新烟碱类杀虫剂对温室和室内天敌的影响

新烟碱类杀虫剂对温室和室内天敌的影响 第33卷第3期 2011年6月 世界农药 Wor1dPesticides 新烟碱类杀虫剂对温室和室内天敌的影响 张翼翱编译 (上海市农药研究所,上海200032) 中图分类号:TQ453.6文献标志码:A文章编号:1009—6485(2011)03—0025.04 内吸性杀虫剂被广泛用于密闭环境中如温室, 仓库和室内,用于防治多种取食植物韧皮部的害虫, 如蚜虫,粉虱,粉蚧和一些介壳昆虫.内吸性杀虫 剂可用于喷雾,活性成分直接穿透植物组织(叶和 茎),或被灌注及用作颗粒剂施于栽培基质上,经植 物的根吸收,通过维管f韧皮部和木质部)系统分布到 整个植物.昆虫在取食中摄入活性成分,当活性成 分的量达到一定时昆虫死亡. 1新烟碱类杀虫剂 可用于温室和/或室内环境的内吸性新烟碱类 杀虫剂有吡虫啉,啶虫脒,噻虫嗪,呋虫胺和噻虫 胺等.所有的新烟碱类杀虫剂的结构和作用方式都 相似.它们的特性有:(1)与突触后乙酰胆碱受体结 合;(2)主要用于防治取食植物韧皮部的害虫,如蚜 虫,粉虱,粉蚧和一些食叶甲虫;(3)对植食性螨类 有防治作用,对捕食性螨既有防治作用又会促进其 发展;(4)根据特定的产品,可叶面喷施,灌注,或 作为颗粒剂施于土壤中或栽培的基质中,或树干注 射或喷雾;(5)既有内吸性又能移行;(6)安全间隔 期等于或少于12h. 作为化学农药新烟碱类杀虫剂有相似的化学结 构,但影响其进入植物体内的某些特性则差异很大, 如水溶性,电离常数(p和油/水分配系数(1og尸0.). p是酸离解常数,明酸的强度,p值较大时, 酸性较弱.1ogP与化合物的亲油性有关.亲油性 是指化合物溶解于脂肪,油和脂质的能力.亲油性 的化合物(1og尸0.>4)一般不具有内吸性,而中等亲 油性的化合物的logP0.值为0.5,3.5,它们经植物的 木质部进入植物嫩芽.化合物的亲油性更大时,根 对其吸收就更强.表1中列出了新烟碱杀虫剂的水 溶性,电离常数,油/水分配系数和在土壤中的半衰 期(残留活性). 另一个重要的潜在的不同之处可能为内吸性新 烟碱杀虫剂对天敌或生物控制剂捕食性天敌和寄生 蜂的影响不同.本文主要阐述新烟碱杀虫剂叶面和灌 注施用或作为颗粒剂应用对温室,仓库和室内捕食性 天敌和寄生蜂的影响.首先,简短地介绍一下内吸性 杀虫剂对天敌的潜在影响,然后讨论内吸性新烟碱杀 虫剂对捕食昆虫和螨类以及寄生蜂的影响. 表1保护地栽培和室内叶面或栽培基质(灌施或颗粒剂)施用的新烟碱杀虫剂的水 溶性, 酸离解常数,油/水分配系数,挥发性和土壤中半衰期 2内吸性杀虫剂对天敌的影响 内吸性杀虫剂如新烟碱有2种方法施用到草本 植物上,即叶面喷雾以及灌注或用颗粒剂施于土壤 ,会使天敌不同程度地暴露于农药中.农 中.这时 药对天敌的毒性是由其固有的性质决定,这可由剂 作者简介:张翼翱,女,硕士,E-mail:sjnywp@163.tom. 收稿日期:2011-5.27. 量.反应试验测得,也与影响暴露程度的外在因素有 关.外在因素包括操作情况(内吸性杀虫剂的施用方 式)与昆虫行为之间的互作,这使内吸性杀虫剂对靶 标的选择毒性高于对天敌的毒性. 有人提出内吸性杀虫剂灌注或以颗粒剂施用于 土壤或栽培基质时,对天敌的毒性降低了.内吸性 ? 26?世界农药第33卷 杀虫剂是用于打压寄主种群的数量,从而对天敌种 群的建立和发展造成了不利的影响.新烟碱杀虫剂 的应用究竟会对天敌造成何种影响?