周孝貴 郭華偉 毛騰飛 付建玉 肖 強
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶葉質(zhì)量安全控制重點實驗室,310008)
茶園風(fēng)吸式誘蟲燈應(yīng)用現(xiàn)狀與探討
周孝貴 郭華偉 毛騰飛 付建玉 肖 強
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶葉質(zhì)量安全控制重點實驗室,310008)
誘蟲燈在農(nóng)林、衛(wèi)生和儲糧害蟲防治與預(yù)測預(yù)報上已有廣泛應(yīng)用。對大多重要茶樹害蟲來說,風(fēng)力捕殺型誘蟲燈是一種在捕殺方式上較電擊式誘蟲燈更優(yōu)越的誘蟲燈。這種以風(fēng)力代替高壓電擊捕殺害蟲的誘蟲燈主要有兩類,一類是風(fēng)吸式誘蟲燈,另一類是吹拂式誘蟲燈[1]。目前茶園中應(yīng)用較多的是風(fēng)吸式類型的誘蟲燈,它對茶小綠葉蟬等中小型害蟲的捕殺效果明顯。本文主要就近幾年來風(fēng)吸式誘蟲燈在茶園中的應(yīng)用現(xiàn)狀作一介紹,以期為茶樹害蟲的綠色防控提供借鑒。
近5年來,風(fēng)吸式誘蟲燈逐步在茶園中推廣開來,不同品牌的產(chǎn)品也相繼涌現(xiàn)出來,這些產(chǎn)品及其在茶園中的應(yīng)用現(xiàn)狀如下。
近5年來,在各級政府引導(dǎo)和綠色防控等專項資金的支持下,茶園應(yīng)用風(fēng)吸式誘蟲燈的數(shù)量逐漸增加,雖然目前各種誘蟲燈都較貴,但它對茶園害蟲的誘殺作用突出,各地采購量逐年增加,品牌也逐漸多樣化。其中,浙江、湖北、湖南、貴州、四川、江蘇等地區(qū)茶園中應(yīng)用數(shù)量較多。例如,2012—2017年期間,僅湖北省茶園中推廣應(yīng)用的太陽能風(fēng)吸式誘蟲燈數(shù)量就已達1500臺以上。目前,進入茶園應(yīng)用的品牌主要有浙江的安寧、托普和科中杰,湖南的本業(yè),深圳的富巍盛,上海的立亞,河南的賽蘭等(表1)。
各種品牌的風(fēng)吸式誘蟲燈產(chǎn)品在材料使用、誘殺模式和光源等方面有相似的特點,但也有較大的差異。例如,在燈體(不含支架部分)材料上,主要為鋼鐵和塑料兩類。又如,大多產(chǎn)品都采用“燈誘+風(fēng)吸”的誘殺組合模式,少數(shù)產(chǎn)品在傳統(tǒng)電擊式誘蟲燈的結(jié)構(gòu)上增加1個風(fēng)扇,采用“燈誘+電擊+風(fēng)吸”的誘殺模式。而誘蟲燈發(fā)揮其引誘力的核心就是光源,其經(jīng)歷了黑光燈、雙光燈、高壓汞燈、頻振燈,到多光譜熒光燈和窄波LED燈的發(fā)展歷程,在每個階段都有重要的進步。近幾年,我國在茶園害蟲特征波長的篩選方面進行了大量研究,取得了重要進展[2-4],目前茶園風(fēng)吸式誘蟲燈使用的光源主要為多光譜熒光燈和窄波LED燈。
因為電擊式誘蟲燈電極間間距大,對茶園中茶小綠葉蟬等小型害蟲捕殺效果并不理想,風(fēng)吸式誘蟲燈通過捕殺方式的改變有效地避免了常規(guī)電擊式誘蟲燈對這些害蟲誘而不殺、防效低下的弊端,從目前的應(yīng)用情況看,部分產(chǎn)品對很多茶樹害蟲都有較好的誘捕效果。例如,2014年5—8月筆者用風(fēng)吸式誘蟲燈(安寧AN-S-1004)與常規(guī)電擊式誘蟲燈(佳多PS-15Ⅵ-Ⅱ)進行對比誘捕實驗,每晚日落開燈,誘捕6h,12次誘捕實驗結(jié)果表明,風(fēng)吸式誘蟲燈對茶小綠葉蟬等小型害蟲捕殺數(shù)量明顯高于電擊式誘蟲燈(表2);風(fēng)吸式窄波LED誘蟲燈誘捕實驗結(jié)果表明,該燈誘捕茶小綠葉蟬的數(shù)量比對照頻振式電擊式誘蟲燈提高(140.84±39.70)%,誘捕茶樹重要害蟲的數(shù)量共提高(87.41±37.39)%[5]。
