فناوری مهندسی کشاورزی باغبانی گلخانه‌ای ژانگ ژیپینگ اورجینال 2022-08-26 17:20 ارسال شده در پکن

چین طرحی برای پیشگیری و کنترل سبز و رشد صفر آفت‌کش‌ها تدوین کرده است و فناوری‌های جدید با استفاده از نورتاکسی حشرات برای کنترل آفات کشاورزی به طور گسترده ترویج و به کار گرفته شده‌اند.

اصول فناوری کنترل آفات طیفی

کنترل آفات با استفاده از تکنیک‌های طیف‌سنجی بر اساس ویژگی‌های فیزیولوژیکی دسته‌ای از حشرات است. اکثر حشرات دارای یک محدوده طول موج مرئی مشترک هستند، یک بخش در باند UVA نامرئی متمرکز شده و بخش دیگر در بخش نور مرئی قرار دارد. در بخش نامرئی، به دلیل اینکه خارج از محدوده نور مرئی و فتوسنتز است، مداخله تحقیقاتی در این بخش از باند هیچ تأثیری بر کار و فتوسنتز گیاه نخواهد داشت. محققان دریافتند که با مسدود کردن این بخش از باند، می‌توان نقاط کوری برای حشرات ایجاد کرد، فعالیت آنها را کاهش داد، از محصولات در برابر آفات محافظت کرد و انتقال ویروس را کاهش داد. در این بخش از باند نور مرئی، می‌توان این بخش از باند را در ناحیه‌ای دور از محصولات تقویت کرد تا در جهت عملکرد حشرات اختلال ایجاد شود و از محصولات در برابر آلودگی محافظت شود.

آفات رایج در تاسیسات

آفات رایج در مزارع کاشت شامل تریپس، شته، مگس سفید و کرم برگ و غیره است.

آلودگی به تریپس

آلودگی به شته

آلودگی به مگس سفید

آلودگی به مینوز برگ

راهکارهایی برای کنترل طیفی آفات و بیماری‌های تأسیسات

این مطالعه نشان داد که حشرات فوق الذکر عادات زندگی مشترکی دارند. فعالیت‌ها، پرواز و جستجوی غذا در این حشرات به ناوبری طیفی در یک باند خاص متکی است، مانند شته‌ها و مگس‌های سفید که در نور ماوراء بنفش (طول موج حدود ۳۶۰ نانومتر) و نور سبز تا زرد (۵۲۰ تا ۵۴۰ نانومتر) اندام‌های گیرنده دارند. تداخل با این دو باند، فعالیت حشره را مختل کرده و میزان تولید مثل آن را کاهش می‌دهد. تریپس‌ها همچنین در بخش نور مرئی باند ۴۰۰ تا ۵۰۰ نانومتر حساسیت قابل مشاهده‌ای دارند.

نور نیمه رنگی می‌تواند حشرات را به فرود ترغیب کند و در نتیجه شرایط مطلوبی را برای جذب و به دام انداختن حشرات ایجاد کند. علاوه بر این، درجه بالاتر بازتابش خورشیدی (بیش از 25٪ از تابش نور) نیز می‌تواند مانع از اتصال حشرات به خواص نوری شود. عواملی مانند شدت، طول موج و کنتراست رنگ نیز بر میزان واکنش حشرات تأثیر زیادی دارند. برخی از حشرات دارای دو طیف مرئی، یعنی اشعه ماوراء بنفش و نور زرد-سبز هستند و برخی دارای سه طیف مرئی هستند که عبارتند از اشعه ماوراء بنفش، نور آبی و نور زرد-سبز.

