JP2011092023A - 害虫防除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】夜行性害虫の活動が活発な時間帯においても、飛来する害虫を抑制して、夜行性害虫による植物の被害を確実に低減することができる害虫防除装置を提供する。
【解決手段】略４７０〜５８０ｎｍの波長域の少なくとも一部の波長域の光を照射する光源１１を備え、制御装置１５が、害虫３の発生度合い、または害虫３の活動度合いに基づいて、光源１１から照射される光の出力を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、害虫防除装置に係り、特に略４７０〜５８０nmの波長にピークを持つ含む光を放出する光源を備え、害虫の発生度合または活動度合に基づいて光源の出力を調整することで防除効率を増加させる害虫防除装置に関するものである。

従来、夜間に飛来する害虫（夜行性）から植物を保護する害虫防除装置として、照度１（ｌｘ）以上の一定量の黄色光（５６５〜５８０nmピーク）および緑色光（５００〜５４０nmピーク）を、圃場内およびその周辺に一晩中照射して、飛来する夜行性害虫の複眼に光を照射することで、夜行性害虫の明適応反応（昼と認識させる）を利用して、害虫の飛来数を抑制して植物への加害低減を図った技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

特許文献１に記載の防蛾灯は、黄色光を照射する黄色直管形蛍光灯を略鉛直に設置すると共に、複数の遮光板を黄色直管形蛍光灯の軸方向に並設することによって、作業が容易な比較的低い位置に設置でき、且つ地表面水平照度を１ルクス以上、２〜３ルクス以下に抑制した光を均一に照射するようにしている。また、特許文献２に記載の照明器具は、分光特性のピークが、４７５ｎｍ以上、５７５ｎｍ 以下の光源を備え、夜蛾を効果的に防除し、且つ植物の花芽形成に対する影響を低減するようにしている。

特許第３５３２５５４号公報 特開２００４−１２１２１７号公報

特許文献１及び２の装置は、所定の波長の光を、一晩中、一定照度で照射して害虫防除を図っている。しかしながら、夜行性害虫の活動量は、時間帯により変化するため、一定の照射出力で照射しても活発に動く時間帯での防除効果が低下する。また、一定の照射出力であると夜行性害虫が光に慣れてしまい、防除効果が次第に低下する傾向があり、効果的でない問題があった。さらにまた、植物は日照時間の変化により成長しているため、常時、強い強度の光で照射していると、植物体の花芽分化（開花）に影響を及ぼし、植物の成長に悪影響を与えるという問題がある。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、夜行性害虫の活動が活発な時間帯においても、飛来する害虫を低減させて、夜行性害虫による植物の被害を確実に低減することができる害虫防除装置を提供することにある。

そこで本発明は、略４７０〜５８０ｎｍの波長域の少なくとも一部の波長域の光を照射する光源を備え、前記光によって植物を害虫から保護する害虫防除装置であって、前記害虫の発生度合い、または前記害虫の活動度合いに基づいて、前記光源から照射される前記光の出力を制御する制御装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、夜行性害虫の発生度合い、または害虫の活動度合いに基づいて、光源から照射する略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光の出力を、制御装置で制御して照射するようにしたため、夜行性害虫の発生数が増大して、あるいは活動が活発になって大量に飛来しても、防除効率が減少せず、効果的に害虫防除することができる。また、夜行性害虫の発生度合い、または活動度合いに応じて光源から照射される光の出力が変化するため、常時、一定強度で照射する場合と比較して、害虫が防除光に慣れることがなく、長期間に亘って高い防除効率を維持することができる。また、夜行性害虫の発生度合い、または活動度合いに応じて、適正出力の光を照射するため、エネルギ効率の高い害虫防除装置とすることができる。

また本発明は、上記害虫防除装置において、害虫防除の対象領域近傍に設けられた前記害虫の飛来数計数装置を更に備え、前記飛来数計数装置によって計数される前記害虫の計数値をもって、前記害虫の発生度合いとすることを特徴とする。
この構成によれば、飛来する害虫を飛来数計数装置によって計数し、この計数値に基づいて光の照射出力を変えるようにしたため、害虫の発生度が高く、多くの害虫が飛来するときには、高出力の光を照射することができ、効果的に防除することができる。また、飛来害虫が少ないときには、光の出力を低減させて、光による植物への影響を抑制して適正な育成を可能としつつ、害虫を防除することができる。

また本発明は、前記害虫の活動度合いと時刻との相関関係が予め設定されたタイマー装置を更に備え、前記光源から照射される前記光の出力は、前記設定された害虫の活動度合いと時刻との相関関係に基づき、前記タイマー装置によって制御されることを特徴とする。
この構成により、更に、害虫の活動度合いと時刻との相関関係が予め設定されたタイマー装置によって照射する光の出力を制御するようにしているため、害虫の活動度合いが高い時間帯には光の出力を高め、活動度合いが低い時間帯には光の出力を低下させて照射することができ、少ないエネルギで効率よく防除することができる。また、植物に対する光の影響を低減することができる。