雖然風(fēng)吸式誘蟲燈相對于電擊式誘蟲燈對茶樹害蟲有較好的誘捕效果,但目前不同產(chǎn)品在不同地區(qū)、不同茶園環(huán)境中的誘捕效果還存在較大的差異,在結(jié)構(gòu)設(shè)計和田間應(yīng)用技術(shù)等方面可能還存在以下問題。
(1)光源引誘力不足。光源光譜針對性不強,不能高效地引誘目標(biāo)害蟲;或光譜成分太單一,誘蟲譜太窄等。
(2)吸入式裝置捕殺效率不高。風(fēng)扇功率太大,耗電量高,可連續(xù)工作時間短;風(fēng)道結(jié)構(gòu)不合理,風(fēng)力大小不適中,吸力不夠,或倒風(fēng)明顯等。
表1 不同品牌的風(fēng)吸式誘蟲燈產(chǎn)品比較
表2 風(fēng)吸式誘蟲燈誘捕茶園害蟲類群比較頭/次
(3)田間應(yīng)用技術(shù)不配套。目標(biāo)害蟲區(qū)域性發(fā)生情況掌握不足,田間誘蟲燈參數(shù)設(shè)置針對性不強。
(4)日常維護不及時。沒有及時更換燈管等易損部件,錯過對一些害蟲成蟲的最佳誘捕時期。
不管什么類型的誘蟲燈,要發(fā)揮出好的誘捕效果,在硬件方面主要取決于光源的引誘力、捕殺裝置的捕殺能力;在軟件方面則主要取決于不斷完善的配套使用技術(shù),自動化、智能化的控制和信息通訊能力,以及日常維護程度。因此,茶園中應(yīng)用的不同風(fēng)吸式誘蟲燈產(chǎn)品在設(shè)計和應(yīng)用上,至少需要從以下幾個方面進行完善。
對所有誘蟲燈來說,要想得到理想的昆蟲誘捕效果,光源的引誘力是首要因素,主要考慮光源的針對性、廣譜性和發(fā)光強度。
(1)光源的針對性。昆蟲對光是有選擇性的,不同昆蟲、同一種昆蟲不同性別對不同波長的敏感度可能不同[6],在茶園應(yīng)用的光源應(yīng)該包含主要茶樹害蟲敏感度高、而其他昆蟲敏感度低的波長,從而使誘蟲燈對茶小綠葉蟬等主要害蟲的引誘能力更高效、精準(zhǔn)。
(2)光源的廣譜性。不同昆蟲的特征波長不一定重疊,要保證光源對多數(shù)害蟲都有很好的引誘力而對天敵又有較好的保護作用,就需要選擇多個茶園害蟲敏感、重要天敵不太敏感的波長來進行組合,同時還要調(diào)整好各種波長的比例,減少彼此間的干擾效應(yīng)。這在光譜復(fù)合技術(shù)上給研發(fā)人員提出了更高的要求,一方面可以考慮多光譜燈管,例如,通過在燈管中添加不同劑量的熒光物質(zhì)[7],或?qū)⒉煌ㄩL的LED燈珠組合在一起[8],制作出包含多種重要害蟲特征光譜的燈管;另一方面,可以改進LED光譜的控制技術(shù),在夜晚害蟲不同的趨燈高峰只點亮該類害蟲特征波長的燈珠[8-9]。
(3)光源的發(fā)光強度。發(fā)光強度是影響引誘范圍的重要因素,茶小綠葉蟬的活動能力不強,目前所使用的光源對其引誘范圍有限。怎樣控制好燈管的發(fā)光強度,在對多種重要害蟲都適宜的光照強度范圍內(nèi),利用各種手段提高茶小綠葉蟬等目標(biāo)害蟲的趨光活性,擴大引誘范圍,是提高風(fēng)吸式誘蟲燈防控范圍所必須和亟待解決的問題。
