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药剂协同增效组方在白蚁防治中的研究与应用进展

来源:admin时间:2022-09-19

侍甜何利文黄晓光林雁叶兼菱

(南京市白蚁防治研究所,江苏 南京 210004)

摘要:农药研发具有周期长、投资大、风险高以及筛选成功率低的特点,使新品种创制进度滞后于市场需求速度。近年来,因白蚁造成的危害越来越严重,客观上要求科研人员和白蚁防治工作者开发出高效的白蚁种群监测控制技术和白蚁控制药物。现阶段,在缺少有效的白蚁控制药物的背景下,具有协同增效作用的药剂组方开发和应用得到广泛重视。本文介绍了在白蚁防治中应用增效组方的必要性、国内外研究现状及其发展前景。

词:白蚁,化学防治,协同增效,监测控制

Application progress of synergistic combinations in termite control

SHI Tian, HE Li-wen, HUANG Xiao-guang, LIN Yan, YE Jian-ling

(Nanjing Institute of Termite Control, Nanjing 210004, Jiangsu Privince, China)

Abstract: Research and development of novel pesticide has the traits of long period, large investment, high risk and low success rate of screening. These traits made new varieties lag behind the market demand. As the damage made by termite become more and more serious in recent years, researchers need to develop efficient termite monitoring –controlling technology and termite control pesticide. At present, under the ground of lack of effective termite control pesticide, synergistic combinations will get more and more extensive application in termite control. This paper introduced the necessity of synergistic combinations in termite control, research status at home and abroad, and the prospects in termite control.

Key words: termite; chemical control; synergy; monitoring control;

我国是白蚁危害较严重的国家,40%陆地均有分布,长江以南地区白蚁危害尤为严重,据统计每年由白蚁危害造成的经济损失高达20亿-25亿[1]。当前及今后较长一段时期,我国白蚁治理工作仍以化学防治为主,具有协同增效作用的农药组方在延长农药使用寿命、克服原有单剂使用缺陷、缓解靶标的抗性、扩大防治谱、节本增效和提高环境安全性等方面具有重要意义,因而农药增效复配技术改进和产品研发越来越受到国内外科研人员的重视。本文主要介绍在白蚁防治中应用增效组方的必要性、国内外研究现状及其发展前景分析。

1  研发农药增效组方防治白蚁的必要性

1.1 新药剂开发难度大     

   药剂开发具有高投入、高风险、周期长的特点,随着化学合成农药产业的发展,一个新的活性化合物需要从数万个化合物中筛选得到,并且一个新的商品化的农药品种从研制到应用通常需要十年以上、耗资数亿数十亿美元目前,世界上只有少数具备雄厚研发实力的跨国企业如拜耳、先正达、巴斯夫杜邦等能够持续从事新农药的创制筛选工作。相对农林害虫和蚊蝇类卫生害虫而言,白蚁防治行业规模,其防治药剂基本是对现有农药进行白蚁生物活性试验筛选后获得。因此,在我国农药创制能力较弱、创新研发水平较低的现实情况下,如何利用好现有农药品种,尤其是如何通过复配技术发挥现有化学农药间协同增效作用、通过剂型优化和助剂改良提高药剂利用率来防控白蚁成为我国白蚁防治药剂研发和使用中的现实选择。

1.2白蚁防治药剂需求量增加

我国白蚁防治行业2004年11月通过履行国际社会共同通过的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,基本淘汰了对白蚁防治效果好的氯丹、灭蚁灵等高污染、高残留的化学药物。为了保护环境,我国白蚁防治工作也已逐步从原来大规模使用化学药剂防治白蚁转型升级到利用害虫综合治理策略来控制白蚁。白蚁监测控制技术不仅能有效抑制白蚁种群数量、对建筑物进行长期保护,还能够减少化学药剂的投放,减少白蚁防治对环境的污染。因此,随着白蚁防治监测控制系统越来越广泛的应用以及灭治技术的复杂化、综合化,粉剂和饵剂市场需求越来越大。

