周孝贵 郭华伟 毛腾飞 付建玉 肖 强
(中国农业科学院茶叶研究所农业部茶叶质量安全控制重点实验室,310008)
茶园风吸式诱虫灯应用现状与探讨
周孝贵 郭华伟 毛腾飞 付建玉 肖 强
(中国农业科学院茶叶研究所农业部茶叶质量安全控制重点实验室,310008)
诱虫灯在农林、卫生和储粮害虫防治与预测预报上已有广泛应用。对大多重要茶树害虫来说,风力捕杀型诱虫灯是一种在捕杀方式上较电击式诱虫灯更优越的诱虫灯。这种以风力代替高压电击捕杀害虫的诱虫灯主要有两类,一类是风吸式诱虫灯,另一类是吹拂式诱虫灯[1]。目前茶园中应用较多的是风吸式类型的诱虫灯,它对茶小绿叶蝉等中小型害虫的捕杀效果明显。本文主要就近几年来风吸式诱虫灯在茶园中的应用现状作一介绍,以期为茶树害虫的绿色防控提供借鉴。
近5年来,风吸式诱虫灯逐步在茶园中推广开来,不同品牌的产品也相继涌现出来,这些产品及其在茶园中的应用现状如下。
近5年来,在各级政府引导和绿色防控等专项资金的支持下,茶园应用风吸式诱虫灯的数量逐渐增加,虽然目前各种诱虫灯都较贵,但它对茶园害虫的诱杀作用突出,各地采购量逐年增加,品牌也逐渐多样化。其中,浙江、湖北、湖南、贵州、四川、江苏等地区茶园中应用数量较多。例如,2012—2017年期间,仅湖北省茶园中推广应用的太阳能风吸式诱虫灯数量就已达1500台以上。目前,进入茶园应用的品牌主要有浙江的安宁、托普和科中杰,湖南的本业,深圳的富巍盛,上海的立亚,河南的赛兰等(表1)。
各种品牌的风吸式诱虫灯产品在材料使用、诱杀模式和光源等方面有相似的特点,但也有较大的差异。例如,在灯体(不含支架部分)材料上,主要为钢铁和塑料两类。又如,大多产品都采用“灯诱+风吸”的诱杀组合模式,少数产品在传统电击式诱虫灯的结构上增加1个风扇,采用“灯诱+电击+风吸”的诱杀模式。而诱虫灯发挥其引诱力的核心就是光源,其经历了黑光灯、双光灯、高压汞灯、频振灯,到多光谱荧光灯和窄波LED灯的发展历程,在每个阶段都有重要的进步。近几年,我国在茶园害虫特征波长的筛选方面进行了大量研究,取得了重要进展[2-4],目前茶园风吸式诱虫灯使用的光源主要为多光谱荧光灯和窄波LED灯。
因为电击式诱虫灯电极间间距大,对茶园中茶小绿叶蝉等小型害虫捕杀效果并不理想,风吸式诱虫灯通过捕杀方式的改变有效地避免了常规电击式诱虫灯对这些害虫诱而不杀、防效低下的弊端,从目前的应用情况看,部分产品对很多茶树害虫都有较好的诱捕效果。例如,2014年5—8月笔者用风吸式诱虫灯(安宁AN-S-1004)与常规电击式诱虫灯(佳多PS-15Ⅵ-Ⅱ)进行对比诱捕实验,每晚日落开灯,诱捕6h,12次诱捕实验结果表明,风吸式诱虫灯对茶小绿叶蝉等小型害虫捕杀数量明显高于电击式诱虫灯(表2);风吸式窄波LED诱虫灯诱捕实验结果表明,该灯诱捕茶小绿叶蝉的数量比对照频振式电击式诱虫灯提高(140.84±39.70)%,诱捕茶树重要害虫的数量共提高(87.41±37.39)%[5]。
虽然风吸式诱虫灯相对于电击式诱虫灯对茶树害虫有较好的诱捕效果,但目前不同产品在不同地区、不同茶园环境中的诱捕效果还存在较大的差异,在结构设计和田间应用技术等方面可能还存在以下问题。
