新型LED殺蟲燈對茶園昆蟲的誘殺效果評價

邊 磊 陳宗懋 陳華才 朱旭華

（中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所） （中國計量學院光學與電子科技學院） （浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司）

利用昆蟲趨光性對作物害蟲進行燈光誘殺是農(nóng)業(yè)綠色防控的重要措施。隨著食品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境破壞等問題的日益突出，殺蟲燈在茶園害蟲的無公害防治中發(fā)揮了重要的作用。當前茶園中普遍采用的殺蟲燈多為頻振式電網(wǎng)型，這類殺蟲燈安裝簡便，應(yīng)用范圍廣，但通過長期觀察后發(fā)現(xiàn)其具有3個缺點：1.誘蟲光源具廣譜性，對非目標害蟲和天敵昆蟲均具有誘集能力；2.對體型較小的茶園害蟲殺滅能力較差；3.頻振燈易損壞，壽命短。針對現(xiàn)有茶園殺蟲燈的這些缺陷，課題組于2012～2015年與相關(guān)的高校、企業(yè)合作，對茶園主要害蟲以及天敵昆蟲的趨光行為進行了系統(tǒng)的研究，篩選出對茶園主要害蟲具有顯著誘集能力的單波光波長，并以LED材料為基礎(chǔ)制成誘蟲光源，同時將LED誘蟲光源與風吸式殺蟲設(shè)備結(jié)合，研發(fā)出針對茶園主要害蟲的新型LED殺蟲燈，并在2015年在全國各個茶區(qū)進行誘殺效果調(diào)查，現(xiàn)將該新型LED殺蟲燈及其對茶樹主要害蟲的誘殺效果進行簡要介紹。

一、材料和方法

1.誘蟲光源和殺蟲燈工作原理

誘蟲光源和新型LED殺蟲燈如圖1所示，茶園中常見昆蟲趨光特征的前期研究結(jié)果顯示，茶園重要害蟲包括茶小綠葉蟬、茶尺蠖、茶毛蟲、茶刺蛾、茶蓑蛾等鱗翅目害蟲，以及茶象甲、金龜?shù)惹食崮亢οx，這些害蟲的趨光反應(yīng)光譜峰值主要集中在2個狹窄的光譜區(qū)域；茶園主要天敵包括隱翅蟲、步甲、瓢蟲等鞘翅目天敵，食蚜蠅、寄蠅等雙翅目天敵，草蛉，以及繭蜂、小蜂、姬蜂等膜翅目天敵，這些天敵的趨光反應(yīng)光譜峰值主要集中紫外光區(qū)域并呈現(xiàn)出多樣化，因此新型LED殺蟲燈的光源只選取了2種具有誘集茶樹重要害蟲功能的單波光LED燈珠，將這2種LED燈珠均勻集合在基板上制成誘蟲光源。與具有多種光譜峰值的頻振燈相比，LED光源在誘捕茶園重要害蟲的同時能夠最大限度地減少對天敵昆蟲的誘殺量。殺蟲燈工作原理為利用LED光源下方風扇高速旋轉(zhuǎn)形成的定向氣流，將LED光源誘集來的茶樹昆蟲吸入風扇中殺死，然后收集在風扇下方的網(wǎng)袋中。

2.試驗茶園

選取涵蓋華南、江南、西南等我國主要產(chǎn)茶地區(qū)的茶園進行新型LED殺蟲燈效果調(diào)查，包括安徽、重慶、四川、貴州、江西、山東、云南、河南、湖南、浙江、湖北共計11個省市地區(qū)，試驗茶園要求茶樹品種一致。

3.試驗方案

比較新型LED殺蟲燈(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司，杭州)和茶園中常見的頻振式電網(wǎng)型殺蟲燈(佳多科工貿(mào)股份有限公司，鶴壁)對茶園昆蟲的誘殺效果，在每個試驗茶園中均勻布置新型LED殺蟲燈和對照頻振殺蟲燈各3盞，殺蟲燈彼此間距不小于100 m。試驗于2015年6～11月間每月的上旬和下旬各進行1次開燈誘集試驗，共計12次。試驗調(diào)查間隔期間關(guān)閉殺蟲燈且茶園中不施農(nóng)藥，開燈時間選擇傍晚日落前60 min，關(guān)燈時間選擇日出后30 min，關(guān)燈后將收集的茶園昆蟲進行分類統(tǒng)計，采集數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析。

