杀虫系统

杀虫系统（共7篇）

杀虫系统 篇1

0 引言

近年来, 灯光诱杀作为化学防治的有效补充, 已成为害虫综合治理中的一项重要措施, 特别是在现阶段无公害农业、绿色农业和有机农业生产中, 杀虫灯的作用更加明显[1]。但传统的杀虫灯光色单一, 寿命短, 杀虫效率低。而LED具有节能、寿命长、光效高、体积小和稳定性强等特点, 并且光源本身不含铅、汞等有害物质, 无红外线和紫外线, 不会对作物造成危害, 是一种绿色光源[2]。所以用多种光色LED制成的杀虫灯具有光色多、光谱宽、诱杀害虫种类多、杀虫效率高和经济性能好等优点, 可用作灭杀害虫的主要设施, 在无公害蔬菜、果品生产中可发挥有力的保障作用, 具有良好的应用前景。

本文设计了一种应用STC89C52RC单片机控制的LED杀虫灯控制系统, 其总体设计方案及构成如图1所示。智能LED杀虫灯控制系统主要由单片机最小系统、电源电路、按键电路、LED光源及驱动电路、光控雨控电路、高压发生器及驱动电路等组成。

1 控制系统总体设计及工作原理

该控制系统通过单片机驱动不同光色的LED频闪发光, 实现以不同的波长诱引害虫, 并利用高压电网进行灭杀, 获得更好的杀虫效果。选用单片机STC89C52RC为控制芯片, 通过检测光照、湿度等环境参数并输出相应的控制信号, 控制LED和高压发生器的启闭。光敏传感器用以检测光照强度, 只有在光线昏黄时, 方使杀虫灯启动工作, 达到节能目的。湿度检测装置用以检测环境湿度是否过大或为雨雪雾天气, 当存在所述状况时, 自动关闭LED和高压发生器, 起到安全保护作用。高压发生器能产生2 500 V左右的高压, 传至高压电网实现对害虫的灭杀;经过大量实验实践证明, 白、黄、绿、蓝这四色LED灯对于害虫的诱杀效果最好[3], 故LED光源由白、黄、绿、蓝这四色LED构成, 且白色LED可兼作照明光源;按键设置有9个, 分别是光色选择键、闪烁频率增加键、闪烁频率减少键和6个专杀键, 以针对不同的害虫选择对应的光色和闪烁频率。

2 控制系统的硬件设计

本设计LED杀虫灯控制系统的整体电路是由单片机最小系统、电源电路、按键电路、LED光源及驱动电路、光控雨控电路、高压发生器及驱动电路等组成。单片机最小系统和电源电路的设计本文不作介绍。

2.1 按键电路

按键电路如图2所示。

本控制系统设置有9个键, 键盘选用矩阵式结构。其中0号键为光色选择键, 变色顺序为白、黄、蓝、绿, 每按一次变换为下一种颜色;1、2号键为闪烁频率调节键, 1号键为闪烁频率增加键, 2号键为闪烁频率减少键;3~8号键为害虫专杀键, 如3号键可设置为白粉虱专杀键, 白粉虱成虫对黄色有强烈趋性[4], 故只要按下3号键, 杀虫灯即发出黄光, 并在1 Hz~240 Hz左右的频率范围内定时循环闪烁, 其它光色的LED关闭, 达到专门灭杀白粉虱的目的。

2.2 LED光源及驱动电路

LED光源及驱动电路如图3所示。

白、黄、蓝、绿四种光色的LED灯珠各用四个串接在一起, 为了增大受光范围, 每种光色的LED可采用多组并联。三极管T1、T2、T3、T4为驱动管, R1、R2、R3、R4为四只驱动管的基极限流电阻, R5~R8为集电极限流电阻。不同光色的LED其工作电压不同, 所以R5~R8的阻值不相等。

STC89C52RC单片机通过P1.0、P1.1、P1.2、P1.3来控制LED灯的亮灭。如当P1.0=0时, 驱动管T1截止, 白光LED不发光;当P1.0=1时, 驱动管T1导通, 白光LED发光。P1.1、P1.2、P1.3的控制原理与P1.0相同。

2.3 光控和雨控电路

智能LED杀虫灯具有光控和雨控功能, 起到节能和安全保护作用, 电路如图4所示, 主要由光敏电阻RG、检测电极A、B和三极管T5组成。用光敏电阻RG来检测光照强度, 在白天因光照较好, RG阻值较小, 三极管T5饱和导通, 其集电极输出饱和电压并送至单片机P2.6。当单片机检测到P2.6为低电平时, 使P1.0、P1.1、P1.2、P1.3全为低电平, LED光源关闭。黄昏时分, 光照变低, RG阻值增大, 使T5最终进入截止状态, P2.6得到高电平电压, 单片机输出控制信号打开LED光源, 杀虫灯进入工作状态。在雨、雾天气或空气湿度较大时, 水滴积聚致A、B两个检测电极导通时, 三极管T5饱和导通, 单片机输出控制信号关闭LED光源。

