[实用新型]采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置

说明书

本实用新型提出了一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置，包括太阳能电池模块、蓄电池模块、LED阵列、恒流开关电源、嵌入式控制器和氙气灯管，所述太阳能电池模块与蓄电池模块相连接，蓄电池模块分别与驱动LED阵列的恒流开关电源相连接，恒流开关电源和氙气灯管电路均与嵌入式控制器相连接。本实用新型由蓝光LED、紫外光LED、黄光LED、闪光氙气灯组成高能复合发光体，在嵌入式控制器的控制下通过破坏蚜虫等害虫的视觉干扰害虫的生活达到防控害虫的效果；技术先进，大大提高了蚜虫等农作物害虫的防控效果，减少了农药引起的环境污染、农药残留等问题，提高了劳动效率，具有较好的环境效益和社会效益，是现代生态农业的进步。

技术领域

本实用新型涉及防控农作物害虫的技术领域，尤其涉及一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置。

背景技术

文献“昆虫趋光行为研究进展”指出，农作物害虫的视觉系统对其寻找食物、配偶、栖息场所及学习记忆等具有十分重要的意义，植蚜虫、植食性昆虫的寄主选择行为包括寄主定向、降落和接触3 个阶段，接触植物前的远距离定向主要受植物的光学特点影响。因此。在这一阶段，其视觉起着主导作用。昆虫视觉系统由2个子系统组成：复眼和视叶组成的主视觉系统和单眼感光辅助系统，研究表明，这两个子系统有着不同的功能（沈颖,尉吉乾,莫建初,王道泽,张莉丽.河南科技学院学报(自然科学版),2012,40(05):19-23.）。

例如蚜虫，又称腻虫、蜜虫，是一类植食性昆虫，隶属于半翅目（原为同翅目Hemiptera），包括蚜总科包括球蚜总科Adelgoidea和蚜总科Aphidoidea下的所有成员，也是繁殖最快的昆虫。蚜虫在世界范围内的分布十分广泛，主要分布在北半球温带地区和亚热带地区，热带地区分布很少。目前已经发现的蚜虫总共有10个科约4700余种，中国分布约1100种。蚜虫也是地球上最具破坏性的害虫之一，其中大约有250种是对于农林业和园艺业危害严重的害虫。

蚜虫等害虫视觉在其生存过程中具有重要作用，绝大部分农业害虫为复眼结构，复眼又由单眼组成。单眼均包含视网膜等组织，视网膜感光体细胞对紫外、蓝光、黄光比较敏感，将254～257nm的紫外LED、400-500nm蓝光、590nm黄光大功率LED组合成发光系统，产生的强光照作用于蚜虫等害虫单眼上，诱发单眼的角膜、视网膜细胞发生病变损害，由此破坏蚜虫等害虫的生活习性实现防控蚜虫等害虫的目的。文献“视网膜光损伤的防治研究进展”（国际眼科杂志 2009年11期，作者：赵玉萍；孙时英；牛建军；机构：新疆医科大学研究生学院；兰州军区乌鲁木齐总院眼科）中指出：光对视网膜的损伤能诱发活性氧自由基产生，使视网膜细胞处于氧化应激状态，从而造成细胞一系列损伤、凋亡、生物膜溶解和细胞坏死,导致感光细胞的凋亡和视网膜变性，引发眼病，甚至导致视力丧失。

文献“钙离子在蓝光诱导人视网膜色素上皮细胞凋亡中的作用机制研究”（徐妍；遵义医学院，眼科学2017，硕士）探讨了蓝光诱导人视网膜色素上皮（retinal pigmentepithelial cells，RPE）细胞凋亡过程中蓝光可诱导人RPE细胞凋亡，出现典型的细胞凋亡核型变和胞内线粒体损伤。蓝光照射后可引起RPE细胞膜L-型钙通道α1C、α1D、α1F亚基的mRNA表达增高，细胞内Ca2+荧光强度及PKC活性不同程度增强，且胞内Ca2+浓度及PKC活性呈正相关关系。与此同时，蓝光照射后RPE细胞线粒体膜电位（ΔψM）明显下降，Cyt C大量释放，促凋亡因子Bax与抑凋亡因子Bcl-2、Bcl-xl比值下调，触发caspase-9蛋白相对表达量增加，最终诱导细胞凋亡。农作物害虫复眼中的单眼组成和人类似，因此，也可以用害虫视网膜敏感蓝光进行作用来破坏其视觉。