Оригинална технологија пољопривредног инжењерства у пластеницима од стране Џанг Џипинга, објављено 26.08.2022. у 17:20 у Пекингу

Кина је формулисала план за зелену превенцију и контролу и нулти раст пестицида, а нове технологије које користе фототаксију инсеката за контролу пољопривредних штеточина су широко промовисане и примењене.

Принципи технологије спектралне контроле штеточина

Сузбијање штеточина спектроскопским техникама заснива се на физиолошким карактеристикама једне класе инсеката. Већина инсеката има заједнички видљиви опсег таласних дужина, један део је концентрисан у невидљивом UVA опсегу, а други део је у делу видљиве светлости. У невидљивом делу, пошто је ван опсега видљиве светлости и фотосинтезе, то значи да истраживачка интервенција у овом делу опсега неће имати никаквог утицаја на рад и фотосинтезу биљака. Истраживачи су открили да блокирање овог дела опсега може створити слепе тачке за инсекте, смањити њихову активност, заштитити усеве од штеточина и смањити пренос вируса. У овом делу видљивог светлосног опсега могуће је ојачати овај део опсега у подручју далеко од усева како би се ометао правац деловања инсеката и заштитили усеви од заразе.

Уобичајене штеточине у објекту

Уобичајене штеточине у садницама укључују трипсе, лисне уши, беле мушице и лисне минере итд.

зараза трипсом

зараза биљним вашима

зараза белим мушицама

зараза лишним минерима

Решења за спектралну контролу штеточина и болести објеката

Студија је открила да горе поменути инсекти имају заједничке животне навике. Активности, лет и потрага за храном ових инсеката ослањају се на спектралну навигацију у одређеном опсегу, као што би лисне уши и беле мушице у ултраљубичастом светлу (таласна дужина око 360 nm) и зеленом до жутом светлу (520~540 nm) имале органе за пријем. Интервенција у ова два опсега омета активност инсекта и смањује његову стопу размножавања. Трипс такође има видљиву осетљивост у делу видљиве светлости опсега од 400-500 nm.

Делимично обојена светлост може навести инсекте да слете, стварајући тако повољне услове за привлачење и хватање инсеката. Поред тога, виши степен сунчеве рефлексије (преко 25% светлосног зрачења) такође може спречити инсекте да придају оптичка својства. Као што су интензитет, таласна дужина и контраст боја, такође значајно утичу на степен реакције инсеката. Неки инсекти имају два видљива спектра, наиме УВ и жуто-зелену светлост, а неки имају три видљива спектра, а то су УВ, плава светлост и жуто-зелена светлост.

видљиве осетљиве светлосне траке уобичајених инсеката

Поред тога, штетни инсекти могу бити узнемирени својом негативном фототаксом. Проучавањем животних навика инсеката могу се усвојити два решења за сузбијање штеточина. Једно је промена окружења у стакленику у спектралном опсегу који се може блокирати, тако да се спектар активног опсега инсеката који се налазе у стакленику, као што је опсег ултраљубичастог светла, смањи на веома низак ниво, како би се створило „слепило“ за штеточине у овом опсегу; друго, за интервал који се не може блокирати, може се повећати рефлексија или расејање обојене светлости других рецептора у стакленику, чиме се ремети оријентација летења и слетања штеточина.

Метода блокирања УВ зрачења

Метода блокирања УВ зрачења је додавањем средстава за блокирање УВ зрачења у фолију и мрежу против инсеката у стакленику, како би се ефикасно блокирале главне таласне дужине које су осетљиве на инсекте у светлости која улази у стакленик. Тиме се инхибира активност инсеката, смањује размножавање штеточина и смањује пренос штеточина и болести међу усевима у стакленику.

Спектрум мрежа за инсекте

Мрежа против инсеката са 50 отвора (висока густина отвора) не може зауставити штеточине само величином отвора. Напротив, отвор је увећан и вентилација је добра, али штеточине се не могу контролисати.