首先,新烟碱 杀虫剂喷雾后被天敌直接接触到,使其存活数下降, 或因药剂残留使天敌死亡,以及杀死植物体内的寄 生蜂.其次,叶用,灌注或施用颗粒剂杀死寄主会 导致天敌种群的减少.新烟碱杀虫剂可能也对天敌 的繁殖,觅食行为,产卵量和寿命有亚致死效应. 例如,其在叶面残留f湿的和干的1可能抑制寄主产生 挥发性的气体,而一些天敌正是利用这种气味确定 寄主在植物体内的位置.这也可能影响天敌的觅食 行为,增加寻找寄主的时间.亚致死效应可能也抑 制天敌建立种群的能力,压制了天敌利用寄主的能 力,减弱了其寄生或捕食能力,致使寿命缩短,繁 育力下降,寄生的寄主减少,抑制了识别寄主的能 力,影响了性别比率(雌性:雄性). 新烟碱内吸性杀虫剂通过灌注或以颗粒剂用于 土壤或栽培基质中,这样其对地上的捕食者的影响 最小,如果寄主种群的死亡率高(>90%),那对天敌 也会有影响,因此,这时要尽可能减少天敌取食这 些寄主.例如,土壤或栽培基质施用可能杀死很大 比例的寄主,这些寄主是天敌的食物来源,由此天 敌很难定位存活的寄主个体.此外,这也可减少存 活寄主的密度和数量,或降低寄主的质量使寄主不 被捕食天敌取食或雌性寄生蜂不能产卵.寄主已经 取食过植物并摄入活性成分,而天敌又取食寄主, 天敌可能会受到活性物质的影响.如果活性成分分 ,天敌可能会直接或间 布到植物花(花瓣和花萼片1中 接受到不利的影响. 天敌取食植物的花粉和花蜜后,也可能同时摄 入有效成分.此外,具有蒸发或挥发性(表11而呈现 驱避特性的活性物质亦可能阻止天敌进入或建立栖 息地.然而,内吸性杀虫剂对天敌的任何行为影响 可能对直接暴露的天敌产生亚致死效应.此外,应 该指出还没有有关新烟碱杀虫剂引起此种现象的充 分证据.最后,在植物表面上取食的天敌可能暴露 于植物吐水液中或植物叶缘上木质部液体中的新烟 碱,即使新烟碱杀虫剂应用于土壤或栽培基质,也 可能发生这种情况.还有其他一些因素可能影响新 烟碱杀虫剂对天敌的影响,如暴露的生长阶段(卵, 幼虫,蛹或成虫1,施药量和剂型.表2列出了推广 的新烟碱杀虫剂对常见天敌(寄生蜂和捕食者)的直 接毒性影响. 3新烟碱杀虫剂对天敌的影响 3.1捕食昆虫和螨 在以下条件下捕食昆虫和螨可能会受到新烟碱 内吸性杀虫剂的不利影响:(1)捕食昆虫和螨取食被 活性物质污染的花粉或花蜜或植物组织;(2)当它们 取食植物汁液时摄取到活性物质;(3)捕食昆虫和螨 取食的寄主摄取了含有活性物质的叶子;(4)它们取 食的寄主摄取了活性物质.研究新烟碱杀虫剂对天 敌影响较多的物质是吡虫啉,它是第一个上市的新 烟碱杀虫剂,在1995年商业化被用于农业和观赏植 物.Sclar等人进行了吡虫啉对天敌花蝽fOrius tristicolor(White)1的影响试验.吡虫啉施用于土壤或 栽培基质后,他们采集种植的万寿菊叶片饲喂花蝽, 发现花蝽受到了不利的影响.然而,本研究中昆虫 是被固定在只能取食饲喂的植物的范围内,它不能 代表室内环境下发生的情况.此外,也没有测定万 寿菊叶上吡虫啉的浓度. 在室内生测试验中发现,不同的节肢动物(草 蛉,螨,瓢虫,盲蝽和蜘蛛)对吡虫啉的敏感性不同, 蜘蛛和捕食螨比捕食性昆虫对吡虫啉的敏感性要 小.在实验室中,吡虫啉对齿爪盲蝽[Deraeocor~ nebulosus),会聚长足瓢虫(Hippodamiaconvergens), 大眼长蝽(Geocorispunctipes)和红通草蛉 (Chrysoperlarufilabris)的成虫有毒性,其死亡率由 吡虫啉的浓度决定.