農(nóng)業(yè)害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

胡云霞

(福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院，福建 福州350002)

0 引言

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)隨著溫度的升高導(dǎo)致各類害蟲頻發(fā)，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有序開展。農(nóng)業(yè)害蟲性誘監(jiān)測(cè)中害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施，能在前期加強(qiáng)對(duì)蟲情的預(yù)警工作。害蟲的誘集是通過性誘方式實(shí)現(xiàn)的，從而達(dá)到收集害蟲與精準(zhǔn)測(cè)報(bào)的目的。因此，對(duì)于農(nóng)業(yè)害蟲性誘監(jiān)測(cè)的實(shí)施進(jìn)行分析具有重要意義。

1 害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其優(yōu)勢(shì)

1.1害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

無線傳輸技術(shù)、昆蟲性誘技術(shù)等共同組成害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在對(duì)田間害蟲數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)等過程中，通過害蟲遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。

(1)害蟲遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控終端。環(huán)境控制模塊是系統(tǒng)的重要模塊之一，能有效監(jiān)測(cè)多害蟲種群與生態(tài)環(huán)境因子，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中能分析害蟲的暴發(fā)狀況[1]。害蟲誘捕計(jì)數(shù)模塊在應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，能獲得誘蟲數(shù)。前端監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的控制過程中，信息處理模塊可以通過信號(hào)讀取和處理完成這一操作。由于系統(tǒng)在野外工作，需要電能供給，所以使用太陽能電池板和蓄電池為其提供能源。

(2)遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)信息可以在分析系統(tǒng)的應(yīng)用下進(jìn)行收集，在害蟲防治資料庫中對(duì)分析過的監(jiān)測(cè)信息監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)，并給出防治方案，當(dāng)有害蟲蟲情出現(xiàn)時(shí)，可以及時(shí)提醒并進(jìn)行防治。

(3)集成化云平臺(tái)。平臺(tái)具有多種功能，如設(shè)備、數(shù)據(jù)、用戶和觸發(fā)器等的管理。設(shè)備管理主要包括設(shè)備顯示、設(shè)備管理、攝像頭管理等。數(shù)據(jù)管理主要包括多種顯示方式、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等。用戶管理主要包括個(gè)人設(shè)置、用戶與角色管理等。觸發(fā)器管理主要包括觸發(fā)器列表、報(bào)警記錄等。界面管理主要包括中性管理與模板類型。聯(lián)動(dòng)控制主要包括遠(yuǎn)程控制、聯(lián)動(dòng)失敗指令重發(fā)等。

1.2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為3個(gè)方面。

(1)精準(zhǔn)度高。該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警的精準(zhǔn)度較高，為蟲害監(jiān)測(cè)提供可靠支持。

(2)針對(duì)性強(qiáng)。該系統(tǒng)誘殺的對(duì)象為雄蟲，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，在降低雄蟲數(shù)量的情況下，與雌蟲的交配率會(huì)下降，從而對(duì)幼蟲的發(fā)生進(jìn)行有效抑制。

(3)不會(huì)傷害天敵。系統(tǒng)在工作中，在控制目標(biāo)害蟲種群的同時(shí)，也能對(duì)天敵進(jìn)行有效保護(hù)。

(4)綠色防控。害蟲性誘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，能降低農(nóng)藥的使用頻率，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的污染與影響[2]。

2 農(nóng)業(yè)害蟲性誘監(jiān)測(cè)的實(shí)施

2.1害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化提供支持。性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展，主要以自動(dòng)化、智能化、信息化方向?yàn)橹?，相比于傳統(tǒng)害蟲防治方法，害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)地誘捕效果良好、防效顯著。

目前不同害蟲的誘蟲器發(fā)展迅速，害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，能有效簡(jiǎn)化害蟲誘獲鑒定操作和蟲情自動(dòng)化記載傳遞工作。這類設(shè)備的主要品牌為托普云農(nóng)，產(chǎn)品來自于浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司，屬于害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，產(chǎn)品型號(hào)為TPSC6。系統(tǒng)采用安放性誘劑誘殺蟲害的原理，集害蟲誘捕、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸為一體，實(shí)現(xiàn)了害蟲的定向誘集、分類統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)報(bào)傳、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，以及蟲害預(yù)警的自動(dòng)化、智能化?？赏ㄟ^更換誘芯，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同害蟲進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

