蝗虫的物理防治现状与展望

２００８年４月　农机化研究　第４期　蝗虫的物理防治现状与展望　赵伟，杜文亮，石岩　０１Ｏ０１８）　（内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特摘　要：蝗灾作为三大自然灾害之首，严重地危害粮食生产和草原资源的综合利用。以往治理蝗灾的主要　方式是化学防治和生物防治，其弊端也日渐显著。建立和谐的生态系统是社会发展的必然要求，蝗灾的防　治也需转变传统的治理方法。为此，针对目前物理治蝗的现状，介绍了几种主要的灭蝗机械的基本结构，　分析了其捕集原理，并探讨了其优缺点。从建立和谐、自然生态系统的角度，展望了未来灭蝗机械的发展。　关键词：植物保护学；灭蝗虫机械；综述；蝗虫；物理防治；捕集原理　中图分类号：￥４７７　．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１　ＯＯ３—１　８８Ｘ（２００８）０４－－０２１　２一Ｏ３　Ｏ　引言　蝗灾是一种世界性的农业生物灾害。目前常用　的治蝗方法存在以下缺点；化学药物治蝗污染环境。　进速度为２．４ｍ／ｓ时，其吸捕率达８７．５％，生产率为　２．２ｈｍ　／ｈ　・　。该机器质量轻，不会对草原产生危害，　工作幅宽为１．８ｍ，能大面积吸捕蝗虫。捕集的蝗虫　经干燥加工成蝗粉能用于蛋鸡饲养，作为蛋白饲料　甚至危害人畜健康；生物治蝗起效慢，无法及时治　理大面积蝗灾，时效性差；物理治蝗则能实现“植　物保护、生物保护及资源保护、环境保护”相结合　的生态治理策略。　。　添加剂使用可代替进口鱼粉，亦可人工食用。该机　器可用于较平坦的草原，但当地形复杂多变时其吸　捕率不稳定。　１　草原蝗虫吸捕机　１．１　工作原理　内蒙古草原工作站和内蒙古农业大学的科研工　作者率先研究吸捕机械。１９９０年，成功研制了草地　蝗虫吸捕机　。，并申请了国家专利；２００２年，向国　家自然科学基金委提出《草地蝗虫吸捕机械的吸人　特性和收集特性研究》课题的申请，并获资助　。草　地蝗虫吸捕机（如图１所示）利用拖拉机的动力输　１．汇集输送管（吸风管）２．沉降室３．弯挡板４．风机５．变速箱　６．吸头起降油缸７．吸风管８．吸头９．仿形板１０．挡虫板　图１　草原蝗虫吸捕机结构示意图　Ｆｉｇ．１　ＰｎｅｕｍａｔｉＣ　ＳＵＣｋｉｎｇ—Ｃａｐｔｕｒｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｏｆ　１ｏｃｕｓｔ　出轴作为动力，驱动风机（４）产生连续不断的负压气　流，并经沉降室（２）、吸风管（１）、导向机组前端的　２气吸式灭蝗机　２．１　工作原理　吸头（８）等在仿形板（９）与挡虫板处形成回旋气幕。　当拖拉机以一定的速度前进时，受干扰跳跃的蝗虫　在挡板（１０）的作用下集结到吸头（８）处，并被吸头（８）　吸人沉降室（２）中。　１．２工作效果及其优缺点　气吸式灭蝗机　（如图２所示）是由庆阳市农　机推广站研制的，并于２００３年申请了国家实用新型　专利。气吸式灭蝗机悬挂在小四轮拖拉机的前横梁　上，利用拖拉机驱动离心式风机旋转产生的负压气　流达到吸捕蝗虫的目的。在前刮板处的蝗虫受负压　气流作用被吸到风机腔体中，又随气流进入到切碎　２００６年７ｒ月，在辉腾锡勒对草原蝗虫吸附机进　行了试验研究。当气温在１７—３０℃、吸头距地高为　１　８　ｃ　ｍ、吹吸口气流速度２　３／２　１（ｍ／ｓ）、机器行　收稿日期：２ＯＯ７一Ｏ６—２１　作者简介：赵伟（１９７９一），男，河北行唐人，硕士研究生，（Ｅ－ｍａｉ１）　ｚｈａｏｖ１２６＠１２６．Ｃｏｍ　机的腔体内，切碎机将蝗虫切碎。拖拉机不断前进，　灭蝗机不断前进运转，就可以将植物茎秆和叶片上　的蝗虫吸入风机内并切碎，作为天然的肥料抛撒在　地面上。　通讯作者：杜文亮（１９５７一），男，内蒙古达拉特旗人，教授，硕　士生导师，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｄｕｗｌ　５７ＩＩ＠ｖｉＰ．ｍａｕ．ｅｄｕ．ＣＩ］。　２．２工作效果及其优缺点　２ｌ２．　一维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年４月　农机化研究　模的蝗虫诱导捕集。　３．２工作效果及其优缺点　第４期　气吸式灭蝗机完全采用机械切碎原理，配套　１１—１４．７ｋＷ小四轮拖拉机，结构质量为１５０ｋｇ，灭　净率为８５％，生产率为０．６—０．９ｈ盯／ｈ，能用于广　大农牧区的平原、川台和浅山丘陵区农田的灭蝗作　针对北京北郊草丛蝗虫进行试验，利用红外光　源与可见光源的复合光源进行诱导，静态型的光电　业，是一种新型的植保机械。但限于风机的特性，当　有大量的蝗虫被吸至切碎腔时，叶片受冲击力，并　诱导蝗虫捕集机的捕集率达８２．３％一８８．６％；另外，　还对内蒙古开鲁德兴村林地蝗虫进行光电诱导捕集　试验，蝗虫的诱导捕集率达９０％。新型的光电诱导蝗　虫捕集机的突出特点是不需燃油动力，仅需光源和　风机的电源，并且消耗功率较低为４５０Ｗ（其中光源。　且部分切碎的蝗虫尸体粘连到切碎机上，既影响气　流流动的畅通性，又产生动载荷，形成振动，使得　吸捕的连续性受到影响。　