摘要 柑橘木虱是柑橘黄龙病的传播媒介。为达到治虫防病的目的,在室内利用昆虫行为反应
器开展适配太阳能诱虫器的LED光源筛选,结果表明:柑橘木虱成虫对光照强度分别为1800lx和4310lx的蓝光
和绿光(波长分别为460nm和531nm)在光照时长为17h时的趋光性最佳,相同波长条件下,其趋光性与光照强度
和光照时长成正相关。该研究结果为进一步探索适宜田间柑橘木虱测报和高效诱杀的LED光源提供理论依据。
关键词 太阳能诱虫器; 柑橘木虱; LED; 趋光率; 筛选
柑橘木虱属半
翅目木虱科,是柑橘、柠檬、黄皮、九里香等芸香科植
物上的重要害虫[1],是柑橘黄龙病田间传播的重要
媒介,黄龙病菌可在它的体内存活并繁殖,一旦获得
病原菌,便能终身带菌并传病,它的成虫与高龄若虫
均能传病,主要通过带菌的柑橘木虱在健树取食时
将病原菌植入寄主植物体内,病菌在植株筛管细胞
内定居、繁殖,造成筛管堵塞,从而引起植株表现出
叶片斑驳和黄化等症状[2]。
目前生产上对柑橘黄龙
病尚无有效的防治药剂,主要通过严格防治柑橘木
虱来达到防控柑橘黄龙病的目的[3]。
目前柑橘木虱的防治方法主要有农业防治、化
学防治和生物防治等,而大量使用化学农药不仅污
染了环境、危害人类健康,还导致昆虫产生了抗药性等诸多问题[4]。在生物防治上主要采用一些植物源
农药、微生物源农药及利用柑橘木虱天敌进行防治。
但生物农药一般防治效果较缓慢、易受环境因素的
干扰和制约、质量不稳定,而且使用成本较高;柑橘
木虱天敌(包括寄生性天敌和捕食性天敌)种类虽然
很多,但由于人工捕捉及饲养繁殖都比较困难,因而
无法在田间大量推广使用。
太阳能诱虫灯是白天采用太阳能电池板发电,经
过充放电控制器将太阳能转换为电能储存在蓄电池
中,夜间蓄电池再通过控制器对LED灯供电,同时在
LED灯的下方采用盛有清水等的集虫器来消灭害虫,
它具有光控、雨控、时控、电压保护等功能[56]。利用
昆虫具有趋光性的特点,设计诱虫灯对害虫进行诱杀
和集中消灭是一种有效的物理防治方法,但首先必须
先找出这种昆虫的敏感性光谱范围。研究表明,不同
趋光性害虫所具有的视敏曲线特征不同[78],而目前
我国市场上的太阳能LED杀虫灯都是采用单一的紫
外光波长(365±50nm),目前无法实现害虫的专性诱
杀。国外有用不同颜色的面板监测及诱杀柑橘木虱
的报道[9],但未见用LED光源进行诱杀的相关研究。
本研究利用第4代新型光源—发光二极管(LED)作
为光源,进行柑橘木虱成虫敏感性光谱筛选,从而为
柑橘木虱诱虫灯的田间应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 虫源
供试的柑橘木虱成虫采自福州温泉公园的九里
香植株,采回后在实验室盆栽的九里香植株(25~
28℃)自然光照条件下驯化一周后备用。
1.1.2 光源(LED灯)
供试光源为不同光照强度的红光、黄光、蓝光和
绿光的LED灯,由广东省中山市古镇欧普照明灯饰
厂生产(DC12V;犐≥250mA)。各种光谱送至福建
信息职业技术学院电光源测试中心测定。光照强度
用台湾泰仕数字照度计 (TES1332A)测定。
1.2 试验装置
本试验依据柑橘木虱的行为特征,自行设计并
制作趋光行为反应装置,由趋光室、避光室(亦可做
趋光室)、栖息室和光源箱4个部分组成;光源箱分
别位于趋光室和避光室的两侧,避光室和栖息室均
为密闭不透光,趋光室除采光的一面外也均密闭不透光(图1)。光源至趋光室的距离为25cm,各部件
规格(长×宽×高)如下:光源箱(25cm×30cm×
30cm)、趋光室(50cm×30cm×30cm)、栖息室
(40cm×20cm×20cm)。
1.3 试验方法
1.3.1 柑橘木虱趋光性
随机选取其中一种颜色的 LED灯将其装于光
源箱内,把准备好的待测木虱放置在栖息室,为使复
眼适应状态一致,先进行暗适应2h,然后打开光源,
通过一定时间的光照刺激后,分别记录趋光室和避
光室的供试虫数,计算其趋光率;每次处理60头,重
复3次。再更换不同颜色的光源重复此过程。
1.3.2 柑橘木虱对相同功率不同波长光源的趋光
率比较
随机选取两种相同功率不同颜色光源,分别装
