客观日本

不使用杀虫剂,大阪大学开发成功激光击落害虫的新技术

2023年02月24日 农林牧渔

全球农作物生产额约为165万亿日元,其中有26万亿日元因害虫、野兽而损失掉。考虑到对环境的影响,人们希望能尽量避免使用药剂驱除害虫。

大阪大学激光科学研究所藤宽特任教授、山本和久教授等人的研究团队,全球首次发现了用激光驱除害虫时的害虫关键部位。本次研究对象的害虫,是对药剂有耐药性,并对农作物有巨大危害的“斜纹夜蛾”。研究团队发现其要害部位是胸部及脸部,并确认用试制的激光和追踪装置能够将其驱除。

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图 半导体激光驱除飞行害虫的系统(供图:大阪大学激光科学研究所)

山本教授表示:“我们希望通过使用激光来提升农业生产率,推动无农药农业的发展。Moonshot团队中的农研机构正在开发使用了AI的飞行预测软件,希望2025年前后能结合此软件应用于实际。例如,如果能用激光驱除在非洲等地带来巨大危害的沙漠蝗,同时还能将蝗虫制成昆虫食品。”

用激光驱除害虫以往也研发过,但以往的研究主要以蚊子等小型昆虫为对象。对于蛾的大形体昆虫,主要的课题是需要照射的激光具有更大的能量。

研究团队通过对斜纹夜蛾各部位局部照射蓝色半导体激光,检查其损伤程度,结果发现胸部和面部损伤较大。如果瞄准这些要害,就能以较低的光能驱除斜纹夜蛾。此外,该方法还适用于以沙漠蝗为标准的国内蝗虫,研究团队还证实了蝗虫的胸部同样为其要害部位。

研究团队对飞行中的斜纹夜蛾进行图像检测并跟踪,通过蓝色半导体激光照射脉冲光,并成功地将其击落。

将来还会以蟑螂和苍蝇为目标

藤宽特任教授表示:“目前,我们仅使用一般的动态检测装置,用弱激光跟踪,并向害虫身体正中间部位照射激光。今后,我们希望通过努力,当害虫腹侧朝向这边时,也能照射到要害,从而更有效地驱除害虫。另外,激光照射可以通过大小区分人和蛾,万一激光碰到了人体,人也只是会感到热的程度,对农作物的伤害也就是如同稍微被虫子咬了一下的程度。将来,我们希望能够开发出驱除蟑螂和苍蝇等的系统。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
学会:激光学会学术讲演会第43届年度大会2023年1月19日发表
论文:以物理性驱除害虫为目的的激光束杀虫
专利:申请号2021-187356(申请日2021/11/17)