2种双酰胺类杀虫剂对4种鳞翅目害虫的生物活性
双酰胺类杀虫剂是近十几年来新兴的杀虫剂,对鳞翅目害虫的防效极佳,被广泛用于小菜蛾、甜菜夜蛾、二化螟、稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫的防治。目前上市的双酰胺类杀虫剂主要有氟苯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、四氯虫酰胺等。双酰胺类杀虫剂主要作用位点包括鱼尼丁受体和酌-氨基丁酸受体。近年来,双酰胺类杀虫剂市场增长迅猛,年销售额已接近20亿美元。本文对溴虫氟苯双酰胺和溴氰虫酰胺2类具有双酰胺结构的杀虫剂进行生物活性测试和比较,以期为双酰胺类杀虫剂的应用提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 供试药剂
95%溴虫氟苯双酰胺原药、5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂(日本三井化学Agro株式会社);94%溴氰虫酰胺原药、 10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂(美国富美实公司)。
1.2 供试靶标
玉米螟Ostrinia furnacnlis Guenee;黏虫Mythimna seperata;小菜蛾Plutella xylostella;甜菜夜蛾Spodopteraexigua Hübner;以上靶标均为室内累代饲养的敏感种群。
1.3 试验方法
1.3.1 对玉米螟室内生物活性测定方法
采用人工饲料药膜法测定对玉米螟的活性。首先选择整洁干净的24孔培养板,用连续取样器给培养板的每个孔加入1mL人工饲料,冷却凝固后,每个孔再加入0.05mL药液,使其在饲料表面形成均匀的药膜,静置阴干后,每孔接入整齐一致的玉米螟幼虫1头,每个处理设3次重复,并设空白对照,72h后调查死、活虫数。用Abbott公式计算校正死亡率,并用DPS软件,计算生物活性回归方程式、LC50值及95豫置信限等指标。
1.3.2 对黏虫幼虫室内生物活性测定方法
选择新鲜的玉米叶片,剪成约3cm长的叶段,采用Airbrush喷雾器,将配制好的不同药剂的药液,按从低浓度到高浓度的顺序均匀喷到玉米叶段表面,约1.5mL/叶段,再将处理过的玉米叶段置于载有滤纸的培养皿中,自然阴干后将大小一致的3龄黏虫幼虫转接到培养皿中,10头/皿,每处理3次重复。放置于恒温、恒湿的观察室内,72h后进行调查,调查时记录每个处理的活虫数,并利用DPS数据处理软件计算出不同药剂的生物活性回归方程及LC50。
1.3.3 对小菜蛾幼虫活性测定方法
处理及调查方法同1.3.2,仅受药载体采用小萝卜菜苗。
1.3.4 对甜菜夜蛾幼虫活性测定方法
处理及调查方法同1.3.2,仅受药载体采用直径为2cm的甘蓝叶碟。
1.3.5 触杀活性测定方法
采用点滴法。供试靶标为小菜蛾,用Burkard自动点滴器,点滴量0.4μL/头,处理后放入直径为9cm的培养皿中,加入甘蓝叶碟覆封口膜后置于观察室内饲养,每处理10头,3次重复,设溶剂对照和空白对照。72h后调查死活虫数,利用死活虫数计算校正死亡率,并用DPS软件计算LC50值、生物活性回归方程式及95%置信限等指标。
1.3.6 胃毒活性测定方法