2.4 高压发生器及控制电路

高压发生器电路如图5所示, 此为8倍压整流电路, 输入电压为220 V交流电, 高压输出电极CD间电压高达2 500 V。

高压发生器控制电路如图6所示, 为三极管T6驱动的继电器电路。

P1.4脚为高电平时, 三极管T6饱和导通, 继电器J得电, 接通高压发生器的供电电源, 高压发生器开始工作。P1.4脚为低电平时, T6截止, J失电, 使高压发生器停止工作。二极管D为续流二极管, 以泄放继电器J在失电时产生的感应电势。

3 智能LED杀虫灯的软件设计

本设计用STC89C52RC单片机作为控制芯片, 以光敏电阻和湿度检测装置作为传感器, 利用LED光源、高压电网来实现诱杀害虫。软件设计要实现对光色的转换及频闪控制, 能在光照强度和湿度满足预置条件时, 实现对LED光源和高压发生器的可靠控制。为了便于及时发现LED灯珠的损坏情况, 设置有LED光源在开机后全亮3 s的过程。主程序及各子程序均采用C语言编写。智能LED杀虫灯软件流程如图7所示。

4 仿真调试与模拟

仿真调试的内容是要把程序修改正确, 使编译能够通过[5]。本设计的程序仿真调试是在仿真软件Keil C51中进行的, 经过对程序的反复修改, 最终顺利通过编译, 并利用51单片机实验板进行了仿真, 达到了预期的效果。如图8所示, 利用51单片机实验板对LED光源进行了模拟控制, 各光色转换与闪烁控制良好, 实现了设计目标。

5结论

本文设计的智能LED杀虫灯控制系统可控制发出四种单色光及其组合光色, 其引诱害虫的针对性更强, 提高了杀虫效率。与普通杀虫灯相比, 更加智能、节能, 也为杀虫灯的研发提供了一种新思路。

本文设计的控制系统具有光色频闪功能, 符合昆虫复眼结构对光的感知特性, 对害虫的引诱性更强。

本设计中的LED光源由单色的LED灯珠构成, 光源体体积较大。可选用全色的LED灯珠, 通过软件控制发出不同颜色的光, 从而使光源体变得更加紧凑, 对光色的可控性也更加灵活。

参考文献

[1]胡志成, 赵进春, 郝红梅.杀虫灯在我国害虫防治中的应用进展[J].中国植保导刊, 2008 (8) :11-13.

[2]程雪, 高志奎, 王梅, 等.LED杀虫灯对温室害虫的诱杀作用[J].安徽农业科学, 2009, 37 (20) :9526, 9537.

[3]张晓冬, 杨坤, 杨小军, 等.改进型LED杀虫灯的设计[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版, 2012, 27 (1) :94-96.

[4]董伟, 张丽平.蔬菜病虫害诊断与防治彩色图谱[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2012.

[5]任景平, 孟立凡, 窦超.金属探测仪系统设计与实现[J].传感器世界, 2014, 20 (09) :23-26.

电子杀虫技术简介 篇2

电子杀虫是现代物理农业中一项较为成熟的技术, 已在全国不少省份得以推广应用。其原理主要是利用昆虫的趋光、趋波、雌雄同趋等特性, 通过安装特定光谱的光源和灭杀装置, 利用光源对害虫的较强引诱力, 使害虫在飞扑光源过程中触及高压电网将其雄间相互发出和接受的性激素信击杀;同时, 在诱捕过程中利用同种害虫雌号, 吸引害虫飞向杀虫灯, 使害虫在未经交尾产卵前即被灭杀, 从而有效阻断害虫的生殖繁育链。

电子杀虫灯主要有频振式和互感式两种, 在电源供给上有交流供电、直流供电、太阳能电池供电等方式。其中, 应用较多的是频振式杀虫灯, 在果树蔬菜上应用较多, 取得显著的灭虫效果。主要表现在以下几方面:

杀虫谱广, 杀虫数量多。试验证明, 杀虫灯对近1 270余种害虫有诱集作用, 一般比黑光灯诱虫量高4.5倍, 目前我国各地已广泛应用于农林害虫防治与测报。频振式杀虫灯对金龟子、夜蛾类、天蛾类等害虫诱集效果明显。

物造成危害之前的成虫期, 降低田间着卵诱杀效果显著。将害虫直接诱杀在对农作量, 大大提高了防治效果。从应用效果来看, 杀虫灯对鳞翅目、鞘翅目、同翅目等昆虫有良好的诱杀效果。

