虫螨腈防治桑树害虫及对家蚕安全性的研究进展＊

林蔚红，陈伟国，杨一平，戴建忠，孙海燕，钱秋杰，张 芬

（海宁市蚕桑技术服务站，浙江 海宁 314400）

家蚕是人类长期利用的主要经济昆虫之一，桑叶几乎是其唯一的饲料，桑树生长中需要使用农药以免受多种病虫的危害，其中与家蚕同属鳞翅目的防治对象占有很大部分。由于蚕桑生产的特殊性，适用于桑树的农药首先是要对家蚕毒性较低、在桑叶上的残毒期较短，其次是对桑树病虫害防治效果良好。目前，我国登记用于桑树的农药品种极其缺乏，大约不到10种[1]。虫螨腈是马惠等[2]在进行农药环境风险评价时，发现对家蚕和桑树害虫之间存在较高的选择性毒力，认为是一种有效防治桑树害虫并能兼顾养蚕安全的药剂。近十多年来，虫螨腈用于防治桑树害虫及其对家蚕安全性的研究成为热点，现就已有的研究成果做一综述，为虫螨腈在桑树害虫防治中的应用提供参考。

1 虫螨腈的杀虫机理和作用方式

1.1 虫螨腈的开发与杀虫机理

虫螨腈（chlorfenapyr），又名溴虫腈，是美国氰胺公司于上世纪80年代后期发现并开发的芳基吡咯类杀虫杀螨剂，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[3～4]。虫螨腈的作用机制较为独特，其本身是一种杀虫剂前体，对昆虫无直接毒杀作用，当昆虫取食或接触虫螨腈后，在昆虫体内经过多功能氧化酶作用而转变为具有杀虫活性的化合物，然后作用于靶标虫体细胞内线粒体，破坏氧化磷酸化ADP转变成ATP的生理过程，细胞因缺少能量而停止生命功能，最终导致害虫死亡[5]。

1.2 虫螨腈的毒性作用与应用

虫螨腈具有胃毒和一定的触杀作用及内吸活性，对钻蛀、剌吸和咀嚼式害虫以及螨类的防效优异[4]。裴晖等[6]通过室内测定研究，证实虫螨腈对粘虫、小菜蛾、斜纹夜蛾等多种鳞翅目害虫、同翅目的蚕豆蚜及鞘翅目的玉米象都有很好的毒杀活性，其作用方式以胃毒活性为主，兼有触杀和杀卵活性，但无明显的根内吸活性；与触杀为主的杀虫剂相比，其速效性稍差，不太适宜用于通过内吸作用防治的害虫防治。有关虫螨腈内吸活性的试验评价极少，尚待更多试验探讨。

虫螨腈因其低毒特性被农业部推荐为无公害农药，最早以“除尽悬浮剂”商品名登记进入我国市场用于多种蔬菜害虫的防治，不仅药效优于BT、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯等常规杀虫剂，而且用药量少，一般使用浓度在50 mg/L～100 mg/L[5，7～8]。因其具有非常广泛的杀虫谱，在多种害虫混合发生时，使用虫螨腈能够减少农药品种，节约生产成本，还能降低农药对生态环境造成的潜在危害。

由于虫螨腈杀虫活性并不受害虫对抗性农药的靶标位点和代谢抗性机制的影响，与拟除虫菊酯、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂无交互抗性，对高抗害虫和害螨品系表现出极高的活性，因而对多种主要农业害虫的防治效果远优于常规杀虫杀螨剂，尤其对鳞翅目抗性害虫防效非常显著[7，9]。在抗性害虫严重发生时对保护农作物产量具有更大的应用价值。虫螨腈在我国的登记应用范围逐渐扩大，目前登记的作物和防治对象有：蔬菜的斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、小菜蛾、蓟马、朱砂叶螨，茶树的茶小绿叶蝉，梨树的木虱，柑桔树的潜叶蛾，苹果树的金纹细蛾，杨树的美国白蛾，木材、土壤白蚁[10]。

