LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈在葡萄園中的應用研究

涂海華，唐乃雄，康念鉛，周堅，林愛紅（.江西農業大學理學院，南昌 0045；.江西省農業機械研究所，南昌 0047；.江西省新余市現代農業科技園，江西新余 80007）

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LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈在葡萄園中的應用研究

涂海華1，唐乃雄1，康念鉛1，周堅2，林愛紅3
（1.江西農業大學理學院，南昌 330045；2.江西省農業機械研究所，南昌 330047；3.江西省新余市現代農業科技園，江西新余 380007）

摘 要：通過調查葡萄園中存在的主要害蟲種類，根據害蟲趨光性的波長和活動時間的差異設計出了LED多光譜循環太陽能殺蟲燈，并應用于試驗園中進行驗證。結果顯示，LED多光譜循環太陽能殺蟲燈應用于葡萄園中可達到誘殺害蟲的目的，減少了葡萄種植過程中對化學農藥的使用，實現了生態種植并取得良好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：LED多光譜燈；太陽能殺蟲燈；趨光性；撲燈節律；葡萄害蟲

南方地區受氣候條件的限制，葡萄主要種植在丘陵向陽地帶，主栽品種以美人指、金手指、甬優一號、紅玫瑰、黑珍珠、巨峰等為主。南方葡萄園害蟲主要有斜紋夜蛾、透翅蛾、葡萄天蛾、粉虱、蚜蟲、薊馬、銅綠麗金龜、東方螻蛄等。2013年起在葡萄園區運用物理防治方法[1-2]，采用LED多光譜循環太陽能殺蟲燈誘殺葡萄園的害蟲[3-7]。通過調查葡萄園害蟲的趨光性與撲燈節律，設計出LED多光譜循環太陽能殺蟲燈，通過其誘殺和防治害蟲的分析可知，LED多光譜循環太陽能殺蟲燈可減少農藥使用量，實現生態種植，經濟效益顯著。

1 葡萄園害蟲的趨光性與撲燈節律調查

試驗在江西省新余市國家農業科技園進行，通過使用佳多頻振式殺蟲燈和單色LED殺蟲燈，發現葡萄園害蟲的主要種類包括4目14科45種（表1）。

通過近年的跟蹤發現，不同種類害蟲的趨光性各不相同[8-15]，并且夜間起飛時間和撲燈節律相差較大，如400 nm波長對鞘翅目害蟲的誘捕效果最好，360 nm波長對鱗翅目害蟲的誘捕能力強，520 nm波長對半翅目害蟲誘捕效果最好（表2）。

表1　葡萄園內常見的害蟲種類

表2　部分害蟲的趨光性與撲燈節律

太陽能LED寬光譜殺蟲燈對多種害蟲有誘殺作用，主要包括地老虎、金龜子、豆天蛾、螻蛄、夜蛾等21種，其中，對鱗翅目的夜蛾科害蟲誘殺效果尤其顯著。

夜出習性的葡萄害蟲活動時間有一定的規律，例如：斜紋夜蛾和大、小地老虎19:00～22:00活動最盛；東方螻蛄、綠盲蝽19:00～23:00為撲燈的盛期；銅綠麗金龜、大青葉蟬、小綠葉蟬20:00～23:00活動最為旺盛。葡萄園主要害蟲的撲燈節律見圖1。

大多數葡萄害蟲在波長范圍330～400 nm的紫外光和紫光的趨光性較強，運用此特殊的機理選擇性誘捕害蟲，既可誘殺害蟲，又能保護天敵，主要包括斜紋夜蛾、大地老虎、小地老虎、東方螻蛄、銅綠麗金龜、葉蟬等害蟲；而波長為550～590 nm的（藍綠光）混合光對綠盲椿、蚜蟲、薊馬、粉虱等就有相對較大的吸引力。

圖1　葡萄主要害蟲的撲燈節律

2 LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈的設計

采用紫、藍、綠三色LED燈（DC12V，3W）（燈珠比3:1:1）。根據江西的太陽光強度和日出日落時間，選擇40 W的太陽能板和DC12 V蓄電池，同時配合DC12 V轉5000 V靜電高壓網，用最小單片機系統進行循環控制LED燈的開關時間，組成LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈[16-20]。

控制時間參考：

19:00～21:00：開啟全燈，誘殺各類害蟲；

21:00～00:00：開啟紫光燈，誘殺綠盲蝽以外的害蟲；

00:00～03:00：開啟全燈，誘殺各類害蟲；

03:00～06:00：害蟲活動少，關燈，節約用電；

06:00～19:00：白天時間，關燈；進入充電程序。

本文日出日落的時間采取6、7月份的時間，采集地點為江西新余市國家農業科技園葡萄基地（北緯28°05′，東經115°24′），日出時間取6:15，日落時間取17:45。其他地區可參考本文控制時間，并結合當地日出日落時間進行相應調整。

3 材料與方法

3.1 試驗材料

本試驗采用LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈。

3.2 試驗地概況

試驗在新余市國家農業科技園葡萄基地進行。基地以無公害葡萄種植研究為主，種植病蟲害發生率較高的葡萄品種，如美人指、金手指、甬優一號、紅玫瑰、黑珍珠、巨峰等。葡萄種植采用T型、Y型和V型等架式，高度在1.5～2.2 m之間。種植面積達60 hm2。

