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氣流控制農(nóng)業(yè)害蟲的發(fā)展與利用

2014-04-02 04:46華登科桂連友張善彪張慢來
環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào) 2014年4期
關(guān)鍵詞:捕蟲吸蟲吹氣

華登科,桂連友*,張善彪,張慢來,張 琴

(1.長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖北荊州 434025;2.長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,湖北荊州 434025)

物理機(jī)械防治是有害生物綜合治理的方法之一。各種物理機(jī)械防治方法存在許多共同點(diǎn),其中之一是持續(xù)控制時(shí)間不長,在某段時(shí)期防治停止一段時(shí)間后,因?yàn)槿狈埿?,害蟲又會(huì)恢復(fù)危害。但是,相對化學(xué)和生物藥劑防治害蟲而言,物理機(jī)械防治方法符合當(dāng)前有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)要求,具有不污染環(huán)境和不危害人體健康的優(yōu)點(diǎn)(Panneton et al.,2001)。在長期使用藥劑防治的地區(qū),“3R”問題出現(xiàn)越來越受到人們的關(guān)注,替代藥劑防治的物理機(jī)械技術(shù)引起昆蟲學(xué)者的極大興趣。氣流控制農(nóng)業(yè)害蟲技術(shù)出現(xiàn),被認(rèn)為是替代藥劑防治方法之一,其前景令人鼓舞。桂連友研究小組從2011年開始,開展了有關(guān)旋風(fēng)式氣流捕蟲機(jī)Cyclone Insect Collector 研究。本文目的是通過對氣流控制農(nóng)業(yè)害蟲的發(fā)展與利用的介紹,為我國研發(fā)和利用其技術(shù)防治農(nóng)業(yè)害蟲提供參考。

1 基本原理

氣流控制技術(shù)工作原理是利用流動(dòng)的空氣消滅農(nóng)作物上的害蟲。氣流動(dòng)力類型包括:負(fù)壓(真空)、正壓(吹氣)、旋風(fēng)(龍卷風(fēng))(桂連友研究小組提出)、正壓和負(fù)壓結(jié)合(Khelifi et al.,2007)。在捕蟲裝置內(nèi)氣流動(dòng)力組合和氣流方向類型包括(Khelifi et al.,1996):簡單頂部吸氣型;簡單一側(cè)水平吹氣型;同時(shí)水平吹-吸氣型;同時(shí)水平弧形吹吸氣型,即一側(cè)水平稍微向上吹氣,另一側(cè)同時(shí)水平稍微向下吸氣型;兩側(cè)水平對吹氣-頂部吸氣型;兩側(cè)稍微向上傾斜吹氣-頂部吸氣型;頂部向后稍微向下吹氣型;側(cè)板前柱向后水平V 型吹氣-頂部吸氣型;龍卷風(fēng)型,即頂部側(cè)面斜下向吹氣,頂部中心吸氣組合,產(chǎn)生龍卷風(fēng)(旋風(fēng))。

利用氣流控制原理制造產(chǎn)生流動(dòng)的空氣清除、殺死和收集農(nóng)作物上害蟲的機(jī)械裝置稱捕蟲機(jī)或稱吸蟲機(jī)。清除害蟲途徑主要包括:負(fù)壓、正壓、旋風(fēng)、震動(dòng)、環(huán)境擾動(dòng)(風(fēng)、溫度)、假死等。殺死害蟲途徑主要是風(fēng)扇切割和碰撞、收集器收集或粉碎、害蟲與運(yùn)輸氣流管道壁和捕蟲機(jī)上接觸植物的兩側(cè)護(hù)板碰撞等。收集害蟲是收集器收集或粉碎害蟲。其余可能殺死后遺留在植物葉片和莖稈、地面。

