一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术由蓝光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。

A plant protection device using physical optics to prevent and control crop pests

The invention provides a plant protection device for preventing and controlling crop pests by means of physical optics, including solar cell module, storage battery module, LED array, constant current switching power supply, embedded controller and xenon lamp tube. The solar cell module is connected with storage battery module, and the storage battery module is respectively connected with driving LED array. The constant current switching power supply and the xenon lamp circuit are connected with the embedded controller. The invention is composed of blue light LED, ultraviolet light LED, yellow light LED and flash xenon lamp, which can prevent and control pests by destroying the visual interference of aphids and other pests under the control of an embedded controller. The problems of environmental pollution and pesticide residue caused by pesticides have improved labor efficiency, and have better environmental and social benefits. It is the progress of modern ecological agriculture.

【技术实现步骤摘要】
一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置
本专利技术涉及防控农作物害虫的
，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。
技术介绍
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（retinalpigmentepithelialcells，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，CytC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。文献“人工光防控植物病虫害的技术”（山田真，夏晨，松下电工照明事业总部照明综合技术中心，中国照明电器2014,03,40-44）提出：人在观看事物时，通过能感受红、绿、蓝三原色的视觉细胞来感知颜色。昆虫的视觉与人眼的视觉截然不同的是，它感知的是紫外线。昆虫利用紫外线寻找有饵的场所，确定自己的位置等等，紫外线在昆虫的生活中具有重要作用。也提出（1）使用紫外线（UV-A）灯的光引诱捕虫技术，依据Bickford的趋光曲线开发出的人工光防虫技术。常采用易于引诱昆虫的灯光波长来高效地引诱害虫，再配合黏着剂、水盘、电击装置等构成捕虫器。但是这种方法存在的问题是会大量引诱益虫（害虫的天敌）及其他无害的昆虫。而且，尤其是露地栽培中使用时，需要注意可能会将苗圃以外的非诱杀害虫也吸引过来。（2）黄光对害虫活动性的抑制作用，采用蓝光（波峰470nm）和黄光（波峰580nm）时明适应反应的时间较短，这些波长对防治害虫是有效的。但实际在果树园中，蓝光的诱虫性很强，它不光引诱吸汁夜蛾，还能轻易地吸引其他昆虫。黄光防蛾灯可在低照度下达到防虫效果（空间平均照度1~2lx）。