蜚蠊的存在历史可以追溯到三亿五千万年前[1], 是目前进化最成功的生物之一。其中德国小蠊(Bltella germanica)因其繁殖能力强、传播速度快, 在热带、亚热带、温带、寒带均有发现, 目前在全世界分布最为广泛。在我国, 德国小蠊广泛分布在云南、贵州、四川、西藏、广西、广东、福建、上海、北京、辽宁、黑龙江、新疆和陕西等省(自治区、直辖市)[2]。
德国小蠊与人类生活息息相关, 是最难治理的病媒生物之一, 它们喜栖息于缝隙处, 身体可携带多种病毒、细菌和寄生虫, 通过摄取食物和自身运动将这些病原体传播至人体, 易引发哮喘、鼻炎等疾病,是重要的病媒生物[3-5]。目前德国小蠊的综合防治还是以化学防治为主, 使用菊酯类杀虫剂滞留喷洒,药物长期使用导致德国小蠊的抗性升高[6], 杀蟑胶饵作为新型杀虫剂毒饵弥补了抗药性增高的问题。胶饵具有药物活性高、保湿性好操作简便等特点[7], 越来越多地被应用于蜚蠊容易孳生的环境[8-9]。杀蟑胶饵有多种药物有效成分, 对蜚蠊连锁灭杀效果各不相同。本研究对同一品牌4种不同有效成分胶饵的灭蟑效果和连锁灭蟑效果进行观察, 并研究环境中食物对灭蟑效果的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1-1-1 试虫 德国小蠊, 为上海市疾病预防控制中心传染病防治所病媒生物防治科实验室饲养敏感品系, 选用10~15d成虫供试, 雌、雄各半。
1.1.2 杀蟑胶饵 实验选择同一生产商出品的不同有效成分的杀蟑胶饵, 产品均为市售包装:有效成分分别为2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈。
1.1.3 实验材料 猫粮、透明玻璃方箱(70 cm×70cm×70cm)、亚克力透明方箱(20 cm×20 cm×20cm)、电子天平(JD系列电子分析天平)、胶头滴管、棉花、培养皿、电油汀、加湿器。
1.1.4 环境控制 温度(26±1) 9C, 相对湿度(60±10)%。
1.2 方法
1.2.1 室内药效测定方法 参照《农药登记卫生用杀虫剂室内药效试验方法及评价第7部分:饵剂》(GB/T 13917.7- 2009)[10],采用透明玻璃方箱, 用透明胶带封住方箱顶盖缝隙处, 将30只敏感品系德国小蠊试虫由放虫孔放入已经密封的方箱装置, 塞紧放虫孔。待试虫恢复正常活动后, 在方箱中央、对角线两端分别放置3个培养皿, 中央培养皿中加入浸润脱氯水的棉花, 在靠近放虫孔一端的培养皿中加1g待测杀蟑胶饵, 对角线另一端的培养皿中加入猫粮。逐日观察试虫死亡情况并计数, 每日将死亡的试虫取出放人冰箱-20℃保存待用, 连续观察12d。试虫死亡标准:毛刷轻触无逃逸反应。方箱实验设置3次平行对照和猫粮空白对照, 每次实验结束后, 清洗玻璃方箱。
1.2.2 连锁灭蟑实验 取有机玻璃方箱, 在缸口涂抹2 cm的液体石蜡和医用凡士林1 : 1混合物, 有机玻璃方箱的编号与室内药效实验的3组平行实验相对应。将用CO2麻醉后的德国小蠊放入方箱, 每个方箱放20只, 待试虫恢复正常活动后, 在方箱中央、对角线两端分别放置3个培养皿, 中央培养皿中加人浸润脱氯水的棉花, 将1.2.1室内药效实验中对应的死亡蜚蠊放人对角线一端培养皿, 培养皿中放3只毒杀虫炉,另一端的培养皿不加任何其他食物, 使用红色食用色素标记虫尸腹部以区别,每4d更换一次新鲜虾, 每日观察死虫情况并计数, 将死亡的试虫取出, 连续观察30d。实验设置一组空白对照, 使用敏感品系德国小蠊冷冻60 min后放人方箱。
1.2.3 食源干扰连锁灭蟑实验 与1.2.2连锁灭蟑实验同步进行, 实验步骤同1.2.2, 对角线一端的培养皿中放入3只1.2.1室内药效实验中死亡的蜚蠊, 另一端培养皿中加入3粒猫粮, 每4d更换一次新鲜虫尸和猫粮, 实验设置猫粮空白对照组。
1.3 统计学分析 使用Excel 2007软件录人数据。采用DPS V 9.01软件, 将浓度换算成对数值作为自变量x, 将各浓度对应的死亡发生频率换算成概率单位作为因变量y, 建立y=ax+ b毒力回归方程, 在此基础_上计算德国小蠊半数死亡时间(LT50)、95%可信区间(95%CI)和毒力回归方程,并进行LT50的显著性分析”。DPS系统采用2种胶饵LT50的比率来检验:当LT50比率的95%CI包含1, 则2种药剂的LT50之间差异无统计学意义。计算公式:
2 结果
2.1 4种胶饵室内药效实验结果 4种胶饵室内药效实验结果见图 1、表 1。2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱.0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈胶饵12d的德国小.蠊死亡率分别为87.78%、98.98%、100%和100%。其中0.05%氟虫腈组在4d时死亡率即达100%;0.50%呋虫胺组在3d、1.00%毒死蜱组在4 d时死亡率均已达90.00%以上。2.15%吡虫啉组在8 d时的死亡率达到了80.00%以,上, 直至12d。
表 1 4种胶饵对德国小蠊的室内药效结果
Table 1 Laboratory efficacy against Blattlla germanica of four gel baits
2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈的LT50分别为2.8239(2.581 8~3.079 0)、0.745 5(0.603 4~0.8903).0.793 5(0.6309~0.959 3)和0.846 5(0.464 7~1.2280) d。
采用DPS V 9.01软件对2.15%吡虫啉、1.00%毒.死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈胶饵的LT50进行两两比较,1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺、0.05%氟虫腈3组间的比率95%Cl包含1, 差异无统计学意义,2.15%吡虫啉组与另外3组药物的差异有统计学意义。见表 2。
表 2 4种胶饵对德国小蠊的室内药效结果比较
Table 2 Comparison of laboratory efficacy against Blattella germanica of four gel baits
2.2 4种胶饵连锁灭蟑实验结果 使用4种胶饵毒杀死亡的蜚蠊作为毒饵, 连锁第1次灭蟑实验药效结果见图 2、表 3。实验结果表明,4种胶饵毒杀虫尸的连锁灭蟑效应均较强。2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸组分别在19.8、11、13 d时死亡率达到90.00%。此外, 2.15%吡虫啉、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸组在26、20、18d时死亡率达到100%, 1.00%毒死蜱组死亡率在22d时达到98.33%, 直到30d实验观察结束。
表 3 4种胶饵虫尸对德国小蠊的室内药效结果
Table 3 Laboratory efficacy against Blattella germnanica of dead cockroaches killed by four gel baits
2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸组的LTso分别为6.012 4(5.229 7~6.754 5)、2.459 0(1.982 1~2.940 2)、3.654 1 (3.150 1~4.145 6)和4.589 3 (4.064 6~5.0888) d。
采用DPS V 9.01软件对2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈虫尸的LT50进行两两比较, 差异均有统计学意义(比率的95%CI均不包含1)(表 4)。结合表 3的LT50值, 连锁毒杀速度从快到慢依次为1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺、0.05%氟虫腈和2.15%吡虫啉。
