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文章信息
- 何利文,林雁,张睿
- HE Li-wen, LIN Yan, ZHANG Rui
- 虫螨腈用于白蚁防治的研究进展
- Research advances in application of chlorfenapyr in termite control
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(5): 486-488
- Chin J Vector Biol & Control, 2014, 25(5): 486-488
- 10.11853/j.issn.1003.4692.2014.05.031
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文章历史
- 收稿日期:2014-06-20
虫螨腈,又名溴虫腈,是一种吡咯类化合物,作用于昆虫体 内细胞的线粒体上,通过昆虫体内的多功能氧化酶起作用,主 要抑制二磷酸腺苷(ADP)向三磷酸腺苷(ATP)转化,不溶于水。
虫螨腈是由美国氰胺公司1985年从链霉菌、放线菌等毒素 中分离、合成的一种吡咯类广谱杀虫、杀螨、杀菌剂[1]。1999年 氰胺公司在美国EPA(美国环保署)注册登记了该种药物的使 用方法[2]。虫螨腈对已知抗性的昆虫和螨类菌株非常有效。但 随着使用量增加和使用面积扩大,其杀虫效果、昆虫抗性或交 互抗性研究相继得以报道[3, 4, 5, 6]。从文献报道来看,虫螨腈用于白 蚁防治的登记始于2003年[7]。国外研究了虫螨腈对白蚁的毒性 和防治效果,但国内对虫螨腈用于白蚁防治的报道还不多见。现 就目前能得到的资料做一概述,以便供白蚁防治研究者参考。 1 虫螨腈对白蚁的毒性 1.1 虫螨腈对白蚁的室内毒性
Manzoor等[8]通过虫螨腈对白 蚁的测试发现其8 h后的LC50值为75.86 mg/L,LT50值为6.48 h; 而1个月后的LC50值为190.5 mg/L,LT50值为6.72 h。Michael和 Raj [9]对白蚁的研究表明,虫螨腈7 d的LD50是29.98 mg/kg。白蚁在虫螨腈浓度分别为200、100和75 mg/L的土壤中染毒1 h后 再放入空白培养皿内,发现7 d后其死亡率均>88%;如果染毒 4 h,则其在第5天时死亡率即为100%。林雁等[10]通过室内药 膜法对白蚁的研究测定,96 h后,虫螨腈的LC50值为1.854 mg/L。 Mulrooney和Gerard [11]研究发现,白蚁在1 mg/L虫螨腈药物处理 的沙土穿透实验中,7 d后白蚁的死亡率为25%,而在相同浓度 的接触实验中,7 d后平均死亡率为99%。表明接触实验对白蚁 的杀伤力更大。如果用10 mg/L虫螨腈处理沙土做接触实验, 则4 d后白蚁的死亡率为92%。说明浓度在1~10 mg/L变化范 围内,浓度的增加会明显增加药物对白蚁的杀伤力。 1.2 虫螨腈与其他白蚁防治药物的室内毒性比较