依據(jù)捕蟲機(jī)是否有機(jī)械驅(qū)動(dòng)行走裝置,捕蟲機(jī)類型可分為自動(dòng)行走型、牽引行走型和便攜型。自動(dòng)行走型是將捕蟲裝置部分直接安裝在拖拉機(jī)上。牽引行走型是捕蟲裝置部分與拖拉機(jī)分離,依靠拖拉機(jī)牽引。便攜型是人力手持或背負(fù)捕蟲裝置移動(dòng)。

利用捕蟲機(jī)防治馬鈴薯、甘薯、茄子、香蔥、草莓、茶樹等農(nóng)作物上的害蟲,具有不污染環(huán)境、無殘留、對人體健康無傷害、對土壤微生物影響較小等優(yōu)點(diǎn)(Pickel et al.,1995;Regev et al.,2013)。

2 發(fā)展與利用

最早在上個(gè)世紀(jì)50年代初,出現(xiàn)了氣流控制農(nóng)業(yè)害蟲技術(shù)研究 (de Vries,1987;Bédard,1991)。由于在50年代末化學(xué)農(nóng)藥出現(xiàn),化學(xué)農(nóng)藥防治害蟲具有高效、低成本、便利的優(yōu)勢,使氣流控制農(nóng)業(yè)害蟲技術(shù)研究處于低潮。直到80年代,人們逐漸認(rèn)識(shí)到長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥防治帶來的“3R”問題后,氣流控制技術(shù)研究開始又成為研究熱點(diǎn),并從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到田間應(yīng)用(Khelifi et al.,2001)。特別是1983年空氣動(dòng)力學(xué)軟件出現(xiàn),如FLM、Fluent,在捕蟲機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,在沒有原型機(jī)情況下,可以數(shù)字化模擬其原形機(jī)部分工作,減少其測試工作量,加快其研發(fā)進(jìn)度,降低研發(fā)成本(Khelifi et al.,2001)。

到目前為止,開展氣流控制技術(shù)的研究和應(yīng)用主要涉及到8個(gè)國家。技術(shù)較為成熟的國家有:美國、加拿大、德國、日本、以色列。在中國、烏克蘭和波蘭處于研發(fā)試驗(yàn)或小規(guī)模應(yīng)用階段。

迪特里克真空吸蟲機(jī)D-Vac、Trac-Vac 和Truck Vac,由美國迪特里克真空吸蟲公司(Everett J Dietrick of the D-Vac Company,California,USA)設(shè)計(jì)和制造。D-Vac 是便攜式,主要用于采樣或小面積大田防治 (Dietrick,1961)。Trac-Vac 和Truck Vac 是自動(dòng)行走型,三種機(jī)型均為真空動(dòng)力類型。Trac-Vac 機(jī)在頂部吸氣,Truck Vac 水平稍微斜向上吸氣。應(yīng)用防治紫花苜蓿上埃及苜蓿象甲 Hypera brunneipennis(Boheman)試驗(yàn)取得一定的效果(Dietrick et al.,1959;Drlik,1995)。

甲蟲捕食機(jī)Beetle Eater,由美國人James Syznal 設(shè)計(jì)(Florence Massachusetts,USA),這項(xiàng)專利被加拿大托馬斯裝備公司購買生產(chǎn) (New Brunswick,Canada)。自動(dòng)行走型,吹-吸氣流動(dòng)力類型。3 排捕蟲裝置。裝置側(cè)板底邊一排吹氣口,斜向上吹氣流,裝置頂部垂直方向吸氣。在加拿大應(yīng)用該機(jī)防治馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲Leptinotarsa decemlineata (Say)結(jié)果表明,防效變化范圍較大,最好防效不超過50% (Boiteau et al.,1992;Misener and Boiteau,1995)。

害蟲捕吸機(jī)Bug-Buster,由美國工業(yè)風(fēng)產(chǎn)品公 司 (Industrial Air Products Inc.Phillips,Wisconsin,USA)設(shè)計(jì)。自動(dòng)行走型,真空氣流動(dòng)力類型。3 排捕蟲裝置。頂部真空吸氣。應(yīng)用該機(jī)可以防治草莓、馬鈴薯、芹菜、大豆、胡蘿卜上盲蝽、葉蟬。Puttré (1992)應(yīng)用該機(jī)每周1 次防治馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲的結(jié)果表明,達(dá)到了滿意效果。Moore (1990)研究結(jié)果表明,雖然有效,但該機(jī)壓實(shí)地面、傷害自然天敵和馬鈴薯葉片。

