植物源生物农药分散机(我国小菜蛾登记防治杀虫剂产品现状与展望)

Posted 2023-05-30

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植物源生物农药分散机(我国小菜蛾登记防治杀虫剂产品现状与展望)

小菜蛾（Plutella xylostellaL.）是蔬菜上的世界性害虫，在我国主要危害甘蓝、花椰菜、大（小）白菜等十字花科蔬菜作物。目前防治小菜蛾的主要措施有农业、物理、生物和化学措施，尤其是近年来性迷向技术、释放赤眼蜂、应用食诱剂等在控制小菜蛾的发生和危害方面发挥了良好的作用，但化学防治仍然是控制小菜蛾的最有效的应急措施。

1953年Ankersmit首次报道小菜蛾对滴滴涕产生抗性以来，目前已发现对50种以上的杀虫剂产生了不同程度的抗药性，包括有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、苏云金杆菌毒素蛋白、阿维菌素、昆虫生长调节剂类及植物源杀虫剂等广泛种类，有些抗性种群同时对多种类型的杀虫剂产生了抗药性。我国南方省份小菜蛾周年发生，农药使用次数多，小菜蛾抗药性问题更加严重。这也造成了防治小菜蛾的登记杀虫剂数量繁多，甚至带来在生产用药指导中的混乱。

1 已获农药登记的小菜蛾杀虫剂分类情况

截至2021年6月11日，我国登记防治小菜蛾的农药品种共有1,496个。其中，单剂1,055个，占登记总数的70.5%；混剂441个，占登记总数的29.5%。涉及有效成分55个，不含混剂中兼治蚜虫、烟粉虱的吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪和氟啶虫胺腈，主要分为7大类（见表1）。

表1 我国登记防控小菜蛾的农药品种有效成分及配方数量

1.1 生物农药

这类农药有效成分登记共计19个。矿物源类矿物油1个；植物源农药有印楝素、苦参碱、苦参提取物、藜芦碱、鱼藤酮、除虫菊素6个；微生物源活体生物农药细菌类有苏云金杆菌、苏云金杆菌G033A、短稳杆菌3个；真菌类有球孢白僵菌1个；病毒类有小菜蛾颗粒体病毒、甘蓝夜蛾核型多角体病毒、黏虫颗粒体病毒3个；抗生素类有阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（简称甲维盐）、多杀菌素、乙基多杀菌素、依维菌素5个。

登记品种共计1,158个，占登记品种总数的77.4%。其中，单剂795个，混剂363个。单剂中阿维菌素、甲维盐、苏云金杆菌居多，分别为372、245、106个，分别占生物农药登记总数的32.1%、21.2%、9.2%。混剂涉及52个配方组合，混剂中也以阿维菌素、甲维盐居多，分别为271、77个，分别占生物农药登记总数的23.4%、6.6%。混剂中阿维菌素与高效氯氰菊酯、辛硫磷、苏云金杆菌、氟铃脲、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯混配较多，分别为117、41、29、16、13、12个。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐与高效氯氰菊酯、虫螨腈、氟铃脲、灭幼脲混配较多，分别为15、12、9、7个。

生物农药品种虽多，但是，新登记品种结构或活性创新的还是相对比较集中在几个代表性品种。如乙基多杀菌素（有效成分为乙基多杀菌素J和乙基多杀菌素L的混合物）主要作用于烟碱型乙酰胆碱受体和γ-氨基丁酸受体，通过影响害虫的神经系统功能致其死亡。乙基多杀菌素则是通过对多杀菌素J和L的鼠李糖的3位甲基进行乙基化和5、6位双键的还原，进而获得的广谱新杀虫剂，2012年美国杜邦公司（现科迪华）在我国取得原药登记，2017年40%氟虫·乙多素WG首次登记防治甘蓝小菜蛾。苏云金杆菌G033A，由中国农业科学院植物保护研究所、武汉科诺生物科技股份有限公司共同研发，是将Cry3Aa7通过电击转化的方法，导入能高产zwittermicin A的B.t.野生菌株G03中，采用不同时空表达的启动子，实现双基因的共表达高毒力的双价基因工程菌。32000 IU/mL苏云杆菌G033A WP于2017年首次登记甘蓝小菜蛾。短稳杆菌是我国科学家发现的一种对鳞翅目害虫有杀虫活性的细菌杀虫剂，10亿孢子/mL短稳杆菌SC于2013年首次登记于防治十字花科蔬菜小菜蛾。0.5%苦参提取物SL，湖北省天门斯普林植物保护公司于2021年首次登记于甘蓝小菜蛾。

