摘要
台灣乃一個以農立國的國家,生產的農產品種類繁多,從稻米、花卉、蔬果、水果到觀賞用植物,無一不是蓬勃發展,除了供給國內的需要之外,也將農作物外銷到全世界各地,替國家賺取大量的外匯,而台灣因地理環境隸屬於亞熱帶氣候,加上農業發達,病蟲害也比其他國家來的嚴重,而台灣的農業最高指導機構-行政院農委會也針對台灣的環境及作物的特性,研發了一系列的病蟲害防治措施,來減少作物因蟲害所造成的損失。利用防蛾燈管來防治蛾害在國外已經行之有年,在先進國家的日本雖然證實了防蛾燈可確實而有效的降低蛾類的危害,然而台灣的地理環境、作物甚至飛蛾種類均與日本大不相同,是否仍能確實有效的防治蛾害,是此次從事防蛾燈管研究的目的。
壹、前言
在第二次世界大戰以後,由於物資的缺乏及農藥的不發達,利用光源的放射作用來防治蟲害曾經一度蔚為風潮,主要是用在稻作及果園內,日本在1948年利用光源的放射來防治害蟲更一度達到18萬燈之多,其後由於農藥的漸趨普及加上效果快而顯著,農民們便漸漸的轉為改採以農藥來滅蟲,而利用光源的防治也就漸漸的式微了。然而人們在享受農藥科技給人們所帶來的豐碩成果之同時,卻也逐漸的發現了農藥對人體的危害、對生態及環境破壞之事實。
有關黃色燈管的研究,國外行之有年且已經進入實用化的階段,如日本以盛產蕃茄著名的熊本縣八代地區的溫室共計482戶(西元2003年9月統計),其中有314戶的溫室(網室)內使用黃色螢光燈管,普及率為65%,而農民們也的確從使用黃色螢光燈管來進行害蟲防治的同時,大大的減少了農藥的使用;台灣地區最近由於生活水準的提高加上環保意識的抬頭、標榜完全無農藥的有機栽培的溫室(網室)果園日漸盛行的同時,卻鮮少看到農民使用黃色螢光燈管來防治害蟲,當然各地區的昆蟲對黃色燈管的反應及趨性是有可能不同的,所以在導入黃色燈管的同時,田間測試是必須的過程,此次筆者除了在多處進行實驗來測試黃色燈管的誘引效果外,也特別選定以生產高級水蜜桃著稱的上巴陵來進行黃色防蛾燈管實際的安裝測試。
貳、相關研究
一、昆蟲趨光特性 昆蟲趨光特性曲線及黃色防蛾燈管的分光分布特性曲線如圖一所示,一般的夜行性昆蟲僅對特定波長的光產生正趨光性,但黃色的防蛾燈管的分光分布確與昆蟲所喜歡的接近紫外線光波截然不同,圖二及圖三分別是一般螢光燈與螢光水銀燈的分光分布,因為都參雜了夜行性昆蟲所喜愛的波長,所以會誘引昆蟲前來。
二、夜蛾的明適應及暗適應 圖四是夜類的複眼受光時所產生明適應及暗適應的變化情形,夜蛾類在白天時複眼會產生明適應,此時的夜蛾的行動是受到抑制而呈休止狀態的,從圖片上可以看出複眼是呈黑色的,然而當黑夜一旦到來,複眼變會呈現開啟狀態,此時便會入侵果園進行吸汁及交尾繁殖,而黃色防蛾燈便是利用黃色光源使得夜蛾產生明適應,以杜絕夜蛾進行夜間活動的一種方法。
三、照度與被害果率 表一是在果園內,利用各種不同光源使夜蛾產生明適應以降低被害果率的調查,由表中可知,使用黃色螢光燈管(防蛾燈管)比其他光源有較佳的防禦功效,在照度為1至2.5lx時便可達到相當理想的防蛾效果。
四、台灣常見的蛾類蟲害(資料來源:行政院農委會) 由於台灣隸屬於亞熱帶氣候,病蟲害相當多,常見的蛾類害蟲如表二所示:
表二 台灣常見的蛾類害蟲
花卉害蟲 |
斜紋夜蛾 球菜夜蛾 蕪菁夜蛾 甜菜夜蛾 台灣刺蛾 細帶夜蛾 柑毒蛾 蝦殼天蛾 大避債蛾 銀紋夜蛾 姬捲夜蛾 榆捲夜蛾 赤邊燈蛾 赤腹燈蛾 台灣黃毒蛾 小白紋毒蛾
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蔬菜害蟲
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斜紋夜蛾 小菜蛾 甜菜夜蛾 蕃茄夜蛾 白緣螟蛾 台灣黃毒蛾 小白紋毒蛾 捲葉蛾
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果樹害蟲
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斜紋夜蛾 蕃茄枝斑螟蛾 印度棗小白紋毒蛾 黑翅黃毒蛾 咖啡木蠹蛾
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五、目前台灣防治蛾類及其他害蟲的方法(資料來源:行政院農委會) 台灣目前防治害蟲常用的方法及優缺點比較如表三所示,黃色防蛾燈管的防治並未列在主要的防治方法之內。
表三 目前台灣防治蛾類及其他害蟲的方法比較
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優 點
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缺 點
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噴灑農藥
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‧快速、有效、省人力、省錢
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‧在人體造成殘留 ‧昆蟲產生抗藥性
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生物藥劑
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‧對雙翅目、膜翅目及脊椎動物不感染,對人體及有益寄生蜂,安全性高
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‧效率較慢,害蟲從進食到死亡為止時間較長
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食物誘殺
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‧植栽物本身可減少農藥使用
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‧雖可降低害蟲數量,但僅能作為輔助性的方法
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培養天敵
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‧利用寄生蜂、草蛉、瓢蟲來抑制病蟲害數目,可有效降低農藥使用量
