雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應

竇亞楠，安靜杰，高占林，黨志紅，潘文亮，李耀發

(1. 河北農業大學植物保護學院，河北保定 071001；2. 河北省農林科學院植物保護研究所/河北省農業有害生物綜合防治工程技術研究中心/農業農村部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，河北保定 071000)

0 引 言

【研究意義】甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHübner是一種世界范圍內重要經濟害蟲，在我國各地均有發生，其寄主廣泛，可危害棉花、玉米、蔬菜、豆類等多種作物。隨著轉基因棉花種植面積的逐年擴大，棉鈴蟲對棉花的危害已得到有效控制。但由于棉田生態系統及其他生物群落結構和功能的變化，原本為次要害蟲的甜菜夜蛾在棉花上的發生為害日益嚴重，逐漸成為危害棉花生產的主要鱗翅目害蟲[1-4]。田間調查發現，2000年前后，甜菜夜蛾在我國黃河流域、長江流域棉區造成了較嚴重的危害，其對棉田的危害株率達50%左右，一般減產10%～20%，嚴重時可減產30%～50%，對棉花生產構成嚴重威脅[1，5]。甜菜夜蛾屬于間歇暴發性害蟲，據田間調查發現，近年來該蟲在黃河流域棉區發生數量逐年上升，其危害仍逐步加重。【前人研究進展】目前，化學防治仍是棉田甜菜夜蛾的主要防控手段，但是，化學防治效果易受環境條件變化的影響。在眾多環境因素中，溫度對殺蟲劑毒力和藥效造成的影響最顯著，這種現象被稱為殺蟲劑的溫度效應。溫度與殺蟲劑毒力之間的這種關系極為復雜，已有研究表明，在不同溫度條件下，同種作用機制的殺蟲劑對不同昆蟲甚至同種昆蟲的毒力都有所不同[6，7]。【本研究切入點】近年來，雙酰胺類殺蟲劑，由于其對鱗翅目害蟲有特效，且對非靶標生物安全，并與傳統農藥無交互抗性而受到廣泛應用[8，9]。其中氯蟲苯甲酰胺、氟苯蟲酰胺、溴氰蟲酰胺等雙酰胺類殺蟲劑均對甜菜夜蛾表現出了優異防效[10，11]。但是，雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應未見系統報道。研究雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應。【擬解決的關鍵問題】研究5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應，為不同環境溫度下甜菜夜蛾的化學防控提供依據，為有效的提高雙酰胺類殺蟲劑的利用率奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHübner來自于河北省農林科學院植物保護研究所殺蟲劑課題組室內長期飼養種群，在(25±1)℃，60%～70%RH，光暗比16∶8(L∶D)h條件下用人工飼料飼養，挑選健康活潑、生理狀態一致的3齡幼蟲供試。

97.3%氟苯蟲酰胺原藥，拜耳作物科學(中國)有限公司；96.0%氯蟲苯甲酰胺原藥，河北博佳農業有限公司；95.0%溴氰蟲酰胺原藥，河北威遠生物化工有限公司；89.6%氟氰蟲酰胺原藥，拜耳作物科學(中國)有限公司；94.1%四氯蟲酰胺原藥，沈陽科創化學品有限公司。

將各供試原藥用丙酮溶解后，配制成一定濃度的母液(2 d內使用，儲存于4℃下)。按預試驗結果，采用0.1%的土溫80水溶液將各母液稀釋并配制成5～7個濃度梯度的藥液備用。

1.2 方 法

在河北省農林科學院植物保護研究所內的溫控室內(2.5×1.6×2.5) m，可調溫度范圍((10±0.5)℃～(35±0.5)℃)試驗，溫控室設置溫度：15、20、25、30和35℃。挑選大小長勢一致的甜菜夜蛾3齡幼蟲，于試驗前在各溫度下正常飼養24 h，進行溫度適應。在藥劑處理之前，將試蟲置于24孔板中，每孔單頭試蟲饑餓處理2 h。取新鮮的甘藍葉片用打孔器打成直徑1 cm的葉片，將葉片在藥液中浸漬30 s后，置于吸水紙上自然干燥后，放入提前裝有試蟲的24孔板中飼喂試蟲。每個處理4次重復，每次重復15頭幼蟲。將處理后的試蟲置于各溫控室內，72 h后檢查試蟲存活情況，以用鑷子輕觸蟲體，蟲體無反應為死亡鑒定標準。

