探析利用微博照射法灭杀温室大棚内地老虎等地下害虫

　　在农业生产中，目前防治地老虎的措施主要有如下几种方法：一是人工机械捕杀。早春清除菜田及周围杂草，同时把田埂阳面土层铲掉3 cm左右，可以有效降低化蛹量，防止地老虎成虫产卵。清晨在被害苗株的周围，找到潜伏的幼虫，每天捉拿，坚持10～15 天，此法虽有一定效果，但捕杀不彻底，费工费时，工作量大。二是物理诱杀法。配制糖醋液诱杀成虫；利用黑光灯诱杀成虫；在菜苗定植前，选择地老虎喜食的灰菜、刺儿菜、苦荬菜等杂草堆放诱集地老虎幼虫，然后人工捕捉。这几种方法虽然无污染，但杀虫缓慢，并且捕杀不彻底。三是毒饵诱杀法。配制毒饵，播种后即在行间或株间撒施，以此诱杀地老虎、蝼蛄等多种地下害虫。此法虽捕杀效果好，但毒饵中的毒药使用量不好掌握，量少捕杀效果不好，量多会造成残留，危害农作物，且对人畜健康也存在安全隐患。四是化学防治法。该法杀菌效果好，易于实施，这是目前人们使用最多的方法，但这些剧毒农药在应用时，既会对使用者产生安全问题，又会造成农药残留，影响产品品质，同时随着地老虎幼虫抗药性的增加，人们使用的农药量也越来越大，会造成严重的环境污染，还严重危害人畜健康，因此国家发布了许多限制使用化学农药的法规。 
　　鉴于目前地老虎存在的问题，迫切需要寻求一种既灭杀效果好，又节能环保无污染的，且成本低、操作简便的灭杀地老虎的方法。本研究是提供一种用微波技术的热效应和非热效应共同作用来灭杀地老虎的方法，它采用纯物理方法灭杀地老虎，灭杀效果好、且节能环保，对环境、人、畜无污染、成本低、操作简便，使地老虎的灭杀率达到100%。
 
　　1 微波工作原理 
　　介质材料是由极性分子和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向，而在高磁场的作用下，这些取向按交变磁场的频率不断变化，此过程造成分子的运动和相互摩擦，从而产生热量[2-3]。此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高。如果用微波能照射地老虎，微波就会使地老虎产生热效应，土壤中的水分也会因相互摩擦而产生大量热量，两者热能的叠加使地老虎受到了致命打击。同时在微波电磁场的作用下，地老虎体内的一些分子将会产生变形和振动，使细胞膜功能受到影响，甚至导致细胞膜破裂，失去生理功能，产生非热效应而杀死地老虎。 

　　2 微波照射法的优点 
　　一是达到了用“微波能”灭杀地老虎的目的。二是该灭杀方法，是一种节能环保无污染的方法。可以替代化学农药灭杀地老虎的方法，避免了施药的繁琐，保证了人们的身体健康。三是仅照射几分钟时间就可以灭杀地老虎，具有高效、快速的特点。四是该机器成本低，便于产业化。五是由于采用了常用的磁控管，设备造价低，便于推广。六是该方法在杀灭地老虎的同时，不会对植物造成影响，具有很好的经济和社会效益，值得广泛应用和推广。七是大部分地下害虫的防治和地老虎的防治基本类似，只要掌握了地下害虫的生长特点和生活习性都可以使用微波照射法进行灭杀。 

　　3 具体实施过程 
　　当发现植株地上部分瘦弱、长势不良、叶片枯黄萎蔫有虫孔或者幼苗齐地面处被咬断而萎蔫枯死时，说明有虫害发生，确定地老虎存在，可以使用灭杀地老虎的微波照射机进行灭杀。选择照射的土壤容积含水量为15%～24%时进行，随着水分含量的增加，照射时间相应延长。选择所用微波的频率为2 000 ～3 000 MHz，优选2 450 MHz。选择所用微波的强度为1 kW照射300～800 cm2。为了防止微波泄露，确保人身安全，将微波照射的金属腔体插入地下1～3 cm。人与机器距离大于60 cm。依据地老虎的生物学特性，工艺选择的微波照射区域为：以植株病害部位为中心，5～15 cm的范围。微波照射地老虎完成时，土壤温度不得高于50 ℃。为了增加微波灭杀地老虎的非热效应，减少热效应对植物生长的影响，选用间歇照射方式。其程序是：开启微波发射器照射60～80 s，停止30～40 s，再重复照射2次，每次均照射60～80 s；2次照射之间停止30～40 s，然后用红外线测温仪检测被照射树干表面温度。 

　　4 灭杀效果 
　　本研究小组在种植西红柿的3个蔬菜温室大棚中对西红柿幼苗进行了灭杀地老虎的试验，该西红柿幼苗约70%被地老虎侵染，苗上出现大量虫孔，扒开土壤检测，地老虎潜入地下3～15 cm处，采用此方法将有虫害的幼苗置于微波照射机的微波照射腔内，开启微波发射器60 s停止，检查地老虎约31%死亡，再开启微波发射器60 s停止，检查地老虎约70%死亡，第3次开启微波发射器照射60 s，检查地老虎虫体暴裂，全部死亡。用红外线测温仪检测被微波照射后的树干表面温度为48 ℃，连续观察被照射植物5 d，西红柿幼苗生长全部正常。重复上述试验方法，检查地老虎死亡率均为100%，并对植物生长无任何影响。 
　　本研究中微波照射机中使用的微波发射器、控制器、电源及未详述技术均为公知技术。本研究所述的照射机为了适用不同的植物，直径设计成多个尺寸，可以改变。