάρει την υπεριώδη ακτινοβολία, είτε πρόκειται για τον αριθμό των φυλλολαίμαχων, των θρίπων, των λευκών μυγών είτε για την ποσότητα των φυτοφαρμάκων που χρησιμοποιούνται, είναι μικρότερη από αυτή της συνηθισμένης μεμβράνης.

Σύγκριση της επίδρασης της μεμβράνης αποκλεισμού UV και της συνηθισμένης μεμβράνης

Σύγκριση χρήσης φυτοφαρμάκων σε θερμοκήπια με μεμβράνη φραγμού υπεριώδους ακτινοβολίας και συνηθισμένη μεμβράνη

Μέθοδος παρεμβολής/παγίδευσης ανοιχτού χρώματος

Ο χρωματικός τροπισμός είναι το χαρακτηριστικό αποφυγής των οπτικών οργάνων των εντόμων σε διαφορετικά χρώματα. Χρησιμοποιώντας την ευαισθησία των παρασίτων σε κάποιο έγχρωμο ορατό φάσμα για να παρέμβει στην κατεύθυνση-στόχο των παρασίτων, μειώνοντας έτσι τη βλάβη των παρασίτων στις καλλιέργειες και τη χρήση φυτοφαρμάκων.

Παρεμβολή ανάκλασης φιλμ

Κατά την παραγωγή, η κίτρινη πλευρά της κιτρινοκαφέ μεμβράνης είναι στραμμένη προς τα πάνω και παράσιτα όπως αφίδες και λευκές μύγες προσγειώνονται στην μεμβράνη σε μεγάλους αριθμούς λόγω φωτοταξίας. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία επιφάνειας της μεμβράνης είναι εξαιρετικά υψηλή το καλοκαίρι, με αποτέλεσμα ένας μεγάλος αριθμός παρασίτων που προσκολλώνται στην επιφάνεια της μεμβράνης να σκοτώνεται, μειώνοντας έτσι τη ζημιά που προκαλείται στις καλλιέργειες από τέτοια παράσιτα που προσκολλώνται άτακτα στις καλλιέργειες. Η ασημί-γκρι μεμβράνη χρησιμοποιεί τον αρνητικό τροπισμό των αφίδων, των θρίπων κ.λπ. για να χρωματίσει το φως. Η κάλυψη του θερμοκηπίου φύτευσης αγγουριών και φράουλας με ασημί-γκρι μεμβράνη μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη βλάβη τέτοιων παρασίτων.

χρησιμοποιώντας διαφορετικά είδη φιλμ

πρακτική επίδραση της κιτρινοκαφέ μεμβράνης σε εγκαταστάσεις παραγωγής ντομάτας

Η παρεμβολή ανάκλασης του χρωματιστού διχτυού σκίασης

Η κάλυψη με δίχτυα σκίασης διαφορετικών χρωμάτων πάνω από το θερμοκήπιο μπορεί να μειώσει τη ζημιά στις καλλιέργειες χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά χρωματικού φωτός των παρασίτων. Ο αριθμός των αλευρωδών που έμεναν στο κίτρινο δίχτυ ήταν πολύ υψηλότερος από αυτόν στο κόκκινο δίχτυ, το μπλε δίχτυ και το μαύρο δίχτυ. Ο αριθμός των αλευρωδών στο θερμοκήπιο που καλύφθηκε με το κίτρινο δίχτυ ήταν σημαντικά μικρότερος από αυτόν στο μαύρο δίχτυ και το λευκό δίχτυ.

ανάλυση της κατάστασης ελέγχου παρασίτων με δίχτυα σκίασης διαφορετικών χρωμάτων

Παρέμβαση ανάκλασης από ανακλαστικό δίχτυ σκίασης από αλουμινόχαρτο

Το ανακλαστικό δίχτυ από αλουμινόχαρτο είναι εγκατεστημένο στην πλαϊνή όψη του θερμοκηπίου και ο αριθμός των αλευρωδών μειώνεται σημαντικά. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο δίχτυ προστασίας από έντομα, ο αριθμός των θρίπων μειώθηκε από 17,1 κεφάλια/m2.²έως 4,0 κεφαλές/m².

η χρήση ανακλαστικού διχτυού από αλουμινόχαρτο

Αυτοκόλλητη σανίδα

Στην παραγωγή, χρησιμοποιούνται κίτρινες σανίδες για την παγίδευση και εξόντωση αφίδων και αλευρωδών. Επιπλέον, οι θρίπες είναι ευαίσθητοι στο μπλε και έχουν ισχυρό μπλε-ταξί. Στην παραγωγή, οι μπλε σανίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παγίδευση και εξόντωση θρίπων κ.λπ., με βάση τη θεωρία των χρωματικών-ταξί εντόμων στο σχεδιασμό. Μεταξύ αυτών, η κορδέλα με bullseye ή μοτίβο είναι πιο ελκυστική για την προσέλκυση εντόμων..

κολλητική ταινία με bullseye ή μοτίβο

Πληροφορίες παραπομπής

Zhang Zhiping. Εφαρμογή της Τεχνολογίας Φασματικού Ελέγχου Παρασίτων σε Εγκαταστάσεις [J]. Τεχνολογία Γεωργικής Μηχανικής, 42(19): 17-22.