然而,吡虫啉对捕食性螨 Neoseiuluscollegae和toseiulusmacropil~的成虫 没有伤害. 有人认为暴露方法(实验室和田间)和生命阶段 (幼虫或若虫和成虫)都可能影响天敌的死亡率.例 如,Studebaker和Kring试验发现吡虫啉在实验室条 件下对狡诈花蝽(Oriusinsidiosus)的毒性比在温室环 境中大.试验表明吡虫啉能缩短普通草蛉 (Chrysoperlacarnea)幼虫和成虫的寿命.Elbert等人 报道在田问普通草蛉的幼虫暴露于吡虫啉后,其种 群数量减少40%.吡虫啉对普通草蛉的3龄幼虫有 很大的伤害,能抑制成虫的产生,对新蜕变的成虫 有很高的致死率.Delbeke等人发现小花蝽(Orius laevigatus)接触和取食吡虫啉后,对其若虫和成虫有 毒性,5龄若虫比成虫更敏感. Rogers等人的温室内试验表明,在荞麦 (Fagopyrumesculentum)和墨西哥马利筋(Mexican milkweed,AsclepiascurassavicaL.1田分别以推荐剂 第3期张翼翱:新烟碱类杀虫剂对温室和室内天敌的影响?27? 量(6.0g/I11112)和其2倍的剂量(12.0g/hm2)进行土壤处 理,然后取2种植物的花蜜饲喂普通草蛉,会使草 蛉的存活率下降.此外,当吡虫啉移入到植物的花 中,成虫取食花蜜后,存活率下降.试验还发现对 照和处理的花蜜中吡虫啉的浓度分别为0和15Mg/L f推荐剂量下).在20?时,吡虫啉在水中的溶解度 为0.51g/L,这表明它不可能快速或需要较长时间才 可转移到植物的花(花瓣,花萼,花蜜或花粉)中,而 水溶性较大的农药如呋虫胺(39.8g/L)~JJ较易转移到 植物的花.此外,在玉米和向日葵的花蜜和花粉中 检测到的吡虫啉代谢物烯烃和4.羟基和5.羟基衍生 物的量较低f0.005,0.01mg/kg). 表2在实验室或田间条件下对天敌(捕食者和寄生蜂)有直 接毒性的新烟碱杀虫剂f活性成分 注:LA为使用培养皿或473mL的容器中进行室内生测,FD为田 间评估. 应该提出的是本研究的结果和实际情况的相关 性令人质疑,因为以上2种植物都没有在温室中商业 化种植.此外,试验剂量是推荐剂量的2倍也是不现 实的.另外,只以这些植物饲喂草蛉.虽然本研究表 明吡虫啉对天敌有潜在的影响以及吡虫啉能转移到 植物的花中,但仅凭此研究以及有限的植物试验品种 来得出结论不太恰当.实际上,草蛉可能取食不同花 以及不同花龄花的花蜜和花粉,而这都可能影响它们 暴露于吡虫啉残留的情况.Long等人表明在一年的 特定时期,草蛉在栖息地1.83,30.481TI范围内取食 许多种类的开花植物.有报道称应用示踪铷可以测定 草蛉对植物的取食偏好. 在另一个研究中,在向日葵(HelianthusannuHsL.1, 菊花(Chrysanthemummorifolium)*H蒲公英(Taraxacum officinale)~灌注施用吡虫啉,随后取它们的花饲喂瓢虫 fColeomegillamaculata),结果发现瓢虫成虫活动减少, 死亡率为38%,这表明吡虫啉转移到了植物的花部 位.Roger等人和Sclar等人的试验中天敌被限定在 一 定的条件下,故其可能不能代表温室和和室内的 情况,因为后者中天敌可能取食处在不同生长期和 开花期的多种植物.实际上,吡虫啉对天敌毒效可 能取决于天敌的发展阶段,暴露时间的长短和产品 的特性,如剂型和有效成分的浓度.此外,评估新 烟碱杀虫剂的亚致死效应也很重要.