参照中华人民共和国农业行业标准,采用叶片夹毒法测定对小菜蛾幼虫的胃毒活性。首先用圆形打孔器(直径0.8cm)制作甘蓝叶碟,然后用微量点滴器将配制好的不同浓度药剂滴在叶碟中央,加乳化剂和溶剂的水作为空白对照,每个处理设3次重复,自然晾干后与未受药的叶碟配对用面粉糊黏在一起制成夹毒叶片,再接入整齐一致饥饿4h的2龄小菜蛾幼虫于放有夹毒叶片的培养皿中,每处理10头幼虫,处理完毕后盖好盖,置于观察室内,72h后检查记录死亡情况,利用死活虫数计算校正死亡率,并用DPS软件计算LC50值、生物活性回归方程及95%置信限等指标。
1.3.7 内吸活性测定方法
参照中华人民共和国农业行业标准,采用根内吸法测定各个样品对黏虫、小菜蛾幼虫的内吸活性,首先按试验设计配制供试药液,然后依次对玉米苗和甘蓝苗进行浸根处理,24h后再剪取玉米茎杆或甘蓝叶片饲喂黏虫或小菜蛾幼虫,每处理重复3次,另设空白对照。将处理后的试材置于一定条件的观察室中,72h后调查死、活虫数,用Abbott公式计算校正死亡率。
1.3.8 防治小菜蛾田间药效试验方法
试验在海南儋州市东城镇世茂坡村进行,种植作物为甘蓝(京丰1号),等行种植,行间距为35cm,甘蓝长势和田间管理均匀一致。供试药剂5%溴虫氟苯双酰胺SC设15ga.i./hm2一个剂量,10%溴氰虫酰胺OL设15ga.i./hm2一个剂量,采用背负式电动喷雾器对水进行叶面喷雾,喷雾要求均匀周到,喷雾量为30L/667m2。于2023年1月31日施药1次,施药前在每小区中间固定选取10株甘蓝苗进行挂牌标记,调查10株甘蓝上小菜蛾幼虫数量,施药后分别于3、7、10、14d调查各小区挂牌甘蓝植株上的残虫数,计算防治效果。
1.3.9 防效计算方法
2 结果与分析
2.1 2种双酰胺类杀虫剂对不同靶标室内生物活性测定结果
表1试验结果表明:2种双酰胺类杀虫剂对多种鳞翅目害虫均具有较高的活性,如表1所示,溴虫氟苯双酰胺对黏虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、玉米螟的LC50值分别为0.0121、0.0726、0.0950、0.3250mg/L,溴氰虫酰胺对黏虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、玉米螟的LC50值分别为0.3420、0.9915、1.8643、0.3531mg/L,溴虫氟苯双酰胺的活性相对较高。
2.2 不同作用方式下溴虫氟苯双酰胺对小菜蛾的生物活性
如表2所示,不同作用方式下,溴虫氟苯双酰胺对小菜蛾的生物活性有所不同,其对小菜蛾触杀活性的LC50值为0.3403mg/L,胃毒活性的LC50值为0.1016 mg/L,其胃毒活性高于触杀活性,推断溴虫氟苯双酰胺在杀灭靶标害虫时以胃毒作用方式为主。
2.3 2种双酰胺类杀虫剂对不同靶标内吸活性测定结果
试验结果表明(见表3):采用100、10mg/L质量浓度的药液浸渍处理寄主植株,其中溴虫氟苯双酰处理对黏虫的死亡率分别为100%和83.33%,溴氰虫酰胺处理对黏虫的死亡率分别为95.00%和83.33%,采用100、10mg/L质量浓度的药液浸渍处理寄主植株,其中溴虫氟苯双酰处理对小菜蛾的死亡率均为100%,溴氰虫酰胺处理对小菜蛾的死亡率分别为100%和89.47%,说明溴虫氟苯双酰与溴氰虫酰胺2者均具有一定的内吸活性,推测2者均可被寄主植株根系吸收并向上传导。
2.4 2种双酰胺类杀虫剂防治甘蓝小菜蛾田间药效试验结果
田间试验结果表明(见表4):溴虫氟苯双酰与溴氰虫酰胺对小菜蛾均表现出一定的防治效果,药后3d,2者对小菜蛾的防效分别为80.27%和76.32%,2者对小菜蛾的速效性差异不显著,药后10d,2者对小菜蛾的防效分别为93.87%和79.91%,2者对小菜蛾的持效性差异显著,溴虫氟苯双酰对小菜蛾的田间防效略高于溴氰虫酰胺,在田间害虫发生基数差异不大的情况下,推测可能与溴氰虫酰胺长期使用过程中,在不同地区小菜蛾对其产生了一定的抗药性有关。
