如何利用现代植保技术实现农作物病虫害的治理

【专家解说】：灯光诱虫是成本最低、用工最少、效果最好、副作用最小的植物保护技术 一、灯光诱虫是实现农产品质量安全的最佳生物保护方法 (一)大量使用化学农药的恶果 上世纪70年代以后，中国种植业生产开始大量使用化学农药，防治病、虫害;一部分农药直接或间接残存于各种农产品、畜产品、水产品以及土壤和水体中，造成农药残留。高毒农药残留的农产品、食品会导致人、畜急性中毒;食用农药残留超标的农副产品，虽然不会出现急性中毒症状，但长期食用会引起人和动物的慢性中毒，导致疾病的发生，甚至影响到下一代;中国农产品质量安全水平落后于发达国家，农产品出口因农药残留及其它有毒有害物质超标问题履遭禁运，农产品出口因质量安全问题每年经济损失十多亿元。而且，化学防治耗费石化能源，并已经造成了农村环境严重污染。 (二)灯光诱虫的原理和发展 随着人民生活水平不断提高，在解决了吃得饱的问题以后，人们开始关注吃得安全问题。农药残留已成为，农产品、食品安全的首要问题。要实现农产品、食品质量安全，首先要在农业生产环节不用或少用化学农药，不用或少用化学农药的生物保护技术包括农业防治、生物防治、物理防治等结合的综合防治技术;其中，灯光诱虫是成本最低、用工最少、效果最好、副作用最小的物理防治方法。 1、灯光诱虫的原理 成语“飞蛾扑火”形象描述了昆虫的趋光性。灯光诱虫就是利用生物的趋光性诱集并消灭害虫，从而防治虫害和虫媒病害。灯光诱虫专门诱杀害虫的成虫，降低害虫基数，使害虫的密度和落卵量大幅度降低，从而减轻和避免害虫对人、对农作物的直接危害或传播病害。各种病虫害都有一定的防治标准，当病虫指数在防治标准以下则无需用农药防治。 2、灯光诱虫的效果 不同种类的昆虫对不同波段光谱的敏感性不同，如绿光对金黾子，黄光对蚜虫有较强的诱集力，波长400~680nm的人类可见光包括了各种色光;波长320~400nm人类看不见的长波紫外光对数百种害虫有较强的诱集力。在长波紫外光和可见光的光谱范围内，光谱范围越宽，诱虫种类越多。 我们把波长320~680nm覆盖长波紫外光和可见光的光谱范围的光源称为宽谱诱虫光源。宽谱诱虫光源诱杀害虫种类多，效果好，数量大。宽谱诱虫光源对于鳞翅目类各种成虫有特效，如菜蛾、棉铃虫、地老虎、食心虫、蒂蛀虫、吸果叶蛾、美国白蛾等等。有显著诱集效果的其他主要害虫包括:鞘翅目类的金龟子、天牛、步甲、跳甲、象鼻虫等;双翅目类的蚊子、蝇、蠓、虻等;同翅目类的飞虱、叶蝉等;直翅目类的蝼蛄等。据各种环境中的不完全统计，诱杀害虫超过一千五百种，宽谱诱虫灯对于常见的各类害虫绝大部分都有效。 有人担心，益虫也被诱杀了，其实没有必要。与化学农药防治不同，灯光诱虫不会破坏原有的生态平衡，害虫、益虫都不会被完全诱杀;如果只诱害虫，益虫没有了食物，部分益虫也会被饿死，这就是生态平衡。 3、灯光诱虫的有效范围 灯光诱虫的有效范围就是以害虫可看见诱虫光源的距离为半径所作的圆，一般距离大约80~100m，有效面积大约2~3hm2(30~45亩);各种害虫的视力有差异，为了保证杀虫灯的使用效果，一般都把杀虫灯的有效范围确定为1.5~2hm2(20~30亩)。灯光诱虫的有效范围还和诱虫光源的种类和功率相关。节能灯光效率高，较低功率的节能宽谱诱虫灯也能超过较大功率白炽灯和普通荧光灯、紫外灯的有效范围。灯光诱虫的有效范围也和杀虫灯安置的高度有关，俗话说:“高灯远照”，在害虫可看见杀虫灯的距离范围内，杀虫灯安装的位置较高，有效范围也较大;但安装位置太高，不便于操作;以养殖为主使用杀虫灯，可以高灯和低灯配套，高灯扩大诱集范围，低灯方便喂养动物。 