林雄杰， 范國(guó)成， 胡菡青， 阮傳清，蔡子堅(jiān)， Xia Yulu， 杜云貴， 劉 波＊

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，福州 350013；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物資源研究所，福州 350003；3.NSF Center for Integrated Pest Management，North Carolina State University，Raleigh， 27606；4.福建圣元電子科技有限公司，建甌 353100）

柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama）屬半翅目木虱科，是柑橘、檸檬、黃皮、九里香等蕓香科植物上的重要害蟲(chóng)［1］，是柑橘黃龍病田間傳播的重要媒介，黃龍病菌可在它的體內(nèi)存活并繁殖，一旦獲得病原菌，便能終身帶菌并傳病，它的成蟲(chóng)與高齡若蟲(chóng)均能傳病，主要通過(guò)帶菌的柑橘木虱在健樹(shù)取食時(shí)將病原菌植入寄主植物體內(nèi)，病菌在植株篩管細(xì)胞內(nèi)定居、繁殖，造成篩管堵塞，從而引起植株表現(xiàn)出葉片斑駁和黃化等癥狀［2］。目前生產(chǎn)上對(duì)柑橘黃龍病尚無(wú)有效的防治藥劑，主要通過(guò)嚴(yán)格防治柑橘木虱來(lái)達(dá)到防控柑橘黃龍病的目的［3］。

目前柑橘木虱的防治方法主要有農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治和生物防治等，而大量使用化學(xué)農(nóng)藥不僅污染了環(huán)境、危害人類(lèi)健康，還導(dǎo)致昆蟲(chóng)產(chǎn)生了抗藥性等諸多問(wèn)題 在生物防治上主要采用一些植物源農(nóng)藥、微生物源農(nóng)藥及利用柑橘木虱天敵進(jìn)行防治。但生物農(nóng)藥一般防治效果較緩慢、易受環(huán)境因素的干擾和制約、質(zhì)量不穩(wěn)定，而且使用成本較高；柑橘木虱天敵（包括寄生性天敵和捕食性天敵）種類(lèi)雖然很多，但由于人工捕捉及飼養(yǎng)繁殖都比較困難，因而無(wú)法在田間大量推廣使用。

太陽(yáng)能誘蟲(chóng)燈是白天采用太陽(yáng)能電池板發(fā)電，經(jīng)過(guò)充放電控制器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存在蓄電池中，夜間蓄電池再通過(guò)控制器對(duì)LED燈供電，同時(shí)在LED燈的下方采用盛有清水等的集蟲(chóng)器來(lái)消滅害蟲(chóng)，它具有光控、雨控、時(shí)控、電壓保護(hù)等功能［5－6］。利用昆蟲(chóng)具有趨光性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)誘蟲(chóng)燈對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行誘殺和集中消滅是一種有效的物理防治方法，但首先必須先找出這種昆蟲(chóng)的敏感性光譜范圍。研究表明，不同趨光性害蟲(chóng)所具有的視敏曲線特征不同［7－8］，而目前我國(guó)市場(chǎng)上的太陽(yáng)能LED殺蟲(chóng)燈都是采用單一的紫外光波長(zhǎng)（365±50nm），目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)害蟲(chóng)的專(zhuān)性誘殺。國(guó)外有用不同顏色的面板監(jiān)測(cè)及誘殺柑橘木虱的報(bào)道［9］，但未見(jiàn)用LED光源進(jìn)行誘殺的相關(guān)研究。本研究利用第4代新型光源—發(fā)光二極管（LED）作為光源，進(jìn)行柑橘木虱成蟲(chóng)敏感性光譜篩選，從而為柑橘木虱誘蟲(chóng)燈的田間應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 蟲(chóng)源

供試的柑橘木虱成蟲(chóng)采自福州溫泉公園的九里香植株，采回后在實(shí)驗(yàn)室盆栽的九里香植株（25～28℃）自然光照條件下馴化一周后備用。

1.1.2 光源（LED燈）

供試光源為不同光照強(qiáng)度的紅光、黃光、藍(lán)光和綠光的LED燈，由廣東省中山市古鎮(zhèn)歐普照明燈飾廠生產(chǎn)（DC 12V；I≥250mA）。各種光譜送至福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電光源測(cè)試中心測(cè)定。光照強(qiáng)度用臺(tái)灣泰仕數(shù)字照度計(jì) （TES－1332A）測(cè)定。

