LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘果園昆蟲的誘捕效果

馬雨晴 楊春平 劉靜香 張敏 邱小燕 羅麗雅 王海建 陳華保

摘要 ：根據(jù)不同昆蟲對(duì)單波長(zhǎng)光源趨性的選擇性差異，研究不同單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園內(nèi)不同昆蟲的誘捕作用。以19種單波長(zhǎng)LED燈為對(duì)象，連續(xù)波長(zhǎng)LED燈為對(duì)照，在柑橘園內(nèi)調(diào)查誘捕的昆蟲種類和數(shù)量。結(jié)果表明，昆蟲對(duì)不同LED單波長(zhǎng)燈具有選擇性， 375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長(zhǎng)燈適宜對(duì)鱗翅目昆蟲的誘捕;395 nm和405 nm波長(zhǎng)燈適宜對(duì)鞘翅目昆蟲的誘捕;385 nm波長(zhǎng)燈適宜對(duì)半翅目昆蟲的誘捕。395 nm和405 nm波長(zhǎng)燈分別對(duì)鰓金龜科Melolonthidae和麗金龜科Rutelinae昆蟲誘捕效果明顯。結(jié)果顯示LED單波長(zhǎng)燈在誘捕防治柑橘害蟲方面具有應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞 ：LED單波長(zhǎng)燈; 柑橘; 誘蟲效果

中圖分類號(hào)：

S 477.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020483

Trapping effect of the LED single wavelength lights on insects in citrus orchard

MA Yuqing， YANG Chunping， LIU Jingxiang， ZHANG Min， QIU Xiaoyan，

LUO Liya， WANG Haijian， CHEN Huabao*

（College of Agronomy， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China）

Abstract

Based on the theory that insects have different taxis to different single-wavelengths， LED single wavelength lights were selected for pest-attract experiments in citrus orchard.19 kinds of LED single wavelength lights were used to attract insects， and then the types and quantities of trapping insects were identified and analyzed， with frequency trembler lamps as control group.The results showed that insects showed different phototaxis with different wavelengths lights.The wavelength of 375， 378， 385， 393， 395， 397， 401， 403， 407 and 411 nm were suitable for trapping Lepidoptera.The wavelength of 395 nm and 405 nm were suitable for trapping Coleoptera and the wavelength of 385 nm was suitable for trapping Hemiptera.The wavelength of 395 nm and 405 nm were suitable for trapping Melolonthidae and Rutelinae， respectively.The results indicate that some single-wavelengths can attract insects efficiently， and LED single wavelength lights are valuable for controlling pests in citrus orchard.

Key words

single wavelength LED light; citrus; trapping insect pests

柑橘是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年我國(guó)柑橘總產(chǎn)量已達(dá)到3 660萬t[1]。柑橘在生長(zhǎng)過程中易受到鞘翅目的鰓金龜科Melolonthidae、麗金龜科Rutelidae、小蠹科Scolytidae，半翅目的蝽科Pentatomidae、長(zhǎng)蝽科Lygaeidae，雙翅目的癭蚊科Cecidomyiidae、實(shí)蠅科Trypetidae，纓翅目的薊馬Thripidae以及鱗翅目Lepidoptera昆蟲的為害。目前，主要通過施用化學(xué)農(nóng)藥的方法防治柑橘害蟲[2]。長(zhǎng)期、大量噴施化學(xué)農(nóng)藥會(huì)導(dǎo)致抗性、殘留、再猖獗問題。近年來，利用昆蟲成蟲對(duì)光的趨性而開發(fā)的燈已成為害蟲防控的重要措施。

目前，我國(guó)市場(chǎng)上銷售的燈多采用320～400 nm的連續(xù)波段誘集趨光性害蟲。但這些光源對(duì)昆蟲缺少選擇性，在殺滅害蟲的同時(shí)對(duì)中性昆蟲和天敵昆蟲亦有較大影響。因此，提高昆蟲對(duì)光源的選擇性是燈光誘蟲的重要研究方向。

