本
文
摘
要
防虫网
防虫网平网应用于薄膜温室侧墙(左),折叠型防虫网应用于玻璃温室通风窗(右)
防虫网作为温室的“第一道防线”,可以在一定程度上起到防控害虫的作用,对于种植者而言,如何选择合适的防虫网至关重要。防虫网属于作物保护中的物理隔离方式,也是害虫综合治理(IPM)中最重要的方式之一,主要是在温室通风口区域设置细密的网孔结构限制不同种类的害虫进入温室,有时也能防止温室内的有益昆虫(熊蜂、害虫天敌等)外逃。防虫网常见于薄膜和玻璃温室的侧墙进出风口,屋顶通风窗等结构,主要分为平网和折叠网两种,在我国南方高温气候区甚至能见到使用防虫网作为覆盖材料的“网室”。
防虫网选择方法
种植者在选择防虫网种类时主要考虑防虫和通风两个方面的功能表现,良好的防虫效果是种植者的最终目标,但是网孔越小,对温室的通风率影响越大,看似“鱼和熊掌不可兼得”,需要在两者之间权衡。
针对防虫需求
当我们谈论防虫网时会提到“目数”这个概念,一般定义是指在1inch×1inch(1inch=2.54 cm)的面积内网孔的数量。(纺织行业有时会用到经纬密度,它指的是1 cm×1 cm经纬两个方向的纱线数量。)目数越高,防虫网越密,对于小尺寸的害虫防控效果越好。目前市场上常见的防虫网目数为40~60目,主要用于防控蚜虫,粉虱等种类的害虫。其实衡量防虫网的防虫效果,我们更应该关注的是网的孔径,它比单位面积网孔的数量更直接的反应出对害虫尺寸的限制。孔径的大小分为经向和纬向两个方向,由下图我们可以看到0.37×0.48 mm(A)以及0.21×0.75 mm(B)两种不同孔径。
不同孔径尺寸的防虫网
科学研究证实,昆虫腹部的直径大小是能否通过防虫网网孔的限制性因素,比如蚜虫的腹部直径范围大致为0.35~0.48 mm,而蓟马体积更小,腹部直径一般在0.16~0.25 mm(害虫尺寸与品种,雌雄以及生长阶段等因素相关)。害虫的种类与品种因种植地域、气候、作物种类等因素而不同,体型会存在差异。所以了解温室项目涉及害虫的信息是选择防虫网孔径的第一步。不同孔径的防虫网的防虫效力是有差异的,根据西班牙阿尔梅里亚大学(Almeria University, Spain)的防虫测试结果,斯文森的防虫网Xsect Balance (0.38 mm×0.43 mm)对于粉虱和蚜虫的防护力已经达到95%~100%,当然如果我们需要防控体积更小的害虫比如蓟马,我们可以选择孔径更小的型号,比如Xsect Xtreme(0.15 mm×0.15 mm),对蓟马的防护效力高达90%~100%。对于青椒种植者或者种苗生产商来说严格防控蓟马等害虫的需求更高,选择合适的防虫网型号至关重要。除了防虫网孔径的直接影响以外,防虫效果还和温度和风速相关,大风和高温都会降低防虫网的防虫效果。我们需要格外关注的是,防虫网网孔的均匀度直接影响防虫效果,高品质的防虫网能够保证网孔均匀且结构稳定,有效拦截害虫进入温室。
显微镜照片下的斯文森Xsect Balance防虫网有效拦截粉虱
兼顾通风效果
大多数种植者都会担心,如果选择了孔径小的防虫网,温室(尤其是被动通风型)的通风效果会大大降低,直接影响温室的气候环境(温度、湿度、CO2浓度等),不利于作物健康生长。的确,防虫网的通风效果与孔径相关,但是我们还是需要全方位的了解影响防虫网通风效果的因素。
首先,防虫网单位面积中开孔部分所占的比例和通风效率成正比关系,这个比例就是孔隙度。防虫网孔隙度越高,通风效率越高,孔隙度是描述平面维度防虫 *** 性的概念。事实上,防虫网的结构是三维的,用于编织防虫网的纱线是立体的(类圆柱体),所以由此形成的通风结构是3D的。通过纱线直径,孔径大小等参数的双曲抛物面计算,我们证实防虫网实际通风面积大于二维正交投影(俯视)的计算结果。也就是说,平面的孔隙度低估了防虫网的通风特性。与此同时,选择防虫网时也应注意害虫尺寸应该更准确地相较于此3D结构的最大直径∅3D,来衡量防虫的实际效果。
