农业害虫电磁波谱治理技术发展及展望

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1、http://www.paper.edu.cn1农业害虫电磁波谱治理技术发展及展望王立新，周强中国农业大学工学院机电工程系，北京（100083）E-mail：ck_021@tom.com摘要：针对农业害虫的生物物理特性，提出了电磁波谱技术治理农业害虫，产生了针对害虫生物物理特性的无害化治理效果，避免了采用化学农药治理带来的有机毒素在农产品与生态环境中的残留。利用夜行昆虫的趋光性，光电诱导杀虫和捕虫灯技术实现了农业虫害的有效防治，获得了田间、园林等农业生产的广泛应用；微波、射线、激光等电磁波谱治虫技术，利用了高能波谱对生物体的聚热致死效应

2、与生殖能力阻滞效应，在防治农业害虫的研究中取得良好效果，并获得逐步的生产应用。随着农业生产的发展以及对农产品品质安全性能的逐步提高，农业害虫的电磁波谱治理技术必将成为害虫防治的重要技术手段。关键词：农业害虫，电磁波谱，趋光特性，微波，射线中图分类号：S4351.引言农业害虫成为影响农作物正常生长的重要因素之一，由于农业害虫具有种类繁多，数量巨大，暴发突然，存在地域广等特点，导致农作物产量的下降与农产品品质的降低，据统计[1]因农业虫害而损失的粮食约占世界粮食总产量的10%~15%。目前我国主要采用喷施化学农药的方法防治农业害虫，在达到治

3、理农业害虫目的的同时，造成毒素在农产品与生态环境中残留，损害农业害虫的天敌、蜂类等益生物种的生存，也给人类的健康造成威胁；同时长期使用化学农药治理农业害虫，容易引起害虫抗药基因的突变和抗药性状的产生，诱发部分[2]害虫的再猖獗和治理成本的增加。因此，对农业害虫的防治需要一个与环境适应的，生态兼容的治理理念，采用无毒化的灾害昆虫治理技术体系和关键技术，从全面的生态工程角度出发，在实现农业害虫无害化治理的同时，还要获取部分灾害昆虫的资源化利用。在此背景下，电磁波谱治理农业害虫技术已经被提出，其是指利用可见光、微波、射线、激光等各种电磁波，结

4、合农业害虫的生理特性，对其或诱导捕集灭杀，或辐照处理，造成农业害虫生殖能力丧失，甚至直接死亡。该技术因具有灭虫彻底（能够杀死虫卵及蛹）、无毒[3]素残留、设备结构简单、成本低廉和能够维持农产品原有品质等优点而得到迅速发展。文章介绍了针对农业害虫的生物物理特性而提出的电磁波谱技术治理农业害虫的发展，并研究分析了该项技术以后的研究方向和关键之处，以期为农业害虫的无害化治理和资源化利用提供理论基础和技术参考。2.可见光源诱导捕集技术治理农业害虫大多数农业害虫都具有趋光特性，趋光特性是具有复眼结构的夜行昆虫对环境适应的一[4]项重要生理功能，古

5、书上记载的“飞蛾扑火”正是人类长期对蛾类昆虫趋光行为的形象总结。利用夜行昆虫的趋光特性，可对农业害虫诱导捕集灭杀。对蝗虫等农业害虫的光电诱导[5-9]灭杀技术的研究已经逐步开展，并取得显著成果。针对农业害虫对可见光源的趋向行为，[10]新型高效节能双波灯已被研制，其灯管涂有双波荧光粉，能够发出两种不同波长的光，灯管底座装有高效节能电路，具有节约能源，诱虫量多，对天敌杀伤轻，结构简单等优点，[11]广泛用于对农业害虫的诱导捕集灭杀，并在田间试验过程中取得了显著的效果。刘立春等1本课题得到高校博士点基金项目（20060019012）的资助。

6、-1-http://www.paper.edu.cn在江苏启东、海门两市某地棉田进行高效节能双波诱虫灯性能测试试验。结果发现对玉米螟、桑褐刺蛾、椿象等大多数农田害虫具有明显的诱集灭杀作用，与普通诱虫灯相比较，诱虫量提高24.21%，对步甲虫、猎蝽等害虫的天敌的诱集量明显减少，总体降低了33.38%。示范表明：灯区害虫发生基数下降了43.33%~75%，对农作物的危害下降了35.71%~78.57%，同时节省了大量的农药及人工费用，有利于生态环境的保护。[12]河南佳多科工贸公司研制了佳多频振式杀虫灯，分波段采用了波长为320nm到400

7、nm的电磁波作为诱导光源，诱虫效果达到更佳状态，而且很大程度上降低了对害虫天敌的诱杀危害。该杀虫灯的周围配有频振式高压电网与集虫装置，把诱虫、杀虫与集虫结合在一起，不但增强了对农业害虫的诱杀效果，还提高了实际操作的功效性与安全性。佳多频振式杀虫灯自1991年研制开发和应用推广以来，已经进行了多次技术更新，开发出具有多光波复合、振荡频率干扰害虫飞行轨迹等特点的杀虫灯，扩大了诱杀农业害虫的种类和提高2了诱杀农业害虫的效率，使单灯的有效控制面积提高到4~5hm，能够诱杀棉铃虫、烟青虫、夜蛾、玉米螟等几十种农业害虫，应用范围从以前的小麦、水稻、

8、棉花、花生、蔬菜等2粮食作物及经济作物领域推广到园林园艺、风景林区等领域，应用面积达320万hm，在全国30多个省市及地区得到推广。随着可见光源诱导捕集农业害虫技术的不断更新，诱虫灯将会向着多光源的方向发展