新烟碱类与双酰胺类杀虫剂对温室白粉虱的联合毒力

田宇曦，刘晓艳，刘南茜，卢 亚，王月莹，朱 镭，邱一敏，闵 勇，陈 伟，陈 凌

（湖北省生物农药工程研究中心，武汉 430064）

粉虱（半翅目：粉虱科）是农田和温室的农作物和园艺植物领域中最具破坏性的害虫之一［1］。目前已确定有1 200多种粉虱科昆虫分布在世界各地的许多国家，其中温室白粉虱（Trialeurodesvaporiariorum）危害尤为严重［2］。其成虫和若虫阶段都可以通过刺吸式口器从植物韧皮部取食植物汁液，导致植物活力下降，叶片过早枯萎、果实过早脱落和发育迟缓等［3］；此外，温室白粉虱在取食过程中会分泌蜜露，从而引起煤污病，导致蔬菜等作物的可食用叶部和果实部位变色并降低其质量［4］；同时，温室白粉虱的取食过程为植物病毒提供了一种简便的传播途径，例如毛形病毒（Crinivirus）和托拉多病毒（Torradovirus）在一系列寄主植物（包括甜菜、番茄、草莓等）中的传播都可以通过温室白粉虱作为媒介［5］。

目前防治温室白粉虱的主要方法是针对其不同发育阶段使用化学杀虫剂［6］。然而，过量使用杀虫剂导致了一系列的环境问题，包括对自然农业环境中的非靶标生物的负面影响，破坏了害虫与捕食者之间的生态平衡，对人类的健康风险和对环境的污染等。此外，温室白粉虱具有快速产生杀虫剂抗性的能力，有报道发现其易产生抗药性的原因可能与其细胞色素P450的增强解毒作用相关［7］，这使得化学杀虫剂防治温室白粉虱的难度逐年加大。20世纪70年代中期开始，主要使用有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂防治温室白粉虱，而到了20世纪90年代初已发现温室白粉虱对这2种杀虫剂普遍存在抗性，目前在一些地区也已发现对吡虫啉、阿维菌素等多种新一代化学农药具有一定抗性的温室白粉虱种群［8，9］。

由于新型杀虫剂的研发成本较高、周期较长，利用已有的不同类型、不同作用靶标的杀虫剂进行复配是一种既能有效防治温室白粉虱，也是可以推迟害虫抗药性产生的有效方法［10］。新烟碱类杀虫剂是一类重要的化学农药，自其上市以来很快成为增幅速率快、市场销量大的杀虫剂种类［11］，目前中国登记的新烟碱类杀虫剂有12种，分别为吡虫啉、噻虫嗪、啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫啉、氟啶虫胺腈、哌虫啶、氯噻啉、环氧虫啶和氟吡呋喃酮［12］。双酰胺类杀虫剂是继新烟碱类杀虫剂之后，广受市场关注的一类杀虫产品，现已登记上市的双酰胺类杀虫剂有9种，分别是氟苯虫酰胺、氯氟氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、四氯虫酰胺、环溴虫酰胺、四唑虫酰胺、硫虫酰胺和溴虫氟苯双酰胺［13］。新烟碱类和双酰胺类杀虫剂都是目前市面上流行的可以防治温室白粉虱的2类重要产品，但随着单剂的使用，已有部分温室白粉虱种群对其产生了一定抗性［9］。

为了检测新烟碱类和双酰胺类杀虫剂对温室白粉虱是否具有联合协同防效，从而增强二者的毒力，同时减缓温室白粉虱的抗性产生，本研究将新烟碱类杀虫剂啶虫脒与双酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺复配，通过共毒系数法和共毒因子法对其联合毒力进行评价，以期为温室白粉虱的田间有效化学防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试虫源 温室白粉虱成虫采集自湖北省武汉市东西湖区蔬菜大棚种植的番茄植株上，由湖北省生物农药工程中心在实验室温室中利用本氏烟草（Nicotianabenthamiana）植株作为宿主扩繁培养，培养室温度为25℃，湿度为60%，光周期明暗比为16 h∶8 h。随机挑取初羽化的成虫供试。

1.1.2 供试药剂 6%啶虫脒微乳剂，由河南勇冠乔迪农业科技有限公司生产；10%溴氰虫酰胺，由美国富美实公司生产。

1.2 方法

1.2.1 毒力测定 首先将啶虫脒和溴氰虫酰胺的药品单剂分别用无菌水稀释配制成梯度浓度的溶液，使其浓度分别为1 200、600、300、150 mg/L，再将2种杀虫剂1∶1复配，用无菌水稀释配制成相同梯度浓度的溶液，将2 mL的各药液添加到6孔板中备用，以无菌水作为对照。

