趙建設(shè),張易成,劉彪,吳光磊,郭立月*,蔣高明*
(1.河南中遠(yuǎn)有機(jī)農(nóng)業(yè)研究所有限公司,河南鄭州 450043;2.河南苑林農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,河南鄭州 450043;3.中國(guó)科學(xué)院植物研究所植被與環(huán)境變化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100093;4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049)
20 世紀(jì)40 年代以來(lái),以DDT、六六六為代表的有機(jī)合成農(nóng)藥被大量應(yīng)用,標(biāo)志著農(nóng)藥的應(yīng)用從天然植物農(nóng)藥及無(wú)機(jī)農(nóng)藥時(shí)期進(jìn)入有機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)期,以有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類化合物為代表的一些高效生物活性有機(jī)合成殺蟲(chóng)劑能有效防治蟲(chóng)害,對(duì)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到了重要作用[1]。但隨著有機(jī)合成殺蟲(chóng)劑的長(zhǎng)期使用,其弊端也逐漸顯露,如食用有高毒農(nóng)藥殘留的農(nóng)產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致人、畜急性中毒;食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的農(nóng)副產(chǎn)品會(huì)引起人和動(dòng)物的慢性中毒,導(dǎo)致疾病發(fā)生,具有潛在的遺傳毒性[2-3]。為此,植保科學(xué)工作者長(zhǎng)期以來(lái)致力于環(huán)境友好型防控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),誘蟲(chóng)燈就是其中的代表。誘蟲(chóng)燈是基于昆蟲(chóng)的趨光性原理而設(shè)計(jì)的,其為害蟲(chóng)的防治提供了一種安全、無(wú)污染的方法,可代替部分有機(jī)合成殺蟲(chóng)劑?!帮w蛾撲火”形象地描述了昆蟲(chóng)的趨光性特點(diǎn),后來(lái)人們逐步發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)趨味性與波特性等科學(xué)原理并用于物理殺蟲(chóng)實(shí)踐。本文簡(jiǎn)要介紹誘蟲(chóng)燈的應(yīng)用歷史、應(yīng)用領(lǐng)域,綜述在誘蟲(chóng)燈工作原理、誘殺害蟲(chóng)種類及誘捕規(guī)律等方面的研究進(jìn)展,并針對(duì)目前誘蟲(chóng)燈應(yīng)用存在的問(wèn)題,對(duì)今后的發(fā)展方向提出建議,旨在為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)研究及應(yīng)用提供參考。
我國(guó)利用昆蟲(chóng)趨光性誘殺害蟲(chóng)的歷史可追溯到唐開(kāi)元四年(公元716 年),當(dāng)時(shí)山東地區(qū)暴發(fā)蝗災(zāi),宰相姚崇根據(jù)“蝗既解飛,夜必赴火”的現(xiàn)象,指揮災(zāi)區(qū)官員利用“夜中設(shè)火,火邊掘坑,且焚且瘞”的方法捕殺蝗蟲(chóng),成功控制了蝗災(zāi)。遺憾的是,由于技術(shù)限制,我國(guó)古代沒(méi)有設(shè)計(jì)出專門(mén)的誘蟲(chóng)設(shè)備,僅停留在點(diǎn)火引誘害蟲(chóng)的原始階段。
