溴虫腈在蚕桑生产中的应用研究进展

李 涛 刘 敏 刘增虎 田梅惠 杨 海 陈 松 董占鹏

(云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101)

溴虫腈在蚕桑生产中的应用研究进展

李 涛 刘 敏 刘增虎 田梅惠 杨 海 陈 松 董占鹏

(云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101)

介绍了溴虫腈的作用原理和特性、溴虫腈对桑树害虫的毒力和防治效果、溴虫腈对桑树和家蚕的安全性评价等方面的研究进展,并在此基础上提出了溴虫腈在蚕桑生产中应用的建议和思考。

溴虫腈;桑树害虫；桑树;家蚕;残毒期;研究进展

家蚕(Bombyxmori)是一种重要的农业经济昆虫,由于长期的人工驯养,对许多常规化学农药较为敏感,在蚕桑生产中经常会发生家蚕农药中毒的事故,极大地影响了蚕茧的安全生产;因此,筛选或研制既能很好防治桑树病虫害又对家蚕安全系数高的药剂,已成为广大蚕桑科技工作者和植保学者的重要课题。

2006年,马慧等[1]研究农药对家蚕的安全性评价时发现，吡咯类杀虫杀螨剂溴虫腈(Chlorfenapyr)在家蚕和多种桑园害虫间具有较高的毒力选择性,而且对家蚕幼虫的生长发育、经济性状和化蛹率等均无明显不良影响。之后,又有许多学者开展了溴虫腈在蚕桑生产中的应用研究,本文结合近年来相关的研究进展,介绍了溴虫腈的作用原理和特性、溴虫腈对桑树害虫的毒力和防治效果、溴虫腈对桑树和家蚕的安全性评价等方面的研究进展,并提出了溴虫腈在蚕桑生产中应用的建议和思考,以期为蚕桑安全生产提供有益的参考。

1 溴虫腈的作用原理和特性

溴虫腈是美国氰胺公司开发的一种芳基吡咯类杀虫杀螨剂,试验代号为AC-303630,CAS号为122453-73-0,化学名称为4-溴-2-(对氯苯基)-1-乙氧基甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈[2]。该药的作用原理较为独特,其作为一种杀虫剂前体,被昆虫体内的多功能氧化酶(MFO)脱烷基化转变成具有杀虫毒力的活性化合物,活化后的产物阻断了细胞线粒体内ADP转化为ATP的氧化磷酸化过程,细胞内无能量产生而停止生命功能,最终导致昆虫死亡[3]。

溴虫腈具有杀虫谱广、药效高、时效长、用药量低、无交互抗性、对作物安全等优点,并兼有胃毒和触杀的作用,在蔬菜、果树、棉花等多种作物上已登记使用[2],此外溴虫腈还被用来防控引起公共卫生疾病——疟疾传播的媒介害虫,如对抗除虫菊酯类农药的库态按蚊(Anophelesculicifacies)、阿拉伯按蚊(Anophelesarabiensis)、致倦库蚊(Culexquinquefasciatus)等具有优越的防治效果[4-5],被誉为20世纪90 年代发现的最具发展前景的3个农药杀虫剂品种之一。目前,市场上主要成分含溴虫腈的药剂有10%虫螨腈悬浮剂(商品名为除尽)、24%虫螨腈悬浮剂(商品名为帕力特)、24%溴虫腈·辛硫磷乳油等剂型。

2 溴虫腈对桑树害虫的毒力和防治效果

经实验室毒力测定结果表明[1,6-8],在调查时间24 h或48 h内,溴虫腈对不同龄期的桑尺蠖、桑螟、桑毛虫、桑蓟马、斜纹夜蛾等5种害虫的LC50值在0.06～22.95 mg/L之间,远远低于家蚕的LC50值,显示溴虫腈对多种桑树害虫都具有较高的毒力,而且在家蚕与桑树害虫间表现出明显的毒力选择性(表1)。