圖1 新型LED殺蟲燈誘蟲光源和田間應(yīng)用

表1 新型LED殺蟲燈與對照頻振燈對茶園重要害蟲的誘捕量對比

二、結(jié)果與分析

1.新型LED殺蟲燈對茶園重要害蟲的誘殺效果

調(diào)查結(jié)果如表1所示，除了山東日照和云南普洱外，新型LED殺蟲燈在其他所有試驗茶區(qū)中對茶小綠葉蟬的誘捕量均顯著高于對照頻振燈。日照試驗茶園中茶小綠葉蟬并非主要害蟲，因此兩種殺蟲燈內(nèi)葉蟬的誘殺量均極少，綜合除山東日照外其他試驗茶區(qū)的葉蟬誘捕總量，新型LED殺蟲燈對葉蟬的誘殺效果比對照頻振燈提高了140.84±39.7%；所調(diào)查的茶園重要害蟲包括同翅目（葉蟬科、蠟蟬科、蝽科），鞘翅目（金龜科、象甲科）和鱗翅目（尺蠖科、夜蛾科、蓑蛾科、刺蛾科、毒蛾科）害蟲。除去茶小綠葉蟬，只有四川成都、貴州遵義、江西南昌和河南信陽4個地區(qū)新型LED殺蟲燈的誘捕數(shù)量顯著高于對照頻振燈。但在云南普洱LED殺蟲燈的誘蟲量卻顯著低于對照頻振燈；在重要害蟲的誘集總量上，安徽祁門、重慶永川、四川成都、貴州遵義、江西南昌、河南信陽和浙江杭州7個地區(qū)的LED殺蟲燈的誘蟲量顯著高于對照，其他地區(qū)則無顯著性差異，綜合所有試驗茶區(qū)的重要害蟲誘捕總量，新型LED殺蟲燈對茶樹重要害蟲的誘殺效果比對照頻振燈提高了87.41±37.39%。

2.新型LED殺蟲燈對茶園主要天敵昆蟲的誘殺效果

所調(diào)查的茶園主要天敵昆蟲包括：鞘翅目（瓢蟲科、步甲科、虎甲科、隱翅蟲科）和膜翅目（小蜂科、赤眼蜂科、姬蜂科、繭蜂科）天敵。絕大多數(shù)茶區(qū)中兩種殺蟲燈對天敵昆蟲的誘捕總量均較少，但在天敵種類和數(shù)量較高的茶園內(nèi)，除河南信陽外，新型LED殺蟲燈對天敵昆蟲的誘殺量均顯著低于對照頻振燈（表2）。綜合7個天敵資源豐富的試驗茶區(qū)內(nèi)主要天敵昆蟲誘捕總量，新型LED殺蟲燈對茶園主要天敵昆蟲的誘殺數(shù)量比常規(guī)頻振燈降低了113.79±25.9%。

表2 新型LED殺蟲燈與對照頻振燈的茶園主要天敵日誘捕量 頭

三、討 論

殺蟲燈主要由兩部分構(gòu)成：誘蟲光源和殺蟲設(shè)備，本試驗結(jié)果表明，針對茶園優(yōu)勢昆蟲的趨光特征和體型特征，新型LED殺蟲燈在誘蟲光源和殺蟲設(shè)備上進行的改進和結(jié)合，能夠大大提高殺蟲燈對茶園主要害蟲，尤其是茶小綠葉蟬的誘殺效果，同時顯著降低對天敵昆蟲的誘殺量。

LED燈作為誘蟲光源具有頻振燈無法比擬的優(yōu)勢，LED材料的壽命長、耗能低、穩(wěn)定性好且綠色環(huán)保，最重要的是LED誘蟲光源的發(fā)光波長可以根據(jù)作物的生態(tài)群落構(gòu)成進行調(diào)整，使發(fā)光波長集中在被保護作物主要害蟲的誘集波長區(qū)域中，盡量避開天敵昆蟲的趨光波長范圍，這樣就能在誘殺害蟲的同時減少對天敵昆蟲的誘殺量；殺蟲設(shè)備采用風吸式殺蟲風扇，能克服高壓電網(wǎng)對小體型害蟲擊殺能力差的缺陷（電網(wǎng)間距8～10mm），有效殺死誘集至光源周圍的小體型害蟲。因此，LED殺蟲燈不僅僅可以在茶樹害蟲防治中發(fā)揮重要的作用，在其他作物的物理防治中同樣適用，具有巨大的應(yīng)用前景。

綠色環(huán)保是未來茶樹蟲害防治技術(shù)發(fā)展的趨勢，茶園的開放式環(huán)境中，常規(guī)的頻振式殺蟲燈容易損壞且誘殺大量的天敵昆蟲，對于茶園生態(tài)環(huán)境平衡有一定程度的影響。新型LED殺蟲燈克服了常規(guī)頻振式殺蟲燈的缺陷，對茶園小綠葉蟬等重要害蟲的誘殺效果突出且對天敵昆蟲殺傷作用弱，在未來茶園害蟲的監(jiān)測和物理防治中具有重要的應(yīng)用潛力，同時也是提高茶葉質(zhì)量安全技術(shù)中必不可少的重要措施之一。課題組當前的主要任務(wù)是進一步完善新型LED殺蟲燈在茶園的應(yīng)用技術(shù)，使其田間施用更加的規(guī)范、合理。