陳慧雅，黃詩(shī)悠，馬千里，張志祥

（天然農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642）

【研究意義】紅火蟻（Solenopsis invicta Buren）屬膜翅目蟻科切葉蟻亞科火蟻屬，是一種國(guó)際重大危險(xiǎn)性害蟲［1］。2004年，紅火蟻入侵我國(guó)華南地區(qū)，影響到本地生物的多樣性，并給農(nóng)林業(yè)安全、生態(tài)安全帶來極大危害，具有嚴(yán)重的危險(xiǎn)性［2］。廣東地區(qū)是紅火蟻在中國(guó)大陸入侵的首發(fā)地區(qū)，同時(shí)也是紅火蟻入侵歷史較為長(zhǎng)久、危害最嚴(yán)重、分布區(qū)域廣泛的地區(qū)［3］。它危害到人類健康，破壞生態(tài)平衡，損壞公共設(shè)施，影響社會(huì)公共安全，嚴(yán)重時(shí)可危及人類的生命安全，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)方面均造成嚴(yán)重?fù)p失。紅火蟻的體積不特別大，巢內(nèi)紅火蟻絕大多數(shù)個(gè)體都是無生殖能力的工蟻，成熟蟻巢中工蟻的數(shù)量往往可達(dá)20萬～30萬頭，數(shù)量龐大，且工蟻個(gè)體大小分布有較高的多態(tài)性［4-5］。每年的5～10月是紅火蟻發(fā)生的高峰期，紅火蟻主要發(fā)生在田地、荒地、路邊、綠化帶、果園等地方［6］。因此，研究紅火蟻新型有效的化學(xué)防控方法對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類安全等問題具有重大意義。

【前人研究進(jìn)展】氯蟲苯甲酰胺（chlorantraniliprole）是杜邦公司于2007年商品化的新型鄰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑，屬于微毒級(jí)農(nóng)藥［7-8］。目前已登記在水稻、玉米、甘藍(lán)、棉花、馬鈴薯、花椰菜等17種作物上，主要應(yīng)用于防治多種作物上的鱗翅目害蟲，對(duì)其他害蟲也能進(jìn)行有效防治,對(duì)多種鱗翅目害蟲具有高效、長(zhǎng)效及對(duì)環(huán)境、人畜安全的特點(diǎn)［9］。【本研究切入點(diǎn)】氯蟲苯甲酰胺作用方式新穎，其作用方式為通過與魚尼丁受體結(jié)合，激活鈣離子通道，導(dǎo)致內(nèi)部鈣離子無限制地釋放，使得其肌肉細(xì)胞喪失收縮功能，使得肌肉麻痹、活動(dòng)停頓、癱瘓，進(jìn)而使害蟲迅速地停止進(jìn)食、乏力、反胃，直至死亡［10-11］。其對(duì)非靶標(biāo)生物安全性好，與現(xiàn)有殺蟲劑亦不存在交互抗性，能有效地防治對(duì)其他殺蟲劑產(chǎn)生抗性的害蟲，殺蟲持效性良好［12-13］。因此，研究氯蟲苯甲酰胺對(duì)紅火蟻的毒殺活性和行為影響，可以提供新的方法防控紅火蟻。

【擬解決的關(guān)鍵問題】研究了氯蟲苯甲酰胺對(duì)紅火蟻中小型工蟻的毒殺活性以及對(duì)處理后不同時(shí)段中存活的紅火蟻中小型工蟻行走、爬桿、抓附等行為指標(biāo)能力的影響，為藥劑防控紅火蟻提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑95%氯蟲苯甲酰胺原藥，湖北康寶泰精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)。紅火蟻于2018年7月采集于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)［14］。將采集帶土的紅火蟻蟻巢裝在塑料桶中，桶壁已涂上滑石粉，以防止桶中紅火蟻出走。隨后采用滴水緩浸的方法，將紅火蟻誘導(dǎo)出土面，并轉(zhuǎn)移至涂有滑石粉的塑料盒，置于黑暗環(huán)境，以火腿腸水試管飼養(yǎng)，7 d后可供試驗(yàn)使用。養(yǎng)蟲室溫度23～27 ℃，濕度65%～85%。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氯蟲苯甲酰胺配制方法 用少量丙酮溶解氯蟲苯甲酰胺原藥，然后用乳化劑吐溫80+丙酮水溶液將其稀釋成500 mg/L氯蟲苯甲酰胺溶液，其中吐溫80和丙酮的含量為0.1%。再用0.01%吐溫80+0.01%丙酮水溶液稀釋，配制0.5、1、2、4、8、16 mg/L氯蟲苯甲酰胺溶液?？瞻讓?duì)照為0.01%吐溫80+0.01%丙酮水溶液。