3来诱杀害?虫, 可平均减少化学防治3~5次/667平方米, 降低农药残留, 减轻环境污染, 从而有效提高作物产量、提升作物品质。而每盏杀虫灯有效控制面积4公顷, .经济效益显著。使用电子杀虫灯一次投入可连续使用5年, 有效节省生产成本。

太阳能杀虫灯 篇3

富巍盛FWS系列太阳能灭虫器, 是采用弱光性 (非晶硅) 太阳能电池板及免维护镍氢电池技术, 将太阳能转为电能的灭虫装置, 适用于水稻、花生、蔬菜、大豆、小麦、玉米、茶叶、棉花、烟草、葡萄、瓜类、甘蔗、荔枝、龙眼、芒果、杨桃、草莓、咖啡、苹果、香蕉以及林木、花卉、温室和鱼塘等灭虫作业。

1.工作原理

富巍盛FWS系列太阳能灭虫器打破了黑光灭虫的传统方法, 对诱虫灯的光谱频率和不同波长进行综合调整, 针对害虫的趋光性及昼伏夜出的规律, 利用最佳波长、瞬息多变的光色以及光波共振原理诱杀害虫阻断害虫繁殖链。特殊波长可将害虫从农田中引诱到灯光范围, 特殊光频和波频可使害虫在短时间内眩晕, 落入带有清水的集虫器内。

2.主要特点

(1) 科技含量高。具有光控、时控、雨控、防盗、防雷、过流、过充和过放8项功能, 集机械电子、物理学、电化学、光学、昆虫学和植物保护学于一体。

(2) 适应性强。不受地区、地域、地点限制, 也可在居所使用诱杀蚊子、苍蝇和蟑螂等。

(3) 灭虫面积大, 使用寿命长。一台灭虫器作业可覆盖0.67～2.00hm2农田, 可使用7～10年。

(4) 灭虫效率高, 灭虫率可达85%。

(5) 可有针对性的灭虫。对抗药性较强的稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、玉米螟、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、水稻褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱、蝗虫、和地老虎等害虫有独特的诱杀效果, 而对害虫的天敌胡蜂、赤眼蜂、蜻蜓、螳螂、寄生蜂、食蚜蝇、草蛉以及蜘蛛等益虫却不伤害。

(6) 无公害。不污染环境, 能源消耗小, 使用方便、省力、安全。

3.主要技术参数

旭威XW系列太阳能杀虫灯

旭威XW系列太阳能杀虫灯, 是利用太阳能转为电能的灭虫装置, 适用于农田、果园及园林的灭虫作业。

(1) XW-001型太阳能杀虫灯。由太阳能单晶硅电池板 (12W) 、专用免维护铅蓄电池 (12V/12Ah) 、诱虫灯管 (5W) 、电控箱 (ABS塑胶) 和不锈钢支架等组成, 适用于水稻、花生、大豆、小麦、棉花、烟草、葡萄、瓜类、荔枝、芒果、草莓、咖啡以及农业、水产养殖、花卉、酿酒业等灭虫作业。在500只/m2的情况下, 杀虫量为≥200g, 杀虫范围2～4hm2;外形尺寸580、425、1 725mm, 灭虫率≥95%。

(2) XWGPS-003型太阳能杀虫灯。由太阳能单晶硅电池板 (25W) 、专用免维护铅蓄电池 (12V/24Ah) 、诱虫灯管 (5W) 和不锈钢支架等组成。

(3) XWGP-004型太阳能杀虫灯。由太阳能单晶硅电池板 (40W) 、专用免维护铅蓄电池 (12V/24Ah) 、诱虫灯管 (5W) 和不锈钢支架等组成。

休闲杀虫灯冬季巧保养 篇4

(1) 收存封好:冬季无虫季节, 需将杀虫灯收存起来, 将杀虫灯灯体擦拭干净装箱存放, 并将箱体上面用较厚的塑料布盖好。

(2) 取出电池:冬季要将电池从杀虫灯的箱体内取出。但取电池之前要关闭灯体开关3~5d, 蓄电池只充电不放电, 存放前处于饱满状态。因电池自放电的特性, 所以, 对长期存放的蓄电池要每1~2个月充1次电, 最长不要超过3个月。