以上説明したように、本発明の害虫防除装置によれば、夜行性害虫の発生度合い、または害虫の活動度合いに基づいて、光源から照射する略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光の出力を、制御して照射するようにしているため、効果的に害虫防除することができ、また、常時、一定強度で照射する場合と比較して、害虫が防除光に慣れることがなく、長期間に亘って高い防除効率を維持することができる。また、夜行性害虫の発生度合い、または活動度合いに応じて、適正出力の光を照射するようにしているため、エネルギ効率の向上をはかることができる。

本発明の実施の形態の害虫防除装置が設置された圃場を示す斜視図 図１に示す光源の一例である蛍光灯の斜視図 照射する光の波長成分を制御する手段としてフィルタを用いた蛍光灯の概念図 図１に示す光源の分光分布を示すグラフ 照射する光の波長成分を制御する手段として蛍光体を用いた蛍光灯の部分破断図 植物に対する複数の光源の設置位置を示す斜視図 複数の光源を備える圃場の平面図 （ａ）は飛来数計数装置によって計数された時間ごとの害虫数を示すグラフ、（ｂ）は計数値に基づいて出力される光の照度を時間ごとに示すグラフ （ａ）はタイマー装置に設定された害虫の活動度合いと時刻との相関関係を示すグラフ、（ｂ）はタイマー装置によって時間ごとに制御された光の出力を示すグラフ

以下、本発明に係る害虫防除装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の害虫防除装置の斜視図であり、害虫防除装置１０は、農業用のビニールハウスやガラスハウスなどの栽培施設、又は栽培露地などの圃場１に設置されて、野菜や花卉などの植物２を育成する際に発生する、オオタバコガ、ハスモンヨトウ、ヨトウガ、カメムシ等の夜間に活動する害虫３（特に夜行性農業害虫）を防除する。

この害虫防除装置１０は、光源１１と、飛来数計数装置１２と、制御装置１５を具備している。圃場１に植えられた植物２の近傍には、複数の光源１１が適宜の間隔で配置され、圃場１を囲む周囲には、飛来数計数装置１２の構成要素である複数（図１に示す実施の形態では４本）の飛来センサ１３が配置されている。

オオタバコガ、ハスモンヨトウなどの害虫３（夜蛾）の、複眼網膜における分光感度は、５４０ｎｍの近辺で最も高く、略４７５ｎｍ〜５７５ｎｍに亘っていることが分かっている。
上記記述は、特許文献２（特開２００４‐２１２１１７号公報）、段落（００２８）による。

従って、夜行性害虫防除のための光源１１としては、略４７０〜略５８０ｎｍの波長域の少なくとも一部の波長成分を含む光を放出する光源であればよく、特に限定されるものではなく、例えば、蛍光灯が例示される。このような蛍光灯としては、略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光を積極的に放出することのできる黄色蛍光ランプ（例えば、パナソニック (株)製：ＦＬ２０Ｓ・Ｙ）や、緑色蛍光ランプ（例えば、パナソニック (株)製：ＦＬ２０Ｓ・Ｇ）がある。

また、図２は、黄色蛍光ランプ（例えば、パナソニック (株)製：ＦＬ２０Ｓ・Ｙ）を用いた光源の一例を示す図である。また図３に示すように、緑色蛍光ランプ（パナソニック(株)製：ＦＬ２０Ｓ・Ｇ）に、略４７０ｎｍ以下の波長をカットするカットフィルタ１６を配設した防蛾灯（例えば、パナソニック電工製：ＹＧＲＦＸ２１９０１）とすることもできる。図４は、このような蛍光灯（光源１１）（例えば、パナソニック(株)製：ＦＬ２０Ｓ・Ｙ、およびＦＬ２０Ｓ・Ｇ）の分光分布を示す。

また、略４７０〜５８０ｎｍの波長を多く発生させる緑色カラーＨＩＤランプや高圧ナトリウムランプ、連続した発光スペクトルを有するキセノンランプ、発光ピークが略４７０〜５８０ｎｍの発光特性を有するＬＥＤ、あるいは略４７０〜５８０ｎｍの波長で発光するＥＬ等を用いることができる。

また、図５に示すように、光源１１が、放電によって電子を放出し、その電子のエネルギを水銀原子が受け取ることによって紫外線を放出し、その紫外線が蛍光体１７に吸収されて光を放出する蛍光灯などである場合、略４７０〜５８０ｎｍの波長域を多く発光する蛍光体１７を用いることにより、略４７０〜５８０ｎｍ以外の波長成分をカットするようにしてもよい。