20 世紀(jì)60 年代,我國(guó)開(kāi)始研制燈光誘捕器,黑光燈的誘捕能力比白熾燈提高了幾十倍,但黑光燈在誘捕害蟲(chóng)的同時(shí)也對(duì)害蟲(chóng)天敵造成了極大傷害。20 世紀(jì)70 年代,比黑光燈誘捕效果更好、使用壽命更長(zhǎng)的高壓汞燈開(kāi)始出現(xiàn),但在遠(yuǎn)離供電區(qū)的田間難以應(yīng)用。20 世紀(jì)80 年代,開(kāi)始研制在田間應(yīng)用性更強(qiáng)的太陽(yáng)能誘蟲(chóng)燈,克服了在遠(yuǎn)離供電區(qū)難以使用的缺陷,加快了誘蟲(chóng)燈的推廣應(yīng)用。20 世紀(jì)90 年代,雙波燈和頻振式誘蟲(chóng)燈問(wèn)世,極大地提高了誘捕害蟲(chóng)的種類、數(shù)量和效率,且降低了耗電量,使用也更加方便。
進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái),科技的發(fā)展推動(dòng)了誘蟲(chóng)燈的多元化發(fā)展。目前,誘蟲(chóng)燈開(kāi)始向人工智能化方向發(fā)展,如研發(fā)出一種具備水稻害蟲(chóng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的誘蟲(chóng)燈,該系統(tǒng)由智能捕光器、計(jì)算機(jī)或手機(jī)客戶端平臺(tái)和云服務(wù)器組成,具有自動(dòng)識(shí)別誘捕害蟲(chóng)種類并對(duì)每種害蟲(chóng)進(jìn)行計(jì)數(shù)的功能,對(duì)防控水稻害蟲(chóng)具有重大意義[4]。
國(guó)外害蟲(chóng)燈光誘捕器發(fā)展較早。19 世紀(jì)60 年代,美國(guó)研制了第一個(gè)成型的燈光誘捕器,用于棉田誘捕棉大卷葉螟;此后相繼出現(xiàn)了白熾燈誘捕器和乙炔燈誘捕器;20 世紀(jì)40 年代,黑光燈被用于田間害蟲(chóng)防治。20 世紀(jì)中后期,黑光燈得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,在黑光燈基礎(chǔ)上改進(jìn)的性激素誘餌黑光誘蟲(chóng)燈、二氧化碳誘餌黑光誘蟲(chóng)燈、粘板黑色熒光燈、聲+光誘捕器等誘蟲(chóng)燈被廣泛應(yīng)用于害蟲(chóng)的防治與監(jiān)測(cè)[5-8]。進(jìn)入21 世紀(jì),發(fā)光二極管開(kāi)始應(yīng)用于誘蟲(chóng)燈,具有波長(zhǎng)范圍窄、光色純、功耗低、光效高、成本低及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[9]。
近年來(lái),不同光色的LED 誘蟲(chóng)燈應(yīng)用于一些害蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和防治[10]。粘板+LED 誘蟲(chóng)燈也具有較好的誘蟲(chóng)效果,黃色粘板和藍(lán)色粘板LED 誘蟲(chóng)燈分別對(duì)粉虱科(Homoptera: Aleyrodidae)和薊馬科(Thysanoptera:Thripidae)害蟲(chóng)具有較好的誘捕效果[11-12];誘餌+LED誘蟲(chóng)也能增強(qiáng)誘蟲(chóng)燈的誘捕能力,二氧化碳誘餌、乙醇誘餌和性激素誘餌LED 誘蟲(chóng)燈對(duì)番茄斑潛蠅(Liriomyza bryoniae)、蚊科(Diptera: Psychodidae)和象甲科(Coleoptera: Curculionidae)害蟲(chóng)的誘捕能力都顯著增強(qiáng)[13-15]。
常用的誘蟲(chóng)燈主要有黑光燈、高壓汞燈、頻振式誘蟲(chóng)燈、雙波燈、太陽(yáng)能智能誘蟲(chóng)燈、光電生物滅蟲(chóng)器及扇吸式捕蟲(chóng)器等。誘蟲(chóng)燈主要是利用昆蟲(chóng)的趨光性、波特性和趨味性(趨性激素)將害蟲(chóng)引誘至誘蟲(chóng)燈附近,然后使害蟲(chóng)觸碰到高壓電網(wǎng)被電擊致死或被高速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇產(chǎn)生的負(fù)壓氣流吸入儲(chǔ)蟲(chóng)室內(nèi)。