3 讨论
与传统的杀虫剂相比,双酰胺类杀虫剂具有独特的作用机制和活性特点,使得大量的农药公司和科研机构对其进行研究和开发,新产品不断被推出,目前已上市的双酰胺类杀虫剂主要有氟苯虫酰胺(2007年)、氯虫苯甲酰胺(2008年)、溴氰虫酰胺(2012年)、四氯虫酰胺(2014年)、环丙虫酰胺(2017年)、溴虫氟苯双酰胺(2019年)、四唑虫酰胺(2020年)等。根据预测,2023年,双酰胺类杀虫剂的全球销售额将增至31.15亿美元,这将超越目前新烟碱类杀虫剂的销售额。
溴虫氟苯双酰胺(broflanilide),为间甲酰氨基苯甲酰胺结构的双酰胺类化合物,最初由日本三井农业化学公司研制,后于2014年6月与巴斯夫公司签署了全球独家开发协议,共同开发此化合物,为酌-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道别构调节剂。截至2022年底有2个溴虫氟苯双酰胺产品在中国获准登记,用于防治白菜、甘蓝上的跳甲和小菜蛾。溴氰虫酰胺(cyantraniliprole),为邻甲酰胺基苯甲酰胺结构的双酰胺类化合物,杜邦在2007年发现、开发,2012年上市。溴氰虫酰胺具有交叉防治谱,特别是对半翅目蚜虫活性高而被誉为第二代鱼尼丁受体作用剂类杀虫剂。溴氰虫酰胺已被用于多数作物市场,如用于水果、蔬菜、观赏性苗圃、温室作物、草坪等作物防治二化螟、三化螟、豆荚螟、瓜绢螟、棉铃虫、甜菜夜蛾、菜青虫、烟粉虱、白粉虱、蚜虫、斑潜蝇、蓟马等咀嚼式口器害虫、刺吸式口器害虫和舔吸式口器害虫等,还可防治蛴螬、地老虎、二点委夜蛾等地下害虫。
双酰胺类杀虫剂已有3类11种产品,第一类是邻苯二甲酰胺类,主要有氟苯虫酰胺和氯氟氰虫酰胺;第二类是邻甲酰胺基苯甲酰胺(硫代)类,包括氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、四氯虫酰胺、环丙虫酰胺、环溴虫酰胺、四唑虫酰胺和硫虫酰胺7种;第三类为间甲酰胺基苯甲酰胺类,主要有溴虫氟苯双酰胺和环丙氟虫胺,与第一、二类产品的作用靶标鱼尼丁受体(ryanodine receptor,RyR)不同,其作用靶标是酌-氨基丁酸受体(gamma aminobutyricacid receptor,GABAR),双酰胺类杀虫剂为防治鳞翅目害虫提供了新型的化学手段。从生物活性测试结果来看,2种双酰胺类杀虫剂的防治谱较类似,对多种鳞翅目靶标害虫均有活性。从溴虫氟苯双酰胺作用方式测试结果来看,胃毒活性测试结果要高于其触杀活性,这一结果与周超等研究的结果较类似,周超等测试了氯虫苯甲酰胺和氟虫双酰胺对甜菜夜蛾的胃毒和触杀活性,结果显示氯虫苯甲酰胺和氟虫双酰胺的胃毒活性均好于其触杀活性,因此可推测双酰胺类杀虫剂主要以胃毒作用方式对害虫产生作用。通过内吸活性测试结果推测,2种双酰胺类杀虫剂均可被寄主植株根系吸收并向上传导。在田间溴虫氟苯双酰胺和溴氰虫酰胺均对小菜蛾表现出了较好的防治效果。在系统了解不同双酰胺类杀虫剂对不同害虫靶标活性的基础上,找到不同双酰胺类杀虫剂对不同靶标害虫的作用方式与活性特征,通过此过程获得的试验数据,可以为该类杀虫剂的研制及科学使用提供技术支持,也可为该类杀虫剂抗性治理研究提供理论依据。
来源:《农药》
作者:刘少武,呼健洋,刘 艳,张俊龙,颜克成,范晓溪,孙俊,常秀辉