参考农药室内对粉虱类害虫活性生测标准的琼脂保湿浸液法［14］并加以改进，取内径24 mm，内高30 mm的单端开口亚克力管作为养虫管，管内加入3 mL的2%水琼脂，利用打孔器在烟草叶上打孔以制备直径为24 mm的叶碟，将叶碟浸入6孔板中的药液中15 s后取出，自然晾干叶片。待水琼脂冷却后将叶碟背面向上贴到琼脂上，确保叶碟完全覆盖琼脂，以避免温室白粉虱接触到琼脂而影响白粉虱的存活。之后将装有20～25头温室白粉虱成虫的指形管打开，将温室白粉虱轻轻驱赶到养虫管中，后将养虫管开口用黑色纱布包裹封闭，将养虫管开口向下（温室白粉虱习惯在叶背面定栖），倒置于光照培养箱中。光照培养箱温度为25℃，湿度为60%，光周期明暗比为16 h∶8 h，24 h后统计各处理组中温室白粉虱的死亡数，每个处理设置4组重复。

1.2.2 共毒因子和共毒系数的测定 根据Mansour等［15］提出的共毒因子法定性分析啶虫脒和溴氰虫酰胺1∶1复配的共毒效果。以300 mg/L复配药剂的生测结果作为混剂观察死亡率，利用之前单剂生测绘制出的回归曲线，分别计算150 mg/L啶虫脒和150 mg/L溴氰虫酰胺所对应的单剂理论死亡率a和b，进而得到300 mg/L复配药剂的理论死亡率为（a+b），之后计算共毒因子，公式如下。

当共毒因子＞20时，认为2种单剂复配具有增效作用；当-20≤共毒因子≤20时，认为是相加作用；当共毒因子＜-20时，认为是拮抗作用。

根据孙云沛共毒系数法［16］定量分析2种杀虫剂的共毒效果。根据单剂和复配药剂的生测结果计算出毒力回归方程，分别计算出啶虫脒、溴氰虫酰胺和二者1∶1复配药剂的致死中浓度（LC50），分别计算相对毒力指数和共毒系数，计算公式如下。

当共毒系数＞120时，认为2种单剂复配具有增效作用；当80≤共毒系数≤120时，认为是相加作用；当共毒系数＜80时，认为是拮抗作用。

1.3 数据分析

统计养虫管中温室白粉虱的死亡数和总虫数，计算死亡率，利用Abbott’s公式计算校正死亡率。

利用Microsoft Excel 365软件对数据进行记录、计算，并采用SPSS 20软件对数据进行回归分析，得出毒力回归方程、致死中浓度及其95%置信区间等数据。

2 结果与分析

2.1 啶虫脒、溴氰虫酰胺以及二者复配药剂对温室白粉虱的毒力测定

利用改良的琼脂保湿浸液法，检测了啶虫脒和溴氰虫酰胺单剂对温室白粉虱的毒力，结果如图1A、图1B所示，在处理24 h后，啶虫脒和溴氰虫酰胺处理组中的温室白粉虱的死亡率随着药剂浓度的增大而升高，表明这2种杀虫剂对本研究扩繁的温室白粉虱具有毒杀活性。之后将2种杀虫剂按1∶1的比例复配后进行毒力测定，发现复配药剂也同样对温室白粉虱具有毒杀活性（图1C）。3种药剂的毒力测定结果也同样证明了本研究基于琼脂保湿浸液法改良的生物测定方法行之有效。

图1 啶虫脒、溴氰虫酰胺以及二者复配药剂对温室白粉虱的毒杀活性

2.2 共毒因子法分析啶虫脒和溴氰虫酰胺复配对温室白粉虱的联合毒力

啶虫脒和溴氰虫酰胺复配对温室白粉虱的共毒因子测定结果如表1所示，以300 mg/L的复配药剂为观察对象，其中包括了150 mg/L的啶虫脒和150 mg/L的溴氰虫酰胺，根据之前单剂的毒力测定结果，采用SPSS20软件绘制回归曲线，将150 mg/L的浓度代入回归曲线计算出啶虫脒和溴氰虫酰胺的单剂死亡率，分别为11.68%和20.81%，因此预期死亡率为二者相加的数值32.49%；而复配药剂实际生物测定死亡率为45.15%，计算出共毒因子为38.97，表明啶虫脒和溴氰虫酰胺1∶1复配对温室白粉虱具有协同增效作用。

