溴蟲腈在蠶桑生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李 濤 劉 敏 劉增虎 田梅惠 楊 海 陳 松 董占鵬

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101)

溴蟲腈在蠶桑生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李 濤 劉 敏 劉增虎 田梅惠 楊 海 陳 松 董占鵬

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101)

介紹了溴蟲腈的作用原理和特性、溴蟲腈對(duì)桑樹害蟲的毒力和防治效果、溴蟲腈對(duì)桑樹和家蠶的安全性評(píng)價(jià)等方面的研究進(jìn)展,并在此基礎(chǔ)上提出了溴蟲腈在蠶桑生產(chǎn)中應(yīng)用的建議和思考。

溴蟲腈;桑樹害蟲；桑樹;家蠶;殘毒期;研究進(jìn)展

家蠶(Bombyxmori)是一種重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)昆蟲,由于長期的人工馴養(yǎng),對(duì)許多常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥較為敏感,在蠶桑生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)發(fā)生家蠶農(nóng)藥中毒的事故,極大地影響了蠶繭的安全生產(chǎn);因此,篩選或研制既能很好防治桑樹病蟲害又對(duì)家蠶安全系數(shù)高的藥劑,已成為廣大蠶?？萍脊ぷ髡吆椭脖W(xué)者的重要課題。

2006年,馬慧等[1]研究農(nóng)藥對(duì)家蠶的安全性評(píng)價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，吡咯類殺蟲殺螨劑溴蟲腈(Chlorfenapyr)在家蠶和多種桑園害蟲間具有較高的毒力選擇性,而且對(duì)家蠶幼蟲的生長發(fā)育、經(jīng)濟(jì)性狀和化蛹率等均無明顯不良影響。之后,又有許多學(xué)者開展了溴蟲腈在蠶桑生產(chǎn)中的應(yīng)用研究,本文結(jié)合近年來相關(guān)的研究進(jìn)展,介紹了溴蟲腈的作用原理和特性、溴蟲腈對(duì)桑樹害蟲的毒力和防治效果、溴蟲腈對(duì)桑樹和家蠶的安全性評(píng)價(jià)等方面的研究進(jìn)展,并提出了溴蟲腈在蠶桑生產(chǎn)中應(yīng)用的建議和思考,以期為蠶桑安全生產(chǎn)提供有益的參考。

1 溴蟲腈的作用原理和特性

溴蟲腈是美國氰胺公司開發(fā)的一種芳基吡咯類殺蟲殺螨劑,試驗(yàn)代號(hào)為AC-303630,CAS號(hào)為122453-73-0,化學(xué)名稱為4-溴-2-(對(duì)氯苯基)-1-乙氧基甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈[2]。該藥的作用原理較為獨(dú)特,其作為一種殺蟲劑前體,被昆蟲體內(nèi)的多功能氧化酶(MFO)脫烷基化轉(zhuǎn)變成具有殺蟲毒力的活性化合物,活化后的產(chǎn)物阻斷了細(xì)胞線粒體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化為ATP的氧化磷酸化過程,細(xì)胞內(nèi)無能量產(chǎn)生而停止生命功能,最終導(dǎo)致昆蟲死亡[3]。

溴蟲腈具有殺蟲譜廣、藥效高、時(shí)效長、用藥量低、無交互抗性、對(duì)作物安全等優(yōu)點(diǎn),并兼有胃毒和觸殺的作用,在蔬菜、果樹、棉花等多種作物上已登記使用[2],此外溴蟲腈還被用來防控引起公共衛(wèi)生疾病——瘧疾傳播的媒介害蟲,如對(duì)抗除蟲菊酯類農(nóng)藥的庫態(tài)按蚊(Anophelesculicifacies)、阿拉伯按蚊(Anophelesarabiensis)、致倦庫蚊(Culexquinquefasciatus)等具有優(yōu)越的防治效果[4-5],被譽(yù)為20世紀(jì)90 年代發(fā)現(xiàn)的最具發(fā)展前景的3個(gè)農(nóng)藥殺蟲劑品種之一。目前,市場(chǎng)上主要成分含溴蟲腈的藥劑有10%蟲螨腈懸浮劑(商品名為除盡)、24%蟲螨腈懸浮劑(商品名為帕力特)、24%溴蟲腈·辛硫磷乳油等劑型。

