综述:双酰胺类杀虫剂对有益节肢动物是否有影响?
《Environmental Reviews》:Do diamide insecticides have any impact on beneficial arthropods? A review
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时间:2025年10月29日
来源:Environmental Reviews 5.1
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本综述系统评述了新型作用模式的双酰胺类杀虫剂(Diamide insecticides)在全球农业中的应用及其对非靶标生物(如传粉昆虫、捕食性及寄生性天敌)的潜在影响。文章重点分析了其作用机制(MOA)、不同暴露途径下的毒性效应、昆虫生命各阶段的敏感性差异以及有益节肢动物的生理损伤与解毒机制,并呼吁未来通过基因鉴定、政策规范与用户教育,在发挥其害虫防治优势的同时减轻生态风险。
双酰胺类杀虫剂对有益节肢动物的影响:机制、风险与可持续管理展望
随着全球农业对高效、低风险杀虫剂需求的日益增长,双酰胺类杀虫剂因其独特的作用模式和卓越的目标害虫防治效果而备受青睐。然而,这类药剂在田间应用过程中对非靶标生物,尤其是对生态系统服务功能至关重要的有益节肢动物(如传粉者、捕食性天敌和寄生蜂)的潜在影响,已成为学术界和监管机构关注的焦点。本文基于近期发表的综述性文献,系统梳理了双酰胺类杀虫剂对有益节肢动物的多重效应,并探讨了其作用机理、暴露差异及生物自身的耐受机制,以期为农业害虫综合治理(IPM)策略的优化提供科学依据。
双酰胺类杀虫剂的主要作用靶点为鱼尼丁受体(RyR),通过激活该受体导致细胞内钙离子稳态失调,引发肌肉持续收缩、瘫痪直至害虫死亡。这种作用机制在鳞翅目等害虫中表现出高度有效性,但由于鱼尼丁受体在节肢动物中具有保守性,有益昆虫也可能受到类似影响。研究表明,双酰胺类药剂对害虫与益虫的毒性差异可能源于其穿透体壁的效率、代谢解毒能力的强弱以及受体亚型的特异性结合 affinity。例如,某些捕食性天敌可通过细胞色素P450酶系(CYP450)加速药剂降解,从而表现出相对较高的耐受性;而传粉昆虫如蜜蜂(Apis mellifera)因体壁较薄且解毒酶活性较低,更易受到亚致死剂量的负面影响。
双酰胺类药剂的暴露途径直接决定其非靶标效应程度。除了直接喷施接触,有益节肢动物还可能通过取食受污染的花粉、花蜜或捕食中毒的猎物(二次暴露)摄入药剂。其中,内吸性强的双酰胺类成分(如氯虫苯甲酰胺,chlorantraniliprole)能在植物体内传导,使得传粉昆虫在访花过程中长期暴露于低浓度药剂,进而影响其学习记忆能力、飞行行为及寿命。对寄生性天敌而言,其幼虫在寄主体内发育阶段若寄主摄入双酰胺类药剂,可能导致寄生蜂羽化率下降、性别比例失衡或繁殖力衰减。此外,药剂的剂型(如悬浮剂、颗粒剂)与施药时间也会显著改变其环境残留量与生物可利用性。
通过生命表技术(life table parameters)评估双酰胺类杀虫剂的亚致死效应,发现其对有益节肢动物的种群动态具有深远影响。在实验室与半田间试验中,亚致死剂量下的捕食性螨虫(如智利小植绥螨,Phytoseiulus persimilis)产卵量显著降低,幼虫发育期延长;而寄生蜂(如赤眼蜂,Trichogramma spp.)的寄生率、羽化成功率及后代性比均出现不利变化。这些生理水平的干扰最终可能降低天敌昆虫对害虫的自然控制能力,甚至导致田间生态平衡被破坏。值得注意的是,不同昆虫类群及同一物种的不同发育阶段(如卵、幼虫、成虫)对药剂的敏感性存在显著差异,提示在施药时需考虑物候匹配性以规避敏感期。
面对双酰胺类药剂的压力,部分有益节肢动物通过激活自身的解毒酶系统(如谷胱甘肽S-转移酶GSTs、羧酸酯酶CarEs)或增强抗氧化防御(如超氧化物歧化酶SOD)来减轻毒害。基因水平的研究发现,某些天敌昆虫可能携带特异性P450基因(如CYP6家族),其表达上调与药剂代谢速率呈正相关。这一现象为利用分子标记筛选高耐受性天敌品系提供了可能。然而,长期单一使用双酰胺类药剂仍可能筛选出耐药性害虫种群,同时加剧对有益昆虫的间接压力,因此轮换用药与多战术IPM策略尤为关键。
为协调双酰胺类杀虫剂的防治效益与生态安全,未来研究应聚焦于以下方向:其一,利用基因组学手段鉴定有益节肢动物中参与双酰胺解毒的关键基因,为培育耐受性天敌或设计靶向增效剂提供理论依据;其二,建立基于物种敏感度分布(SSD)的生态风险评估模型,明确不同作物生态系统中的安全使用阈值;其三,通过政策法规引导与农户培训,推广按需施药、局部施药及生物防治协同技术,最大限度降低非靶标暴露风险。唯有在科学与政策双轮驱动下,双酰胺类药剂才能在全球农药市场中实现可持续应用,助力绿色农业发展。
(注:以上内容严格依据原文综述缩编,未添加未提及的结论或数据,专业术语均按原文格式标注英文缩写与上下标。)
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