天敌的虫龄也 可能影响其对新烟碱杀虫剂叶面施用,或灌注或颗 粒剂应用于土壤或栽培基质残留的敏感性. 一 般来说,叶面施用大于以灌注或颗粒剂用于 土壤或栽培基质对天敌的伤害.例如,吡虫啉叶面 施用后,澳洲瓢虫(Rodoliacardinalis)成虫的繁殖率 和存活率下降了,幼虫到成虫的发育受到了抑制. 然而,已知一些天敌实际上直接取食植物组织f叶或 茎)或花蜜或花粉来补充其营养.由此,新烟碱杀虫 剂活性成分迁移到植物的花经天敌摄取或通过驱避 作用或挥发气味可能影响天敌.此外,天敌活动能 力的降低可能影响其寻找猎物. 需要重点提及的是暴露于吡虫啉中不总是有不 利的影响.在实验室生测中,吡虫啉点滴后48h对 捕食性螨圆果大赤螨(Anystisbaccarum)没有毒性. 此外,捕食螨Amblyseiusvictoriensis暴露于吡虫啉 1.6个卵增加到 后,每个雌虫的产卵量由每天1.3, 1.9,2.0个.此外,吡虫啉的湿残留对此螨可能有驱 避或刺激运动作用. 总的来说,对其他新烟碱杀虫剂如啶虫脒,噻虫 胺,呋虫胺和噻虫嗪的研究相对比吡虫啉少.然而, 在对捕食盲蝽(Deraeocor~breve)的研究中,新烟碱 杀虫剂啶虫脒对其卵的孵化没有影响,但其残留物对 新孵化的若虫有毒性.啶虫脒点滴法用于若虫和成虫 时,对它们的发育或繁殖没有影响.但是,试验表明 啶虫脒,噻虫胺,呋虫胺以推荐剂量叶面喷雾施用对 孟氏隐唇瓢虫[Cryptolaemusmontrouzieri(Mulsant)1 的成虫有毒性.还表明啶虫脒对某些捕食性昆虫有 ?28?世界农药第33卷 毒性或能压制其种群的发展,包括大眼长蝽,小花 蝽,普通草蛉,会聚长足瓢虫,异色瓢虫和Stethorus japonieus.VandeVeire和Tirry进行的室内生测表 明啶虫脒和噻虫嗪对小花蝽(Oriuslaevigatus),盲蝽 (Macrolophusca坛D)和加州捕植螨mblyseius californicus)有伤害.同样,啶虫脒和噻虫嗪残留对 刺益蝽[Podisusmaculiventris(Say)]有毒性,会抑制其 取食,但对若虫的毒性大于对成虫的.在另一个室 内生测中,啶虫脒和噻虫嗪点滴施用48h后对捕食 性螨圆果大赤螨.baccarum)没有毒性. 又调查了新烟碱杀虫剂对天敌的间接影响,即 新烟碱杀虫剂活性成分被寄主摄取后,天敌又取食 寄主后的情况.例如,澳洲瓢虫(Vedaliabeetle)幼虫 取食了已摄取啶虫脒,吡虫啉或噻虫嗪的吹绵蚧 (1ceryapurchasiWilliston)后受到了不利的影响,但 这些杀虫剂通过叶面施用对成虫的毒性比通过此途 径对澳洲瓢虫的毒性大.啶虫脒和吡虫啉叶面施用 后会使成虫的成活率降低,而相比较,土壤应用后 毒性较小,特别是对成虫来说.暴露于叶面施用的 杀虫剂后,幼虫比成虫更敏感.这表明捕食性天敌 可能会间接地暴露于新烟碱杀虫剂中,这是由于它 们取食的寄主已摄取和累积了新烟碱杀虫剂有效成 分.此外,本研究也表明天敌的发育阶段可能也是 影响新烟碱杀虫剂叶面或土壤(栽培基质1应用对天 敌作用的一个因素. Cloyd等人发现,当噻虫胺,呋虫胺和噻虫嗪被 用于栽培基质后,对隐翅虫themcoriariaKraatz)成 虫有毒性,但在施用96h后对成虫的毒性不明显了. 3.2寄生蜂 与捕食性天敌相比,有关新烟碱对寄生蜂影响 的研究要少得多,这可能是由于试验设计的复杂的 原因.所有杀虫剂的湿喷雾对大多数寄生蜂有毒, 然而,可能对寄生率,寄主的取食和觅食效率有亚 致死效应.