因為電擊式誘蟲燈電極間間距大,對茶園中茶小綠葉蟬等小型害蟲捕殺效果并不理想,風(fēng)吸式誘蟲燈通過捕殺方式的改變避免了常規(guī)電擊式誘蟲燈對其誘而不殺的弊端,但在茶園應(yīng)用中至少需要考慮進行以下幾個方面的改進。
(1)風(fēng)扇風(fēng)力和耗電量。目前,各種產(chǎn)品的捕殺裝置都是以一個風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的負(fù)壓空氣流帶動昆蟲進入集蟲裝置中,但在風(fēng)力參數(shù)的選擇和風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的設(shè)計上有一些差異,從而導(dǎo)致風(fēng)力大小的不同。對于茶小綠葉蟬等小型害蟲來說,并不需要太大的風(fēng)力就可以滿足捕集效果,但對于其他較大的害蟲來說,就需要注意風(fēng)力大小的要求,至少需要帶動這些昆蟲進入集蟲裝置。另外,風(fēng)扇在開燈期間一直處于工作狀態(tài),耗電量大,對于太陽能誘蟲燈來說,一方面需要考慮優(yōu)化風(fēng)機的動力參數(shù),最大限度降低風(fēng)機的功率;另外,合理設(shè)定誘蟲燈夜晚工作時長,盡量只在目標(biāo)害蟲趨燈活性高的時間開啟風(fēng)扇或開到相應(yīng)大小的風(fēng)力;再就是擴充蓄電池的容量,保證電量滿足工作需要。
(2)捕集阱的高度。茶樹高度隨著修剪等農(nóng)事操作的進行而不斷變化,以茶叢為棲息場所的昆蟲在撲燈絕對高度上也在不斷變化。茶小綠葉蟬成蟲等飛行力不強的昆蟲,其趨燈飛行高度偏低,因此捕集阱設(shè)置高度太高就不能達到理想的捕殺效果。如果固定設(shè)置在較低位置,誘蟲燈光線可能被長高的茶枝遮擋,又會影響光線的傳播。另外,不同昆蟲有不同的撲燈高度范圍,在害蟲混發(fā)期的夜晚,單一捕集阱高度或多或少地限制了誘蟲燈對各種害蟲的捕殺效率。因此,為了在茶樹不同生長期或害蟲混發(fā)期的夜晚有效地捕殺害蟲,捕集阱的高度需要不斷調(diào)整,實現(xiàn)自動化是產(chǎn)品升級的重要方向。
(3)集蟲裝置的牢固程度和防逃效果。田間安裝誘蟲燈的地方也是各種昆蟲最容易發(fā)生和擴散的中心,這個現(xiàn)象在電擊式誘蟲燈的應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn),部分風(fēng)吸式誘蟲燈在田間應(yīng)用時也會出現(xiàn)。一方面是因為誘蟲燈誘殺效率不高,燈體反光或集蟲裝置漏光,害蟲容易在附近茶叢和燈體上停歇,或多或少存在漏網(wǎng)之魚;另一方面則是因為集蟲袋不牢固,一些金龜子等害蟲容易破壞集蟲袋,造成漏蟲現(xiàn)象;再就是防逃部件存在缺陷,用久變形后會導(dǎo)致逃逸。因此,不同產(chǎn)品需要有針對性地進行改進。
風(fēng)吸式誘蟲燈要充分發(fā)揮其誘捕效果,不斷完善其田間應(yīng)用技術(shù)、加強日常維護是重要保障。第一,需要了解當(dāng)?shù)夭鑸@昆蟲的類群組成和發(fā)生程度,明確主要防控對象和優(yōu)勢天敵種類。目前茶園中適合燈光誘殺的刺吸式害蟲主要有茶小綠葉蟬等,咀嚼類害蟲主要有尺蛾科、卷葉蛾科和刺蛾科等大多數(shù)鱗翅目害蟲,地下害蟲金龜子等,這些都需要重點防控;而各類天敵主要以步甲、瓢蟲、草蛉和隱翅甲趨光性較強,需要合理地降低被誘捕的數(shù)量。第二,需要了解各類害蟲和天敵的發(fā)生規(guī)律和行為習(xí)性,以及各種環(huán)境因子的影響因素,有針對性地調(diào)整開燈策略。