2 溴蟲腈對(duì)桑樹害蟲的毒力和防治效果

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室毒力測(cè)定結(jié)果表明[1,6-8],在調(diào)查時(shí)間24 h或48 h內(nèi),溴蟲腈對(duì)不同齡期的桑尺蠖、桑螟、桑毛蟲、桑薊馬、斜紋夜蛾等5種害蟲的LC50值在0.06～22.95 mg/L之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于家蠶的LC50值,顯示溴蟲腈對(duì)多種桑樹害蟲都具有較高的毒力,而且在家蠶與桑樹害蟲間表現(xiàn)出明顯的毒力選擇性(表1)。

表1溴蟲腈對(duì)桑樹害蟲和家蠶的毒力

名稱調(diào)查時(shí)間(h)家蠶齡期毒力回歸方程(Y=a+bX)LC50(mg/L)95%置信區(qū)間(mg/L)數(shù)據(jù)來源桑尺蠖482齡Y=-2 47+3 47X5 305 10～5 50參考文獻(xiàn)[6]桑尺蠖483齡Y=0 93+3 47X14 8511 25～20 88參考文獻(xiàn)[1]桑尺蠖484齡Y=-5 15+7 77X20 3019 90～20 60參考文獻(xiàn)[6]桑螟483齡Y=0 48+3 58X18 3013 44～26 84參考文獻(xiàn)[1]桑毛蟲483齡Y=-1 17+4 53X22 9517 86～30 80參考文獻(xiàn)[1]斜紋夜蛾483齡Y=3 17+3 59X3 242 39～4 14參考文獻(xiàn)[7]桑薊馬243齡Y=7 29+1 89X0 060 05～0 08參考文獻(xiàn)[8]家蠶(鎮(zhèn)珠×春蕾)482齡—>100—參考文獻(xiàn)[1]家蠶(秋豐×白玉)483齡Y=-7 74+4 51X669 80649 90～690 40參考文獻(xiàn)[6]家蠶(兩廣二號(hào))484齡Y=-3 64+4 17X117 48102 58～125 94參考文獻(xiàn)[7]

田間防效試驗(yàn)結(jié)果表明[9-14],溴蟲腈對(duì)低齡桑尺蠖、桑螟、桑薊馬、朱砂葉螨、桑毛蟲等桑園害蟲具有良好的防治效果。由于溴蟲腈特異的殺蟲作用機(jī)理,短期內(nèi)對(duì)桑樹害蟲的防效不會(huì)立即體現(xiàn),但從中長期來看,與蠶桑生產(chǎn)中用于桑樹害蟲防治的辛硫磷、敵敵畏、炔螨特等殺蟲殺螨劑相比,防效極為顯著,而且對(duì)桑樹害蟲不會(huì)產(chǎn)生交互抗性,是一種防治桑樹害蟲的理想藥劑。

3 溴蟲腈對(duì)桑樹的安全性評(píng)價(jià)