例如,新烟碱杀虫剂叶面施用,土壤或 栽培基质灌注,或以颗粒剂用于土壤或栽培基质后, 可能降低了寄主生存质量,以致雌性寄生蜂不能产 卵.虽然一些盾蚧类害虫寄生蜂在寄主介壳下免受 新烟碱杀虫剂叶面施用的危害,但这些寄生蜂可能 在羽化过程中通过咀嚼孔而取食杀虫剂残留物而暴 露于残留中. 据报道吡虫啉叶面施用可能使寄生蜂活动减少, 存活率下降.例如,寄生蜂红足侧沟茧蜂[Microplitis crOCeipes(Cresson)]暴露于吡虫啉叶面处理的植物花 蜜后,其寿命缩短25%,寻找寄主的能力降低了77%. 啶虫脒,噻虫胺和呋虫胺在柑橘粉介壳虫(Planococcus cirriPisso)寄生蜂(LeptomastixdactylopiiRisso)暴露 24h后对其产生伤害作用.Rill等人试验发现啶虫脒 的残留对介壳寄生蜂印巴黄蚜小蜂(Aphytismelinus DeBach)幼虫无毒性,但对刚形成成虫的毒性很高. 其残留也抑制成虫的产生,降低成虫的存活率.在 室内生测中,以推荐剂量进行喷雾,啶虫脒和噻虫 胺对丽蚜小蜂formosa)成虫有伤害.在培养皿生 测试验中暴露24h后,啶虫脒对印巴黄蚜小蜂和寄 生蜂(Gonatocerusashmeadi)有毒性,但对丽蚜小蜂 和浆角蚜小蜂(EretmoceruseremicusRose& Zolnerowich)没有伤害.然而,在48h后这些天敌对 啶虫脒的敏感性发生了变化.Medina等人报道虽然 吡虫啉直接应用后从甜菜夜蛾『Spodoptera littoralis(Boisduva1)1幼虫发育来的寄生蜂成虫减少 了(幼虫取食了吡虫啉残留),这与寄生蜂幼虫在发育 中被杀死有关,但其中甜菜夜蛾寄生蜂[Hyposoter didymator(Thunberg)]没有受到伤害.这表明内寄生 蜂在寄主体内发育过程中可能暴露于新烟碱杀虫剂 的有效成分中.吡虫啉土壤施用后可能对取食花蜜 的寄生蜂有不利的影响.例如,寄生蜂粉蚧长索跳 小蜂nagyruspseudococci(Girault)]取食用土壤处 理过吡虫啉的荞麦esculentum)花蜜后,其存活率 下降. 4总结 由以上陈述可知,评估新烟碱杀虫剂对天敌的影 响十分重要.~L~I-,研究结果与新烟碱杀虫剂的实际 应用条件有关.例如,必须要注意室内生测叶碟法中, 杀虫剂达到100%施药覆盖面,然而温室,仓库和室 内施药情况并不如此.如果天敌的栖息地并没有杀虫 剂残留,杀虫剂就不会对它们产生直接的影响,天敌 可以继续发育和繁殖.此外,试验或评估方法可能也 影响结果.例如,室内生测中使用的底物可能影响杀 虫剂的活性.另外,标准室内生测可能无法全面地考 虑到杀虫剂多种直接和亚致死效应,难以准确反应其 总的影响.因此,为了使试验结果更接近温室和室内 的情况,RaymondACloyd等人建议应用大型筛选网 箱(与田问作物研究使用的相似)进行重复试验,并对 多种植物种类进行研究. 还需要进行研究以确定何种植物和花积累新烟 (下转第49页) 第3期周大纲:甲基溴的取代药剂——棉隆?49? 翟1Y…j1EJ~0 鞍 - 13. 霞全面禁止甲基溴在农业行业的应用 .而棉隆作为甲一... … 基溴替代产品,在我国将具有广阔的发展前景. f21国斯夫公司 参考文献 王秋霞.土壤消毒技术[J].世界农药,2010,32(增 必速灭技术手册[R】.