棉蚜有翅成蚜对不同波段光谱的选择性

安静杰，高占林，党志红，郭江龙，柳春红，李耀发

(河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，河北保定 071000)

0 引 言

【研究意义】趋光特性是昆虫的重要生物学特性，也是昆虫对环境条件长期适应而形成的本能[1]。利用昆虫趋光特性，研究农林等多种害虫准确的预测预报。农林重要昆虫对不同波段光源有趋性行为[2]。室内筛选昆虫对不同波段光谱趋性对其田间应用具有重要意义。【前人研究进展】 采用扇形昆虫波长选择器，丁岩钦等[3]选择性测定了棉铃虫和烟青虫对13种不同波段光谱的趋性差异。采用自行设计的昆虫行为反应箱，魏国树等[4]研究了不同波长单色光和白光刺激下棉铃虫成虫的行为反应。利用自行研制的星形全封闭式昆虫光波选择器，陈小波等[5]和顾国华等[6]选择性测定了棉铃虫成虫对不同光源的趋性差异及对5种主要光源的扑灯反应。蒋月丽等[7]测定了铜绿丽金龟对14个单色光刺激下的趋、避光行为反应，筛选出了对其雌、雄成虫不同趋、避作用的敏感光谱。采用自行设计的昆虫波长选择器，测定了9种不同波段光谱对绿盲蝽成虫的引诱效果[8]。周广和等[9]曾利用高压汞灯和黑光灯对麦长管蚜进行诱杀和种群动态监测。王丽荣等[10]利用有翅麦长管蚜较强的趋光习性，采用黑光灯进行系统调查，发现灯下有翅蚜量与田间麦蚜发生量密切相关。付国需等[11]测定了桃蚜对不同单色光趋光反应，明确了对桃蚜引诱作用最佳的两段光谱范围。【本研究切入点】目前，关于昆虫对不同波段光谱的室内筛选主要集中在棉铃虫在内的鳞翅目昆虫方面，对于同翅目的蚜虫类趋光性研究报道较少，灯光诱集有翅蚜虫时，蚜虫个体细弱，易受其它昆虫碰撞而损伤影响鉴别，因而蚜虫类昆虫趋光性一直未能受到重视[9]。棉蚜是我国北方棉花的重要害虫，常年造成严重危害[12]。棉花苗期的棉蚜为转主迁移危害[13]，因蚜虫在适生环境下的超强繁殖能力，棉蚜常在短期内暴发成灾。对于棉蚜的治理仍以化学农药为主[14-16]。研究棉蚜有翅成蚜对不同波段光谱的选择性。【拟解决的关键问题】研究采用自行设计的昆虫波长选择器，测定棉蚜有翅成蚜对不同波段光谱的选择性，研究并完善田间应用诱虫灯，对棉蚜种群动态的监测和诱杀奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

棉蚜AphisgossypiiGlover：6月初，河北省保定市高阳县(N38.557°，E115.932°)棉田采集棉蚜种群，养虫室内((20±1)℃，60%～80%RH，自然光照)，新鲜水培棉苗饲养，挑选健康活泼、生理状态一致的棉蚜有翅成蚜供试。

昆虫波长选择器为河北省农林科学院植物保护研究所自行设计、组装，用于测定昆虫对不同光源选择性的装置[8]。

1.2 方 法

1.2.1 测定

挑选出健康、生理状态一致棉蚜成蚜20头，放置于饲养盒中。用遮光布遮住，使试虫在黑暗环境下进行暗适应，在黑暗环境下，将盒子倒放在设备中的昆虫活动区，盖上盖子将各个光源同时打开接着释放试虫。光处理一定时间后，分别记录各光源诱集区和昆虫活动区棉蚜成蚜数量，统计棉蚜反应率和引诱率。每试验处理试虫不少于100头。

1.2.2 测试

筛选对棉蚜有翅成蚜具有较好引诱作用的光谱。分别选取波长350、400、450、500和550 nm滤光片置于装置中，将各个光源强度调至0.2 Lx左右。挑取供试棉蚜100头左右，经15 min的暗适应后，光照15 min，通过试验结束时棉蚜所处位置，统计棉蚜反应率和引诱率，确定较佳的引诱光谱。

采用较佳光谱作为光源，强度调至0.2 Lx左右，暗适应时间分别为15、20、30 min后，光照时间为15 min，结束后统计棉蚜反应率和引诱率，确定最佳暗适应时间；采用较佳光源和最佳暗适应时间，设定光照时间分别为10、15、20、30和45 min后，测定最佳光照时间。2个试验供试有翅棉蚜均不少于100头。