Manzoor等[8] 通过吡虫啉、虫螨腈、联苯菊酯、氟虫腈4种农药对白蚁的药效实 验比较,发现它们对白蚁的LC50值依次变小。Michael和Raj [9] 研究表明虫螨腈、毒死蜱、拟除虫菊酯和氟虫腈4种农药对白蚁 的LD50依次变小。Mulrooney和Gerard [11]研究发现,用相同浓度 氟虫腈、虫螨腈、吡虫啉药物处理的沙土接触实验中,7 d后白 蚁的死亡率逐渐降低,表明这些药物对白蚁的毒性依次变低。 林雁等[10]研究发现虫螨腈对白蚁的毒力比噻虫嗪高。按照LC50 值计算,在96 h后对白蚁的毒力前者是后者的208倍。Iqbal和 Saeed [12]通过对不同地区收集到的白蚁实验表明:对农药平均毒 性(LC50)高低顺序为虫螨腈>多杀菌素>噻虫嗪>氟虫腈>茚虫威>吡虫啉。而Mao等[13]对散白蚁的研究发现,其毒性 (LC50)从高到低顺序为氟虫腈>联苯菊酯>虫螨腈>茚虫威> 溴氰虫酰胺>氯虫酰胺>吡虫啉;对乳白蚁的毒性(LC50)从高 到低顺序为氟虫腈>虫螨腈>联苯菊酯>吡虫啉>溴氰虫酰 胺>氯虫酰胺>茚虫威。 1.3 虫螨腈与其他白蚁防治药物的野外防治效果
在野外实 验中,因为白蚁的种群、施药剂型、地理位置等环境的不同可能 防治效果会有很大差别。在澳大利亚的新南威尔士州,Martin 等[14]将粉剂、熏蒸剂、悬浮剂3种剂型的9种农药对电线杆进行处 理发现,在各药物处理后的1年内,棉隆、三氧化二砷、氟虫腈和 毒死蜱对白蚁防治效果较好,且防治效果与使用的量成正比。 Miguelena和Baker [15]在亚利桑那州的野外实验中用虫螨腈处理 管道圆形网格后,发现白蚁的觅食群体显著增加,而用氟虫腈处 理则比对照的要少,表明虫螨腈预防处理白蚁的效果很不理想。 1.4 影响虫螨腈对白蚁防治效果的因素
影响虫螨腈对白蚁 的防治效果除其本身理化性质(如毒性、降解性等)外,其使用 浓度和剂型等也会对其防治效果产生影响[14]。另外,其他条件 和环境也会对其使用效果产生重大影响。 1.4.1 土壤性质的影响
Wiltz[16]在对联苯菊酯、氟虫腈、虫螨 腈的研究中发现,在低粘土壤中,24 h后,药剂处理的土壤及对 照土壤中其白蚁都有较高的死亡率,也即低粘土中所有处理其 死亡率都非常高。0.06%联苯菊酯在低pH值下死亡率最高,相 同浓度下的虫螨腈与氟虫腈则与土壤粘度和pH值的相互作用 有关,但整体来说氟虫腈处理的土壤比虫螨腈处理的土壤死亡 率高。但在低粘、高pH值、低有机碳含量情况下,白蚁在浓度 都为0.125%的虫螨腈与氟虫腈药剂处理的土壤中死亡率相差 不大,甚至前者的死亡率比后者还要略高。一般情况下,虫螨 腈作用于白蚁的时间越长,其死亡率越高,并且随着使用浓度 的增加其死亡率也增加,但在低粘、中pH值、低有机碳含量和 高粘、低pH值、高有机碳含量土壤条件下,在24 h及48 h时,白 蚁在0.25%的虫螨腈处理的土壤中死亡率要比在0.125%的虫 螨腈处理的土壤中死亡率低。 1.4.2 复配的增效作用
通过农药的复配及其他方式达到农 药的增效历来是投入少收益大的方式。彭梅等[17]研究发现增 效剂PBO对顺式氯氰菊酯、虫螨腈有显著增效作用。朱植银 等[18]通过对虫螨腈与虫酰肼以5种比例复配,经室内对甜菜夜 蛾(Spodoptera exigua)的毒力测定,其优选配方(V∶V=1∶1~ 2∶1)的共毒系数达219.9~254.1,增效作用明显。林雁等 [10]研 究虫螨腈和噻虫嗪不同比例的复配对白蚁毒力的增效情况,发 现虫螨腈和噻虫嗪在复配比例1∶40和1∶80(有效成分比)时对 白蚁的增效作用最显著,其共毒系数分别为1411.7和1767.8。 1.4.3 抗药性研究
