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摘要 介绍介质材料在设施蔬菜棉铃虫防治上的应用情况，包括原理、背景、工作方法、工作过程及试验效果，以为科学防治棉铃虫提供参考。
关键词 设施蔬菜；棉铃虫；原理；背景
中图分类号 S436.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0157-02
当下，设施蔬菜是人们农副产品的主要来源，超市、农贸市场各类蔬菜主要是大棚种植，而人们日常话题谈论最多的也是农副产品的污染问题，农药、化肥的过度施用正日益影响着人们的健康，无公害产品应运而生，但价格过高也使人们望而兴叹。科研人员都在寻找一种既便宜又实用同时又没有污染的灭杀蔬菜病虫害的方法。
潍坊科技学院地处山东寿光，当地是全国著名的蔬菜之乡，是蔬菜大棚最早的发源地，当地百姓几乎家家都有几个蔬菜大棚，正是大棚蔬菜的种植，使很多寿光农民早早进入小康之列。但多年种植大棚蔬菜，通过浇水灌溉，农药随水流入地下，而且农药使用量逐年增加，经专家检查寿光地下水受到严重污染。农学专业是潍坊科技学院龙头专业，也组建了由农业博士和机械专家组成的科研团队，专门针对设施蔬菜的病虫害寻找防治方法，经过几年的研究和实验，研制出几种针对不同虫害、不同蔬菜的物理诊治方法和灭杀机，效果不错，已取得十几项国家发明专利。该文介绍大棚蔬菜地下害虫棉铃虫通用的一种防治方法，即利用物理辐照原理使微波照射机中介质材料受热，介质的热效应达到一定程度就能使土壤里的害虫迅速死亡，而大棚植物却不会受到影响，数次照射，能使害虫灭杀率接近100%，这种防治方法环保无污染，而且不影响植物的生长，蔬菜卖价高，深受大棚种植户的喜欢。
1 原理
通过利用介质热效应和非热效应原理杀灭大棚蔬菜地下害虫幼虫及卵的一种物理防治方法。
2 背景
棉铃虫在菜区主要为害番茄、茄子、辣椒、甜椒、甘蓝、大白菜、南瓜等。以幼虫为害嫩叶、花、果实。受害含苞叶张开，变黄，脱落。受害花雌雄蕊被吃光，不能坐果。幼虫钻入幼果或菜心内取食，并将粪便排在里面。幼果或菜心常腐烂、脱落，严重影响产量。小组成员通过到大棚走访农户和取证发现：虫害发生时蔬菜损伤率可达65%，甚至导致绝产[1]。
经调查，山东省大部分地区棉铃虫每年发生4代，9月下旬成长幼虫陆续下树入土，在苗木附近或杂草下5～10 cm深的土中化蛹越冬。立春气温回升15 ℃以上时开始羽化，4月下旬至5月上旬为羽化盛期，成虫第1代出现在6月中下旬，第2代在7月中下旬，第3代在8月中下旬至9月上旬，至10月上旬尚有棉铃虫出现。因此，用微波照射机灭杀的最佳时期是在羽化盛期之前。
经研究小组在当地蔬菜种植区调查发现，现在农户用于灭杀棉铃虫等害虫的方法主要有以下几种：一是冬灌，能消灭部分越冬蛹；二是利用成虫的趋光性特点，采用黑光灯诱蛾的方法，但费时费力；三是在蔬菜区摆放诱捕器，利用性诱剂诱杀棉铃虫雄蛾，干扰其自然交配，以此减少种群数量；四是在棉铃虫产卵时在蔬菜区间隔一定时间放出一定比例赤眼蜂，可灭杀一定虫卵；五是对幼虫用药，每周1次，连续防治3～4次。上述方法都是有利有弊，但都不是最佳方法，且杀虫率都不是很好，那么寻找一种既可控制虫害，又不伤害蔬菜，且不污染环境的防治方法尤为重要。
3 工作方法
用微波照射介质，微波能会转为热能，物体温度升高，产生的热量达到一定程度会起到灭杀害虫的作用，因其热量在一定范围，不会对蔬菜造成伤害。而且通过微波照射产生的热量也会使土壤产生热效应和非热效应，相互摩擦也会使土壤中的水分产生大量热量，热量的共同作用就会使害虫受到严重伤害，介质热量随着照射不断升高，害虫相继被灭杀，从而达到良好的杀虫效果[2]。
4 工作过程
潍坊科技学院已研制出各种类型的微波照射机，其原理相同，只是针对不同的蔬菜机器稍有改动。针对辣椒工作方法如下：
（1）立春气温回升15 ℃以上时棉铃虫开始羽化，此时用微波照射机（潍坊科技学院已研制出微波照射机并取得国家专利）垂直或呈45°照射有棉铃害虫滋生的蔬菜根部，土壤、害虫、蔬菜根部受热共同发挥作用，热量达到一定温度时达到灭杀棉铃虫幼虫的效果。
