燈光誘殺林木害蟲技術研究

姜 旭，白慧敏，顏景紅

(1.遼寧省林業科學研究院，遼寧 沈陽 110032；2.遼寧省林業調查規劃監測院，遼寧 沈陽 110122；3.阜新市林業發展服務中心，遼寧 阜新 123000)

昆蟲趨光性是指昆蟲通過其視覺器官(復眼和單眼)中的感光細胞對特定范圍光譜產生感應而表現出定向活動的現象。多數種類的昆蟲存在趨光行為，這對于尋找食物、異性交配和搜尋產卵場所等活動起著重要作用。燈光誘殺技術是誘殺害蟲的成蟲，使害蟲蟲口密度和產卵量大幅度降低，從而減輕對林木的直接危害或傳播病害。燈光誘殺具有延緩害蟲抗藥性、不污染環境、針對性強、對天敵影響小等優點，對提高產品質量、保證食品安全以及出口創匯提供重要的技術支撐，無論是生態效益、社會效益還是經濟效益均十分顯著。因此燈光誘殺技術已成為林業害蟲綠色防控的一項重要措施。

為探索燈光誘殺林業害蟲的綠色防控技術，以舞毒蛾為靶標害蟲，系統開展了利用濾光燈、LED燈對舞毒蛾[1]趨光性的室內外誘捕測試，以及單波長太陽能燈林間誘殺舞毒蛾[2]研究，進而篩選出了合適的燈具。再利用篩選出的單波長太陽能燈誘殺楊毒蛾[3]、赤松毛蟲[4]、微紅梢斑螟[5]、核桃楸大蠶蛾[6]、栗山天牛[7]、銅綠麗金龜[8]等，對阜新老鷹窩山自然保護區開展燈誘鱗翅目害蟲調查[9]與消長規律[10]研究；對改良的LED燈室內誘殺縱坑切梢小蠹[11]。通過系列研究，明確燈光誘殺林木害蟲的技術參數，形成燈光誘殺技術體系，為推進綠色防控奠定基礎。

1 供試燈具與蟲源

1.1 濾光燈與蟲源

濾光燈是鹵素燈加濾光片形成的。在上海摩銳光電技術有限公司訂制了15種可見光范圍的濾光片，波長為470、505、511、531、548、560、576、580、592、596、614、622、635、648、657 nm，以未加濾光片為對照。在北京光學研究所完成了與鹵素燈配制加工，形成不同波長的燈，本實驗中簡稱為濾光燈，供室內和野外誘蟲試驗。

舞毒蛾室內蟲源為蛹羽化的成蟲或野外捕捉的成蟲。

1.2 LED燈與蟲源

LED燈由濟南祥辰科技有限公司生產，波長分別為365～375、380～385、405～408、462～465、521～524、585～587、603～605、620～623nm的8 個LED直流與交流充電的誘蟲燈，以及全光譜及市售常用殺蟲燈。供室內和野外誘蟲試驗。

舞毒蛾室內蟲源為蛹羽化的成蟲或野外捕捉的成蟲。

改良的LED燈室內誘殺縱坑切梢小蠹，LED燈的結構上半部為LED燈管，外圍是細鐵絲繞成的高壓電網，下半部為漏斗形底座加紅色布袋用于誘集成蟲。本測試中將下部紅色收集袋改裝為白色盤并倒入清水。采用波長365～375、380～385、405～408、521～524、603～605 nm及全光譜的6 種改裝的LED燈。

縱坑切梢小蠹蟲源取自林地提前設置的餌木，鋸成1 m木段帶回實驗室，兩端封蠟，套尼龍網內羽化備用[11]。

1.3 單波長太陽能燈林間誘殺舞毒蛾

單波長太陽能誘蟲燈由深圳市富巍盛科技有限公司生產，型號為FWS-DBL-1，功率8 W，是精確的單波長燈(共18種波長)，對照燈是同等功率的全光譜燈。不同時期供測試的波長不同，先后分2 組：第一組為303～580 nm的 18個波段與1 個對照，即波長為303、320、330、340、351、360、368、400、420、445、460、480、520、525、545、560、575、580 nm；第二組為320～585 nm的18個波段與1 個對照,即320、340、351、360、365、368、380、400、420、445、460、480、520、525、545、560、575、585 nm。供林間誘蟲試驗。