利用最佳暗适应时间和光照时间，采用末位淘汰的方法，分2次试验测定了8种不同波段光谱(350～700 nm)对供试有翅成蚜的引诱作用，筛选出5个对其引诱作用较强的光谱进行最佳引诱光谱的筛选。

1.3 数据处理

计算不同光谱对棉蚜有翅成蚜的引诱率和棉蚜反应率。

反应率(%)= 各诱集区棉蚜总数/试验棉蚜总数×100；

引诱率(%)= 某光谱诱集区棉蚜数量/各诱集区棉蚜总数×100。

使用DPS v6.55分析所得数据，用Ducan’s多重比较分析不同处理对棉蚜引诱率的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 最佳暗适应和光处理时间

2.1.1 棉蚜成蚜较强引诱光谱筛选

研究表明，棉蚜成蚜反应率为37.83%。550 nm光谱对棉蚜的引诱率达到了47.37%，显著优于其他光谱处理。图1

注：*相同小写字母，表示在0.05 水平无差异显著，下同

2.1.2 最佳暗适应时间

研究表明，棉蚜成蚜的反应率为40.75%。在550 nm光谱处理下，暗适应20 min后对棉蚜成蚜的引诱率最佳，达到了77.70%。图2

2.1.3 最佳光照时间

研究表明，550 nm光谱下，棉蚜成蚜反应率为49.91%。不同光照时间，棉蚜在暗适应20 min，光照15 min处理的引诱率最高(66.67%)，显著高于光照10 min处理引诱效果，与光照20 min处理引诱效果没有显著性差异。图2

图2 暗适应时间(A)和光照时间(B)下棉蚜趋光性变化Fig.2 The influence of dark adaptation time (A) and lighting time (B) on the phototaxis of A. gossypii

2.2 棉蚜有翅成蚜对不同波长光谱的趋性选择

研究表明，棉蚜成蚜的反应率分别为40.56%和29.58%。在供试光谱350、400、450、500和550 nm中，棉蚜对350和400 nm没有趋性，对光源产生反应的棉蚜中69.44%选择了550 nm，27.78%选择了500 nm，而2.78%选择了450 nm。这5组光源中，棉蚜仍对550 nm趋性最强，达到了76.19%。图3

棉蚜趋光波谱范围仍在500和550 nm，这2个光谱对棉蚜的引诱率合计为88.84%，其中550 nm引诱率达到了51.56%，而450、600、650 nm光源引诱率合计仅为10%左右。图4

图3 棉蚜对8段不同波长光谱的趋性选择Fig.3 The phototaxis of A. gossypii to 8 different wavelength spectrum

图4 棉蚜成蚜对趋光性的最佳光谱筛选Fig.4 Optimum spectral screening of the winged aphid adults

3 讨 论

昆虫在长期自然选择下所形成的行为模式最终表现在其成功的种群繁殖上[1]。趋光性就是昆虫利用其视觉感受器官对某种光波的感应而产生的趋向反应，是昆虫对周围环境长期适应过程中形成的一种本能，也是其种群对所处环境的行为适应性[17]。不同种类的昆虫对环境中的不同波段光谱形成了不同的行为趋性[3-6,8]。

蚜虫因其繁殖特性，具有短期内种群数量暴发的潜力，早期的监测和控制在其防治中发挥了重要作用。棉蚜集中时间转主危害的特性，使采用诱杀光源对其进行防治成为可能。周广和等[9]和王丽荣等[10]曾分别利用高压汞灯和黑光灯对麦长管蚜进行田间诱集和种群动态监测研究。棉蚜有翅成蚜均对500 nm、550 nm波段光谱有较强趋性，这两波段光谱对棉蚜引诱率占全部反应试虫的88.84%，研究结果与付国需等[11]对桃蚜趋光光谱范围测定结果相近。

利用昆虫的趋光性进行灯光诱杀，高压汞灯、双波灯和频振灯在其防治上得到了进一步的推广应用[18]。但是，目前生产上利用诱虫灯进行同翅目蚜虫类昆虫的监测及诱杀研究与应用的报道较少，研究虽筛选出了500和550 nm波段光谱对棉蚜成蚜具有较好的引诱作用，但其能否于田间应用还有待于田间试验的进一步验证。

4 结 论

4.1棉蚜除了对350、400、700 nm光源没有任何趋性反应外，对450、500、550、600和650 nm光源均产生了不同程度的趋性选择，选择该5个波段光源进行棉蚜最佳光谱筛选。

4.2棉蚜有翅成蚜对500和550 nm趋性最强。

4.3棉蚜最佳暗适应时间和最佳光照时间分别为20和15 min，在此条件下，450、500、550、600和650 nm光谱对棉蚜有翅成蚜均具有一定的引诱作用，其中550和500 nm波段光谱的引诱率分别为51.56%和37.28%，显著高于其他波段光谱。