نوارهای نوری حساس مرئی حشرات معمولی

علاوه بر این، حشرات مضر می‌توانند به دلیل نورگریزی منفی خود مختل شوند. با مطالعه عادات زندگی حشرات، می‌توان دو راه حل برای کنترل آفات اتخاذ کرد. یکی تغییر محیط گلخانه در محدوده طیفی قابل انسداد است، به طوری که طیف محدوده فعال حشرات موجود در گلخانه، مانند محدوده نور فرابنفش، به سطح بسیار پایینی کاهش یابد تا برای آفات موجود در این باند "کوری" ایجاد شود. دوم، برای بازه غیر قابل انسداد، می‌توان انعکاس یا پراکندگی نور رنگی سایر گیرنده‌ها در گلخانه را افزایش داد و در نتیجه جهت پرواز و فرود آفات را مختل کرد.

روش مسدود کردن اشعه ماوراء بنفش

روش مسدود کردن اشعه ماوراء بنفش با افزودن عوامل مسدود کننده اشعه ماوراء بنفش به فیلم گلخانه و توری حشرات، به طور موثر باندهای طول موج اصلی که به حشرات حساس هستند را در نور ورودی به گلخانه مسدود می‌کند. در نتیجه فعالیت حشرات را مهار می‌کند، تولید مثل آفات را کاهش می‌دهد و انتقال آفات و بیماری‌ها را در بین محصولات گلخانه‌ای کاهش می‌دهد.

تور حشره‌کش اسپکتروم

یک توری ضد حشره با ضخامت ۵۰ مش (تراکم مش بالا) نمی‌تواند صرفاً به دلیل اندازه توری، آفات را متوقف کند. برعکس، توری بزرگ شده و تهویه خوب است، اما آفات قابل کنترل نیستند.

اثر حفاظتی توری ضد حشرات با چگالی بالا

توری‌های حشره‌کش طیفی با افزودن افزودنی‌هایی برای نوارهای ضد اشعه ماوراء بنفش به مواد اولیه، نوارهای نوری حساس آفات را مسدود می‌کنند. از آنجا که برای کنترل آفات تنها به تراکم توری متکی نیست، می‌توان از توری کنترل حشرات با مش کمتر نیز برای دستیابی به اثر کنترل بهتر حشرات استفاده کرد. یعنی ضمن تضمین تهویه مناسب، کنترل کارآمد حشرات را نیز به دست می‌آورد. بنابراین، تضاد بین تهویه و کنترل حشرات در تأسیسات کاشت نیز حل می‌شود و هر دو الزامات عملکردی قابل برآورده شدن هستند و تعادل نسبی حاصل شده است..

از بازتاب باند طیفی زیر توری کنترل حشرات طیفی ۵۰ مش، می‌توان دریافت که باند UV (باند حساس به نور آفات) به میزان زیادی جذب می‌شود و بازتاب آن کمتر از ۱۰٪ است. در ناحیه پنجره‌های تهویه گلخانه‌ای مجهز به چنین توری‌های حشرات طیفی، دید حشرات در این باند تقریباً نامحسوس است.

نقشه بازتاب باند طیفی تور حشرات طیفی (50 مش)

تورهای حشره‌کش با طیف‌های مختلف

به منظور تأیید عملکرد حفاظتی توری ضد حشره طیفی، محققان آزمایش‌های مربوطه را انجام دادند، به این صورت که در باغ تولید گوجه‌فرنگی، توری ضد حشره معمولی ۵۰ مش، توری ضد حشره طیفی ۵۰ مش، توری ضد حشره معمولی ۴۰ مش و توری ضد حشره طیفی ۴۰ مش انتخاب شدند. از تورهای حشره‌کش با عملکردها و تراکم‌های مختلف مش برای مقایسه میزان بقای مگس‌های سفید و تریپس استفاده شد. در هر شمارش، تعداد مگس‌های سفید زیر توری کنترل حشرات طیفی ۵۰ مش کمترین و تعداد مگس‌های سفید زیر توری معمولی ۴۰ مش بیشترین بود. به وضوح می‌توان مشاهده کرد که در تعداد مش یکسان از توری‌های ضد حشره، تعداد مگس‌های سفید زیر توری ضد حشره طیفی به طور قابل توجهی کمتر از تعداد آنها زیر توری معمولی است. تحت شماره مش یکسان، تعداد تریپس‌ها در زیر تور ضد حشره طیفی کمتر از تعداد تریپس‌ها در زیر تور ضد حشره معمولی است و حتی تعداد تریپس‌ها در زیر تور ضد حشره طیفی ۴۰ مش کمتر از تعداد تریپس‌ها در زیر تور ضد حشره معمولی ۵۰ مش است. به طور کلی، تور ضد حشره طیفی همچنان می‌تواند اثر ضد حشره قوی‌تری نسبت به تور ضد حشره معمولی با مش بالا داشته باشد و در عین حال تهویه بهتری را تضمین کند.