研究發(fā)現(xiàn)，不同種類昆蟲甚至同一昆蟲不同性別對(duì)光源的敏感波譜具有差異，如劉曉英等研究了果蠅Drosophilidae對(duì)不同光源的選擇性，發(fā)現(xiàn)其對(duì)560 nm光源具有較強(qiáng)的選擇性[3];閆海霞等發(fā)現(xiàn)大草蛉Chrysopa pallens Rambur對(duì)460、524、562 nm的光波敏感[4];鄭月等研究發(fā)現(xiàn)405 nm波長(zhǎng)對(duì)螺旋粉虱Aleurodicus disperses Russell成蟲誘捕作用顯著高于其他波長(zhǎng)[5];Motohiro等研究表明黑尾葉蟬Bothrogonia viridis Fabricius對(duì)520、740 nm波長(zhǎng)較敏感[6];鐘莉研究發(fā)現(xiàn)405 nm波長(zhǎng)燈對(duì)二化螟Chilo suppressalis （Walker）、稻蛀莖夜蛾Sesamia inferens （Walker）、小地老虎Agrotis ypsilon （Rottemberg）、金針蟲Elateridae和螻蛄Gryllotalpa spp.的誘集效果好，411 nm波長(zhǎng)燈對(duì)玉米螟Ostrinia furnacalis的誘集效果好[7];趙俊玲等發(fā)現(xiàn)白背飛虱Sogatella furcifera （Horváth）對(duì)LED發(fā)出的藍(lán)光（470 nm）和綠光（515～550 nm）較敏感，對(duì)于白光和紅光（630 nm）反應(yīng)較弱，對(duì)黃光（585～595 nm）最不敏感[8]。由此說明，利用固定波段的單波長(zhǎng)光源，可以更有針對(duì)性地誘集特定種類的昆蟲，提高對(duì)昆蟲的選擇性，降低燈對(duì)非靶標(biāo)昆蟲的傷害。本研究以19種LED單波長(zhǎng)燈為基礎(chǔ)，系統(tǒng)研究不同光源對(duì)柑橘果園昆蟲的誘捕效果，以期為L(zhǎng)ED單波長(zhǎng)燈在柑橘果園害蟲綠色防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

19種LED單波長(zhǎng)光源燈（12V 8W），及對(duì)照頻振式LED燈，均由四川瑞進(jìn)特科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2017年5月4日至月6月15日在四川省眉山市青神縣黑龍鎮(zhèn)鴻化村（海拔406 m、103°50′E， 29°51′N）柑橘園進(jìn)行，地勢(shì)平坦開闊，柑橘大面積連片種植（>80 hm2），土壤為黃壤，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)為9年柑橘樹，品種為椪柑‘新生系3號(hào)’，株高為（3±0.5）m，株行距為3 m，其栽培方式、管理水平基本一致，且能代表當(dāng)?shù)仄骄?。試?yàn)區(qū)內(nèi)種植條件基本一致，歷年蟲害發(fā)生較重。

試驗(yàn)設(shè)置波長(zhǎng)分別為375、378、385、389、393、395、397、401、403、405、407、411、464、516、573、593、603、633、663 nm的LED單波長(zhǎng)光源燈作為試驗(yàn)組，采用頻振式LED燈作為對(duì)照。試驗(yàn)共設(shè)置60個(gè)小區(qū)，單個(gè)小區(qū)面積1.33 hm2，每小區(qū)安裝1臺(tái)燈，燈外設(shè)置擊蟲電壓網(wǎng)，燈管高出柑橘樹樹冠（50±5）cm，燈間距大于100 m，每個(gè)波長(zhǎng)重復(fù)3次，隨機(jī)排列。每日收集昆蟲，如遇大雨等不良天氣則暫停收集，收集后隨機(jī)交換燈的位置。試驗(yàn)區(qū)每日19：00至次日6：00開燈。

1.3 昆蟲的收集與鑒定

試驗(yàn)期間每天19：00收集前一晚接蟲瓶中所有誘集到的昆蟲，封口袋標(biāo)記，保存于-20℃冰箱中。調(diào)查鑒定時(shí)間為昆蟲收集后3天內(nèi)，參考《昆蟲分類學(xué)》《中國(guó)動(dòng)物志》等昆蟲分類鑒定書籍對(duì)燈誘昆蟲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分類和鑒定，分別記錄各燈每日所誘集害蟲和天敵數(shù)量，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算益害比，篩選出誘殺柑橘害蟲的最佳波長(zhǎng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，求出各組平均值;使用DPS 6.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED單波長(zhǎng)燈在柑橘園誘集昆蟲種類

