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作者：曹宇郅軍銳楊茂發單位：貴州大學昆蟲研究所貴州山地農業病蟲害重點實驗室

光強度對昆蟲趨光性的影響

昆蟲對光波的選擇性隨光的強度變化而變化。如棉紅鈴蟲成蟲在弱光條件下，對515nm的光波趨性最強;強光條件下，則對365nm的光波趨性最強。魏國樹等的研究發現，棉鈴蟲對光反應的峰值從大到小依次為483、340、400和538nm，反應強度隨光強度的增強而增強，到一定強度時增長變緩，呈近S曲線型，且雌性較雄性的趨光反應率和可適應的光強度高。所以在害蟲誘捕中，除了光譜的組合，還要注意光強，尤其是雌性害蟲的光反應規律，從而達到良好的誘捕效果，抑制其后代種群增長。

光對昆蟲生理的影響

光對一些昆蟲的生長發育速率有著決定性作用。徐金漢等報道，隨著光照時數的增加，甜菜夜蛾幼蟲發育歷期逐漸縮短。趙呂權等對歧阜異針蟋若蟲的研究得出相似的結論，但目前未見單色光對害蟲的生長發育等有何影響的報道。有研究表明，光照是一種調控昆蟲生物鐘的重要授時因子，能引起時間相位的延遲和提前，昆蟲的滯育就是對光照主動適應的一種機制。另外，不同光周期對昆蟲的產卵及壽命都有影響。正是因為光對昆蟲的生長發育以及滯育等多方面都有影響，所以光對昆蟲的分布有著極大的影響;魯棟發現，光不僅影響美洲斑潛蠅的分布，還是導致其世代重疊的重要因子。

光誘害蟲的原理

昆蟲主要依靠視覺感受器接受光波。昆蟲的趨光性是由于其視覺器(單眼和復眼)接受光波刺激后的一種適應性行為，視覺感受器的感受細胞的視色素能對光譜產生生物電位，并傳遞給中樞神經系統而引起視覺反應，這種反應即引起昆蟲的趨光性。不同棲境不同種類昆蟲的視覺器，功能上有很大差異，對光有不同的反應。

白天活動(明視型眼)和夜晚活動(暗視型眼)的昆蟲在復眼的結構和對光的適應性方面有所不同，最大程度地決定著昆蟲的趨光性，尤其對光顏色的區分。小眼是復眼的結構和功能單位，由角膜、晶錐、感桿束和色素細胞組成，其中感桿束和色素細胞對昆蟲復眼感光的影響很大。感桿束的面積與對光的敏感度有關，色素細胞圍繞著感桿束，能吸收、分散或折射來自相鄰小眼的光線，由于具屏蔽作用的色素在細胞內移動，昆蟲的復眼才能調節到達感桿束的能量，以適應環境中的光強變化。侯無危通過對夜蛾室內趨光性為行為學研究，發現強光照射時，復眼轉化程度(轉化程度用反光區指數來表示:反光區直徑/復眼直徑)越深，趨光性越差;復眼轉化越淺，則趨光性越強，而這種復眼對光的轉化程度正是感桿束和色素細胞共同作用的結果。

研究表明，有些昆蟲具有兩種視覺色素(兩原色昆蟲)，有些則具有多種視覺色素(三原色昆蟲)。兩原色昆蟲很難將單色與混合色區分開來，三原色昆蟲則能夠區分混合色和單色。大多數昆蟲具有兩種視覺色素，一種色素接受波段550nm左右的黃綠光，另一種色素接受小于480nm的藍紫—紫外光，這些視覺色素存在于小眼的色素細胞中。同時三原色昆蟲比兩原色昆蟲具有更復雜的能夠識別光波顏色的視覺結構，如果弄清楚這種結構，可以讓我們更好地認識昆蟲最趨向于何種顏色的光，這對擴大光誘防治害蟲的范圍有著重要意義。

目前，關于昆蟲對光的感受機制研究比較深入，但就昆蟲對光的選擇機制的研究尚存爭議，而我們可以肯定的是昆蟲存在趨光性，燈光誘捕害蟲正是利用害蟲的趨光性，設置燈光引誘源引誘害蟲將其殺死或毒死。