2 虫螨腈对家蚕和害虫的选择毒性

2.1 虫螨腈对家蚕和桑树鳞翅目害虫的选择毒性比较

马惠等[2]测定比较了虫螨腈对家蚕和桑树害虫的室内毒力，对家蚕2龄起蚕的LC50＞100 mg/L，对3龄桑尺蠖、3龄桑螟、3龄桑毛虫的LC50分别为14.85 mg/L、18.30 mg/L、22.95 mg/L，可见虫螨腈是一种在桑树害虫和家蚕间选择性较高的药剂；与桑园常用杀虫剂敌敌畏和辛硫磷相比，虫螨腈对家蚕的毒性分别低93.3倍和154.0倍，对桑尺蠖、桑螟、桑毛虫等桑树常见害虫的毒力则为敌敌畏和辛硫磷的21.3～44.1倍。

白锡川等[11]测定结果显示，虫螨腈对家蚕3龄起蚕的LC50为669.8 mg/L，对2龄桑尺蠖、4龄桑尺蠖、3龄桑螟、3龄野蚕的LC50分别为5.3 mg/L、20.3 mg/L、8.3 mg/L、1920.4 mg/L，桑尺蠖、桑螟对虫螨腈非常敏感，而野蚕对虫螨腈的敏感程度比家蚕更低。家蚕是由野蚕驯化而来，在长期的人工饲养环境下，对农药和不良环境的抗逆性差于在自然环境中生存的野蚕。李兵等[12]、赵华强等[13]研究表明野桑蚕对辛硫磷、溴氰菊酯等农药的抗性均远高于家蚕，其原因在于野蚕的乙酰胆碱酯酶活性高于家蚕，分解乙酰胆碱的能力更强。虫螨腈的作用机理与有机磷和拟除虫菊酯农药不同，受体昆虫的抗性机制存在差别。李涛等[14]测定了对虫螨腈耐受性不同的家蚕品系体内细胞色素P450的含量，发现其含量与耐受性之间存在极显著的正相关性。已有研究表明，细胞色素P450是多功能氧化酶的主要成分之一，其含量增加及活性上调是对杀虫剂产生抗性的主要原因，这种抗性机制在多种害虫上均有报道。

2.2 虫螨腈对家蚕和其它鳞翅目害虫的选择毒性比较

兰亦全等[15]测定虫螨腈对4龄家蚕幼虫的LC50为117.48 mg/L，对3龄斜纹夜蛾幼虫的LC50为3.24 mg/L，两者的毒力选择性达36.26倍，远高于有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等其余13种杀虫剂。王开运等[16]测定虫螨腈对3龄家蚕幼虫的LC50＞100 mg/L，对美国白蛾3龄幼虫的 LC50为1.8096 mg/L，两者毒力相差55.3倍，证明该药剂在美国白蛾和家蚕之间有高度的毒力选择性。司树鼎等[17]研究比较了虫螨腈对家蚕和甜菜夜蛾的选择毒性，2龄家蚕幼虫和2龄甜菜夜蛾的LC50分别为122.06 mg/L和0.1979 mg/L，相差616.78倍，甜菜夜蛾对虫螨腈的敏感程度远远大于家蚕对虫螨腈的敏感程度，通过生物化学测定，初步分析虫螨腈对家蚕和甜菜夜蛾毒力选择性的原因，是昆虫体内多功能氧化酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、酚氧化酶的活力，以及表皮穿透性等多种解毒机制协同作用的结果。

2.3 虫螨腈对家蚕、朱砂叶螨和桑树同翅目缨翅目害虫的选择毒性比较

杨振国等[18]研究发现，虫螨腈对3龄家蚕幼虫的LC50为118.66 mg/L，对朱砂叶螨雌成螨的LC50为8.80 mg/L，两者毒力相差13.5倍。此外，张坤鹏等[19]测定了虫螨腈对桑蓟马3龄若虫的LC50为0.0613 mg/L，周春涛等[20]测定了虫螨腈对桑粉虱成虫的LC50为0.203 mg/L，仅次于灭多威，优于有机磷、烟碱类和阿维菌素等11种杀虫剂。可见桑蓟马、桑粉虱对虫螨腈均非常敏感。

3 虫螨腈对家蚕的毒性和安全性

3.1 虫螨腈对家蚕的急性毒性

急性毒性是指农药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[21]。浸叶法是测定急性毒性最常用的方法[22]，能反映农药对家蚕的胃毒、触杀和熏蒸等多种致毒效应，与农药防治产生的污染情况较为接近。室内毒性测定表明，虫螨腈对家蚕的急性食下毒性LC50值多数＞100 mg/L[2，11，15～18，23～27]，杨一平等[26]、罗雁婕等[27]测定的 LC50值分别＞3750 mg/L和＞5000 mg/L；但也有孙新友等[25]测定虫螨腈可溶性粒剂的LC50值仅为0.551 mg/L，杨林松等[28]测定的LC50为6.6 mg/L，可能与供试农药剂型、试验条件等因素有关。此外，李涛等[29～30]研究表明家蚕不同品系和性别对虫螨腈的耐受性存在差异，虫螨腈对17份家蚕品种资源的LC50为51.287 mg/L～257.955 mg/L，表明不同家蚕品种对虫螨腈的敏感性存在明显差异，最高和最低相差5倍。