2 研究方法

不同燈具測試害蟲趨光性的比較皆以舞毒蛾為靶標昆蟲。林間以單一波長太陽能燈誘殺鱗翅目與鞘翅目害蟲，以取得技術參數形成誘殺害蟲的技術體系。

2.1 濾光燈室內外測試

2.1.1 室內測試

在6 m×9 m的遮光棚內，將不同波長光源的誘蟲燈等距離擺成扇形，為防止光源間的干擾，燈與燈間設置了隔離布。蟲源置于扇形中心，蟲與燈間距離4 m，每次放蟲30頭，3次重復，雌雄分開測試，先測試雄蟲，3次結束后再測試雌蟲。每批成蟲尋找燈源的時間為10 min，分別統計各波長燈周圍扇形隔離布上、頂棚、地面上的成蟲數量。

2.1.2 林間測試

舞毒蛾成蟲羽化期，在受害林分內將不同波長光源的誘蟲燈等距離擺成扇形，蟲源置于扇形中心，測試方法同棚內。蟲與燈間設置距離分別為4 m、3 m、2 m、1 m，統計每種燈周圍的蟲量。

2.2 LED燈室內外測試

2.2.1 室內測試

LED燈室內測試方法同2.1.1。

2.2.2 林間測試

晴天無風或3～4級南風，在阜蒙縣東梁鎮哈拉戶稍村公路南楊樹林中，將不同波段的10盞燈懸掛在距地面1.5 m的高處，燈與燈間距離為100 m，其中全光譜及市售常用殺蟲燈為對照。每日掛燈次序隨機分布。每晚7：30開燈，11：00關燈。每天分雌雄統計誘殺的舞毒蛾數量。

2.2.3 改良的LED燈室內誘殺縱坑切梢小蠹

將林地餌木鋸成1m木段套尼龍網，在實驗室內羽化后作為蟲源，置于經改良的LED燈所圍成的圓心，19：30開燈，21：00關燈，觀察統計各燈所誘殺的縱坑切梢小蠹數量。

2.3 單波長太陽能燈誘殺舞毒蛾技術研究

2.3.1 單波長太陽能燈誘殺舞毒蛾與其他非靶標昆蟲

在害蟲成蟲羽化盛期，選擇晴天無風的夜晚，將不同波段的太陽能燈置于林間距離地面1.5 m的高處，燈距為30 m，燈下30 cm處放置盛水容器(直徑80 cm，高15 cm)，加入3 L清水、10 g洗衣粉。將供試波長的誘蟲燈和對照燈(CK)共19盞，按所提供的不同波長的燈在受害林地隨機一字排開。每晚于黃昏18:30開燈，于19:30、20:30、21:30、22:30、23:30各收集一次落到水中的成蟲，記錄上述5個時段不同誘蟲燈誘殺害蟲的數量和性別；記錄不同波長太陽能燈誘殺非靶標昆蟲(其他鱗翅目、鞘翅目和膜翅目昆蟲)的種類和數量。每處理重復3次。

2.3.2 盛水容器的顏色對誘殺量的影響

盛水容器顏色：在成蟲羽化盛期，林間放置1盞篩選出的最佳波長的誘蟲燈，以燈為中心在四周地面輻射狀放置銀色、藍色、綠色、黃色、紅色、粉色、紫色等盛水容器[2-3,5-8]，并圍成一個圓圈。19:30開燈，每隔1 h收集一次落入水中的成蟲，23:30關燈。統計不同顏色的盛水容器中誘殺到靶標害蟲的數量，試驗重復3次。