3.3 試驗方法

試驗點各安裝LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈5盞，燈高度為2.8 m，以“十字”對稱分布在葡萄園，有效試驗面積為40 hm2。觀測點固定，亮燈時間為每天19:00至次日早上3:00。從6月1日至8月16日觀察，每天清理一次，每周記錄葡萄害蟲的種類和數量。同時在試驗區和對照區（未安裝殺蟲燈的同一批次的葡萄區域）調查葡萄害蟲的發生量、危害率。

4 結果與分析

4.1 誘殺害蟲效果

4.1.1 誘殺害蟲種類

對誘集的成蟲作初步鑒別，共誘殺5目10科19種，主要有斜紋夜蛾、透翅蛾、葡萄天蛾、粉虱、蚜蟲、薊馬、銅綠麗金龜、葉蟬、綠盲蝽等。說明LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈的殺蟲譜較廣（表3）。

表3　5盞LED循環殺蟲燈誘殺害蟲的種類及數量

4.1.2 誘殺害蟲數量

如表3所示，多光譜LED循環殺蟲燈誘集的害蟲優勢種群明顯。通過對葡萄園所誘的成蟲進行清查，總體誘殺對象以鱗翅目為主，占88.75%；其次為鞘翅目，占8.35%；其它害蟲類別占4.90%。同時段燈誘主要害蟲的種類和數量有差異，表現出明顯的差異性，顯示出所誘葡萄主要害蟲的成蟲發生期對葡萄害蟲情預測預報，對全區大面積防治有重要的指導作用。

4.1.3 對天敵誘殺的影響

調查結果表明：LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈在誘殺大量害蟲的同時，也可誘殺天敵，其種類有瓢蟲、步甲、草嶺等，但數量較少，從統計結果看，益害比達1:398，因此對天敵的影響較小，有利于保護和利用天敵，維持生態平衡。

4.2 對主要害蟲葡萄園消長規律的影響

6～8月份，燈區害蟲量和卵量明顯減少，燈區棚內地老虎、東方螻蛄、斜紋夜蛾、透翅蛾、葡萄銹壁虱、吸果夜蛾、葡萄天蛾、粉虱、蚜蟲、薊馬、銅綠麗金龜、葉蟬、綠盲蝽的數量僅為對照區的8.5%，燈區害蟲產卵量為對照區的6%，無需藥劑防治。

4.3 害蟲防控效果

試驗結果如圖2所示，6～8月份為害蟲發生高峰期，使用太陽能殺蟲燈后，燈照區的害蟲一直保持在較低的水平，而對照區也發生了害蟲遷移到燈照區的情況，使對照區害蟲也發生相應的減少。各類害蟲如銅綠麗金龜、葡萄銹壁虱、斜紋夜蛾、吸果夜蛾、地老虎、東方螻蛄等蟲源和蟲卵明顯減少，可以控制在較低水平內，燈區較對照區減少藥劑防治4次。

圖2　燈照區與對比區害蟲數量變化過程

表4　LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈的年費用比照表 (元/667m2)

5 效益分析與評價

5.1 經濟效益

LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈成本測算見表4，應用太陽能殺蟲燈每667 m2每年可節約防治成本80元，經濟效益明顯。

5.2 生態效益

LED多光譜循環式太陽能殺蟲燈采用微電腦（數字化）直流變頻技術，誘殺害蟲的波長范圍350～520 nm；殺蟲網上有4000 V高壓靜電，工作電流＜2 mA，誤觸不傷人，安全系數大。應用太陽能LED殺蟲燈后，化學防治用藥量明顯減少，減輕了對環境和農產品的污染，具有顯著的生態環境效益。

5.3 社會效益

應用太陽能LED殺蟲燈后，農藥使用和農藥中毒事故明顯減少，農產品質量安全進一步得到保障，產量和品質提高，有力地推動了無公害農產品生產。

6 小結

太陽能LED殺蟲燈用特定光波對害蟲特定吸引，誘殺特定害蟲種類，同時保護益蟲；太陽能LED殺蟲燈實現自動工作模式，實現光控和時控，解決了人工開啟的繁瑣問題，也能解決遠離交流電的農田和山區用電問題，很好地為農業生產服務。該殺蟲燈也可以應用在蔬菜、柑橘等經濟作物上，適用范圍廣，且安全性能好，誘殺種類多，殺蟲效率高。

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LED multispectral circulation solar insecticidal device application research in the vineyard

TU Haihua1,TANG Naixiong1,KANG Nianqian1,ZHOU Jian2,LIN Aihong3
(1.College of Science,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045; 2.Jiangxi Research Institute of agricultural machinery,Nanchang 330047,China; 3.Jiangxi Xinyu Modern Agricultural Science Park,Jiangxi Xinyu 380007)

Abstract:Main kinds of insects and pests was investigated in the vineyards.LED multispectral circulation solar device was designed that based on the differences of pests phototaxis wavelength and activity time,and applied in the vineyard to test the effects.The results indicated that LED multispectral circulation solar device could achieve the goal of luring insect pests,reduced the spraying times of chemical pesticides in the growth process of fruit,obtained the good economic benefi t and ecological benefi t.

Key words:LED multispectral device; solar insecticidal device; phototaxis; the fl apping light rhythm; insects and pests

作者簡介：涂海華（1966-），男，碩士生導師，副教授。主要從事物理農業研究。E-mail:741816246@qq.com

收稿日期：2015-10-15

DOI：10.13414/j.cnki.zwpp.2016.01.002

中圖分類號：TS261.2

文獻標識碼：A

資助項目：國家科技支撐計劃課題(2012BAD14B14)，江西省科技支撐計劃(20132BBF60073)，江西省星火計劃重點項目（20141212450001）。