真空吸蟲機(jī)Bug-Vac,1986年,被美國人E.Show 設(shè) 計(jì) (Driscoll,Watsonville,California,USA),自動(dòng)行走型,真空氣流動(dòng)力類型。有1 排、2 排和3 排吸蟲裝置,頂部真空吸氣。強(qiáng)大真空氣流將害蟲吸入管道,風(fēng)扇葉粉碎害蟲后,再吹到大田。Pickel 等(1995)應(yīng)用該機(jī)(3 排裝置)防治草莓上豆莢草盲蝽Lygus hesperus (Knight),結(jié)果表明,其防效可以接受,但對草莓傷害不能忍受。

生物捕集機(jī)Bio-Collector,1991年,德國蘭德生物技術(shù)公司(Bio-land Technik,Muhlhausen,Germany)設(shè)計(jì)和制造。自動(dòng)行走型,一側(cè)吹氣,出氣口水平方向稍微向上,另一側(cè)吸氣,吸氣口水平方向稍微向下。經(jīng)過不斷技術(shù)更新,現(xiàn)有一系列如2 排、3 排、4 排、5 排、7 排捕蟲裝置的捕集機(jī)產(chǎn)品問世。在加拿大應(yīng)用生物捕集機(jī)防治馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲的試驗(yàn)結(jié)果表明,馬鈴薯葉甲成蟲收集率達(dá)95%,幼蟲達(dá)85%,偶爾有一些低齡幼蟲被遺留在植物上和一些成蟲被清除或破壞散落在地面上,大約2% 成蟲不能夠被收集(http://www.bio-land technik.de/colorado_beetle.htm;Rifai et al.,1997)。

真空生物捕獲機(jī)Biovac,1991年由加拿大普雷米爾科技公司(Premier Tech,Riviére du Loup,Québec,Canada)設(shè)計(jì)和制造。自動(dòng)行走型,3 排捕蟲裝置。真空氣流動(dòng)力類型,頂部真空吸氣。在1991年草莓田間試驗(yàn)結(jié)果表明,在當(dāng)時(shí)田間美洲牧草盲蝽Lygus Lineolaris Palisot de Beauvois 數(shù)量在經(jīng)濟(jì)閾值30 倍以上水平,15 次試驗(yàn)中的僅有3 次盲蝽數(shù)量顯著減少,其商業(yè)價(jià)值有限(Vincent and Lachance,1993)。

大田氣流捕蟲機(jī) Field-scale Pneumatic Machine。1995年,加拿大拉瓦爾大學(xué)土壤科學(xué)和農(nóng)業(yè)食品工程系(Department of Soil Science and Agri-Food Engineering,Université Laval,Québec,Canada)設(shè)計(jì)和制造。自動(dòng)行走型,4 排捕蟲裝置。一側(cè)吹氣,另一側(cè)吸氣,吹氣和吸氣口水平,在吸氣口前面有1 排過濾柵格,避免植物吸入。應(yīng)用該機(jī)防治大田馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲試驗(yàn)結(jié)果表明,每星期防治2 次,其防治效果與化學(xué)藥劑防治相當(dāng),對馬鈴薯生長無不良影響(高度、葉面積和干重)(Lagu? et al.,1999a).