光誘技術在害蟲綜合治理中的應用

1在害蟲測報上的應用

1909年，Brooklyn誘蟲燈在國外開始用于昆蟲的監測，隨后逐漸發明了白熾燈、石蠟燈和乙炔燈用于害蟲測報。我國上世紀五六十年代，用田間剝查幼蟲化蛹進度預報成蟲發生期，以白熾燈作驗證預報。1971年，黑光燈已經運用在棉紅鈴蟲的測報上，但由于其誘捕范圍窄，當燈具附近作物布局發生變動時，燈下蟲種和數量變化極大，不但不利于蟲情分析，也不利于歷史資料對比，國內外昆蟲科技工作者都致力于新的燈具發明以替代黑光燈。胡淼的研究表明，鎵鈷燈的誘集范圍遠比黑光燈廣，且誘集峰值比黑光燈高，峰期預測更準確，所以能夠更好地替代黑光燈進行蟲情預報工作。隨后10年間，雙波誘蟲燈一直承擔著害蟲測報工作的任務，相繼出現過雙波燈1型、2型、3型和4型。雙波燈峰次明顯，能客觀反映田間蟲情，峰次的出現基本與田間卵峰相對應，并且比較穩定，這就大大提高了蟲情驗證的準確性。頻振式殺蟲燈是理想的燈誘測報工具，只是關于測報歷史資料的銜接問題有待進一步研究解決。現在，蟲情測報燈已廣泛運用于各類害蟲和各類作物上的害蟲測報工作，取得了良好的效果。時至今日，害蟲測報已經發展到全自動化蟲情測報燈，監測領域也已經從大田逐步擴大到室內害蟲。

2光誘技術在害蟲防治上的應用

光誘技術在我國害蟲防治中有著悠久的歷史，早在唐朝已經利用篝火誘殺蝗蟲。在發達國家，上個世紀70年代以來光誘技術在農田害蟲應用主要限于蟲情測報，而作為防治工具較少被提及。現階段光誘殺蟲主要還是利用光的光效應，尚未見利用光的其他性質用于大田防治害蟲的報道。從整個光誘技術在害蟲防治中運用的發展來看可分為以下幾個階段:

2．1單純光源利用階段這時期，對光的利用與古代篝火誘撲蝗蟲一樣簡單，就是單純作為光源吸引害蟲將其消滅。在一些地方，曾經多次利用“萬家燈火”的方法掀起燈光防治的群眾運動，消滅了大量害蟲。20世紀60年代，白熾燈極為盛行，有些地區甚至采用過燈海戰術防治害蟲，無電地區連煤油燈也利用上了，雖然也誘殺了一定數量的害蟲，但防治效果十分有限，沒有得到推廣。

2．2單波長光源的出現最初設計的單波光源裝置為黑光燈，其發光波長在360nm左右，美國于1932年第1次將“黑光燈”用于害蟲防治。黑光燈在林業、農業以及水產上的使用方法存在差異。一般使用是上方配以白鐵皮燈罩，四周配以4塊玻璃擋板，黑光燈下方放置加入少量洗衣粉和殺蟲劑的水盆。黑光燈對害蟲的誘殺能力比白熾燈光誘殺能力提高了幾十倍以上，能誘殺糧、棉、油、果等的主要害蟲。Harding等認為，燈泡即燈管的內壁所涂的熒光物質對黑光燈的誘集作用起決定性作用［35］，雖然其誘殺效果遠好于白熾燈，但其對天敵和中性昆蟲殺傷力強，尤其被生態學者否定。現在，黑光燈在農業害蟲防治方面已基本停滯，但運用于誘蟲養殖業上倒是不錯的嘗試，可以很好地提高經濟收入。但是，單純光源的研究并沒有停止，比如現在的藍光誘殺已經運用在倉儲害蟲防治上，并取得了良好效果。

2．3復合波長光源誘殺此階段發光裝置明顯增加，是光誘技術發展的繁榮階段。高壓汞燈主要輻射404．7、435．8、546．1和557～579．0nm的可見光譜，此外還輻射較強的365．0nm的紫外線，增強了誘殺范圍，但其實際應用中基本局限于鱗翅目的少量害蟲防治。美國科學家用汞蒸汽燈通過11年對水果上卷葉蛾的誘捕研究，證明其效果不好，逐步用信息素誘捕替代。

另外，高壓汞燈在使用過程中高壓存在安全隱患，且裝置受環境限制，占地面積大，一般只安裝在開闊的平原地，這可能是其使用受限制的原因。但從房麗君等的研究來看，高壓汞燈對園林蛾類、甲蟲類、蝽類、葉蟬等害蟲具有較好的誘殺作用，可作為園林以及一些藥材區的優先選擇。所以如果與城市景觀照明結合起來，設計出美觀的誘蟲燈，既可照明美化城市又可防治害蟲。太陽能殺蟲燈也是波長范圍不確定的發光裝置，其側重于誘殺數量，對目的性害蟲誘殺的專一性不強。此外，其一切功能的運轉都決定于太陽光的強弱，所以其天氣依賴性很強，不利于進行連續預測和控制害蟲。

上述兩種燈具雖然波譜范圍有所增加，但防治效果并不理想。于是，各國公司紛紛投入大量人力財力進行新型燈具的研發，產生了新一代的頻振式殺蟲燈。該燈發射的光波長為320～400nm，能夠適應多種昆蟲的視覺感受，增加了殺蟲種類。劉啟宏認為，頻振式殺蟲燈是城市園林害蟲可持續控制的重要方法之一。陳艷珍在山海關區園林管理處院內(城市區中心)試驗表明，頻振式殺蟲燈可以有效控制園林上鱗翅目、鞘翅目等重要害蟲，對天敵殺傷力小，可作為防治城市園林害蟲的重要措施。

