昆虫趋光行为及灯光诱杀技术

杨现明，陆宴辉，梁革梅

(中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193)

引言

昆虫视觉可感受外界光刺激，在昆虫觅食、交流、求偶、躲避天敌等中发挥重要作用[1]。在长期的进化过程中，昆虫对光源刺激产生了趋光行为习性，包括趋向光源的正趋光性和背离光源的负趋光性。基于昆虫趋光行为的灯光诱杀技术已在害虫监测预警及绿色防控中广泛应用，在科学防控害虫，减少化学农药使用，保障国家粮食安全及生态安全中发挥了重要作用。

1 昆虫感光器官及趋光假说

1.1 昆虫的感光器官

昆虫的感光器官是昆虫接受外界光波信号的通道，主要包括复眼及单眼[2-4]。复眼是介导昆虫趋光性的最重要器官，由数目不等的小眼组成。小眼主要由角膜(cornea lens)、晶锥细胞(crystalline cone)、视杆(rhabdome)、色素细胞(pigment cell)和基膜(basement-membrane)等组成，其中角膜主要起保护复眼作用，晶锥主要起到屈光的作用，视杆负责接受光源信号，而色素细胞通过上下移动调解小眼对于光量感受作用，基膜的功能是分隔小眼和视叶，并具有机械性支撑小眼的作用[5,6]。

昆虫的单眼同样是介导昆虫趋光性的重要器官，分为背单眼和侧单眼两类。昆虫的背单眼基本包括角膜晶体、角膜深层细胞、视杆、视觉细胞和色素细胞。全变态类昆虫幼虫侧单眼为唯一的感光器官，具有一定的视觉作用。背单眼是昆虫成虫复眼的辅助器官，能通过保持神经系统的电活动提高复眼的感光能力，感光能力也较复眼高[7,8]。

1.2 昆虫的视蛋白

光通过昆虫复眼结构后，被视杆中的视觉色素感知，并传递给中枢神经系统引起视觉反应。视觉色素由视蛋白和光敏发色团组成，视觉色素对光谱的感知受视蛋白决定。根据是否直接参与视觉成像，昆虫视蛋白可分为视觉视蛋白(visual opsins)和非视觉视蛋白(non-visual opsins)[9,10]。昆虫非视觉蛋白主要在昆虫脑部表达，在蜜蜂、果蝇、蚜虫、蜻蜓和蚊子等昆虫中发现的非视觉蛋白均不直接参与视觉作用，而可能具有生物节律、光周期调节等功能[11-13]。昆虫视觉视蛋白是昆虫光传导过程中的重要蛋白分子，是一种膜蛋白，包括七个跨膜拓扑结构，属于G蛋白偶联受体超家族。根据其所能感受的光谱范围可以分为3类：紫外光视蛋白(ultraviolet sensitive opsin，UVS opsin)，光谱吸收范围一般在300～400 nm；短光波视蛋白(short-wavelength-sensitive opsin，SWS-opsin)，光谱吸收范围一般在400～500 nm；长光波视蛋白(long-wavelength-sensitive opsin，LWS-opsin)，光谱吸收范围一般在500～600 nm[14,15]。视蛋白在吸收光后，结构发生改变，从非活性状态变成了活性状态，在与发色团结合后，使其构像发生了改变，然后G蛋白被激活，打开光感受细胞信号通路，继而引发一系列信号反应[16]。在这一系列光传导过程中可以形成对特定光谱敏感的光色素，不同的光色素具有不同的吸收光谱范围。昆虫视蛋白介导的对光谱的感知与昆虫趋光反应有关[6,17,18]。利用害虫的趋光性进行灯光诱杀就是通过使用特定波长和光强的光源引诱害虫来完成。

1.3 昆虫趋光行为假说

针对昆虫趋光行为，科学家早期研究中形成了3个重要假说：“光定向假说”、“生物天线假说”及“光干扰假说”[19]。光假说认为昆虫趋光是由于昆虫光罗盘定向行为导致[20]。“生物天线假说”认为昆虫趋光是与性信息素信号的交流密切相关[21]。“光干扰假说”认为昆虫适应暗环境后，因强光干扰了其正常行为，使其不能找到暗区而继续扑灯[22]。

