吴志涛 ，赵耀龙 ，柳璎珊 ，赵龙龙 ，张利军

（1.山西农业大学 植物保护学院，山西 太谷 030801；2.山西农业大学 果树研究所，山西太谷 030800）

中国梨木虱（Psylla chinensisYang et Li）属半翅目（Hemiptera）木虱科（Psyllidae），为我国梨果产区优势种群[1]。受耕作方式、农药施用及气候等因素影响，自20 世纪80 年代以来，中国梨木虱在我国多地梨产区发生严重，已经上升为影响我国有机梨果生产的关键因素之一[2-3]。中国梨木虱以刺吸叶、花、果的方式直接危害梨树；此外，若虫分泌黏液污染叶片，影响光合作用，形成煤污等造成间接危害[4-6]。

在中国梨木虱的防治中，化学防治一直为主要防治措施之一[7]。然而，由于长期使用和滥用有机磷、菊酯类等农药，导致中国梨木虱产生明显的抗药性[8]，并致使梨园内天敌等有益昆虫数量锐减，自然调控能力下降，梨园生态进一步恶化，严重制约梨果产业健康持续发展[9]。传统的黏虫板物理诱杀害虫也存在大量误杀天敌等问题[10]。单纯利用天敌防治也存在诸多局限性[11]。因此，需要探寻新的防治方法，为梨果产业的良性发展开辟新途径。

利用昆虫的趋光性诱杀害虫一直是害虫防治中的重要方法之一[12]，其在降低化学药剂使用量、保障农产品质量安全方面具有重要作用[13]。但根据生产实践发现，常见的黑光灯、振频诱虫灯诱集范围较广、极易误伤天敌昆虫[14]。有研究证明，不同昆虫对光谱的敏感程度存在差异[15]，因此，利用不同害虫的敏感光谱设计诱虫灯是解决传统诱虫灯误杀天敌的一个关键[16]。LED 光源具有亮度高、光谱窄、能耗低、成本低、寿命长等特点，目前已被逐渐运用到对害虫的监测及诱杀中[17-19]。王飞凤等[20]研究结果发现，柑橘木虱对400 nm 的紫光趋向性最强，其次是560 nm 的绿光。袁楷等[21]研究结果也证明了这一点。相较柑橘木虱（Diaphorina citriKuwayama），中国梨木虱根据季节的变化会分化成冬夏两型[22]，但目前尚未明确不同形态的趋光性，同时对中国梨木虱的灯光诱集效果也尚未报道。

本研究利用昆虫趋光性测试装置，测定两型中国梨木虱对不同LED 光源的行为反应，以期初步明确其敏感光谱，为两型中国梨木虱的灯光防控新技术提供基础理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试虫源 供试昆虫采自山西省晋中市太谷县山西农业大学果树研究所梨树试验基地（112°30′24"E，37°20′58"N）。该基地试验面积为5 hm2，种植品种为玉露香梨，行株距4 m×3 m，树龄≥20 a，树形呈自由纺锤形，树势中等偏旺。

分别于2020 年12 月和2021 年5 月，在供试梨园通过振落法采集并挑选健康且活力一致的冬型梨木虱和夏型梨木虱成虫。

1.1.2 试验装置 由山西农业大学果树研究所自行设计制作的微小昆虫趋光性测试装置，装置主要由昆虫投放盒（暗室）、导虫管、毛玻璃片、窄带滤光片、LED 光源等组成（图1）[23]。装置最多可同时接入4 根导虫管，且每根导虫管均可拆卸并独立设置光源。试虫由中央暗室接入，向导虫管内移动。光源信息为：紫光（435～445 nm）、蓝光（455～460 nm）、绿光（525～530 nm）、黄光（590～595 nm）、橙光（600～605 nm）、红光（625～630 nm）。

图1 微小昆虫趋光性测试装置Fig.1 Testing device for phototaxis of micro insects

1.2 试验方法

1.2.1 6 种单色光单独刺激中国梨木虱的趋性测试 试验开始前对供试虫源进行黑暗处理15 min，再将试虫置入装置中，试验于黑暗环境下进行。每个光波长设置为一组，每组重复8 次，冬夏型各4 次，每组试虫50 头，试虫不重复使用，每次光刺激15 min。分别统计导虫管及暗室中虫数。

1.2.2 4 种短波长LED 光源同时刺激两型中国梨木虱的趋性测试 在试验1.2.1 的基础上，选取6 种单色中光波长较短的4 种（紫光、蓝光、绿光、黄光）同时刺激中国梨木虱，探究其趋光率。冬、夏型重复各4 次，每次试虫50 头，试虫不重复使用，每次光刺激15 min。每次重复后随机更换4 个光源的位置，减小因对向光源干扰造成的误差。每组波长处理后，统计各导虫管内的试虫数量。