4、灯光诱虫的发展 采用灯光诱虫由来已久。从上世纪60年代开始，就有应用紫外灯(黑光灯)诱杀大豆、高粱、谷子等的害虫的研究报导，70年代中国农村在集体所有制条件下，种植业就开始推广使用煤油灯诱虫，有交流电源条件的地方，也有用白炽灯、普通荧光灯或紫外灯诱虫，后来又有高压汞灯、双波灯、频振灯、节能灯、节能宽谱诱虫灯、LED灯诱杀害虫的研究与应用。各病虫测报站一直使用灯光诱虫技术进行虫情预报;现在，不少林场已开始推广杀虫灯防治林业病虫害，不少有机产品生产基地采用灯光诱虫防治病虫害，不少养殖户已开始使用灯光诱虫，增加高蛋白饲料，喂养鱼类、禽类、蛙类。灯光诱虫有很多成功案例报导。 灯光诱虫是替代化学防治病虫害，实现农产品质量安全的最佳生物保护方法，也是提高资源利用率，提高综合效益的动物高蛋白饲料收集方法。 二、杀虫灯性能和现状 为了在农业生产中有效利用灯光诱虫方法，必须研发灯光诱虫专用设备杀虫灯。从上世纪60年代以来，对诱虫光源和杀虫灯研发、使用，已有了很大的发展。 (一)关于诱虫光源 诱虫光源的性能是杀虫灯性能的基础。诱虫光源的性能主要决定于光谱范围和光强。在320~680nm长波紫外光和可见光的光谱范围内，光谱范围越宽，诱虫种类越多;光强越大有效面积越大。光强又决定于光源的种类和功率。 由史以来，诱虫光源有火堆、煤油灯、白炽灯、荧光灯、紫外灯、高压汞灯、双波灯、频振灯、节能灯、节能宽谱诱虫灯、LED灯等，名目繁多，但实际上不外乎火光、电转换光两大类。现在杀虫灯利用的诱虫光源都是电转换光源。名目繁多的电转换光源实质上只是3大类:白炽灯、汞灯和LED灯。 1、白炽灯:电流加热发光体至白炽状态而发光的电光源。白炽灯因很多能量作为热能散失，光效率低，能耗最高;白炽灯的光波只包括部分可见光段，诱虫种类少，现在基本不用。 2、汞灯:以汞作基本元素，并充有适量其他金属或其他化合物的弧光放电灯;是利用的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，使荧光粉发出可见光;其中以汞蒸气压力又分为低压、高压、超高压三类。荧光灯、紫外灯、双波灯、频振灯、节能灯、节能宽谱灯、均属于低压汞灯范畴。由于汞灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，汞灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源，诱虫光源多属此类;但各种汞灯之间节能效率还有差异。为了澄清模糊概念和清除伪科学还必须说明: (1)紫外灯就是黑光灯。330-400nm的长波紫外光，是人类不敏感、看不见的光，所以紫外灯叫做黑光灯。多种害虫对长波紫外光敏感，但普通直管紫外灯能耗较高。 (2)双波灯:是个模糊的、不确切命名。是长波紫外光和可见光两波段灯，还是两种单色光波灯?根据现有双波灯的具体情况，实际是两种单色光波灯。这种(包括3色灯)诱虫灯(包括3色灯)光谱狭窄，诱虫种类少;其能耗受灯的基本类型决定。 (3)频振灯:一种不科学、不准确的命名。在第一起草单位为汤阴县佳多科工贸科技有限责任公司的国家标准GB/T24689.2-2009《植物保护机械 频振式杀虫灯》中，P1，“3术语和定义，3.1频振 将电源转化为多种特定频率的技术”;此定义从语文角度就是病句，从科学角度更不成立。光就是按一定频率振动的波，一切电转换光的光源都是将电能转化为多种特定频率的光波，按此定义，各种电转换光的灯都应称为“频振灯”;但各种光源都不称为“频振”，为什么杀虫灯生产行业要独树一帜，命名什么“频振灯管”、“频振式杀虫灯”?