利用振動方式防治病蟲害與建立作物栽培技術

研究背景

隨著對永續農業生產技術需求的增長，日本九州大學及其他六個研究單位共同展開了針對昆蟲對振動和聲音反應的研究。這項研究旨在探索利用振動技術來防治病蟲害，特別是針對番茄和香菇等作物的白粉蝨和蕈蚋。

研究成果

  1. 振動技術的應用

    • 研究證實，利用振動可以有效控制白粉蝨和蕈蚋的密度，從而減少對作物的損害。
    • 此外，振動技術還能促進作物的授粉，進一步提高產量。研究顯示，使用振動的番茄在粉蝨密度下降的效果上優於未使用振動的番茄。

  2. 番茄與白粉蝨的互動

    • 白粉蝨是造成蔬菜和觀賞植物農損的主要害蟲，具有散播病毒的特性且抗藥性強，防治難度大。
    • 研究團隊發現，煙草粉蝨在繁殖過程中，雌雄之間會利用振動進行訊息傳遞，這一特性被用來干擾其繁殖行為。

  3. 未來計劃

    • 振動技術將持續進行反覆驗證，預計在2025年將導入至番茄種植栽培，並開始對外販售相關的振動裝置。
    • 此技術不僅能提高作物的產量，還能促進永續栽培技術的發展，對於農業生產的穩定性具有重要意義。

總結

這項研究展示了振動技術在病蟲害防治中的潛力，為農業生產提供了創新的解決方案。隨著技術的進一步發展和應用，未來的農業將更加依賴於環保和可持續的生產方式，減少對化學農藥的依賴，促進健康的農業生態系統。


重點摘要

  1. 近年來，由於永續農業生產技術需求的增長，以振動的方式防治病蟲害逐漸受到國內外關注。
  2. 振動技術不僅可以應於防治番茄、香菇等作物的病蟲害，同時有利於農作物穩定生產，提高產量，促進永續栽培技術發展。
  3. 未來持續進行技術改良，預計2025年市面上開始銷售番茄種植震動裝置。

研究內容與成果

　　本研究主要驗證振動能否干擾植物的粉蝨抑制繁殖行為。由於粉蝨是造成蔬菜和觀賞植物農損的主要害蟲，具有散播病毒特性，加上抗藥性強，防治不易。研究過程中發現煙草粉蝨在繁殖時，雌雄之間會使用振動進行傳訊。研究團隊嘗試透過振動來促進番茄授粉。結果顯示，與未使用振動的番茄相比，振動的番茄在粉蝨密度下降的效果更好。從研究中發現振動不僅可以降低病蟲害密度，同時有助於增加產量。【延伸閱讀】- 2022中國農業科學十大進展發布

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圖：番茄害蟲：菸草白粉蝨

  • 2.菇類栽培與蕈蚋類害蟲

　　在椎茸等食用菇類方面，這項研究以樹木鋸屑為培地的菌床施加了800Hz的振動。結果顯示，跟未使用振動的菌床相比，振動不僅延遲了蕈蚋類的蛹和成蟲的生長過程，成蟲數量也相對減少，對於減少菇類蟲害有相當大的幫助。【延伸閱讀】- 袋栽菇類製包技術回顧與智慧化發展初探

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圖：菇類害蟲：蕈蚋

  • 3.果樹害蟲：椿象

　　果樹害蟲褐翅綠椿象會吸食柑橘類、蘋果、梨等多種果實，導致果實畸形或落果，造成嚴重損害。珀椿同時也是林業害蟲。研發團隊利用震動讓椿象停止觸角運動（接收環境訊息）和清潔行為（體表清潔），同時發現成蟲的腹部上下運動會產生振動，證實施加振動可以縮短椿象停留在樹上的時間，進而達到防治效果。【延伸閱讀】- 稻黑樁象危害 75萬隻黑卵蜂出任務 以蟲制蟲護水稻

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圖：振動對珀椿造成的反應


未來展望

　　隨著人口增加及環境變遷，穩定糧食生產是非常重要的課題，振動技術將成為新世代的農業工具。目前這項振動裝置，將持續導入各地農業生產設施反覆驗證。目前振動技術的實用化和普及化仍然面臨諸多挑戰，另一方面，除研究病蟲害防治效果，同時也必須嚴謹考量對害蟲天敵及授粉昆蟲是否產生負面影響。

　　另外，為了發揮最好的防治效果，以及尋找出最適合條件，未來將繼續驗證和改進振動技術，並從2025年起將用於番茄種植的振動裝置商業化。【延伸閱讀】- 2022 年日本十大農業新技術( 主題六_以振動方式防治番茄病害蟲－抑製粉蝨，促進番茄授粉，達到穩定生產之目標 )

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圖：設定振動裝置「Tomatabulu®」的番茄栽培設施

資料來源

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