国内辛硫磷的应用研究进展

2021-12-10秦明岗来有鹏

青海农林科技 2021年4期

秦明岗，来有鹏

(1.青海大学，青海西宁 810000；2.省部共建三江源生态和高原农牧业国家重点实验室，青海西宁 810016；3.青海省农业有害生物综合治理重点实验室，青海西宁 810016；4.青海省农林科学院，青海西宁 810016)

辛硫磷具有杀虫谱广、使用简便、制造成本低等特性，广泛用于人类生活的各个方面，涉及农业、工业、卫生等。本文就辛硫磷的化学生物学特性、有害生物防治中的应用、抗药性、生态毒理、残留检测等的研究进展，进行了述评，旨在为其高效使用提供基础。

1 辛硫磷的化学生物学特性

辛硫磷(Phoxim)，又名肟硫磷、倍腈松、倍氰松、腈肟磷、拜辛松，化学名：Ο-α-氰基亚苯基氨基-Ο，Ο-二乙基硫代磷酸酯，是一种的高效、低毒、低残留广谱有机磷农药，易光解，在无光照条件下残效期长。不溶于水，溶于丙酮、芳烃等化合物[1]。

辛硫磷杀虫谱广，击倒力强，以触杀和胃毒作用为主，无内吸作用，对鳞翅目幼虫很有效。辛硫磷经过昆虫呼吸、取食、接触等方式进人昆虫体内之后，首先经过氧化和水解两种方式生物转化；氧化使毒性增强，氧化为毒性较大的对氧磷；水解可使毒性降低，被磷酸醋酶水解而失去作用[2]。

2 辛硫磷的有害生物防治应用

辛硫磷适合于防治地下害虫。对为害花生、小麦、水稻、棉花、玉米、果树、蔬菜、桑、茶等作物的多种鳞翅目害虫的幼虫有良好的作用效果，对虫卵也有一定的杀伤作用，也用于防治仓库和卫生害虫。

2.1 防治地下害虫

一般辛硫磷单剂对地下害虫，如：蛴螬、地老虎和蝼蛄等，有很好的防治效果，生产上使用剂型以颗粒剂为主。5%辛硫磷颗粒剂以75kg/hm2的浓度撒施于蔗株基部，施药2.5个月后对卵圆鳃金龟(HolotrichiaovataChang)和大头霉鳃金龟(MicrotrichiacephalotesBurmeister)幼虫的防效为57.43%[3]。30%辛硫磷微囊悬浮剂用量为13.5kg/hm2，于花生播种时直接喷雾穴施，施药1个月后对蛴螬的防治效果是95.6%；将药液喷施在花生苗茎基部土壤后(浓度13.5kg/hm2)对蛴螬的防治效果是82.2%[4-5]。以3%辛硫磷·凹凸棒颗粒剂105kg/hm2的浓度，在胡萝卜播种前于地表撒施，采收期时对小地老虎(AgrotisypsilonRottemberg)的防效为84.5%[6]。3%辛硫磷颗粒剂以24.0kg/hm2的浓度于甘薯播种时与细沙混匀、撒施，收获时对甘薯地下害虫有蛴螬、地老虎和蝼蛄等的防效为59.53%[7]。

另外，辛硫磷与其他农药或物质混配后对地下害虫也有较好的防效。如：用6%毒死蜱·辛硫磷颗粒剂，以30kg/hm2的浓度土壤处理，对马铃薯地下害虫蛴螬、蝼蛄、金针虫的防效达76.48%[8]。

2.2 防治其他害虫

50%辛硫磷EC1000-2000倍液喷施于已发育二天的棉铃虫卵，抑制孵化率在90%以上，但对当天产的卵毒杀效果较差。每公顷用1125-1500g，喷药后24h后棉铃虫幼虫死亡率达9%-10%。50%辛硫磷50倍液防治三龄以上棉铃虫幼虫及小灰象鼻虫，防效达100%[9]。用辛硫磷2000倍药液防治刺蛾科(3-4龄)效果为91.30%，防治卷叶蛾科(4-5龄)效果为92.68%，防治避债蛾科(1-2龄)效果为96.72%，防治八角丁(2-3龄)效果为97.36%，用辛硫磷1250倍药液防治桑毛虫(2-3龄)效果为97.60%[10]。5%辛硫磷乳剂加适量水稀释，再加10余倍的细土拌匀，每公顷施3750g、7500g、11250g毒土对出土的苹果桃小食心虫幼虫毒杀率达99.6%-100%[11]。

辛硫磷对粮食贮存期间的玉米象和赤拟谷盗触杀效果很高[12]。辛硫磷还可用于防治大蒜根蛆和绿豆象[13-14]。

3 辛硫磷抗性研究

3.1 对辛硫磷产生抗药性的昆虫种类

由于辛硫磷的不合理使用，导致国内部分害虫对其产生抗药性。已有报道9种鳞翅目、2种双翅目、4种同翅目、1种鞘翅目和1种蜱螨目的害虫对辛硫磷有抗性，如：棉铃虫(Helicoverpaarmigera)[15-18]、甜菜夜蛾(Spodopteraexigua)[19-21]、小菜蛾(Plutellaxylostella)[22-23]、亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)[24]、桑螟(Diaphaniapyloalis)[25]、家蚕(Bombyxmori)[26]、野桑蚕(Bombyxmandarina)[27]、蓖麻蚕(Philosamiacynthiaricini)[28]、茶尺蠖(Ectropisobliquahypulina)[29]、韭菜迟眼蕈蚊(Bradysiaodoriphaga)[30]、家蝇(Muscadomestica)[31-32]、桃蚜(Myzuspersicae)[33]、豇豆蚜[34]、西花蓟马(Frankliniellaoccidentalis)[35]、烟粉虱(Bemisiatabaci)[36]、桔全爪螨(Panonychuscitri)[37]、玉米象(Sitophiluszeamais)[38]。