３５０Ｗ，风机１００Ｗ），因此只需自带小型风力发电机　和光能电源，即能满足野外捕集治蝗的单机动力需　求，是一种新型的节能治蝗机械。　１．机架２．防护罩３．风机４．切碎机５．中间传动机构　６．发动机皮带轮７．拖拉机车架８．前刮板　图２气吸式灭蝗机　Ｆｉｇ．２　Ｐｎｅｕｍａｔｉ　ｃ　ｈｏｐｐｅｒｄｏｚｅｒ　１．牵引挂钩２．控制器件３．风力发电机４．褶形蝗虫滑板　３光电诱导式蝗虫捕集机　３．１工作原理　５．褶形落缝６．光源７．捕机箱体８．集蝗室９．卸蝗板１Ｏ．移动滚轮　图４一种光电诱导蝗虫捕集机　ＦＦｉｇ．４　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｔｒａｐｐｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｏｆ　ｌＯＣｕｓｔ　２００３—２００５年，中国农业大学研制了光电诱　导式蝗虫捕集机　，其结构如图３所示。　１．微气流驱蝗器２．下吸蝗口３．伸缩臂４．动臂５．上吸蝗口　６．车载移动电话７．上吸道８．支架９．隔网真空仓　１０．涡轮真空发生室１１．储藏室１２．下吸道１３．动臂油缸　１．聚虫挡板２．风口机构３．悬挂机架４．诱导光源５．连接机构　图５　高速采蝗灭蝗车辆结构示意图　Ｆｉｇ．５　Ｆａｓｔ　ｃａｐｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｏｆ　ｌＯＣｕｓｔ　６．风机连接机构７．风机８．搜集网袋９．风力机构图３光电诱导式蝗虫捕集机　１０．吸人管道　Ｆｉｇ．３　Ｍｏｂｉ１ｅ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｔｒａｐｐｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｏｆ　ｌＯＣＨｓｔ　４高速采蝗灭蝗车辆　４．１　工作原理　光电诱导式蝗虫捕集机是以拖拉机为动力进行　诱捕的，其悬挂机架依靠连接机构与拖拉机连接。　由于蝗虫的趋光性，受可见光源（３８０—７６０ｎｍ）与红　高速采蝗灭蝗车　是在现有汽车的基础上根据　需要改造而成的，是一种快速捕蝗设备（如图５所　示）。灭蝗时，微气流驱蝗器不断地驱赶草棵与庄稼　外光源（７６０—３０００ｎｍ）组成的诱导光源的作用，蝗虫　会自行运动到风口机构（２）附近。此时，风机产生的　上的蝗虫，由于涡轮真空发生室的作用，使得上下吸　蝗口内产生真空压强差，空中和地面的蝗虫就会不　断地吸入吸蝗口内，并沿着上下吸道吸入到隔网真　负压气流将蝗虫诱导吸入搜集网袋。为了实现对田　间、滩涂河川、丘陵山林和荒芜草原等拖拉机不便　进入区域蝗灾的治理，结合光电诱导式蝗虫捕集机　空仓内，通过隔网真空仓的运载转动平台过滤和除　杂，蝗虫就被存储在储藏室中。　与静态型的光电诱导蝗虫捕集机研制了新型蝗虫捕　２工作效果及其优缺点　集机　（如图４所示）。该机器可进行定点的诱导捕　４．高速采蝗、灭蝗车以现代汽车为基础，能根据　集，也可以在蝗灾爆发期用拖拉机悬挂，进行大规　．．２１３．．　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年４月　农机化研究　第４期　蝗群落无定点的习性做出快速反映，还配备了移动　电话，方便及时通讯。该车把灭蝗与采蝗集为一体，　天，为适应社会工农业发展要求，未来的防蝗治蝗　机械应当是能够利用风能与太阳能等自身供给能　源，或利用对环境不造成污染的清洁高效能源（如　天然气）等的高新清洁型机械产品。　实现无害化处理，将害虫转化为高蛋白饲料。但该　机械由于以汽车为载体，体积较大，影响了在狭窄　区域的工作；质量大（总值昂，２ｔ），容易对草地造　成危害。从而影响在草原ｆ：的吸捕操作，并且车载　７　结束语　近几年蝗灾频发归根到底是一个环境问题，也　是一个生态问题。物理治蝗机械的发展是对蝗灾防　动力不能产生足够的负压。另外，上下吸蝗口设计　偏高，也影响对蝗虫的吸捕。　５其他物理治蝗械器　１　９９１年，青海省机械科学研究所研制的气吸式　治方式的有益补充，避免了对生化药剂和农药等长　期的投入与依赖，并且实现了对蝗虫的无毒化与资　源化的捕集和利用，同时不会污染环境，还能够维　持吸捕地区整个生态系统的平衡。防蝗治蝗工作需　转变观念，改变蝗灾化学防治为主的策略，实施无　草原蝗虫捕集机　，其吸捕率达６５％　７４％。另外，　还研制了电磁微波热灭蝗的电磁场辐射能杀虫机。　１９９９年，日本曾有人把撒粉机改造成蝗虫吸捕机，　其原理是将撒粉机进出气孑Ｌ反接，利用产生的负压　气流达到吸捕蝗虫的效果，但工作时要靠人背负，　故其工作效率较低。其它国家利用物理治蝗方式还　未见研究报道。　害化与可持续发展的蝗灾治理措施，来维护自然生　态安全和保护人类生存环境。　参考文献：　［１］王杰臣，倪绍祥．国内外蝗虫研究发展动向初探［Ｊ］　干旱区究，２００１，１８（３）：３６—４１．　６蝗虫物理防治的展望　在工作效果方面，未来的防蝗治蝗机械应该具　有捕集率效果好的特点，既不破坏生态平衡，又不　［２］马　耀，杜文亮，李克夫，等．草原蝗虫吸捕机：中　国，ＣＮ２１０５８４０Ｕ［Ｐ］．１９９２—０６—０３．　［３］刘建民．草地蝗虫吸捕机吸嘴的设计及试验研究　［Ｄ］．呼和浩特：内蒙古农业大学，２００４．　