（2）当土壤容积含水量为15%～24%时才能开始照射，且照射时间随着水分含量的增加，应该继续延长。
（3）经多次试验发现：微波的使用频率应该选择在2 000～3 500 mHz之间，优先选用2 800 mHz；微波的照射强度选择照射300～700 cm2/kW时灭杀效果最好。
（4）为不伤害蔬菜，照射之前给土壤外面的辣椒幼苗戴上“金属保护罩”。
（5）为防止泄露的微波对农户造成伤害而起到保护作用，照射机以病害辣椒为中心，选择4～15 cm的范围，机器插到地下4～10 cm处，且人距机器超过0.5 m的范围。
（6）为了防止照射对辣椒造成的影响，一般选择间歇照射。即：先照射60 s左右，停40 s时间，再依次照射3次左右。累计照射时间5 min左右。照射完成时，土壤温度不超过50 ℃，经检测，灭杀效果几乎达到100%。
5 试验效果
一是只要方法得当，都可对大田和大棚辣椒棉铃虫达到良好的灭杀效果。二是此法无污染且环保，更可代替当前广泛使用的农药灭杀法。三是此法具有快速、高效等优点[3-5]。四是此法所用设备成本低、操作简便，有易于推广和产业化等优点。五是此法为物理方法，不会对蔬菜和土壤造成污染，确保了辣椒产量和质量，正适合了当前对无公害食品的追求。北方地区气候类似，都可以使用此法灭杀棉铃虫害。
6 参考文献
[1] 王振跃，施艳，刘存祥.微波消毒对土壤中病原微生物的防治效果[J].河南农业科学，2010（12）：34-36.
[2] 李景奎.物理辐照灭虫方法及机理研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2007.
[3] 赵维范.基于温室植物病虫害的现代物理农业防治技术与设备[J].中国现代技术装备，2010（19）：66-67.
[4] 梁弘，孙法义.微波照射法对灭杀大棚蔬菜地下害虫技术应用探析[J].现代农业科技，2013（3）：171-174.
[5] 付三玲，韦志仁，张伏，等.激光技术在农业上的应用及趋势[J].农机化研究，2006（8）：189-190.
关键词 设施蔬菜；棉铃虫；原理；背景
中图分类号 S436.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0157-02
当下，设施蔬菜是人们农副产品的主要来源，超市、农贸市场各类蔬菜主要是大棚种植，而人们日常话题谈论最多的也是农副产品的污染问题，农药、化肥的过度施用正日益影响着人们的健康，无公害产品应运而生，但价格过高也使人们望而兴叹。科研人员都在寻找一种既便宜又实用同时又没有污染的灭杀蔬菜病虫害的方法。
潍坊科技学院地处山东寿光，当地是全国著名的蔬菜之乡，是蔬菜大棚最早的发源地，当地百姓几乎家家都有几个蔬菜大棚，正是大棚蔬菜的种植，使很多寿光农民早早进入小康之列。但多年种植大棚蔬菜，通过浇水灌溉，农药随水流入地下，而且农药使用量逐年增加，经专家检查寿光地下水受到严重污染。农学专业是潍坊科技学院龙头专业，也组建了由农业博士和机械专家组成的科研团队，专门针对设施蔬菜的病虫害寻找防治方法，经过几年的研究和实验，研制出几种针对不同虫害、不同蔬菜的物理诊治方法和灭杀机，效果不错，已取得十几项国家发明专利。该文介绍大棚蔬菜地下害虫棉铃虫通用的一种防治方法，即利用物理辐照原理使微波照射机中介质材料受热，介质的热效应达到一定程度就能使土壤里的害虫迅速死亡，而大棚植物却不会受到影响，数次照射，能使害虫灭杀率接近100%，这种防治方法环保无污染，而且不影响植物的生长，蔬菜卖价高，深受大棚种植户的喜欢。
1 原理
通过利用介质热效应和非热效应原理杀灭大棚蔬菜地下害虫幼虫及卵的一种物理防治方法。
2 背景
棉铃虫在菜区主要为害番茄、茄子、辣椒、甜椒、甘蓝、大白菜、南瓜等。以幼虫为害嫩叶、花、果实。受害含苞叶张开，变黄，脱落。受害花雌雄蕊被吃光，不能坐果。幼虫钻入幼果或菜心内取食，并将粪便排在里面。幼果或菜心常腐烂、脱落，严重影响产量。小组成员通过到大棚走访农户和取证发现：虫害发生时蔬菜损伤率可达65%，甚至导致绝产[1]。