表1溴虫腈对桑树害虫和家蚕的毒力

名称调查时间(h)家蚕龄期毒力回归方程(Y=a+bX)LC50(mg/L)95%置信区间(mg/L)数据来源桑尺蠖482龄Y=-2 47+3 47X5 305 10～5 50参考文献[6]桑尺蠖483龄Y=0 93+3 47X14 8511 25～20 88参考文献[1]桑尺蠖484龄Y=-5 15+7 77X20 3019 90～20 60参考文献[6]桑螟483龄Y=0 48+3 58X18 3013 44～26 84参考文献[1]桑毛虫483龄Y=-1 17+4 53X22 9517 86～30 80参考文献[1]斜纹夜蛾483龄Y=3 17+3 59X3 242 39～4 14参考文献[7]桑蓟马243龄Y=7 29+1 89X0 060 05～0 08参考文献[8]家蚕(镇珠×春蕾)482龄—>100—参考文献[1]家蚕(秋丰×白玉)483龄Y=-7 74+4 51X669 80649 90～690 40参考文献[6]家蚕(两广二号)484龄Y=-3 64+4 17X117 48102 58～125 94参考文献[7]

田间防效试验结果表明[9-14],溴虫腈对低龄桑尺蠖、桑螟、桑蓟马、朱砂叶螨、桑毛虫等桑园害虫具有良好的防治效果。由于溴虫腈特异的杀虫作用机理,短期内对桑树害虫的防效不会立即体现,但从中长期来看,与蚕桑生产中用于桑树害虫防治的辛硫磷、敌敌畏、炔螨特等杀虫杀螨剂相比,防效极为显著,而且对桑树害虫不会产生交互抗性,是一种防治桑树害虫的理想药剂。

3 溴虫腈对桑树的安全性评价

溴虫腈作为一种化学药剂,深入研究其在桑叶中的降解特性及对桑树的生长、叶质等的影响,有助于全面评价溴虫腈的安全性,为在桑树害虫防治中合理使用溴虫腈提供科学依据。2008年刘政军等[15]对溴虫腈在桑叶中的降解动态进行了检测,得到200 mg/L溴虫腈在桑叶中的降解动态方程为C=95.335e-0.159 9i(R2=0.906 8),半衰期为4.33 d。之后刘政军等[16]又研究报道了不同剂型溴虫腈对桑叶光合特性及叶质的影响,调查结果表明不同剂型的溴虫腈药液喷施处理桑树后,桑叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、蛋白质含量、可溶性糖含量与对照相比有不同程度的提高;不同剂型的溴虫腈药液喷施后对桑叶胞间CO2浓度变化影响不明显,表明溴虫腈对桑叶光合特性及叶质无不利影响。张坤鹏等[8]也进一步研究了不同剂量的溴虫腈对不同桑树品种的安全性,结果表明溴虫腈对供试桑树品种的生长比较安全,均无抑制作用。谢道燕等[17]利用不同浓度的溴虫腈药液处理桑树均未见变色、坏死、生长发育延缓、萎蔫、畸形等药害症状,与清水对照处理的桑树在长势上无明显差异。

4 溴虫腈对家蚕的安全性评价

4.1 溴虫腈对家蚕的急性和慢性累积毒性

家蚕农药中毒主要有急性中毒和慢性中毒2种。急性中毒是指农药1次(或24 h内多次)进入家蚕体内后短时间引起的中毒现象。慢性中毒是农药进入蚕体后,不足以导致家蚕短时间内中毒死亡,随着农药摄入量的积累,对家蚕生长发育和结茧等性状产生不利影响的现象[18]。

实验室内毒力测定的结果表明[19],溴虫腈对家蚕2龄起蚕及以上龄期幼虫48 h 时的LC50值均大于100 mg/L(表1),急性毒性作用不明显。依据农药对家蚕的急性毒性等级划分规则,溴虫腈对家蚕表现为较低的中等毒性。但是若连续多次喂食溴虫腈处理后的桑叶,部分幼虫不能脱皮而死亡,死笼率较对照升高,发蛾率较对照下降[20],说明溴虫腈对家蚕具有一定的慢性累积毒性。观察家蚕对溴虫腈的中毒症状,轻微中毒时家蚕表现为拒食、静卧,严重时吐液直至蚕体缩短死亡,并且中毒死亡蚕主要集中出现在幼虫眠起时,伴有不蜕皮蚕和半蜕皮蚕现象[21-22]。

