Tecnología de ingeniería agrícola y horticultura de invernadero original de Zhang Zhiping, 26/08/2022, 17:20, publicado en Pekín

China ha formulado un plan para la prevención y el control ecológicos y el crecimiento cero de pesticidas, y se han promovido y aplicado ampliamente nuevas tecnologías que utilizan la fototaxis de insectos para controlar las plagas agrícolas.

Principios de la tecnología de control espectral de plagas

El control de plagas mediante técnicas espectroscópicas se basa en las características fisiológicas de una clase de insectos. La mayoría de los insectos comparten un rango de longitud de onda visible común: una parte se concentra en la banda invisible UVA y la otra en la parte de luz visible. En la parte invisible, al estar fuera del rango de la luz visible y la fotosíntesis, la intervención de la investigación en esta parte de la banda no tendrá ningún impacto en el trabajo ni en la fotosíntesis de las plantas. Los investigadores descubrieron que al bloquear esta parte de la banda, se pueden crear puntos ciegos para los insectos, reducir su actividad, proteger los cultivos de las plagas y reducir la transmisión de virus. En esta parte de la banda de luz visible, es posible reforzarla en el área alejada de los cultivos para interferir con la dirección de acción de los insectos y proteger los cultivos de infestaciones.

Plagas comunes en las instalaciones

Las plagas comunes en las instalaciones de plantación incluyen trips, pulgones, moscas blancas y minadores de hojas, etc.

infestación de trips

infestación de pulgones

infestación de mosca blanca

infestación de minadores de hojas

Soluciones para el control espectral de plagas y enfermedades en instalaciones

El estudio reveló que los insectos mencionados comparten hábitos de vida comunes. Sus actividades, vuelo y búsqueda de alimento dependen de la navegación espectral en una banda específica. Por ejemplo, los pulgones y las moscas blancas, al igual que los receptores de luz ultravioleta (longitud de onda de aproximadamente 360 ​​nm) y luz verde a amarilla (520-540 nm), poseen órganos receptores. Interferir con estas dos bandas interfiere en la actividad del insecto y reduce su tasa de reproducción. Los trips también presentan sensibilidad visible en la banda de luz visible de 400-500 nm.

La luz parcialmente coloreada puede inducir a los insectos a posarse, creando así condiciones favorables para atraerlos y capturarlos. Además, un mayor grado de reflectancia solar (superior al 25 % de la radiación luminosa) también puede impedir que los insectos adquieran propiedades ópticas. La intensidad, la longitud de onda y el contraste de color también influyen considerablemente en la respuesta de los insectos. Algunos insectos tienen dos espectros visibles: UV y luz verde amarillenta, mientras que otros tienen tres: UV, luz azul y luz verde amarillenta.

Bandas de luz visibles y sensibles de insectos comunes

Además, los insectos dañinos pueden verse afectados por su fototaxis negativa. Estudiando los hábitos de vida de los insectos, se pueden adoptar dos soluciones para el control de plagas. Una consiste en modificar el entorno del invernadero en el rango espectral obstruible, de modo que el espectro del rango activo de los insectos, como la luz ultravioleta, se reduzca a un nivel muy bajo, creando así ceguera para las plagas en esta banda. La segunda, en el intervalo no obstruible, se puede aumentar la reflexión o dispersión de la luz coloreada de otros receptores del invernadero, alterando así la orientación del vuelo y aterrizaje de las plagas.

Método de bloqueo de rayos UV

El método de bloqueo UV consiste en añadir agentes bloqueadores UV a la película del invernadero y a la malla antiinsectos para bloquear eficazmente las principales bandas de longitud de onda sensibles a los insectos en la luz que entra al invernadero. De esta manera, se inhibe la actividad de los insectos, se reduce la reproducción de plagas y se reduce la transmisión de plagas y enfermedades entre los cultivos del invernadero.

Red para insectos Spectrum

Una malla antiinsectos de 50 mallas (alta densidad de malla) no puede detener las plagas solo por el tamaño de la malla. Por el contrario, la malla es más grande y la ventilación es buena, pero las plagas no se pueden controlar.

