[發明專利]一種采用物理光學方法防控農作物害蟲的植保裝置

在審

• 申請號: 201810396514.1
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108450214A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張平川;高國紅;趙高麗;宋軍平;白巧靈;蘇文芝;侯麗敏;馬國峰;劉春霞;李咚;楊俊紅;張灑
• 申請（專利權）人: 河南科技學院
• 主分類號: A01G13/10
• 分類號: A01G13/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨;栗改

本發明提出了一種采用物理光學方法防控農作物害蟲的植保裝置，包括太陽能電池模塊、蓄電池模塊、LED陣列、恒流開關電源、嵌入式控制器和氙氣燈管，所述太陽能電池模塊與蓄電池模塊相連接，蓄電池模塊分別與驅動LED陣列的恒流開關電源相連接，恒流開關電源和氙氣燈管電路均與嵌入式控制器相連接。本發明由藍光LED、紫外光LED、黃光LED、閃光氙氣燈組成高能復合發光體，在嵌入式控制器的控制下通過破壞蚜蟲等害蟲的視覺干擾害蟲的生活達到防控害蟲的效果；技術先進，大大提高了蚜蟲等農作物害蟲的防控效果，減少了農藥引起的環境污染、農藥殘留等問題，提高了勞動效率，具有較好的環境效益和社會效益，是現代生態農業的進步。

技術領域

本發明涉及防控農作物害蟲的技術領域，尤其涉及一種采用物理光學方法防控農作物害蟲的植保裝置。

背景技術

文獻“昆蟲趨光行為研究進展”指出，農作物害蟲的視覺系統對其尋找食物、配偶、棲息場所及學習記憶等具有十分重要的意義，植蚜蟲、植食性昆蟲的寄主選擇行為包括寄主定向、降落和接觸3 個階段，接觸植物前的遠距離定向主要受植物的光學特點影響。因此。在這一階段，其視覺起著主導作用。昆蟲視覺系統由2個子系統組成：復眼和視葉組成的主視覺系統和單眼感光輔助系統，研究表明，這兩個子系統有著不同的功能（沈穎,尉吉乾,莫建初,王道澤,張莉麗.河南科技學院學報(自然科學版),2012,40(05):19-23.）。

例如蚜蟲，又稱膩蟲、蜜蟲，是一類植食性昆蟲，隸屬于半翅目（原為同翅目Hemiptera），包括蚜總科包括球蚜總科Adelgoidea和蚜總科Aphidoidea下的所有成員，也是繁殖最快的昆蟲。蚜蟲在世界范圍內的分布十分廣泛，主要分布在北半球溫帶地區和亞熱帶地區，熱帶地區分布很少。目前已經發現的蚜蟲總共有10個科約4700余種，中國分布約1100種。蚜蟲也是地球上最具破壞性的害蟲之一，其中大約有250種是對于農林業和園藝業危害嚴重的害蟲。

蚜蟲等害蟲視覺在其生存過程中具有重要作用，絕大部分農業害蟲為復眼結構，復眼又由單眼組成。單眼均包含視網膜等組織，視網膜感光體細胞對紫外、藍光、黃光比較敏感，將254～257nm的紫外LED、400-500nm藍光、590nm黃光大功率LED組合成發光系統，產生的強光照作用于蚜蟲等害蟲單眼上，誘發單眼的角膜、視網膜細胞發生病變損害，由此破壞蚜蟲等害蟲的生活習性實現防控蚜蟲等害蟲的目的。文獻“視網膜光損傷的防治研究進展”（國際眼科雜志 2009年11期，作者：趙玉萍；孫時英；牛建軍；機構：新疆醫科大學研究生學院；蘭州軍區烏魯木齊總院眼科）中指出：光對視網膜的損傷能誘發活性氧自由基產生，使視網膜細胞處于氧化應激狀態，從而造成細胞一系列損傷、凋亡、生物膜溶解和細胞壞死,導致感光細胞的凋亡和視網膜變性，引發眼病，甚至導致視力喪失。

文獻“鈣離子在藍光誘導人視網膜色素上皮細胞凋亡中的作用機制研究”（徐妍；遵義醫學院，眼科學2017，碩士）探討了藍光誘導人視網膜色素上皮（retinal pigmentepithelial cells，RPE）細胞凋亡過程中藍光可誘導人RPE細胞凋亡，出現典型的細胞凋亡核型變和胞內線粒體損傷。藍光照射后可引起RPE細胞膜L-型鈣通道α1C、α1D、α1F亞基的mRNA表達增高，細胞內Ca2+熒光強度及PKC活性不同程度增強，且胞內Ca2+濃度及PKC活性呈正相關關系。與此同時，藍光照射后RPE細胞線粒體膜電位（ΔψM）明顯下降，Cyt C大量釋放，促凋亡因子Bax與抑凋亡因子Bcl-2、Bcl-xl比值下調，觸發caspase-9蛋白相對表達量增加，最終誘導細胞凋亡。農作物害蟲復眼中的單眼組成和人類似，因此，也可以用害蟲視網膜敏感藍光進行作用來破壞其視覺。