真空粉碎吸蟲機(jī)Pash Tash Vac,以色列農(nóng)業(yè)研究中心農(nóng)業(yè)工程研究所 (The Agricultural Engineering Institute,the Agricultural Research Organization,Bet Dagan,Israel)設(shè)計(jì)和制造。氣流動(dòng)力類型有2 種方式,一種是僅有吸氣裝置(真空);另一種是吹氣和吸氣結(jié)合,吹氣口在裝置底部邊緣,兩側(cè)斜向上吹,頂部垂直吸氣(Phyllis et al.,2001)。有自動(dòng)行走型和便攜型兩種。在溫室和大田均可以使用。應(yīng)用自動(dòng)行走型(吹氣和吸氣結(jié)合) 防治香蔥 Allium schoenopransum 上的蔥薊馬Thrips tabaci Lindeman取得良好的效果(Regev et al.,2013)。

可搬型送風(fēng)式捕蟲機(jī),日本深山大介和寺田股份有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)和制造。自動(dòng)行走型,含水霧的強(qiáng)風(fēng)出氣口在茶樹上方,將茶蓬內(nèi)的害蟲吹入后面的集蟲袋。應(yīng)用該機(jī)防治茶樹上神澤氏葉螨Tetranychus kanzawai Kishida,去除率達(dá)到82% (米山誠一和神谷直人,2008)。

吹-吸氣流捕蟲機(jī)Blowing-Sucking Collector,烏克蘭人Taras Gucol 和Ivan Bendera、波蘭人Janusz Nowak 聯(lián)合設(shè)計(jì),由烏克蘭波多里亞州立大學(xué) (A Institute of Agricultural Machinery and Energetics,Podillya State Agricultural University,Kam’yanets-Podil’sky,Ukraine)制造。自動(dòng)行走型,4 排捕蟲裝置,在裝置的側(cè)板前柱有一排V型吹氣管口,管口向后稍微斜向植物中央吹氣,植物上方有吸氣口吸氣。目前,該裝置處于試驗(yàn)研究階段 (Gucol et al.,2007;Nowak et al.,2006)。

在中國,從上世紀(jì)80年代末開始捕蟲機(jī)研制(徐蔭生等,1992)。產(chǎn)品或研發(fā)出捕蟲機(jī)樣機(jī)有佳多捕蝗機(jī)、軌道式風(fēng)力吸蟲機(jī) (李洪民等,2012)、高地隙自走式茶園吸蟲機(jī) (肖宏儒等,2012)、吹吸式風(fēng)力除蟲機(jī)(黃樹長等,2009)、氣流式吸捕除蟲機(jī)(李鋒,2009)、茶園物理除蟲機(jī)(李麟等,2013)、草原蝗蟲吸捕機(jī)(馬耀等,1992)、氣吸式草原蝗蟲捕集機(jī) (徐蔭生等,1992)等。

商業(yè)銷售的產(chǎn)品有佳多捕蝗機(jī),由河南省佳多農(nóng)林科技有限公司制造。采用輪式自走裝置,依靠拖拉機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)吸氣裝置產(chǎn)生的吸附作用,對蝗蝻和成蟲進(jìn)行無害化捕集,并用作無公害的家禽飼料,可有效用于蝗災(zāi)的大面積防治。

軌道式風(fēng)力吸蟲機(jī)(李洪民等,2012),由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所李洪民、張愛君和張立平設(shè)計(jì)。真空氣流動(dòng)力類型。箱體上面連接有軸流風(fēng)機(jī),軸流風(fēng)機(jī)上部連接有紗網(wǎng)袋,箱體下面設(shè)有開口,箱體兩端分別連接有支架,支架下端連接有軌道輪,軌道輪位于軌道上。利用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行組合,達(dá)到進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速達(dá)到3-5 m/s,可將進(jìn)風(fēng)口附近50 cm 以內(nèi)的飛蟲吸入網(wǎng)袋,可有效滅除翅蚜、粉虱、蠅類、蛾類等。用于農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)植物的除蟲,該機(jī)避免了出現(xiàn)壓實(shí)地面現(xiàn)象。

