CN107568177A - 茶园专用天敌友好型诱虫光源及其光谱筛选和制作方法 - Google Patents

Abstract

茶园专用天敌友好型诱虫光源及其光谱筛选和制作方法，属于茶园主要害虫无公害防治技术领域。该方法包括：通过室内实验和田间试验得到诱虫光源的光谱范围；将3种具有上述光谱范围的LED灯珠进行集合，通过田间试验得到诱虫光源内3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型；按照上述规格，将3种LED灯珠固定在玉米型结构的LED基板上，将所需原件进行整合，得到天敌友好型诱虫光源。本发明中诱虫光源的发光光谱具有针对性，主要诱集茶园主要害虫，并减少了天敌昆虫和非目标害虫的诱集量，作为诱虫光源能够在防治茶园害虫的同时有效保护生态平衡。

Description

茶园专用天敌友好型诱虫光源及其光谱筛选和制作方法

技术领域

本发明属于茶园主要害虫无公害防治技术领域，具体涉及茶园专用天敌友好型诱虫光源及其光谱筛选和制作方法。

背景技术

利用昆虫的趋光性对作物害虫进行灯光诱杀是农业绿色防控的重要措施，这种技术不但可以有效的控制农田或果园中的趋光性害虫，并且不会造成有毒有害物质在农副产品中的残留。因此，随着农业现代化的不断发展以及人类饮食健康要求意识的不断增强，这种技术越来越为人们所重视，各式各样的杀虫灯也被相继开发出来。茶叶是我国重要的经济作物，杀虫灯在茶园害虫的无公害防治中同样发挥了重要的作用并得到了广泛的应用。

目前茶园中应用最为广泛的杀虫灯是频振式杀虫灯，这种杀虫灯具有广谱性，在其他作物的农田和果园内也非常常见。频振式杀虫灯的诱虫光源光谱范围较大，因为对所有的趋光性昆虫均具有诱集能力，非常适合用来监测趋光昆虫的种群动态变化。虽然频振式杀虫灯或其他种类杀虫灯的诱虫光源（高压汞灯、黑光灯、荧光灯）通常具有较宽的光谱范围，但不具有针对性，对非目标害虫和天敌昆虫均具有诱集能力。长久以来，人们总认为杀虫灯是一种绝对环保无污染的害虫防治手段，然而近年来国际社会发现，杀虫灯同样对环境具有‘污染’效应，大量的诱杀环境中的天敌昆虫和非目标害虫，会对生态系统的平衡造成影响甚至破坏，导致害虫危害更加严重，农产品减产，因此有些国家和地区已经颁布相关政策，限定或禁止一些诱虫光源的使用。因此，研发具有针对性的诱虫光源是未来杀虫灯发展的必然趋势。

趋光性昆虫虽然对光具有趋性，但是不同的趋光性昆虫具有不同的趋光特征，具体体现在不同的趋光性昆虫各自具有偏爱的光谱范围，例如六斑月瓢虫和狭臀瓢虫偏爱黄光（565nm～575nm），寄生蜂和蓟马对紫外光（<340nm）具有显著的趋性，果蝇对绿光（508nm）具有偏爱性，粉虱对紫光（405nm）具有显著的趋性等。利用天敌昆虫和作物害虫在趋光特征上的差异，在特定的农田或森林生态系统中采用单波光或若干种单波光作为诱虫光源，集中针对主要害虫并尽量避开天敌昆虫的有效诱集光谱范围，为有效的减少杀虫灯内天敌昆虫的诱杀量提供了可能性。LED作为一种固态发光材料，具有不同的发光波长，可塑性强、寿命长、能耗低，是天敌友好型诱虫光源发光材料的绝佳选择。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供茶园专用天敌友好型诱虫光源及其光谱筛选和制作方法的技术方案。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征包括以下步骤：