溴蟲腈作為一種化學(xué)藥劑,深入研究其在桑葉中的降解特性及對(duì)桑樹的生長、葉質(zhì)等的影響,有助于全面評(píng)價(jià)溴蟲腈的安全性,為在桑樹害蟲防治中合理使用溴蟲腈提供科學(xué)依據(jù)。2008年劉政軍等[15]對(duì)溴蟲腈在桑葉中的降解動(dòng)態(tài)進(jìn)行了檢測(cè),得到200 mg/L溴蟲腈在桑葉中的降解動(dòng)態(tài)方程為C=95.335e-0.159 9i(R2=0.906 8),半衰期為4.33 d。之后劉政軍等[16]又研究報(bào)道了不同劑型溴蟲腈對(duì)桑葉光合特性及葉質(zhì)的影響,調(diào)查結(jié)果表明不同劑型的溴蟲腈藥液噴施處理桑樹后,桑葉的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量與對(duì)照相比有不同程度的提高;不同劑型的溴蟲腈藥液噴施后對(duì)桑葉胞間CO2濃度變化影響不明顯,表明溴蟲腈對(duì)桑葉光合特性及葉質(zhì)無不利影響。張坤鵬等[8]也進(jìn)一步研究了不同劑量的溴蟲腈對(duì)不同桑樹品種的安全性,結(jié)果表明溴蟲腈對(duì)供試桑樹品種的生長比較安全,均無抑制作用。謝道燕等[17]利用不同濃度的溴蟲腈藥液處理桑樹均未見變色、壞死、生長發(fā)育延緩、萎蔫、畸形等藥害癥狀,與清水對(duì)照處理的桑樹在長勢(shì)上無明顯差異。

4 溴蟲腈對(duì)家蠶的安全性評(píng)價(jià)

4.1 溴蟲腈對(duì)家蠶的急性和慢性累積毒性

家蠶農(nóng)藥中毒主要有急性中毒和慢性中毒2種。急性中毒是指農(nóng)藥1次(或24 h內(nèi)多次)進(jìn)入家蠶體內(nèi)后短時(shí)間引起的中毒現(xiàn)象。慢性中毒是農(nóng)藥進(jìn)入蠶體后,不足以導(dǎo)致家蠶短時(shí)間內(nèi)中毒死亡,隨著農(nóng)藥攝入量的積累,對(duì)家蠶生長發(fā)育和結(jié)繭等性狀產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象[18]。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)毒力測(cè)定的結(jié)果表明[19],溴蟲腈對(duì)家蠶2齡起蠶及以上齡期幼蟲48 h 時(shí)的LC50值均大于100 mg/L(表1),急性毒性作用不明顯。依據(jù)農(nóng)藥對(duì)家蠶的急性毒性等級(jí)劃分規(guī)則,溴蟲腈對(duì)家蠶表現(xiàn)為較低的中等毒性。但是若連續(xù)多次喂食溴蟲腈處理后的桑葉,部分幼蟲不能脫皮而死亡,死籠率較對(duì)照升高,發(fā)蛾率較對(duì)照下降[20],說明溴蟲腈對(duì)家蠶具有一定的慢性累積毒性。觀察家蠶對(duì)溴蟲腈的中毒癥狀,輕微中毒時(shí)家蠶表現(xiàn)為拒食、靜臥,嚴(yán)重時(shí)吐液直至蠶體縮短死亡,并且中毒死亡蠶主要集中出現(xiàn)在幼蟲眠起時(shí),伴有不蛻皮蠶和半蛻皮蠶現(xiàn)象[21-22]。

此外,蠶桑生產(chǎn)中飼養(yǎng)的家蠶品種繁多,不同家蠶品種對(duì)農(nóng)藥的敏感性存在差異。李濤等[23]調(diào)查了云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所保存的部分家蠶資源對(duì)溴蟲腈的敏感性,結(jié)果顯示不同家蠶品種對(duì)溴蟲腈的敏感性存在明顯差異。