(3) 启封使用:3月中下旬, 第一代果冻害虫即将羽化时, 要对太阳能板表面进行一次彻底除尘, 装好蓄电池及杀虫灯灯体, 重新开始新一年的工作。

需要重点说明的是, 诱虫灯管在使用过程中会产生光衰和紫外线损失。当灯管使用时间≥2 000h后, 建议换新灯管。

茶园杀虫灯防治害虫综述 篇5

1 杀虫灯诱杀原理

频振式杀虫灯在害虫成虫发生期诱杀,可以有效地抑制虫害的发生和危害。频振式杀虫灯通过将光的波段、波的频率设置在特定范围内,利用害虫较强的趋光、趋波、趋色、趋性信息的特点近距离用光、远距离用波引诱成虫扑灯,灯外配备频振式高压电网触杀使害虫落入灯下专用的接虫袋内[1]。集光波与频振技术于一体的频振式杀虫灯能大量诱杀多种农业害虫,大幅降低虫口密度,显著减少用药次数。此外,光电生物灭虫灯将光波段设定在害虫视觉敏感波段,实行夜晚自动开灯、白天自动关灯、雨天自停的智能管理,杀死成虫以减少下一代幼虫的危害。

2 杀虫灯安装和使用

挂灯高度对诱杀的害虫种类有一定的影响。通常灯高于树冠50CM～60 CM[2],离地面140CM～170CM将其固定在铁架、木架或水泥柱上,虫体小、飞行能力差的假眼小绿叶蝉、茶蚜等害虫较多处则以120CM左右为宜。每盏灯辐射面积为40～60亩,灯间距120M～150 M。科学掌握开灯时间,降低成本。每天L9:00开灯,次日6:00关灯,茶树害虫主要扑灯时间在19:00～24:00时。每年的4月下旬安装,10月上旬拆下转移至室内保管。配用220伏的电源,离地2M以上架空拉线将灯接到各自的线路上,使每台灯在稳定电压下正常启动工作。为防止刮风时灯的摆动,用两根铁丝将灯拉于固定架上。有些害虫特别是小个体害虫容易粘贴在灯管上结成污垢,安装杀虫灯初期应每天清洗一次灯管,中后期每周清洗一次。

3 杀虫灯杀虫效果

据报道[3],茶园每盏灯每晚可诱杀害虫193g即约5300只,最多时一晚可诱杀1720g。每盏频振式杀虫灯每夜能诱杀茶尺蠖、茶毛虫、茶细蛾、蝽象等害虫的成虫各100～150只,假眼小绿叶蝉、蝼蛄等各5～10只[4]。在虫害发生高峰期的6～8月诱杀到的主要害虫还有金龟子、夜蛾类、茶毒蛾和茶小卷叶蛾等。诱杀量较多的7～8月份初期每盏灯每夜的诱虫量为0.5Kg～1Kg,使用2周后诱虫量逐步减少,10月中旬后茶园基本停止使用[5]。频振式杀虫灯主要诱杀鞘翅目和鳞翅目害虫,虫口年减退率在22.9%～43.8%[6]。也有报道指出[7],频振式杀虫灯诱杀量的顺序为:鳞翅目(茶毛虫、茶尺蠖等)>鞘翅目(茶象甲等)>半翅目>膜翅目>双翅目>脉翅目>直翅目>同翅目(小绿叶蝉)。MC·2001型电子杀虫灯在恩施诱集的害虫多达7目21科120余种,其中膜翅目蜂类占总量的59.1L%以上,鳞翅目占26.82%,当地茶园三大害虫——茶毛虫、茶尺蠖和茶毒蛾分别占8.94%、3.15%和3.49%,茶毛虫诱杀区比非诱杀区减少73.32%、茶尺蠖减少57.27%、茶毒蛾减少54.17%[8]。

杀虫灯不同时间段的诱虫量有明显差异,不同害虫的扑灯高峰也存在区别,19:00～24:00的诱虫量占总量的67.22%[9]。频振式杀虫灯对茶园鳞翅目害虫的成虫诱杀特别多,雌雄数量比最高的7月份达1.65:1[10]。杀虫灯对茶园茶毛虫、茶小蓑蛾、假眼小绿叶蝉、茶尺蠖、茶蓑蛾、小绿叶蝉、茶刺蛾和黑刺粉虱8种主要害虫的防治效果依次达到81.4%、77.3%、77.0%、68.3%、67.1%、63.3%、56.5%和49.7%,诱杀量5月以后逐渐增加直至7月达到高峰,至9月份降到较低水平[11]。杀虫灯对茶毛虫卵块和幼虫控制效果分别达82.1%和81.6%,对茶卷叶蛾虫苞和茶尺蠖幼虫分别达80.9%和83.2%[12]。某一害虫的成虫发生期加上其成虫虫态到幼虫虫态的经历天数即为该害虫的幼虫发生高峰,杀虫灯除诱杀到大量茶尺蠖成虫外,还在不同的时间段诱杀了油桐尺蠖、银尺蠖、叶甲、绿金龟、黑金龟、蝼蛄、斜纹夜蛾等[13]。