近年，华中农业大学雷朝亮团队提出了昆虫趋光行为的“光胁迫假说”。该假说认为在光胁迫下昆虫的正常运动行为受到影响，针对该胁迫，昆虫表现出趋光行为。趋光性昆虫白天处于静息状态，夜间受到光(尤其是紫外光)刺激后产生应激反应，乙酰胆碱酯酶活性降低，乙酰胆碱滴度高出正常水平[23]，导致昆虫处于持续兴奋状态进而趋向光源运动。畏光性昆虫则可能由于体内丢失修复光照(包括紫外光和可见光)引发细胞损伤的系统，为最大程度的减少光损伤，产生了这种见光即避的习性[4,19]。

2 昆虫趋光性行为与规律

昆虫我国2000多年前就早已观察到昆虫趋光行为，在《诗经》中有“秉彼蟊贼，付畀炎火”的记载，到《梁书·到溉传》亦有“如飞蛾之赴火，岂焚身之可吝”的描述[24]。昆虫趋光行为受多种因素决定，既受光波波长、光强等光源类型的影响，也受昆虫性别、暗适应时间、昆虫日龄、交配与否等生理状态的影响[25-29]。

2.1 波长及光强影响昆虫趋光行为

昆虫的敏感光谱多集中于253～700 nm的光波范围，不同类群的昆虫能感受到光波长范围和敏感波长有差异[30-32]。针对昆虫在不同波长下的趋光行为有大量研究，涉及害虫、天敌昆虫和中性昆虫等各个类别[33-36]。主要利用诱虫灯、滤光片和发光二极管(light emitting diode，LED)等方式获取光波研究昆虫的敏感波峰。

混合波长的诱虫灯对多种昆虫具有较高吸引能力。如亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis、小地老虎Agrotisypsilon、纵卷叶虫明显趋向单管黑白双光灯，稻螟岭Narangaaenescens、二化螟Chilosuppressalis则多趋向黑光灯(刘立春 1982)。黑绿灯、黑蓝灯、黑橙灯和黑光灯管四个诱虫光源中，黑绿灯对桃小食心虫Carposinasasakii的诱蛾效果最好[37]。紫外光区诱虫灯对舞毒蛾Lymantriadispar的诱杀效果明显好于可见光区诱虫灯[38]。斜纹夜蛾Spodopteralitura对紫色频振式太阳能诱虫灯上灯率显著高于蓝紫色和紫红色诱虫灯[39]。张艳红等研究表明棉铃虫Helicoverpaarmigera对双波灯和黑光灯的趋光率显著高于蓝光灯、绿光灯、红光等及日光灯[40]。

也有研究通过滤光片获得单色光，开展鳞翅目昆虫的趋光行为研究。在340 nm～605 nm的单色光下，草地螟Loxostegesticticalis成虫对紫外光(360 nm)和近紫外光(400 nm)的趋性最高[41]。在350 nm、375 nm、405 nm、383 nm及333 nm的光波条件下，桃小食心虫对350 nm单色光的反应比较明显[37]。盐泽灯蛾Estigmeneacrea初孵幼虫和老熟幼虫均对紫外光(380 nm)、紫光(400 nm)和绿光(520 nm)具有较强趋性，而己交配雌蛾对紫外光(340～380 nm)、蓝紫光(420 nm)和蓝光(460 nm)具有较强趋性[42]。在12种单色光波中，亚洲玉米螟成虫喜好473 nm、407 nm和365 nm的光波，而忌避605 nm的光波[43]。通过滤光片获得单色光研究表明棉铃虫对483 nm具有较高趋性[44,45]。顾国华等通过荧光灯管研究棉铃虫趋光行为表明棉铃虫对380 nm，455 nm和585 nm的光波较敏感，且夜间扑灯具有节律性，高峰出现在黄昏后和黎明前[46]。

