红网背后的科学:生态友好农业的新曙光

红网背后的科学:生态友好农业的新曙光

改变常用农用网的颜色可以减少虫害对九条韭菜田的伤害。

根据一项新的研究,红网比典型的黑网或白网更能远离常见的农业害虫。

研究人员试验了红色、白色、黑色和组合色网对阻止洋葱蓟马食用九条韭菜(也称为威尔士洋葱)的作用。在实验室和现场测试中,红网在阻止昆虫方面明显优于其他颜色。此外,在田间试验中,部分或全部被红网覆盖的洋葱作物所需的杀虫剂比完全未覆盖的田地所需的杀虫剂少 25-50%。

 

将农网从黑色或白色改为红色有助于减少农药的使用及其对环境的相关负面影响,同时支持更可持续和更有效的农业实践。

合成杀虫剂对环境的影响

害虫对任何园丁来说都是一场噩梦。新鲜芽一出现,就被蚜虫、甲虫和其他寻找美味零食的虫子覆盖。

虽然合成杀虫剂被广泛用于控制花园和农作物上的害虫,但众所周知,许多杀虫剂会通过渗入土壤和水源,并毒害植物、野生动物和无害昆虫,从而对自然环境造成破坏。一些害虫也对化学品产生了抗药性,因此农民已经没有选择使用什么,需要更频繁地施用。

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实验中使用的威尔士洋葱类型是一种叫做Kujo negi的品种。这些洋葱是京都地区的传统蔬菜,也是当地烹饪的主食。图片来源:2024 Tokumaru 等人/科学报告

颜色在害虫防治中很重要

农用蚊帐是保护农作物和减少杀虫剂使用的另一种方法。当您经过果园或菜地时,您可能会看到典型的白色、黑色或蓝色网状温室。就像床上的蚊帐一样,它们在物理上可以防止昆虫进入庄稼。认为这些网最重要的特征是网格中孔的大小是有道理的。洞越小,昆虫必须进入的虫子就越小。然而,京都府林水产中心和东京大学的一个研究小组发现,网的颜色可能起到更重要的威慑作用。

“我们测试了网眼尺寸大于昆虫体的红网,但仍然比其他网眼尺寸较小的传统黑色或白色网更有效。这种’光学害虫防治’依靠昆虫色觉的性质来驱赶害虫,“东京大学农业与生命科学研究生院的Masami Shimoda教授解释说。“大多数昆虫的眼睛里没有红色的感光器,它们很难看到红色,所以我们觉得很奇怪,一种看不见的颜色可以用来控制它们。

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洋葱蓟马通过破坏叶子和传播疾病来破坏各种重要作物(包括威尔士洋葱、卷心菜、土豆、甜瓜、南瓜、草莓、棉花等)。图片来源:2024 Tokumaru 等人/科学报告

该团队专注于一种害虫,洋葱蓟马(Thrips tabaci)。这种昆虫对杀虫剂具有很强的抵抗力,通过食用它们和传播有害病毒,对全世界一系列重要作物造成广泛损害。研究人员在三种目尺寸(2毫米,1毫米和0.8毫米)下测试了三种颜色组合的红网(红白,红黑和红红)。他们还在实验室和现场测试了相同尺寸的典型黑、白和黑白组合网。

红网超越害虫防治的优势

总体而言,所有含有红色纤维的网在阻止洋葱蓟马方面的表现明显优于黑网或白网。在第二项户外试验中,研究人员测试了红红网在不同覆盖水平下的有效性:无覆盖、完全覆盖、仅顶部和仅侧面。由于该地区爆发了洋葱蓟马,因此使用了杀虫剂。完全覆盖的地块需要最少的杀虫剂,并生产出具有高商业价值的洋葱。与完全覆盖的地块相比,只有天花板或侧面覆盖的地块需要额外施用一次杀虫剂。与完全未覆盖的地块相比,红网地块总体上减少了25-50%的杀虫剂施用次数。

“这些新的红网比杀虫剂更贵,但它们很经济,因为它们可以使用多年。它们在控制害虫方面也非常有效,而无需喷洒杀虫剂,“下田说。“我的梦想是,将来我们可以制作出看起来不红的红网——至少在人眼看来不是红色的,但它们对害虫也有同样的影响。希望这将降低制造成本,我们可以找到提高耐用性的方法。

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研究人员测试了光谱反射率,即不同网络反射的光的波长。在长度超过600纳米(十亿分之一米)的波长下,我们看到橙色到红色。由于红网的光谱反射率较高,研究小组考虑了对洋葱蓟马的威慑作用是否可能是由于这些较长的波长刺激了昆虫眼睛中的某些受体。图片来源:2024 Tokumaru 等人/科学报告

除了减少洋葱蓟马的侵扰外,红网的另一个优点是,因为它们依赖于颜色而不是网眼大小,所以它们可以有更大的孔。这提高了透气性,减少了真菌感染的机会,并改善了阳光的获取。此外,由于更好的气流,温室内的温度不会变得那么高,使农民更容易在室内工作。

可持续农业的未来

“如果消费者对这种可持续农业感兴趣,并且使用更少的化学农药,我毫不怀疑这种简单而有效的解决方案将广泛传播,”下田说。“我的家人从江户时代(17世纪)开始就是全职农民,我自己也喜欢小规模种植蔬菜和水果,尽管害虫可能会使它变得具有挑战性。自己种植水果和蔬菜并新鲜食用是非常值得的。

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