目前我国的白蚁控制药剂品种数量少,特别是复配增效组方品种少,选择性低,不能满足实际生产工作的需要。根据中国农药信息网统计(http://www.chinapesticide.gov.cn)网站查询),截止到2017年2月份,在中国农药信息网登记的杀白蚁产品共有63种,已登记用于白蚁控制的粉剂和饵剂数量品种有7种(0.08%氟虫胺饵剂、0.5%氟铃脲饵剂、0.1%氟啶脲浓饵剂、0.84%杀白蚁膏剂、0.5%氟虫腈粉剂、0.5%氯氰菊酯粉剂以及98.8%硼酸锌粉剂),而且经过大量的生产应用实践证明,这些药剂对白蚁的控制效果难以与过去使用的药剂(灭蚁灵、砒霜)相媲美,因此白蚁防治药剂的开发和研究工作任务仍比较艰巨。目前登记的复配药剂仅有2种,分别为0.84%杀白蚁膏剂(0.8%胺菊酯+0.04%顺式氯氰菊酯)和60%联苯·吡虫啉水分散粒剂(6%联苯菊酯+54%吡虫啉),因此,通过将不同作用机理的杀白蚁剂通过合理的增效复配开展高效持久的粉剂和饵剂研究,不失为白蚁防治药剂研究的一个新方向,具有较大的潜力和市场应用前景。

2  国内外防治白蚁增效组方的研究现状

国外科研人员运用增效组方进行白蚁防治的研究较早,经历了几十年的技术发展和配方优化,已经完成了传统有机氯、有机磷、拟除虫菊酯类杀虫剂间的配伍研究,并率先启动了高效低毒的环保型杀虫剂组方筛选。相对而言,我国白蚁防治药剂的协同增效研究起步稍晚,并且登记的白蚁复配组方仅有两种,说明很多复配剂的研究还处于室内试验阶段,并没有在市场进行推广应用。

2.1 传统杀虫剂间的复配

传统杀虫剂主要包括有机氯、有机磷、拟除虫菊酯类等药剂,其主要作用机制为阻碍靶标害虫神经递质传导,该类杀虫药剂开发应用最早,也是在增效配比研究中最先测试的药剂类型。李凯等测定了毒死蜱与赛丹的联合作用,发现它们对黑胸散白蚁有明显的增效作用,二者混配的最佳配比为1:1,共毒系数为389.6[2]。李伟等通过毒土法试验结果表明,25%甲氰·辛乳油和22%噻虫·高氯氟微囊悬浮剂对台湾乳白蚁杀灭效果好,值得研究与应用[3]Allen等研究表明0.1%和1.6%(w/w)狄氏剂-混凝土混合物能导致欧美散白蚁击倒和死亡,并在施用16月后其残留毒性仍能击倒白蚁,欧美散白蚁对狄氏剂与混凝土混合物比对狄氏剂单剂更敏感[4]。由于有的传统杀虫剂对环境和人类健康危害大,已逐渐被淘汰退出市场。

2.2 新型杂环类及其与菊酯类、有机氟类药剂的复配

新型杂环类杀虫剂如吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪、虫螨腈、氟虫腈等这些药剂低毒、低残留,对环境安全。李新平等报道吡虫啉与氯氰菊酯混配对台湾乳白蚁致死的增效作用是很明显的,尤其以吡虫啉:氯氰菊酯=1:4的组配增效最为显著,共毒系数达208.83,说明吡·氯混配是一个较理想的配方,可在白蚁防治方面推广应用[5]Smith等研究发现同等浓度下啶虫脒+联苯菊酯复配剂比啶虫脒和噻虫嗪单剂更能阻止白蚁穿透毒土;白蚁直接接触毒土,复配剂比单剂对散白蚁有更高的毒力[6]Chris研究表明啶虫脒和联苯菊酯混剂产品在土壤中施用后30个月仍能保持对白蚁的毒力,但是啶虫脒在土壤中残留期间,该产品在土壤中施用7个月后即检测不到啶虫脒的含量,而联苯菊酯在土壤中仍能保持足够的毒力杀死白蚁,表明化学药剂复配剂在野外对白蚁也有很好的防治效果[7]

林雁等研究表明虫螨腈、氟虫腈和噻虫嗪这3种药剂两两混配对乳白蚁均有显著的增效作用,共毒系数在320.8- 857.4 之间,随后进一步研究发现虫螨腈和噻虫嗪在复配比例1:40和1:80(有效成分比)时对白蚁的增效作用最显著,共毒系数分别为1411.65和1767.79;虫螨腈和氟虫胺在复配比例为1:5、1:20、1:40时对白蚁有增效作用。在室内用联苯菊酯分别与虫螨腈、噻虫嗪、氟虫腈混配对散白蚁和乳白蚁均有增效作用,共毒系数最低的为183.9,最高的为792.9[8-10]。经研究表明,虫螨腈、噻虫嗪、氟虫腈对白蚁均无趋避性[11-12],虽然联苯菊酯与这三种药剂复配在理论上对白蚁有增效作用,如果用于白蚁灭治,由于联苯菊酯对白蚁具有趋避性,它们对白蚁的防治效果可能不太理想。