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‧效率較慢,並非立即而有效
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使用溫室、網室
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‧可有效降低蟲害,並減少農藥的使用量
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‧一旦害蟲進入網室,所造成的傷害將難以控制
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使用黃色黏板及噴膠
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‧植栽物本身可減少農藥使用
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‧雖可降低害蟲數量,但僅能作為輔助性的方法
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燈光誘導撲殺
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‧可以有效降低昆蟲族群的數量
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‧對有些昆蟲可能不具誘捕的效果
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性費洛蒙誘殺雄蛾
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‧便宜有效,對害蟲不具抗藥性
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‧須大家同時使用,經過一定時日才可產生效果,由於僅對雄蛾有效,對當蛾類數目過多時,無法立即產生效果
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參、田間試驗
台灣目前在拉拉山種有水蜜桃1000多甲,新埔附近也有1000多甲水梨,另外在東勢、卓蘭、大湖地區也都有高接梨的種植,而此類果園的蛾類危害以斜紋夜蛾及枯葉夜蛾最多,蛾類的活動期間通常選擇水果的成熟期來進行,例如:水蜜桃的成熟期約在7月到8月之間,夜蛾通常在晚上8至9點的時候成群入侵果園,吸食成熟的水蜜桃的汁液,甚至於連保護水果的套袋也能穿透,約在隔天凌晨2至3點時離開,由於危害的水果均屬成熟的水果,造成農民重大的損失。
此次的田間試驗總共分成三個部分,第一個部分乃是基於黃色防蛾燈管具有驅離昆蟲的假說來進行測試;第二個部分則針對不同光源對夜行性誘蟲性進行探討;而第三個部分則是以果樹害蟲為主的測試。實際將黃色燈管安裝於桃園縣復興鄉上巴陵的水蜜桃果園內,此地的海拔高度約1380公尺,每年的7、8月間生產全國品質最好的水蜜桃,我們要觀察防蛾燈是否對被害果率的降低具有實質的幫助,並從與農場主人的訪談中,對最近5年來的被害果率作成記錄。
一、田間測試(一) 如表四所示,主要是對黃色防蛾燈管具有驅離昆蟲的假說分別在戶外及網室內來進行測試:
表四 田間測試(一)
假說 |
黃色燈管具有驅離昆蟲的功能
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材料
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1. 黃色燈管(FL40SY-F、40W)2支、普通白色日光燈管(FL40SAW/M、40W)2支 2. 白布(1.5×3㎡)、童軍繩、大文件夾、電源及延長線等。
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實驗設計
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以日光燈誘集野外昆蟲至白布上,再打開黃色燈管並關掉日光燈,觀察所誘集到的昆蟲是否被黃色燈管驅離。
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地點
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頭城農場螢火場地外。
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西螺有機農場網室內。
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時間
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2003年4月2日 18:00-23:00
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2003年6月8日 19:00-21:30。
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實驗結果
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日光燈誘集開始於18:00,於20:30將日光燈關掉並打開黃色燈管,所誘集到的昆蟲並沒有因黃色燈管打開而被驅離。此外,當黃色燈管打開後,有日行性的紋白蝶被引誘至白布;而原來被誘引來停留在白布上的鱗翅目、雙翅目及直翅目昆蟲立刻驅進黃色燈管。然而,原來在附近驅近日光燈及白布飛行的昆蟲則不再飛行。此時將原來停留在白布上的昆蟲打掉,而黃色燈管繼續亮著,經過兩個小時後再進行觀察發現所誘集到的昆蟲明顯少於先前日光燈所誘集的蟲數。(附錄一)
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日光燈誘集開始於19:00,於20:00將日光燈關掉並打開黃色燈管,所誘集到的昆蟲並沒有因黃色燈管打開而被驅離。而原來被誘引來停留在白布上的鱗翅目、雙翅目、同翅目、鞘翅目及直翅目昆蟲僅雙翅目昆蟲立刻驅進黃色燈管。然而,原來在附近驅近日光燈及白布飛行的昆蟲則不再飛行。再經過半個小時後,發現並無任何昆蟲被黃色燈管誘集而來。(附錄一)