黑光燈是首次廣泛應(yīng)用的誘蟲(chóng)燈,其工作原理是利用昆蟲(chóng)的趨光性,將害蟲(chóng)引誘到有效電場(chǎng)內(nèi),使害蟲(chóng)觸及高壓電網(wǎng)被高壓電弧擊斃[16]。高壓汞燈也是利用害蟲(chóng)的趨光性引誘害蟲(chóng)進(jìn)入高壓電網(wǎng)被電擊致死,但其引誘害蟲(chóng)的光譜為高壓汞蒸氣產(chǎn)生的黃橙色燈光,害蟲(chóng)對(duì)黃橙色光趨性更強(qiáng),因而高壓汞燈較黑光燈的誘捕效果更好[17]。
頻振式誘蟲(chóng)燈通過(guò)頻振燈管產(chǎn)生特定頻率的光波及黃色燈殼使燈光透射為對(duì)害蟲(chóng)引誘性更強(qiáng)的黃光,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離用波、近距離用光的方式將害蟲(chóng)引誘至高壓電網(wǎng)上觸電死亡[18]。頻振式誘蟲(chóng)燈在增加了誘捕害蟲(chóng)范圍和效果的同時(shí),還具有一定的專一性,光波波長(zhǎng)的設(shè)定可針對(duì)某一種或某一類害蟲(chóng)。黃色燈殼的使用依據(jù)是害蟲(chóng)對(duì)黃色光具有較強(qiáng)的趨光性,一些天敵昆蟲(chóng)則偏趨于綠色光,這使得頻振式誘蟲(chóng)燈具有一定的誘害避益功能。雙波燈突破了單一光波的局限性,可以同時(shí)發(fā)出585 nm/350 nm 的長(zhǎng)/短兩列光波,處于黃光部分的長(zhǎng)光波將害蟲(chóng)引誘至近燈區(qū),處于紫外線部分的短光波使害蟲(chóng)產(chǎn)生眩目撲燈被高壓網(wǎng)電擊而亡[19]。
太陽(yáng)能智能誘蟲(chóng)燈的研制基于頻振式誘蟲(chóng)燈,采用了新型弱光性(非晶硅)太陽(yáng)能電池板及綠色環(huán)保的鎳氫充電電池,即使在弱光的天氣條件下也能很好地轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存太陽(yáng)能以滿足誘蟲(chóng)燈的供電需求[20]。
光電生物滅蟲(chóng)器——巴克星利用光電變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了雙燈多波循環(huán),同時(shí)還結(jié)合昆蟲(chóng)性激素的使用,提高了對(duì)害蟲(chóng)的誘捕效果,也更具專一性。發(fā)光二極管與誘蟲(chóng)燈的結(jié)合產(chǎn)生了一種具有綠色光源的誘蟲(chóng)燈——LED 誘蟲(chóng)燈,其光譜窄、光色純,對(duì)害蟲(chóng)的誘捕更具專捕性,同時(shí)還具有節(jié)能、壽命長(zhǎng)、光效高等優(yōu)點(diǎn)[21]。
誘蟲(chóng)燈誘捕害蟲(chóng)主要是利用昆蟲(chóng)的趨光性,從誘蟲(chóng)燈的誘蟲(chóng)原理上來(lái)說(shuō)其幾乎對(duì)所有夜飛行昆蟲(chóng)都具有誘捕性。但不同昆蟲(chóng)對(duì)光波波長(zhǎng)、光的偏振性、光照強(qiáng)度具有不同的偏好;性別、蟲(chóng)齡、交配與否等昆蟲(chóng)自身的生理因素會(huì)使昆蟲(chóng)對(duì)誘蟲(chóng)燈的趨光性有所差異;溫度、濕度、降水、氣壓等環(huán)境因子也會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)的趨光性存在差異[22-23]。相同或相似生態(tài)環(huán)境昆蟲(chóng)群落的組成也相似,因而誘蟲(chóng)燈誘捕昆蟲(chóng)的種類不存在顯著差異;不同生態(tài)環(huán)境昆蟲(chóng)群落的組成則有較大差異,因而誘蟲(chóng)燈誘捕昆蟲(chóng)的種類也存在顯著差異。