El efecto protector de la red antiinsectos de alta densidad

Las mallas espectrales para insectos bloquean las bandas de luz sensibles de las plagas mediante la adición de aditivos anti-ultravioleta a las materias primas. Dado que el control de plagas no solo depende de la densidad de la malla, también es posible utilizar una malla más baja para lograr un mejor control de insectos. Es decir, al tiempo que se garantiza una buena ventilación, se logra un control eficiente de insectos. Por lo tanto, se resuelve la contradicción entre la ventilación y el control de insectos en las instalaciones de plantación, y se cumplen ambos requisitos funcionales, logrando un equilibrio relativo..

La reflectancia de la banda espectral bajo la malla espectral de control de insectos de 50 mallas muestra una alta absorción de la banda UV (la banda fotosensible para las plagas), con una reflectancia inferior al 10 %. En las ventanas de ventilación de los invernaderos equipadas con estas mallas espectrales, la visión de los insectos es prácticamente imperceptible en esta banda.

Mapa de reflexión de la banda espectral de la red espectral para insectos (malla 50)

redes para insectos con diferentes espectros

Para verificar el rendimiento protector de la red espectral a prueba de insectos, los investigadores realizaron pruebas relevantes, es decir, en el huerto de producción de tomates, se seleccionaron redes a prueba de insectos ordinarias de 50 mallas, redes a prueba de insectos espectrales de 50 mallas, redes a prueba de insectos ordinarias de 40 mallas y redes a prueba de insectos espectrales de 40 mallas. Se utilizaron redes para insectos con diferentes rendimientos y diferentes densidades de malla para comparar las tasas de supervivencia de moscas blancas y tripes. En cada recuento, el número de moscas blancas bajo la red de control de insectos espectrales de 50 mallas fue el menor, y el número de moscas blancas bajo la red ordinaria de 40 mallas fue el mayor. Se puede ver claramente que bajo el mismo número de mallas de redes a prueba de insectos, el número de moscas blancas bajo la red a prueba de insectos espectrales es significativamente menor que bajo la red ordinaria. Con la misma malla, la cantidad de trips bajo la malla espectral antiinsectos es menor que bajo la malla convencional, e incluso bajo la malla espectral antiinsectos de 40 mallas es menor que bajo la malla convencional de 50 mallas. En general, la malla espectral antiinsectos puede tener un efecto antiinsectos más potente que la malla convencional de malla alta, a la vez que garantiza una mejor ventilación.

El efecto protector de las redes antiinsectos de diferentes espectros de malla y las redes antiinsectos comunes.

Al mismo tiempo, los investigadores realizaron otro experimento: compararon la cantidad de trips en invernaderos de producción de tomate con mallas antiinsectos comunes de 50 mallas, mallas antiinsectos espectrales de 50 mallas y mallas antiinsectos comunes de 68 mallas. Como se muestra en la imagen 10, la malla antiinsectos común de 68 mallas, debido a su alta densidad, mostró un efecto significativamente mayor que la malla antiinsectos común de 50 mallas. Sin embargo, la malla antiinsectos espectral de 50 mallas y malla baja presenta menos trips que la malla antiinsectos común de 68 mallas y malla alta.

Comparación del número de trips bajo diferentes redes para insectos

Además, al probar la red antiinsectos ordinaria de 50 mallas y la red antiinsectos espectral de 40 mallas con dos rendimientos diferentes y diferentes densidades de malla, al comparar la cantidad de trips por tablero adhesivo en el área de producción de puerros, los investigadores encontraron que incluso con una malla más baja, la cantidad de redes espectrales también tiene un efecto a prueba de insectos más excelente que las redes a prueba de insectos ordinarias de malla más alta.

Comparación del número de tripes bajo diferentes redes de control de insectos en producción

La comparación real del efecto a prueba de insectos de la misma malla con diferentes rendimientos.

