黃保宏，羅定榮，劉師佳，羅華影，吳莉君，凌和平，王 占，陳軍民

(1.安徽科技學(xué)院，安徽 鳳陽 233100；2.宿松縣稻棉病蟲測報(bào)站，安徽 宿松 246500；3.常州金禾新能源科技有限公司，江蘇 金壇 213200)

褐飛虱Nilaparvatalugens(Stal)屬于同翅目飛虱科，是中國和亞洲許多國家水稻上重要的遠(yuǎn)距離遷飛性刺吸類害蟲，且具有較強(qiáng)的趨光性。褐飛虱對水稻的危害十分嚴(yán)重，一方面大量個(gè)體直接刺吸造成的水稻嚴(yán)重減產(chǎn)，另一方面褐飛虱作為水稻病毒病介體帶來的間接危害[1]。目前褐飛虱防控措施主要依靠化學(xué)防治，易造成“3R1P”問題(Resistance有害生物抗藥性，Residue農(nóng)藥殘留，Rerampant再猖獗，Pollution環(huán)境污染)突出，已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙，嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)安全[2]。隨著人們綠色環(huán)保意識(shí)以及有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品安全意識(shí)的增強(qiáng)，高效安全綠色防控褐飛虱技術(shù)研發(fā)尤為迫切。其中利用趨光性研發(fā)的昆蟲誘(殺)蟲燈用來誘殺農(nóng)林害蟲成為IPM(Integrated Pest Management IPM)中一項(xiàng)重要的物理性綠色綜合防控技術(shù)之一，與化防等其它防治措施相比，具有延緩害蟲抗藥性、降低防治成本和對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)[3]。

趨光性是昆蟲長期進(jìn)化過程中形成的對環(huán)境條件適應(yīng)而選擇的本能反應(yīng)，也是夜出性昆蟲重要的行為學(xué)特征[4-6]。許多學(xué)者從生理學(xué)、行為學(xué)、以及田間應(yīng)用調(diào)查等方面研究了昆蟲趨光性及其機(jī)制，大多數(shù)昆蟲可感受的波長范圍約在240 nm(紫)～650 nm(橙)，但不同昆蟲對光的趨性有特定的選擇和愛好，這種特定波長的光對其具有不可抗拒的“吸引力”[4-5]。應(yīng)用昆蟲趨光性來防控害蟲的歷史悠久。早在公元716年，我國已有利用昆蟲趨光性進(jìn)行大規(guī)模誘殺東亞飛蝗的記載；1964年就有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大面積采用黑光燈誘殺農(nóng)業(yè)害蟲案例[7]。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的幾種昆蟲誘殺燈(黑光燈、頻振式殺蟲燈、高壓汞燈、雙波燈、太陽能誘蟲燈等)波長范圍較寬廣(340～380 nm)，能誘殺大多數(shù)害蟲，具有一定的通用性。但弊端也較為明顯：第一，不能精準(zhǔn)地鎖定和最大限度的誘殺農(nóng)林靶標(biāo)害蟲；第二，往往會(huì)在誘殺目標(biāo)害蟲的同時(shí)也誘殺了大量天敵，導(dǎo)致天敵數(shù)量下降，達(dá)不到保護(hù)天敵目的，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡，降低了農(nóng)作物綠色防控效果[8-11]。因此，研究農(nóng)林靶標(biāo)害蟲最敏感的光質(zhì)(波長)對誘(殺)蟲燈的研制和應(yīng)用，減少對天敵的誤傷，保護(hù)天敵等具有重要導(dǎo)向意義。目前生產(chǎn)上針對水稻褐飛虱趨光性研發(fā)的專用高效精準(zhǔn)誘殺燈還未見報(bào)道。本研究利用紫外分光光度計(jì)模擬大田自然散射光波長來分別測定對長、短翅型成蟲和若蟲等趨光性的影響，確定趨光性最佳波長范圍，以期為水稻褐飛虱的綠色防控專用高效精準(zhǔn)誘殺燈研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蟲源：采集鳳陽縣未經(jīng)施藥稻田的褐飛虱雌雄成蟲，在溫度25±1 ℃，光照周期14 L∶10 D，相對濕度70%～80%的人工氣候室進(jìn)行飼養(yǎng)[12]繁育F1代后，分別F1代中選取2代5日齡長翅型、短翅型褐飛虱的雌成蟲(♀)和雄成蟲(♂)以及2代5齡雌若蟲(♀)和雄若蟲(♂)作為供試蟲源待測。