1)在水稻田使用頻振式誘蟲(chóng)燈誘捕到了二化螟、三化螟、大螟、稻縱卷葉螟、稻螟蛉、稻飛虱、稻癭蚊及稻稈蠅等水稻害蟲(chóng),與利用太陽(yáng)能雙波燈和扇吸式誘蟲(chóng)燈在水稻田誘捕的害蟲(chóng)種類一致[24-28]。
2)在茶園利用頻振式誘蟲(chóng)燈誘捕到茶毛蟲(chóng)、茶尺蠖、茶蓑蛾、茶刺蛾、小綠葉蟬、黑刺粉虱及茶二叉蚜等茶樹(shù)害蟲(chóng),與利用雙波段LED 誘蟲(chóng)燈和吸入式太陽(yáng)能誘蟲(chóng)燈誘捕到的茶樹(shù)害蟲(chóng)種類一致[29-30]。
3)在蔬菜田利用頻振式誘蟲(chóng)燈誘捕到的害蟲(chóng)主要有斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、地老虎、小菜蛾、甜菜象甲、金龜子、螻蛄及綠盲蝽等蔬菜害蟲(chóng),與在溫州市和惠州市的大面積蔬菜田中誘捕的害蟲(chóng)種類大致相同,與利用太陽(yáng)能誘蟲(chóng)燈在湘潭市的蔬菜田中誘捕的害蟲(chóng)種類也大致相同[31-32]。
4)不同果園誘捕到的害蟲(chóng)種類不同。在柑橘園中誘捕的害蟲(chóng)主要有紅苕天蛾、天蠶蛾、黃燈蛾、地老虎、云斑鰓金龜、銅綠麗金龜、步甲、葉甲、天牛及螻蛄等[33];在芒果園內(nèi)誘捕的害蟲(chóng)主要為薊馬、芒果葉癭蚊、芒果重尾夜蛾、紅腳綠金龜、綠額翠尺蛾、灰白條小卷蛾及綠鱗象甲等[34];在蘋(píng)果園誘捕的害蟲(chóng)主要有棕色鰓金龜、黑絨鰓金龜、四紋麗金龜、華北大黑鰓金龜、天幕枯葉蛾、蘋(píng)果枯葉蛾、蘋(píng)小卷葉蛾、蘋(píng)果頂梢卷葉蛾等[35]。
從昆蟲(chóng)分類水平上,眾多研究表明,誘蟲(chóng)燈誘捕害蟲(chóng)的種類主要有鱗翅目、鞘翅目、直翅目、雙翅目、半翅目、同翅目、纓翅目、膜翅目、脈翅目等,其中鱗翅目最多,其次是鞘翅目,其他害蟲(chóng)誘捕較少[36-38]。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑光燈誘殺昆蟲(chóng)的高峰期在7—9月,其中8 月誘蟲(chóng)總量最多;優(yōu)勢(shì)種綠豆象和麥蛾在7—9 月誘蟲(chóng)總量分別占其全年誘捕總量的92.8%和87.3%[39]。使用高壓汞燈防治園林害蟲(chóng)時(shí)發(fā)現(xiàn),誘蟲(chóng)燈的誘捕高峰期主要在6—8月,誘蟲(chóng)總量從4—8 月逐漸增多,8 月達(dá)到最高峰,9 月開(kāi)始下降[40]。在橘園中,誘捕高峰期主要在7—9月,誘蟲(chóng)總量從5—9 月呈上升趨勢(shì),9 月達(dá)到最高峰,10 月開(kāi)始逐漸減少[41]。原因是4—9月隨著氣溫的升高昆蟲(chóng)逐漸活躍,10月開(kāi)始,隨著氣溫的下降,害蟲(chóng)量開(kāi)始減少。
在棉田中利用雙波燈誘殺玉米螟,玉米螟從日落后70 min 左右開(kāi)始撲燈,撲燈高峰期為20:00—24:00[42]。在上海浦東蔬菜地使用頻振式誘蟲(chóng)燈誘捕害蟲(chóng),發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)的撲燈盛期為19:00—22:00,這一時(shí)段誘捕昆蟲(chóng)的數(shù)量為當(dāng)夜誘捕總量的79.3%~98.2%[43]。也有研究發(fā)現(xiàn),茶尺蠖成蟲(chóng)從日落1 h 后開(kāi)始撲燈,20:00—23:00 為撲燈高峰期;以銅綠麗金龜為主的金龜類害蟲(chóng)和茶天牛也是在日落1 h 后開(kāi)始撲燈,撲燈高峰期也為20:00—23:00;茶毛蟲(chóng)成蟲(chóng)也主要從日落1 h 后開(kāi)始撲燈,而撲燈高峰期是20:00—22:00;假眼小綠葉蟬成蟲(chóng)的撲燈高峰期為18:00—20:00 和05:00—07:00[30]。由此可見(jiàn),不同害蟲(chóng)在夜間的撲燈高峰期有所不同,但大部分害蟲(chóng)的撲燈高峰期集中在20:00—23:00。