光源１１から放出される光は、植物の一部（葉の表面）に照射される略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光の合計量が略１〜８０００（ｌｘ）になるように制御することが好ましい。

また、略３００〜４５０ｎｍの波長の光は、病害（特に灰色カビ等）の菌糸伸長を助長したり、他の害虫を呼び寄せるため、照射されないように制御するのが望ましい、しかし、照度が略４７０〜５８０ｎｍの光の１/１０程度以下の放射照度であればあってもよい。また略５９０ｎｍ以上の波長の光は、植物の花芽分化や形態形成に影響を及ぼすため、照射されないように制御することが望ましい。但し、光による影響が少ない作物の場合、照射されてもよい。

植物の葉の表面において、略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光の合計量を、略１〜８０００（ｌｘ）に制御する手段は、特に限定されるものではなく、例えば、調光制御ができるライトコントローラ等を用いて、電気的に光源１１から放出される略４７０〜５８０ｎｍの波長域の合計量を略１〜８０００（ｌｘ）に制御することができる。

また、光源１１と照射対象となる植物２との間に、ガラスや樹脂等を用いた照射量制御用のフィルタ（図示せず）を設けることもできる。更に上記方法を組み合わせることにより、波長や照射量を制御するようにしてもよい。特に、光量子量が比較的多く、電気的な調整が難しい略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光を比較的多く含む緑色カラーＨＩＤランプや高圧ナトリウムランプ、キセノンランプ、等を光源１１として用いる場合に、このようなフィルタは効果的である。

また、略４７０〜５８０ｎｍの波長域の光の合計量を略１〜８０００（ｌｘ）に制御する他の方法としては、マイコンなどを利用した照明制御システムを用い、複数の光源１１の間引き点灯や、消灯により行うことができる。光源１１の点灯・消灯を時間制御する場合には、予め測定された夜行性害虫３の活動具合と時刻との相関に従って制御することが望ましい。

図６及び図７に示すように、圃場１に配設された複数の光源１１は、整列して植えられた植物２の上方から光を照射する上部光源１１ａ、植物２の中間高さの側方から光を照射する側部光源１１ｂ、および植物２の根元近傍に光を照射する下部光源１１ｃを備える。

これにより、各光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃの配光及び光量を、植物２の生育に併せて調整することが可能となる。即ち、初期の生育ステージにおいて植物２があまり生育しておらず、植物２がまだ小さい場合には、上部光源１１ａを消灯すると共に側部光源１１ｂ及び下部光源１１ｃを点灯させ、側部光源１１ｂ及び下部光源１１ｃの取り付け角度等を調整して配光の広がりを抑え、植物２への照射光量を少なくする。

そして、植物２が大きくなるに従って、上部光源１１ａを点灯させると共に、側部光源１１ｂ及び下部光源１１ｃの取り付け角度等を調整して配光を広くし、光量を多くする。 なお、側部光源１１ｂ及び下部光源１１ｃの配光及び光量の調整の仕方は、必ずしも上述した例に限られるものではなく、上部光源１１ａの光量が少ない場合や、植物２自身が比較的多くの光を必要とする場合には、初期の生育ステージにおいても上部光源１１ａを点灯させるようにしてもよい。

図１に戻り、飛来数計数装置１２は、圃場１を囲む周囲に配置された複数（図１に示す実施の形態では４個）の飛来センサ１３と、計数装置本体１４とから構成されている。飛来センサ１３は、例えば、圃場１の境界に配置されたポール２０内に収容され、給電線２１から電力が供給されるＣＣＤ撮像素子などの画像センサであり、圃場１に飛来する害虫３を画像として検出する。計数装置本体１４は、信号線２２を介して飛来センサ１３から入力される画像に基づき、内蔵するマイコン（図示せず）などで害虫３の個数を計数して制御装置１５に信号線２３を介して送信する。
なお、飛来センサ１３としては、画像センサに限定されることなく、例えば、レーザーや赤外線などのビームを害虫３が遮ることによって害虫３の個数を計数するようにしたビームセンサを用いるようにしてもよい。

制御装置１５は、飛来数計数装置１２によって計数された害虫３の計数値を害虫の発生度合いとして認識し、この計数値に基づいて光源１１からの照射出力（略４７０〜５８０ｎｍの波長域の合計量）を信号線２４を介して制御する。即ち、計数値が高い場合には、光源１１から照射される光の照射出力を大きくし、計数値が低い場合には、光源１１の照射出力を小さくするように制御する。

上記の実施の形態においては、飛来数計数装置１２によって計数される害虫３の計数値に基づいて光源１１の照射出力を制御するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、防除対象となる害虫３の活動度合いと時刻との相関関係を予め測定して、タイマー装置として機能する制御装置１５内の記憶部（図示せず）にデータとして記憶させる。タイマー装置（制御装置１５）は、このデータに基づいて光源１１からの照射出力を時間制御するようにしてもよい。この場合、飛来数計数装置１２を常設する必要はなく、害虫防除装置１０の製作コストを抑制することができる。