2.3.3 盛水容器置放高度對誘殺量的影響

將篩選出的最佳波長的誘蟲燈分別置放于地面與離地1.5 m,按上述相同方法測試不同高度誘殺害蟲的效果。

2.3.4 長和短波長誘蟲燈不同距離組合對誘殺量的影響

舞毒蛾羽化盛期，在林間將短波誘蟲燈(340 nm)8盞一字排開，相鄰兩燈之間距離20 m，按順序分別編號S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8，同時將長波誘蟲燈(520 nm)8盞也相應排開，相鄰兩燈之間距離與短波燈相同，按順序分別編號L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，均放于S組燈的同側。其中，S2與L1對應(距離5 m)，S3與L2對應(距離10 m)，S4與L3對應(距離15 m)，S5與L4對應(距離20 m)，S6與L5對應(距離40 m)，S7與L6對應(距離50 m)，S8與L7對應(距離68 m)，S1作為短波對照，L8作為長波對照(L8與S組的距離為60 m)。并按以上方法安裝誘蟲設施，在20:00開燈，20:40、21:20、22:00收集舞毒蛾，記錄不同距離組合條件下短波誘蟲燈和長波誘蟲燈的誘蟲數量。試驗重復3次以上。

2.4 單波長太陽能燈誘殺鱗翅目與鞘翅目害蟲

除舞毒蛾外，測試楊毒蛾、核桃楸大蠶蛾、微紅梢斑螟、松毛蟲、栗山天牛、銅綠麗金龜等，方法同2.3.1、2.3.2、2.3.3。

2.5 不同燈具的篩選

通過利用加裝濾光片的長波燈、交流與直流充電的LED燈、太陽能板充電的單波長誘蟲燈對舞毒蛾成蟲的室內外誘殺效果的比較，篩選出誘殺舞毒蛾的最佳燈具；進一步篩選出誘殺不同靶標害蟲的燈具。

2.6 數據統計與分析

用SPSS 13.0軟件統計和分析不同波長和不同時間段誘殺靶標害蟲的數量，以及誘殺非靶標害蟲的數量和幾種顏色盛水容器的誘殺量，使用One-Way ANOVA中Duncan氏新復極差法進行比較；使用r×c列聯表的卡方檢驗分析4個時間段誘到靶標害蟲成蟲的雌雄性比。

3 結果與分析

3.1 濾光燈對舞毒蛾的影響

濾光燈測試結果表明，在雄蟲測試中，470、505、548、560、580、592、614、622、648 nm都未誘到雄蟲。在雌蟲測試中，511、560、576、580、592、614、622 nm皆未誘到雌蟲。在雌雄蟲的每組測試中，對照組誘到的蟲量最多，可能是對照燈波長中含有一定的紫外波長的成分。野外試驗地供試蟲與燈相距4、3、2、1 m時，無明顯上燈現象，結果見表1。

綜合室內濾光燈的測試結果，與室外誘蟲效果在許多波長上有一致性，即560、580、592、614、622 nm雌雄蟲都未誘到，初步說明舞毒蛾對這5種波長不敏感，并利用此特點，進行長短波長誘蟲燈最佳距離組合測試[2]。

3.2 LED燈室內外誘殺舞毒蛾與室內誘殺縱坑切梢小蠹

3.2.1 室內測試

利用LED燈室內誘殺舞毒蛾，存在供試成蟲羽化不齊或活力不足而使數據不理想，與表1 中利用濾光燈測試時出現的問題相同。

3.2.2 林間測試

林間測試共進行2 次，第1 次是在不同波長LED燈誘殺舞毒蛾專項試驗中，表明365 nm誘蟲效果最好，與所有供試波長的燈誘結果有極顯著的差異，誘蟲總量達55頭；與此同時LED燈野外測試在全光譜、521、585、603 nm未誘到雄蟲。在521、585、603、620 nm誘到極少量雌蟲[1]。521、585、603 nm等長波段對舞毒蛾誘捕作用不明顯。第2次是野外利用濾光燈測試時，同步進行了LED燈的誘蟲測試，見表1最后一欄，試驗結果說明，365 nm誘蟲量最高為16頭，而585、603、620 nm未誘到成蟲。

