《农作物主要害虫物理防控技术集成应用与示范》项目

热烈欢迎参加验收会议的各位专家《农作物主要害虫物理防控技术集成应用与示范》项目技术总结报告扬中市方正天瑞电子科技有限公司太阳能灭虫器是利用害虫的趋光趋波特性，将频振波作为一项诱杀害虫成虫的物理防治器械。根据农作物主要害虫的生活习性和趋光特点，扬中市方正天瑞电子科技有限公司通过科技创新，改进工艺，利用最佳波长和光波共振原理研发出先进的多色多波段太阳能LED灭虫器。2011-2012年，以新型太阳能灭虫器为载体，集成应用农作物主要害虫物理防控技术分别在茶叶、水果、蔬菜和水稻等虫害发生量大、使用农药多的农作物上示范推广，取得了明显的经济效益、社会效益和生态效益。太阳能灭虫器在蔬菜、水稻上的应用一、技术路线1、项目实施工艺流程产学研技术合作→制定物理防控技术方案→研究宽谱诱虫光源→研发多色多波段LED光管→开发新型太阳能LED灭虫器→完善虫害防治农业信息技术系统→农机农艺技术配套→建立集成技术示范与应用基地→开展技术培训和专业服务→生产优质安全农产品→实现农民增收致富2、太阳能LED灭虫器技术原理新型TFC型太阳能LED灭虫器是借鉴荧光灯的杀虫原理及其经验，利用昆虫趋光、趋色、趋性的生物学特性，将光的波长设定在特定范围内，引诱害虫成虫扑灯。为了拓宽诱虫光谱，光源采用白紫相间的LED灯管，增加诱杀害虫种类。灯外配有高压电网触杀，使害虫落入收集器内，达到集中诱灭成虫的目的。太阳能灭虫器通过智能化控制，具有光控、雨控、时控、电质保护四项功能，有效保护蓄电池部件，最大限度地延长使用寿命。表1TFC型太阳能灭虫器作业性能指标序号项目单位指标1灭虫率水稻亩30-50茶叶亩50-70蔬菜亩40-60果树亩40-702灭虫覆盖率m266663使用可靠性h10004最大充电电压V13.85充电时间h3-56电池最长工作时间h12-15产品基本参数表2TFC型太阳能灭虫器基本参数型号参数TFC-1TFC-3TFC-5覆盖面积（亩）5-108-1520-30功率（W）152085直流电压(V)121212电流(A)1.01.1-1.51.5-2.0净重(Kg)152040灯管功率(W)10-1510-3025-30灯管类型冷阴极灯管冷阴极灯管LED灯管距离(M)30-4030-4080-120TFC-1TFC-3TFC-5二、主要技术研究1、诱杀的主要害虫种类及其光敏感性研究通过对茶叶、蔬菜、果树、水稻等不同地区害虫发生特点及诱灭种类观察调查分析，TFC型太阳能灭虫器诱杀的主要害虫种类主要有6目18科100多种，以有较强趋光性和飞翔能力的害虫成虫为多，其中鳞翅目、鞘翅目、同翅目及直翅目害虫种类占诱灭总量的90%以上。太阳能灭虫器在水稻丰产方应用-太阳能灭虫器在阜宁地区蔬菜大棚内的应用-进一步研究表明，不同种类的害虫对不同波段光谱的敏感性不同。波长320-400nm为人类看不见的长波紫外光对数百种害虫有较强的诱集力，波长400-680nm的人类可见光包括了各种色光，波长320-680nm覆盖长波紫外光和可见光的光谱范围的光源为宽谱诱虫光源，诱杀害虫种类多，效果好，数量大。宽谱诱虫光源对于鳞翅目各种成虫有特效，如菜蛾、地老虎、食心虫、吸果夜蛾等。有显著诱集效果的其他主要害虫还包括：鞘翅目的金龟子、天牛、跳甲、象甲等；同翅目的飞虱、叶蝉等；直翅目的蝼蛄等。表3TFC诱灭主要害虫种类及数量统计目科种数量（头）敏感光波(nm)鞘翅目丽金龟科铜绿金龟子173365-680鳃金龟科黑纹金龟子89365-680茶丽纹象岬62365-680象甲科稻水象甲33365-680天牛科桃红颈天牛18365-680叶甲科叶甲科32365-680鳞翅目蠖蛾科茶尺蠖49320-365毒蛾科茶毛虫30320-365夜蛾科科文夜蛾45320-365甜菜夜蛾34320-365小地老虎25320-365吸果夜蛾26320-365菜蛾科小菜蛾53320-365螟蛾科稻纵卷叶螟17320-365蛀果蛾科桃蛀螟42320-365食心虫14320-365同翅目叶蝉科绿小叶蝉101365-585百翅叶蝉128365-585飞虱科稻飞虱55365-585粉虱科茶粉虱20365-585半翅目椿象科莱蝽18365-585盲蝽科绿盲蝽37365-585双翅目花蝇科种蝇34365-585直翅目蝼蛄科蝼蛄13365-5852、农作物害虫防治专家系统应用研究害虫的预测预报和防治决策是一门专业性很强的学科，长期以来缺少精确有效的数据管理和分析工具，阻碍着农作物害虫预测预报工作空间过程研究和植保防治水平的提高。