所谓“频振灯”，其实就是直管紫外灯和直管荧光灯组合。这种组合光源诱虫种类多，效果好;但耗能较高，需外加镇流器，安装使用较麻烦。 (4)节能灯:现在俗称节能灯的正式名称为“紧凑型单端荧光灯”。单端荧光灯用电量比普通白炽灯节省80%，可方便地直接取代白炽灯;但光谱只有可见光，诱虫种类少。 (5)节能宽谱诱虫灯:是在普通节能灯基础上，为杀虫灯研发的专用光源。在紧凑型单端荧光灯的灯头上，安装日光和紫外光两种发光灯管的诱虫光源。这种诱虫光源用电量比普通白炽灯节省80%，光谱覆盖320~680nm，诱虫种类多、效果好，而且安装使用方便。 3、LED灯:发光二极管，是一种固态的半导体器件直接把电转化为光。最节能，但都是单色光，光谱太狭窄，诱虫种类少，而且价格高，不宜用于杀虫灯。 (二)关于杀虫灯 为了适应各种农业生产环境，实现消灭害虫的目的，诱虫灯光源必须根据不同的电源条件，和杀虫部件、集虫部件、保护部件、支撑部件等配套组合，制作成各种杀虫灯。 1、杀虫灯的分类及相关性状: 杀虫灯按电源类型分类，主要有三类: (1)交流电杀虫灯:适用于有交流电源的使用场地，是传统的杀虫灯供能方式，可人工控制，也可实行全自动控制。如果为使用杀虫灯，安装符合安全供电标准的交流供电线路，投资成本较高;而且在农田中使用交流电，安全隐患较大。 (2)蓄电池杀虫灯:适用于有交流电供电条件的区域。以蓄电池为杀虫灯能源，实现半自动控制，使用安全性好于交流电杀虫灯;象电瓶车那样，蓄电池电量不足，需及时充电。蓄电池杀虫灯价格比交流电杀虫灯高，使用过程中还需要支出电费，而且需专人充电、管理。 (3)太阳能杀虫灯:适用于白天有阳光的任何生产环境。由太阳能供电系统提供能源;白天太阳能电池对蓄电池充电，天黑蓄电池对杀虫灯供电;一般都有自动控制系统，能全自动安全高效工作，是节能、环保的新能源杀虫灯。太阳能杀虫灯售价较高，但一套杀虫灯有效范围一般30亩左右，太阳能电池板工作寿命20年以上，一次投资，20年受益，工作期间不再需要支付电费。其它部件工作寿命1、3、5年不等，加上维修费用，投资不足5000元，每年每亩平均费用不足10元,每年每亩可节约农药成本和打药用工费用100多元。 按杀虫方式分类，主要有高压杀虫网式、水杀式、毒瓶式和其它一些方式: (1)高压杀虫网式:适用于各种农业生产条件，高压杀虫网式杀虫灯售价较高。诱集来的害虫，通过高压电网击倒，由集虫器收集。高压杀虫网式杀虫灯杀虫效果较好，一般灯下虫害较少，或没有虫害;因为害虫都是被光引诱过来的，都是在灯周围1m直径范围内飞舞活动，只要碰到杀虫网，就会被击倒，最终绝大部分都会被击倒进入杀虫灯的集虫装置。 (2)水杀式:适用于水资源条件较好和实施种养结合的农业生产条件，杀虫效果不及高压杀虫网式杀虫灯，水杀式杀虫灯售价较低。把杀虫灯设置在自然水面或人工水池上，或在灯下设水盆;诱虫光源周围设档虫板，害虫围灯飞舞，撞击挡虫板就会跌落水中，杀虫效果较好;也可不设档虫板，倒影诱虫光源诱集害虫落入水中而溺死，或直接喂养食虫动物。水杀式杀虫灯杀虫效果较差，掉入水中的害虫有部分还可能重新起飞逃逸;特别是用水盆集虫，水盆面积较小，引诱来而未被溺死的害虫，就会聚集在灯下1m半径范围内，形成虫害，需要特别防治;但是，如果实施种养结合，就可以完全避免这个弊端，而且能变害为宝，提高效益。所以，水杀式杀虫灯最好用于水产养殖塘，或禽类、蛙类养殖场。 (3)毒瓶式和其它一些方式:毒瓶式必须用挥发性强，有嗅杀作用的化学农药，而且毒杀的害虫也不能作为高蛋白饲料，在生产中已不提倡采用;只有测报、研究单位，需要收集尸体完整的标本时采用。