农药喷用次数和含量明显减少有助于害虫天敌种群的生存和繁殖,频振式杀虫灯对天敌昆虫也有一定的诱集作用,但诱杀力极小,不会破坏自然生态平衡。杀虫灯诱杀的天敌种类主要有食蚜蝇、瓢虫、蜻蜓、草蛉、步甲、黑肩绿盲蝽、螳螂、隐翅虫、三化螟茧蜂和小姬蜂等,茶园区诱集的益虫和害虫个体比为1:114～132[14,15]。天敌通常是白天活动,生命力也比较强,在定期收集时将活的天敌全部放归茶园。

4 杀虫灯成本和效益

茶园化学防治每亩喷药约5次,按每次农药成本7元、人工费3元折算年需投入50元,而使用MC·2001型电子杀虫灯每盏灯300元,安装辅助材料费300元,每盏灯可用5年,平均每年120元;每年开灯诱虫约150天,平均每天11小时,耗电49.5度,电费按0.5元/度计算则每亩电费为24.75元;按每盏灯控制20亩茶园计,使用该灯平均每年每亩投入成本为7.24元,比化学防治减少85.52%[8]。杀虫灯具有一次投资、长期受益的特点。安装频振式杀虫灯成本包括:每盏灯273元,分摊到每盏灯的电杆、线路成本385元、每年耗电19.95元(面上防治每天需0.3度电,每年开灯近70天),其它成本100元,共计777.95元;每盏灯可受益茶园600亩,则每亩茶园需成本19.45元,而面上化学防治的成本(包括药剂、人工费用)41.35元,明显节约开支[12]。

5 讨论和前景

解决农产品农药残留问题,除严格控制使用高毒、高残留农药外,最有效的措施就是病虫无害化治理。每年10月至次年3月进入越冬期的茶树害虫种类与数量均处于低峰,从4月起随着气温上升和光照增加,害虫开始频繁活动,春茶原料为害虫提供了充足的食料,趋嫩性害虫如小绿叶蝉、茶毛虫等迅速增加,6～7月许多害虫经过前期的积累达到最高峰,8～9月茶树叶质老化抑制了芽叶害虫的增长。频振式杀虫灯对茶园害虫诱杀量的月份变化和主要茶树害虫的消长规律比较一致,值得在广大的丘陵茶区应用推广。杀虫灯有诱虫种类多、数量大、耗电成本低、操作简单和管理方便等优点,大大减少了用药防虫次数和成本,更重要的是有利于生产无公害茶叶和保护生态环境。由于采用的是高压触杀现代数控技术,能迅速吸引并杀死害虫,频振式杀虫灯比传统黑光灯效果更为明显。

频振式杀虫灯对某些害虫如叶蝉的防治十分有限,与色诱、人工捕杀、信息素诱杀等配合使用可达到更佳的效果。个别地方的杀虫灯对许多茶树害虫如茶小蓑蛾、茶蚜等几乎没有捕获,可能与杀虫灯安装数量少、高度过高有关。杀虫灯只限使用交流电造成安装费用偏高,希望厂家研制出一种蓄电直流供电杀虫灯供边远山区、丘陵地带茶农使用,生产小型杀虫灯供分散农户小面积茶园使用。杀虫灯对个体偏大和外壳坚硬的害虫如金龟子等击倒力较差,在使用时加入毒瓶薰杀以提高杀虫效果。用杀虫灯对茶园茶毛虫、茶尺蠖、小绿叶蝉等主要害虫具有较好的防效,但是对于局部的茶象甲防治效果较差,建议在有机茶生产中扩大杀虫灯技术示范力度和推广区域。需要指出的是,频振式杀虫灯使用的红外线灯管毁坏后市场上一般较难买到,装虫袋和灯等易出现故障[16]。杀虫灯的高压电网对收集到的昆虫虫体的完整性不利,导致部分害虫无法分类。

放线菌产生的杀虫素 篇6

据联合国粮农组织统计, 全世界虫害造成的损失约占农作物总收成的13%, 每年的损失近千亿美元, 长期以来, 人们通过农药控制农作物虫害, 提高了作物的产量, 保证了农作物的丰收。然而, 由于不合理使用, 一方面, 农药给人类的生活环境造成了严重的污染, 另一方面, 污染农产品导致慢性或者急性中毒, 化学防治弊端现已越来越突出[1]。于是国内外研究者都在积极寻找对人畜安全, 毒性小, 环境污染小, 低残留, 有利于生态平衡的生物农药。近年来发展最快生物农药就是放线菌杀虫素, 其具有十分突出的优点: (1) 在自然界分解比较快, 残留少, 不易污染环境。 (2) 对昆虫的作用浓度都比较低, 杀虫效果好。 (3) 有高度的选择性作用。杀虫素对害虫有很强的杀灭力, 而对其他昆虫都是安全的, 有利于保护害虫天敌。 (4) 不少种类的放线菌及其代谢产物同时具有杀虫、防病和刺激植物生长等功能。 (5) 抗生素的生产 (包括工厂化及土法的) 技术都比较成熟, 生产原料来源广, 既易于大规模生产和应用, 又无“三废”污染, 具有极大的发展潜力。近几年来杀虫抗生素的品种在不断增加, 应用范围在不断扩大, 所以其研究开发越来越受到国内外的重视。本文就几种主要的放线菌杀虫素的研究进展作简单阐述, 并对杀虫素前景作了展望[2]。