 Película repelente de insectos espectral

Las películas comunes para invernaderos absorben parte de la luz ultravioleta, lo que acelera su envejecimiento. Mediante una tecnología única, se añaden aditivos que bloquean la banda de insectos sensible a los rayos UVA. Con el fin de garantizar su vida útil, se fabrica una película con propiedades antiinsectos.

Efectos de la película bloqueadora de rayos UV y la película común sobre las poblaciones de mosca blanca, trips y pulgones.

Con el aumento de la época de siembra, se observa que la cantidad de plagas bajo la película convencional es mucho mayor que bajo la película con protección UV. Cabe destacar que el uso de este tipo de película requiere que los agricultores presten especial atención a las aberturas de entrada y salida, así como a la ventilación, durante el trabajo diario en el invernadero; de lo contrario, se reducirá su eficacia. Gracias al control efectivo de plagas que ofrece la película con protección UV, se reduce el uso de pesticidas. En la siembra de eustoma, con la película con protección UV, la cantidad de minadores de hojas, trips, mosca blanca o pesticidas utilizados es menor que con la película convencional.

Comparación del efecto de la película bloqueadora UV y la película ordinaria

Comparación del uso de pesticidas en invernaderos utilizando película bloqueadora de rayos UV y película común.

Método de interferencia/captura de color de la luz

El tropismo cromático es la característica de los órganos visuales de los insectos que evitan diferentes colores. Al aprovechar la sensibilidad de las plagas a ciertos colores del espectro visible, se interfiere con la dirección de su objetivo, reduciendo así el daño a los cultivos y el uso de pesticidas.

Interferencia por reflexión de la película

Durante la producción, la cara amarilla de la película amarillo-marrón mira hacia arriba, lo que permite que plagas como pulgones y moscas blancas se posen sobre ella en gran número debido a la fototaxis. Al mismo tiempo, la temperatura superficial de la película es extremadamente alta en verano, por lo que se eliminan numerosas plagas adheridas a ella, reduciendo así los daños causados ​​a los cultivos por su adhesión desordenada. La película gris plateada aprovecha el tropismo negativo de pulgones, trips, etc., para colorear la luz. Cubrir un invernadero de pepinos y fresas con una película gris plateada puede reducir eficazmente el daño causado por estas plagas.

utilizando diferentes tipos de película

Efecto práctico de la película de color amarillo-marrón en la producción de tomates.

La interferencia de la reflexión de la red de protección solar de colores

Cubrir el invernadero con mallas de protección solar de diferentes colores puede reducir el daño a los cultivos aprovechando las características de la luz y el color de las plagas. La cantidad de moscas blancas presentes en la malla amarilla fue mucho mayor que en las mallas roja, azul y negra. La cantidad de moscas blancas en el invernadero cubierto con la malla amarilla fue significativamente menor que en las mallas negra y blanca.

Análisis de la situación del control de plagas mediante mallas de protección solar de diferentes colores.

Interferencia de reflexión de la red de protección solar reflectante de aluminio

La malla reflectante de aluminio se instaló en el lateral del invernadero, lo que redujo significativamente la cantidad de moscas blancas. En comparación con la malla antiinsectos convencional, la cantidad de trips se redujo de 17,1 cabezas/m².²hasta 4,0 cabezas/m².

El uso de red reflectante de papel de aluminio.

Tablero adhesivo

En producción, se utilizan tableros amarillos para atrapar y eliminar pulgones y mosca blanca. Además, los trips son sensibles al azul y presentan una fuerte taxis azules. En producción, se pueden utilizar tableros azules para atrapar y eliminar trips, etc., basándose en la teoría de los taxis de color de los insectos en el diseño. Entre ellas, la cinta con diana o estampado resulta más atractiva para atraer insectos..

cinta adhesiva con diana o patrón

Información de cita

Zhang Zhiping. Aplicación de la tecnología de control espectral de plagas en instalaciones [J]. Agricultural Engineering Technology, 42(19): 17-22.