其它还有粘连式等一些方式，但使用比较麻烦，一般也不采用。 2、杀虫灯的自动控制技术、安全性和工作效率 杀虫灯的安全性包括杀虫灯自身安全:在使用过程中不被损坏，如雷击、雨水造成短路烧坏部件和灯体……;也包括杀虫灯使用安全:杀虫网不会误伤人、畜，不发生触电事故……。为了杀虫灯能安全高效地工作，必须采取多种方法，把安全隐患降低到最低程度。防雷击、防雨水、露水造成高压杀虫网短路、防高压杀虫网误伤人畜、防杀虫灯漏电造成触电事故……等等，都是杀虫灯必须要达到的基本要求。 国家标准GB/T24689.2-2009《植物保护机械 频振式杀虫灯》:“7.3.3……调节湿度大于95%RH，能自动进入保护状态。”现在性能较好的杀虫灯一般均执行此标准，即当空气湿度大于95%RH时，为了防止高压杀虫网短路损坏电子部件，电火花烧坏灯体，通过湿度感应器控制杀虫灯湿度大于95%RH时自动关闭，进入自我保护状态，保护杀虫灯安全;但湿度大而非降雨天气(如:湿度大于95%RH而未下雨时、雨过天晴空气湿度未下降时、露水开始凝结时)很多害虫非常活跃，杀虫灯为了保护自身安全却不工作了，降低了杀虫灯工作效率。如果高压杀虫网在降雨时也正常安全工作;但降雨时害虫一般都停止了活动，浪费了能量，太阳能杀虫灯还会缩短连续阴雨天气的持续正常工作的时间，也会降低工作效率。 针对上述问题，扬州康弘农业发展有限公司研发了杀虫灯安全高效自动控制系统，由电子控制子系统和物理控制子系统结合，对杀虫灯进行双重保护，实现害虫活动与杀虫灯工作同步;既确保杀虫灯安全工作，又确保杀虫灯工作效率，延长连阴雨天气的持续工作时间;大大提高杀虫灯工作效率和安全性。 三、种养结合和灯光诱虫配套生态农业集成技术 确实，几亩田的农户用杀虫灯会把别人田里的害虫引到自己田里来;但是，不是网上那个“最佳答案”所说:“杀虫灯=引火烧身，……在杀虫灯半径10米的地方会有成倍成虫的增加……最后是适得其反”。 实际情况是:在杀虫灯下1m半径范围内虫量会增加;过去，对此局部地区进行农药防治，解决问题。现在，采用种养结合和灯光诱虫配套生态农业集成技术，完全不存在此问题，而且还能显著提高综合效益，确保农产品质量安全。 种养结合和灯光诱虫配套生态农业集成技术，解决了杀虫灯科学使用方法问题，提高杀虫灯使用效率、提高杀虫灯使用的综合效益。种养结合技术是能显著提高农业综合效益的生态农业的基本技术。我国稻田养殖有悠久的历史，并已列入世界非物质文化遗产名录;水田养殖(稻田、藕田……放养鱼、虾、蟹、鳖、蛙、鸭)，旱田养殖(包括树林、果园、桑园、菜园……放养禽类、蛙类等)能显著提高综合效益，有很多成功实例;各种种植业与适宜的养殖业相配套，一般种植业能保持原经济效益，与其配套的养殖业产品就是新的经济增长点，一般都能有1000元/亩左右，甚至更高的利润。而且在农业生产环境放养食虫、食草动物，既是科学利用资源，提高生产区域的生物产品种类和总产量，也是对生产区域内的植物进行病、虫、草害生物防治，实现种植业生物防治与养殖业生产结合。但种养结合技术到目前为止仍未能在大面积生产中推广应用，研究其原因主要是:种植业生产防治虫害使用化学农药是种养结合技术推广的主要障碍。与种养结合技术配套，科学使用杀虫灯，排除了推广应用种养结合生态农业技术的障碍，杀虫灯诱集的害虫直接喂养放养的食虫食草动物，很自然地解决了杀虫灯下害虫相对集中的问题;实现种植业物理防治与养殖业活饲料收集喂养结合，提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率，显著提高杀虫灯使用效率、提高杀虫灯使用的综合效益、增加农民收入。