供試儀器：18系列紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 2代5齡褐飛虱雌雄若蟲趨光性測定 因?yàn)楹诛w虱是在水稻根基部刺吸為害，且有較強(qiáng)的趨光性。由于水稻葉片嫩綠茂密交叉，且太陽光不能直射從而造成此棲境的隱蔽環(huán)境(稻田基本只有散射光)，故可利用紫外分光光度計(jì)的可見光是從凹槽的側(cè)面射入而不是從比色皿口直接射入，皿口只有散射光，由于趨光性使褐飛虱只會(huì)往比色皿口爬行，距離比色皿口越近說明其趨光性越強(qiáng)。故以此來模擬不同波長的大田自然散射光對褐飛虱趨光性的影響。經(jīng)前期試驗(yàn)已知2代5齡褐飛虱若蟲趨光性最強(qiáng)的波長范圍在340～380 nm。在此波長內(nèi)分別設(shè)置為340、345、350、355、360、365、370、375、380 nm等9個(gè)處理，3次重復(fù)/處理，10頭/皿。

在試驗(yàn)前，將2代5齡褐飛虱雌若蟲(♀)置于室溫黑暗條件下進(jìn)行2 h以上暗適應(yīng)預(yù)處理，使其適應(yīng)黑暗環(huán)境并保證生命體征正常并具有一定活力。用毛筆尖輕輕將2代5齡褐飛虱雌若蟲送入皿底(用黑色不透光玻璃膜將比色皿除皿口外全部封好)，用100目的尼龍網(wǎng)罩住比色皿口以防止測試過程中褐飛虱雌若蟲飛出或爬出。將盛有待測2代5齡褐飛虱雌若蟲的比色皿放入已經(jīng)預(yù)熱30 min，且設(shè)置340 nm波長的紫外分光光度計(jì)凹槽中測定比色皿中2代5齡褐飛虱雌若蟲距皿口的長度，重復(fù)3次；同理，345、350、355、360、365、370、375、380 nm等8個(gè)處理均按此方法進(jìn)行測定。同樣，雄若蟲(♂)也按雌若蟲(♀)方法測定。

1.2.2 2代短翅型褐飛虱雌雄成蟲趨光性測定 按1.2.1方法對2代短翅型褐飛虱成蟲趨光性測定。

1.2.3 2代長翅型褐飛虱雌雄成蟲趨光性測定 按1.2.1方法對2代長翅型褐飛虱成蟲趨光性測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2007對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和制圖；采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)并采用Duncan法進(jìn)行多重比較，各參數(shù)均值之間進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 2代5齡褐飛虱雌雄若蟲趨光性測定

由表1可知，2代5齡褐飛虱雄若蟲(♂)在波長360 nm時(shí)距離比色皿口最近，雌若蟲(♀)略遠(yuǎn)，其中雌雄若蟲(♀♂)分別在波長360、365 nm時(shí)差異最顯著(P<0.1)，但波長340 nm，380 nm之間；345 nm，375 nm之間；350 nm，370 nm之間差異不顯著(P>0.5)。說明不同波長對2代5齡褐飛虱雌雄若蟲(♀♂)的趨光性均有一定的影響，并且雌雄若蟲(♀♂)趨光性隨波長增強(qiáng)而增強(qiáng)，到一定強(qiáng)度時(shí)增長變緩,呈現(xiàn)S型邏輯斯蒂曲線；2代5齡褐飛虱雌雄若蟲(♀♂)趨光性的最佳波長分別是360、365 nm；2代5齡褐飛虱雄若蟲均比雌性表現(xiàn)出對最佳波長有較強(qiáng)的趨光性；2代5齡若蟲(♀♂)距皿口距離均在1.40 cm以上。

表1 不同波長下2代5齡褐飛虱雌雄若蟲(♀♂)距比色皿口的距離

2.2 2代短翅型褐飛虱雌雄成蟲趨光性測定

由表2可知，2代短翅型褐飛虱雌雄成蟲(♀♂)分別于波長365、360 nm時(shí)距離比色皿口最近，故2代短翅型雌雄成蟲(♀♂)趨光性最佳波長分別為365、360 nm，且差異極顯著(P<0.1)，其中2代短翅型雄成蟲(♂)趨光性波長依次為360 nm>365 nm>355 nm>370 nm>375 nm>350 nm>345 nm>380 nm>340 nm；2代短翅型雌成蟲(♀)趨光性波長依次為365 nm>360 nm>355 nm>370 nm>375 nm>350 nm>345 nm>380 nm>340 nm。但波長345 nm，380 nm之間；350 nm，375 nm之間；355 nm和370 nm之間；360 nm和365 nm之間差異不顯著(P>0.5)。說明不同波長對2代短翅型褐飛虱雌雄成蟲(♀♂)的趨光性均有一定的影響，趨光性的波長呈現(xiàn)偏正態(tài)分布，最佳趨光性波長范圍為360～365 nm。因此，2代褐飛虱雌雄成蟲(♀♂)趨光性的最佳波長分別是365、360 nm；2代短翅型褐飛虱雄成蟲均比雌性表現(xiàn)出對最佳波長有較強(qiáng)的趨光性；2代短翅型褐飛虱成蟲(♀♂)距皿口距離均在0.80 cm以上。