1.2.3 4 种长波长LED 光源同时刺激两型中国梨木虱的趋性测试 在试验1.2.1 的基础上，选取6 种单色光中光波长较长的4 种（绿光、黄光、橙光、红光）同时刺激梨木虱，探究其趋光率。试验基本条件同1.2.2。试验后记录导虫管中的中国梨木虱数量。

1.2.4 不同光强刺激两型中国梨木虱的趋性测试 在试验1.2.1 的基础上，选择两型中国梨木虱成虫趋光率最高的光源（紫光、绿光）进行单倍光源和双倍光源的趋性测试。试验基本条件同1.2.1。试验后记录导虫管中的中国梨木虱数量。

1.3 数据分析

应用IBM SPSS Statistics 24.0 软件进行数据分析处理；使用单因素方差分析（ANOVA）的Duncan 分析方法对趋光率进行多重比较，差异显著水平为P＜0.05。

趋光率=导虫管内的虫数/总虫数×100%（1）

2 结果与分析

2.1 6 种单色光刺激下两型中国梨木虱的趋性测试结果

两型梨木虱对6 种单色光单独刺激的趋光行为反应结果如图2 所示。

图2 两型梨木虱对6 种单色光单独刺激的趋光行为反应Fig.2 Phototactic responses of two types of Pear psylla to single stimulation of six kinds of monochromatic light

从图2 可以看出，两型中国梨木虱对435～630 nm 范围内的6 种单色光均表现出了不同程度的趋光反应，其中，冬型中国梨木虱对紫光（435～445 nm）的趋光率最高，为85.50%；其次为绿光（525～530 nm），趋光率为75.50%；其他光波长的趋光率随着波长频率的降低逐渐降低，对红光（625～630 nm）的趋光率仅有33.00%；冬型中国梨木虱对紫光（435～445 nm）的趋光率要显著高于除绿光外的其他4 种单色光（P＜0.05）。夏型中国梨木虱对绿光（525～530 nm）的趋光率最高，为81.00%；其次为紫光（435～445 nm），趋光率为71.50%；趋光率最低的是红光（625～630 nm），为32.50%。夏型中国梨木虱对绿光的趋光率显著高于除紫光外的其他4 种单色光（P＜0.05）。

结果表明，两型中国梨木虱对6 种单色光均表现出正趋性，光波长的变化对2 种形态的中国梨木虱的趋光行为存在影响，中国梨木虱的趋光性在不同的光波长下存在显著差异。此外，冬、夏两型中国梨木虱均偏好紫光和绿光。

2.2 4 种短波长LED 光源同时刺激下两型中国梨木虱的趋性测试结果

从图3 可以看出，在紫、蓝、绿、黄4 种短波长LED 光源同时刺激下，冬型梨木虱对紫光（435～445 nm）的趋光率为62.50%，显著高于其他3 种颜色（P＜0.05）；其余短波长LED 光源趋光率由高至低依次为绿光（525～530 nm，15.83%）＞蓝光（455～460 nm，8.75%）＞黄光（590～595 nm，6.25%）。夏型梨木虱对绿光的趋光率为48%，显著高于其他3 种颜色（P＜0.05）；其余短波长LED 光源趋光率由高至低依次为紫光（25.93%）＞蓝光（11.03%）＞黄光（5.61%）。

图3 两型梨木虱对4 种短波长LED 光源的趋光行为反应Fig.3 Phototactic response of two types of Pear psylla to four kinds of LED light illuminant with short wavelength

相同波长的LED 光源刺激下，冬型梨木虱对紫光（435～445 nm）的趋光率显著高于夏型梨木虱（P＜0.05），夏型梨木虱对绿光（525～530 nm）的趋光率显著高于冬型梨木虱，对蓝光（455～460 nm）、黄光（590～595 nm）两型梨木虱间趋光率没有显著差异（P＞0.05）。结果表明，两型梨木虱对于光波长的趋性存在一定的差异，在4 种短波长LED 光源同时刺激下，冬型梨木虱偏好紫光（435～445 nm），夏型梨木虱偏好绿光（525～530 nm）。

2.3 4 种长波长LED 光源同时刺激下两型梨木虱的趋性测试结果

从图4 可以看出，在绿、黄、橙、红4 种长波长LED 光源同时刺激下，冬型梨木虱成虫趋光率最高的为绿光（525～530 nm），为66.24%；其余长波长LED 光源趋光率由高至低依次为橙光（600～605 nm，7.83%）＞红光（625～630 nm，6.37%）＞黄光（590～595 nm，6.06%）。夏型梨木虱对绿光的趋光率为49.43%，显著高于其他3 种颜色（P＜0.05），其余长波长LED 光源趋光率由高至低依次为橙光（12.29%）＞黄光（11.79%）＞红光（7.31%）。