1.2 試驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)依據(jù)柑橘木虱的行為特征，自行設(shè)計(jì)并制作趨光行為反應(yīng)裝置，由趨光室、避光室（亦可做趨光室）、棲息室和光源箱4個(gè)部分組成；光源箱分別位于趨光室和避光室的兩側(cè)，避光室和棲息室均為密閉不透光，趨光室除采光的一面外也均密閉不透光（圖1 光源至趨光室的距離為25cm 各部件規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）如下：光源箱（25cm×30cm×30cm）、趨光室（50cm×30cm×30cm）、棲息室（40cm×20cm×20cm）。

圖1 趨光行為反應(yīng)器構(gòu)造Fig.1 The construction of phototaxis box

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 柑橘木虱趨光性

隨機(jī)選取其中一種顏色的LED燈將其裝于光源箱內(nèi)，把準(zhǔn)備好的待測(cè)木虱放置在棲息室，為使復(fù)眼適應(yīng)狀態(tài)一致，先進(jìn)行暗適應(yīng)2h，然后打開(kāi)光源，通過(guò)一定時(shí)間的光照刺激后，分別記錄趨光室和避光室的供試蟲(chóng)數(shù)，計(jì)算其趨光率；每次處理60頭，重復(fù)3次。再更換不同顏色的光源重復(fù)此過(guò)程。

1.3.2 柑橘木虱對(duì)相同功率不同波長(zhǎng)光源的趨光率比較

隨機(jī)選取兩種相同功率不同顏色光源，分別裝在反應(yīng)裝置兩側(cè)的光源箱內(nèi)，將準(zhǔn)備好的待測(cè)木虱放置在棲息室，先進(jìn)行暗適應(yīng)2h，然后打開(kāi)光源，經(jīng)過(guò)3h和17h的光照刺激后，分別統(tǒng)計(jì)兩個(gè)趨光室內(nèi)的供試蟲(chóng)數(shù)，分別計(jì)算其趨光率；每次處理60頭，重復(fù)3次。然后更換不同顏色的光源重復(fù)此過(guò)程。

1.3.3 柑橘木虱對(duì)相同波長(zhǎng)不同光照強(qiáng)度光源的趨光率比較

依次選取相同波長(zhǎng)不同光照強(qiáng)度的光源，將其分別裝于反應(yīng)裝置兩邊的光源箱內(nèi)，把準(zhǔn)備好的待測(cè)木虱放置在棲息室，先進(jìn)行暗適應(yīng)2h，然后打開(kāi)光源，經(jīng)過(guò)3h和17h的光照刺激后，分別統(tǒng)計(jì)兩個(gè)趨光室內(nèi)的供試蟲(chóng)數(shù)，分別計(jì)算其趨光率；每次處理60頭，重復(fù)3次。然后更換不同顏色的光源重復(fù)此過(guò)程。

2 結(jié)果與分析

2.1 柑橘木虱的趨光性

由表1可知，柑橘木虱對(duì)紅、黃、藍(lán)、綠等4種光源都具有一定的趨性，但是對(duì)綠光和藍(lán)光的趨性較強(qiáng)；光照時(shí)長(zhǎng)為17h的趨光性明顯強(qiáng)于3h；當(dāng)光照時(shí)長(zhǎng)為17h時(shí)，它們對(duì)綠光和藍(lán)光的趨光率分別達(dá)72.78%和67.55%，無(wú)顯著差異（P＞0.05）；光照時(shí)長(zhǎng)為3h時(shí)，對(duì)黃光和紅光的趨光性最差，分別為24.44%和27.22% 且無(wú)顯著差異（P＞0.05 經(jīng)光源光電色綜合測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)藍(lán)光和綠光的光譜分布如圖2所示。

表1 不同光源條件下柑橘木虱的趨光率1）Table 1 Phototaxis rate of D.citri to different light sources

圖2 光譜分布圖Fig.2 Spectral distribution

2.2 相同功率不同波長(zhǎng)條件下柑橘木虱的趨光率

在相同功率條件下，柑橘木虱對(duì)不同波長(zhǎng)光源的趨光性差異顯著，綠光和藍(lán)光的趨光性明顯高于其他幾種光源；光照17h后對(duì)綠光的趨光率達(dá)50%以上，與黃光和紅光的差異到達(dá)了顯著水平（P＜0.05）；當(dāng)光照為3h，各種波長(zhǎng)間的趨光性差異均不顯著（P＞0.05）（表2）。