1.2 昆虫生长调节剂

这类农药有效成分登记共计11个，登记品种182个，占登记品种总数的12.2%。其中单剂86个，混剂96个，混剂涉及配方组合27个。登记数量最多的氟铃脲，达80个，其中单剂32个，混剂48个，以与阿维菌素、甲维盐、辛硫磷、高效氯氰菊酯配比居多，分别达16、9、12、9个；其次是丁醚脲和氟啶脲，登记数量分别达47、25个。昆虫生长调节剂根据其化学结构以及作用方式的差异可分为几丁质合成抑制剂、蜕皮激素类似物和保幼激素类似物等3类。登记防治小菜蛾苯甲酰脲类的有氟铃脲、丁醚脲、氟啶脲、杀铃脲、虱螨脲、灭幼脲、氟酰脲。保幼激素类似物商品化品种较少，如吡丙醚，能抑制胚胎发育变态与成虫的形成，抑制害虫咽侧体活性并干扰蜕皮激素的生物合成。蜕皮激素类似物主要为双酰肼类化合物，如虫酰肼、甲氧虫酰肼。此外，三氟甲吡醚的杀虫机理尚不明确。这类杀虫剂主要在小菜蛾幼虫初龄期使用，以保证防效。

1.3 酰胺类

这类农药有效成分登记共计4个。登记品种13个，其中单剂8个，混剂5个，占登记品种总数的0.9%，混剂涉及配方组合3个。双酰胺类杀虫剂的特征化学结构为2个特征基团（酰胺基或氨酰基）位于同一苯环上的不同位置，即邻位、间位和对位。氟苯虫酰胺属于邻苯二甲酰胺类，氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺属于邻甲酰氨基苯甲酰胺类，溴虫氟苯双酰胺属于间苯二甲酰胺类。

这类药剂是进入本世纪以来发展起来的，氟苯虫酰胺是第一个作用于鱼尼丁受体的农药品种，由日本农药公司和拜耳公司联合开发。溴氰虫酰胺是杜邦公司继氯虫苯甲酰胺后开发的第2代鱼尼丁受体抑制剂类杀虫剂，国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）将鱼尼丁受体调节剂归为第28组，而溴虫氟苯双酰胺则归类为第30组。100 g/L溴虫氟苯双酰胺SC于2020年在我国首次登记防治甘蓝、白菜小菜蛾。

1.4 拟除虫菊酯类

这类农药有效成分登记共计10个：高效氯氰菊酯、氯氰菊酯、顺式氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲氰菊酯，溴氰菊酯、醚菊酯、氯菊酯、联苯菊酯、氰戊菊酯。登记品种292个，占登记品种总数的19.5%。其中单剂88个，混剂204个，混剂涉及配方21个。登记数量最多的高效氯氰菊酯，达201个，其中单剂53个，混剂148个。拟除虫菊酯杀虫剂是上个世纪研发登记较多的杀虫剂种类，在小菜蛾防治中新登记药种以复配制剂为主，以与阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐配比最多，分别达117、15个，其次高效氯氟氰菊酯，达40个，混剂以与阿维菌素配比最多，达13个。拟除虫菊酯类杀虫剂独特的昆虫电压门控型钠离子通道活性，对害虫产生快速击倒作用，但是，也易产生抗性，这是混配制剂增多的重要原因。

