丙硫克百威的生物活性及其对几种植物害虫的防治

丙硫克百威的生物活性及其对几种植物害虫的防治

丙醇酸苯基（bole）的商品名是安可卡隆。化学名称为n-[2，3-二羟基-2，2-二甲基苯基-7-基氧基（甲基）-丙烯酸乙烯酸酯。结构形式为：。丙硫克百威属于氨基甲酸酯类有机农药,是通过在克百威(Carbofuran,化学名称为3,3-二氢2,2-二甲基-7-苯并呋喃基-甲基氨基甲酸酯)分子中引入硫原子而形成的亚磺酰基衍生物,系克百威的低毒化产品之一.它既保持了克百威优良的杀虫活性,又降低了对哺乳动物的毒性,是日本大化学株式会社(OtsukaChemicalsCo.Ltd.)开发的一种新型高效、广谱性、内吸性杀虫剂.作为有机氯农药的取代品种,用于防治水稻、棉花、玉米、果树、甜菜等作物的害虫.由于丙硫克百威农药对鱼类的毒性较高,且在环境中容易降解成一些活性有毒物,因而对丙硫克百威的生物活性及其环境毒理研究受到广泛关注.1丙硫酸酯的生物活性和疗效1.1对黑尾叶青树的效果丙硫克百威对防治鞘翅目、双翅目和缨翅目昆虫效果较好,并对一些已对常用药剂产生抗性的昆虫(如小菜蛾)也有很高的活性.据报道,将丙硫克百威与叶蝉散或速灭威以1∶1(重量比)混合使用,可明显地提高对抗性黑尾叶蝉的防治效果.丙硫克百威对大多数害虫均有极好的杀虫活性.以不同的施药方式(土壤施用或叶面施用丙硫克百威颗粒或液剂),对光蝉科的害虫防治都有较好效果.温室盆栽和田间试验表明,在几种氨基甲酸酯类杀虫剂的杀虫活性比较中,丙硫克百威对稻大白叶蝉、稻褐飞虱LD50值较克百威、灭多威、残杀威等杀虫活性均较高;根施丙硫克百威对稻褐飞虱有较高致死率.为了利用和开发新的高效低毒农药,农药科学工作者在丙硫克百威分子上进一步引进支链和硫原子,既可使丙硫克百威低毒化,又保持了丙硫克百威的杀虫活性.还将丙硫克百威的环裂解,联上氧原子,再形成环,研制出一种非萜烯类超高效型氨基甲酸酯杀虫剂.1.2葱体对苹果蛛的防治效果丙硫克百威已在多种作物上施用,对于防治水稻稻水象甲LissorhoptrusoryzophilusKusch,蓟马BaliothripsbiformisBagn,钻心虫Tryporyzaincertulas,铁线虫MelanotustamsugensisBates,棉蚜AphisgossypiiGlover,玉米食根虫MelanotuscommunisGyllenhal,葱蝇Hylemiaantiqua,小菜蛾PlutellamaculipennisCurtis,苹果蛾CydiapomonellaL,尺蠖EctropisobliquahypulinaWehrili等均有效果[6,7,8,9,10,11,12,13].有人将5%的丙硫克百威喷到水稻秧苗上,可防治稻水象甲食根幼虫和食叶成虫的危害,施药后持效期大于52d.1982年,日本研究人员将5%丙硫克百威,5%克百威,5%乙酰甲胺磷颗粒剂施于甘蓝植株周围土壤来防治小菜蛾,试验表明,丙硫克百威和克百威的防治效果相当,较乙酰甲胺磷的持效期长.意大利研究人员将5%丙硫克百威沟施发芽种子或玉米苗周围土壤来防治金针虫,结果对植株的损害较小,玉米的相对产量提高较大.在对苹果蛾的防治效果试验中,喷施40%丙硫克百威乳剂,该虫对苹果危害率降至0.22%.用40%丙硫克百威可湿粉剂对洋葱种进行包衣处理后播种,可有效地防治葱蝇,而且可提高洋葱产量.中国学者分别在山西平遥和新降两县用20%丙硫克百威乳剂进行防治棉蚜的试验结果表明,用500,700倍液施用后3d防效均达80%以上,500,750,1000倍液施用后7d的防效均达90%以上,其中500,750倍液的防效高达96%以上,显著高于甲氰菊酯乳剂2000倍液70%的防效.