双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应

窦亚楠，安静杰，高占林，党志红，潘文亮，李耀发

(1. 河北农业大学植物保护学院，河北保定 071001；2. 河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，河北保定 071000)

0 引 言

【研究意义】甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHübner是一种世界范围内重要经济害虫，在我国各地均有发生，其寄主广泛，可危害棉花、玉米、蔬菜、豆类等多种作物。随着转基因棉花种植面积的逐年扩大，棉铃虫对棉花的危害已得到有效控制。但由于棉田生态系统及其他生物群落结构和功能的变化，原本为次要害虫的甜菜夜蛾在棉花上的发生为害日益严重，逐渐成为危害棉花生产的主要鳞翅目害虫[1-4]。田间调查发现，2000年前后，甜菜夜蛾在我国黄河流域、长江流域棉区造成了较严重的危害，其对棉田的危害株率达50%左右，一般减产10%～20%，严重时可减产30%～50%，对棉花生产构成严重威胁[1，5]。甜菜夜蛾属于间歇暴发性害虫，据田间调查发现，近年来该虫在黄河流域棉区发生数量逐年上升，其危害仍逐步加重。【前人研究进展】目前，化学防治仍是棉田甜菜夜蛾的主要防控手段，但是，化学防治效果易受环境条件变化的影响。在众多环境因素中，温度对杀虫剂毒力和药效造成的影响最显著，这种现象被称为杀虫剂的温度效应。温度与杀虫剂毒力之间的这种关系极为复杂，已有研究表明，在不同温度条件下，同种作用机制的杀虫剂对不同昆虫甚至同种昆虫的毒力都有所不同[6，7]。【本研究切入点】近年来，双酰胺类杀虫剂，由于其对鳞翅目害虫有特效，且对非靶标生物安全，并与传统农药无交互抗性而受到广泛应用[8，9]。其中氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺等双酰胺类杀虫剂均对甜菜夜蛾表现出了优异防效[10，11]。但是，双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应未见系统报道。研究双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应。【拟解决的关键问题】研究5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应，为不同环境温度下甜菜夜蛾的化学防控提供依据，为有效的提高双酰胺类杀虫剂的利用率奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHübner来自于河北省农林科学院植物保护研究所杀虫剂课题组室内长期饲养种群，在(25±1)℃，60%～70%RH，光暗比16∶8(L∶D)h条件下用人工饲料饲养，挑选健康活泼、生理状态一致的3龄幼虫供试。

97.3%氟苯虫酰胺原药，拜耳作物科学(中国)有限公司；96.0%氯虫苯甲酰胺原药，河北博佳农业有限公司；95.0%溴氰虫酰胺原药，河北威远生物化工有限公司；89.6%氟氰虫酰胺原药，拜耳作物科学(中国)有限公司；94.1%四氯虫酰胺原药，沈阳科创化学品有限公司。

将各供试原药用丙酮溶解后，配制成一定浓度的母液(2 d内使用，储存于4℃下)。按预试验结果，采用0.1%的土温80水溶液将各母液稀释并配制成5～7个浓度梯度的药液备用。

1.2 方 法

在河北省农林科学院植物保护研究所内的温控室内(2.5×1.6×2.5) m，可调温度范围((10±0.5)℃～(35±0.5)℃)试验，温控室设置温度：15、20、25、30和35℃。挑选大小长势一致的甜菜夜蛾3龄幼虫，于试验前在各温度下正常饲养24 h，进行温度适应。在药剂处理之前，将试虫置于24孔板中，每孔单头试虫饥饿处理2 h。取新鲜的甘蓝叶片用打孔器打成直径1 cm的叶片，将叶片在药液中浸渍30 s后，置于吸水纸上自然干燥后，放入提前装有试虫的24孔板中饲喂试虫。每个处理4次重复，每次重复15头幼虫。将处理后的试虫置于各温控室内，72 h后检查试虫存活情况，以用镊子轻触虫体，虫体无反应为死亡鉴定标准。

1.3 数据处理

使用DPS v6.55软件分析数据，得到各温度下的毒力回归曲线方程和致死中浓度(LC50)，95%置信限不重叠则两者LC50值间差异显著。各温度下的LC50值与最低温度下的LC50比值的绝对值即为温度系数，若杀虫剂毒力随温度升高而增强，则以“+”表示，该杀虫剂为正温度效应；反之则用“-”表示，该杀虫剂具有负温度效应。