如表1所示，在柑橘園內(nèi)，不同LED單波長(zhǎng)燈誘集的昆蟲主要為鱗翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目昆蟲。在試驗(yàn)期內(nèi)共誘捕鱗翅目昆蟲2 917頭，鞘翅目昆蟲6 191頭，半翅目昆蟲464頭，直翅目昆蟲183頭，其中鱗翅目昆蟲均為蛾類。試驗(yàn)結(jié)果表明LED單波長(zhǎng)燈對(duì)鱗翅目、鞘翅目、半翅目、直翅目的昆蟲均有誘捕效果，且對(duì)鞘翅目昆蟲的誘捕效果最好，其次分別為鱗翅目、半翅目、直翅目。其中375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長(zhǎng)燈對(duì)鱗翅目的誘集效果較好，日均誘蟲量分別為11.20、23.20、21.60、22.50、26.10、22.40、30.70、30.00、34.60、26.90頭，高于對(duì)照組的10.70頭;395、405 nm波長(zhǎng)燈對(duì)鞘翅目昆蟲的誘集效果最好，日均誘蟲量分別為77.11、80.32頭，高于對(duì)照組的58.67頭;各個(gè)單波長(zhǎng)燈對(duì)半翅目昆蟲均有一定的引誘效果;除464、573、593、603、633、663 nm波長(zhǎng)對(duì)直翅目昆蟲無誘集效果外，其他各個(gè)單波長(zhǎng)燈對(duì)直翅目昆蟲均有一定的誘集效果。

2.2 不同LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園鱗翅目昆蟲的誘集效果

由表1可知，LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園內(nèi)鱗翅目昆蟲的誘集效果較好，不同波長(zhǎng)對(duì)鱗翅目害蟲的誘捕量存在較大差異，相較于頻振式燈，378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長(zhǎng)燈對(duì)鱗翅目昆蟲具有更好的誘蟲效果，差異顯著。

2.3 不同LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園鞘翅目昆蟲的誘集效果

本試驗(yàn)表明，不同波長(zhǎng)LED燈誘集到柑橘園的鞘翅目昆蟲主要為鰓金龜科、麗金龜科、小蠹科Scolytidae和水龜甲科Hydrophilidae，其中鰓金龜科和麗金龜科昆蟲是柑橘的主要害蟲。

如表2所示，385、395、401、405、407 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)鰓金龜科的誘捕效果高于對(duì)照，其中395 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)鰓金龜科昆蟲的誘捕效果較好，日均誘蟲量為47.00頭，單日誘蟲量顯著高于其他波長(zhǎng)及對(duì)照組的10.11頭。分析不同燈對(duì)麗金龜科昆蟲的誘捕效果，表明385、401、403、405、407、411 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)麗金龜科昆蟲的誘捕量高于對(duì)照，其中 403、405 nm波長(zhǎng)燈對(duì)麗金龜科昆蟲的誘捕效果最好，日均誘蟲量分別為4.10、11.89頭，顯著高于對(duì)照組的0.11頭。411 nm波長(zhǎng)燈對(duì)小蠹科昆蟲的誘捕效果最好，日均誘蟲量為11.44頭，顯著高于對(duì)照;393 nm波長(zhǎng)對(duì)水龜甲科昆蟲的誘捕效果最好，日均誘蟲量為13.11頭，高于對(duì)照組數(shù)據(jù)，但差異不顯著。

2.4 不同LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園半翅目昆蟲的誘集效果

本試驗(yàn)表明不同波長(zhǎng)LED燈在柑橘園誘捕的半翅目害蟲主要為蝽科Pentatomidae害蟲。由表3可知， 516、397 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)蝽科害蟲的誘捕效果較好，日均誘蟲量分別為1.38頭和1.20頭，與對(duì)照組的1.56頭差異不顯著。

2.5 不同LED單波長(zhǎng)燈對(duì)柑橘園直翅目昆蟲的誘集效果

如表4所示，LED單波長(zhǎng)燈中，389 nm波長(zhǎng)燈對(duì)螻蛄科Gryllotalpidae昆蟲的誘捕效果較好，日均誘蟲量為1.90頭，但顯著低于對(duì)照組的3.78頭。397 nm波長(zhǎng)誘蟲燈對(duì)蟋蟀科Gryllidae昆蟲的誘捕效果為0.60頭，誘捕量與對(duì)照組相近，差異不顯著。

2.6 不同LED單波長(zhǎng)燈誘集昆蟲的益害比調(diào)查

試驗(yàn)收集的天敵昆蟲種類主要有鞘翅目瓢蟲科，半翅目獵蝽科、花蝽科;該地區(qū)對(duì)柑橘影響較大的昆蟲主要有鱗翅目蛾類，鞘翅目鰓金龜科、麗金龜科、天牛科、小蠹科以及半翅目蝽科、長(zhǎng)蝽科、盲蝽科。益害比及差異顯著性分析結(jié)果如表5所示，其中波長(zhǎng)為375、378、385、393、395、397、401、403、407、411、464 nm的單波長(zhǎng)燈的益害比顯著低于對(duì)照組;波長(zhǎng)為405 nm和573 nm的單波長(zhǎng)燈的益害比與對(duì)照組差異不顯著;波長(zhǎng)為389、516、593、603、633、663 nm單波長(zhǎng)燈的益害比高于對(duì)照。

