光對茶園小貫小綠葉蟬卵孵化的影響

陳偉忠　黃伙水　陳秀輝　陳若榮　陳思藩　蔡創鈿

(1.廣東宏偉集團有限公司　515632；2.泉州出入境檢驗檢疫綜合局技術服務中心　362000 ；3.肇慶帥美投資有限公司　526000；)

?

光對茶園小貫小綠葉蟬卵孵化的影響

陳偉忠1黃伙水2*陳秀輝1陳若榮1陳思藩1蔡創鈿3

(1.廣東宏偉集團有限公司515632；2.泉州出入境檢驗檢疫綜合局技術服務中心362000 ；3.肇慶帥美投資有限公司526000；)

采用藍光、黃光和綠光分別對小貫小綠葉蟬卵進行夜間照射，研究光對其卵孵化的影響。結果表明藍光可顯著改變卵的孵化規律，且卵孵化量顯著降低。

茶小貫小綠葉蟬；卵；孵化；藍光；光控防治

光在農業害蟲防治上的應用已有諸多報道，光對害蟲的防治作用原理可以歸納為四個方面[1]：第一，視覺刺激干擾害蟲對寄主植物的定位原理，在作物周圍地面覆蓋反光地膜干擾害蟲視線，在作物大棚覆蓋具有紫外吸收功能的塑料薄膜使害蟲無法定位大棚內的寄主作物[2]；第二，輻射有害光波殺死或抑制害蟲種群，近紫外光和藍光可對害蟲復眼視網膜造成傷害，甚至影響生長發育[3,4]；第三，抑制或干擾害蟲行為活動或代謝活動的周期性規律，包括抑制多種夜行性蛾類的飛行、取食和交配等行為[5,6]；第四，可利用害蟲趨光性進行誘殺，目前廣泛應用的黃板和燈誘等[7,8]。上述原理方法的防治研究報道中的防治對象主要以幼(若)蟲或成蟲，但光對卵的影響或防治效果卻鮮見報道。針對這一問題，以福建茶園最主要害蟲之一茶小綠葉蟬的卵為研究對象，初步探究光對其卵孵化的影響。已證實福建茶區茶小綠葉蟬種名應為小貫小綠葉蟬Empoasca onukii Matsuda[9]，而非假眼小綠葉蟬E.vitis。因此，本文研究涉及茶小綠葉蟬均以小貫小綠葉蟬命名。

1　材料與方法

1.1小貫小綠葉蟬卵收集

試驗所用蟲源采集自福建省泉州市安溪縣西坪鎮八馬茶業紅星茶場茶園。通過每日采樣調查，待茶園中多數小貫小綠葉蟬羽化后5日(此時成蟲性成熟并開始交配)，于上午8點用掃網法捕捉活體小貫小綠葉蟬雌雄成蟲各100頭帶回實驗室放入一籠罩內飼養。籠內放入新鮮1芽5葉茶嫩枝條80枝，供小貫小綠葉蟬取食和在茶嫩枝內產卵。48h后，即第3日上午8點取出所有茶枝，將收集到的小貫小綠葉蟬卵供后續試驗。

所用茶樹枝條均采自室內栽培的水仙茶樹品種，本試驗之前均未受到小貫小綠葉蟬危害或產卵。室內光照周期12 L//12 D，氣溫27±1℃。根據試驗設計要求(5次重復)，按此方法進行5次小貫小綠葉蟬卵收集。

1.2光照對小貫小綠葉蟬卵孵化的影響

將含卵茶枝隨機分為四組(每組20枝)，枝條端部浸于水中以維持茶枝活力。分別設置以下光照處理：(1)8:00～20:00自然光照，20:00～8:00無光照(對照組)；(2)8:00～20:00自然光照，20:00～8:00藍光照；(3)8:00～20:00自然光照，20:00～8:00黃光照；(4)8:00～20:00自然光照，20:00～8:00綠光照。后三組夜間光照強度均控制在2000lux。除光照外，四組處理茶枝的其他環境條件相同，氣溫均維持在27±1℃。每日8點檢查各處理組中孵化的小貫小綠葉蟬一齡若蟲數量，記錄并將若蟲去除干凈。

1.3數據處理

光照處理下各天的小貫小綠葉蟬卵孵化量通過Origin Pro 8.0軟件首先進行重復測量方差分析最小顯著差數法(LSD法，least significant difference)。后對各光照處理下的卵孵化總量進行單因素方差分析(one-way analysis of variance，one-way ANOVA)。

2　結果與分析

2.1光照對小貫小綠葉蟬卵孵化時間的影響

光照處理下小貫小綠葉蟬卵孵化時間分布特性見圖1，可以看出，對照組小貫小綠葉蟬卵首次孵化出現在觀察第6天，第7天為孵化高峰，平均孵化量超過總數的一半,第9天后再無若蟲孵出。夜間受到光照影響后小貫小綠葉蟬卵的孵化規律發生明顯變化。

黃光和綠光處理組中的小貫小綠葉蟬首次孵化時間提前至第5天，但卵孵化高峰時間與對照組相同，第9天后不再有一齡若蟲孵出。而在藍光處理組中，小貫小綠葉蟬卵在觀察第4天便開始孵化，與對照組相比提前達2天。藍光處理組在觀察第6天達到孵化最大值，第8天后不再有若蟲孵化，均比對照提前1天。

圖1　光照對小貫小綠葉蟬卵孵化時間的影響

2.2光照對小貫小綠葉蟬卵孵化總量影響

光照處理下小貫小綠葉蟬卵孵化總量影響如圖2所示，從孵化總量上看對照組最高(平均61.6頭)，黃光和綠光處理組卵孵化總量雖低于對照組(均值分別為53.4頭和59.4頭)，但差異不顯著。而在藍光處理組中，小貫小綠葉蟬一齡若蟲的孵化平均總量僅為26.0頭，顯著低于對照組。