作物栽培与病虫害防治是两个紧密联系的技术环节，江苏省农科院研发的水稻栽培计算机模拟优化决策系统(RCSODS)是以水稻生产系统作为模型生期预测和发生量预测，对象，是我国第一个大型作物管理专家系统具有较强的机理性、应用性、通用性和综合性。其中水稻病虫害预测与防治决策的系统(RPEST)建立了水稻三大主要虫害（二、三化螟、纵卷叶虫、稻飞虱）的预测模型，对不同地区、不同气候、不同品种都能适用，然后根据当年气象与害虫发生情况自动建立预测模型，并提出防治决策意见。2012年RPEST系统在扬中市创建省级水稻万亩丰产片示范应用，防效十分理想。虫害预测模型分发生期预测和发生量预测，基本数学模型为：1/N=ek×(T-TL/To-TL)p式中：N为发生期；1/N发生速度；TL为下限温度，采用10℃；To为最适温度，采用30℃；T为平均温度；k、p为参数。虫害发生量的相关因子有4个：①前代成虫盛发期或迁入期；②前代成虫发生量或迁入期；③前代成虫盛发期前后20天的平均温度；④前代成虫盛发期前后20天的平均降水量。3、多色多波段LED光源研发技术LED灯为发光二极管，是一种固态的半导体器件直接把电能转化为光，最节能，但都是单色光，光谱狭窄，诱虫种类少，开发应用多色多波段LED光源成为研制新型高效太阳能灭虫器的核心技术之一。①.LED光学特性：LED提供的半宽度较大的单色光（400nm左右)，由于半导体的能隙随温度上升而减小，因此它发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移。LED发光亮度与正向电流近似成正比例，电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，温度变时，复合效率下降，发光强度减小。②.LED热学特性：在小电流下，LED升温不明显。若环境温度升温，LED的主波长就会红移，亮度就会下降，发光均匀性、一致性变差，所以散热设计很关键。③.LED寿命：LED的长时间工作会引起光衰老化，在衡量LED寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的重点是远远不够的，应该以LED的光衰减百分比来规定LED寿命更有意义。④.大功率LED封装：主要考虑散热和出光。散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间的锡片焊接为连接，散热方式效果较好。出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面，反射出浪费的光源，这样可获得更多的有效出光。LED诱虫灯图1：紫外LED发光光谱图2：LED的光谱红移三、主要技术工作成效2012年成立了“企业研究生工作站”和“扬中市太阳能灭虫器工程研究中心”，公司被授予“江苏省科技型企业”，获得“江苏省软件企业认定证书”。2011年-2012年通过项目实施，共建成千亩核心示范基地12个，面积3万亩，2年总的推广应用面积50万亩，申报国家专利2项，正式发表论文2篇。4类农作物主要害虫诱捕率达75%-80%，4类农作物主要害虫诱灭率提高10%-15%，防控有效率提高15%-20%，平均每亩农药使用量减少30%以上，防治成本降低40%以上，每亩增收100元，累计增加经济效益5000万元。企业研究生工作站成立-使用太阳能灭虫器的千亩核心示范基地-2011-2012年，该项新技术分别在江苏、湖南、福建、上海、山东等多个省市示范推广，涉及茶叶、蔬菜、水果、水稻多个农作物品种，共建成规模化示范基地12个，面积3万亩，2年总的推广应用面积50万亩。其中镇江市十里长山有机茶园2000亩，福建安溪铁观音茶场面积3600亩，湖南长沙超级杂交水稻基地5000亩，无锡阳山水蜜桃基地近10000亩，连云港花果山出口蔬菜基地2500亩，在提供大量优质农产品的同时平均每亩增收100元以上，增加经济效益5000万元以上，收到示范基地用户的普遍欢迎和一致好评。无锡水蜜桃示范基地安溪茶叶基地二○一二年十二月谢谢大家！