3.2 虫螨腈对家蚕的慢性毒性

慢性毒性是指微量农药进入蚕体，不足以导致家蚕短时间内中毒死亡，但会对家蚕生长发育和产茧性状产生不利影响的现象[21]。罗雁婕等[27]测定虫螨腈对家蚕毒性发现，食下药叶24 h内没有引起明显的死亡，其LC50值＞5000 mg/L，但连续添食毒叶96 h，对家蚕的LC50为119.715 mg/L，表明其毒性表现较慢，且具有积累毒性。杨一平等[26]用虫螨腈处理的桑叶添食3龄起蚕24 h的LC50＞3750 mg/L，连续添毒48 h的LC50为1858.2552 mg/L，连续添毒72 h的LC50为1207.4615 mg/L。虫螨腈对家蚕的食下毒性随着连续添毒时间延长而增强，并且可导致家蚕不能脱皮而死亡、死笼率升高、发蛾率下降等慢性毒性特征[23]。

3.3 虫螨腈在桑叶上的残毒期

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[21]。刘政军等[31]依据桑叶残留量测定和生物测试结果，提出虫螨腈100 mg/L喷施桑树后的安全间隔期为施药后5 d，200 mg/L处理的安全采收期为施药后14 d。王冕等[32]测定4种剂型虫螨腈100 mg/L药液喷施桑树，7 d后采叶饲喂家蚕2龄起蚕，对家蚕的生命率和茧质性状均无不良影响。孙海燕等[33]用虫螨腈100 mg/L药液喷施桑树，喷药后2 d采叶饲喂3龄起蚕无中毒死亡。贲坤杰等[34]用蚁蚕和3龄起蚕做残毒试验，安全间隔期为3 d，对养蚕成绩没有影响。杨一平等[26]试验认为，虫螨腈320 mg/L和160 mg/L喷药的桑叶应间隔7 d后采叶养蚕。周春涛等[35]测定虫螨腈100 mg/L的安全间隔期为11 d。谢道燕等[36]认为虫螨腈240 mg/L处理的桑叶尽量在喷施14 d后采叶饲喂家蚕。佘柳涛等[37]比较了不同季节施用虫螨腈对家蚕的残留毒性，夏季桑树喷施80 mg/L虫螨腈3 d后采叶饲养对3龄期家蚕基本安全，喷施120 mg/L和240 mg/L虫螨腈5 d后采叶饲养对3龄期家蚕已无致死性；春季喷施80 mg/L、120 mg/L和240 mg/L虫螨腈，7 d后采叶饲养仍造成3龄期家蚕100%死亡；中秋季喷施80 mg/L、120 mg/L和240 mg/L虫螨腈7 d后对3龄期家蚕均有不同程度中毒死亡。各地对虫螨腈在桑叶上的残毒试验结果存在一定差异，这与地域性气候、季节、桑树长势等试验条件不同有关。

3.4 虫螨腈的毒性降解研究

随着虫螨腈在多种作物中的应用，其残留降解规律已有不少研究。麦燕玲等[38]报道虫螨腈在黄瓜和苋菜中的消解较快，半衰期分别为3.4 d和1.2 d；胡文岩等[39]研究发现，虫螨腈在丘北辣椒和小米辣中半衰期分别为4.2 d和5.3 d，属于易降解农药；伍灿等[40]报道虫螨腈在大白菜中的半衰期为6.0 d；徐明飞等[41]发现虫螨腈在西兰花花蕾上的半衰期为7.7 d～17.3 d；朱烈等[42]在花菜个体生长到一半大小时施用虫螨腈，其降解半衰期为2.0 d。胡文岩等[39]研究发现虫螨腈在土壤中的半衰期为7.0 d，与伍灿等[40]的7.03 d相近；陈文团等[43]研究发现，10%虫螨腈在土壤中的降解半衰期仅为2.4 d，可能与土质和取样方法差异有关。有关虫螨腈在桑叶上的降解研究仅见刘政军等[31]报道，虫螨腈在桑叶上的降解半衰期为4.3 d，其降解速率与初始浓度有关，初始浓度100 mg/L降解至残留量为20 mg/kg时大约需要5 d，而初始浓度200 mg/L时则大约需要14 d。以上可见，虫螨腈在桑叶上的降解情况与其它多种作物相似，降解半衰期均较短。农药半衰期是在一定条件下降解1/2所需的时间，既反映了农药本身的理化性状，也与施药时的条件有关，半衰期越长，其残留时间长。

