LED單波長燈對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 ：根據不同昆蟲對單波長光源趨性的選擇性差異，研究不同單波長燈對柑橘園內不同昆蟲的誘捕作用。以19種單波長LED燈為對象，連續波長LED燈為對照，在柑橘園內調查誘捕的昆蟲種類和數量。結果表明，昆蟲對不同LED單波長燈具有選擇性， 375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長燈適宜對鱗翅目昆蟲的誘捕;395 nm和405 nm波長燈適宜對鞘翅目昆蟲的誘捕;385 nm波長燈適宜對半翅目昆蟲的誘捕。395 nm和405 nm波長燈分別對鰓金龜科Melolonthidae和麗金龜科Rutelinae昆蟲誘捕效果明顯。結果顯示LED單波長燈在誘捕防治柑橘害蟲方面具有應用價值。

關鍵詞 ：LED單波長燈; 柑橘; 誘蟲效果

中圖分類號：

S 477.9

文獻標識碼： 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

柑橘是我國重要的經濟作物，據統計2015年我國柑橘總產量已達到3 660萬t[1]。柑橘在生長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、長蝽科Lygaeidae，雙翅目的癭蚊科Cecidomyiidae、實蠅科Trypetidae，纓翅目的薊馬Thripidae以及鱗翅目Lepidoptera昆蟲的為害。目前，主要通過施用化學農藥的方法防治柑橘害蟲[2]。長期、大量噴施化學農藥會導致抗性、殘留、再猖獗問題。近年來，利用昆蟲成蟲對光的趨性而開發的燈已成為害蟲防控的重要措施。

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

研究發現，不同種類昆蟲甚至同一昆蟲不同性別對光源的敏感波譜具有差異，如劉曉英等研究了果蠅Drosophilidae對不同光源的選擇性，發現其對560 nm光源具有較強的選擇性[3];閆海霞等發現大草蛉Chrysopa pallens Rambur對460、524、562 nm的光波敏感[4];鄭月等研究發現405 nm波長對螺旋粉虱Aleurodicus disperses Russell成蟲誘捕作用顯著高于其他波長[5];Motohiro等研究表明黑尾葉蟬Bothrogonia viridis Fabricius對520、740 nm波長較敏感[6];鐘莉研究發現405 nm波長燈對二化螟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波長燈對玉米螟Ostrinia furnacalis的誘集效果好[7];趙俊玲等發現白背飛虱Sogatella furcifera （Horváth）對LED發出的藍光（470 nm）和綠光（515～550 nm）較敏感，對于白光和紅光（630 nm）反應較弱，對黃光（585～595 nm）最不敏感[8]。由此說明，利用固定波段的單波長光源，可以更有針對性地誘集特定種類的昆蟲，提高對昆蟲的選擇性，降低燈對非靶標昆蟲的傷害。本研究以19種LED單波長燈為基礎，系統研究不同光源對柑橘果園昆蟲的誘捕效果，以期為LED單波長燈在柑橘果園害蟲綠色防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設備

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

1.2 試驗設計

本試驗于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鴻化村（海拔406 m、103°50′E， 29°51′N）柑橘園進行，地勢平坦開闊，柑橘大面積連片種植（>80 hm2），土壤為黃壤，試驗區內為9年柑橘樹，品種為椪柑‘新生系3號’，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，且能代表當地平均水平。試驗區內種植條件基本一致，歷年蟲害發生較重。

試驗設置波長分別為375、378、385、389、393、395、397、401、403、405、407、411、464、516、573、593、603、633、663 nm的LED單波長光源燈作為試驗組，采用頻振式LED燈作為對照。試驗共設置60個小區，單個小區面積1.33 hm2，每小區安裝1臺燈，燈外設置擊蟲電壓網，燈管高出柑橘樹樹冠（50±5）cm，燈間距大于100 m，每個波長重復3次，隨機排列。每日收集昆蟲，如遇大雨等不良天氣則暫停收集，收集后隨機交換燈的位置。試驗區每日19：00至次日6：00開燈。

1.3 昆蟲的收集與鑒定

試驗期間每天19：00收集前一晚接蟲瓶中所有誘集到的昆蟲，封口袋標記，保存于-20℃冰箱中。調查鑒定時間為昆蟲收集后3天內，參考《昆蟲分類學》《中國動物志》等昆蟲分類鑒定書籍對燈誘昆蟲進行實驗室分類和鑒定，分別記錄各燈每日所誘集害蟲和天敵數量，對所得結果進行統計分析，計算益害比，篩選出誘殺柑橘害蟲的最佳波長。

1.4 數據處理

利用Excel對測定數據進行處理和計算，求出各組平均值;使用DPS 6.0數據處理軟件進行統計分析，采用鄧肯氏新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同LED單波長燈在柑橘園誘集昆蟲種類