近些年，随着半导体技术的发展，已可通过发光二极管(LED)获得单色光研究昆虫趋光行为。在室内条件下，梨小食心虫Grapholitamolesta成虫对520 nm的绿光趋光性最强[47]。在465 nm、520 nm、590 nm和624 nm 4种波长的LED灯中，小菜蛾Plutellaxylostella对绿光(520 nm)最敏感[27]。室内试验表明520±5 nm的绿色LED灯光对三叶斑潜蝇Liriomyzatrifolii的引诱效果高于黄色LED光(590±5 nm)和红色LED光(625±10 nm)[48]。仓储害虫麦蛾Sitotrogacerealella成虫对365 nm的紫外LED光波趋性最高，对470 nm、520 nm、590 nm、625 nm和730 nm光波的趋性依次降低[49]。405 nm的蓝紫色LED灯对印度谷螟Plodiainterpunctella雄虫和雌虫的引诱效果要好于435 nm、450 nm和470 nm的LED蓝光[50,51]。仓储害虫嗜卷书虱Liposcelisbostrychophila对351 nm的紫外光具有最大的趋性[52]。赤拟谷盗Triboliumcastaneum显著被390 nm的紫外光吸引，对360 nm和380 nm的紫外灯和410 nm的蓝光趋性不强[53]。玉米象Sitotrogazeamais成虫对625 nm的红色LED光趋性最强，对590 nm、730 nm、520 nm、470 nm和365 nm光波的趋性依次降低[54]。米象Sitophilusoryzae对450 nm的蓝光趋性最高，其次为520 nm的绿光、365 nm的紫外光和730 nm的红外光[55]。375 nm的紫外灯和470 nm的蓝光可显著吸引烟草窃蠹Lasiodermaserricorne，其中375 nm的紫外光引诱效果更好[56,57]。相比蓝色LED灯光，药材甲虫Stegobiumpaniceum更易被紫外灯引诱[56]。西印度甘薯象甲Euscepespostfasciatus对绿色LED光的趋性显著高于蓝色、红色和黄色LED光[58]。

针对昆虫天敌，室内研究表明六斑月瓢虫Menochilussexmaculata和狭臀瓢虫Coccinellatransversalis对黄色和白色LED光波的选择趋性显著高于其他颜色，田间挂板试验也表明黄色对瓢虫的诱杀作用最强[59]。在16种单色光中，异色瓢虫最为喜好500 nm、605 nm和550 nm的光波，而最为忌避473 nm和407 nm[43]。龟纹瓢虫Propyleajaponica对365 nm紫外光的趋光率最高，为27.90%，对625～630 nm处红光的趋光率最低，为6.5%[60]。龟纹瓢虫对340 nm的紫外光趋性最强，其次是524 nm绿光、483 nm蓝光和400～440 nm紫光[61]。中华通草蛉Chrysoperlasinica显著趋向于400 nm紫光、460 nm蓝光、380 nm紫外光和562 nm的绿光，而丽草蛉Chrysopaformosa仅对605 nm橙光有相对较强的趋光反应[62]。蚜虫天敌烟蚜茧蜂Aphidiusgifuensis对蓝光(530 nm)、绿光(490 nm)和紫外光(330～340 nm)3个区段的灯光比较敏感[63]。寄生性天敌玉米螟赤眼蜂Trichogrammaostriniae较偏好黄色等[64]。

光强也是昆虫趋光性的重要影响因素，不同的光照强度下昆虫的趋光反应存在明显差异，甚至有些昆虫会因光强的变化表现相反的趋性[65]。侯无危等发现棉铃虫活动的最佳光照强度在0.l～0.001 lx之间，尤其是在0.001 lx照度下趋光性最强[66]。在波谱为340～604 nm的范围内，棉铃虫反应峰值从大到小依次为483 nm、340 nm、400 nm和538 nm，在一定光强度范围内，棉铃虫的趋光率随单色光强度的增强而增大，当光强度增加到一定程度后，棉铃虫趋光率增加变缓[44]。东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis和亚洲小车蝗Oedaleusdecorusasiaticus对紫光、蓝光和绿光等短波段趋性较强，在红光、橙光等长波段趋光性较弱。在低光强下，蝗虫的趋光性会随光强的增强而增大，但増长到一定程度后趋于稳定[67]。