高地隙自走式茶園吸蟲機(jī) (肖宏儒等,2012),由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所肖宏儒、宋志禹和秦廣明設(shè)計(jì)。真空氣流動(dòng)力類型。該機(jī)中間、左、右三個(gè)吸蟲頭連接。各吸蟲頭外殼的下表面設(shè)置具有防雜網(wǎng)的條縫吸蟲口。工作時(shí),吸風(fēng)機(jī)不斷從吸蟲頭吸入裹挾昆蟲的氣流,輸往過濾袋,經(jīng)過濾將昆蟲截留在過濾袋中,從而實(shí)現(xiàn)無污染的物理除蟲。主要防治茶樹上害蟲。

吹吸式風(fēng)力除蟲機(jī)(黃樹長等,2009),由廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃樹長等設(shè)計(jì)。便攜式,吹-吸氣動(dòng)力類型。吸盤固定在渦輪風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口吸入氣流,另外一個(gè)風(fēng)管連接渦輪風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)口,通過彎管向渦輪風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口方向吹風(fēng),吸風(fēng)口和吹風(fēng)口距離就是工作距離。主要防治茶樹上害蟲。

自動(dòng)行走型、牽引行走型功率為15-48 kw(Vincent and Lachance,1993;Rifai et al.,1997)。吹或吸氣速度為24-133.3 m/s (Bédard,1991;Khelifi et al.,1995)。田間行走速度為4.0-9.6 km/h(Bédard 1991;Pickel et al.,1994)。

盡管不同類型的捕蟲機(jī)表現(xiàn)出的捕蟲效果差異極大,但是通過設(shè)計(jì)和技術(shù)更新和改造,對于防治馬鈴薯葉甲而言,理論上捕蟲效果可以達(dá)到收集98% 低齡幼蟲、77% 高齡幼蟲和97% 成蟲(Boiteau et al.,1992)

提高捕蟲機(jī)防治農(nóng)業(yè)害蟲的效率主要依賴如下幾個(gè)方面:(1)最大的從植物上清除或破壞害蟲的效率。因?yàn)槎啻问褂貌断x機(jī)后,可能會(huì)造成壓實(shí)地面而影響植物生長。盡量減少捕蟲機(jī)的使用次數(shù)。(2)最高的田間工作能力。捕蟲機(jī)工作面盡量寬和行走速度盡量高。(3)最小的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。降低能耗,減少噪音污染。(4)樣機(jī)設(shè)計(jì)和操作。如樣機(jī)的吹風(fēng)口、吸風(fēng)口的位置、角度、大小和形狀設(shè)計(jì),使用者易于操作設(shè)計(jì)。(5)最大的次要害蟲防效和最小的有益生物(如自然天敵、蜜蜂等)的傷害。(6)最小的植物傷害。這將包括捕蟲機(jī)對植物葉片、果實(shí)、花粉、授粉傷害和傳播病毒的傷害(Lacasse et al.,2001)。

捕蟲機(jī)的清除率與害蟲在植物上抓持力有關(guān)。不同蟲態(tài)在葉片上抓持力不同。如馬鈴薯葉甲成蟲的抓持力為40 mN,3-4 齡幼蟲的抓持力為30 mN,2 齡幼蟲的抓持力為10 mN (Misener and Boiteau,1993)。De Vries (1987)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在馬鈴薯葉甲在葉片邊緣時(shí),它的體重與清除力之比約為0.05。茄二十八星瓢蟲成蟲在茄子葉片上的抓持力約為自身體重的300 倍(桂連友,未發(fā)表)。

氣流速度過大對植物有是否有不良的影響?De Vries (1987)結(jié)果表明,在風(fēng)洞試驗(yàn)中的46 日齡,76 cm 高馬鈴薯植物,當(dāng)風(fēng)速不超過12.5 m/s、持續(xù)30 s的氣流對馬鈴薯的葉片傷害不明顯。Khelifi et al.(1995)進(jìn)行了類似試驗(yàn),葉片數(shù)低于12 片、株高低于40 cm 馬鈴薯,當(dāng)風(fēng)速不超過27.5 m/s 水平方向吹出氣流對馬鈴薯的葉片沒有肉眼可見的傷害。Lacasse et al.(1998)認(rèn)為吹出40-50 m/s 氣流速度對馬鈴薯的葉片也沒有傷害。