例如,茶小綠葉蟬有晨、暮兩個趨燈高峰,其他害蟲發(fā)生不嚴(yán)重的,可以只在這兩個高峰時間段集中開燈誘殺,一般在單一害蟲的成蟲期不建議開長明燈。第三,需要對誘蟲燈進行合理的設(shè)置,包括設(shè)置在合適的地點、安裝在合適的高度等。第四,需要更加穩(wěn)定、自動和智能的控制技術(shù),以及實時監(jiān)測技術(shù)。例如,控制開燈關(guān)燈時間、時長,控制光譜組成和強度,無線遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制、手機APP便利化操作等。第五,注意日常維護,延長誘蟲燈使用壽命。主要是及時清理所誘捕到的昆蟲,定期檢查誘蟲燈蓄電池、燈管和風(fēng)扇等部件運行狀況等。
總之,風(fēng)吸式誘蟲燈對茶小綠葉蟬等重要害蟲的誘捕能力突出,在茶園中進行害蟲預(yù)測預(yù)報和防控的前景廣闊。應(yīng)用初期會遇到各種困難,但隨著科研力量的不斷投入,企業(yè)制造能力、配合程度和服務(wù)推廣能力的不斷提高,各種先進控制技術(shù)和集成化的云服務(wù)平臺和專家系統(tǒng)等的不斷應(yīng)用,優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù)走進茶園,為茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護航指日可待。
[1]周孝貴,肖強,張國山,等.風(fēng)力誘蟲燈及其誘捕茶小綠葉蟬的效果初報[J].中國茶葉,2015,37(10):17-18.
[2]郭華偉,周孝貴,肖強,等.10種光源對茶園中不同昆蟲的誘集效果[J].中國茶葉,2012,34(6):18-20.
[3]邊磊.基于遠(yuǎn)程寄主定位機理的假眼小綠葉蟬化學(xué)生態(tài)和物理調(diào)控[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2014.
[4]蔡俠.幾種茶樹害蟲的趨光性研究[D].杭州:中國計量學(xué)院,2014.
[5]邊磊,陳宗懋,陳華才,等.新型LED殺蟲燈對茶園昆蟲的誘殺效果評價[J].中國茶葉,2016,38(6):22-23.
[6]董松,盧增斌,李麗莉,等.綠盲蝽成蟲對光譜和光照強度的行為反應(yīng)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,49(9):122-127.
[7]崔學(xué)貴,張立青,王建法,等.燈光誘蟲及專用設(shè)備殺蟲燈問題研究綜述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(23):224-226.
[8]劉銀春,何志敏,阮凱斌,等.太陽能LED特征光譜害蟲誘殺器[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,41(5):553-556.
[9]涂海華,唐乃雄,胡秀霞,等.LED多光譜間歇發(fā)光太陽能殺蟲燈對稻田害蟲誘殺效果[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32(16):193-197.
浙江省公益技術(shù)研究農(nóng)業(yè)項目(2015C32100)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-2014.-TRICAA5)。