文兆明等在廣西茶葉基地試驗，證實其能夠作為有機茶園的有效防治方法，對葉甲、毒蛾、蓑蛾的誘殺效果突出，但對于葉蟬的防治需配合其他方法。復合波長光源殺蟲燈分別經歷了以安全性、增加誘蟲數量、選擇種類誘殺、避開天敵誘殺的研發階段，目前廣泛運用于蔬菜、果樹、茶葉、棉花、水稻等經濟作物上，此方法環保科學，既保證了產品質量，經濟收入也得到了顯著提高。

2．4研發特殊光源的新目標雖然頻振式殺蟲燈是目前最好的光誘害蟲防治燈具，但研究表明其對天敵仍有一定的殺傷力，且同樣存在專一性不明確的缺點。實踐中，有些害蟲繞燈而不上燈，說明燈的光譜中既有引誘害蟲的光譜，也有干擾或者趨避害蟲的光譜，誘捕中還有傷及天敵或者中性昆蟲的情況，破壞了生物多樣性。因此，農業、生物、生態、昆蟲等各方面專家提出光誘防治需要“提高效能，和諧發展”，應將保護正常的生物鏈、穩定的生態環境作為研究重點，有目的地調節有害生物的種群密度，在經濟閾值之外對害蟲進行選擇性的誘殺，使天敵、中性昆蟲和應該留下來保護生物多樣性的部分害蟲保留下來，即對害蟲進行合理誘殺，既保護作物也保護生態。這些新要求對新光源特別是專一性誘殺光源的研發增加了很大的難度，但隨著現代科技的發展，尤其是物理上對光學性質的深入研究，將對研發特殊波長的光源及燈具提供充分的理論依據。因此，我們應對特殊優質光源的研發保持樂觀的態度。

3光誘技術與其他技術的結合一般來說，光誘技術在夜間使用，如果與其他如信息素、揮發物、粘蟲板等聯合使用，利于24小時對害蟲進行防控。目前關于光誘技術與其他技術結合防治害蟲的報道偏少。武予清等研究了黃色燈、性信息素與甘藍抗蟲品種的聯合使用，取得了很好的防治效果，這為聯合使用多種技術防治害蟲提供了很好的例證。邵崇義等發現，具有光、波、色、味誘殺功能的殺蟲燈對害蟲的誘殺效果不錯，不知道基于何種原因，此類燈具并沒有廣泛用于實踐。而黃志農等的研究表明，稻田養鴨與頻振燈誘殺結合，能有效控制水稻三大害蟲。

總之，從理論上來說，多種技術的結合有助于建立防治害蟲的配套系統，利用蟲情測報燈，配合農林小氣候信息采集系統，了解害蟲生存環境，建立全天候的測報系統，對害蟲的發生動態進行監測和預測，確定其最佳防治時間，綜合運用各種防治技術實施害蟲的生態管理。基于光誘技術與其他技術的聯用的重要意義，其今后的發展存在巨大的上升空間。

存在問題及展望

1存在問題

1．1燈誘測報和誘殺有一定的局限性，一般來講燈光誘集到的害蟲多為成蟲，而鱗翅目等害蟲真正危害作物的是幼蟲，且此時期害蟲抗逆性最弱、自然死亡率最高，是天敵捕食或寄生的最佳時期，此時利用光誘對害蟲的發生期和發生量進行預測是不可能的。除此之外，這時期害蟲的多樣性也會影響對其種群動態的測報。因此，對于這部分幼蟲的防治需要結合其他方法如昆蟲信息素、植物揮發物等進行測報和誘殺。

1．2室內測出的昆蟲復眼的光譜靈敏度并不能完全指出昆蟲在田間自然條件下的最有效誘集波長，說明光誘還受田間自然條件影響，因此實踐中需要結合外界因素在長期的運用中才能探索出最好的誘集效果。另外，對于光誘留下的那一部分害蟲對今后害蟲的防治有何影響還有待研究。

2展望

2．1光誘殺蟲是害蟲可持續控制的重要方法，也是具有很大開發前景的無公害害蟲防治方法，其無污染、無殘留，是增加經濟收入的有力保證，是無公害食品的重要措施之一。尤其在中國加入WTO以后，進出口產品質量要求更為嚴格，燈誘技術將在農產品防治中發揮更大的作用，創造更好的生態效益、社會效益和經濟效益。

2．2光誘技術的運用范圍可以適當擴大，比如現在光誘已在食用菌害蟲防治上開始嘗試。田間運用的同時，可以加大光誘技術在室內衛生、倉儲、木材等害蟲防治的力度，保護人們的儲藏物品，提高人們居住環境質量。

2．3光脈沖是一種新興的光學研究，利用光脈沖可以對害蟲進行發育破壞，干擾其性別比例，加強光誘技術與其他生物防治、物理防治、農業防治等的結合，加以適當的化學防治，在控制害蟲的同時，與自然也和諧相處。