（3）LED短波长光源出现后，在同等辐射强度下，545nm附近的光具有更好的害虫活动性抑制效果。另外，虽然500nm以下的波长也能削弱害虫活性，它还可能吸引防除对象以外的昆虫。（4）提出了利用人工光的植物疾病防控技术，植物病症的80%以上是由丝状菌（霉菌、菌类）引起的，其他原因还有细菌、病毒、类病毒、植物菌原体、线虫、原虫。地球上的丝状菌有十几万种，几乎都是腐生菌，其中约8000种是植物病原菌。用发光峰在280~320nm紫外区的光照射作为外因，对草莓病害(白粉病)的防控。常用的防治策略与方法：1、化学方法：分为苗蚜和穗蚜两个危害阶段，应采取“挑治苗蚜、主治穗蚜”的策略。当田间百株蚜量达500头、益害比大于1：500时，每亩用25%蚜螨清乳油50毫升，或吡虫啉系列产品1500～2000倍液喷雾，10%的蚜虱净60-70克；20%的吡虫啉2500倍液；25%的抗蚜威3000倍液喷雾防治。麦蚜对吡虫啉和啶虫脒产生抗药性的麦区不宜单一使用药剂，可与低毒有机磷农药合理混配喷施。2、生物方法：培养蚜虫的天敌如瓢虫、食蚜蝇、草蛉、蜘蛛、蚜茧蜂等，其中以瓢虫及蚜茧蜂最为重要。3、物理方法：1）黑光灯：大多是紫外线黑光灯诱虫，产生330-400nm的紫外光波，然后再采用高压电场或化学方法等方式灭杀具有趋光性的害虫，主要在晚上发挥起到作用，白天因为太阳光的影响。原理是因为昆虫的复眼对波长254～257nm的紫外线辐射非常敏感，尤其是飞翔的昆虫如飞蛾、蝗虫、螳螂、蚊蝇等，昆虫对辐射的视觉光谱灵敏度曲线变化。2）太阳能灭虫灶：申请号200710193798.6的专利公开了一种太阳能灭虫灶，涉及农业虫害防治的器械领域。根据蚜虫的生物特征，利用太阳能诱杀飞迁的蚜虫减少蚜虫的数量抑制蚜虫的繁殖速度;结合天敌的捕食消灭蚜虫，以达到生态平衡的目的。主要由一块聚光板、诱杀板和虫体收集皿构成；聚光板是一个弧型的反射聚光镜，其弧度把直射的太阳光反射形成聚焦光，聚集在诱杀板的C面上。诱杀板的D面涂成黄色，用以引诱蚜虫的附着，C面被涂面黑色，用反光镜面汇聚太阳能，以便于吸收反射聚焦光，致使诱杀板的温度上升到足以使蚜虫丧生、或丧失飞行能力，用热量烧死黄色色板诱惑来的蚜虫，以达到杀灭蚜虫的目的。3）温室专用杀虫灯：申请号200910052306.0的专利一种温室专用杀虫灯，属诱捕领域，包括构成灯体的单色光LED灯，其特征是在单色光LED灯周围设置反射光波长为一特定光谱范围的单色光板，其单色光LED灯为针对温室鳞翅目类害虫有选择性吸引作用的单色LED灯，单色光板为对同翅目蚜虫、粉虱类害虫有吸引功效的单色黄板和/或对缨翅目蓟马类害虫有选择性吸引作用的单色蓝板；在单色光板的表面设置粘虫胶层。该专利技术有效的解决了现有杀虫灯杀虫方式单一、破坏原有生态环境等不足，具有较高的杀虫效率，尤其对特定种类的靶标害虫具有极好的引诱和灭杀功效，经济实用，害虫对此不会产生抗性，利于保护生态环境,安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置，其特征在于，包括太阳能电池模块（1）、蓄电池模块（2）、恒流开关电源、LED阵列、嵌入式控制器（10）、高压闪光灯电路（11）和氙气灯管（7），所述太阳能电池模块（1）与蓄电池模块（2）相连接，蓄电池模块（2）通过恒流开关电源与LED阵列相连接，嵌入式控制器（10）与恒流开关电源和高压闪光灯电路（11）相连接，高压闪光灯电路（11）与氙气灯管（7）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置，其特征在于，包括太阳能电池模块（1）、蓄电池模块（2）、恒流开关电源、LED阵列、嵌入式控制器（10）、高压闪光灯电路（11）和氙气灯管（7），所述太阳能电池模块（1）与蓄电池模块（2）相连接，蓄电池模块（2）通过恒流开关电源与LED阵列相连接，嵌入式控制器（10）与恒流开关电源和高压闪光灯电路（11）相连接，高压闪光灯电路（11）与氙气灯管（7）相连接。2.根据权利要求1所述的采用物理光学方法防控农作物害虫的植保装置，其特征在于，所述LED阵列包括蓝光LED阵列（5）、黄光LED阵列（6）和紫外光LED阵列（8），所述恒流开关电源包括恒流开关电源I（3）、恒流开关电源II（4）和恒流开关电源III（9），恒流开关电源I（3）与蓝光LED阵列（5）相连接，恒流开关电源II（4）与黄光LED阵列（6）相连接，恒流开关电源III（9）与紫外光LED阵列（8）相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平川，高国红，赵高丽，宋军平，白巧灵，苏文芝，侯丽敏，马国峰，刘春霞，李咚，杨俊红，张洒，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南,41