会使蝗虫对粮食增收和草原资源的综合利用产生不　利影响；并且，治蝗机械还应不对蝗虫活体产生伤　［４］康晓东，杜文亮，李克夫，等．草地蝗虫吸捕机特性　参数的试验研究［Ｊ］．农机化研究，２００７（６）：７４—７７．　害，以便于再加工实现对捕集蝗虫资源的合理与有　效利用。　在技术方面，因为防蝗治蝗是一个综合的治理　过程，涉及生物学、气候学与农学等多种学科，所　以未来防治蝗灾的机械将是充分利用现代计算机网　络技术和“３ｓ”技术进行蝗情的遥感监测，并融合　生物信息和声、像、光、电、液、机技术为一体，　［５］刘万里．气吸式灭蝗机：中国，ＣＮ２６５９１　３Ｙ［Ｐ］．　２００４—１２—０１．　［６］周　强，徐瑞清，杨　柳．一种光电诱导蝗虫捕集　机：中国，ＣＮ１６１３３０７［Ｐ］．２００５－０５—１１．　［７］姚福祥．高速灭蝗、采蝗汽车：中国，ＣＮ２４９８０２３Ｙ［Ｐ］．　２００２—０７—０３．　行动灵活、能够快速响应和及时通讯的高精尖产品。　在常规能源储备下降、能源消耗日益严重的今　［８］徐萌生，邢国亮，曲荣青，等．气吸式草原蝗虫捕　集机：中国，ＣＮ２０９２８６５Ｕ［Ｐ］．１９９２—０卜ｌ　５．　Ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｌｏｃｕｓｔ　ＺＨＡｏ　Ｗｅｉ，ＤＵ　Ｗｅｎ—ｌｉａｎｇ，ＳＨＩ　Ｙａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ—ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１　８，Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｏｃｕｓｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｎａｔｕｒａｌ　ｄｉｓａｓｔｅｒｓ，ｈａｒｍ　ｆｏｏｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｒａｓｓｌａｎ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｗａｙ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｌｏｃｕｓｔ　ｂｅｆｏｒｅ．ｂｕｔ　ｉｔｓ　ｄｒａｗｂａｃｋｓ　ｎｏ、　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｏｃｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｓ　ａｎ　ｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｌ　．ｌｏｃｕｓｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｌｓｏ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｃｈａｎｇｅ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅＩｎ　ａｌｌｕｓｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｌｏｃｕｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｓｏｍｅ　ｍａｉｎ　ｌｏｃｕｓｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｉｔｓ　ｂａｓｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｔｒａｐｐｉｎ　，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｎｄ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｉｔｓ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓＦｉｎａｌｌｙ，ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ　ｎａｔｕｒａ　．ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　１ｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｏｎ　ｌｏｃｕｓｔ　ｃｏｎｔｒｏ１．　Ｋｅｙ　ｗＯｒｄｓ：ｐｌａｎｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ｏｆ　ｄｅｓｔｒｏｙ　ｌｏｃｕｓｔ；ｓｕｍｍａｒｙ；ｌｏｃｕｓｔ；ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｔｒａｐｐｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐ１ｅ　．．２１４．．