此外,蚕桑生产中饲养的家蚕品种繁多,不同家蚕品种对农药的敏感性存在差异。李涛等[23]调查了云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所保存的部分家蚕资源对溴虫腈的敏感性,结果显示不同家蚕品种对溴虫腈的敏感性存在明显差异。

4.2 溴虫腈对家蚕的残毒期

残毒期是指某种农药在确定的有效含量及浓度下喷施桑叶后到能安全采叶养蚕所间隔的天数,也称安全间隔期[18]。

为减少桑园使用溴虫腈对养蚕生产的风险,许多科技工作者对溴虫腈进行了残毒期试验。王冕等[24]用不同剂型的溴虫腈100 mg/L药液处理7d后的桑叶饲喂家蚕,桑叶中残留药剂对家蚕普通品种和三眠蚕品种的生长发育、产茧量等经济性状无明显不良影响。陆鸿英等[25]使用24%溴虫腈·辛硫磷乳油对家蚕进行残毒期检测,以及残毒对家蚕的生长发育和产茧量等性状的调查,结果表明24%溴虫腈·辛硫磷乳油750倍稀释液处理的残毒期为8 d,1 500～3 000倍稀释液处理的残毒期为5 d,对养蚕成绩没有影响。佘柳涛等[21]调查了桑树不同季节施用24%虫螨腈悬浮剂对家蚕的残留毒性,结果表明不同季节桑树喷施24%虫螨腈悬浮剂对家蚕的残毒性差异较大,并且认为在家蚕4龄期前尽量不将24%虫螨腈悬浮剂用于蚕期用叶桑园的害虫防治,而在家蚕5龄期,可将24%虫螨腈悬浮剂稀释3 000倍后用于秋季桑园害虫防治。

5 建议和思考

目前,桑园害虫防治方法仍以化学防治为主,通常使用一些在田间持效期较短的有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂等,而这些药剂对家蚕的毒性都比较高。吡咯类杀虫杀螨剂——溴虫腈由于其独特的杀虫作用原理,对多数桑树害虫具有良好的防效而对养蚕的风险性较低,是一种防治桑园害虫的理想药剂,具有很好的应用前景。但溴虫腈作为一种化学农药,若使用不当也会给蚕茧的安全生产和家蚕品种资源的保存带来严重损失。因此,在使用溴虫腈防治桑园害虫时,一定要注意以下几点:一是购买和使用专业企业生产并经严格安全性试验的溴虫腈药剂,避免因使用劣质假冒药剂造成家蚕中毒事故;二是施用过程中遵循“适时、适量”的原则,根据养蚕计划适时安排桑园害虫防治,并严格按照推荐浓度范围进行施用;三是结合当地蚕区饲养家蚕品种、发育阶段等因素综合考量制定施药方案。

另外,已有的研究表明家蚕自身对溴虫腈具有一定的耐受性,但目前家蚕对溴虫腈的耐受机理还不清楚,非常有必要对其进行深入解析,因为其机理的阐释，一方面能够丰富昆虫抗药性的理论知识,有助于害虫防治和新型药剂的研发；另一方面对耐农药蚕品种的选育和蚕桑的安全生产具有重要意义。

[1] 马惠,王开运,王红艳,等.溴虫腈对家蚕和桑树害虫的毒力比较[J].昆虫学报,2006,49(4):599-603.

[2] 孙国强,陆贻通.溴虫腈农药的作用机理、应用及开发前景[J].安徽农学通报,2007,13(7):69-71.

[3] Black B C,Hollingworth R,Ahammadsahib K,et al.Insecticidal action and mitochondrial uncoupling activity of AC303630 and related halogennated pyrroles[J].Pesticide Biochemistry Physiology,1994,50: 115-128.

[4] Raghavendra K,Barik T K,Sharma P,et al.Chlorfenapyr: a new insecticide with novel mode of action can control pyrethroid resistant malaria vectors[J].Malaria Journa,2011,10:16.