表 4 4种胶饵虾对德国小蠊的室内药效结果比较
Table 4 Comparison of laboratory efficacy against Blattella germanica of dead cockroaches killed by four gel baits
2.3 食源干扰连锁灭蟑实验结果 在有机玻璃方箱中放人胶饵毒杀死亡的蜚蠊和等量的猫粮, 模拟食源未清除的环境, 4组实验德国小蠊30d时死亡率均有下降, LT50也相应增大, 结果见图 3。与图 2比较, 加入猫粮作为干扰因素后, 蜚蠊每日死亡数比纯胶饵毒杀护组少, 2.15%吡虫组和0.05%氟虫腈组在4 d时死亡率为10.00%, 1.00%毒死蜱组、0.50%呋虫胺组分别在11和6 d时死亡:率达到10.00%。
实验结果显示, 2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸加猫粮组的LTso分别为13.285 2(12.391 8~ 14.277 4)、26.553 7(23.853 1~ 30.386 9)、13.769 7(12.047 9~ 16.055 8)和14.103 4(13.338 1~ 14.9604)d。死亡率相对于纯毒杀虫尸组均有下降, 2.15%吡虫啉组、1.00%毒死蜱组30 d时死亡率为70.00%和68.33%, 0.50%呋虫胺组和0.05%氟虫腈组的死亡率均 > 80.00%。见表 5。
表 5 4种胶饵虫尸加猫粮对德国小蠊的室内药效结果
Table 5 Laboratory efficacy against Blttella germanica of cat food mixed with dead coc kroaches killed by four gel baits
采用DPS V 9.01软件对2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸加猫粮的LT50进行两两比较, 结果见表 6。2.15%吡虫啉、0.50%呋虫胺.0.05%氟虫腈组间差异均无统计学意义(比率的95%CI均包含1), 而1.00%毒死蜱组与另外3种药物组间差异有统计学意义(比率的95%CI均坏包含1), 即1.00%毒死蜱组的LTso大于其他3组。
表 6 4种胶饵虾加猫粮对德国小蠊的室内药效结果比较
Table 6 Comparison of laboratory ffcacy against Blttella germanica of cat food mixed with dead cockroaches killed by four gel baits
2.4 环境中食源对胶饵连锁效应的影响 在连锁灭蟑实验中加入猫粮对连锁灭蟑的效果产生影响, 采用DPS V 9.01软件对比同一种胶饵毒杀虫中有无猫粮的2组, 结果见表 7。4种胶饵纯毒杀虫尸组和毒杀丟加猫粮组间差异均有统计学意义(比率的95%CI均不包含1)。
表 7 灭蟑时有无食源干扰结果比较
Table 7 Comparison of cockroach-killing effect between with and without food source interference
使用每组的LT50计算猫粮对连锁灭蟑实验的抑制率, 2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈组的抑制率达120.96%、979.86%、276.83%和207.31%
3 讨论 目前已有较多研究表明, 德国小蠊对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类杀虫剂产生了抗药性[13-16]。胶饵以胶质作为基质, 本身含水量高, 还可以在表面形成保护膜, 防止水分自然蒸发, 保持含水状态[17-18]。该特性使得胶饵具有良好的适口性,杀蟑活性高, 越来越多地被用于蜚蠊防治的使用。胶饵产品的杀蟑药物成分、浓度、基质配方、加工工艺和添加物等, 如防腐剂、引诱剂的含量均能对产品效果产生影响[9]。