заштитни ефекат мреже против инсеката високе густине

Спектралне мреже против инсеката блокирају осетљиве светлосне траке штеточина додавањем адитива за анти-ултраљубичасте траке сировинама. Пошто се не ослања само на густину мреже за сузбијање штеточина, могуће је користити и мрежу за сузбијање инсеката са мањим бројем мрежа како би се постигао бољи ефекат сузбијања инсеката. То јест, уз обезбеђивање добре вентилације, постиже се и ефикасна контрола инсеката. Стога се решава и контрадикција између вентилације и контроле инсеката у објекту за садњу, и могу се испунити оба функционална захтева и постићи релативна равнотежа..

Из рефлексије спектралне траке испод спектралне мреже за сузбијање инсеката са 50 меша, може се видети да је УВ трака (трака осетљива на светлост штеточина) у великој мери апсорбована, а рефлексија је мања од 10%. У подручју прозора за вентилацију стакленика опремљених таквим спектралним мрежама за сузбијање инсеката, вид инсеката је готово неприметан у овој траци.

Мапа рефлексије спектралног опсега мреже за инсекте (50 mesh)

мреже против инсеката са различитим спектрима

Да би се провериле заштитне перформансе спектралне мреже против инсеката, истраживачи су спровели релевантне тестове, односно у башти за производњу парадајза одабране су обична мрежа против инсеката са 50 отвора, спектрална мрежа против инсеката са 50 отвора, обична мрежа против инсеката са 40 отвора и спектрална мрежа против инсеката са 40 отвора. Мреже против инсеката са различитим перформансама и различитом густином отвора коришћене су за упоређивање стопа преживљавања белих мушица и трипса. У сваком бројању, број белих мушица под спектралном мрежом за сузбијање инсеката са 50 отвора био је најмањи, а број белих мушица под обичном мрежом са 40 отвора био је највећи. Јасно се може видети да је под истим бројем отвора мрежа против инсеката, број белих мушица под спектралном мрежом против инсеката знатно мањи него под обичном мрежом. Под истим бројем мрежа, број трипса испод спектралне мреже против инсеката је мањи него под обичном мрежом против инсеката, а чак је и број трипса испод спектралне мреже против инсеката са 40 мрежа мањи него под обичном мрежом против инсеката са 50 мрежа. Генерално, спектрална мрежа против инсеката и даље може имати јачи ефекат против инсеката од обичне мреже против инсеката са великим бројем мрежа, уз бољу вентилацију.

заштитни ефекат мрежа против инсеката различитог спектра мрежа и обичних мрежа против инсеката

Истовремено, истраживачи су спровели још један експеримент, односно користећи обичне мреже против инсеката са 50 мрежица, спектралне мреже против инсеката са 50 мрежица и обичне мреже против инсеката са 68 мрежица како би упоредили број трипса у пластенику за производњу парадајза. Као што је приказано на слици 10, иста обична мрежа за сузбијање инсеката, са 68 мрежица, због велике густине мрежа, има знатно већи ефекат мреже против инсеката од оне са 50 мрежица. Међутим, иста спектрална мрежа против инсеката са 50 мрежица и малим бројем мрежица има мање трипса од обичне мреже против инсеката са великим бројем мрежица и 68 мрежица.

поређење броја трипса испод различитих мрежа против инсеката

Поред тога, приликом тестирања обичне мреже против инсеката са 50 мрежа и спектралне мреже против инсеката са 40 мрежа са две различите перформансе и различитим густинама мрежа, када су упоређивали број трипса по лепљивој плочи у подручју производње празилука, истраживачи су открили да чак и са мањим бројем мрежа, број спектралних мрежа такође има бољи ефекат против инсеката од обичних мрежа против инсеката са већим бројем мрежа.