1.2.2 氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻毒殺活性的測(cè)定 試驗(yàn)采用水試管喂毒法［15］進(jìn)行氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻毒殺活性的測(cè)定。分別將氯蟲苯甲酰胺溶液或空白對(duì)照加入容量為2 mL的小試管內(nèi)，在試管口塞一團(tuán)棉花，以保證試管中溶液不流出揮發(fā)。將裝溶液的小試管分別放入，干燥的塑料杯(高9 cm，直徑7 cm)，并在杯口至以下5 cm抹上滑石粉。將可供試的正?；钚缘闹行⌒图t火蟻接入塑料杯中，每個(gè)杯子分別接入20頭小型紅火蟻或中型紅火蟻，每個(gè)處理3次重復(fù)。處理后12、24、36、48、60 h觀察結(jié)果，計(jì)算死亡率和校正死亡率。

1.2.3 氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻行走率、爬桿率、抓附率的測(cè)定 紅火蟻處理方法同1.2.2。分別于藥后12、24、36、48、60 h進(jìn)行觀察，每個(gè)時(shí)間段測(cè)定完畢后，將中小型紅火蟻轉(zhuǎn)接回原杯中。行走率、爬桿率、抓附率等僅在活蟲數(shù)大于10頭時(shí)進(jìn)行測(cè)定，以保證測(cè)定結(jié)果的可靠性。

行走率測(cè)定［16］：用竹簽將紅火蟻工蟻挑至白紙上，3 s內(nèi)移動(dòng)3 cm則定為其有行走能力。計(jì)算紅火蟻工蟻行走率。

爬桿率測(cè)定［17］：用細(xì)長(zhǎng)竹簽輕輕接觸塑料杯中的紅火蟻工蟻，使紅火蟻工蟻在竹簽上爬行，可爬行5 cm及以上則定為有爬桿能力。計(jì)算紅火蟻工蟻爬桿率。

抓附率測(cè)定［18］：用竹簽將紅火蟻挑入杯中，輕微震動(dòng)塑料杯使紅火蟻工蟻在杯底處散開，翻轉(zhuǎn)該塑料杯，使塑料杯口垂直向下，3 s后記錄未掉落在白紙上的工蟻則被定為具有抓附能力。計(jì)算紅火蟻工蟻?zhàn)ジ铰省?/p>

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤差分析，利用SPSS對(duì)測(cè)定的紅火蟻中小型工蟻死亡率、行走率、爬桿率、抓附率數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯蟲苯甲酰胺對(duì)紅火蟻工蟻的毒殺活性

試驗(yàn)結(jié)果（表1、表2）表明，氯蟲苯甲酰胺對(duì)紅火蟻工蟻具有較好的毒殺活性，不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型、中型紅火蟻工蟻校正死亡率有顯著影響（F=14.491，P=0.002；F=12.169，P=0.004）。 高 濃 度氯蟲苯甲酰胺處理比低濃度氯蟲苯甲酰胺處理中小型紅火蟻毒殺活性效果更加顯著，氯蟲苯甲酰胺能使中小型紅火蟻存活數(shù)量顯著下降。

表1 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型紅火蟻工蟻的毒殺活性Table 1 Toxic activities of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution against small-sized workers of Solenopsis invicta Buren

表2 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中型紅火蟻工蟻的毒殺活性Table 2 Toxic activities of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution against medium-sized workers of Solenopsis invicta Buren

2.2 氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻行走能力的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表3、表4）表明，氯蟲苯甲酰胺能顯著降低中小型紅火蟻行走能力，且高濃度氯蟲苯甲酰胺處理比低濃度處理行走能力下降更為顯著。處理后36 h內(nèi)，各濃度處理存活紅火蟻數(shù)量均大于10頭。不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型、中型紅火蟻工蟻行走率有顯著影響（F=5.811，P=0.033；F=5.508，P=0.037）。

表3 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型紅火蟻工蟻行走能力的影響Table 3 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on walking ability of small-sized workers of Solenopsis invicta Buren

表4 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中型紅火蟻工蟻行走能力的影響Table 4 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on walking ability of medium-sized workers of Solenopsis invicta Buren

2.3 氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻爬桿能力的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表5、表6）表明，氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中小型紅火蟻爬桿能力有顯著影響，且隨著氯蟲苯甲酰胺處理濃度的增大，對(duì)中小型紅火蟻爬桿率的抑制效果越明顯。處理后36 h內(nèi)，各濃度處理存活紅火蟻數(shù)量均大于10頭。不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型、中型紅火蟻工蟻爬桿率有顯著影響（F=6.265，P=0.028；F=6.167，P=0.029）。