1.5 有机磷类

这类农药有效成分登记共计4个：丙溴磷、辛硫磷、敌敌畏、马拉硫磷。登记品种87个，占登记品种总数的5.8%，其中单剂7个，混剂80个，混剂涉及配方13个，登记数量最多的是辛硫磷，达67个，均为混剂，以与阿维菌素、氟铃脲配比最多，分别达41、12个，其次是丙溴磷，达15个。这类杀虫剂是继有机氯杀虫剂之后开发的品种，其杀虫机制和对哺乳动物毒性机制存在相似性。因此，有机磷农药对环境和哺乳动物毒性较大，随着农产品质量安全要求的严格，有机磷在蔬菜上的开发应用不断减少。

1.6 沙蚕毒素类

这类农药有效成分登记共计2个：杀虫单、杀螟丹。登记品种5个，占登记品种总数的0.3%，其中单剂2个，混剂3个，混剂涉及配方2个。沙蚕毒素类是上世纪60年代开发兴起的有机合成仿生杀虫剂，这类药剂有独特的杀虫机制。但是，新的高活性结构成分研发少，新登记品种缺乏。

1.7 其他类

这类农药有效成分登记共计5个：虫螨腈、茚虫威、氰氟虫腙、唑虫酰胺、丁虫腈。这类药剂主要是一些新型结构杀虫剂，目前代表性品种较少，但是，常常具有独特的活性和作用机制。

虫螨腈，又名溴虫腈，登记品种69个，占登记品种总数的4.6%，其中单剂28个，混剂41个，以与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、茚虫威混配居多，分别为12、10个。这种作用于昆虫体内细胞的线粒体的吡咯类化合物是由美国氰胺公司从链霉菌毒素中分离合成。

茚虫威登记品种53个，占登记品种总数的3.5%，其中单剂32个，混剂21个，以与虫螨腈混配居多，达10个。这是第一个导致害虫神经冲动传导电阻增大的恶二嗪类杀虫剂，对害虫神经麻痹作用快，但是小菜蛾对茚虫威的抗性也比较明显，导致混用产品的开发量较多。

氰氟虫腙登记品种11个，其中单剂5个，混剂6个。氰氟虫腙独特钠通道阻断作用机制，与目前市场上的杀虫剂无交互抗性。

唑虫酰胺登记品种2个，单、混剂各1个。在我国于2009年获得首次登记。唑虫酰胺是日本三菱化学1988年开发的杀虫剂，通过抑制NADH脱氢酶，抑制昆虫线粒体电子传递，杀虫迅速，但是不具备内吸传导性。

丁虫腈是原大连瑞泽农药股份有限公司研发的氟虫腈的衍生物，登记品种1个。该产品能有效阻塞昆虫中枢神经系统的γ-氨基丁酸调节的氯离子通道，干扰昆虫中枢神经系统，活性和氟虫腈有相似性。

2 即将获得农药登记的小菜蛾杀虫剂产品

目前这类正在进行登记的农药有效成分登记共计3个。硫虫酰胺是青岛科技大学自主创制的邻甲酰胺基苯甲酰胺类化合物，是鱼尼丁受体变构调节剂。对小菜蛾活性高，持效较长。二氯噻吡嘧啶为美国杜邦公司研发介离子/两性离子类杀虫剂，作用于烟碱乙酰胆碱受体，但与其他新烟碱类杀虫剂作用机理不同，是抑制烟碱乙酰胆碱受体，杀虫谱广。氟噁唑酰胺是日本日产化学株式会社研发的异噁唑啉类杀虫剂，属于γ-氨基丁酸门控氯离子通道别构调节剂，对同类作用机制杀虫剂的交互抗性需要加强防范。

3 小菜蛾登记杀虫剂的农药剂型和毒性分析

目前，登记的小菜蛾防治药剂剂型有13种（见表2），登记剂型数量排名前6位的分别是乳油、悬浮剂、可湿性粉剂、微乳剂、水分散粒剂、水乳剂等。其中乳油制剂占54.0%，这种剂型对控制溶剂污染不利。在登记的杀虫剂中，低毒品种1,191个，占登记总数的79.6%；微毒35个，占2.3%；中等毒270个，占18.0%。

