棉蚜有翅成蚜對不同波段光譜的選擇性

安靜杰，高占林，黨志紅，郭江龍，柳春紅，李耀發

(河北省農林科學院植物保護研究所/河北省農業有害生物綜合防治工程技術研究中心/農業部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，河北保定 071000)

0 引 言

【研究意義】趨光特性是昆蟲的重要生物學特性，也是昆蟲對環境條件長期適應而形成的本能[1]。利用昆蟲趨光特性，研究農林等多種害蟲準確的預測預報。農林重要昆蟲對不同波段光源有趨性行為[2]。室內篩選昆蟲對不同波段光譜趨性對其田間應用具有重要意義。【前人研究進展】 采用扇形昆蟲波長選擇器，丁巖欽等[3]選擇性測定了棉鈴蟲和煙青蟲對13種不同波段光譜的趨性差異。采用自行設計的昆蟲行為反應箱，魏國樹等[4]研究了不同波長單色光和白光刺激下棉鈴蟲成蟲的行為反應。利用自行研制的星形全封閉式昆蟲光波選擇器，陳小波等[5]和顧國華等[6]選擇性測定了棉鈴蟲成蟲對不同光源的趨性差異及對5種主要光源的撲燈反應。蔣月麗等[7]測定了銅綠麗金龜對14個單色光刺激下的趨、避光行為反應，篩選出了對其雌、雄成蟲不同趨、避作用的敏感光譜。采用自行設計的昆蟲波長選擇器，測定了9種不同波段光譜對綠盲蝽成蟲的引誘效果[8]。周廣和等[9]曾利用高壓汞燈和黑光燈對麥長管蚜進行誘殺和種群動態監測。王麗榮等[10]利用有翅麥長管蚜較強的趨光習性，采用黑光燈進行系統調查，發現燈下有翅蚜量與田間麥蚜發生量密切相關。付國需等[11]測定了桃蚜對不同單色光趨光反應，明確了對桃蚜引誘作用最佳的兩段光譜范圍。【本研究切入點】目前，關于昆蟲對不同波段光譜的室內篩選主要集中在棉鈴蟲在內的鱗翅目昆蟲方面，對于同翅目的蚜蟲類趨光性研究報道較少，燈光誘集有翅蚜蟲時，蚜蟲個體細弱，易受其它昆蟲碰撞而損傷影響鑒別，因而蚜蟲類昆蟲趨光性一直未能受到重視[9]。棉蚜是我國北方棉花的重要害蟲，常年造成嚴重危害[12]。棉花苗期的棉蚜為轉主遷移危害[13]，因蚜蟲在適生環境下的超強繁殖能力，棉蚜常在短期內暴發成災。對于棉蚜的治理仍以化學農藥為主[14-16]。研究棉蚜有翅成蚜對不同波段光譜的選擇性。【擬解決的關鍵問題】研究采用自行設計的昆蟲波長選擇器，測定棉蚜有翅成蚜對不同波段光譜的選擇性，研究并完善田間應用誘蟲燈，對棉蚜種群動態的監測和誘殺奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

棉蚜AphisgossypiiGlover：6月初，河北省保定市高陽縣(N38.557°，E115.932°)棉田采集棉蚜種群，養蟲室內((20±1)℃，60%～80%RH，自然光照)，新鮮水培棉苗飼養，挑選健康活潑、生理狀態一致的棉蚜有翅成蚜供試。

昆蟲波長選擇器為河北省農林科學院植物保護研究所自行設計、組裝，用于測定昆蟲對不同光源選擇性的裝置[8]。

1.2 方 法

1.2.1 測定

挑選出健康、生理狀態一致棉蚜成蚜20頭，放置于飼養盒中。用遮光布遮住，使試蟲在黑暗環境下進行暗適應，在黑暗環境下，將盒子倒放在設備中的昆蟲活動區，蓋上蓋子將各個光源同時打開接著釋放試蟲。光處理一定時間后，分別記錄各光源誘集區和昆蟲活動區棉蚜成蚜數量，統計棉蚜反應率和引誘率。每試驗處理試蟲不少于100頭。

1.2.2 測試

篩選對棉蚜有翅成蚜具有較好引誘作用的光譜。分別選取波長350、400、450、500和550 nm濾光片置于裝置中，將各個光源強度調至0.2 Lx左右。挑取供試棉蚜100頭左右，經15 min的暗適應后，光照15 min，通過試驗結束時棉蚜所處位置，統計棉蚜反應率和引誘率，確定較佳的引誘光譜。

采用較佳光譜作為光源，強度調至0.2 Lx左右，暗適應時間分別為15、20、30 min后，光照時間為15 min，結束后統計棉蚜反應率和引誘率，確定最佳暗適應時間；采用較佳光源和最佳暗適應時間，設定光照時間分別為10、15、20、30和45 min后，測定最佳光照時間。2個試驗供試有翅棉蚜均不少于100頭。