表2 相同功率不同波長(zhǎng)條件下柑橘木虱的趨光率1）Table 2 Phototaxis rate of D.citri in different wavelengths of LED with same power

2.3 相同波長(zhǎng)不同光照強(qiáng)度條件下柑橘木虱的趨光率

由表3可知在相同波長(zhǎng)的情況下，柑橘木虱的趨光性與光照強(qiáng)度相關(guān)；相同波長(zhǎng)不同光照強(qiáng)度條件下柑橘木虱的趨光性之間存在著顯著差異（P＜0.05），對(duì)光照強(qiáng)度為1800lx的藍(lán)光和4310lx的綠光的趨光性最強(qiáng)，分別達(dá)45.00%和38.33% 同時(shí)趨光性還與光照時(shí)長(zhǎng)相關(guān)，隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，趨光性也加強(qiáng)，如光照強(qiáng)度為2060lx的黃光和綠光在光照時(shí)長(zhǎng)為17h的趨光率比3h的分別高出了11.11%和15.00%，它們之間存在顯著差異（P＜0.05）。

表3 相同波長(zhǎng)不同光照強(qiáng)度的柑橘木虱趨光率1）Table 3 Phototaxis rate of D.citri in different illumination intensities of LED with same wavelength

3 討論

本研究表明光照時(shí)長(zhǎng)為17h時(shí)，柑橘木虱對(duì)光照強(qiáng)度為1800lx的藍(lán)光和4310lx的綠光趨光性最佳，明顯強(qiáng)于光照時(shí)長(zhǎng)為3h；相同光照強(qiáng)度條件下，柑橘木虱對(duì)綠光和藍(lán)光的趨光性較好；相同波長(zhǎng)條件下，光照強(qiáng)度較大則趨光性也較高。本研究為今后進(jìn)一步探索適宜誘殺柑橘木虱的最佳波長(zhǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)該研究是針對(duì)適配太陽(yáng)能誘蟲(chóng)器的光源而開(kāi)展的，研究成果可以很快應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

新能源和可再生清潔能源的開(kāi)發(fā)是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定性影響的技術(shù)領(lǐng)域之一。太陽(yáng)能是地球上最安全、潔凈、取之不盡的可再生能源［10］，充分利用太陽(yáng)能資源，不僅無(wú)污染、無(wú)噪聲、安全可靠且不受地域限制，還可節(jié)約常規(guī)能源。1968年首次研發(fā)成功的LED是第4代新型光源，也是21世紀(jì)具有競(jìng)爭(zhēng)力的新型光源，它具有波長(zhǎng)類(lèi)型豐富、節(jié)能環(huán)保、組合性好、使用壽命長(zhǎng)、體積小、光譜能量分布調(diào)制方便、光色純、能耗低、壽命長(zhǎng)、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)［11－12］，適合用作太陽(yáng)能誘蟲(chóng)器的光源；同時(shí)LED燈高效節(jié)能，在同等照度下，LED比白熾燈光源節(jié)能70%，比熒光燈節(jié)能50%［13］。國(guó)內(nèi)已有采用LED光源用于防治害蟲(chóng)的試驗(yàn)［14－15］。

柑橘木虱對(duì)LED藍(lán)光和綠光具有良好的趨性，可以避免日光燈型光源對(duì)植物的影響。因?yàn)槿展鉄粜凸庠粗泻屑t光（660nm）和遠(yuǎn)紅光（725nm），對(duì)植物的光周期造成影響，從而影響作物產(chǎn)量。LED光譜窄，紫外線含量低，對(duì)植物造成直接傷害?。?6－17］。

利用太陽(yáng)能LED誘蟲(chóng)燈防治柑橘木虱不僅可以保證柑橘新梢的健康生長(zhǎng)，有效減緩柑橘黃龍病的發(fā)生與蔓延，還能減少農(nóng)藥的使用，從而減少環(huán)境污染及有效地節(jié)約能源［4］。通過(guò)選用特定的波長(zhǎng)（頻率）和設(shè)定開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，有選擇地保護(hù)天敵并最大限度地誘殺各種害蟲(chóng)［6］。本研究通過(guò)研究不同光譜和光照強(qiáng)度因素對(duì)柑橘木虱成蟲(chóng)趨、避光行為的影響，揭示光源特征與其趨光性之間的內(nèi)在聯(lián)系，為研發(fā)高效的害蟲(chóng)誘集、測(cè)報(bào)和防治用光源提供科學(xué)依據(jù)。

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