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結論
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黃色燈管對少數日行性昆蟲如雙翅目仍具誘引效果,對夜行性昆蟲而言,雖不具驅離的功能,也不具誘蟲效果,此結果在二處所得的結論均相符。
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二、田間測試(二) 表五是在台灣水蜜桃及水梨的重要產區進行夜行性昆蟲的誘集測試:
表五 田間測試(二)
目 的 |
探討黃色防蛾燈管與其他光源對夜行性昆蟲的驅性比較,擬定有效之害蟲防治策略,供推薦農民應用之參考。
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材 料
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1. 黃色螢光燈管(FL40SY-F、40W) 一支,普通白色螢光燈管(FL40SAW/M、40W) 一支,普通水銀路燈(HF400X) 一支
2.白布(1.5×3㎡)、童軍繩、大文件夾、電源及延長線等。
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實 驗 設 計
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分別以不同光源誘集昆蟲至白布上,觀察並比較不同光源所誘集到的昆蟲有甚麼不同。
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地 點
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桃園縣復興鄉
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新竹縣新埔鎮
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時 間
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2003年8月15日21:00至23:30。
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2003年8月22日21:00至23:30。
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實 驗 結 果
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處理別
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枯葉夜 蛾
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夜蛾
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燈蛾
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天蛾
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捲葉蛾
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金龜子
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黃色螢光燈管(FL40SY-F、40W)
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白色螢光燈管(FL40SAW/M、40W)
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普通水銀路燈(HF400X)
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***
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***
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結 論
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黃色防蛾燈管對夜行性昆蟲的誘集效果遠比其他二種光源來得差,此結果在二處所得的結論均相符。
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三、田間測試(三) 表六是選定桃園縣復興鄉的上巴陵的水蜜桃果園進行黃色防蛾燈管的效能實測:
表六 田間測試(三)
目的 |
1. 探討黃色防蛾燈管實際使用在果園內時,是否對被害果率的降低有實際的幫助。 2. 觀察黃色防蛾燈管是否真能使夜蛾產生忌避(行動抑制)及阻止夜蛾進行交尾繁殖的功能。
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材料
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1. 黃色防蛾燈管(FL40SY-F、40W)9支 2. 竹竿(約4.5公尺)9支、定時裝置、長木條(約1.5公尺)1支、220V防水電源線一綑。
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實驗設計
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1. 將黃色防蛾燈管固定在竹竿上後,架設在果園內,使得果園的平均照度能確保1.5lx以上。(圖五~圖七,圖九~圖十) 2. 現場以定時器進行點燈控制,點燈時間控制在19:00至隔天02:00之間。 (圖八)
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地點