2.2 影响昆虫趋光性的生理因素

性别、日龄等生理因素均会影响了昆虫趋光性行为。大量田间诱集试验表明多种害虫雌雄成虫的上灯比例存在差异。夜蛾科51种昆虫中，多数昆虫种类雄虫上灯数量多于雌虫，少数种类雌虫上灯数量明显多于雄虫[68]。利用森林诱虫灯诱集到的32种鳞翅目害虫中，29种雄虫数量高于雌虫[69]。诱虫灯诱杀的鳞翅目昆虫中，甜菜夜蛾Spodopteraexigua、棉铃虫、小地老虎、斜纹夜蛾雄虫多于雌虫[70]。二化螟雌虫诱虫数量显著高于雄虫[71]。甘蔗黄螟Argyroploceschistaceana在不同光源诱虫灯下诱虫的雌雄比约为1∶34，但田间调查表明田间雌雄比实际约为2∶1。此外，亚洲玉米螟、刚竹毒蛾Pantanaphyllostachysae上灯雄虫数均显著高于雌虫[72,73]。亚洲玉米螟雄虫的趋光反应值整体上高于雌虫，雌雄虫在相同波长365 nm和407 nm间的趋光反应具有显著差异，但在500 nm、539 nm和473 nm处的趋光反应无显著差异[43]。蓝桉尺娥Mnesampelaprivate雄虫在紫外光诱虫灯上的上灯率高于雌虫[74]。苹果巢蛾Yponomeutacagnagella和尺蛾科害虫Ligdiaadustata雄虫上灯比例也高于雌虫，雄虫上灯数量是雌虫的1.6倍[75]。佳多虫情测报灯和普通黑光灯两种灯下草地螟雌蛾数量大于雄蛾数量[76]。

一些昆虫种类不同性别趋光行为无差异。如重要的堤坝害虫黑翅土白蚁Odontotermesformosanus复眼的光谱敏感峰为紫光(385～390 nm)和蓝光(465～470 nm)，但两性之间无显著差异[77]。棕色鳃金龟Holotrichiatitanis、铅灰鳃金龟Holotrichiaplumbea和铜绿丽金龟Anomalacorpulenta的雌雄成虫趋光性无显著性差异[78,79]。天敌昆虫龟纹瓢虫雌、雄成虫趋光率之间无显著差异[61]。光波长是龟纹瓢虫趋光性的核心诱因，但性别结构具有协同调控作用：雌性单性种群偏嗜紫外光和绿光，雄性单性种群偏嗜绿光和橙光，雌雄性比为1∶1的两性种群偏嗜紫外光、蓝光和橙光[60]。在1～5日龄的梨小食心虫成虫中，以3日龄成虫趋光性最强，且雌虫趋光性显著高于雄虫[47]。棉铃虫3日龄成虫的趋光率最高[40]。

2.3 昆虫趋光节律

田间诱虫结果表明昆虫上灯主要集中于一个或多个时间段，表现出明显的节律性，且这种上灯节律具有物种特异性[80-82]。一般昆虫多在日落1 h后或开灯40 min左右开始扑灯，螟蛾科昆虫上半夜扑灯活跃，夜蛾科昆虫下半夜扑灯活跃，但因种类而异[81,83]。蔬菜田频振式杀虫灯诱虫结果发现，害虫上灯高峰期为19:00—0:00，20:00—21:00时间段扑灯最活跃[84]。1日龄至5日龄的斜纹夜蛾成虫扑灯率较高，且集中在20:00至20:30时间段扑灯[39]。甜菜螟Hymeniarecurvalis成虫的上灯高峰为19:00—21:00，铜绿丽金龟成虫的上灯高峰为也为前半夜，高峰期为20:00—23:00[70]。地下害虫非洲蝼蛄GryllotalpaAfricana、暗黑金龟Holotrichiaparllela和铜绿金龟Apomalacorpulenta3种害虫的上灯节律基本一致，上灯高峰期均在前半夜[85]。昆虫的上灯节律也存在雌雄差异，甜菜夜蛾雄虫(1:00—3:00)、雌虫(19:00—21:00)，斜纹夜蛾雄虫(1:00—3:00)、雌虫(19:00—23:00)，小地老虎雄虫(23:00—2:00)、雌虫(20:00—23:00)的上灯高峰均不同[70]。