2. 杀虫放线菌的研究现状

放线菌一般利用其代谢产物抗生素, 而不直接利用其活体做杀虫剂。从20世纪50年代初人们就开始了对抗生素类杀虫剂的研究, 1950年Kido等发现抗霉素A (Antimycin A) 具有杀虫、杀螨作用。60年代后, 人们开始有目的地筛选以杀虫为目的的新的抗生素, 报道的品种有卟啉霉素 (Porfiromycin) 、密旋霉素 (Pactamycin) 和稀疏霉素 (Sparosomycin) 等。70年代, 日本筛选出杀螨素 (Tetranactin, 又名四抗霉素) 和密灭汀 (Milbemectin) 。80年代初, 阿维菌素 (Avermectin) 的发现和开发成功被认为是抗生素在农业生产中的应用的第3个里程碑, 是农业生产中最有潜力的抗生素[3]。我国抗生素类杀虫剂的研究起步较晚, 80年代, 浙江农科院的杀蚜素、上海农药所的浏阳霉素、上海农科院植保所的韶关霉素、江西农业大学的南昌霉素和梅岭霉素等相继问世[4]。下面对其中几种主要的杀虫抗生素的研究状况作简单介绍。

2.1 多杀菌素

多杀菌素 (spinosad) , 是美国陶氏益农公司生产的新型生物源杀虫剂, 是由土壤放线菌刺糖多孢菌Saccharopoly spors spinosa发酵产生, 其有效成分是大环多杀菌素spinosyn A和spinosyn D, 二者混合的比例约为85:15[5], 它兼有生物农药的安全性和化学合成农药的速效性, 且具有低毒、低残留、对昆虫天敌安全、自然分解快, 而获得美国“总统绿色化学品挑战奖”[6]。多杀菌素的化学结构式见图1。

多杀菌素能有效控制的害虫包括鳞翅目、双翅目和缨翅目, 同时对鞘翅目、直翅目、膜翅目、等翅目、蚤目、革翅目和啮虫目的某些特定种类的害虫也有一定的毒杀作用。目前, 多杀菌素已经在60多个国家登记用于防治多种害虫。如在美国, 该产品登记应用于包括十字花科蔬菜、叶菜类蔬菜、果实类蔬菜、豆类蔬菜、葫芦、各种水果等经济作物和一些小宗作物在内的180多种作物。在加拿大, 多杀菌素和相关产品 (Success誖和Conserve誖) 的登记应用于防治苹果、室外观赏植物和草坪害虫。具体情况可参见网站http://www.ars.usda.gov。从进化论的观点来看, 任何一种杀虫剂都存在害虫产生抗药性的可能。由于多杀菌素的作用方式独特, 不同于目前各类杀虫剂, 而且对许多抗性品系无交互抗性[7], 因此, Sparks等认为害虫对多杀菌素产生抗性的潜在可能性很低[8], 但有报道甜菜夜蛾对多杀菌素产生了抗药性。Moulton报道, 在南美和东南亚地区, 甜菜夜蛾田间种群的抗药性提高了3—70倍。2000年泰国发现, 甜菜夜蛾对多杀菌素的敏感性:2龄幼虫下降85倍, 3龄幼虫下降58倍。同时发现, 甜菜夜蛾的Arizona种群 (2—3龄幼虫) 对多杀菌素的抗性提高了14—20倍, Florida种群的抗性提高了7.1—17倍, 而且抗性种群与敏感种群杂交得到的F1代其抗性增加了22倍[9]。

多杀菌素对昆虫存在快速触杀和摄食毒性, 通过刺激昆虫的神经系统, 导致非功能性肌肉收缩、衰竭, 并伴随颤抖和麻痹[10,11]。其作用机制是通过激活烟碱型受体使昆虫神经细胞去极化, 引起中央神经系统广泛的超活化。这种独特的作用结果和烟碱性乙酰胆碱受体被激活的结果相一致。目前尚未发现某类产品能以同方式作用于昆虫的神经系统。有关多杀菌素处理后昆虫的中毒症状和作用机理的研究, 徐志红和蒋志胜[12]进行了较为详细的综述, 在此就不再赘述。