4.2 溴蟲腈對(duì)家蠶的殘毒期

殘毒期是指某種農(nóng)藥在確定的有效含量及濃度下噴施桑葉后到能安全采葉養(yǎng)蠶所間隔的天數(shù),也稱安全間隔期[18]。

為減少桑園使用溴蟲腈對(duì)養(yǎng)蠶生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),許多科技工作者對(duì)溴蟲腈進(jìn)行了殘毒期試驗(yàn)。王冕等[24]用不同劑型的溴蟲腈100 mg/L藥液處理7d后的桑葉飼喂家蠶,桑葉中殘留藥劑對(duì)家蠶普通品種和三眠蠶品種的生長發(fā)育、產(chǎn)繭量等經(jīng)濟(jì)性狀無明顯不良影響。陸鴻英等[25]使用24%溴蟲腈·辛硫磷乳油對(duì)家蠶進(jìn)行殘毒期檢測(cè),以及殘毒對(duì)家蠶的生長發(fā)育和產(chǎn)繭量等性狀的調(diào)查,結(jié)果表明24%溴蟲腈·辛硫磷乳油750倍稀釋液處理的殘毒期為8 d,1 500～3 000倍稀釋液處理的殘毒期為5 d,對(duì)養(yǎng)蠶成績沒有影響。佘柳濤等[21]調(diào)查了桑樹不同季節(jié)施用24%蟲螨腈懸浮劑對(duì)家蠶的殘留毒性,結(jié)果表明不同季節(jié)桑樹噴施24%蟲螨腈懸浮劑對(duì)家蠶的殘毒性差異較大,并且認(rèn)為在家蠶4齡期前盡量不將24%蟲螨腈懸浮劑用于蠶期用葉桑園的害蟲防治,而在家蠶5齡期,可將24%蟲螨腈懸浮劑稀釋3 000倍后用于秋季桑園害蟲防治。

5 建議和思考

目前,桑園害蟲防治方法仍以化學(xué)防治為主,通常使用一些在田間持效期較短的有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類殺蟲劑等,而這些藥劑對(duì)家蠶的毒性都比較高。吡咯類殺蟲殺螨劑——溴蟲腈由于其獨(dú)特的殺蟲作用原理,對(duì)多數(shù)桑樹害蟲具有良好的防效而對(duì)養(yǎng)蠶的風(fēng)險(xiǎn)性較低,是一種防治桑園害蟲的理想藥劑,具有很好的應(yīng)用前景。但溴蟲腈作為一種化學(xué)農(nóng)藥,若使用不當(dāng)也會(huì)給蠶繭的安全生產(chǎn)和家蠶品種資源的保存帶來嚴(yán)重?fù)p失。因此,在使用溴蟲腈防治桑園害蟲時(shí),一定要注意以下幾點(diǎn):一是購買和使用專業(yè)企業(yè)生產(chǎn)并經(jīng)嚴(yán)格安全性試驗(yàn)的溴蟲腈藥劑,避免因使用劣質(zhì)假冒藥劑造成家蠶中毒事故;二是施用過程中遵循“適時(shí)、適量”的原則,根據(jù)養(yǎng)蠶計(jì)劃適時(shí)安排桑園害蟲防治,并嚴(yán)格按照推薦濃度范圍進(jìn)行施用;三是結(jié)合當(dāng)?shù)匦Q區(qū)飼養(yǎng)家蠶品種、發(fā)育階段等因素綜合考量制定施藥方案。

另外,已有的研究表明家蠶自身對(duì)溴蟲腈具有一定的耐受性,但目前家蠶對(duì)溴蟲腈的耐受機(jī)理還不清楚,非常有必要對(duì)其進(jìn)行深入解析,因?yàn)槠錂C(jī)理的闡釋，一方面能夠豐富昆蟲抗藥性的理論知識(shí),有助于害蟲防治和新型藥劑的研發(fā)；另一方面對(duì)耐農(nóng)藥蠶品種的選育和蠶桑的安全生產(chǎn)具有重要意義。

[1] 馬惠,王開運(yùn),王紅艷,等.溴蟲腈對(duì)家蠶和桑樹害蟲的毒力比較[J].昆蟲學(xué)報(bào),2006,49(4):599-603.

[2] 孫國強(qiáng),陸貽通.溴蟲腈農(nóng)藥的作用機(jī)理、應(yīng)用及開發(fā)前景[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),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] 白錫川,馮世民,吳明良.溴蟲腈對(duì)幾種桑園害蟲和家蠶的室內(nèi)毒力測(cè)定及在田間防治的選擇性毒力調(diào)查[J].蠶業(yè)科學(xué),2011,37(4):737-744.

[7] 蘭亦全,黃福特.殺蟲劑對(duì)斜紋夜蛾和家蠶的毒力選擇性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(22):249-252.

[8] 張坤鵬,武海斌,宮慶濤,等.溴蟲腈對(duì)桑薊馬的毒力及對(duì)桑樹安全性的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,45(12):79-81.