经调查，山东省大部分地区棉铃虫每年发生4代，9月下旬成长幼虫陆续下树入土，在苗木附近或杂草下5～10 cm深的土中化蛹越冬。立春气温回升15 ℃以上时开始羽化，4月下旬至5月上旬为羽化盛期，成虫第1代出现在6月中下旬，第2代在7月中下旬，第3代在8月中下旬至9月上旬，至10月上旬尚有棉铃虫出现。因此，用微波照射机灭杀的最佳时期是在羽化盛期之前。
经研究小组在当地蔬菜种植区调查发现，现在农户用于灭杀棉铃虫等害虫的方法主要有以下几种：一是冬灌，能消灭部分越冬蛹；二是利用成虫的趋光性特点，采用黑光灯诱蛾的方法，但费时费力；三是在蔬菜区摆放诱捕器，利用性诱剂诱杀棉铃虫雄蛾，干扰其自然交配，以此减少种群数量；四是在棉铃虫产卵时在蔬菜区间隔一定时间放出一定比例赤眼蜂，可灭杀一定虫卵；五是对幼虫用药，每周1次，连续防治3～4次。上述方法都是有利有弊，但都不是最佳方法，且杀虫率都不是很好，那么寻找一种既可控制虫害，又不伤害蔬菜，且不污染环境的防治方法尤为重要。
3 工作方法
用微波照射介质，微波能会转为热能，物体温度升高，产生的热量达到一定程度会起到灭杀害虫的作用，因其热量在一定范围，不会对蔬菜造成伤害。而且通过微波照射产生的热量也会使土壤产生热效应和非热效应，相互摩擦也会使土壤中的水分产生大量热量，热量的共同作用就会使害虫受到严重伤害，介质热量随着照射不断升高，害虫相继被灭杀，从而达到良好的杀虫效果[2]。
4 工作过程
潍坊科技学院已研制出各种类型的微波照射机，其原理相同，只是针对不同的蔬菜机器稍有改动。针对辣椒工作方法如下：
（1）立春气温回升15 ℃以上时棉铃虫开始羽化，此时用微波照射机（潍坊科技学院已研制出微波照射机并取得国家专利）垂直或呈45°照射有棉铃害虫滋生的蔬菜根部，土壤、害虫、蔬菜根部受热共同发挥作用，热量达到一定温度时达到灭杀棉铃虫幼虫的效果。
（2）当土壤容积含水量为15%～24%时才能开始照射，且照射时间随着水分含量的增加，应该继续延长。
（3）经多次试验发现：微波的使用频率应该选择在2 000～3 500 mHz之间，优先选用2 800 mHz；微波的照射强度选择照射300～700 cm2/kW时灭杀效果最好。
（4）为不伤害蔬菜，照射之前给土壤外面的辣椒幼苗戴上“金属保护罩”。
（5）为防止泄露的微波对农户造成伤害而起到保护作用，照射机以病害辣椒为中心，选择4～15 cm的范围，机器插到地下4～10 cm处，且人距机器超过0.5 m的范围。
（6）为了防止照射对辣椒造成的影响，一般选择间歇照射。即：先照射60 s左右，停40 s时间，再依次照射3次左右。累计照射时间5 min左右。照射完成时，土壤温度不超过50 ℃，经检测，灭杀效果几乎达到100%。
5 试验效果
一是只要方法得当，都可对大田和大棚辣椒棉铃虫达到良好的灭杀效果。二是此法无污染且环保，更可代替当前广泛使用的农药灭杀法。三是此法具有快速、高效等优点[3-5]。四是此法所用设备成本低、操作简便，有易于推广和产业化等优点。五是此法为物理方法，不会对蔬菜和土壤造成污染，确保了辣椒产量和质量，正适合了当前对无公害食品的追求。北方地区气候类似，都可以使用此法灭杀棉铃虫害。
6 参考文献
[1] 王振跃，施艳，刘存祥.微波消毒对土壤中病原微生物的防治效果[J].河南农业科学，2010（12）：34-36.
[2] 李景奎.物理辐照灭虫方法及机理研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2007.
[3] 赵维范.基于温室植物病虫害的现代物理农业防治技术与设备[J].中国现代技术装备，2010（19）：66-67.
[4] 梁弘，孙法义.微波照射法对灭杀大棚蔬菜地下害虫技术应用探析[J].现代农业科技，2013（3）：171-174.
[5] 付三玲，韦志仁，张伏，等.激光技术在农业上的应用及趋势[J].农机化研究，2006（8）：189-190.