利用最佳暗適應時間和光照時間，采用末位淘汰的方法，分2次試驗測定了8種不同波段光譜(350～700 nm)對供試有翅成蚜的引誘作用，篩選出5個對其引誘作用較強的光譜進行最佳引誘光譜的篩選。

1.3 數據處理

計算不同光譜對棉蚜有翅成蚜的引誘率和棉蚜反應率。

反應率(%)= 各誘集區棉蚜總數/試驗棉蚜總數×100；

引誘率(%)= 某光譜誘集區棉蚜數量/各誘集區棉蚜總數×100。

使用DPS v6.55分析所得數據，用Ducan’s多重比較分析不同處理對棉蚜引誘率的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 最佳暗適應和光處理時間

2.1.1 棉蚜成蚜較強引誘光譜篩選

研究表明，棉蚜成蚜反應率為37.83%。550 nm光譜對棉蚜的引誘率達到了47.37%，顯著優于其他光譜處理。圖1

注：*相同小寫字母，表示在0.05 水平無差異顯著，下同

2.1.2 最佳暗適應時間

研究表明，棉蚜成蚜的反應率為40.75%。在550 nm光譜處理下，暗適應20 min后對棉蚜成蚜的引誘率最佳，達到了77.70%。圖2

2.1.3 最佳光照時間

研究表明，550 nm光譜下，棉蚜成蚜反應率為49.91%。不同光照時間，棉蚜在暗適應20 min，光照15 min處理的引誘率最高(66.67%)，顯著高于光照10 min處理引誘效果，與光照20 min處理引誘效果沒有顯著性差異。圖2

圖2 暗適應時間(A)和光照時間(B)下棉蚜趨光性變化Fig.2 The influence of dark adaptation time (A) and lighting time (B) on the phototaxis of A. gossypii

2.2 棉蚜有翅成蚜對不同波長光譜的趨性選擇

研究表明，棉蚜成蚜的反應率分別為40.56%和29.58%。在供試光譜350、400、450、500和550 nm中，棉蚜對350和400 nm沒有趨性，對光源產生反應的棉蚜中69.44%選擇了550 nm，27.78%選擇了500 nm，而2.78%選擇了450 nm。這5組光源中，棉蚜仍對550 nm趨性最強，達到了76.19%。圖3

棉蚜趨光波譜范圍仍在500和550 nm，這2個光譜對棉蚜的引誘率合計為88.84%，其中550 nm引誘率達到了51.56%，而450、600、650 nm光源引誘率合計僅為10%左右。圖4

圖3 棉蚜對8段不同波長光譜的趨性選擇Fig.3 The phototaxis of A. gossypii to 8 different wavelength spectrum

圖4 棉蚜成蚜對趨光性的最佳光譜篩選Fig.4 Optimum spectral screening of the winged aphid adults

3 討 論

昆蟲在長期自然選擇下所形成的行為模式最終表現在其成功的種群繁殖上[1]。趨光性就是昆蟲利用其視覺感受器官對某種光波的感應而產生的趨向反應，是昆蟲對周圍環境長期適應過程中形成的一種本能，也是其種群對所處環境的行為適應性[17]。不同種類的昆蟲對環境中的不同波段光譜形成了不同的行為趨性[3-6,8]。

蚜蟲因其繁殖特性，具有短期內種群數量暴發的潛力，早期的監測和控制在其防治中發揮了重要作用。棉蚜集中時間轉主危害的特性，使采用誘殺光源對其進行防治成為可能。周廣和等[9]和王麗榮等[10]曾分別利用高壓汞燈和黑光燈對麥長管蚜進行田間誘集和種群動態監測研究。棉蚜有翅成蚜均對500 nm、550 nm波段光譜有較強趨性，這兩波段光譜對棉蚜引誘率占全部反應試蟲的88.84%，研究結果與付國需等[11]對桃蚜趨光光譜范圍測定結果相近。

利用昆蟲的趨光性進行燈光誘殺，高壓汞燈、雙波燈和頻振燈在其防治上得到了進一步的推廣應用[18]。但是，目前生產上利用誘蟲燈進行同翅目蚜蟲類昆蟲的監測及誘殺研究與應用的報道較少，研究雖篩選出了500和550 nm波段光譜對棉蚜成蚜具有較好的引誘作用，但其能否于田間應用還有待于田間試驗的進一步驗證。

4 結 論

4.1棉蚜除了對350、400、700 nm光源沒有任何趨性反應外，對450、500、550、600和650 nm光源均產生了不同程度的趨性選擇，選擇該5個波段光源進行棉蚜最佳光譜篩選。

4.2棉蚜有翅成蚜對500和550 nm趨性最強。

4.3棉蚜最佳暗適應時間和最佳光照時間分別為20和15 min，在此條件下，450、500、550、600和650 nm光譜對棉蚜有翅成蚜均具有一定的引誘作用，其中550和500 nm波段光譜的引誘率分別為51.56%和37.28%，顯著高于其他波段光譜。