2.3 昆虫生长调节剂及其与多种类型杀虫剂的复配

氟铃脲、氟虫脲、氟啶脲等苯甲酰基脲类昆虫生长调节剂通过阻碍和干扰白蚁正常生长发育来减轻白蚁的危害,能有效地杀灭和控制白蚁种群,通过与其他用于白蚁灭治的杀白蚁剂复配,可以达到优势互补的作用。韩宝红等研究表明在氟虫腈:氟铃脲=1:50时,50和100 mg/L浓度下对苏州乳白蚁的胃毒能力传递有效次数可达3次;0.25%氟虫腈·氟铃脲粉剂对苏州乳白蚁的接触毒力传递有效次数可达到2次,结果表明0.25%氟虫腈·氟铃脲的复配剂在室内试验中对苏州乳白蚁具有较强的毒力传递能力,能够有效的防治苏州乳白蚁[13]Mohamed研究发现保幼激素类似物苯氧威在浓度为0.3-32 mg/L之间对白蚁无毒、无趋避性,因此可以通过白蚁间的交哺行为相互传毒,影响白蚁繁殖。几丁质合成抑制剂氟虫脲在浓度大于10 mg/L时对白蚁有毒,但是在浓度为2-20 mg/L对白蚁无拒食作用,而苯氧威和氟虫脲混合使用具有协同增效作用[14]

另外,袁晓栋报道8%氯菊酯·氟铃脲杀白蚁乳油对台湾乳白蚁致死有明显的增效作用,共毒系数达198.24, 0.08%以上浓度对台湾乳白蚁、黄胸散白蚁的击倒速度很快,台湾乳白蚁、黄胸散白蚁不能穿越用0.08%浓度处理过的土壤,用0.08%以上浓度处理过的木材对白蚁有很强的抗蛀能力[15]。氯菊酯等菊酯类药剂对白蚁有驱避作用,主要用于白蚁预防,而氟铃脲则一般制成饵剂用于白蚁灭治,将这两种药剂复配虽然具有理论上有增效的效果,但是在实际应用中可能达不到预期的防治白蚁效果。我们在进行防白蚁药物混配筛选时应注意,由于白蚁预防和灭治的原理不同白蚁预防药剂要求持效期长、趋避作用强烈,而灭治粉剂、饵剂则要求是慢性毒力无趋避性,药剂通过白蚁间舔舐、交哺等行为的传播而灭治整个群体。因此不可将白蚁预防和灭治间的药物进行混配,否则就算混配剂有增效作用,也没有白蚁防治效果。

2.4 植物源杀蚁剂与人工合成化学药剂的复配

植物提取是从植物的叶、花、果、种子、根与树干等物质中提取的活性成分。楝科、马兜铃科、唇形科、伞形科、樟科、蓼科、菊科、卫矛科、大乾科、松科、柏科、桃金娘科等植物的提取物对白蚁有毒性作用[16]。虽然植物源杀虫剂在植物体内活性成分含量低、杀虫活性物质极容易降解、作用比较单一,但是其在空气和土壤中容易降解,对环境无污染[17]。因此利用植物源杀虫剂与人工合成化学药剂复配,可以既解决植物源杀虫剂易降解、作用单一的问题,又可以减少人工合成化学药剂对环境的污染,具有很好的研究价值。目前国内外对这方面的研究不多,还没有研究出效果好的复配产品。张再福等研究表明毒死蜱、锐劲特等药剂与植物性杀虫剂松节油、樟脑油混配,其毒杀效果与毒死蜱等单独使用效果一致或略高,但植物性杀虫剂单独使用,其毒杀效果却低于氯丹[18]Hwang等研究表明在木材提取物中加入木材防腐剂二癸基二甲基四氟硼酸铵(DBF)或二癸基二甲基氯化铵(DDAC)能增强对台湾乳白蚁的抗性,并且木材中的心材提取物和DBF的协同作用在黄杉属和铁杉属木材样本中更明显[19]