綜合這2次測試，供試范圍內的LED燈對舞毒蛾誘殺效果最好的波長為365 nm，所誘集到的其他非靶標昆蟲(非害非益的昆蟲)的量不足殺蟲燈誘集量的1/2。可見篩選出的專一誘殺舞毒蛾的燈比市售燈誘殺效率高，對非靶標昆蟲影響小，這對維持生態平衡、保護生物多樣性具有重要意義。而521、585、603、620 nm基本誘不到蟲，與3.1中濾光燈的長波段560、580、592、614、622 nm未誘到成蟲有一定的相似性。這對選擇不敏感波長具有一定的參考價值。本試驗所采用的LED燈波長僅10個，波長間隔較大。

3.2.3 改良LED燈室內誘殺縱坑切梢小蠹效果

結果表明：小蠹蟲在380～385 nm波長誘集量最大達351頭[11]，而其余5個波長的數量不足50頭，依次為380～385 nm的351頭>全光的42頭>365～375 nm 的36頭>521～524 nm的10頭>405～408 nm 的2頭=603～605 nm的2頭，為小蠹蟲的燈光誘殺研究與應用提供科學依據，也為小型飛翔能力不強的害蟲提供了誘殺技術。

3.3 單波長太陽能燈林間誘殺舞毒蛾

舞毒蛾燈光誘殺研究[2]表明：誘捕舞毒蛾雄蟲的最佳波長為340 nm，誘捕舞毒蛾雌蟲的最佳波長為380 nm，誘捕舞毒蛾總量的最佳波長為340 nm，綜合考慮林間雌雄蟲的比例，誘捕舞毒蛾成蟲的最佳波長為340 nm；最適誘捕時間為19:30～21:30；誘捕容器顏色應選擇銀色；誘捕容器置放于1.5 m高度；兩種波長的燈在相距50 m時，340 nm太陽能誘蟲燈對舞毒蛾成蟲的誘捕量最大，同時520 nm的太陽能誘蟲燈的誘捕量最小。

3.4 單波長太陽能燈誘殺其他種類害蟲

除舞毒蛾外，單波長太陽能燈誘殺楊毒蛾、赤松毛蟲、微紅梢斑螟、核桃楸大蠶蛾、栗山天牛、銅綠麗金龜的最佳波長、最佳時段、誘捕容器最佳顏色與置放高度等技術指標如下并見表2。

368 nm太陽能燈誘殺楊毒蛾總量最大，19:30～20:30誘蟲量最高，誘捕容器置于1.2 m高度誘殺效果更好[3]。340 nm太陽能燈誘殺赤松毛蟲量最大，作為林間誘殺成蟲的最佳波長，因赤松毛蟲成蟲期整齊而誘殺效果最好，20:30～21:30為誘殺最佳時間，誘捕容器置放高度未測[4]。380 nm太陽能燈對微紅梢斑螟誘殺總量最大，可以作為林間誘殺成蟲的最佳波長。21:00～23:00的誘蟲量占誘蟲總量的90.5%。裝水容器置于1.2 m高度時比置于地面有更好的誘殺效果[5]。360 nm太陽能燈對核桃楸大蠶蛾誘殺總量最大，為林間誘殺成蟲的最佳波長。19:30～21:30的誘蟲量占誘蟲總量的72.0%，裝水容器置于地面上比置于1.2 m高度時有更好的誘殺效果[6]。330 nm太陽能燈對栗山天牛誘殺總量最大，是林間誘殺此成蟲的最佳波長，20:30～22:30為誘殺栗山天牛的最佳時間，紅色容器的誘殺量最大[7]。400 nm太陽能燈對銅綠麗金龜的誘蟲量最大，燈誘最適時間為20:30～21:30，林間燈誘應首選綠色裝水容器[8]。

表2 還表明，測試的7種昆蟲誘殺最佳波長為330～400 nm，誘蟲量最高時段的中值與日落時間間隔為1 h 27 min至1 h 56 min，這為林間布燈與高效捕殺害蟲提供精準的時間。