設(shè)備主要是由支架及供電系統(tǒng)、害蟲自動(dòng)誘捕感應(yīng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)、主機(jī)、系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件組成。設(shè)置不銹鋼支架，具備可調(diào)節(jié)功能，高度一般為3.0～4.5 m，具備防水防銹功能；太陽能電池板功率、鋰電池容量需分別控制在50 W及60 A·h以上；害蟲自動(dòng)誘捕感應(yīng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)利用性誘劑靶向誘集害蟲；電流感應(yīng)裝置、信號(hào)識(shí)別裝置等組成害蟲自動(dòng)感應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)；外置攝像頭傳感器像素為200萬，20倍變焦；主機(jī)需具備多種功能，要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、GPS定位等功能；系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件需支持自動(dòng)傳報(bào)、數(shù)據(jù)查看等功能。

2.2空間布局

利用害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)害蟲進(jìn)行監(jiān)測(cè)期間，需要做好設(shè)備的田間放置工作，這樣才能發(fā)揮害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用。在性誘監(jiān)測(cè)過程中，不同的農(nóng)作物在誘捕器的空間布局方面存在較大不同。當(dāng)農(nóng)作物為棉花與水稻等時(shí)，一般情況下誘捕器要呈正三角形放置，相距50 m，且需要確保誘捕器與田邊保持一定距離，以5 m以上為宜。但是當(dāng)農(nóng)作物屬于高稈作物時(shí)，誘捕器設(shè)置在田埂上，距離為50 m，與上面不同的是誘捕器設(shè)置為直線排列[3]。

2.3放置高度

誘捕器在放置高度方面也有一定要求，由于害蟲在田間活動(dòng)的高度不同，所以針對(duì)不同害蟲種類需要不同的誘捕器放置高度。當(dāng)害蟲為稻縱卷葉螟時(shí)，在秧苗期、成株期放置高度分別為0.5 m、低于水稻冠層葉面10～20 cm；害蟲為二化螟、三化螟時(shí)，放置高度要低于水稻葉面10～20 cm；害蟲為黏蟲、棉鈴蟲時(shí)，放置高度要高于植物20 cm；當(dāng)害蟲為小地老虎、斜紋夜蛾、大豆食心蟲等害蟲時(shí)，放置高度要比植物冠層高20～30 cm；當(dāng)害蟲為柑橘大實(shí)蠅、橘小實(shí)蠅時(shí)，放置高度需在樹冠范圍內(nèi)[4]。

2.4確定參數(shù)

害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)參數(shù)要求較高，對(duì)不同的處理及細(xì)節(jié)都有較高要求，只有保證具體參數(shù)符合要求，才能發(fā)揮害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的具體作用。TPSC6型害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)如表1所示。

表1 產(chǎn)品參數(shù)

2.5性誘電子自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)

專一性是昆蟲性信息素引導(dǎo)的最大特征，也就是在對(duì)一種靶性害蟲進(jìn)行誘捕時(shí)使用一種性誘劑[5]。在專一性的特征下，將靶性害蟲誘捕到誘捕器中，在對(duì)害蟲的陷落行為進(jìn)行記錄時(shí)，所使用的方法為將電子紅外感應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置在進(jìn)蟲口位置，這樣就可以進(jìn)行有效計(jì)數(shù)，然后將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與傳輸。性誘電子自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)在應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯，昆蟲的種類不需要鑒別，且記錄是自動(dòng)化的，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到8個(gè)月之久，數(shù)據(jù)輸出可以使用USB接口完成。

2.6性誘劑的合理應(yīng)用

在害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，性誘劑的合理應(yīng)用十分關(guān)鍵，性誘劑需要借助一定的載體才能讓其作用得以發(fā)揮。誘芯、空心纖維等是比較常見的性誘劑釋放載體劑型，其具體制作及優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。

表2 性誘劑釋放載體劑型

3 影響性誘監(jiān)測(cè)的因素

3.1生物因子

生物因子是影響性誘監(jiān)測(cè)的重要因素，具體表現(xiàn)如下。

(1)田間背景氣味。田間作物、周圍植物會(huì)有屬于自己的氣味，在誘芯對(duì)性信息素進(jìn)行釋放期間，會(huì)受到這些背景氣味的影響。在同一作物上不同昆蟲種類之間也會(huì)有影響，對(duì)誘捕結(jié)果產(chǎn)生干擾[6]。在捕獲靶標(biāo)害蟲時(shí)，在同一作物環(huán)境下，當(dāng)其他害蟲密度較大時(shí)，也會(huì)對(duì)信息素的釋放與靶標(biāo)害蟲的捕獲產(chǎn)生影響。所以為處理好這個(gè)問題，一種靶標(biāo)害蟲誘芯需設(shè)置在一個(gè)誘捕器中，不同的誘捕器及誘芯也要在安全距離之外進(jìn)行設(shè)置。