1）通过室内实验和田间试验得到诱虫光源的光谱范围：紫光380nm～390nm、蓝光410nm～420nm、红光600nm～610nm；

2）将3种具有上述光谱范围的LED灯珠进行集合，通过田间试验得到诱虫光源内3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型：紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠:红光LED灯珠的数量比为3:3:1，诱虫光源的灯型为玉米型；

3）按照上述规格，将3种LED灯珠固定在玉米型结构的LED基板上，将所需原件进行整合，得到天敌友好型诱虫光源。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：步骤1）中光谱范围筛选步骤如下：

A 采用全光谱诱虫光源350nm～650nm，调查茶园内主要害虫和天敌昆虫的种类；

B 通过室内趋光性生物测定试验，鉴定茶园内主要害虫和天敌昆虫的趋光特征及最佳诱集波长范围；

C 评估不同光谱范围下350nm～650nm茶园主要害虫和天敌昆虫的趋性和益害比，筛选对茶园主要害虫具有较强吸引性而对天敌昆虫具有较弱吸引性或较强拒避性的光谱，得到天敌友好型诱虫光源的光谱范围。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤2）中3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型筛选步骤如下：

A 紫光和蓝光为诱集害虫光源，红光为辅助光源，分析紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠:红光LED灯珠的数量比为3:3:1、3:3:2、1:1:1时，所诱集到的茶园昆虫的数量和益害比；

B 所设计的玉米型诱虫光源对比常见的诱虫光源灯型：球泡型和管型光源，分析所诱集到的茶园昆虫的数量和益害比；

C 综合对比诱集到的茶园害虫的数量和益害比，得到3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤3）中紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠交替排列LED基板上，均匀分布，发光范围涵盖水平面360度及整个光源下方区域。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤3）中LED基板包括6个侧面LED基板和1个顶面LED基板，所述的侧面LED基板之间的设置角度为60°，所述的顶面LED基板的六个边与侧面LED基板对应。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的侧面LED基板上沿长度方向设置紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠，紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠交替设置，紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠:红光LED灯珠的数量比为3:3:1。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的顶面LED基板中间设置红光LED灯珠，顶面LED基板的六个边上交替设置紫光LED灯珠和蓝光LED灯珠。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，该光源灯型为玉米型，包括PC灯罩、LED灯珠组、LED基板、散热金属板、树脂壳、电路板和螺口式灯头，其特征在于：所述的 LED基板包括6个侧面LED基板和1个顶面LED基板，所述的侧面LED基板之间的设置角度为60°，所述的顶面LED基板的六个边与侧面LED基板对应，所述的LED灯珠组包括紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠，所述的侧面LED基板和顶面LED基板上交替均匀设置紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠，所述的紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠:红光LED灯珠的数量比为3:3:1。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，其特征在于所述的侧面LED基板上沿长度方向设置紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠，紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠和红光LED灯珠交替设置，紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠:红光LED灯珠的数量比为3:3:1。

所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，其特征在于所述的顶面LED基板中间设置红光LED灯珠，顶面LED基板的六个边上交替设置紫光LED灯珠:蓝光LED灯珠。

本发明的有益效果是：

1．本发明中诱虫光源的发光光谱具有针对性，主要诱集茶园主要害虫，并减少了天敌昆虫和非目标害虫的诱集量，作为诱虫光源能够在防治茶园害虫的同时有效保护生态平衡；

2．本发明中诱虫光源以LED作为发光材料，调整了光源各光谱范围的发光比例，有效提高了诱虫光源对茶园主要害虫的诱集效果；

3．本发明中诱虫光源采用玉米型结构，提高了光源的有效辐照面积和角度，并且该结构可适用于现有的所有杀虫设备，如高压电网、水盆、毒瓶或负压风吸等设备，针对不同的防治对象可以和不同的杀虫设备组合成不同类型的杀虫灯。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明树脂壳内的剖视图；

