适配太阳能诱虫器诱杀柑橘木虱LED光源的筛选

林雄杰， 范国成， 胡菡青， 阮传清，蔡子坚， Xia Yulu， 杜云贵， 刘 波＊

（1.福建省农业科学院果树研究所，福州 350013；2.福建省农业科学院生物资源研究所，福州 350003；3.NSF Center for Integrated Pest Management，North Carolina State University，Raleigh， 27606；4.福建圣元电子科技有限公司，建瓯 353100）

柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama）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 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［5－6］。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［7－8］，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（DC 12V；I≥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 （TES－1332A）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）。

图1 趋光行为反应器构造Fig.1 The construction of phototaxis box

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（P＞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（P＞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。

表1 不同光源条件下柑橘木虱的趋光率1）Table 1 Phototaxis rate of D.citri to different light sources

图2 光谱分布图Fig.2 Spectral distribution

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（P＜0.05）；当光照为3h，各种波长间的趋光性差异均不显著（P＞0.05）（表2）。

表2 相同功率不同波长条件下柑橘木虱的趋光率1）Table 2 Phototaxis rate of D.citri in different wavelengths of LED with same power

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（P＜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（P＜0.05）。

表3 相同波长不同光照强度的柑橘木虱趋光率1）Table 3 Phototaxis rate of D.citri in different illumination intensities of LED with same wavelength

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［11－12］，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［14－15］。

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［16－17］。

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。

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