2 结果与分析

2.1 5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾温度系数的影响

研究表明，氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺、氟氰虫酰胺和四氯虫酰胺对甜菜夜蛾的毒力均随温度上升而显著上升，都表现出明显的正温度效应，但是各药剂的温度系数大小不同，不同温度下其变化趋势也有所区别。

随着温度的升高，氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾毒力也快速上升，与15℃毒力(306.78 mg/L)相比，25和30℃时的毒力分别上升了79.68和713.44倍，35℃时该药剂的毒力(0.047 mg/L)增长了6 527.23倍，均达到了极显著的水平。氟苯虫酰胺对甜菜夜蛾毒力的温度效应稍低于氯虫苯甲酰胺，35℃下的毒力为0.15 mg/L，比15℃毒力(590.97 mg/L)显著增强了3 939.80倍，但在20℃(365.43 mg/L)和25℃(106.91 mg/L)下，其毒力比15℃仅增强了1.62和5.53倍。溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾的毒力也表现出了较为明显的正温度效应，其毒力从15℃(207.69 mg/L)到35℃(0.51 mg/L)增强了407.24倍。氟氰虫酰胺在20和25℃下的毒力仅比15℃增强了1.06和1.77倍，但随着温度的上升，35℃时LC50值为0.40 mg/L，其毒力比15℃时显著增强了566.98倍。而四氯虫酰胺相较其他几种双酰胺类杀虫剂，温度效应最低，与15℃下的毒力(31.25 mg/L)相比，30℃(1.16 mg/L)和35℃(0.22 mg/L)毒力仅增强了26.94和142.05倍。表1

2.2 5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力及温度系数变化的影响

研究表明，这几种药剂在不同温度间表现出了较大的差异。氯虫苯甲酰胺的温度系数从20℃的+1.85增加到35℃的+6 527.23，表现出了极为明显的正温度效应，其中20～25℃(+79.68)增加了43.07倍，其LC50值由15℃时的306.78 mg/L到了25℃的3.85 mg/L，毒力增强趋势相比较快。氟苯虫酰胺随温度上升，其毒力15℃(590.97 mg/L)到30℃(22.47 mg/L)间增长较缓，其温度系数也由30℃下的+26.30增加到35℃下的+3 939.80，表现出了快速的增长趋势。溴氰虫酰胺的温度效应则在20～25℃间表现出了明显较强的增长趋势，其温度系数从20～25℃间由+2.21增长到+42.04，其毒力由93.81 mg/L增强到4.94 mg/L，共增加了18.99倍，而在25℃(4.94 mg/L)到35℃(0.51 mg/L)间增长较为平缓。类似于氟苯虫酰胺的温度系数变化趋势，氟氰虫酰胺在25～30℃间表现出了明显的毒力增强的趋势，从128.17 mg/L增强到6.20 mg/L，共增加了20.67倍，温度系数由+1.77(25℃)增长到+36.58(30℃)。四氯虫酰胺随温度上升，其毒力增强较为均匀，分别为31.25、9.93、7.71、1.16和0.22 mg/L，相对于其他几种药剂来说，呈现较为平缓均匀的增长趋势。图1

注：5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应，其中A：氯虫苯甲酰胺；B：氟苯虫酰胺；C：溴氰虫酰胺；D：氟氰虫酰胺；E：四氯虫酰胺
Note: Temperature effect on the toxicity of five diamide insecticides toS.exigua, A: chlorantraniliprole; B: flubendiamide; C: cyantraniliprole; D: tetraniliprole; E: SYP-9080
图1 5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力温度效应变化
Fig. 1 Variation trend of temperature effect of five diamide insecticides toS.exigua

表1 5种双酰胺类杀虫剂对甜菜夜蛾毒力的温度效应
Table 1 Temperature effect on the toxicity of five diamide insecticides toS.exigua