田间施用以750～1000倍液为宜.2丙硫酸巴比的分解和残余2.1克百威的获得丙硫克百威在哺乳动物体内与蝇体内的代谢不同.在蝇体内可生成毒性更高的物质(如图1),从而提高了农药的选择性.丙硫克百威是一种内吸性农药,施于叶面或土壤后,能渗入植物组织或被植物吸收并在植物体内传输.丙硫克百威在农作物中的代谢已有不少研究,结果表明,丙硫克百威在棉花、大豆和谷物类3种作物中的代谢行为相似,首先是丙硫克百威分子中N—S键断裂,生成克百威,在施药后1～7d积累量较高;而后很快生成3-羟基克百威,施药后8～30d积累量较高.Val.E.Clay等曾对14C标记的丙硫克百威的代谢机制进行了研究,认为丙硫克百威在消解过程中,一部分随雨水淋溶、植物吸收、蒸发等逸失,另一部分转化成克百威,而后是克百威的水解、氧化、环断裂等.丙硫克百威及其代谢物在棉籽、稻米、稻秆中降解和残留,也有相似的规律,从而有人归纳出丙硫克百威在植物体内的代谢途径(图2).在代谢过程中,丙硫克百威分子上N—S键的氧化、水解和结合是丙硫克百威在植物体内代谢的主要生化反应.丙硫克百威的代谢物除了克百威,3-羟基克百威外,还有很多如3-C=O-CF,N-CH2OH-CF,3-C=O-N-CH2OH-CF3-OH-N-CH2OH-CF,3-OH-NH2-CF和一些未知物[9,16,20,21,22,23,24].2.2生物酶在丙硫克百威微生物降解中,主要微生物为苹果干腐病极毛杆菌、茄病镰刀菌、土翅霉、粉红胶霉、毛霉属和青霉属等.丙硫克百威的光化学降解主要是光分解.2.3不同土壤气候对丙硫克百威代谢的影响丙硫克百威在土壤中降解为克百威和3-羟基克百威等,因此研究丙硫克百威在环境中的残留时,应同时考虑丙硫克百威、克百威和3-羟基克百威.中国学者对丙硫克百威在棉田土壤中消解动态的研究结果表明,不同土壤气候条件降解速率不同,半衰期也不一样;施用后30d以内,丙硫克百威代谢为化学反应,与土壤中微生物关系不大,而且消解很快;3-羟基克百威为丙硫克百威的第二代谢物,而且水溶性较强,容易随地下水流失.对于活性代谢物克百威,3-羟基克百威,3-酮基克百威,,在湿润土壤中的降解速度比干土快,但机理尚不很清楚,有待进一步研究.到目前为止,对丙硫克百威在土壤中降解及其残留研究较少.鉴于丙硫克百威在环境中可代谢为克百威和3-羟基克百威,而克百威在美国某些地方已成为地下水的污染物,因此对丙硫克百威在土壤中降解及其残留研究有重要的意义.3丙硫克百威在不同土壤条件下的吸收、降解和持久研究丙硫克百威作为氨基甲酸酯类农药的第三代产品,由于它的高效低毒,在农业上的应用越来越广.对丙硫克百威在农业生态环境中的潜在污染、滞留、运转和消解过程及其机理的研究,越来越受到环境科学工作者的重视.同时许多国家也加强了对丙硫克百威及其代谢物克百威、3-羟基克百威的环境监测[6,10,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34].如从1998年起,英国已将丙硫克百威列入常年监测的化学农药之一.对于一种新农药,它在不同土壤条件下的吸收、降解和持久性是评价对生态环境影响与危害的一个重要指标,对其在不同土壤条件下的吸收、降解和持久性的研究是推广使用的基础性工作,能为合理安全使用提供科学依据.中国目前正拟应用丙硫克百威这一高效低毒农药,因此,必须对丙硫克百威在不同土壤条件下的吸收、降解及持久性进行研究,包括:丙硫克百威在土壤中的迁移规律、吸附特性、降解速率的研究;影响丙硫克百威在土壤中降解因素的研究;