1.3 數據處理

使用DPS v6.55軟件分析數據，得到各溫度下的毒力回歸曲線方程和致死中濃度(LC50)，95%置信限不重疊則兩者LC50值間差異顯著。各溫度下的LC50值與最低溫度下的LC50比值的絕對值即為溫度系數，若殺蟲劑毒力隨溫度升高而增強，則以“+”表示，該殺蟲劑為正溫度效應；反之則用“-”表示，該殺蟲劑具有負溫度效應。

2 結果與分析

2.1 5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾溫度系數的影響

研究表明，氯蟲苯甲酰胺、氟苯蟲酰胺、溴氰蟲酰胺、氟氰蟲酰胺和四氯蟲酰胺對甜菜夜蛾的毒力均隨溫度上升而顯著上升，都表現出明顯的正溫度效應，但是各藥劑的溫度系數大小不同，不同溫度下其變化趨勢也有所區別。

隨著溫度的升高，氯蟲苯甲酰胺對甜菜夜蛾毒力也快速上升，與15℃毒力(306.78 mg/L)相比，25和30℃時的毒力分別上升了79.68和713.44倍，35℃時該藥劑的毒力(0.047 mg/L)增長了6 527.23倍，均達到了極顯著的水平。氟苯蟲酰胺對甜菜夜蛾毒力的溫度效應稍低于氯蟲苯甲酰胺，35℃下的毒力為0.15 mg/L，比15℃毒力(590.97 mg/L)顯著增強了3 939.80倍，但在20℃(365.43 mg/L)和25℃(106.91 mg/L)下，其毒力比15℃僅增強了1.62和5.53倍。溴氰蟲酰胺對甜菜夜蛾的毒力也表現出了較為明顯的正溫度效應，其毒力從15℃(207.69 mg/L)到35℃(0.51 mg/L)增強了407.24倍。氟氰蟲酰胺在20和25℃下的毒力僅比15℃增強了1.06和1.77倍，但隨著溫度的上升，35℃時LC50值為0.40 mg/L，其毒力比15℃時顯著增強了566.98倍。而四氯蟲酰胺相較其他幾種雙酰胺類殺蟲劑，溫度效應最低，與15℃下的毒力(31.25 mg/L)相比，30℃(1.16 mg/L)和35℃(0.22 mg/L)毒力僅增強了26.94和142.05倍。表1

2.2 5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力及溫度系數變化的影響

研究表明，這幾種藥劑在不同溫度間表現出了較大的差異。氯蟲苯甲酰胺的溫度系數從20℃的+1.85增加到35℃的+6 527.23，表現出了極為明顯的正溫度效應，其中20～25℃(+79.68)增加了43.07倍，其LC50值由15℃時的306.78 mg/L到了25℃的3.85 mg/L，毒力增強趨勢相比較快。氟苯蟲酰胺隨溫度上升，其毒力15℃(590.97 mg/L)到30℃(22.47 mg/L)間增長較緩，其溫度系數也由30℃下的+26.30增加到35℃下的+3 939.80，表現出了快速的增長趨勢。溴氰蟲酰胺的溫度效應則在20～25℃間表現出了明顯較強的增長趨勢，其溫度系數從20～25℃間由+2.21增長到+42.04，其毒力由93.81 mg/L增強到4.94 mg/L，共增加了18.99倍，而在25℃(4.94 mg/L)到35℃(0.51 mg/L)間增長較為平緩。類似于氟苯蟲酰胺的溫度系數變化趨勢，氟氰蟲酰胺在25～30℃間表現出了明顯的毒力增強的趨勢，從128.17 mg/L增強到6.20 mg/L，共增加了20.67倍，溫度系數由+1.77(25℃)增長到+36.58(30℃)。四氯蟲酰胺隨溫度上升，其毒力增強較為均勻，分別為31.25、9.93、7.71、1.16和0.22 mg/L，相對于其他幾種藥劑來說，呈現較為平緩均勻的增長趨勢。圖1

注：5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應，其中A：氯蟲苯甲酰胺；B：氟苯蟲酰胺；C：溴氰蟲酰胺；D：氟氰蟲酰胺；E：四氯蟲酰胺
Note: Temperature effect on the toxicity of five diamide insecticides toS.exigua, A: chlorantraniliprole; B: flubendiamide; C: cyantraniliprole; D: tetraniliprole; E: SYP-9080
圖1 5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力溫度效應變化
Fig. 1 Variation trend of temperature effect of five diamide insecticides toS.exigua