表2 不同波長下2代短翅型褐飛虱雌雄成蟲(♀♂)距離比色皿口的距離

2.3 2代長翅型褐飛虱雌雄成蟲趨光性測定

由表3可知，2代長翅型褐飛虱雄成蟲(♂)趨光性最強(qiáng)波長范圍是360 nm，且差異性顯著(P<0.1)，其趨光性強(qiáng)弱依次為355 nm>370 nm>350 nm>375 nm>345 nm>380 nm>340 nm，說明各波長對2代長翅型褐飛虱雄成蟲(♂)趨光性產(chǎn)生一定影響，趨光性的波長呈現(xiàn)偏正態(tài)分布，以360 nm波長處趨光性最佳；同樣，2代長翅型褐飛虱雌成蟲(♀)趨光性最佳波長為365 nm。2代長翅型褐飛虱雄成蟲均比雌性表現(xiàn)出對最佳波長有較強(qiáng)的趨光性；2代長翅型褐飛虱成蟲(♀♂)距皿口距離均在0.08 cm以上。

表3 不同波長下2代長翅型雌雄成蟲(♀♂)距離比色皿口的距離

3 結(jié)論與討論

不同蟲態(tài)和性別間的2代褐飛虱趨光性略有差異。不同蟲態(tài)的雄性褐飛虱均比雌性表現(xiàn)出對最佳波長較強(qiáng)的趨光性；雖然褐飛虱成若蟲趨光性的最佳波長范圍差距不大，但是從其距皿口整體水平來看，若蟲、長翅型成蟲、短翅型成蟲對散射光源的反應(yīng)(移動(dòng)距離)有一定差異，長翅型成蟲(♀♂)移動(dòng)距離>短翅型成蟲(♀♂)移動(dòng)距離>若蟲(♀♂)移動(dòng)距離，即說明其趨光性強(qiáng)弱依次均為：2代長翅型成蟲(♀♂)>2代短翅型成蟲(♀♂)>2代5齡若蟲(♀♂)；2代5齡褐飛虱雄若蟲(♂)、2代短翅型褐飛虱雄成蟲(♂)和2代長翅型褐飛虱雄成蟲(♂)的趨光性最佳波長均為360 nm，同樣，雌性褐飛虱(♀)的趨光性最佳波長均為365 nm。但2代褐飛虱(♀♂)成、若蟲的趨光性最佳波長范圍集中在360～365 nm。古今中外對昆蟲趨光性均早有研究。中國古代早就有提出“飛蛾撲火”昆蟲趨光性觀點(diǎn)[5,8]；法國著名昆蟲學(xué)家法布爾詳細(xì)記錄了大孔雀蛾的撲燈行為[11]；近現(xiàn)代利用昆蟲趨光性而設(shè)計(jì)的誘蟲燈捕捉害蟲應(yīng)用則更加廣泛。朱錦磊等研究表明灰飛虱趨光率最大的是藍(lán)光(465nm)，可能是飛虱種類不同造成的[12]。Dufay[13]對8種夜蛾分別進(jìn)行3～5種波長的趨光性比較結(jié)果表明峰值分別為365、450、525 nm，說明不同種類昆蟲對不同波長的光的反應(yīng)不一致。

本試驗(yàn)只以2代褐飛虱為例進(jìn)行研究，但還不夠完善。若試驗(yàn)還能針對不同代別、不同蟲態(tài)、不同性別的褐飛虱進(jìn)一步研究，尤其是主害代雌性褐飛虱成蟲產(chǎn)卵前期的趨光性最佳波長的研究，更加有利于精準(zhǔn)制作出誘殺褐飛虱的燈誘蟲，對誘(殺)蟲燈的研制和應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義；同時(shí)，今后還應(yīng)更廣泛地開展白背飛虱、灰飛虱等其它刺吸害蟲趨光性的最佳波長、光照強(qiáng)度、光的顏色以及其光密度和頻率等研究[14]，為建立和完善水稻主要害蟲云數(shù)據(jù)庫，促使水稻害蟲綠色綜合防控從量變到質(zhì)變的飛躍，更加有利于水稻綠色生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境安全的保護(hù)。