防虫网正交投影(左)和3D结构(右)
国内市场上同样是50目的防虫网其实差异明显。从斯文森的Xsect Balance与市场上常见的其它50目防虫网的显微镜对比照片中,我们可以看到斯文森的防虫网在孔径更小(纱线直径影响3D孔径),防虫效果更好的情况下的孔隙度更高(相对增加22%左右),说明兼顾更好的通风效果。假设温室侧墙通风窗高1.2 m,长100 m,用两种防虫网的孔隙度乘以通风窗面积可以得知:使用斯文森的Xsect Balance,可以获得11.52 m2的额外通风面积,这对于温室气候的影响是不容忽视的。
斯文森Xsect Balance(右)与其它50目防虫网(左)的显微照片
斯文森Xsect Balance与其它50目防虫网的物理参数比较
防虫网的通风性能可以通过一些仪器测试,斯文森研发的“Flow Finder”可以使用相同空气条件下通过防虫网样品后风速的大小(m/s)来比较通风性能的差异。我们也会用空气流通率来衡量通风效果,这个概念会反应防虫网的三维特性,包括孔隙度和孔的形状等等。在经过防虫网后通风速率的降低除了与网孔特性相关,风速以及风的入射角度也会产生影响。在实验室,我们不能直接测量流通率,但是可以和未使用防虫网的情况对比,测量透过不同防虫网样品的压强下降值。空气流通率并不是一个固定值,利用不同风速(m/s)的压强下降值做一个曲线图,如果知道温室的内外压强差,那么我们可以通过曲线图得到对应的风速。风速(m/s)乘以通风面积(m2),就得到了每秒通过的空气体积。下图中可以看到不同的防虫网样品由于结构的差异,得到的压强下降值不同,该值越低说明防虫网的通风效果越好。所以同样是所谓50目的产品,除了防虫效果的差异之外,通风性能也会有明显的不同。
不同风速下通过防虫网样品的压强下降曲线
更好的了解防虫网的通风性能,在温室设计初期,根据选定的防虫网,我们可以通过改变通风窗的面积来获取温室所需的通风效果。如果为了防控蓟马等害虫选定了孔径较小的防虫网,通过适当增加温室通风面积,我们也能够补偿温室空气的流通。反之,如果温室设计的通风面积是固定的,那么,在满足良好防虫效果的同时,我们可以选择通风效果较好的防虫网。
防虫网使用效果分析
在防虫网上的投资是值得的,近年来,墨西哥和西班牙等较热气候地区的种植者尝试使用高品质防虫网的投资回报率很高。墨西哥番茄种植者Agroindustrias Villa Santiago, 通过尝试升级斯文森的Xsect Balance替换原有的传统50目防虫网后,测试数据显示,温室温度在一天中最热的时段可以降低3~5℃,湿度也有所改善。相较于2015~2019年的年平均产量提升了30%(约为4.5 kg/m2),相较于2019~2020年和2020~2021年的生产周期产量分别提高12%和10%。改善温室通风后,整个温室的气候环境都更有利于作物健康生长,不到一年的时间就收回了成本。对于农产品出口市场更为严苛的食品安全要求,兼顾防虫效果和通风效果的防虫网确实帮助种植者降低了虫害的风险,减少了后顾之忧。
墨西哥番茄种植者Agroindustrias Villa Santiago使用斯文森Xsect Balance防虫网
总结
在害虫综合治理(IPM)中,我们会协调使用多种手段实现目标,但原则是尽量采取非化学的方式。在防虫网这种普通又常见的温室资材上,国内市场和应用仍有提升的空间和潜力。通过对防虫网相关概念的阐释,数据对比以及可视化的呈现,希望大家可以更新对防虫网的固有观念。高品质的防虫网可以有效降低温室生产中化学品的使用,减轻生物防治的压力,降低生产成本,促进作物健康生长。选择防虫网,种植者需要考虑防虫网的防虫效果,孔隙度,空气流通性,温室通风面积,性价比等因素,做出合理的判断。
END