(1)光源引诱力不足。光源光谱针对性不强,不能高效地引诱目标害虫;或光谱成分太单一,诱虫谱太窄等。
(2)吸入式装置捕杀效率不高。风扇功率太大,耗电量高,可连续工作时间短;风道结构不合理,风力大小不适中,吸力不够,或倒风明显等。
表1 不同品牌的风吸式诱虫灯产品比较
表2 风吸式诱虫灯诱捕茶园害虫类群比较头/次
(3)田间应用技术不配套。目标害虫区域性发生情况掌握不足,田间诱虫灯参数设置针对性不强。
(4)日常维护不及时。没有及时更换灯管等易损部件,错过对一些害虫成虫的最佳诱捕时期。
不管什么类型的诱虫灯,要发挥出好的诱捕效果,在硬件方面主要取决于光源的引诱力、捕杀装置的捕杀能力;在软件方面则主要取决于不断完善的配套使用技术,自动化、智能化的控制和信息通讯能力,以及日常维护程度。因此,茶园中应用的不同风吸式诱虫灯产品在设计和应用上,至少需要从以下几个方面进行完善。
对所有诱虫灯来说,要想得到理想的昆虫诱捕效果,光源的引诱力是首要因素,主要考虑光源的针对性、广谱性和发光强度。
(1)光源的针对性。昆虫对光是有选择性的,不同昆虫、同一种昆虫不同性别对不同波长的敏感度可能不同[6],在茶园应用的光源应该包含主要茶树害虫敏感度高、而其他昆虫敏感度低的波长,从而使诱虫灯对茶小绿叶蝉等主要害虫的引诱能力更高效、精准。
(2)光源的广谱性。不同昆虫的特征波长不一定重叠,要保证光源对多数害虫都有很好的引诱力而对天敌又有较好的保护作用,就需要选择多个茶园害虫敏感、重要天敌不太敏感的波长来进行组合,同时还要调整好各种波长的比例,减少彼此间的干扰效应。这在光谱复合技术上给研发人员提出了更高的要求,一方面可以考虑多光谱灯管,例如,通过在灯管中添加不同剂量的荧光物质[7],或将不同波长的LED灯珠组合在一起[8],制作出包含多种重要害虫特征光谱的灯管;另一方面,可以改进LED光谱的控制技术,在夜晚害虫不同的趋灯高峰只点亮该类害虫特征波长的灯珠[8-9]。
(3)光源的发光强度。发光强度是影响引诱范围的重要因素,茶小绿叶蝉的活动能力不强,目前所使用的光源对其引诱范围有限。怎样控制好灯管的发光强度,在对多种重要害虫都适宜的光照强度范围内,利用各种手段提高茶小绿叶蝉等目标害虫的趋光活性,扩大引诱范围,是提高风吸式诱虫灯防控范围所必须和亟待解决的问题。
因为电击式诱虫灯电极间间距大,对茶园中茶小绿叶蝉等小型害虫捕杀效果并不理想,风吸式诱虫灯通过捕杀方式的改变避免了常规电击式诱虫灯对其诱而不杀的弊端,但在茶园应用中至少需要考虑进行以下几个方面的改进。
(1)风扇风力和耗电量。目前,各种产品的捕杀装置都是以一个风扇高速旋转所产生的负压空气流带动昆虫进入集虫装置中,但在风力参数的选择和风扇结构的设计上有一些差异,从而导致风力大小的不同。对于茶小绿叶蝉等小型害虫来说,并不需要太大的风力就可以满足捕集效果,但对于其他较大的害虫来说,就需要注意风力大小的要求,至少需要带动这些昆虫进入集虫装置。另外,风扇在开灯期间一直处于工作状态,耗电量大,对于太阳能诱虫灯来说,一方面需要考虑优化风机的动力参数,最大限度降低风机的功率;另外,合理设定诱虫灯夜晚工作时长,尽量只在目标害虫趋灯活性高的时间开启风扇或开到相应大小的风力;再就是扩充蓄电池的容量,保证电量满足工作需要。