如表1所示，在柑橘園內，不同LED單波長燈誘集的昆蟲主要為鱗翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目昆蟲。在試驗期內共誘捕鱗翅目昆蟲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。試驗結果表明LED單波長燈對鱗翅目、鞘翅目、半翅目、直翅目的昆蟲均有誘捕效果，且對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波長燈對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，高于對照組的10.70頭;395、405 nm波長燈對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，高于對照組的58.67頭;各個單波長燈對半翅目昆蟲均有一定的引誘效果;除464、573、593、603、633、663 nm波長對直翅目昆蟲無誘集效果外，其他各個單波長燈對直翅目昆蟲均有一定的誘集效果。

2.2 不同LED單波長燈對柑橘園鱗翅目昆蟲的誘集效果

由表1可知，LED單波長燈對柑橘園內鱗翅目昆蟲的誘集效果較好，不同波長對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波長燈對鱗翅目昆蟲具有更好的誘蟲效果，差異顯著。

2.3 不同LED單波長燈對柑橘園鞘翅目昆蟲的誘集效果

本試驗表明，不同波長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單波長燈對鰓金龜科的誘捕效果高于對照，其中395 nm單波長燈對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及對照組的10.11頭。分析不同燈對麗金龜科昆蟲的誘捕效果，表明385、401、403、405、407、411 nm單波長燈對麗金龜科昆蟲的誘捕量高于對照，其中 403、405 nm波長燈對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，顯著高于對照組的0.11頭。411 nm波長燈對小蠹科昆蟲的誘捕效果最好，日均誘蟲量為11.44頭，顯著高于對照;393 nm波長對水龜甲科昆蟲的誘捕效果最好，日均誘蟲量為13.11頭，高于對照組數據，但差異不顯著。

2.4 不同LED單波長燈對柑橘園半翅目昆蟲的誘集效果

本試驗表明不同波長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單波長燈對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，與對照組的1.56頭差異不顯著。

2.5 不同LED單波長燈對柑橘園直翅目昆蟲的誘集效果

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

2.6 不同LED單波長燈誘集昆蟲的益害比調查

試驗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;該地區對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、長蝽科、盲蝽科。益害比及差異顯著性分析結果如表5所示，其中波長為375、378、385、393、395、397、401、403、407、411、464 nm的單波長燈的益害比顯著低于對照組;波長為405 nm和573 nm的單波長燈的益害比與對照組差異不顯著;波長為389、516、593、603、633、663 nm單波長燈的益害比高于對照。

3 結論與討論

本文研究發現，LED單波長燈可以有效誘捕柑橘園昆蟲，且不同LED單波長光源對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波長光源對鱗翅目昆蟲的誘集效果較好，395、405 nm波長光源對鞘翅目昆蟲的誘集效果較好，385 nm波長光源對半翅目昆蟲的誘集效果較好，389 nm波長光源對直翅目昆蟲的誘集效果較好。在實際生產中，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合波長，對昆蟲的誘集不具有選擇性，嚴重破壞生物多樣性，不利于昆蟲的可持續治理，因此研究單波長對昆蟲的誘集效果具有重要意義。單波長燈波長范圍窄，利用昆蟲對不同波長的選擇性，在實際應用中，應選擇作物主要害蟲敏感波長，避開主要天敵敏感波長，可達到有效控制害蟲種群數量，而避免傷害天敵的目的。

目前關于鱗翅目害蟲的波長選擇性研究相對較多，如陳延望對小菜蛾Plutella xylostella的趨光性研究表明400～405 nm波長對小菜蛾的誘捕效果最好[9];蔡俠對茶尺蠖Ectropis obliqua的趨光性研究表明360～420 nm波長存在茶尺蠖的趨向高峰[10];徐練研究發現玉米螟對473、407、365 nm波長具有較強趨性[11]，均與本試驗結果相吻合。本試驗篩選出401、403、407 nm單波長燈對鱗翅目具有良好的誘捕效果，與對照燈相比，差異顯著，研究結果印證了前人的觀點，進一步證明了鱗翅目昆蟲對375、378、385、393、395、397、401、403、407、411 nm波長具有較高的趨性，為鱗翅目害蟲的防控提供了相應的單波長光源。但在本次試驗中，由于燈外高壓電網對鱗翅目害蟲的翅破壞很大，未能進一步進行分科鑒定，對于不同科的鱗翅目害蟲對以上波長光源的選擇性仍需進一步研究。本試驗篩選出405 nm單波長燈對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果[12];395 nm單波長燈對鰓金龜科昆蟲具有良好的誘捕效果，與徐翔等的研究結果相同[13]。鞘翅目金龜甲總科昆蟲的幼蟲統稱蠐螬，是一種食性廣泛的地下害蟲，對花生等經濟作物的產量影響巨大，我國每年因蠐螬為害造成的花生產量損失約為20%～40%[1415]。由于此類害蟲具有隱蔽性強的特點，僅通過化學防治無法有效防治蠐螬，因此在實際生產中，本試驗篩選出的395 nm波長LED燈可對防治金龜類害蟲提供參考。

在單波長LED燈的實際應用中，選擇適合的波長十分重要。通常來說所選擇的波長既要為害蟲的敏感波長，又要對異色瓢蟲Harmonia axyridis、草蛉Chrysopa等天敵昆蟲具有安全性，因此對一些天敵昆蟲的趨光性還需做進一步的研究。

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（責任編輯：田 喆）