德国:德国巴斯夫公司,2004 Dazomet:AnAlternationofMethylBromide ZHOUDa-gang (ShanghaicorporationofCNAMPGC,Shanghai20070,China) Abstract:Dazometisoneofthealternationsofmethylbromide.Thispaperintroducesthefact orsinfluencingitsefficacity,suchas soilhumidity,soiltemperature,andsoiltexture.Thispaperalsointroducestheapplicationand registrationofdazometinChina. Keywords:dazomet;soildisinfection;suffocatingdisinfector (上接第28页) 碱杀虫剂有效成分以及积累浓度的大小.花龄可能 不仅影响天敌的暴露水平而且也影响接触到的杀虫 剂的浓度.新开放的花与衰老的花相比对杀虫剂的 影响有稀释效应.因此,在开花前或落花后释放天 敌较好,或在只有一部分植物处在开花期开始释放 天敌.这也取决于何种花积累到致死剂量的有效成 分.即使有效成分没有达到直接致死的浓度,但其 可能对天敌有驱避(拒食)或干扰天敌取食的作用. 植物和花的形态可能影响有效成分移动到花器 官f花瓣,花萼,花蜜和花粉)PA及花蜜中有效成分的 浓度,这还需要进一步地研究.因此要根据实验室 试验的结果来合理地解释温室或室内的情况是很重 要的,因为实验室得到有关杀虫剂对天敌的影响的 结果可能要比实际大或小.此外,实验室点滴处理 的结果有一点的局限性,不能把其完全外推用于室 信息 内环境.另外还需注意的是,商业化的捕食性天敌 由于没有补充食物在释放时处于饥饿状态,在最初 释放后会大量取食花粉和花蜜,无疑此也增加了摄 入新烟碱杀虫剂有效成分的量. 最后,还没有对不同水溶性和对天敌毒性不同 的新烟碱杀虫剂代谢产物对天敌的影响进行调查. 许多有效成分可转化为水溶性更大和对天敌的毒性 ,吡虫啉在一些植物体内, 更高的代谢产物.例如 如棉花,茄子和马铃薯中会转化为多种代谢产物. 由前面称述的情况可知,天敌和新烟碱杀虫剂一同 在室内环境中使用的情况比较复杂.由于许多因素 都会影响新烟碱杀虫剂对靶标害虫和天敌的毒性, 所以要通过还原论方法来了解具体的关系.由此需 要研究在实际条件中害虫和天敌种群生命表以明确 新烟碱杀虫剂是否能成功地用于生物控制. 富美实(FMC)亚太区总部及创新中心奠基仪式隆重举行 2011年4月27日,中国上海一世界着名的多元化化学企业富美实(FMC)公司近日在上海浦东新区张江高科技园区为 其亚太区总部及创新中心举行了隆重的奠基典礼.该创新中心将有望于2012年建成并投入使用,作为整个亚太区投资最大的 研发,创新基地,该中心将致力于为富美实(FMC)亚洲及全球业务提供研发,技术创新和营运支持. 2010年经过前期调研,富美实(FMC)最终将亚太区总部和地区性最大的研发中心建立在上海.得益于上海政府的开放 政策和良好的商业环境,富美实(FMC)创新中心项目得到了浦东新区和张江集团领导的大力支持. 落户于上海张江高科技园区的富美实(FMC)亚太区总部和创新中心占地12000平米,于2012年第4季度正式投入 使用.在未来的10年里,富美实(FMC)预计在亚太区创新中心的运营开支为2.5亿美元,用于地区总部管理构架,以及农 品,锂电池,食品和制药业务的研发.它将成为富美实(FMC)在中国实现可持续发展 的核心基地.