农药的抗性一直以来是人们关注的问 题。由于虫螨腈的广泛使用,相关的跟进研究也陆续展开。 2004年Scott等[19]通过对家蝇(Musca domestica)的研究发现虫 螨腈显示出有限的交互抗药性。随后Nicastro等[3]第1次报道 了巴西棉花和木瓜上的螨对虫螨腈产生抗性。在没有选择压 力的情况下,虫螨腈抗性是稳定的。虫螨腈可能与阿维菌素、 克螨特、乙螨唑等杀螨剂具有正交互抗性;与密灭汀、唑螨酯和 丁醚脲等杀螨剂无交互抗性;虫螨腈和螺甲螨酯之间可能具负 交互抗性。Raghavendra等[6]发现室内饲养的致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)对虫螨腈显示交互抗性,而野外收集的蚊虫对 虫螨腈未显示交互抗性。Zhou等[4]和Che等[5]在中国对甜菜夜 蛾研究发现,虫螨腈与目前使用的其他杀虫剂无交互抗性。从 以上研究可知,不同的生物群体对同一种农药的耐药性在不同 环境条件下会有明显不同。但白蚁对虫螨腈的耐药性问题目 前还未看到相关的文献报道。 1.4.4 其他条件的影响
Martin等[14]发现杀虫剂不同剂型对白蚁 防治效果也不同。在粉剂、熏蒸剂和悬浮剂的处理中,悬浮剂处理 效果最差,但与地理位置分布无多大关系。Iqbal和Saeed [12]在野 外的研究发现,不同地区的白蚁对农药的耐受性也不同。就同 一品种的白蚁而言,农业区收集的比其他3个区收集的更具耐 受性。另外,不同的白蚁品种、品级对溴虫腈的敏感性也不同。 2 虫螨腈对白蚁行为的影响 2.1 虫螨腈的驱避性
Manzoor等[8]研究发现虫螨腈没有驱避性, 氟虫腈在25 mg/L以上会有驱避性,而联苯菊酯具有强的驱避性。 Michael和Raj [9]研究发现虫螨腈在300 mg/L时还没有驱避性。 2.2 虫螨腈对白蚁行为的影响
在穿透实验中,Mulrooney和 Gerard [11]研究发现,浓度各为1 mg/L的氟虫腈与吡虫啉都会明 显减少白蚁的隧道行为,而相同浓度下的虫螨腈则对白蚁的行 为没有明显影响。在接触实验中,用1 mg/L氟虫腈和吡虫啉分 别处理沙土,能明显减少白蚁的活动,在分别接触3 h和9 h时 其活动状态接近于0;而1 mg/L虫螨腈处理的沙土对白蚁行为 影响比较特别,它间歇性地影响其活力:在接触7 h后其活力接 近0,接下来活力增加,在12 h时又降低,然后又增强、减弱,直 至最终死亡。分别用10 mg/L吡虫啉、虫螨腈和氟虫腈处理沙 土后,白蚁分别在2、8和9 h时其活力降至0。Michael和Raj [9] 发现虫螨腈在100 mg/L以下时,白蚁接触1 h对其移动性影响 不明显,如白蚁在浓度为50 mg/L虫螨腈处理的土壤中接触1 h, 大约削弱17%的白蚁对追踪信息素的跟踪功能;如果接触4 h, 将有60%的白蚁都不能跟踪追踪信息素。在100 mg/L以上浓 度接触1 h,则对白蚁的移动性有影响。表明白蚁如果在低浓 度虫螨腈处理的土壤中接触时间比较短(如1 h),则其对白蚁 的行为影响不大,只有在接触时间较长或者浓度较大时才会对 白蚁的行为产生明显影响。 2.3 虫螨腈在白蚁间的横向传递
