CN107836426A - 采用紫光和绿光范围双led单色光复合波段诱集二化螟的方法 - Google Patents

采用紫光和绿光范围双led单色光复合波段诱集二化螟的方法 Download PDF

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唐健
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Abstract

采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，属于农业技术领域。该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为400+500nm、420+500nm和400+520nm的光波。上述采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其目的是有效诱集二化螟光源波长范围的研究，拓展有效诱集二化螟的单色光范围及复合波段，增加诱集效果，为后续专一性诱集害虫、减少对非目标害虫的广谱性诱集及为效果更好的复合波段诱集试验提供基础。

Description

采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的 方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体为采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法。
背景技术
水稻是世界上重要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以稻米为主食，同时它也是我国主要粮食，对保障粮食安全具有举足轻重的地位。二化螟是我国水稻上重要的害虫，给我国水稻生产造成了严重的损失。
二化螟的综合防治中，化学防治的比重很大，甚至一度成为防治中的主要手段。伴随着农药使用量的加大，环境污染、稻米中农药残留及害虫抗药性的增长问题日益凸显。但随着人们对这些问题的关注，适当使用化学农药，增加生物防治、物理防治等手段的生态防控的理念在逐步提升。对害虫发生动态的精确预测预报是害虫的综合防控的重要内容。通过测报灯得到的害虫灯下动态是害虫预测预报的重要手段之一，由成虫的上灯高峰日及数量，与往年相应资料对比，可以短期预报下一代卵孵化高峰、幼虫危害高峰及相应的发生程度，为精准化学防治提供依据，增加防治效果，减少农药使用；同时灯光诱集也是物理防治二化螟的有效手段。
目前针对鳞翅目害虫的灯诱波段基本在360nm-420nm之间，已成为领域内的公知。目前生产上使用的光源主要有白炽灯和黑光灯，黑光灯的光源波段在360-400nm间已知的紫外到紫光的范围内，白炽灯则覆盖可见光范围的全波段。存在的问题很多，主要是靶标诱集效果一般，对非靶标尤其是天敌的广谱性诱集，一定程度上影响测报的准确性及破坏田间多样性。针对生产上主要应用的光源其他波段范围光源使用较少，亦无涉及到复合波段的使用的现状，采用目前技术已非常成熟的LED发光器产生的单色光及其复合光进行针对二化螟诱集效果的研究，为提高靶标害虫的诱集效率，更加准确的预测预报提供基础。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法的技术方案，其目的是有效诱集二化螟光源波长范围的研究，拓展有效诱集二化螟的单色光范围及复合波段，增加诱集效果，为后续专一性诱集害虫、减少对非目标害虫的广谱性诱集及为效果更好的复合波段诱集试验提供基础。
所述的采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为400+500nm的光波。
所述的采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为420+500nm的光波。
所述的采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为400+520nm的光波。
任一采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于根据双复合波段光源的不同波长制得不同规格的测报灯光源。
本发明针对目前已报道的二化螟诱集波长范围较小（往往在360nm-420nm之间）的问题，通过LED发光器产生的单色光光源扩大筛选范围，采用多通道室内筛选装置，从360nm-740nm中选择波长范围在20nm的15个单色光进行针对二化螟的室内诱集试验，寻找新的对二化螟诱集效果较好的单色光，在此基础上筛选出5个单色光，后与380/400/420nm单色光进行紫光与绿光范围双单色光组合，选择了4组。每批次试验试虫在200头以上，重复7-9次，确保试验使用的试虫数量及试验重复数。
上述采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，发现对二化螟诱集有效的波段360nm-420nm外的430nm、450nm、460nm、500nm和520nm等5个单色光，即除紫光范围内增加1个新波段外，在蓝光、青光和绿光范围分别发现1个、1个和2个新的单色光；筛选到诱集效果显著优于对照380nm光源的双单色光组合400+500nm、420+500nm及400+520nm光波；使用LED灯得到各种波段的单色光和复合波段的光源，LED发光器技术日渐成熟，使得整个技术方案成本低廉、容易实现，便于以后在生产中应用推广。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