表2 防治小菜蛾登记农药剂型统计

4 我国小菜蛾防治药剂研发应用存在主要问题与展望

分析我国登记防治小菜蛾的农药有效成分不难发现，我国登记小菜蛾的防治药剂品种同质化严重。仅阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐单剂及其混剂登记数量达965个，占登记品种总数的64.5%。阿维菌素和甲维盐制剂产品的毒性低，且易降解，满足了近年对农药低毒低残留的要求。但是这种有效成分杀虫剂的各种复配制剂的开发，对这类作用机制农药的抗药性形成有利，而对抗性治理无益，加之，这2种有效成分复配制剂的配比也相当混乱，数量最多的阿维·高氯就有17个不同的配比。另一方面，新的杀虫有效成分登记少，近5年来登记用于防治小菜蛾新有效成分只有苏云金杆菌G033A、乙基多杀菌素、氟酰脲、溴虫氟苯双酰胺、唑虫酰胺5个。这对小菜蛾这种常见害虫的防治明显不够。此外，登记产品的环保剂型少，如前所述，在登记的13种剂型中，乳油、可湿性粉剂占登记品种总量的63.6%。而登记的其他作物害虫杀虫剂品种的乳油和可湿性粉剂只占42.1%。

针对我国小菜蛾的害虫防治及抗性治理，我国目前已登记农药品种需要进行系统梳理和分析，部分虽然登记但实际应用已经很少的品种，如部分有机磷类、拟除虫菊酯类、沙蚕毒素类等单剂及其复配剂生产企业应逐步淘汰生产和退出登记。另一方面，要加强新的有效成分的研发和创制，加快新高活性结构成分创新，如间二酰胺类杀虫剂的速效性和持效性优于虫螨腈和阿维菌素，异噁唑虫酰胺类新型活性杀虫剂对小菜蛾不仅致死率高，而且可以和多种杀虫剂混配使用，防治小菜蛾的效果也很好，这对抗性治理也有益处。此外要加大环境友好型的新剂型研制。

针对我国害虫防治药剂的品种结构和生防发展，我国小菜蛾的防治药剂还要加大生物防治药种的登记和应用。尽管我国登记的生物农药品种和有效含量多，但同质化也比较严重。农村农业部2020年3月制定了《我国生物农药登记有效成分清单（2020版）》（征求意见稿），共有微生物农药有效成分47个、生物化学农药有效成分28个、植物源农药有效成分26个，合计有效成分只有101个。在小菜蛾防治应用上，辣椒碱、桉油精、苏云金芽孢杆菌NBIV-330、苏云金芽孢杆菌KN11、苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒、棉铃虫核型多角体病毒、去甲斑蝥素、天维菌素、多拉菌素、银杏酚酸与印楝素、鱼藤酮与印楝素、苏云金杆菌与球孢白僵菌、甜菜夜蛾核型多角体病毒与苏云金杆菌、多杀霉素与苏云金杆菌、印楝素与多杀菌素、阿维菌素与多杀霉素、阿维菌素与乙基多杀菌素、球孢白僵菌与氯虫苯甲酰胺、球孢白僵菌与虫酰肼等单用或混配室内外对小菜蛾均有较好的防治效果。但是，生物农药制剂也存在货架期短和防效不稳定等问题，而且生物农药通常对施药技术要求更加严格，需要加大应用技术服务指导。为促进、推动我国小菜蛾防控的快速发展，实现蔬菜上农药减量使用，确保蔬菜品质安全和环境安全发挥更大作用。

作者：张玉1，陈永明2，王苹3，刘媛4，孙晓明4，刘贤金4（1.江苏省盐城市大丰区植物保护站；2.江苏省盐城市植物保护站；3.江苏省盐城市亭湖区植保植检站；4.江苏省农业科学研究院）