表5 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型紅火蟻工蟻爬桿能力的影響Table 5 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on climbing ability of small-sized workers of Solenopsis invicta Buren

表6 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中型紅火蟻工蟻爬桿能力的影響Table 6 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on climbing ability of medium-sized workers of Solenopsis invicta Buren

2.4 氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻?zhàn)ジ侥芰Φ挠绊?/h3>

試驗(yàn)結(jié)果（表7、表8）表明，氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中小型紅火蟻?zhàn)ジ侥芰τ酗@著影響，且隨著氯蟲苯甲酰胺處理濃度的增大，對(duì)中小型紅火蟻?zhàn)ジ铰实囊种菩Ч矫黠@。處理后36 h內(nèi)，各濃度處理存活紅火蟻數(shù)量均大于10頭。不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型、中型紅火蟻工蟻?zhàn)ジ铰视酗@著影響（F=6.004，P=0.031；F=7.275，P=0.020）。

表7 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)小型紅火蟻工蟻?zhàn)ジ侥芰Φ挠绊慣able 7 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on adhesion ability of small-sized workers of Solenopsis invicta Buren

表8 不同濃度氯蟲苯甲酰胺處理對(duì)中型紅火蟻工蟻?zhàn)ジ侥芰Φ挠绊慣able 8 The effects of different concentrations of chlorantraniliprole aqueous solution on adhesion ability of medium-sized workers of Solenopsis invicta Buren

3 討論

氯蟲苯甲酰胺于2008年在我國(guó)取得臨時(shí)登記，目前已在多種作物上取得正式登記并大量使用［19］。該藥通過破壞昆蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子環(huán)境的穩(wěn)定性以達(dá)到防治害蟲的目的，具有高效、低毒的特點(diǎn)，且持效期長(zhǎng)，可有效防治對(duì)其他殺蟲劑已產(chǎn)生抗性的害蟲［20］。

紅火蟻是一種社會(huì)性昆蟲，也是一種重要的入侵昆蟲，紅火蟻在其蟻巢中的爬行移動(dòng)和在其蟻巢外的生存活動(dòng)中，皆需要較好的行走能力、爬桿能力和抓附能力等行為能力，而這些行為能力對(duì)于紅火蟻的生存和覓食行為具有重大的意義［21］。因此通過研究毒殺紅火蟻及破壞降低其行為能力的思路對(duì)氯蟲苯甲酰胺防控紅火蟻存在重大意義。

試驗(yàn)過程中，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的增加，紅火蟻工蟻停止進(jìn)食的時(shí)間明顯縮短，但均有飲水行為，大部分紅火蟻工蟻聚集在水源處。而在高濃度的氯蟲苯甲酰胺溶液中，存在少量的中小型紅火蟻行為活性有恢復(fù)過來的跡象，有可能與紅火蟻的拒食性有關(guān)，濃度超過了紅火蟻工蟻感知氯蟲苯甲酰胺溶液的臨界劑量，需要進(jìn)一步的研究。

在試驗(yàn)測(cè)定紅火蟻的行為能力時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用竹簽將其從杯中挑起，或放回杯中等行為用力不當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致紅火蟻對(duì)竹簽尖端的攻擊率下降，且存在一定的逃避行為。而當(dāng)氯蟲苯甲酰胺的用藥濃度加大時(shí)，紅火蟻的逃避行為相對(duì)減弱，這可能與紅火蟻的逃避記憶有關(guān)，而氯蟲苯甲酰胺可能對(duì)紅火蟻工蟻的記憶分子存在一定的影響，需要進(jìn)一步的研究。

本研究尚未進(jìn)行相關(guān)的田間試驗(yàn)，相關(guān)的田間試驗(yàn)可使氯蟲苯甲酰胺對(duì)紅火蟻在田間的毒殺活性行為影響更為明確，需要進(jìn)一步的試驗(yàn)。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻毒殺活性良好，可以顯著降低中小型紅火蟻的行走能力、爬桿能力、抓附能力等行為能力。本試驗(yàn)中不同濃度氯蟲苯甲酰胺溶液對(duì)中小型紅火蟻毒殺活性有顯著差異，高濃度明顯比低濃度的氯蟲苯甲酰胺的毒殺活性、行為影響顯著。氯蟲苯甲酰胺對(duì)中小型紅火蟻具有良好的毒殺活性和行為影響能力，在紅火蟻的防控上具有良好的應(yīng)用前景。