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桃園縣復興鄉上巴陵龍園果園(海拔約1380公尺,夏季白天氣溫約在攝氏20~30度夜間約在10~20度之間)
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作物
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水蜜桃果園
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時間
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2003年4月至2003年8月
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實驗結果
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年 份
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2001
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2002
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2003
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2004
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2005
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被害果率
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**
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**
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*
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***
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***
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備註: 1. 以上數據僅2003年有安裝防蛾燈管,被害果率是以2003年的受害率當作基準值所做的調查。 2. 2003年的受害果以遭非夜蛾類叮咬及周邊非黃色光所覆蓋的區域較為嚴重。
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結論
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黃色防蛾燈管的確能使得作物在夜間受到保護,免遭受夜蛾的叮咬。(圖十二、圖十三)
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經由上述三次的實地測試結果,可得下述的幾項事實: 一、黃色防蛾燈管的確對減少水蜜桃果園的蛾害有所幫助,但卻不能減少鄰近地區蛾類族群的總數。 二、黃色防蛾燈管對少數的日行性昆蟲,尤其是雙翅目仍具有誘引的效果,對其他鱗翅目、雙翅目、直翅目、同翅目、鞘翅目的誘引效果不佳。 三、與其說夜蛾對黃色防蛾燈光產生忌避效果,倒不如說黃色防蛾燈對夜蛾不具誘引的效果。
肆、結論與建議
一、利用光源的放射以進行害蟲防治大體上可分為:1.未入侵果園者避免其入侵;2.已入侵果園者利用其複眼對光源的“明適應”來抑制其行動,阻礙其叮咬水果及其交尾繁殖之行為及進行撲殺。由於防蛾燈並無法減少附近蛾類族群的總數,因此建議能搭配捕蟲燈(附錄二)及其他害蟲防治法對危害的夜蛾及其他害蟲進行誘引及撲殺,以降低被害果率及減少害蟲的族群數以達到防治的目的。 二、建議可用於高經濟型作物上如高接水梨、水蜜桃或蘋果園內或用在需要在夜間工作的果園或農場內,例如:以出口為導向的高經濟作物的農場,如高級花卉或水果的出口業者。 三、台灣相當盛行的有機休閒農場及觀光果園,它除了提供民眾娛樂休憩的地方外,有些地方甚至都還開放夜間供民眾採摘水果,如能善加利用黃色燈管或使用低誘蟲性燈管,除了可降低被害果率外,也可以減少農藥的用量,遊客於夜間休憩之同時,亦可免於受到昆蟲之“騷擾”。 四、果園附近的路燈可改為低誘蟲性光源,如低壓鈉燈等(附錄二),以避免昆蟲在附近落腳繁殖,如此可有效降低整個區域的昆蟲數目。(參考圖十及圖十一,路邊的水銀路燈與防蛾燈測試現場相隔不到50公尺,一邊是蚊蟲齊聚,一邊則是夜空萬里) 五、除了休閒農場、觀光果園外,精密加工業、高科技的工廠及鄉下地區的高速公路收費亭等也可視情況來使用防蛾燈管。
參考文獻
[1] 照射對生物產業的應用,日本照明學會、照明普及會(1973) 日本 [2] IES Lighting Handbook [3] 松下電工照明設計資料,松下電工株式会社(1997),日本 [4] 野村健一‧大矢慎吾‧渡邊一郎‧河村広巳:電燈照明による吸蛾類の防除、第一報、照明の效果解析とそれに及ぼす各種光条件の影響について、応動昆、Vol.9,No3,p.p.179-186(1965) [5] 內田正人:果樹園に於ける防蛾施設の設計法、農業および園藝、No.58 Vol.11(1983)1387~1390 [6] 內田正人‧福田博年‧宇田川英夫:ナシを加害する果実吸蛾類の生態と防除にかんする研究、鳥取果試研報、No.8,p.p.1-29,1978 [7] 張永仁:昆蟲圖鑑,遠流出版社(2002),台灣 [8] National 光源型錄,松下電器產業株式会社(1997-4),日本 附錄
一、常見各目昆蟲一覽:(摘自張永仁之[昆蟲圖鑑],遠流出版社)
二、各種光源之誘蟲性比較:(資料來源:松下電工) ※本文曾刊載於「中華民國照明學會研討會論文集」與「照明學刊」。
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