表1 2种药剂复配对温室白粉虱成虫的共毒因子

2.3 共毒系数法分析啶虫脒和溴氰虫酰胺复配对温室白粉虱的联合毒力

在共毒因子法分析的基础上，进一步通过共毒系数法分析啶虫脒和溴氰虫酰胺复配对温室白粉虱毒杀活性的增效作用。由表2可知，啶虫脒和溴氰虫酰胺单剂对温室白粉虱的致死中浓度分别为813.94、650.51 mg/L，而二者1∶1复配药剂对温室白粉虱的LC50为380.33 mg/L，以啶虫脒作为标准药剂，计算出复配药剂的理论毒力指数为112.56，而实测毒力指数为214.01，因此可以得出2种杀虫剂复配的共毒系数为190.13，表明啶虫脒和溴氰虫酰胺1∶1复配对温室白粉虱具有较强增效作用。

表2 两种药剂复配对温室白粉虱成虫的共毒系数

3 小结与讨论

本研究结果表明，新烟碱类杀虫剂啶虫脒和双酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺复配使用对温室白粉虱具有较高的毒杀活性，通过共毒因子法和共毒系数法分析发现，二者具有协同增效作用。该结果将为温室白粉虱的田间防治提供科学依据，有助于提高现有杀虫剂防效，减少农药用量，同时延缓害虫抗药性的产生。

啶虫脒和溴氰虫酰胺二者复配对温室白粉虱的协同增效毒力可能是由于这2类杀虫剂毒杀昆虫的作用机制不同所导致。新烟碱类杀虫剂通过选择性控制昆虫的烟碱乙酰胆碱酯酶受体（nAChRs）来麻痹昆虫中枢神经系统从而导致昆虫死亡［17］；而双酰胺类杀虫剂的作用机制根据化学结构的不同主要分为2种类型，其中邻苯二甲酰胺双酰胺类杀虫剂（如氟苯虫酰胺）和邻甲酰胺基苯甲酰胺（硫代）双酰胺类杀虫剂（如溴氰虫酰胺）是通过激活昆虫的鱼尼丁受体来发挥杀虫作用［18-20］，而间甲酰胺基苯甲酰胺双酰胺类杀虫剂（如溴虫氟苯双酰胺）是通过抑制昆虫的γ-氨基丁酸受体来杀虫的［21，22］。由于啶虫脒和溴氰虫酰胺毒杀温室白粉虱的分子靶标和作用通路不同，因此二者共同作用时不存在竞争拮抗作用。本研究结果将为后续筛选更多用于防治温室白粉虱的复配药剂提供参考思路。

目前业界评估复配药剂联合毒力的方法主要有共毒因子法和共毒系数法2种。其中共毒系数法的本质是以致死中浓度作为计算目标，以一种单剂作为标准药剂，将其他单剂和复配药剂的致死中浓度数值，也就是绝对毒力，转换为同一参考系下的相对毒力，再根据复配比例计算出复配药剂的理论毒力，并与实际测得的毒力进行比较；而共毒因子法则是直接用死亡率进行计算比较，当复配药剂的实测死亡率＞期望死亡率＋期望死亡率×20%时，才认为复配药剂具有显著的增效作用。共毒系数法的计算中忽略了客观存在的试验误差区间，在使用共毒系数判断复配药剂的联合毒力时可能会出现偏差；而共毒因子法的计算中虽然考虑了误差区间，但由于其只使用了一种浓度下的死亡率数据进行分析，其分析结果也存在一定的局限性。这2种方法各有利弊，将二者有机结合可以更准确地评价复配药剂的联合毒力［23］。本研究使用了2种方法评价了啶虫脒和溴氰虫酰胺的联合毒力，明确了2种杀虫剂复配对温室白粉虱具有协同增效毒力。

在本研究中，只测定了啶虫脒和溴氰虫酰胺1∶1复配后对温室白粉虱的活性，后续将测试更多的复配比例，从中筛选出二者复配使用的最佳比例，并在此基础上开展田间药效试验，确定复配药剂对温室白粉虱的防效，从而切实地减少田间杀虫剂的用量。同时，针对温室白粉虱易产生抗药性这一防治难点，还应结合其他防治手段，如轮作、黄板物理诱杀［24］、释放生物天敌丽蚜小蜂（Encarsiaformosa）［25］等，对温室白粉虱开展综合防治措施。