表1 5種雙酰胺類殺蟲劑對甜菜夜蛾毒力的溫度效應
Table 1 Temperature effect on the toxicity of five diamide insecticides toS.exigua

藥劑Insecticides溫度(°C)Temperature截距Intercept斜率±標準誤Slope±SELC50(mg/L)95%置信限95%CL溫度系數Temperaturecoefficient氯蟲苯甲酰胺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?氟苯蟲酰胺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?溴氰蟲酰胺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?氟氰蟲酰胺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?四氯蟲酰胺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*表示該溫度下LC50值95%置信區間與最低溫度LC50值95%置信區間沒有重疊說明兩者之間具有顯著性差異
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 討 論

溫度被認為是影響殺蟲劑毒力和藥效的關鍵因素[12]。但由于殺蟲劑的作用機制不同，溫度對殺蟲劑毒力和藥效的影響程度也不同。有研究發現，作用機制為乙酰膽堿酯酶抑制劑類的有機磷類和氨基甲酸酯類殺蟲劑的毒力多數隨溫度上升，表現出增強的趨勢[13，14]，而鈉離子通道抑制劑類的擬除蟲菊酯類殺蟲劑在低溫下的試蟲死亡率顯著高于較高溫度，表現出了負溫度效應[15、16]。然而作用機制相同的殺蟲劑對不同昆蟲甚至是同種昆蟲的溫度效應也不同[17，18]。殺蟲劑毒力的溫度效應機制極為復雜，其可以影響昆蟲的生長發育和新陳代謝，其中已有研究表明昆蟲體內解毒酶可能與殺蟲劑毒力的溫度效應影響機制相關[19]，但仍需進一步研究完善。

自1998年日本農藥株式會社和拜耳公司聯合研發出了氟苯蟲酰胺，隨后又有氯蟲苯甲酰胺、溴氰蟲酰胺、氟氰蟲酰胺和四氯蟲酰胺等雙酰胺類殺蟲劑接連上市，市場銷售份額迅速增長[9，20]。此外，還有一些雙酰胺類殺蟲劑新品種，溴蟲氟苯雙酰胺(Broflanilide)、 環溴蟲酰胺(Cyclaniliprole)、Dicloromezotiaz 、Pyflubumide正在開發和推廣[21]。隨著日常或季節性溫度波動，溫度對這些殺蟲劑藥效的影響及其應用技術的研究將在延長其使用壽命方面發揮重要作用。

在研究中，5種雙酰胺類殺蟲劑在15～35℃范圍內對甜菜夜蛾的毒力均呈正溫度效應。氯蟲苯甲酰胺、氟苯蟲酰胺對甜菜夜蛾毒力在15～35℃間分別增長了6 527.23和3 939.80倍，溴氰蟲酰胺和氟氰蟲酰胺溫度系數相近，稍低于前兩者，分別為+407.24和+566.98，四氯蟲酰胺溫度系數最小，僅為+142.05。從各供試藥劑溫度系數變化趨勢來看，氯蟲苯甲酰胺和溴氰蟲酰胺其整體趨勢相近，均從20～25℃間出現大幅增強的趨勢，而對于氟氰蟲酰胺和氟苯蟲酰胺來說，分別為25～30℃和30～35℃時，這2種藥劑的溫度系數才有較大幅度的增加。而四氯蟲酰胺溫度系數由+3.15(20℃)增長到+142.05(℃)，增長趨勢一直較為平緩。這5種殺蟲劑的毒力均在高溫條件下表現出較高的水平，推斷這5種雙酰胺類殺蟲劑的最適使用范圍為25～35℃。而如何利用某些雙酰胺類藥劑在不同溫度間出現的大幅度的毒力及溫度系數的變化，仍有待進一步試驗來研究。

4 結 論

甜菜夜蛾是棉花生產上重要的鱗翅目害蟲，其發生范圍廣，溫度跨度大，在其防治過程中易受溫度影響。在15～35℃范圍內，雙酰胺類殺蟲劑表現出了極明顯的正溫度效應，隨溫度上升，其毒力顯著增強，不同溫度下5種雙酰胺類殺蟲劑的溫度效應。