Michael和Raj [9]研究发现, 白蚁在50 mg/L浓度虫螨腈下染毒1 h,7 d后供体(10个)的死亡 率为100%,受体(10个)的死亡率为96%;如果在100和150 mg/L 浓度下染毒1 h,则7 d后供体与受体都全部死亡。染毒1 h的 白蚁比染毒4 h的白蚁传递效率高。30%虫螨腈能够在24 h内 得到传递,但二级传递一般不超过40%。因为浓度过大时,供 体白蚁会在很短的时间内死亡而缺乏传递性。这也是白蚁传 递效果随时间的增加而减少的原因。通过测试表明,染毒1 h, 白蚁从基质的吸药量大概是二级白蚁从一级白蚁吸药量的2 倍;染毒4 h,则一级白蚁的吸药量与培养基的浓度直接相关, 而且一级白蚁吸取及持有药物的量会比二级白蚁传递得到的 量多很多。二级白蚁与三级白蚁之间的传递效果不理想。在 排除通过体表粘药传递的可能情况下,Thomas等[20]通过对白 蚁(供体∶受体=5∶95)的研究发现,2个群体的白蚁有传递效 果,且处理土壤的农药浓度与受体死亡率有一定关系,而另一个群体没有表现出明显的传递效果。 3 虫螨腈的降解半衰期
刘斐[21]在湖南省长沙市、浙江省杭州市、广西壮族自治区 南宁市的2年三地实验中发现,虫螨腈在稻田水和稻田土壤中 的平均降解半衰期分别为5.71 d和9.20 d。陈文团等[22]研究发 现其在土壤中的降解半衰期仅为2.40 d。Cao等[23]和陈九星 等[24]研究发现,虫螨腈10%纳米功能化制剂和10%悬浮剂在土 壤中的降解半衰期分别是4.30 d和3.90 d。Ditya等[25]发现虫 螨腈在土壤中的降解半衰期在4.06~4.36 d。李瑞菊等[26]研究 发现虫螨腈在土壤中的半衰期为13.3 d。从以上可以看出,虫 螨腈在土壤中属于易降解农药,但以上实验都是在初设浓度较 低的情况下测定的,此与虫螨腈在白蚁防治土壤前处理的推荐 浓度(105 mg/L)大相径庭。Chris和Robert [27]用白蚁防治推荐使 用的浓度作为初设浓度,研究发现虫螨腈的降解半衰期非常长 (作为垂直屏障至少在30个月内都有效)。与氟虫腈、吡虫啉比 较,他们的降解半衰期长短顺序是虫螨腈>氟虫腈>吡虫啉。 Martin [28]在野外的降解实验中发现,与毒死蜱、氟虫腈和吡虫啉 相比较,联苯菊酯与虫螨腈持效最长。 4 虫螨腈对环境的影响
低浓度的虫螨腈虽然易降解,但Cho等[29] 2003-2005年从 韩国农业产品蔬菜、水果、谷物、蘑菇和其他等食品发现虫螨腈 常被检出。虫螨腈在北九州市食品中也有很高的检出率[30]。虽 然其检出未达到危害人体健康的浓度,但其很高的检出率足以达 到重视。另外,Moore等[31]通过模型对深空湖的地表水水生植物 的生长作出评价:深空湖的地表水中氰草津、甲基对硫磷、氯氟氰 菊酯和虫螨腈的浓度在对植物生长障碍上呈显著关系(长度)。 5 结 语
虫螨腈用于白蚁防治是一种慢毒性农药。不同浓度、不同 剂型、不同环境条件及对于不同品种、品级的白蚁等都会有不 同的效果。在初设浓度比较低的情况下研究虫螨腈的降解半 衰期比较短,但在野外模仿施工条件下,按推荐使用浓度来研 究虫螨腈的持效期问题还未得到补充、验证,故可加强这方面 的研究。虫螨腈的两个最大特色还未充分被利用到白蚁防治 上来:传递性及复合增效性。基于虫螨腈对白蚁的传递毒性及 复配的增效作用,我们也增加了这方面研究[10],认为有可能会 从中选择出一种很好的复配比例达到良好传毒效果的饵剂系 统来防治白蚁。一种农药是否对白蚁产生很好的防治效果需 要得到不同方向、多个角度的实验与验证。只有全方位地掌握 相关信息,才能充分利用好这种农药的使用效能。
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