[9] 馮世民,白錫川,張德明.24%溴蟲腈·辛硫磷乳油對(duì)桑尺蠖防效試驗(yàn)[J].蠶桑通報(bào),2010,41(1):24-26.

[10]徐錦松,朱偉,朱燕.24%帕力特懸浮劑盛夏防治桑薊馬效果初探[J].中國蠶業(yè),2014,35(2):20-23.

[11]錢小蘭.24%蟲螨腈懸浮劑對(duì)桑螟的防效試驗(yàn)[J].中國蠶業(yè),2012,33(4):48-49.

[12]馮世民,白錫川,沈漢初,等.24%帕力特懸浮劑防治桑園害蟲的試驗(yàn)[J].中國蠶業(yè),2012,33(1):35-37.

[13]朱浩龍,陳偉國,孫海燕,等.24%辛硫磷·溴蟲腈EC對(duì)鱗翅目害蟲防效及殘毒試驗(yàn)[J].蠶桑通報(bào),2010,41(1):13-16.

[14]謝道燕,柴建萍,陳松,等.10%蟲螨腈對(duì)桑園桑薊馬的田間防治試驗(yàn)[J].蠶桑通報(bào),2009,40(4):33-34.

[15]劉政軍,谷淑波,王開運(yùn),等.溴蟲腈在桑葉中的殘留毒性與降解動(dòng)態(tài)檢測(cè)[J].蠶業(yè)科學(xué),2008,34(4):597-602.

[16]劉政軍,谷淑波,王開運(yùn),等.不同劑型溴蟲腈對(duì)桑葉光合特性及葉質(zhì)的影響[J].蠶業(yè)科學(xué),2009,35(2):362-366.

[17]謝道燕,杜偉,柴建萍,等.6種殺蟲殺螨劑對(duì)桑樹及家蠶的安全性評(píng)價(jià)[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,25(11):74-78.

[18]陳偉國,魯興萌.農(nóng)藥對(duì)家蠶的毒性和安全性評(píng)價(jià)研究[J].蠶業(yè)科學(xué),2012,38(2):329-336.

[19]孫新友,袁善奎,林榮華,等.91種農(nóng)藥制劑對(duì)家蠶的急性毒性研究[J].農(nóng)藥科學(xué)管理,2011,32(8):21-25.

[20]柴建萍,謝道燕,陳松.新型殺蟲劑蟲螨腈對(duì)家蠶毒性實(shí)驗(yàn)[J].蠶桑通報(bào),2010,41(1):16-18.

[21]佘柳濤,薛衛(wèi)東,陸琴,等.桑樹不同季節(jié)施用殺蟲劑蟲螨腈對(duì)家蠶的殘留毒性調(diào)查[J].蠶業(yè)科學(xué),2012,38(3):565-570.

[22]崔新倩,張騫,姜輝,等.新煙堿類殺蟲劑對(duì)家蠶的急性毒性評(píng)價(jià)與中毒癥狀觀察[J].蠶業(yè)科學(xué),2012,38(2):288-291.

[23]李濤,劉敏,廖鵬飛,等.云南省部分家蠶品種資源對(duì)殺蟲劑溴蟲腈的敏感性調(diào)查[J].蠶業(yè)科學(xué),2013,39(4):824-827.

[24]王冕,劉政軍,王開運(yùn),等.不同劑型溴蟲腈在桑葉中殘留對(duì)家蠶生長發(fā)育及產(chǎn)繭量的影響[J].蠶業(yè)科學(xué),2009,35(3):608-612.

[25]陸鴻英,白錫川,朱欣芳.24%溴蟲腈·辛硫磷乳油對(duì)家蠶殘毒試驗(yàn)[J].蠶桑通報(bào),2009,40(4):28-30.

2014-08-29;

：2014-09-23

云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃青年項(xiàng)目(編號(hào) 2012FD070);云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào) 2013KJTX006)。

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

S884.9

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1007-0982(2014)04-0008-04