在稻田中,頻振式誘蟲(chóng)燈懸掛高度1.5 m 比1.0 m和1.2 m 的誘蟲(chóng)效果好;在果園內(nèi),1.8 m 的掛燈高度較1.2 m 和1.5 m 的誘蟲(chóng)效果更好;在茶園中,1.5 m的掛燈高度比1.2 m 和1.8 m 對(duì)害蟲(chóng)具有更好的誘捕效果[44];而在蔬菜田中,誘蟲(chóng)燈的掛燈高度為1.0 m 時(shí)比1.5 m對(duì)昆蟲(chóng)的誘捕效果更好[43]。從以上研究可以看出,誘蟲(chóng)燈懸掛在略高于作物頂梢的高度能取得相對(duì)較好的誘捕效果。
氣象因素對(duì)害蟲(chóng)的撲燈有一定影響。研究發(fā)現(xiàn),在溫暖的夜晚,誘蟲(chóng)燈對(duì)鐵杉尺蠖的誘捕量較高;而在溫度較低的夜晚,對(duì)鐵杉尺蠖的誘捕量較少;當(dāng)溫度低至10 ℃時(shí),幾乎捕捉不到任何昆蟲(chóng)[45]。連續(xù)8年的調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)不同年份年降水量接近正常(總降雨量為400~500 mm)時(shí),積溫總數(shù)偏高,誘蟲(chóng)量大,反之則少;積溫總數(shù)相近的年份,降雨量則是影響誘蟲(chóng)量的主要因素,降雨量適當(dāng)時(shí)誘蟲(chóng)量就多,降雨量過(guò)多或過(guò)少,誘蟲(chóng)量都減少。利用相關(guān)-回歸法分析每日誘蟲(chóng)量與每日重要?dú)庀笠蜃又g的各種復(fù)雜關(guān)系,結(jié)果表明誘蟲(chóng)燈的誘蟲(chóng)量與大氣日平均氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系,而與氣壓、降雨和相對(duì)濕度則呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系[46]。有研究發(fā)現(xiàn),風(fēng)速為2~3 m·s-1時(shí),誘蟲(chóng)燈的誘蟲(chóng)量最高,隨著風(fēng)速的增大,誘蟲(chóng)量普遍減少[47];月光對(duì)誘蟲(chóng)燈的誘蟲(chóng)效果也有一定的影響,月光越強(qiáng),誘蟲(chóng)量越少[48]。
多種害蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)的復(fù)眼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不同程度的差異,其生理與行為活動(dòng)也進(jìn)化出感光的“性二型性”,不同昆蟲(chóng)復(fù)眼的感光“性二型性”也不同。研究發(fā)現(xiàn),利用誘蟲(chóng)燈誘捕蠓,其雌雄個(gè)體的趨光性具有顯著差異,其中雌性蠓占捕集量的84.3%,雄性蠓遠(yuǎn)低于雌性蠓,僅占總捕集量的3.2%[49]。應(yīng)用多蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈和普通黑光燈兩種誘蟲(chóng)燈連續(xù)3 年對(duì)草地螟進(jìn)行誘捕發(fā)現(xiàn),草地螟雌雄個(gè)體的趨光性也具有顯著差異,表現(xiàn)為雌蛾的趨光性強(qiáng)于雄蛾,然而利用誘蟲(chóng)燈監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾則發(fā)現(xiàn)雄性草地貪夜蛾比雌性草地貪夜蛾的趨光性更強(qiáng)[[50-51]]。因此,誘蟲(chóng)燈誘捕昆蟲(chóng)的雌雄比主要與不同昆蟲(chóng)復(fù)眼的不同感光“性二型性”有關(guān)。
