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虫螨腈用于白蚁防治的研究进展

来源:佛山市护建白蚁防治所有限公司作者:simon网址:http://www.xieguang168.com浏览数:66 
文章附图

虫螨腈用于白蚁防治的研究进展

  虫螨腈在<300毫克/公斤浓度时对白蚁没有驱避性,其对白蚁的毒性由本身的施用浓度决定。外界环境(如pH值、有机碳含量、土壤粘性等)也会影响虫螨腈对白蚁的毒性。此外,白蚁的品种、品级也会影响其对虫螨腈的耐受性。高浓度的虫螨腈在土壤中的降解半衰期会比较长,但在模拟施工条件下关于虫螨腈持效期的研究目前还不多见。虫螨腈可以通过复配或其他方式来达到很高的增效目的。虫螨腈会在一些白蚁群体中进行横向传递建议利用虫螨腈驱避性小、复配有增效及在白蚁群体中可横向传递的特性来制作白蚁饵剂系统控制白蚁危害。

 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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