(2)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)習(xí)性。蟲源分布會(huì)受到昆蟲生活習(xí)性的影響，這樣就會(huì)對(duì)誘捕數(shù)量產(chǎn)生一定影響。一部分昆蟲會(huì)在完成羽化之后飛到農(nóng)作物周圍的區(qū)域進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，這時(shí)不一定會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生影響。所以誘捕器的設(shè)置，要分析成蟲對(duì)蜜源植物的趨性，這樣才能合理布置誘捕器[7]。

3.2非生物因子

在對(duì)性誘監(jiān)測(cè)的眾多影響因素中，非生物因子的影響也十分大。影響性誘效果的眾多因素中，溫度是其中一個(gè)重要因子，性信息素的揮發(fā)會(huì)在高溫的影響下加快，誘芯的使用時(shí)長(zhǎng)會(huì)減少。害蟲的交配行為也會(huì)受到溫度影響，如20 ℃是二化螟雄蛾交配適宜的溫度，所以信息素在這時(shí)對(duì)雄蛾的反應(yīng)會(huì)下降或者不高。除溫度之外，濕度、風(fēng)速、光度等都會(huì)對(duì)性誘效果產(chǎn)生一定影響。

4 發(fā)展方向

在我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)害蟲性誘監(jiān)測(cè)是十分重要的一環(huán)，害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要想發(fā)揮其良好作用，需從下面3個(gè)方向發(fā)展。

4.1性誘檢測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)體系的完善

雖然我國(guó)針對(duì)農(nóng)業(yè)的害蟲性誘監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，但只局限于一部分農(nóng)業(yè)害蟲，且大田農(nóng)作物的害蟲性誘發(fā)展處于起步階段，依然有很大的進(jìn)步空間。缺乏系統(tǒng)完善的誘測(cè)效果評(píng)價(jià)體系是影響監(jiān)測(cè)效果的關(guān)鍵因素。未來，完善性誘檢測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)體系是誘測(cè)效果評(píng)價(jià)與判斷的重要基礎(chǔ)[8]。通過標(biāo)準(zhǔn)化性誘監(jiān)測(cè)工具與其他監(jiān)測(cè)手段的對(duì)比分析，對(duì)比性誘雄蟲的效果，找到標(biāo)準(zhǔn)化性誘監(jiān)測(cè)工具性誘雄蟲期間與其他方法的差距，制定合理的對(duì)策彌補(bǔ)差距。性誘動(dòng)態(tài)曲線與田間幼蟲實(shí)際發(fā)生數(shù)量之間的關(guān)系進(jìn)行研究，在對(duì)下一代幼蟲發(fā)生的數(shù)量關(guān)系模型進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，性誘監(jiān)測(cè)的雄蟲數(shù)量是基礎(chǔ)與關(guān)鍵。

4.2提升性誘監(jiān)測(cè)的適應(yīng)性

同一物種不同種群之間性信息素的表現(xiàn)差異較大，地理隔絕、發(fā)育生態(tài)因子等都是造成這個(gè)問題的重要因素[9]。在全國(guó)不同區(qū)域的昆蟲性信息素有所差異，這就為性誘監(jiān)測(cè)適應(yīng)性的提升提供了支持，從而讓性誘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同區(qū)域害蟲的監(jiān)測(cè)。未來誘芯的適應(yīng)性是研究的重點(diǎn)，通過大量的試驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到誘芯最適宜的配方。

4.3與其他綠色防控技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的蟲害不止一種，為實(shí)現(xiàn)綠色防控需要將性誘監(jiān)測(cè)與其他害蟲防控進(jìn)行聯(lián)合使用。如可以將性誘監(jiān)測(cè)與誘蟲板、誘蟲燈、藥物等進(jìn)行聯(lián)合使用，在對(duì)害蟲進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)與方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，加強(qiáng)對(duì)害蟲的綜合防治與處理，降低害蟲對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的影響，滿足種植戶的實(shí)際需求[10]。

5 結(jié)束語

新時(shí)期我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)步伐不斷加快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在向現(xiàn)代化方向發(fā)展，但是農(nóng)業(yè)蟲害也成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化發(fā)展的主要因素之一。為做好農(nóng)業(yè)害蟲的監(jiān)測(cè)與防控工作，農(nóng)業(yè)害蟲性誘監(jiān)測(cè)的實(shí)施十分關(guān)鍵，本文通過害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)害蟲的全面監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解蟲害情況，并將雄蟲進(jìn)行捕獲，為害蟲的有效防控提供支持與幫助。未來對(duì)于害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究會(huì)不斷加強(qiáng)，智能化水平也會(huì)不斷提升，在農(nóng)業(yè)害蟲的監(jiān)測(cè)期間，害蟲性誘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮的作用將越來越明顯，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化提供可靠支持。