多杀菌素在国外已经投入使用, 主要由美国陶氏益农公司 (Dow Agrosciences Company) 生产。商业化的品种有用于棉花上的Tracer誖、Laser誖, 用于蔬菜类的菜喜 (Success誖) 、Conserve誖和Spinor[13]。在我国登记的多杀菌素主要用于棉花上的“催杀” (多杀菌素48%悬浮剂) 和用于蔬菜上的“菜喜” (多杀菌素2.5%悬浮剂) 。

2.2 阿维菌素

阿维菌素 (avermectins, AVMs) 又称阿佛曼菌素, 是一种具有抗寄生虫活性的抗生素, 其产生菌是阿维链霉菌 (Streptomyces avermiti2lis) , 最初是1975年日本北里研究所 (KitasatoInstitute) 从日本静冈川奈市的一个土壤样品中分离得到的[14]。其结构图见图2。

阿维菌素是一种神经毒剂, 对螨类和昆虫具有胃毒和触杀作用。其机理是作用于昆虫神经元突触或神经肌肉突触的GABAA受体, 干扰昆虫体内神经末梢的信息传递, 即激发神经末梢放出神经传递抑制剂γ-氨基丁酸 (GABA) , 促使GABA门控的氯离子通道延长开放, 对氯离子通道具有激活作用, 大量氯离子涌入造成神经膜电位超级化, 致使神经膜处于抑制状态, 从而阻断神经末梢与肌肉的联系, 使昆虫麻痹、拒食、死亡。因其作用机制独特, 所以与常用的药剂无交互抗性。据报道, 除GABA受体控制的氯化物通道外, 阿维菌素还能影响其他配位体控制的氯化物通道, 如Ivermectin可以诱导无GABA能神经支配的蝗虫肌纤维的膜传导的不可逆增加。

阿维菌素作为生物农药的一种, 自发现以来, 已经受到越来越多的重视。其不但具备一般生物农药的特点, 而且它的化学结构新颖, 作用机制独特, 杀虫活性强, 杀虫谱广, 被誉为20年来抗寄生虫药物研究的重大突破。同时它也是目前生物农药中最受欢迎和较具市场竞争的产品之一[15]。美国Merck、Sharp、Dohme Agvet等公司最先将阿维菌素B1a+B1b用作杀虫杀螨剂。我国于1991年引入阿维菌素, 截至2005年7月, 全国近400家企业累计登记产品1268个厂次, 其中原药14个、单剂400个、复配制剂854个[16]。

阿维菌素杀虫范围非常广, 对棉花、蔬菜、果树上的害虫害螨效果十分明显。据报道, 阿维菌素对棉铃虫、菜青虫、小菜蛾、甜菜叶蛾、斜纹夜蛾、卷叶蛾、潜叶蛾等鳞翅目害虫, 以及美洲斑潜蝇、梨木虱、茶黄螨、红蜘蛛、白蜘蛛的防治效果较为明显, 而且可用于防治根结线虫、韭蛆等地下害虫[17]。

2.3 埃玛菌素

高效环境友好杀虫剂埃玛菌素 (甲氨基阿维菌素苯甲酸盐) 是在阿巴菌素的基础上经五步合成获得的衍生物, 具有很好的稳定性与水溶性, 对鳞翅目害虫具有极高的活性[18,19,20], 现已在世界近50个国家用于防治许多农作物和花卉害虫。其结构 (见图3) 及其作用机理与阿维菌素相似, 通过阻碍昆虫神经传输, 使昆虫麻痹不能正常活动而死亡。与阿维菌素相比, 其主要区别是增加了对鳞翅目的杀虫活性, 降低了对温血动物的毒性[21]。

2.4 浏阳霉素

浏阳霉素 (Polynactins) 是由灰色链霉菌浏阳变种 (Streptomyces grisenius var.liuyangensis) 所产生的杀螨农用抗生素, 具有大四环内酯类结构, 是经生物发酵而成的。其作用机制是导致寄主线粒体基本阳离子 (如K+) 的外泄, 而水分则有助于这种离子的泄漏。浏阳霉素对防治棉、茶、柑橘等多种作物上的螨类有良好的防治效果, 而且在潮湿环境下其效果更好[22]。

2.5 密灭汀

密灭汀 (Milbemectin) 是从一种土壤放线菌———吸水链霉菌Streptom yces hygroscopicus (Jensen) Waksman&Henric subsp.aureolacrimosus中分离获得的一种具有十六环内酯混合物。其作用机理与阿维菌素相似, 但其生物活性谱较阿维菌素窄, 而对各种螨类都有较高的防治效果[23]。

