

【智网文摘】利用振动信号控制害虫的新设备
2024-05-19
20240519
来自委内瑞拉国民报(El Nacional)科技专栏
科学家们发明了一种新型电子装置,该装置有望通过复制吸谷类臭虫用来交流的振动信号,以控制它们对农业作物如大豆、玉米、小麦和豆类等造成的损害。这个想法是通过模仿这些信号,将它们引诱到一个附带的陷阱中。
这项新技术由巴西农业研究公司(Embrapa)和马托格罗索州大学的研究人员开发,是他们多年来观察臭虫行为、特别是在臭虫繁殖阶段的一个非常奇特的方面的结果。研究人员观察到,在自然界中,臭虫通过信号交流来寻找配偶,以便交配和繁殖。
在这一长距离通信的初始阶段(可达100米),信息素是主要的交流和吸引机制。随后,昆虫开始发出振动信号,以表示“我在这里”。这种振动表明它们所在的确切位置,而植物则是传播振动信号的媒介。有趣的是,不同的雌性和雄性可能会对同一个信号作出反应。
“我们利用了昆虫的两种吸引源:信息素和振动,”Embrapa 公司遗传资源和生物技术半生物化学实验室的生物学家劳尔·阿尔贝托·劳曼(Raul Alberto Laumann)向科学与发展网(SciDev.Net)解释说,他是该技术开发团队的成员之一。
这样,接受信号的昆虫首先被信息素的“气味”吸引,然后被振动信号吸引,认为这是指示信号发送者位置的信号。
据这位生物学家说,这两种诱饵的使用可以监测昆虫的数量,告知农民这些昆虫是否会对他们的作物造成损害,并帮助他们决定采用何种控制方法。
“虫害和毛虫是大豆作物的主要害虫。针对后者有多种防治方法,包括转基因植物和微生物生物防治。但臭虫防治仍然依赖杀虫剂。寻找侵蚀性较小且对环境安全的方法来替代这些物质是一项重大挑战。
“研究的重点一直是寻找对环境和人类健康没有影响的替代害虫管理方法,如杀虫剂,”劳曼表示。
圣保罗大学路易斯·德·凯罗斯农学院化学生态学和昆虫行为学专家何塞·毛里西奥·西蒙斯·本托(José Maurício Simões Bento)昆虫学家说,能够替代杀虫剂是这项创新的优点之一。
但是,巴西的大豆作物种植面积是非广阔,超过 4500 万公顷。因此,这位研究员不禁开始质疑:面临如此高的成本,在大规模种植园安装这种设备在经济上是否可行。
“该设备必须放置在植物中才能产生振动。因此,问题在于是否有必要在所有植物中安装该设备,因为通信是在植物中而不是在环境中进行的。”劳曼总结说。
劳尔·阿尔贝托·劳曼解释说,他们的想法是将与该装置相关的诱捕器放置在田间的特定位置。
在他们正在进行的实地工作中,巴西农业研究公司的研究人员每五公顷放置一个诱捕器。研究人员解释说,将对捕获的昆虫进行量化,并利用数学模型对大规模种植园的昆虫数量进行估算,将诱捕器中捕获的昆虫与田间的昆虫密度联系起来。
据劳曼介绍,这项新技术可以与其他控制方法结合使用,比如使用寄生虫,即攻击和寄生其他昆虫的昆虫。就臭虫而言,主要的寄生虫是以虫卵为食物的卵寄生虫。
该专利于 2023 年 12 月在国家工业产权局申请,但尚未在市场上销售。研究人员正在寻找合作伙伴,即致力于开发自动诱捕器的公司。
“我们相信,自动计算捕获昆虫的可能性将使这些诱捕器成为虫害综合防治的基本工具。”劳曼总结道。
编辑:杨修慧
校对:盛枫茹
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