1.1 供试虫源
二化螟成虫虫源为中国水稻研究所富阳实验基地的越冬代二化螟，具体分为两部分，一部分为采用200W白炽灯进行灯诱捕获备用；另一部分为田间剥查稻杆，收集有二化螟幼虫或蛹的稻杆置于网室中，待其自然羽化，逐日取出备用。
试验于2016-2017年的4-5月间进行。
1.2 LED光源
光源为市场购买的不同波段的15种单色LED灯，其波长分别为360nm、380nm（紫外）、400nm、420nm、430nm（紫光）、450nm（蓝光）、460nm（青光）、500nm、520nm、545nm、570nm（绿光）、590nm（黄光）、610nm（橙光）、630nm、740nm（红光），后按要求进行单色光组合4个。每个光源的规格为5V12W。
1.3 二化螟行为反应箱
采用16通道选择试验装置，其行为反应箱为圆柱形状的反应箱，在距底部30cm处圆周等距离开16个孔，连接PVC管，管道另一端连接T型管，水平端安装灯泡，垂直向下一端安装向外吸气的风扇，风扇上方放置网袋收集二化螟，T型管上均匀打孔并覆盖纱布以减少试验仪器内负压干扰。同时为避免不同光源间相互干扰，在圆柱箱体内全部用黑布覆盖（减少箱体内光的漫反射）及设置40cm高圆环（避免光源间直接影响）。
1.4 试验方法
试验中15个单色光，加1个黑暗对照。16个通道不同波段随机排列。
在单波段试验结果的基础上进行双波段的组合，在16通道选择试验时确保加入380nm波段和白光光源作为参照。
试验当天日落前取出田间剥查稻杆所得羽化的二化螟成虫备用，于晚10点将田间灯诱及网室羽化成虫投放到反应箱中，半小时黑暗处理，确保试虫复眼水平的一致，后开灯，次日早8点半（光反应处理时间10h）检查各波段光源对应网袋中成虫性别及数量。确保每批次试验试虫数量在200头以上。
采用DPS软件，针对每个波段的总光诱集率进行多重比较分析。
2.结果：试验结果见表1和表2。
表1 15个单色光波段对二化螟的诱集效率
序号 单色光波长nm 总光反应率平均% 标准差 5%水平多重比较结果
1 360 2.32 1.30 b
2 380 6.64 1.89 a
3 400 7.76 5.66 a
4 420 2.73 0.99 b
5 430 2.37 0.68 b
6 450 2.06 0.58 b
7 460 2.22 1.03 b
8 500 2.83 1.08 b
9 520 2.64 1.15 b
10 545 0.89 0.68 c
11 570 0.11 0.30 d
12 590 0.23 0.39 d
13 610 0.21 0.37 d
14 630 0.11 0.30 d
15 740 0.38 0.70 d
16 黑暗对照 0.26 0.36 d
注：试验重复7次，每次试虫数均在200头以上；为便于进行多重比较，计算时全部将0值替换为0.01。下同
表2 4个紫光和绿光范围双单色光组合对二化螟的诱集效率
注：试验重复9次。
表1为15个单色光对二化螟诱集效率的多重比较结果。从结果来看，380nm和400nm表现优异，单波段的诱集率分别为6.64%和7.76%，显著优于其他波段的诱集率；360nm及420nm-520nm间共7个波段间无显著差异，但与生产上常用的黑光灯波段范围内的360nm波段相比，420nm-520nm间6个波段的诱集率间无显著差异。545nm波段诱集效率为0.89%，545nm后的5个波段诱集效率在0.30%-0.70%间，与黑暗对照的诱集率相当，均显著低于1-9号波段的诱集率。即：除去已报道的紫外到紫光范围的360-420nm，430nm、450nm、460nm、500nm和520nm对二化螟诱集效果较好，与360nm的效果相当。
从表1和表2可以看出，加入双波段复合光后，16通道筛选装置中单波段效果好的380nm单色光的诱集效率从6.64%下降至1.99%，说明复合波段总体的诱集效果要高于单色光。从表2还可看出，430+500nm组合效果较差，显著低于对照380nm。说明紫外至紫光范围单色光的双波段复合还是存在明显的差异，不是随便选择2个都有好的诱集效果。
将复合波段光源的效果与生产上主要使用的白炽灯和黑光灯（试验中分别以白光和380nm光源代表）进行比较，发现4个双单色光组合中，400+500nm、420+500nm及400+520nm等3个组合的效果则显著优于这2个对照光源。
即通过对单色光筛选，选择紫外至紫光范围单色光进行双波段复合后，再进行与单色光及生产上主要应用光源的比较，得到3个双波段组合，其效果比单色光及目前生产上主要应用光源的效果均显著提高。

Claims (4)

1. 采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为400+500nm的光波。
2. 采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为420+500nm的光波。
3. 采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于该方法采用的LED 发光器发出双LED单色光复合波段为400+520nm的光波。
4.如权利要求1-3中任一采用紫光和绿光范围双LED单色光复合波段诱集二化螟的方法，其特征在于根据双复合波段光源的不同波长制得不同规格的测报灯光源。
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