3.2 辛硫磷抗性机理

3.2.1 抗性风险

西花蓟马抗辛硫磷种群对辛硫磷与毒死蜱、高效氯氟氰菊酯和灭多威存在中等水平的交互抗性，对溴虫腈、吡虫啉甲维盐和多杀菌素存在低水平交互抗性，对啶虫脒和阿维菌素不存在交互抗性[35]。棉铃虫对辛硫磷产生高水平抗性后对灭多威具有比较明显的交互抗性，对灭多威和硫丹有中等水平交互抗性，对久效磷具有一定程度交互抗性，对甲基对硫磷和丙溴磷只有较低水平的交互抗性[18、39]。

3.2.2 靶标抗性

抗辛硫磷小菜蛾选育至12代后抗性品系乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)活性均显著高于敏感品系。在抗性选育过程中，小菜蛾 AChE酶活性增长迅速，其比活力由 F0的0.035μmol/L·mg·min上升为F12的0.209μmol /L·mg·min[23]。

3.2.3 代谢抗性

桔全爪螨抗性品系多功能氧化酶的活性、比活力和米氏常数(Km) 均显著高于敏感品系。辛硫磷对敏感品系体内微粒体混合功能氧化酶(micrososmal mixed function oxidase,MFO)的抑制效果显著强于抗性品系，且MFO活性抑制率与药剂抑制浓度之间呈显著的线性关系[37]。棉铃虫抗性品系对辛硫磷的抗性中起重要作用，酯酶和多功能氧化酶解毒作用增强是该抗性品系对不同类型药剂产生交互抗性的重要原因[18]。

3.2.4 其他抗药机理

昆虫对辛硫磷的抗药性与性别有关系，如：各龄雄蚕个体对辛硫磷的LC50均高于雌性个体，1-5龄的雄蚕 LC50分别为：407.811、1291.245、2046.462、3376.183、5428.747mg /L，分别是雌蚕的1.03、1.14、1.05、1.05、1.07倍[40]。

4 辛硫磷生态毒理研究

4.1 对微生物的毒性

土壤微生物是土壤生态系中的主要组成部分，也是土壤肥力的一个重要指标。安全性评价认为辛硫磷及其辛硫磷·甲氰菊酯混剂对土壤微生物均属于低毒级或无实际危害级农药[41]。

辛硫磷对细菌种群数量及优势细菌生长速率的影响表现为明显的刺激效应，且随加药质量分数的提高刺激效应越明显，而且对种群数量的刺激效应随加药时间延长趋势越明显；对放线菌种群数量的影响表现为抑制效应，且随药剂质量分数的提高抑制效应越明显；对真菌种群数量及优势真菌生长速率的影响也表现为抑制效应，且随药剂质量分数的提高和加药时间的延长抑制效应越明显[42]。

4.2 对有益生物的毒性

农药对蚯蚓的毒性，是评价农药对生态系统环境安全性的一个重要指标。辛硫磷对赤子爱胜蚯蚓(Eiseniafoelida)和自然蚯蚓的毒性均属于中毒级[43-44]。蜜蜂作为有益于人类的非靶标生物，在农药的开发与应用时，评价对蜜蜂的安全性是必需的。辛硫磷摄入法对蜜蜂的 LC50为6.928μg/mL；辛硫磷、甲氰菊酯混合剂为4.786μg/ mL。甲氰菊酯和辛硫磷混用后对蜜蜂的毒性变化规律为相加作用[45]。

农药作为一类常见的环境污染物，是水域环境安全评价的重要监测对象，同时，其对水生经济生物的影响是生态毒理研究的重要内容之一[46-48]。蜱螨类是土壤生物的优势类群，对辛硫磷农药较敏感。随着农药浓度的增加，螨类数量逐渐减少。随季节变化，其数量有波动[49]。

5 辛硫磷残留检测方法的研究

对辛硫磷残留的分析方法多种多样，既有仪器法，也有酶抑制法。仪器分析技术主要有：高效液相色谱法、毛细管短柱气相色谱法、液相色谱—串联质谱法、气相色谱法、近红外光谱分析技术、荧光光谱法、单扫描示波极谱法、生物传感器法。例如：利用硅胶作为待测样品吸附剂的预处理方法，可以有效降低近红外光谱分析技术的检测限度，在农药残留等低含量样品检测中有实际应用价值[50]。采用离线固相萃取(SPE)富集—高效液相色谱(HPLC)分离和紫外分光光度法检测水中甲基对硫磷、对硫磷和辛硫磷3种有机磷农药[51]。以乙腈为萃取溶剂，萃取净化，采用短毛细管柱、气相色谱火焰光度法同时测定了油桃、大白菜、芹菜、甘蓝等几种水果、蔬菜中的辛硫磷与杀螟硫磷、水胺硫磷、倍硫磷农药残留。能满足常规检测及农产品安全分析测定要求[52]。试样用环己烷—乙酸乙酯提取，经凝胶色谱净化，用甲醇—水定容，供液相色谱—质谱/质谱仪测定和确证，外标法定量[53-54]。辛硫磷经碱解后，用单扫描示波极谱法。0-1.6μg/mL范围内辛硫磷浓度与峰电流呈线性关系，波形清晰，重现性好，本法快速、简便、灵敏度好，可用于蔬菜、水果、粮食中残余辛硫磷农药的测定[55-58]。