поређење броја трипса под различитим мрежама за сузбијање инсеката у производњи

стварно поређење ефекта отпорности на инсекте исте мреже са различитим перформансама

 Спектрални филм за одбијање инсеката

Обична фолија за покривање стакленика апсорбује део УВ светлосног таласа, што је такође главни разлог за убрзавање старења фолије. Адитиви који блокирају УВА осетљиву траку инсеката додају се фолији за покривање стакленика јединственом технологијом, и под претпоставком да се осигура да се не утиче на нормалан век трајања фолије, она се претвара у фолију са својствима отпорним на инсекте.

Утицај фолије која блокира УВ зрачење и обичне фолије на популације белих мушица, трипса и биљних ушију

Са повећањем времена садње, може се видети да је број штеточина испод обичне фолије знатно повећан него испод фолије која блокира УВ зрачење. Треба истаћи да употреба ове врсте фолије захтева од произвођача да обрате посебну пажњу на отворе за улаз и излаз и вентилацију приликом рада у стакленику, у супротном ће се смањити ефекат употребе фолије. Због ефикасне контроле штеточина помоћу фолије која блокира УВ зрачење, смањује се употреба пестицида од стране произвођача. Приликом садње еустоме у објекту, са фолијом која блокира УВ зрачење, било да се ради о броју лисних минара, трипса, белих мушица или количини коришћених пестицида, мањи је него код обичне фолије.

Поређење ефекта УВ блокирајуће фолије и обичне фолије

поређење употребе пестицида у пластеницима коришћењем УВ блокирајуће фолије и обичне фолије

Метода интерференције/заробљавања светлих боја

Тропизам боја је карактеристика избегавања различитих боја од стране визуелних органа инсеката. Коришћењем осетљивости штеточина на одређени обојени видљиви спектар омета се циљани правац штеточина, чиме се смањује штета штеточина по усеве и смањује употреба пестицида.

Интерференција рефлексије филма

Током производње, жута страна жуто-смеђе фолије је окренута нагоре, а штеточине попут лисних уши и белих мушица слећу на фолију у великом броју због фототаксије. Истовремено, површинска температура фолије је изузетно висока лети, тако да велики број штеточина које се лепе за површину фолије бива уништен, чиме се смањује штета коју такве штеточине наносе усевима због неуређеног причвршћивања на усеве. Сребрно-сива фолија користи негативни тропизам лисних уши, трипса итд. за бојење светлости. Покривање пластеника са краставцима и јагодама сребрно-сивом фолијом може ефикасно смањити штету од таквих штеточина.

користећи различите врсте филмова

Практични ефекат жуто-смеђег филма у погону за производњу парадајза

Рефлексна интерференција обојене мреже за сунцобран

Покривање мрежама за сунцобран различитих боја изнад пластеника може смањити штету по усеве коришћењем карактеристика боје и светлости штеточина. Број белих мушица које су се задржавале у жутој мрежи био је много већи него у црвеној, плавој и црној мрежи. Број белих мушица у пластенику прекривеном жутом мрежом био је знатно мањи него у црној и белој мрежи.

анализа ситуације сузбијања штеточина мрежама за сунцобран различитих боја

Рефлексна интерференција алуминијумске фолије, рефлектујућа мрежа за сунцобран

Рефлектујућа мрежа од алуминијумске фолије је постављена на бочној страни стакленика, а број белих мушица је значајно смањен. У поређењу са обичном мрежом против инсеката, број трипса је смањен са 17,1 главица/м²²до 4,0 глави/м²².

употреба рефлектујуће мреже од алуминијумске фолије

Лепљива табла

У производњи, жуте плоче се користе за хватање и уништавање лисних уши и белих мушица. Поред тога, трипси су осетљиви на плаву боју и имају јак плави таксис. У производњи, плаве плоче се могу користити за хватање и уништавање трипса итд., на основу теорије о инсекатском колор-таксису у дизајну. Међу њима, трака са узорком или шаром је атрактивнија за привлачење инсеката..

лепљива трака са буллсајем или узорком

Информације о цитирању

Жанг Жипинг. Примена спектралне технологије сузбијања штеточина у објектима [J]. Пољопривредна инжењерска технологија, 42(19): 17-22.