图3是茶园主要害虫和天敌昆虫对不同光谱范围的LED灯的总趋向率；

图4是3种LED灯珠的不同数量比（A）和灯型（B）对诱虫光源的效果影响；

图5是天敌友好型诱虫光源在不同地区对茶园昆虫的引诱效果图：（A）杭州西湖区夏季，（B）杭州西湖区秋季，（C）绍兴越城区秋季（D）绍兴嵊州秋季；

图中：1-PC灯罩，201-侧面 LED基板，202-顶面LED基板，3-紫光LED灯珠，4-蓝光LED灯珠，5-红光LED灯珠，6-散热金属板，7-树脂壳，8-散热孔，9-螺口式灯头，10-电路板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。

如图1和2所示，一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，该光源灯型为玉米型，包括PC灯罩1、LED灯珠组、LED基板、散热金属板6、树脂壳7、电路板10和螺口式灯头9。LED灯珠组焊接在LED基板上，LED基板固定在散热金属板6上，散热金属板6上设有散热孔8，散热金属板6固定在绝缘的树脂壳7上，电路板10固定在树脂壳7内，电路板10两端分别连接LED灯珠组和螺口式灯头9，固定有LED灯珠组的散热金属板6由PC灯罩1保护。

LED基板包括6个侧面LED基板201和1个顶面LED基板202，侧面LED基板201之间的设置角度为60°，顶面LED基板202的六个边与侧面LED基板201对应。LED灯珠组包括紫光LED灯珠3、蓝光LED灯珠4和红光LED灯珠5。侧面LED基板201和顶面LED基板202上交替均匀设置紫光LED灯珠3、蓝光LED灯珠4和红光LED灯珠5，紫光LED灯珠3:蓝光LED灯珠4:红光LED灯珠5的数量比为3:3:1。

作为优选结构，侧面LED基板201上沿长度方向设置紫光LED灯珠3、蓝光LED灯珠4和红光LED灯珠5，紫光LED灯珠3、蓝光LED灯珠4和红光LED灯珠5交替设置，紫光LED灯珠3:蓝光LED灯珠4:红光LED灯珠5的数量比为3:3:1。顶面LED基板202中间设置红光LED灯珠5，顶面LED基板202的六个边上交替设置紫光LED灯珠3和蓝光LED灯珠4，即紫光LED灯珠3和蓝光LED灯珠4围绕红光LED灯珠5交替设置。

实施例一：天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选

1茶园主要趋光性害虫和优势天敌昆虫种类调查

采用全光谱荧光灯管（350nm～650nm）作为诱虫光源，在茶园内每隔10天采集一次趋光昆虫（3月份-11月份），主要诱集到的茶园趋光性害虫和天敌昆虫的种类和数量。

2室内生物测定，采用不同的光谱范围的LED光源作为处理，无光为对照，测定茶园趋光性害虫和天敌昆虫对不同波长窄波LED光源的趋性，每次试验虫口测试数量大于40头，反应时间为1分钟，每个处理重复4次，试验结束后统计光源处理区域内的虫口数量，并计算趋向率：

趋向率=处理区的虫口数/试虫总数×100%

3分别对不同光谱范围下茶园主要害虫和天敌昆虫的趋向率进行求和（总趋向率），筛选对茶园主要害虫具有较强吸引性而对天敌昆虫具有较弱吸引性或较强拒避性的光谱，得到天敌友好型诱虫光源的光谱范围。

4结果与分析

结果如图3所示，在紫光（380nm～390nm）光谱范围内，茶树主要害虫的趋向率最高，以鳞翅目害虫为主，在蓝光（410nm～420nm）光谱范围内，茶树主要害虫的趋向率仅次于紫光，以半翅目害虫为主；在整个生物测定反应中，天敌昆虫对紫外光（350nm～380nm）的趋向率最高，红光（600nm～610nm）光谱范围对多种膜翅目天敌昆虫表现出拒避性，因此天敌友好型诱虫光源的光谱范围为紫光（380nm～390nm）、蓝光（410nm～420nm）、红光（600nm～610nm）。