2.6 梅岭霉素

梅岭霉素 (Meilingmycin) 是从江西农业大学校园内油菜根际的一株链霉菌发酵液中筛选出的杀虫抗生素。该链霉菌的发酵液中含有多个活性成分, 其中A、B、C、D杀虫毒力较强。成分B就是梅岭霉素[24]。用梅岭霉素粗提纯物配成溶液对30多种昆虫和螨类进行了杀虫试甘薯天蛾、玉带凤蝶、扁刺蝗和黏虫对梅岭霉素最敏感, 另外, 梅岭霉素对线虫的作用也很强, 5 mg/L可100%杀死小杆线虫[25]。

3. 杀虫放线菌的展望

3.1 目前杀虫放线菌面临的问题

到目前为止, 链霉菌是放线菌中产生抗生素最多的菌种, 据报道, 从20世纪40年代后期到70年代, 每年由链霉菌产生的抗生素几乎呈现指数增长, 并在70年代达到最高峰, 80年代后期到90年代增加幅度下降[26]。目前已经发现的杀虫抗生素几乎都是从链霉菌属中发现的。这就要求研究工作者积极探索更有效的方法筛选和鉴定新的具有杀虫活性的抗生素。还有杀虫素进行工业化生产也有一些问题急需解决, 比如用于杀虫剂生产的阿维菌素菌株多为从自然界筛选的天然菌株, 虽然经过一些诱变异化, 但其基因产物表达水平受到细菌自身调节系统及毒素基因拷贝数的限制, 存在药效慢、杀虫谱相对较窄和稳定性差等制约。其工业化过程中还存在菌株的选择和生产成本高的问题, 大大限制了阿维菌素的推广应用。因此对于这些问题的顺利解决少不了相关的研究, 这也将成为未来关注的热点。

3.2 杀虫放线菌的前景

进入21世纪, 随着经济的发展和人民生活水平的不断提高, 人们的健康意识和环保意识大大加强。减少化学农药的使用, 采用绿色生物杀虫剂防治病虫已成为保护农业作物的主流。而放线菌所产生的具有杀虫活性的抗生素因其高效、低毒、安全、无残留、无公害的优点更备受青睐[27]。对于放线菌杀虫素的开发研究利用越来越多:我国蒲小明等人从链霉菌4138菌株中分离得到杀虫活性成分星形孢菌素, 室内生测结果表明:星形孢菌素对甜菜夜蛾三龄幼虫的作用方式主要为毒杀和拒食活性[28]。范永玲等人发现植物内生放线菌Lj20的发酵液对小菜蛾幼虫有较强的拒食作用, 对朱砂叶螨有较强的触杀作用和产卵忌避作用[29]。史赟从番茄植株根茎接合部分离得到1株有杀虫活性的植物内生放线菌St24, 其发酵液对小菜蛾幼虫具有较强的拒食作用, 选择性拒食率和非选择性拒食率分别为100%和97.86%[30]。

新型杀虫剂丁烯氟虫腈 篇7

1. 药剂特点

丁烯氟虫腈的化学名为3-氰基-5-甲代烯丙基氨基-1- (2, 6-二氯-4-三氟甲基苯基) -4-三氟甲基亚磺酰基吡唑, 纯品为白色粉末。熔点为172~174℃, 25℃水中的溶解度0.02克/升、乙酸乙酯中260.02克/升;常温下在酸、碱稳及中性介质中定。原药经口、经皮试验均低毒。5%乳油制剂的急性经口L D50为大鼠 (雄、雌) >4640毫克/公斤;急性经皮LD50 (雄、雌) >2150毫克/公斤;对蚕LD50>5000毫克/升;对蜜蜂高毒, 对鱼、家蚕低毒;对鸟中等毒或低毒。对人眼睛刺激较重, 对皮肤为弱致敏性。

2. 使用方法

丁烯氟虫腈是氟虫腈的低毒化衍生物, 对鳞翅目、蝇类和鞘翅目害虫有较高的杀虫活性, 对菜青虫、小菜蛾、螟虫、黏虫、褐飞、叶甲等具有高活性, 在0.8毫克/公斤即达到100%的致死率, 但对桃蚜、二斑叶螨无效。常用剂型为5%丁烯氟虫腈乳油、80%丁烯氟虫腈水分散粒剂、0.2%丁烯氟虫腈饵剂。防治二化螟, 在幼虫卵孵化盛期至低龄期施药, 每亩用5%丁烯氟虫腈乳油30毫升, 对水45公斤喷雾。防治甘蓝小菜蛾每亩用5%丁烯氟虫腈乳油20~40毫升对水50~60公斤稀释, 在低龄幼虫1~3龄高峰期喷雾, 为害严重的在施药后7天再次喷药。对作物安全, 未见药害发生。0.2%丁烯氟虫腈饵剂对卫生害虫蜚蠊具有优良防效, 杀虫彻底, 持效期长。使用时将适量0.2%丁烯氟虫腈饵剂撒于蜚蠊经常出没位置即可。

3. 注意事项