昆虫室内行为学实验发现昆虫对不同单色或复合光的趋光行为也具有节律性。例如，黄曲条跳甲在上午时段，暗适应的成虫对紫外光(350 nm)和红橙光(600 nm)趋性最强，在下午至傍晚时段对蓝光(430 nm)趋性最强[86]。昼夜节律能够影响铜绿丽金龟趋光行为的光谱敏感性，夜间的光谱敏感性显著大于白天[87]。美洲大蠊Periplanetaamericana活动时间取决于于前一天经受的光周期[88]。

3 我国杀虫灯的发展历史

我国害虫灯光诱捕的历史，远可追溯到2000多年前的“炎火”治虫描述。晋代，葛洪《符子》先后有“明燎举则有聚死之虫”、“夕蛾趋暗，赴灯而死”的记述。近代，每当害虫盛发，农村就有利用火把诱杀害虫的习惯。随着科技的进步，开始利用白炽灯、油灯和汽灯等诱虫，这种诱虫灯效果较差。20世纪60年代，黑光灯被应用于害虫防治，70年代后高压汞灯开始被应用，高压汞灯诱虫效果和使用寿命均优于普通黑光灯。而后出现的双波灯、频振式杀虫灯、荧光灯开始取代黑光灯、高压汞灯。目前，应用比较广泛的害虫灯光诱杀装置是频振式杀虫灯，通过设定所发光波的波长、波段、波频，进一步提高了诱杀害虫的效率。以上几种杀虫灯的简介如下：

黑光灯：黑光灯是一种特制的气体放电灯，灯管的结构和电特性与一般照明荧光灯相同，只是管壁内涂的荧光粉不同。黑光灯一般发出波长在330 nm～400 nm之间的紫外线，对农业害虫有很大的杀伤力。20世纪60年代，黑光灯首先被应用于防治髙梁、稻谷、大豆、水稻和棉花等作物上的害虫，而后被逐步推广并被大面积使用到其它作物上。

高压汞灯：高压汞灯为在玻璃外壳内的表面，涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯，于20世纪70年代开始出现，其耗电量大、波长能量强、光透性好，其诱虫范围较宽，诱虫效果好于黑光灯，且使用寿命长。高压汞灯能发出404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm和577～579 nm的可见谱线和较强的365 nm紫外线，被应用于害虫的预测预报及农业害虫的诱杀。

双波系列灯：双波灯由黑白双光灯改进创新而成。双波系列灯可同时发出长短两种光波的灯光，一般长光波为585 nm的黄色光，短光波为350 nm的紫外光。受空气介质的影响，短光波衰减快，照射距离近，而长光波衰减慢、射程远。长光波可将较远距离的昆虫引诱至有短光波的近灯区。通过短光波使在近灯区的昆虫扑灯，长短结合的光波增强了诱集能力。双波灯分为高效节能双波灯和直管双波灯，并有研究表明高效节能双波诱虫灯的诱集效果优于直管双波灯及普通黑光灯[89]。

频振杀虫灯：频振式杀虫灯为直管紫外灯和直管荧光灯组合，通过近距离用光，远距离用波的方法诱杀害虫[90]。这种组合光源诱虫种类多，效果好，但耗能较高。

以上几种诱虫灯诱虫效果存在差异，但也存在一些缺陷，如选择性差的问题，除了诱杀害虫，还能诱杀天敌昆虫，且诱杀昆虫中的益虫和中性昆虫种类涵盖面广。在稻田、蔬菜田及甘蔗试验田中用频振式杀虫灯诱杀昆虫的中，天敌种类分别有6目12科30种[91]、9目21科39种[92]、6目10科11种[93]。在芒果田中，频振灯、黑光灯和LED灯所诱集昆虫种类的益害比分别为1∶3.17、1∶0.45和1∶1.23，频振灯对天敌的杀伤作用最小，黑光灯最大[94]。杀虫灯诱杀害虫的非专一性可影响天敌的生态位、弱化害虫与天敌在时间上的同步性、干扰天敌的正常活动规律等，对环境生态具有一定的破坏作用。一般来说，森林和果园中诱杀的天敌与中性昆虫的种类、数量和比例较大，而农田、菜田、大棚或林地中天敌和中性昆虫相应较小，受到的生态破坏也较少。

