CN101147478B - 厘米波温控热杀灭植物害虫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业环保型杀灭害虫的技术领域，具体涉及一种高功率厘米波温控热杀灭植物害虫的方法，该方法采用高功率厘米波发射系统定向发射 出厘米波直接辐照植物，其中辐照的次数至少为二次，所发射的厘米波的频率范围是10-35GHz，可以在很短的时间内快速杀灭害虫，而对周围环境无明显的影响，对植物的伤害影响最小，相比化学农药灭虫而言，特点是环保、可重复使用、快速、高效，且由于只消耗电能而成本低廉，使用和操作方便，具有广谱杀虫能力。
Description
技术领域
本发明属于农业环保型杀灭害虫的技术领域，具体涉及一种高功率厘米波温控热杀灭植物害虫的方法。
背景技术
根据中国科学院我国生物防治科技持续发展的动因分析，目前我国每年需使用价值达90亿元的30万吨的农药来消灭面积达千万公顷的农作物虫灾，如此大量的农药中实际发挥灭虫效应的仅占5％，而95％以上的农药流失到空气、土壤、水域之中造成大范围环境污染，严重影响我国的农、畜、水产品的质量，农药进入人体逐渐积累是诸多疑难疾病的重要诱因。
20世纪80年代中期以来，虫害防治的重点是采用天敌控制虫害，但是仍有许多天敌由于对环境适应范围太窄，对农药的反应比害虫更敏感，或对虫害控制作用太缓慢等原因，难以在可持续虫害控制中发挥重要作用。大量使用农药消灭害虫也造成了害虫天敌的死亡，破坏了生态平衡，使次要害虫上升为主要害虫，更加剧了虫灾的发生频率。而采用天敌控制虫害效能有限，抗虫转基因植物研究进展又远不能满足当前杀灭虫害的要求。为此，国际粮农组织正在积极呼吁开发新型、有效、安全、无污染的害虫防治技术以应对全球虫灾。本发明是环保型害虫杀灭方法
微波热效应可造成生物体新陈代谢紊乱、水分快速蒸发、蛋白质变性等，从而达到快速杀虫的效果。微波加热具有穿透力强、热惯性小、选择性强、速度快、无污染等特点，所以微波热效应应用于检验检疫除害、档案材料的杀菌灭虫防霉，粮食储藏，食品加工和灭菌，竹料的干燥与杀虫等许多方面。
关于微波杀虫的专利申请，2003年公告的中国专利“一种微波电磁场辐射能杀虫机(专利号为01273962.6)”，采用微波频率为915-2450MHz，由于使用的微波频率较低，微波能量穿透深度较大(大于1cm)，而害虫幼虫的尺寸在mm量级，因此使用该频率范围杀虫效果不佳。另外杀灭害虫的机理 为电磁波生物热效应，即害虫个体吸收了微波能量使得体温迅速升高而死亡，蔬菜和作物中也含有大量的水分，辐照过程中同样吸收了大量的能量而温度升高，从而造成作物等的损伤甚至死亡，所以该装置和方法不适用于杀灭植物中的害虫。2003年公告的中国专利“微波除草灭菌法及微波除草杀虫灭菌机(专利号02129628.6)”，集除草、杀虫、灭菌于一体，虽然杀灭了害虫但是也损伤了草坪等绿色植物，因此也不适用于杀灭植物中的害虫，仅仅适用于在农作物耕种前杀灭土壤中的害虫幼虫及卵和杂草的种子。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种高功率厘米波温控热杀灭植物害虫的方法，该方法在一定功率范围内，通过至少两次的辐照，在杀灭害虫的同时植物损伤最小，使其可以在短时间内恢复，在保护环境和保证人员安全的同时，没有任何残留。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种高功率厘米波温控热杀灭植物害虫的方法，其特征在于该方法采用高功率厘米波发射系统定向发射出厘米波直接辐照植物，其中辐照的次数至少为二次，所发射的厘米波的频率范围是10-35GHz。