在反应装置两侧的光源箱内,将准备好的待测木虱
放置在栖息室,先进行暗适应2h,然后打开光源,经
过3h和17h的光照刺激后,分别统计两个趋光室
内的供试虫数,分别计算其趋光率;每次处理60头,
重复3次。然后更换不同颜色的光源重复此过程。
1.3.3 柑橘木虱对相同波长不同光照强度光源的
趋光率比较
依次选取相同波长不同光照强度的光源,将其分
别装于反应装置两边的光源箱内,把准备好的待测木
虱放置在栖息室,先进行暗适应2h,然后打开光源,
经过3h和17h的光照刺激后,分别统计两个趋光室
内的供试虫数,分别计算其趋光率;每次处理60头,
重复3次。然后更换不同颜色的光源重复此过程。
2 结果与分析
2.1 柑橘木虱的趋光性
由表1可知,柑橘木虱对红、黄、蓝、绿等4种光
源都具有一定的趋性,但是对绿光和蓝光的趋性较
强;光照时长为17h的趋光性明显强于3h;当光照时长为17h时,它们对绿光和蓝光的趋光率分别达
72.78%和67.55%,无显著差异(犘>0.05);光照时
长为3h时,对黄光和红光的趋光性最差,分别为
24.44%和27.22%,且无显著差异(犘>0.05)。经
光源光电色综合测试系统检测蓝光和绿光的光谱分
布如图2所示。
2.2 相同功率不同波长条件下柑橘木虱的趋光率
在相同功率条件下,柑橘木虱对不同波长光源的趋
光性差异显著,绿光和蓝光的趋光性明显高于其他几种
光源;光照17h后对绿光的趋光率达50%以上,与黄光
和红光的差异到达了显著水平(犘<0.05);当光照为3h,
各种波长间的趋光性差异均不显著(犘>0.05)(表2)。
2.3 相同波长不同光照强度条件下柑橘木虱的趋光率
由表3可知在相同波长的情况下,柑橘木虱的
趋光性与光照强度相关;相同波长不同光照强度条
件下柑橘木虱的趋光性之间存在着显著差异(犘<
0.05),对光照强度为1800lx的蓝光和4310lx的
绿光的趋光性最强,分别达45.00%和38.33%;同
时趋光性还与光照时长相关,随着光照时间的延长,趋
光性也加强,如光照强度为2060lx的黄光和绿光在光
照时长为17h的趋光率比3h的分别高出了11.11%
和15.00%,它们之间存在显著差异(犘<0.05)。
3 讨论
本研究表明光照时长为17h时,柑橘木虱对光
照强度为1800lx的蓝光和4310lx的绿光趋光性
最佳,明显强于光照时长为3h;相同光照强度条件
下,柑橘木虱对绿光和蓝光的趋光性较好;相同波长
条件下,光照强度较大则趋光性也较高。本研究为
今后进一步探索适宜诱杀柑橘木虱的最佳波长奠定
了良好的基础。同时该研究是针对适配太阳能诱虫
器的光源而开展的,研究成果可以很快应用于生产
实践。
新能源和可再生清洁能源的开发是21世纪世
界经济发展中最具决定性影响的技术领域之一。太
阳能是地球上最安全、洁净、取之不尽的可再生能
源[10],充分利用太阳能资源,不仅无污染、无噪声、
安全可靠且不受地域限制,还可节约常规能源。
1968年首次研发成功的 LED 是第4代新型光源,
也是21世纪具有竞争力的新型光源,它具有波长类
型丰富、节能环保、组合性好、使用寿命长、体积小、
光谱能量分布调制方便、光色纯、能耗低、寿命长、控
制灵活等优点[1112],适合用作太阳能诱虫器的光源;
同时LED灯高效节能,在同等照度下,LED比白炽
灯光源节能70%,比荧光灯节能50%[13]。国内已
有采用LED光源用于防治害虫的试验[1415]。
柑橘木虱对LED蓝光和绿光具有良好的趋性,
可以避免日光灯型光源对植物的影响。因为日光灯
型光源中含有红光(660nm)和远红光(725nm),对植
物的光周期造成影响,从而影响作物产量。LED光谱
窄,紫外线含量低,对植物造成直接伤害小[1617]。
利用太阳能LED诱虫灯防治柑橘木虱不仅可以
保证柑橘新梢的健康生长,有效减缓柑橘黄龙病的发
生与蔓延,还能减少农药的使用,从而减少环境污染
及有效地节约能源[4]。通过选用特定的波长(频率)
和设定开关灯时间,有选择地保护天敌并最大限度地
诱杀各种害虫[6]。本研究通过研究不同光谱和光照
强度因素对柑橘木虱成虫趋、避光行为的影响,揭示
光源特征与其趋光性之间的内在联系,为研发高效的
害虫诱集、测报和防治用光源提供科学依据。