上記したように、本実施の形態の害虫防除装置１０によれば、光源１１から放出される光が、害虫３の防除に有効な略４７０〜５８０ｎｍの波長成分の光を含むと共に、植物２の葉の表面における照射合計量が略１〜８０００（ｌｘ）になるように制御され、更に夜行性害虫３の発生度合いに合わせて、照射量がコントロールされるので、植物２の育成を阻害することなく、且つ大量に飛来する夜行性害虫３の行動を効率的に抑制して、植物２に与える被害を最小限に抑えることができる。また、防除に必要な時間帯だけ照度を高めた光を照射するようにしているため、少ない消費電力で高い防除効果が得られる。

本発明の効果を確認するため、本発明の害虫防除装置１０に係る実施例と、該実施例と比較する比較例について説明する。実施例及び比較例ともに、植物２としてイチゴ（とちおとめ）３００株、防除対象害虫３としてハスモンヨトウ、光源１１として緑色蛍光ランプ（パナソニック電工製：ＹＧＲＦＸ２１９０１）を用い、夜間の１２時間（１８時〜６時）略４７０〜５８０ｎｍの波長成分の光を照射した。また、試験期間は、９月中旬〜１１月末の約２．５カ月である。

試験条件
（実施例１）
実施例１は、飛来数計数装置１２によって害虫３を計数し、この計数値に基づいて光源１１から照射される略４７０〜５８０ｎｍの波長成分の光の照度を５〜３０００（ｌｘ）に制御した。図８（ａ）は、各時刻で測定された害虫３の計数値（発生度合い）を示すグラフである。図８（ｂ）に示すように、光源１１は、害虫発生度合いが高かった１８：３０〜２０：００、および２４：００〜４：００の間は３０００（ｌｘ）で光を照射し、その他の時間帯は５（ｌｘ）で光を照射した。

（実施例２）
実施例２は、事前にハスモンヨトウの活動度合いと時間との相関関係を測定しておき、この相関関係に基づいて、光源１１から照射される略４７０〜５８０ｎｍの波長成分の光の照度を５〜３０００（ｌｘ）となるように時間制御した。図９（ａ）は時間と害虫３の活動度合いの相関関係を示す。図９（ｂ）に示すように、光源１１は、害虫活動が多い２４：００〜４：００の間は３０００（ｌｘ）の照度の光を照射し、その他の時間は５（ｌｘ）で光を照射した。

（比較例）
終夜、略４７０〜５８０ｎｍの波長成分の光を、１０（ｌｘ）以下の一定照度で照射した。

評価方法
各実施例、及び比較例の試験を行った試験区において、ハスモンヨトウによって被害を受けた株の被害株率、花芽分化率によって評価した。

試験結果を（表１）に示す。

表１に示すように、比較例の試験における被害株率が９．５％であったのに対して、実施例１、及び実施例２の被害株率は、それぞれ１．３％、２．１％であり、本発明の害虫防除装置１０を用いることで、夜行性害虫３によるイチゴの苗２の被害株率が約１/５程度まで低減する。また、花芽分化率は、それぞれ９２％、９４％、９１％であり、大きな違いは見られなかった。また効果として、ここでは数値を示さないが、イチゴの果実の成長促進も見られた。

以上のように、本発明によって夜行性害虫３の活動が活発な時間帯においても、夜行性害虫３の飛来を低減することができ、これによって、効率よく夜行性害虫３を防除して、植物２の被害を確実に低減できることが実証された。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１ 圃場（害虫防除の対象領域）
２ 植物
３ 夜行性害虫（害虫）
１０ 害虫防除装置
１１ 光源
１２ 飛来数計数装置
１５ 制御装置、タイマー装置

Claims (3)

1. 略４７０〜５８０ｎｍの波長域のうち、少なくとも一部の波長域の光を照射する光源を備え、前記光によって植物を害虫から保護する害虫防除装置であって、
   前記害虫の発生度合い、または前記害虫の活動度合いに基づいて、前記光源から照射される前記光の出力を制御する制御装置を具備した害虫防除装置。
2. 請求項１に記載の害虫防除装置であって、
   害虫防除の対象領域近傍に設けられた前記害虫の飛来数計数装置を更に備え、
   前記飛来数計数装置によって計数される前記害虫の計数値をもって、前記害虫の発生度合いとする害虫防除装置。
3. 請求項１に記載の害虫防除装置であって、
   前記害虫の活動度合いと時刻との相関関係が予め設定されたタイマー装置を更に備え、
   前記光源から照射される前記光の出力は、前記設定された害虫の活動度合いと時刻との相関関係に基づき、前記タイマー装置によって制御される害虫防除装置。
   
   

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