將誘蟲(chóng)燈應(yīng)用于昆蟲(chóng)監(jiān)測(cè),可以探明某一區(qū)域中夜行性趨光昆蟲(chóng)的種類及其種群動(dòng)態(tài),也可監(jiān)測(cè)外來(lái)入侵昆蟲(chóng),能為害蟲(chóng)防治提供基本信息依據(jù)。如根據(jù)誘蟲(chóng)燈的誘蟲(chóng)情況,分析出了湖南省武岡市云南松毛蟲(chóng)種群的變化動(dòng)態(tài)規(guī)律,即9 月下旬至10 月中旬,該地區(qū)的云南松毛蟲(chóng)成蟲(chóng)數(shù)量持續(xù)增加并達(dá)到羽化高峰期,此后其活動(dòng)便開(kāi)始持續(xù)降低,進(jìn)入越冬期[52];探明了山西省臨汾市小麥-玉米輪茬農(nóng)田地下害蟲(chóng)的主要種類,并探究出優(yōu)勢(shì)種種群的年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律[53];確定了北卡羅來(lái)納地區(qū)甘蔗甲蟲(chóng)的羽化主要在5 月上旬,秋季有少量甘蔗甲蟲(chóng)發(fā)生羽化[54];探明了入侵昆蟲(chóng)——草地貪夜蛾的蟲(chóng)源地及入侵與發(fā)展線路,即蟲(chóng)源主要由緬甸入侵西南,再逐步向東向北擴(kuò)散,草地貪夜蛾成功入侵后,在長(zhǎng)江以南地區(qū)普遍發(fā)生,發(fā)生區(qū)域由南至北逐步擴(kuò)散,蟲(chóng)口密度由南至北逐步遞減,發(fā)生時(shí)間西部早于東部,蟲(chóng)口密度西部大于東部[55]。
誘蟲(chóng)燈不僅可用于害蟲(chóng)監(jiān)測(cè),其在害蟲(chóng)防治上也具有較好的作用,對(duì)殺蟲(chóng)劑的減量具有重大意義。對(duì)比藍(lán)光誘蟲(chóng)燈、藍(lán)色粘蟲(chóng)板和黃色粘蟲(chóng)板對(duì)西花薊馬的誘捕效果發(fā)現(xiàn),藍(lán)光誘蟲(chóng)燈誘捕西花薊馬的數(shù)量是藍(lán)色粘蟲(chóng)板的1.7~2.5倍,是黃色粘蟲(chóng)板的1.7~3.0倍[56]。在內(nèi)蒙古寧城縣連續(xù)4 年應(yīng)用高壓汞燈防治玉米螟,使得該地區(qū)玉米螟種群數(shù)量下降了約94.1%,極大地降低了玉米螟的蟲(chóng)源基數(shù),有效地扼制住了玉米螟的發(fā)生[57]。在山東半島農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)6 年應(yīng)用誘蟲(chóng)燈防治農(nóng)田害蟲(chóng),誘蟲(chóng)燈的年捕蟲(chóng)量由2009 年的38.4 kg 減少至2014 年的2.1 kg,該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的害蟲(chóng)種群基本得到控制[58]。
昆蟲(chóng)的種類多、數(shù)量大,體內(nèi)含有多種氨基酸及微量元素,是重要的蛋白資源,有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,具有廣闊的開(kāi)發(fā)與利用前景。誘蟲(chóng)燈誘捕昆蟲(chóng)的能力強(qiáng)、范圍廣,可捕獲到大多數(shù)夜間活動(dòng)的成蟲(chóng),同時(shí),可利用昆蟲(chóng)獨(dú)特的波特性和趨味性,調(diào)節(jié)特定的光波,結(jié)合性誘劑以誘捕所需要的昆蟲(chóng),滿足藥用需求。如在南通地區(qū)應(yīng)用雙波燈誘集昆蟲(chóng),誘集到了9 目20 科32 種常見(jiàn)的藥用昆蟲(chóng)[59]。
昆蟲(chóng)體內(nèi)含有蘇氨酸等動(dòng)物必需的氨基酸及豐富的微量元素,是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的優(yōu)良餌料。利用誘蟲(chóng)燈誘蟲(chóng)喂雞,可使肉雞增重率提高10%以上,蛋雞產(chǎn)蛋量提高15%以上[60]。應(yīng)用誘蟲(chóng)燈進(jìn)行種稻-養(yǎng)魚(yú)-防蟲(chóng)綜合種養(yǎng),每667 m2可增收純利潤(rùn)300 多元[61]。蟾蜍和大部分昆蟲(chóng)都是夜間活動(dòng)物種,二者生活節(jié)律大致相同,在飼養(yǎng)池內(nèi)夜間懸掛誘蟲(chóng)燈誘捕昆蟲(chóng)既降低了飼養(yǎng)成本,又消滅了大量農(nóng)林害蟲(chóng)[62]。