实施例二：天敌友好型诱虫光源3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型筛选

1分别以紫光:蓝光:红光LED灯珠的数量比为3:3:1、3:3:2、1:1:1的要求制作3种LED诱虫光源（统一灯型），在夜间开灯诱集茶园内昆虫，次日统计并对比诱集到的昆虫种类和数量，试验重复6次；

2在步骤1的基础上，分别以紫光:蓝光:红光LED灯珠的数量比为3:3:1的要求制作3种不同灯型的LED诱虫光源（玉米型、球泡型和管型），在夜间开灯诱集茶园内昆虫，次日统计并对比诱集到的昆虫种类和数量，试验重复6次；

3 结果与分析

结果如图4A所示，紫光:蓝光:红光LED灯珠的数量比为3:3:1时，诱虫光源所诱集到的害虫数量最高（P<0.05），天敌的诱集量3种比例处理之间并无显著性差异；图4B所示为不同灯型对茶园昆虫的诱捕效果，结果显示玉米型和管型的光源诱集到的害虫和天敌数量均显著高于球泡型光源（P<0.05），鉴于球泡型光源对害虫的诱集量少，并且玉米型光源对不同杀虫设备的适用性更广，因此玉米型更适合作为诱虫光源的灯型。

实施例三：天敌友好型诱虫光源效果调查应用实例

1 为验证天敌友好型诱虫光源的效果，分别在杭州西湖区、绍兴越城区、绍兴嵊州的茶园开展茶园昆虫诱集试验，对照采用当地茶园内悬挂的杀虫灯。杭州西湖区茶园内悬挂的对照杀虫灯为荧光灯/风吸杀虫设备组合，绍兴越城区茶园内悬挂的对照杀虫灯为荧光灯/电网杀虫设备组合，嵊州茶园内悬挂的对照杀虫灯为荧光灯/水盆杀虫设备组合，杭州西湖区茶园内处理采用天敌友好型诱虫光源/风吸杀虫设备组合，绍兴越城区茶园处理采用天敌友好型诱虫光源/电网杀虫设备组合，嵊州茶园内处理采用天敌友好型诱虫光源/水盆杀虫设备组合。试验共设6个重复，间隔30m以上，杭州西湖区茶园在夏季和秋季分别开展一次试验，绍兴嵊州和越城区茶园分别在秋季开展试验，天黑之后开灯12h，次日试验结束后统计并对比各杀虫灯内茶园昆虫的种类和数量。

2 结果与分析

2.1 杭州西湖区夏季试验

结果如图5A所示，配备天敌友好型诱虫光源的杀虫灯诱捕到的害虫数量和对照杀虫灯相比无显著性差异，但是天敌昆虫和非目标昆虫的数量显著降低，其中天敌昆虫的数量比对照降低了36.3%，非目标昆虫比对照降低了36.8%。

2.2 杭州西湖区秋季试验

结果如图5B所示，配备天敌友好型诱虫光源的杀虫灯诱捕到的害虫数量较对照杀虫灯提高了27.6%，但是并且天敌昆虫和非目标昆虫的数量显著降低，其中天敌昆虫的数量比对照降低了48.5%，非目标昆虫比对照杀虫灯降低了29.3%。

2.3 绍兴越城区秋季试验

结果如图5C所示，配备天敌友好型诱虫光源的杀虫灯诱捕到的害虫数显著高于对照杀虫灯（P < 0.05），诱捕数量提高了19.6%，天敌昆虫和非目标昆虫的诱捕数量显著降低，其中天敌昆虫的数量比对照降低了43.3%，非目标昆虫比对照降低了39.6%。

2.4 绍兴嵊州秋季试验

结果如图5D所示，配备天敌友好型诱虫光源的杀虫灯诱捕到的害虫数量显著高于对照杀虫灯（P <0.05），诱捕数量提高了18.1%，天敌昆虫和非目标昆虫的诱捕数量显著降低，其中天敌昆虫的数量比对照降低了42.6%，非目标昆虫比对照降低了49.3%。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征包括以下步骤：