图4 两型梨木虱对4 种长波长LED 光源的趋光行为反应Fig.4 Phototactic response of two types of Pear psylla to four kinds of LED light illuminant with long wavelength

相同波长的LED 光源刺激下，夏型梨木虱对黄光（590～595 nm）的趋光率显著高于冬型梨木虱（P＜0.05），对绿光（525～530 nm）、橙光（600～605 nm）、红光（625～630 nm）两型梨木虱间趋光率没有显著差异（P＞0.05）。结果表明，两型梨木虱对于光波长的趋性存在一定的差异，在4 种长波长LED 光源同时刺激下，两型梨木虱均偏好绿光（525～530 nm）。

2.4 不同光强刺激下两型梨木虱的趋性测试结果

根据单色光的行为反应试验结果，选取了2 种形态梨木虱趋性偏好较高的紫光（435～445 nm）和绿光（525～530 nm）进行光强行为反应，结果如图5、6 所示，无论是紫光还是绿光刺激，两型梨木虱双倍光强下的趋光率都显著高于单倍光强（P＜0.05）；光强、光波长相同的情况下，两型梨木虱趋光率没有显著差异。结果表明，不同光强下的LED 光源均能引起2 种形态下梨木虱的趋光行为，且二者的趋光率随着光强的改变存在差异。

图5 两型中国梨木虱对不同强度紫光（435～445 nm）的趋光反应Fig.5 Phototaxis of two types Pear psylla to the different intensity of violet light（435-445 nm）

图6 两型中国梨木虱对不同强度绿光（525～530 nm）的趋光反应Fig.6 Phototaxis of two types Pear psylla to the different intensity of green light（525-530 nm）

3 结论与讨论

趋光性是许多昆虫生命活动中的一种重要的生物学习性[24]，利用昆虫的这种趋性反应对害虫的发生进行监测和防治已经成为农业生产中的一项重要手段[25]。本试验研究了不同颜色LED 光源对两型中国梨木虱趋光行为的影响，结果表明，两型中国梨木虱对光均具有趋性，这与大部分昆虫的趋性符合[26]。同时，不同的光谱与光强对两型中国梨木虱的趋性反应存在较大影响。冬型梨木虱对紫光（435～445 nm）趋光性最大，其次是绿光（525～530 nm）；夏型梨木虱对绿光趋光性最大，其次是紫光。杜浩等[27]研究表明，绿色黏虫板对夏型中国梨木虱有较好的诱捕效果，这与本研究结果一致。但据赵龙龙等[28]研究表明，冬型梨木虱对紫、黑色板较为敏感，夏型梨木虱对黄色和紫色色板较为敏感。冬型梨木虱结果与本研究结果较为一致，但夏型梨木虱结果差异较大，其原因除了黄色光反射率更高外，可能还与环境背景绿色对比差异较大有关。有研究表明，黄瓜温室内淡紫色背景下，黄色黏虫板对西花蓟马诱集效果显著，但在田间油菜花黄色背景下，蓝板的诱集效果显著高于黄板[29]，具体原因还有待进一步研究。

结合中国梨木虱的发生规律来看，冬型梨木虱常发生于10 月至次年4 月，处于梨树落叶期[30]；冬型梨木虱需要寻找落叶、树皮、地缝等位置越冬。此时，波长更短、颜色更深的区域光反射率较低，在自然光下升温更快，更适宜冬型梨木虱越冬。这或许是紫色、蓝色等高频光谱更能吸引冬型梨木虱的原因之一。5—10 月，夏型梨木虱发生进入高峰[22]，此时的梨木虱成虫常会选择梨树新梢嫩叶部位进行取食、产卵。因此，波长更长、环境对比度更高的绿光更容易吸引夏型梨木虱。

本研究显示，2 种形态下的中国梨木虱成虫对不同光波长的趋性反应具有明显的差异。在物理防治中国梨木虱的过程中，单纯使用常见的灯诱或黄板诱集存在诱捕针对性低、极易误伤天敌、防控成本高的问题。基于上述研究结果和实践经验，冬型梨木虱仅存在成虫一种虫态，善飞行，因此，建议在冬型梨木虱越冬前期和出蛰期，于田间放置紫光、蓝光灯进行诱捕，减少越冬成虫虫口数，进而降低夏型梨木虱的发生量。夏季，田间梨树枝繁叶茂，灯光与环境对比不强烈，诱集效果或降低。此外，夏型梨木虱数量会受到夏季高温降雨的影响而相对降低[31-32]。因此，建议夏季于田间枝条悬挂黄色、紫色诱虫板，结合田间天敌联合防治夏型梨木虱。综上所述，本研究结果可为开发灯光诱杀中国梨木虱的新技术提供新的思路和理论依据。