表2 單波長太陽能燈誘殺害蟲技術參數

3.5 篩選出最適燈具

通過利用加裝濾光片的長波燈、交流與直流充電的LED燈、太陽能板充電的單波長誘蟲燈對舞毒蛾成蟲的室內外誘殺效果的比較，明確單波長太陽能燈能夠最有效誘殺舞毒蛾成蟲并對非靶標昆蟲誘殺量較小，使用安全，節約能源。LED燈對舞毒蛾誘殺效果次之，最佳波長為365 nm。長波的濾光燈無誘殺成蟲作用，可以考慮作為沿海地區照明用燈。頻振式殺蟲燈或黑光燈作為對比參考，對非靶標昆蟲殺傷較大，作為普查與監測用燈更合適，詳見表3。

表3 不同燈具誘殺害蟲效果

表3結果表明，改良的LED燈室內誘殺縱坑切梢小蠹在380～385 nm波長誘集量最大[11]。本試驗將用于誘捕昆蟲的紅色布袋改換為白色水盤，一是可以有效提高誘蟲率，由于水盤可將燈光的顏色映在水中進一步加強了誘捕效果。二是也防止了小蠹蟲被LED燈高壓電網擊落后不能落入紅色布袋而逃脫，而紅色布袋改換為白色水盤可以接收擊落下來的小蠹蟲，有效地解決了燈具誘殺個體較小的昆蟲逃離問題。所以建議林間可將LED燈懸掛在1.5 m高度，燈下放置水盆誘殺小蠹蟲。

4 結論與討論

4.1 不同燈具誘殺害蟲特點

不同燈具的誘殺結果表明,單一波長太陽能燈誘殺夜晚活動的個體大、飛翔能力強的害蟲效果最好；LED燈誘殺效果次之；改良的LED燈(拆除原紅色捕蟲網、換成裝水的盆)室內誘殺小蠹蟲效果明顯，為傍晚活動的小型害蟲防治開辟了新途徑。

4.2 太陽能誘蟲燈誘殺舞毒蛾技術

根據試驗結果，在舞毒蛾的羽化盛期，以晚間19:30～21:30為中心時段，選用340 nm的太陽能誘蟲燈和銀色的誘捕容器，誘捕容器置于地上1.5 m高度，林間誘捕舞毒蛾成蟲，降低舞毒蛾的蟲口密度，減少對林木的危害。通過長-短波長(520 nm和340 nm)不同距離的組合，發現兩種波長的燈在相距50 m時，340 nm太陽能誘蟲燈對舞毒蛾成蟲的誘捕量最大，同時520 nm的太陽能誘蟲燈的誘捕量最小，可以利用這一特點，在舞毒蛾可能出現的港口設置波長為520 nm的照明燈，減少舞毒蛾在港口出現的可能。同時，在港口外圍距照明燈50 m距離處，設置波長為340 nm的短波誘蟲燈，誘引接近港口的舞毒蛾，減少舞毒蛾成蟲和蟲卵隨船舶和港口貨物遷移的可能。340 nm波長的太陽能誘蟲燈對非靶標昆蟲的誘捕量顯著小于頻振式殺蟲燈的誘捕量，說明在降低對非靶標昆蟲的危害、保護生物多樣性方面，340 nm波長的太陽能誘蟲燈比頻振式殺蟲燈有較大優勢。

4.3 太陽能誘蟲燈誘殺其他害蟲技術

利用專一波長太陽能燈篩選出的誘殺舞毒蛾、楊毒蛾、赤松毛蟲、微紅梢斑螟、核桃楸大蠶蛾、栗山天牛、銅綠麗金龜的最佳波長、最佳時段、誘捕容器最佳顏色與置放高度等技術參數，最終形成能夠覆蓋我省大部分林業害蟲的單一波長太陽能燈誘殺防治的技術體系。將燈光誘殺的林業害蟲范圍和技術參數提供給生產防治部門，對監測與防治具有重要的實踐意義，可極大地推動綠色防控進程。