4 虫螨腈对桑树害虫的防效

4.1 虫螨腈对桑树鳞翅目害虫的防效

田间试验结果表明，虫螨腈浓度80 mg/L～320 mg/L对多种桑树害虫有良好的防治效果。贲坤杰等[34]发现，虫螨腈浓度120 mg/L对桑尺蠖和艾枝尺蠖等危害桑树的尺蠖类害虫有特效。冯世民等[44]比较了虫螨腈对桑树鳞翅目害虫的防治效果，发现对桑尺蠖的防效最好，其次是对桑螟的防效，对桑毛虫、剌蛾的防效较差，使用虫螨腈浓度以192 mg/L最佳。杨一平等[26]试验认为虫螨腈浓度160 mg/L对桑螟防效优于常用的敌敌畏+辛硫磷混剂。钱小兰[45]试验了虫螨腈浓度192 mg/L对桑螟的田间防效优于敌敌畏+马拉硫磷混剂，施药后3 d的防效比施药后1 d的明显提高。

4.2 虫螨腈对桑树其他害虫的防效

徐锦松等[46]试验了虫螨腈浓度120 mg/L对桑蓟马的田间防效，与防治刺吸式口器害虫专用药剂吡蚜酮浓度167 mg/L相当，优于桑园常用农药辛硫磷浓度267 mg/L的防效。李春晓等[47]调查发现虫螨腈浓度96 mg/L对桑蓟马的田间药效，优于当地常规药剂敌敌畏浓度800 mg/L的防效。谢道燕等[48]试验发现虫螨腈浓度67 mg/L对桑蓟马的田间防效，与对照农药敌敌畏、辛硫磷、乐果混剂相比，速效性略差，但持效性好，即药效表现较慢；虫螨腈浓度67 mg/L对桑园蛛砂叶螨的田间防治效果和持效期，均优于对照农药炔螨特浓度292 mg/L[49]。

4.3 虫螨腈对桑树的安全性

用于防治桑树病虫害的农药，除了对家蚕安全、对害虫高效外，对桑树也要安全。张坤鹏等[19]观察了虫螨腈对桑树的安全性，发现虫螨腈高浓度768 mg/L（约为推荐浓度的2倍以上）的药液喷洒“农桑14”、“丰田5号”和“鲁插2号”等常规品种桑苗植株，在喷药后1 d～9 d均无生长不良的表现。谢道燕等[36]观察了夏季和晚秋季不同天气条件下使用240 mg/L浓度虫螨腈喷雾桑树，施药后1 d～20 d，桑树未见变色、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差异。刘政军等[50]试验4种剂型虫螨腈药液喷施桑叶后，对桑叶的生理生化指标、光合特性及叶质均无不利影响。

5 结束语

虫螨腈对家蚕急性毒性较低，在桑树上的安全间隔期较短，且对桑螟、桑蓟马、蛛砂叶螨等主要害虫害螨的防效良好，是一种适合桑树使用的新型杀虫杀螨剂。然而，在具体使用时应注意几个方面：一是虫螨腈目前尚未登记用于桑树，大面积推广应用有一定的技术指导风险，最好选择信誉度高的大型企业并签订用于桑树害虫害螨防治的质量承诺；二是虫螨腈在不同地区以及不同季节试验的安全间隔期有所差异，宜在当地进行必要的验证试验；三是虫螨腈对家蚕表现出一定的慢性毒性，种茧育桑园使用时考虑适当延长安全间隔期；四是合理控制虫螨腈的使用次数和稀释浓度，延缓桑树害虫害螨对其产生抗药性；五是虫螨腈与其他杀虫杀螨剂复配也是发展趋势，必须掌握复配制剂中其他杀虫剂的有效成分，防止安全间隔期明显延长而对养蚕安全带来的风险。