本次实验选用同一生产商出品的不同有效成分的杀蟑胶饵, 其外观、嗅觉及物理性状都基本-致。室内药效结果显示,1.00%毒死蜱.0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈胶饵的LT50均 < 1 d, 3种胶饵间差异无统计学意义, 2.15%吡虫啉组LT。为LT502.82d, 与另外3种胶饵差异有统计学意义。根据《农药登记卫生用杀虫剂室内药效实验方法及评价第7部分:饵剂》(GB/T 13917.7- 2009), 以12d的蜚蠊死亡率对胶饵评价, 0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈胶饵为A级, 1.00%毒死蜱胶饵为B级。毒死蜱具有广谱、高效的杀虫效用, 属于有机磷类杀虫剂, 主要是触杀, 有微弱的内吸作用[18]。呋虫胺是烟碱类杀虫剂, 有触杀、胃毒的作用, 杀虫活性高,速效、广谱、持久。氟虫腈的作用机制在于与蜚蠊神经中枢细胞膜.上的y-氨基丁酸(GABA)受体结合而阻塞神经细胞的氣离子通道, 干扰昆虫神经系统的正常功能而导致昆虫死亡, 灭蟑作用迅速, 与张龙来等[19]的研究结果相似。吡虫啉主要作用于昆虫的中枢神经系统, 使得昆虫麻痹继而死亡, 具有触杀、胃毒和内吸等药效, 是烟碱乙酰胆碱受体的抑制剂[19-20]。吡虫啉成分在浓度较高的情况下, 试虫能够被快速击倒[16, 10], 在本次实验中使用的浓度为2.15%成品制剂, 市售产品中还有2.50%吡虫啉胶饵可以选用。
4种杀蟑胶饵的连锁灭蟑实验结果显示, 4种成分的胶饵均有较好的连锁灭蟑效应, 灭蟑时间从快到慢依次为1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺、0.05%氟虫腈和2.15%吡虫啉。4种胶饵间LT50两两比较差异均有统计学意义; 从死亡率来看, 前3种胶饵毒杀死亡的虫尸在18~22d内死亡率达到98.00%~100%, 2.15%吡虫啉组有机玻璃方箱内的试虫26 d全部死亡。吡虫啉易于被降解[19], 其连锁灭蟑效应弱于其他3种胶饵, 与欧阳颐等[8]的研究结果类似。对比室内药效实验结果,发现室内药效LT50快速的胶饵, 连锁灭蟑效果也同样优秀, 即2个实验所得的LT50排序一致, 可能是由于胶饵毒杀过于迅速, 德国小蠊本身解毒酶的速度未能分解杀蟑成分, 第二代成虫食用毒杀尸体的过程中摄入了药物成分及其代谢产物, 从而体现出与室内药效实验相同的死亡速率。
4种杀蟑胶饵的食源干扰连锁灭蟑实验结果显示, 环境中存在食物, 对胶饵的连锁灭蟑效果产生了明显的抑制作用, 对2.15%吡虫啉、1.00%毒死蜱、0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈毒杀虫尸组的抑制率分别为1.21、9.80、2.77和2.07倍。在胶饵毒杀炉中加入猫粮明显降低了连锁灭杀试虫的死亡率, 增加了LTs, 比较有无猫粮的数据, 差异有统计学意义。值得注意的是, 胶饵室内药效实验效果较好的0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈30d时死亡率均达到80.00%以上, 2.15%吡虫啉组次之,而1.00%毒死蜱组的死亡率最低, LT50最大,抑制率最高。
本次研究选用敏感品系的德国小蠊, 实验室环境恒定可控, 呈现的结果可对胶饵成分的选用提供依据。1.00%毒死蜱.0.50%呋虫胺和0.05%氟虫腈胶饵均呈现了良好的杀蟑和连锁灭蟑效果, 在蜚蠊防治工作中可以优先选择这3种成分的胶饵产品。此外, 环境中的食源可对胶饵的效果产生较大的干扰作用, 灭蟑场所需要打扫卫生, 食物密封包装,垃圾日产日清。胶饵的点涂应该遵循点少面广的原则, 严格遵循产品使用说明书进行操作, 重点关注缝隙、孔洞处[21], 如无提示标准用量, 每个点施放量为0.1~0.2g, 1~2 g/m2为基本适宜的使用剂量[22]。首次灭杀饱和投药, 告知场所工作人员不要清除胶饵和毒杀护, 可以发挥连锁灭杀效果, 后期根据蜚蠊密度情况补充胶饵, 达到长期防制的效果。