2.3光照對小貫小綠葉蟬卵孵化的影響

光照對小貫小綠葉蟬卵孵化的影響如表1所示，根據重復測量方差分析的結果，小貫小綠葉蟬卵的孵化存在顯著的時間效應(df=9，F=111.2，P<0.001)。時間與光照處理組的交互作用顯著(df=27，F=13.6，P<0.001)，各光照處理組間的卵孵化情況存在顯著差異(df=3，F=6.2，P=0.006)。

注：標記字母不同者為差異顯著(LSD多重比較，P<0.05)

表1　光照對小貫小綠葉蟬卵孵化情況分析

注：重復測量方法分析，經球形檢驗P>0.05，無需校正。

3　結論與討論

本研究結果表明，藍光對小貫小綠葉蟬卵的孵化存在明顯影響，孵化量降低顯著。筆者認為，藍光對卵的影響機理不同于若(幼)蟲或成蟲。對于若(幼)蟲和成蟲，光主要影響其視網膜以及光感受器。上文已有提到，藍光對昆蟲的視網膜有一定的傷害[3]，并且多數昆蟲的光感受器對400～550nm的藍光或藍綠光最為敏感[10]。而卵不具有或正在分化上述細胞，因此筆者推斷藍光對卵的影響機理應與代謝產物分泌調控有關。大量研究認為褪黑素作為一種可調控生物鐘的胺類激素廣泛存在于各蟲態(包括卵)昆蟲體內，其在生物體內的分泌被證實受到藍光的顯著抑制[11]。這點與家蠶卵的孵化受到褪黑素的調控的研究結果一致[12]。基于上述結論，筆者進一步假設認為茶小綠葉蟬卵內褪黑素的分泌受到藍光的抑制，從而影響卵的孵化。當然，尚需進一步的研究對上述假設加以證實。

小貫小綠葉蟬是我國茶園最主要的茶園害蟲之一，包括卵在內的各個蟲態均能對茶樹造成危害。由于小貫小綠葉蟬的危害，我國長江中下游茶區夏秋茶損失在10%～15%，嚴重時可達50%以上[13]。因此，小貫小綠葉蟬的防治一直是茶園害蟲管理的重中之重。本研究率先從小貫小綠葉蟬卵的防治角度出發，提供了一種利用光防治小貫小綠葉蟬卵的新思路。

[1] Johansen NS, Vanninen I, Pinto DM, et al. In the light of new greenhouse technologies: 2. Direct effects of artificial lighting on arthropods and integrated pest management in greenhouse crops [J]. Annals of Applied Biology, 2011, 159 (1): 1～27.

[2] Shimoda M, Honda KI. Insect reactions to light and its applications to pest management [J]. Applied Entomology and Zoology, 2013, 48 (4): 413～421.

[3] Stark WS, Walker KD, Eidel JM. Ultraviolet and blue light induced damage to the Drosophila retina: microspectrophotometry and electrophysiology [J]. Current Eye Research, 1985, 4 (10): 1059～1075.

[4] Meyer-Rochow VB, Kashiwagi T, Eguchi E. Selective photoreceptor damage in four species of insects induced by experimental to UV-irradiation [J]. Micron, 2002, 31 (1): 23～31.

[5] Yase J, Yamanaka M, Fujii H, et al. Control of tobacco budworm, Helicoverpa armigera (Hubner), beet armyworm Spodoptera exigua (Hubner), common cutworm, Spodoptera litura (Fabricius), feeding on carnation, roses and chrysanthemum by overnight illumination with yellow fluorescent lamps [J]. Bulletin of the National Agricultural Research Center for Western Region, 1997, 93 (5): 10～14.

[6] Yase J, Nagaoka O, Futai K, et al. Control of cabbage webworm, Hellula undalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae) using yellow fluorescent lamps [J]. Japaness Journal of Applied Entomology and Zoology, Chugoku Branch, 2004, 46 (1): 29～37.

[7] Bian L, Sun XL, Luo ZX, et al. Design and selection of trap color for capture of the tea leafhopper, Empoasca vitis, by orthogonal optimization [J]. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2014, 151 (3): 247～258.

[8] Uesugi R, Sato Y. Counting adults on a yellow sticky trap is useful for monitoring the tea spiny whitefly, Aleurocanthus camelliae (Hemiptera: Aleyrodidae), at the early invasion stage [J]. Japanese Journal of Applied Entomology and Zoology, 2013, 57 (1): 35～41.

[9] 施龍清, 林美珍, 陳李林, 等. 福建主要茶區小貫小綠葉蟬種名的存疑與鑒別[J]. 福建農林大學學報(自然科學版), 2014, 43 (05) : 456～459.

[10] Saunders DS. Insect photoperiodism: seeing the light [J]. Physiological Entomology,2012, 37 (03): 207～218.

[11] Wright HR, Lack LC, Partridge KJ. Light emitting diodes can be used to phase delay the melatonin rhythm [J]. Journal of Pineal Research, 2001, 31(4):350～355.

[12]Lampel J, Briscoe AD, Wasserthal LT. Expression of UV-, blue-, long-wavelength-sensitive opsins and melatonin in extraretinal photoreceptors of the optic lobes of hawkmoths [J]. Cell & Tissue Research, 2005, 321(3): 443～458.

[13] 朱俊慶. 茶樹害蟲 [M]. 北京: 中國農業科技出版社1999: 96～104.

福建省科技項目(2016I0018),國家質檢總局項目(編號：2015IK035)，泉州市科技局項目(編號：2015Z100)。