2.5 微生物源杀虫剂及其与人工合成化学药剂的复配

目前大量防治白蚁的生物源杀虫剂被筛选出来,如细菌、真菌、放线菌、线虫、病毒等[20]。研究发现部分微生物在实验室条件下具有很好的杀白蚁效果,微生物源杀虫剂与人工合成化学药剂混合使用具有潜在的协同增效作用,可以扩微大生物源杀虫剂对白蚁的防治用量,而减少人工合成化学药剂的用量。Wright和Lax研究表明白僵菌ATCC 90518品系与吡虫啉混配能造成白蚁82.5%的死亡率,而该白僵菌单独使用时对白蚁的死亡率仅为65.0%。在浓度为106个孢子/ml的剂量下,玫烟色棒束孢、苏云金芽孢杆菌及两者的复配剂作用于白蚁5天后的造成的死亡率分别为8.8%、22.5%和15.0%,复配剂的毒力与单剂相比没有明显差别,而在13天后,复配剂对白蚁的死亡率为91.3%,显著高于玫烟色棒束孢、苏云金芽孢杆菌对白蚁的死亡率(死亡率分别为36.3%和35.0%)。不同的Bt菌株与其它生物制剂混合使用可取得很好的效果,特别是当接种到特殊设计的白蚁监测站中时。例如,Bt与病毒、线虫混合使用时会有增效作用。同样,Bt与有的矿物源药剂如硼酸、硼酸盐、氯化钾和柠檬酸钠等混合也有增效作用[21]

生物源白蚁防治剂开发潜力巨大,但离实际应用还有相当长的距离。目前大量利用生物防治剂防治白蚁还处于实验室试验阶段,尚未有产品能真正在野外大规模应用,尤其是剂型和持效期方面还有许多问题没有解决,因此利用生物源杀白蚁剂与人工合成化学药剂混配,在降低化学药剂用量的同时,又可以提高药效、减少污染,是今后科研人员努力的一个方向。

2.6  其他类型化合物的复配

除上述几种药剂间的协同增效组方研究外,有学者在熏蒸环境中使用一定浓度的二氧化碳,达到了增效作用或减少药剂用量的目的。Scheffrahn等研究表明CO2与溴甲烷或硫酰氟混合使用,可以增加这两种熏蒸剂对白蚁的毒力,10 %或20% CO2与溴甲烷混合使用对斯奈德楹白蚁的增效比为1.8,10% CO2与硫酰氟混合使用对台湾乳白蚁最大增效比为2.2,在熏蒸环境中加入10%含量的 CO2可以减少熏蒸剂的施用量[22]

从研究结果来看,目前国内白蚁防治药剂增效组方的研究主要集中在化学农药间的配伍,而国外在防治白蚁复配剂的研究方面呈现出多样化,除了研究化学农药间的复配对白蚁的影响外,生长调节剂、植物提取物、微生物制剂等与化学农药间或其他化合物间的复配对白蚁也可能有很好的防治效果。因此,可以根据不同的白蚁防治需求进行不同种类药剂或化合物间的增效组方研究。

3  展望

随着新型农药品种创制难度的加大、投入资金的增加、研发周期的延长和有害生物抗药性的快速产生,国外农药研发机构和企业已逐步重视农药协同增效技术研究与产品开发,多个商品化的农药复配产品已占领我国市场,对我国白蚁防治药剂的协同增效技术研究和产品研发提出了新的要求:开发低毒环保型药剂或增效复配减轻人工合成化学农药对环境生态系统的影响。科研人员研究开发复配剂防治白蚁时,既要注重有效成分筛选、根据防治需要调整配比优化配方,体现复配的多元化,又要在研发过程中强化安全性试验和野外验证试验。

目前,我国白蚁防控体系主要化学治理技术为主,随着人们环保理念的逐渐增强,白蚁防治药物逐渐向低毒、低残留方向发展。生物源杀白蚁剂野外使用时受环境温度、湿度及光照等因素影响较大的特点,使该类单剂在实际应用时较难发挥良好的控制效果,而人工合成化学药剂在白蚁预防和灭治过程中也不可避免的对土壤和环境有一定程度的危害。因此,科研人员可以利用生物源杀白蚁剂与持效期长的人工合成化学药剂复配用于白蚁预防与慢性毒力作用、横向传递好的人工合成化学药剂复配制成粉剂或饵剂用于白蚁灭治在实际的配方筛选工作中,挖掘两者在灭杀效能和环境友好方面的互补潜力,推动化学农药与生物农药协同增效技术研究,通过广泛的野外实验验证,将复配产品推广应用于市场,最大程度的减少化学药剂对环境和生态系统的影响。

另外,科研人员可以通过改善药剂剂型来降低药剂对环境和人类健康的危害。农药缓释剂型是近年来农药剂型研究开发的热点,可在数量、时间和空间上对农药的释放加以控制,农药活性成分会按照预先设定的浓度和时间持续而缓慢地释放到环境中,并能长时间地维持一定的浓度,且农药的缓释剂型由于高分子物质的保护作用可使药剂性能更为稳定,减少农药飘移[23]。因此,科研人员可以利用缓释剂型缓慢释放的性能,研究其在白蚁预防和灭治中运用的可行性,使白蚁防治药剂向着更科学、可持续的方向发展。

参考文献

[1] 李小鹰. 王以燕. 我国白蚁防治及药剂应用的现状和发展[J]. 中华卫生杀虫药械,200391):47-51.