1）通过室内实验和田间试验得到诱虫光源的光谱范围：紫光380nm～390nm、蓝光410nm～420nm、红光600nm～610nm；

2）将3种具有上述光谱范围的LED灯珠进行集合，通过田间试验得到诱虫光源内3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型：紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）:红光LED灯珠（5）的数量比为3:3:1，诱虫光源的灯型为玉米型；

3）按照上述规格，将3种LED灯珠固定在玉米型结构的LED基板上，将所需原件进行整合，得到天敌友好型诱虫光源。

2.根据权利要求1所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：步骤1）中光谱范围筛选步骤如下：

A 采用全光谱诱虫光源350nm～650nm，调查茶园内主要害虫和天敌昆虫的种类；

B 通过室内趋光性生物测定试验，鉴定茶园内主要害虫和天敌昆虫的趋光特征及最佳诱集波长范围；

C 评估不同光谱范围下350nm～650nm茶园主要害虫和天敌昆虫的趋性和益害比，筛选对茶园主要害虫具有较强吸引性而对天敌昆虫具有较弱吸引性或较强拒避性的光谱，得到天敌友好型诱虫光源的光谱范围。

3.根据权利要求1所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤2）中3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型筛选步骤如下：

A 紫光和蓝光为诱集害虫光源，红光为辅助光源，分析紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）:红光LED灯珠（5）的数量比为3:3:1、3:3:2、1:1:1时，所诱集到的茶园昆虫的数量和益害比；

B 所设计的玉米型诱虫光源对比常见的诱虫光源灯型：球泡型和管型光源，分析所诱集到的茶园昆虫的数量和益害比；

C 综合对比诱集到的茶园害虫的数量和益害比，得到3种LED灯珠的最佳数量比和诱虫光源的灯型。

4.根据权利要求1所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤3）中紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5）交替排列LED基板上，均匀分布，发光范围涵盖水平面360度及整个光源下方区域。

5.根据权利要求1或4所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的步骤3）中LED基板包括6个侧面LED基板（201）和1个顶面LED基板（202），所述的侧面LED基板（201）之间的设置角度为60°，所述的顶面LED基板（202）的六个边与侧面LED基板（201）对应。

6.根据权利要求5所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的侧面LED基板（201）上沿长度方向设置紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5），紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5）交替设置，紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）:红光LED灯珠（5）的数量比为3:3:1。

7.根据权利要求5所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源的光谱范围筛选及制作方法，其特征在于：所述的顶面LED基板（202）中间设置红光LED灯珠（5），顶面LED基板（202）的六个边上交替设置紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）。

8.一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，该光源灯型为玉米型，包括PC灯罩（1）、LED灯珠组、LED基板、散热金属板（6）、树脂壳（7）、电路板（10）和螺口式灯头（9），其特征在于：所述的 LED基板包括6个侧面LED基板（201）和1个顶面LED基板（202），所述的侧面LED基板（201）之间的设置角度为60°，所述的顶面LED基板（202）的六个边与侧面LED基板（201）对应，所述的LED灯珠组包括紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5），

所述的侧面LED基板（201）和顶面LED基板（202）上交替均匀设置紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5），所述的紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）:红光LED灯珠（5）的数量比为3:3:1。

9.根据权利要求8所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，其特征在于所述的侧面LED基板（201）上沿长度方向设置紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5），紫光LED灯珠（3）、蓝光LED灯珠（4）和红光LED灯珠（5）交替设置，紫光LED灯珠（3）:蓝光LED灯珠（4）:红光LED灯珠（5）的数量比为3:3:1。

10.根据权利要求8所述的一种茶园专用天敌友好型诱虫光源，其特征在于所述的顶面LED基板（202）中间设置红光LED灯珠（5），顶面LED基板（202）的六个边上交替设置紫光LED灯珠（3）和蓝光LED灯珠（4）。