每次辐照，植物表面温度达到50-60℃时，停止辐照。
所述至少两次辐照之间的时间间隔为5-15秒。
本发明的优点是，高功率厘米波可以在很短的时间内快速杀灭害虫，而对周围环境无明显的影响，对植物的伤害影响最小，相比化学农药灭虫而言，它具有如下优点：环保、可重复使用、快速、高效，且由于只消耗电能而成本低廉，使用和操作方便，具有广谱杀虫能力。
附图说明
附图1本发明实施例实施示意图；
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1所示，图中符号1-10分别表示：厘米波发射系统1、高压指示表 和调节旋钮2、电流指示表3、功率调整旋钮4、厘米波发射开关5、波导6、喇叭天线7、电磁波8、草坪9、草坪中的害虫10。
实施例用于草坪杀虫具体操作步骤如下：
第一步建立厘米波辐射系统(包括非接触式测温设备的设置)，根据害虫个体大小，适当选择系统频率10-35GHz；
第二步打开厘米波辐射系统电源，调整调节旋钮2和功率调整旋钮4，打开厘米波发射开关5，定向发射厘米波直接辐照草坪，同时监控草坪温度变化；
第三步当草坪温度达到50-60℃，关闭厘米波发射开关5，停止辐照；
第四步5-20s后再次打开厘米波发射开关5，定向发射厘米波直接辐照草坪，草坪温度再次达到50-60℃；
第五步如此间隔辐照1-2次，辐照结束。
这一过程至少可以使得草坪中的害虫死亡率达到80％以上，而草坪的损伤率达到30％以下且可以恢复。
具体效果如下：
实施例1：
启动厘米波发射系统，调整其输出功率，发射厘米波，同时用红外测温仪远距离测量辐照处草坪的表面温度，当草坪表面温度达到约55℃时停止辐照，10s后再次发射厘米波，红外测温仪测量辐照处草坪的表面温度，当草坪表面温度再次达到约55℃时结束辐照，当这一操作过程完成后，草坪上的害虫死亡率达到了95％，而观察发现草坪损伤为22％，辐照后7天草坪完全恢复。
实施例2：
启动厘米波发射系统，调整其输出功率，发射厘米波，同时用红外测温仪远距离测量辐照处草坪的表面温度，当草坪表面温度达到约50℃时停止辐照，10s后再次发射厘米波，红外测温仪测量辐照处草坪的表面温度，当草坪表面温度再次达到约50℃时结束辐照，当这一操作过程完成后，草坪上的害虫死亡率达到了80％，而观察发现草坪损伤为12％，辐照后5天草坪完全恢 复。
实施例3：
启动厘米波发射系统，调整其输出功率，发射厘米波，同时用红外测温仪远距离测量辐照处草坪的表面温度，当草坪表面温度达到约60℃时停止辐照，当这一操作过程完成后，草坪上的害虫死亡率达到了86％，而观察发现草坪损伤为9.5％，辐照后15天草坪完全恢复。
上述实施例列举了辐照过程中草坪表面达到不同温度时的操作过程和效果。具体应用中，可以根据不同的环境(如风速、温度等)的变化适当调整温度和辐照间隔次数，从而达到有效杀虫又不至于草坪严重受损的效果。
实践证明利用f＝10-35GHz的微波杀虫效果很好。厘米波的发射频率可以根据虫体的大小选择：对于较大的虫体，可选用较低的频率；较小虫体可选用较高的频率。
Claims (2)
1.一种厘米波温控热杀灭植物害虫的方法，其特征在于该方法采用厘米波发射系统定向发射出厘米波直接辐照植物，其中辐照的次数至少为二次，所发射的厘米波的频率范围是10-35GHz，每次辐照，植物表面温度达到50-60℃时，停止辐照。
2.根据权利要求1所述的一种厘米波温控热杀灭植物害虫的方法，其特征在于，所述至少两次辐照之间的时间间隔为5-15秒。
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