捕蟲機(jī)在通過農(nóng)作物后,授粉率和授粉昆蟲也會(huì)受到傷害嗎?生物真空捕獲機(jī)在真空氣流吸蟲的同時(shí),也會(huì)收集一部分草莓花粉,其中占收集的一半花粉同時(shí)可能被捕獲機(jī)擴(kuò)散,捕獲機(jī)處理稍微增加草莓的授粉率,但與它的自然授粉(如蜜蜂、自然風(fēng)和重力)作用相比,所起的作用微乎其微 (Chiasson et al.1997)。蜜蜂 Apis mellifera L.是草莓田中的主要授粉者,同樣該機(jī)以4 km/h 速度行駛捕獲草莓害蟲時(shí),19%蜜蜂在捕獲機(jī)到來之前飛走,保留在草莓上的61%的蜜蜂被真空氣流吸走,剩下蜜蜂還停留在草莓上(Chiasson et al.,1997)。

捕蟲機(jī)在使用過程中是否傳毒呢?Boiteau et al.(1992)田間試驗(yàn)表明,即使大量帶毒的馬鈴薯大田和甲蟲捕食機(jī)多次使用,甲蟲捕食機(jī)并沒有傳播PSTVdC 類病毒和PVX 病毒。盡管還沒有其他類似的結(jié)果進(jìn)行旁證,但這也不失為一個(gè)良好的例證。

雖然許多例證表明捕蟲機(jī)壓實(shí)地面對植物生長和產(chǎn)量造成不良影響 (Moore,1990;Pickel et al.,1995),但Weintraub 等(1996)研究捕蟲機(jī)多次使用對2 茬馬鈴薯和1 茬香瓜影響試驗(yàn)結(jié)果表明,對照與捕蟲機(jī)的田塊在產(chǎn)量和品質(zhì)上沒有明顯差異,也沒有傳染病害和導(dǎo)致作物的傷害(Weintraub and Horowitz,2001)。

捕蟲機(jī)捕獲害蟲的同時(shí),也會(huì)捕獲到自然天敵(Phyllis et al.,2001)。Boiteau 等(1992)報(bào)道,在馬鈴薯大田里,甲蟲捕食機(jī)三類天敵(蜘蛛類Arachnidae、草蛉科Chrysopidae 和瓢蟲科Coccinellidae)的捕獲率為62%,次要害蟲馬鈴薯長管蚜Macrosiphum euphorbiae (Thomas)捕獲率至少為56%。但Wilcox (1988)研究結(jié)果表明,化學(xué)藥劑防治后的田塊的天敵數(shù)量僅為真空吸蟲機(jī)防治的50%-70%。