为保护农田生物多样性以及实现农业害虫可持续控制，亟需研发对有益天敌昆虫杀伤作用较弱的高选择性诱虫灯。根据半导体(如砷化镓、磷化镓)通电发光的特性开发的LED灯可产生光谱范围窄的灯光，在害虫的诱杀中具有高选择性，可显著降低诱虫的益害比[95]。发光二极管与白炽灯传统的灯具有着明显的优势：(1)节能效率高，白色LED同等亮度下能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4；(2)使用寿命长，LED的平均寿命可达10万h以上，而普通白炽灯在1000 h左右，节能灯在5000 h左右，二者远远低于LED；(3)可高效工作，白炽灯等传统灯具在闪烁情况下极易损坏，而LED不易损坏，仍能保证较长使用寿命；(4)采用固态封装技术，LED芯片封装在固态透明材料内，不易损坏，与之相比，节能灯、白炽灯极容易损坏；(5)环境污染小，LED生产的过程中不会产生汞等对环境有极大污染的物质。但LED灯目前也有一定应用局限，如节能但不节约，单个LED灯的造价越来越低，但是制作一个LED灯需要大量的LED灯珠，整体价格还是偏高。

LED灯性能主要取决于发光芯片，而发光芯片关键技术指标包括照度、波长、失效率、抗静电能力、衰减等多个参数。现在国内生产企业已可完成相关发光芯片产品生产。随着研究的深入和技术的进步，现有缺点会有逐渐解决，应用的局限性也能有很大的改善。结合结构简单、安装方便、可操作性强、精准高效、安全环保等特点，LED灯成为了目前最佳的诱虫光源。

4 LED杀虫灯的应用

早期因LED生产工艺等的限制，并不能实现诱虫所需波长，所以LED在杀虫灯上使用并不普遍。近年来随着一些360 mm左右的紫色LED灯能够实现批量化生产，使LED灯能更好地运用于诱杀害虫，对于提高诱杀效果和能源利用率有重大意义。目前，已有天敌友好型LED杀虫灯设备在生产上进行应用，设备主要包括诱虫光源、集虫部件、杀虫部件、保护部件、支撑部件等。在室外，一般使用太阳能供电，无污染且免维护。通过LED灯光诱虫，然后风机转动产生负压，进行风干、脱水或高压灯灭虫。

选择LED光源进行害虫诱杀，首先要选择合适的波段。室外诱集试验表明385 nm的LED灯对黏虫、二点委夜蛾、棉铃虫等具有较好诱集效果[96]。徐翔等研究表明405 nm波长的LED杀虫灯比普通杀虫灯更适合于防治茶园害虫，对害虫的诱集效益最大，对天敌的杀伤作用最小[97]。同时，405 nm的LED单波长光源杀虫灯在柑橘园诱集昆虫的益害比为1∶185.2，低于对照普通杀虫灯处理的1∶144.2[98]。绿色LED诱虫灯可显著提高对烟粉虱的诱集效果[99]。田间诱集试验表明405 nm蓝紫色LED灯光诱集到更多的螺旋粉虱Aleurodicusdispersus成虫，显著高于460 nm的蓝光、520 nm的绿光、570 nm的黄光和650 nm的红光诱集量[100]。针对温室害虫温室白粉虱Trialeurodesvaporariorum，517 nm的绿光和368 nm的紫外LED灯的引诱效果优于474 nm的蓝光，且联合使用诱集效果更好[101]。另一研究表明绿光对温室白粉虱的诱集效果更好，优于黄光、紫外光和绿色-紫外混合灯光[102]。445 nm的LED灯光对西花蓟马Frankliniellaoccidentalis的引诱效果较好，优于传统蓝色粘板[103]。