[5] Oxborough R M,Kitau J,Matowo J,et al.ITN mixtures of chlorfenapyr (pyrrole) and alphacypermethrin (pyrethroid) for control of pyrethroid resistantAnophelesarabiensisandCulexquinquefasciatus[J/OL].PLoS ONE,2013,8(2):e55781.doi:10.1371/journal.pone.0055781.

[6] 白锡川,冯世民,吴明良.溴虫腈对几种桑园害虫和家蚕的室内毒力测定及在田间防治的选择性毒力调查[J].蚕业科学,2011,37(4):737-744.

[7] 兰亦全,黄福特.杀虫剂对斜纹夜蛾和家蚕的毒力选择性研究[J].中国农学通报,2009,25(22):249-252.

[8] 张坤鹏,武海斌,宫庆涛,等.溴虫腈对桑蓟马的毒力及对桑树安全性的研究[J].山东农业科学,2013,45(12):79-81.

[9] 冯世民,白锡川,张德明.24%溴虫腈·辛硫磷乳油对桑尺蠖防效试验[J].蚕桑通报,2010,41(1):24-26.

[10]徐锦松,朱伟,朱燕.24%帕力特悬浮剂盛夏防治桑蓟马效果初探[J].中国蚕业,2014,35(2):20-23.

[11]钱小兰.24%虫螨腈悬浮剂对桑螟的防效试验[J].中国蚕业,2012,33(4):48-49.

[12]冯世民,白锡川,沈汉初,等.24%帕力特悬浮剂防治桑园害虫的试验[J].中国蚕业,2012,33(1):35-37.

[13]朱浩龙,陈伟国,孙海燕,等.24%辛硫磷·溴虫腈EC对鳞翅目害虫防效及残毒试验[J].蚕桑通报,2010,41(1):13-16.

[14]谢道燕,柴建萍,陈松,等.10%虫螨腈对桑园桑蓟马的田间防治试验[J].蚕桑通报,2009,40(4):33-34.

[15]刘政军,谷淑波,王开运,等.溴虫腈在桑叶中的残留毒性与降解动态检测[J].蚕业科学,2008,34(4):597-602.

[16]刘政军,谷淑波,王开运,等.不同剂型溴虫腈对桑叶光合特性及叶质的影响[J].蚕业科学,2009,35(2):362-366.

[17]谢道燕,杜伟,柴建萍,等.6种杀虫杀螨剂对桑树及家蚕的安全性评价[J].江西农业学报,2013,25(11):74-78.

[18]陈伟国,鲁兴萌.农药对家蚕的毒性和安全性评价研究[J].蚕业科学,2012,38(2):329-336.

[19]孙新友,袁善奎,林荣华,等.91种农药制剂对家蚕的急性毒性研究[J].农药科学管理,2011,32(8):21-25.

[20]柴建萍,谢道燕,陈松.新型杀虫剂虫螨腈对家蚕毒性实验[J].蚕桑通报,2010,41(1):16-18.

[21]佘柳涛,薛卫东,陆琴,等.桑树不同季节施用杀虫剂虫螨腈对家蚕的残留毒性调查[J].蚕业科学,2012,38(3):565-570.

[22]崔新倩,张骞,姜辉,等.新烟碱类杀虫剂对家蚕的急性毒性评价与中毒症状观察[J].蚕业科学,2012,38(2):288-291.

[23]李涛,刘敏,廖鹏飞,等.云南省部分家蚕品种资源对杀虫剂溴虫腈的敏感性调查[J].蚕业科学,2013,39(4):824-827.

[24]王冕,刘政军,王开运,等.不同剂型溴虫腈在桑叶中残留对家蚕生长发育及产茧量的影响[J].蚕业科学,2009,35(3):608-612.

[25]陆鸿英,白锡川,朱欣芳.24%溴虫腈·辛硫磷乳油对家蚕残毒试验[J].蚕桑通报,2009,40(4):28-30.

2014-08-29;

：2014-09-23

云南省应用基础研究计划青年项目(编号 2012FD070);云南省现代农业蚕桑产业技术体系建设项目(编号 2013KJTX006)。

李涛(1984—),男,云南建水,硕士,助理研究员。 Tel：0873-3861190，E-mail: litao92002@126.com

S884.9

B

1007-0982(2014)04-0008-04