اثر محافظتی تورهای ضد حشره با طیف مش متفاوت و تورهای ضد حشره معمولی

همزمان، محققان آزمایش دیگری نیز انجام دادند، یعنی با استفاده از توری‌های ضد حشره معمولی ۵۰ مش، توری‌های ضد حشره طیفی ۵۰ مش و توری‌های ضد حشره معمولی ۶۸ مش، تعداد تریپس‌ها را در گلخانه برای تولید گوجه‌فرنگی مقایسه کردند. همانطور که تصویر ۱۰ نشان داد، همان توری کنترل حشرات معمولی، ۶۸ مش، به دلیل تراکم بالای مش، اثر توری ضد حشره به طور قابل توجهی بیشتر از توری ضد حشره معمولی ۵۰ مش است. اما همان توری ضد حشره طیفی ۵۰ مش با مش کم، تریپس‌های کمتری نسبت به توری ضد حشره معمولی ۶۸ مش با مش بالا دارد.

مقایسه تعداد تریپس‌ها در زیر تورهای مختلف حشرات

علاوه بر این، هنگام آزمایش توری ضد حشره معمولی ۵۰ مش و توری ضد حشره طیفی ۴۰ مش با دو عملکرد و تراکم مش متفاوت، هنگام مقایسه تعداد تریپس در هر تخته چسبدار در منطقه تولید تره فرنگی، محققان دریافتند که حتی با مش کمتر، تعداد تورهای طیفی نیز اثر ضد حشره بسیار عالی‌تری نسبت به توری‌های ضد حشره معمولی با مش بالاتر دارند.

مقایسه تعداد تریپس‌ها در زیر تورهای مختلف کنترل حشرات در مزارع

مقایسه واقعی اثر ضد حشره بودن توری یکسان با عملکردهای مختلف

 فیلم دافع حشرات طیفی

فیلم پوشش گلخانه معمولی بخشی از موج نور UV را جذب می‌کند که دلیل اصلی تسریع پیری فیلم نیز هست. افزودنی‌هایی که باند حساس به UVA حشرات را مسدود می‌کنند، از طریق یک فناوری منحصر به فرد به فیلم پوشش گلخانه اضافه می‌شوند و با فرض اینکه عمر مفید فیلم تحت تأثیر قرار نگیرد، به فیلمی با خواص ضد حشره تبدیل می‌شوند.

اثرات فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش و فیلم معمولی بر جمعیت مگس سفید، تریپس و شته‌ها

با افزایش زمان کاشت، مشاهده می‌شود که تعداد آفات زیر فیلم معمولی نسبت به فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است که استفاده از این نوع فیلم مستلزم آن است که کشاورزان هنگام کار در گلخانه روزانه به ورودی و خروجی و منافذ تهویه توجه ویژه‌ای داشته باشند، در غیر این صورت اثر استفاده از فیلم کاهش می‌یابد. به دلیل کنترل مؤثر آفات توسط فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش، استفاده از آفت‌کش‌ها توسط کشاورزان کاهش می‌یابد. در کاشت گیاه استوما در این مرکز، با فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش، چه تعداد کرم برگ، تریپس، مگس سفید یا مقدار آفت‌کش‌های مورد استفاده، کمتر از فیلم معمولی است.