由于田间多种害虫及天敌混发，但敏感波长不一致，因此常需设计多光谱智能诱虫灯。程雪等[104]设计了一种基于多光谱、冷光源的LED灯光杀虫监控系统。该系统由上位机、下位灭虫装置组成，单片机控制部分以AT89C51单片机为核心，主要由光板电网灯、信号提取电路、显示电路、害虫超限报警电路、通讯接口电路等组成，光板电网灯通过高压灭杀害虫。李振东[105]设计了基于单片机控制不同光色LED频闪引诱害虫的智能控制系统。硬件采用单片机STC89C52RC驱动白、黄、绿和蓝四种光色的LED频闪发光，并利用高压电网灭杀害虫，通过光敏传感器和湿度检测装置感知光照强度和湿度，控制LED和高压电网工作。杨慧等[106]研发了单灯的多波长性实现方法和多灯的协调工作算法，多灯联合协同工作时单灯可自适应控制自身发光波长，使多个诱虫灯网络中大部分节点灯波长为最佳波长，小部分节点灯为非最佳波长，可实现捕虫高效性，同时实时监测诱虫种类变化，达到自适应捕虫方法的最优化。李恒等[107]设计了LED单个窄带光谱光源的害虫诱捕系统，可适应于不同害虫在不同季节环境下的趋光性。

趋光性昆虫的活动规律和高峰期因种类不同而存在显著差异，因此杀虫灯的开启和工作时间对诱杀昆虫的种类和数量有显著影响。选择合适的杀虫灯开启-关闭时间和每年的工作时间，在季节上的使用应和田间虫害监测紧密结合，在害虫活动高峰期发挥作用并避开天敌昆虫的盛发期，高效诱杀害虫并减少天敌诱杀量，同时可延长杀虫灯的使用寿命。已有田间试验结果显示，天黑之后开启LED杀虫灯工作3 h，诱杀的茶树主要害虫数量显著高于其他时段。根据害虫的趋光性波段范围及夜晚活动旺盛时间(扑灯节律)的差异，涂海华等[35]研制的一种LED多光谱循环式太阳能杀虫灯对水稻害虫有较大的诱杀力，且对益虫的影响较小，诱捕的益害比为0.0089∶1，灯区较对照区减少药剂防治2次，有利于保护生态平衡。

同时，在LED杀虫灯的应用中，应加强与其他防控技术的协同。紫外LED与性诱剂协同诱集烟草甲虫Lasiodermaserricorne具有较高引诱效果，且既可引诱雄虫，亦可引诱雌虫[108]。445 nm的LED等对西花蓟马的诱集效果高于蓝色粘板，同时添加引诱剂(Lurem-TR)后可显著提高LED杀虫灯对西花蓟马的诱集效果[103]。将紫外光LED灯与引诱剂混用可提高对赤拟谷盗的引诱效果[53]。

5 展望

目前LED杀虫灯的应用仍面临多种问题：(1)田间常多种害虫与天敌混发，但不同类型害虫趋光光谱不一致；(2)针对多种害虫的LED杀虫灯开灯时间、使用波长等应用技术仍需研究；(3)LED杀虫等系统设备仍不成熟。因此，在今后仍需开展以下研究：(1)害虫与天敌对不同波长的生理及分子机制差异研究，基此优化杀虫灯应用波长，针对多种害虫和天敌确定高选择性光谱；(2)诱虫设备、系统的研发，研发智能型多光谱可诱集多种害虫种类的杀虫灯，同时研发配套设备，保育诱集天敌昆虫并重新释放；(3)基于LED诱虫灯技术的害虫绿色防控体系构建，根据多种害虫的上灯规律，与昆虫雷达等监测系统进行协同应用，同时研发使用时间、布置密度等关键使用技术。在实际应用中，研发LED诱虫灯与食诱剂、性诱剂等绿色防控技术的协同使用技术，最终构建绿色防控技术体系，实现害虫种群的绿色防控并减轻虫传植物病害的发生危害。