药剂Insecticides温度(°C)Temperature截距Intercept斜率±标准误Slope±SELC50(mg/L)95%置信限95%CL温度系数Temperaturecoefficient氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole152.820.88±0.22306.781.09×102～5.45×103-203.310.76±0.18166.157.09×10～1.42×103+1.85254.281.22±0.233.852.72～6.22+79.68∗305.260.69±0.170.432.11×10-1～8.15×10-1+713.44∗356.431.07±0.240.0471.60×10-2～7.74×10-2+6527.23∗氟苯虫酰胺Flubendiamide152.460.92±0.31590.971.40×102～6.51×105-202.760.87±0.36365.437.27×10～4.89×108+1.62253.690.65±0.27106.911.77×10～1.01×109+5.53304.310.51±0.1822.475.20～3.39×104+26.30356.591.93±0.220.151.15×10-1～1.89×10-1+3939.80∗溴氰虫酰胺Cyantraniliprole153.230.76±0.20207.697.08×10～4.10×103-203.700.66±0.2793.812.41×10～6.08×106+2.21254.201.15±0.214.943.15～7.71+42.04∗304.171.46±0.203.702.73～5.63+56.13∗355.511.75±0.210.513.73×10-1～6.60×10-1+407.24∗氟氰虫酰胺Tetraniliprole152.571.03±0.27226.799.50×10～2.72×103-202.950.88±0.23213.888.82×10～2.51×103+1.06253.680.63±0.26128.172.72×10～3.66×107+1.77304.390.77±0.206.203.12～3.05×10+36.58∗356.202.98±0.400.402.61×10-1～5.18×10-1+566.98∗四氯虫酰胺SYP-9080152.651.57±0.4031.251.76×10～1.44×102-203.821.18±0.239.936.77～1.45×10+3.15∗254.620.43±0.187.712.67～3.08×102+4.05304.960.69±0.171.165.32×10-1～2.00+26.94∗355.981.48±0.220.221.09×10-1～3.31×10-1+142.05∗

注：表中*表示该温度下LC50值95%置信区间与最低温度LC50值95%置信区间没有重叠说明两者之间具有显著性差异
Note:In above table*indicates that the 95% CLs are without overlapped between the LC50 values at this temperature and that at the lowest temperature.That would be considered significantly different (P<0.05)

3 讨 论

温度被认为是影响杀虫剂毒力和药效的关键因素[12]。但由于杀虫剂的作用机制不同，温度对杀虫剂毒力和药效的影响程度也不同。有研究发现，作用机制为乙酰胆碱酯酶抑制剂类的有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的毒力多数随温度上升，表现出增强的趋势[13，14]，而钠离子通道抑制剂类的拟除虫菊酯类杀虫剂在低温下的试虫死亡率显著高于较高温度，表现出了负温度效应[15、16]。然而作用机制相同的杀虫剂对不同昆虫甚至是同种昆虫的温度效应也不同[17，18]。杀虫剂毒力的温度效应机制极为复杂，其可以影响昆虫的生长发育和新陈代谢，其中已有研究表明昆虫体内解毒酶可能与杀虫剂毒力的温度效应影响机制相关[19]，但仍需进一步研究完善。

自1998年日本农药株式会社和拜耳公司联合研发出了氟苯虫酰胺，随后又有氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、氟氰虫酰胺和四氯虫酰胺等双酰胺类杀虫剂接连上市，市场销售份额迅速增长[9，20]。此外，还有一些双酰胺类杀虫剂新品种，溴虫氟苯双酰胺(Broflanilide)、 环溴虫酰胺(Cyclaniliprole)、Dicloromezotiaz 、Pyflubumide正在开发和推广[21]。随着日常或季节性温度波动，温度对这些杀虫剂药效的影响及其应用技术的研究将在延长其使用寿命方面发挥重要作用。

在研究中，5种双酰胺类杀虫剂在15～35℃范围内对甜菜夜蛾的毒力均呈正温度效应。氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺对甜菜夜蛾毒力在15～35℃间分别增长了6 527.23和3 939.80倍，溴氰虫酰胺和氟氰虫酰胺温度系数相近，稍低于前两者，分别为+407.24和+566.98，四氯虫酰胺温度系数最小，仅为+142.05。从各供试药剂温度系数变化趋势来看，氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺其整体趋势相近，均从20～25℃间出现大幅增强的趋势，而对于氟氰虫酰胺和氟苯虫酰胺来说，分别为25～30℃和30～35℃时，这2种药剂的温度系数才有较大幅度的增加。而四氯虫酰胺温度系数由+3.15(20℃)增长到+142.05(℃)，增长趋势一直较为平缓。这5种杀虫剂的毒力均在高温条件下表现出较高的水平，推断这5种双酰胺类杀虫剂的最适使用范围为25～35℃。而如何利用某些双酰胺类药剂在不同温度间出现的大幅度的毒力及温度系数的变化，仍有待进一步试验来研究。

4 结 论

甜菜夜蛾是棉花生产上重要的鳞翅目害虫，其发生范围广，温度跨度大，在其防治过程中易受温度影响。在15～35℃范围内，双酰胺类杀虫剂表现出了极明显的正温度效应，随温度上升，其毒力显著增强，不同温度下5种双酰胺类杀虫剂的温度效应。