مقایسه اثر فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش و فیلم معمولی

مقایسه استفاده از آفت‌کش‌ها در گلخانه با استفاده از فیلم ضد اشعه ماوراء بنفش و فیلم معمولی

روش تداخل/به دام انداختن رنگ نور

گرایش رنگی، ویژگی اجتناب اندام‌های بصری حشرات از رنگ‌های مختلف است. با استفاده از حساسیت آفات به برخی از طیف‌های مرئی رنگی، می‌توان جهت هدف قرار دادن آفات را مختل کرد و در نتیجه آسیب آفات به محصولات کشاورزی و استفاده از آفت‌کش‌ها را کاهش داد.

تداخل بازتاب فیلم

در تولید، سمت زرد فیلم زرد-قهوه‌ای رو به بالا است و آفاتی مانند شته‌ها و مگس‌های سفید به دلیل نورگریزی به تعداد زیاد روی فیلم می‌نشینند. در عین حال، دمای سطح فیلم در تابستان بسیار بالا است، به طوری که تعداد زیادی از آفات چسبیده به سطح فیلم کشته می‌شوند و در نتیجه آسیب ناشی از اتصال نامنظم چنین آفاتی به محصولات کاهش می‌یابد. فیلم نقره‌ای-خاکستری از گرایش منفی شته‌ها، تریپس‌ها و غیره برای رنگ‌آمیزی نور استفاده می‌کند. پوشاندن گلخانه کاشت خیار و توت‌فرنگی با فیلم نقره‌ای-خاکستری می‌تواند به طور مؤثر آسیب چنین آفاتی را کاهش دهد.

با استفاده از انواع مختلف فیلم

اثر عملی فیلم زرد-قهوه‌ای در تأسیسات تولید گوجه‌فرنگی

تداخل انعکاسی توری آفتابگیر رنگی

پوشاندن توری‌های آفتاب‌گیر با رنگ‌های مختلف در بالای گلخانه می‌تواند با استفاده از ویژگی‌های نور رنگی آفات، آسیب به محصولات کشاورزی را کاهش دهد. تعداد مگس‌های سفید باقی‌مانده در توری زرد بسیار بیشتر از تعداد آنها در توری قرمز، توری آبی و توری سیاه بود. تعداد مگس‌های سفید در گلخانه پوشیده شده با توری زرد به طور قابل توجهی کمتر از تعداد آنها در توری سیاه و توری سفید بود.

تجزیه و تحلیل وضعیت کنترل آفات توسط تورهای آفتابگیر با رنگ‌های مختلف

تداخل بازتابی از توری آفتابگیر بازتابنده فویل آلومینیومی

توری بازتابنده فویل آلومینیومی در نمای جانبی گلخانه نصب شده است و تعداد مگس‌های سفید به طور قابل توجهی کاهش یافته است. در مقایسه با توری ضد حشره معمولی، تعداد تریپس‌ها از ۱۷.۱ عدد در متر مربع کاهش یافته است.²تا ۴.۰ رأس در متر مربع².

استفاده از توری بازتابنده فویل آلومینیومی

تخته چسبدار

در تولید، از تخته‌های زرد برای به دام انداختن و کشتن شته‌ها و مگس سفید استفاده می‌شود. علاوه بر این، تریپس‌ها به رنگ آبی حساس هستند و دارای تاکسی‌های آبی قوی هستند. در تولید، می‌توان از تخته‌های آبی برای به دام انداختن و کشتن تریپس‌ها و غیره، بر اساس نظریه تاکسی‌های رنگی حشرات در طراحی، استفاده کرد. در میان آنها، روبان با طرح گاو نر یا طرح‌دار برای جذب حشرات جذاب‌تر است..

نوار چسب با طرح یا نقطه هدف

اطلاعات استناد

ژانگ ژیپینگ. کاربرد فناوری کنترل آفات طیفی در تأسیسات [J]. فناوری مهندسی کشاورزی، 42(19): 17-22.