3 結(jié)論與討論

本文研究發(fā)現(xiàn)，LED單波長(zhǎng)燈可以有效誘捕柑橘園昆蟲，且不同LED單波長(zhǎng)光源對(duì)昆蟲的誘捕作用具有明顯的選擇性。其中，375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長(zhǎng)光源對(duì)鱗翅目昆蟲的誘集效果較好，395、405 nm波長(zhǎng)光源對(duì)鞘翅目昆蟲的誘集效果較好，385 nm波長(zhǎng)光源對(duì)半翅目昆蟲的誘集效果較好，389 nm波長(zhǎng)光源對(duì)直翅目昆蟲的誘集效果較好。在實(shí)際生產(chǎn)中，誘蟲燈作為防治作物蟲害的重要手段之一被廣泛使用，但目前常用的頻振式誘蟲燈多為復(fù)合波長(zhǎng)，對(duì)昆蟲的誘集不具有選擇性，嚴(yán)重破壞生物多樣性，不利于昆蟲的可持續(xù)治理，因此研究單波長(zhǎng)對(duì)昆蟲的誘集效果具有重要意義。單波長(zhǎng)燈波長(zhǎng)范圍窄，利用昆蟲對(duì)不同波長(zhǎng)的選擇性，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)選擇作物主要害蟲敏感波長(zhǎng)，避開主要天敵敏感波長(zhǎng)，可達(dá)到有效控制害蟲種群數(shù)量，而避免傷害天敵的目的。

目前關(guān)于鱗翅目害蟲的波長(zhǎng)選擇性研究相對(duì)較多，如陳延望對(duì)小菜蛾P(guān)lutella xylostella的趨光性研究表明400～405 nm波長(zhǎng)對(duì)小菜蛾的誘捕效果最好[9];蔡俠對(duì)茶尺蠖Ectropis obliqua的趨光性研究表明360～420 nm波長(zhǎng)存在茶尺蠖的趨向高峰[10];徐練研究發(fā)現(xiàn)玉米螟對(duì)473、407、365 nm波長(zhǎng)具有較強(qiáng)趨性[11]，均與本試驗(yàn)結(jié)果相吻合。本試驗(yàn)篩選出401、403、407 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)鱗翅目具有良好的誘捕效果，與對(duì)照燈相比，差異顯著，研究結(jié)果印證了前人的觀點(diǎn)，進(jìn)一步證明了鱗翅目昆蟲對(duì)375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長(zhǎng)具有較高的趨性，為鱗翅目害蟲的防控提供了相應(yīng)的單波長(zhǎng)光源。但在本次試驗(yàn)中，由于燈外高壓電網(wǎng)對(duì)鱗翅目害蟲的翅破壞很大，未能進(jìn)一步進(jìn)行分科鑒定，對(duì)于不同科的鱗翅目害蟲對(duì)以上波長(zhǎng)光源的選擇性仍需進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)篩選出405 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)麗金龜科昆蟲具有良好的誘捕效果，印證了蔣月麗的研究結(jié)果[12];395 nm單波長(zhǎng)燈對(duì)鰓金龜科昆蟲具有良好的誘捕效果，與徐翔等的研究結(jié)果相同[13]。鞘翅目金龜甲總科昆蟲的幼蟲統(tǒng)稱蠐螬，是一種食性廣泛的地下害蟲，對(duì)花生等經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量影響巨大，我國(guó)每年因蠐螬為害造成的花生產(chǎn)量損失約為20%～40%[1415]。由于此類害蟲具有隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，僅通過化學(xué)防治無法有效防治蠐螬，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，本試驗(yàn)篩選出的395 nm波長(zhǎng)LED燈可對(duì)防治金龜類害蟲提供參考。

在單波長(zhǎng)LED燈的實(shí)際應(yīng)用中，選擇適合的波長(zhǎng)十分重要。通常來說所選擇的波長(zhǎng)既要為害蟲的敏感波長(zhǎng)，又要對(duì)異色瓢蟲Harmonia axyridis、草蛉Chrysopa等天敵昆蟲具有安全性，因此對(duì)一些天敵昆蟲的趨光性還需做進(jìn)一步的研究。

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（責(zé)任編輯：田 喆）