(2)捕集阱的高度。茶树高度随着修剪等农事操作的进行而不断变化,以茶丛为栖息场所的昆虫在扑灯绝对高度上也在不断变化。茶小绿叶蝉成虫等飞行力不强的昆虫,其趋灯飞行高度偏低,因此捕集阱设置高度太高就不能达到理想的捕杀效果。如果固定设置在较低位置,诱虫灯光线可能被长高的茶枝遮挡,又会影响光线的传播。另外,不同昆虫有不同的扑灯高度范围,在害虫混发期的夜晚,单一捕集阱高度或多或少地限制了诱虫灯对各种害虫的捕杀效率。因此,为了在茶树不同生长期或害虫混发期的夜晚有效地捕杀害虫,捕集阱的高度需要不断调整,实现自动化是产品升级的重要方向。
(3)集虫装置的牢固程度和防逃效果。田间安装诱虫灯的地方也是各种昆虫最容易发生和扩散的中心,这个现象在电击式诱虫灯的应用中经常出现,部分风吸式诱虫灯在田间应用时也会出现。一方面是因为诱虫灯诱杀效率不高,灯体反光或集虫装置漏光,害虫容易在附近茶丛和灯体上停歇,或多或少存在漏网之鱼;另一方面则是因为集虫袋不牢固,一些金龟子等害虫容易破坏集虫袋,造成漏虫现象;再就是防逃部件存在缺陷,用久变形后会导致逃逸。因此,不同产品需要有针对性地进行改进。
风吸式诱虫灯要充分发挥其诱捕效果,不断完善其田间应用技术、加强日常维护是重要保障。第一,需要了解当地茶园昆虫的类群组成和发生程度,明确主要防控对象和优势天敌种类。目前茶园中适合灯光诱杀的刺吸式害虫主要有茶小绿叶蝉等,咀嚼类害虫主要有尺蛾科、卷叶蛾科和刺蛾科等大多数鳞翅目害虫,地下害虫金龟子等,这些都需要重点防控;而各类天敌主要以步甲、瓢虫、草蛉和隐翅甲趋光性较强,需要合理地降低被诱捕的数量。第二,需要了解各类害虫和天敌的发生规律和行为习性,以及各种环境因子的影响因素,有针对性地调整开灯策略。例如,茶小绿叶蝉有晨、暮两个趋灯高峰,其他害虫发生不严重的,可以只在这两个高峰时间段集中开灯诱杀,一般在单一害虫的成虫期不建议开长明灯。第三,需要对诱虫灯进行合理的设置,包括设置在合适的地点、安装在合适的高度等。第四,需要更加稳定、自动和智能的控制技术,以及实时监测技术。例如,控制开灯关灯时间、时长,控制光谱组成和强度,无线远程监测和控制、手机APP便利化操作等。第五,注意日常维护,延长诱虫灯使用寿命。主要是及时清理所诱捕到的昆虫,定期检查诱虫灯蓄电池、灯管和风扇等部件运行状况等。
总之,风吸式诱虫灯对茶小绿叶蝉等重要害虫的诱捕能力突出,在茶园中进行害虫预测预报和防控的前景广阔。应用初期会遇到各种困难,但随着科研力量的不断投入,企业制造能力、配合程度和服务推广能力的不断提高,各种先进控制技术和集成化的云服务平台和专家系统等的不断应用,优秀的产品和服务走进茶园,为茶产业的发展保驾护航指日可待。
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浙江省公益技术研究农业项目(2015C32100)、中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2014.-TRICAA5)。