3 局限性

捕蟲機(jī)使用的局限性主要包括可能對農(nóng)田地面壓實(shí)、對某些農(nóng)作物傷害和對一些害蟲捕蟲效果偏低(Vincent and Boiteau,2001)。不同農(nóng)作物栽培在不同土壤中,其土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)構(gòu)成極為復(fù)雜。捕蟲機(jī)使用常常對某些田塊可能出現(xiàn)壓實(shí)地面,影響在土壤中以塊根(莖)作為收獲物(如馬鈴薯、甘薯)生長或根系生長的現(xiàn)象。假如農(nóng)作物以地上部分為收獲物(如香蔥),壓實(shí)地面對農(nóng)作物根系生長影響較小。目前捕蟲機(jī)使用主要在旱地上,還沒有在水稻或濕地上使用記載。承載捕蟲機(jī)的輪胎寬度一般在38-50 cm,這也就要求農(nóng)作物行距最好在43-55 cm。一些農(nóng)作物原來栽培行距較窄,假如使用捕蟲機(jī),必須調(diào)整行距,以免傷害農(nóng)作物。針對某些農(nóng)作物的葉片、花、果實(shí)在捕蟲機(jī)工作條件容易脫落的現(xiàn)象,大規(guī)模使用前,在風(fēng)速控制恰當(dāng)水平進(jìn)行捕蟲效果的試驗(yàn)不可缺少。如果農(nóng)作物枝條、葉片太密,氣流阻力過大,會(huì)降低吸蟲效果。相對底部側(cè)面吹氣,頂部吸氣的捕蟲機(jī)而言,一些害蟲位于農(nóng)作物偏基部分布,或者從植物頂部開始向下到害蟲的分布位置的測定,其距離不能低于40 cm,超過40 cm降低其捕蟲率(Boiteau et al.,1992)。一些鉆蛀類害蟲(在植物莖稈內(nèi))、在土壤中生活的地下害蟲、飛行較快害蟲成蟲、部分在農(nóng)作物葉片或莖稈上的抓持力過大的害蟲蟲態(tài)(蛹、卵、幼蟲、成蟲)、使用捕蟲機(jī)難以發(fā)揮其捕蟲作用。

4 展望

盡管捕蟲機(jī)仍然存在許多缺陷,不能解決所有殺蟲問題,但作為有害生物綜合治理中一種防治方法,可以部分替代化學(xué)和生物藥劑防治,延緩其害蟲抗性,與其他防治方法配合,會(huì)更好發(fā)揮其作用(Khelifi et al.,2001)。如加拿大氣流-熱聯(lián)合捕蟲機(jī) Combined Pneumatic-thermal Machine。1996年,由加拿大拉瓦爾大學(xué)土壤科學(xué)和農(nóng)業(yè)食品工程系設(shè)計(jì)和制造。自動(dòng)行走型,將氣流與熱控制兩種技術(shù)相結(jié)合,其工作原理是首先氣流控制裝置將馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲清除下來,并不收集,讓其落到地面,其次,后面的火焰裝置將燃燒丙烷噴出燒死馬鈴薯甲蟲。應(yīng)用該機(jī)大田防治馬鈴薯上的馬鈴薯葉甲試驗(yàn)結(jié)果表明,捕蟲機(jī)對馬鈴薯無傷害,其防治效果優(yōu)于化學(xué)藥劑防治方法,特別對幼蟲防治效果好,在防治期間,種群數(shù)量一直控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下(Ferro,1996;Lagu? et al.,1999b)。

許多工作有待于進(jìn)一步研究,如目標(biāo)昆蟲在田間和處理階段的逃跑行為和昆蟲的位置;影響殺死效率的出口設(shè)計(jì)、植物阻擋和風(fēng)扇位置;重復(fù)使用殺蟲效率評價(jià) (Vincent and Boiteau,2001)。最近出現(xiàn)一些技術(shù)上改進(jìn),如針對壓實(shí)地面缺點(diǎn),軌道式風(fēng)力吸蟲機(jī)在網(wǎng)室或溫室使用時(shí),在網(wǎng)室或溫室兩側(cè)水管上移動(dòng),不接觸地面(李洪民等,2012)。有如針對植物過密阻擋吹氣和吸氣,在2011年桂連友研究小組,第一次提出利用旋風(fēng)(龍卷風(fēng))氣流控制害蟲的新原理(頂部側(cè)面斜下向吹氣,頂部中心吸氣組合,產(chǎn)生龍卷風(fēng)),制造出3 臺(tái)旋風(fēng)式氣流捕蟲機(jī)Cyclone Insect Collector 樣機(jī),驗(yàn)證其原理的試驗(yàn)結(jié)果初步表明,樣機(jī)能夠提高害蟲清除率,并申請了發(fā)明專利(張善彪等,2013)。隨著新的設(shè)計(jì)理念出現(xiàn)、制造技術(shù)進(jìn)步和害蟲生物學(xué)特性進(jìn)一步深入研究,捕蟲機(jī)應(yīng)用將越來越廣泛。

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