新型誘蟲(chóng)燈誘殺害蟲(chóng)仍然是利用害蟲(chóng)的趨光性,大多數(shù)趨光性害蟲(chóng)的敏感光波主要集中在紫外波段(350~390 nm)、藍(lán)色波段(400~470 nm)和綠色波段(505~575 nm),而很多益蟲(chóng)對(duì)這些波段也具有很高的敏感性,因此誘蟲(chóng)燈在誘殺害蟲(chóng)的同時(shí)必然也會(huì)引誘一部分益蟲(chóng)和害蟲(chóng)天敵撲燈[9]。如何能在保證對(duì)害蟲(chóng)具有較好誘殺效果的同時(shí)減少對(duì)益蟲(chóng)和天敵的誘捕數(shù)量,是誘蟲(chóng)燈在實(shí)際應(yīng)用中需要解決的一大難題。
誘蟲(chóng)燈的害蟲(chóng)收集袋或收集盒需要人工定期進(jìn)行拆卸傾倒后再安裝好,如不及時(shí)進(jìn)行清理,害蟲(chóng)會(huì)腐爛,影響禽類的取食和利用,而定期頻繁地清理又費(fèi)時(shí)費(fèi)力,因此這部分工作的自動(dòng)化也是后續(xù)開(kāi)發(fā)的方向之一。
1)加快推進(jìn)智能化應(yīng)用研究。目前,智能誘蟲(chóng)燈已具備光控、時(shí)控、雨控、安全保護(hù)和太陽(yáng)能自給供電等功能,但尚未具備更好地誘捕害蟲(chóng)、減少對(duì)益蟲(chóng)和天敵的誘捕及自我維護(hù)等智能化功能。從環(huán)境保護(hù)的意義上來(lái)講,該方面的智能化應(yīng)用研究必須加快推進(jìn)。
2)加強(qiáng)昆蟲(chóng)尤其是益蟲(chóng)夜間活動(dòng)節(jié)律研究。目前大多數(shù)害蟲(chóng)在各地區(qū)的發(fā)生世代、每一世代的發(fā)生時(shí)間和條件等生物學(xué)規(guī)律已較為明確,但仍有一些害蟲(chóng)的生物學(xué)規(guī)律尚不清楚,更重要的是對(duì)很多益蟲(chóng)的生物學(xué)規(guī)律還缺乏研究。
3)將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)與誘蟲(chóng)燈相結(jié)合,研發(fā)“誘蟲(chóng)燈+人工智能+物聯(lián)網(wǎng)”誘蟲(chóng)燈。目前,人工智能機(jī)器已具備自主識(shí)別、計(jì)算、預(yù)測(cè)和執(zhí)行等功能,但其智能化程度還不夠高。自工業(yè)和信息化部于2011 年發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》后,物聯(lián)網(wǎng)便開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象和過(guò)程的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理[63]。因此,將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)與誘蟲(chóng)燈結(jié)合,也可實(shí)現(xiàn)對(duì)田間作物和昆蟲(chóng)的智能化識(shí)別、監(jiān)控、預(yù)測(cè)和管理。結(jié)合昆蟲(chóng)的活動(dòng)節(jié)律、生物學(xué)規(guī)律和作物的生長(zhǎng)規(guī)律,以及各環(huán)境因子等,開(kāi)發(fā)人工智能誘蟲(chóng)燈的自主識(shí)別、計(jì)算、預(yù)測(cè)、診斷和執(zhí)行等功能,既能達(dá)到高效誘殺害蟲(chóng)、穩(wěn)定控制田間害蟲(chóng)種群的防治目的,還能盡量減少對(duì)益蟲(chóng)的傷害。
4)結(jié)合太陽(yáng)能電池板自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)清蟲(chóng)(自動(dòng)清理粘附在高壓電網(wǎng)上的蟲(chóng)體,自動(dòng)傾倒集蟲(chóng)桶中的蟲(chóng)體)等簡(jiǎn)單操作,減少人力物力消耗,降低維護(hù)成本。