[2] 李凯,王健,姜勇,等. 预防白蚁毒死蜱混剂的研制[J]. 农资科技,2001120-21.

[3] 李伟,薛江水,王小马,等. 5种杀虫剂对台湾乳白蚁触杀毒力的比较研究[J]. 中华卫生杀虫药械,2012183):200-202.

[4] Allen T C, Esenther G R, Lichtenstein E P. Toxicity of dieldrin-concrete mixtures to termites[J]. Journal of Econnomic Entomology, 1964, 57(1): 26-29.

[5] 李新平,吴旭荣,赵飞飞. 吡虫啉·氯氰菊酯乳油对台湾乳白蚁的毒力测定[J]. 中华卫生杀虫药械,2004101):47-48.

[6] Smith J A, Pereira R M, Koehler P G. Relative repellency and lethality of the neonicotinoids thiamethoxam and acetamiprid and an acetamiprid/bifenthrin combination to Reticulitermes flavipes Termites[J]. Journal of Economic Entomology, 2008, 101(6):1881-1887.

[7] Chris J P. Longevity of a mixture of acetamiprid and bifenthrin (TransportTM) at the termiticidal application rate[J]. Pest Management Science, 2012, 68(7): 1019–1025.

[8] 林雁,何利文,郭红. 虫螨腈、噻虫嗪对白蚁的毒力测定及复配剂增效作用研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2013244):304-307.

[9] 林雁,何利文,杨静勤. 几种药物复配对白蚁的毒力和联合作用测定[J]. 中华卫生杀虫药械,2014202):139-142145.

[10] 林雁,何利文,郭红. 虫螨腈和氟虫胺及其混配对白蚁的毒力测定[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2015261):58-61.

[11] Rust M K, Saran R K. Toxicity, repellency, and transfer of chlorfenapyr against western subterranean termites (Isoptera: Rhinotermitidae)[J]. Journal of Economic Entomology,  2014, 99 (3) : 864-872.

[12] Menandro N. Acda. Toxicity of thiamethoxam against Philippine subterranean termites[J]. Journal of Insect Science, 2007, 7(1): 1-6.

[13] 韩宝红,陈斌,陈鎛尧. 复配剂对苏州乳白蚁的毒力传递作用研究[J]. 中华卫生杀虫药械,2010165):351-355.

[14] Mohamed M A. The potential of a juvenile hormone analogue and a chitin synthesis inhibitor to control subterranean termites. Dissertations of Free University of Berlin, 2002.

[15] 袁晓栋. 8% 氯菊·氟铃脲杀白蚁乳油对台湾乳白蚁和黄胸散白蚁的药效研究[J]. 城市害虫防治,2008241-43.

[16] 程冬保,杨兆芬著.白蚁学[M].科学出版社. 2014467-486.

[17] 刘炳荣,钟俊鸿,宗元. 植物提取液防治白蚁的研究进展[J]. 森林保护,2008,625-27.

[18] 张再福,朱建华,陈红梅,等. 几种杀白蚁药剂或混配剂对黑翅土白蚁的室内毒力测定[J]. 森林病虫通讯,2000195: 24-28.

[19] Hwang W J, Kartal S N, Yoshimura T. Synergistic effect of heartwood extractives and quaternary ammonium compounds on termite resistance of treated wood[J]. Pest Management Science, 2007, 63(1): 90–95.

[20] 曹莉,赵瑞华,陈镜华,等. 白蚁防治技术[J]. 昆虫知识,2007443):342-347.

[21] Wright M S, Lax A R. Combined effect of microbial and chemical control agents on subterranean termites. Journal of Microbiology, 2013, 51 (5):578-583.

[22] Scheffrahn R H, Wheeler G S, Su N Y. Synergism of methyl bromide and sulfuryl fluoride toxicity against termites (Isoptera: Kalotermitidae, Rhinotermitidae) by admixture with carbon dioxide. Journal of Econnomic Entomology, 1995, 88(3): 649-653.

[23] 赵兴红,张俊华,奚启新,等. 农药缓释剂研究进展概述[J]. 中国瓜菜,2011246):45-47.

 


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