唑虫酰胺对红火蚁工蚁的毒杀活性和行为的影响
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摘要：采用水试管喂毒法，研究了唑虫酰胺对红火蚁（Solenopsis invicta Buren）工蚁行为的影响。5、10 和20 mg/L唑虫酰胺处理10 h后，红火蚁小型工蚁死亡率分别为58.3%、97.5%和83.3%，显著高于对照组10%的死亡率，红火蚁中型死亡率分别为51.7%、86.7%和60.0%，显著高于对照组3.3%的死亡率。0、5、10、20 mg/L唑虫酰胺处理10 h后，红火蚁小型工蚁行走率分别为93.3%、31.7%、0、3.3%，抓附率分别为93.3%、21.7%、0、3.3%，爬杆率分别为93.3%、21.7%、0、3.3%;红火蚁中型工蚁行走率分别为96.7%、63.3%、8.3%、31.7%，抓附率分别为96.7%、46.7%、5.0%、20.0%，爬杆率分别为96.7%、55.0%、5.0%、26.7%。
关键词：唑虫酰胺;红火蚁（Solenopsis invicta Buren）;行为影响;防治
中图分类号：S482.3 文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2020）02-0093-05
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.02.019 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of tolfenpyrad on toxicity and behavior of Solenopsis invicta worker ants
HUANG Shi-you，CHEN Hui-ya，MA Qian-li，WANG Yong-qing，ZHANG Zhi-xiang
（Key Laboratory of Natural Pesticide and Chemical Biology，Ministry of Education/College of Agriculture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China）
Abstract： The effects of tolfenpyrad on the behavior of worker ants of Solenopsis invicta Buren were studied by using water tube to feed poison method. After 10 h treatment with 5， 10 and 20 mg/L tolfenpyrad， respectively， the mortality rate of the small worker ants was 58.3%， 97.5% and 83.3%， much higher than that of the control group with only 10% of the mortality rate. The medium mortality rate of red fire ants was 51.7%， 86.7% and 60.0%， respectively， which was significantly higher than that of the control group with 3.3%. After 10 h treatment of 0， 5， 10 and 20 mg/L， the walking rates of small red imported fire ants was 93.3%， 31.7%， 0， 3.3%， the grasping rate was 93.3%， 21.7%， 0， 3.3%， and the climbing rate was 93.3%， 21.7%， 0， 3.3%， respectively. The walking rate of red fire ants was 96.7%， 63.3%， 8.3% and 31.7%， the grasping rate was 96.7%， 46.7%， 5.0% and 20.0%， and the climbing rate was 96.7%， 55.0%， 5.0% and 26.7%， respectively.
Key words： tolfenpyrad; Solenopsis invicta Buren; behavioral impact; control
紅火蚁（Solenopsis invicta Buren）属于膜翅目（Hymenoptera），蚁科（Formicdae），切叶蚁亚科（Mymicinae），火蚁属（Solenopsis）[1]，原产于南美洲巴拉那河流域的巴西、巴拉圭和阿根廷一带[2]，容易随着外来物品如苗木进行远距离运输或动物甚至人体携带入境[3]，自20世纪30年代首次报道入侵美国以来，每年以近200 km的速度扩散[4]，并于2005年传入中国大陆，对农业生态环境和公共安全造成严重危害，被农业部紧急确定为进境检疫性有害生物和全国植物检疫性有害生物[5]。目前对红火蚁的防治主要采用化学防治[6]，研究杀虫剂对红火蚁工蚁的毒力和行为影响具有重要意义。唑虫酰胺是原日本三菱化学公司开发的新型吡唑杂环类杀虫杀螨剂，其主要影响是阻碍线粒体代谢系统中的电子传达系统复合体[7]，且因为它具有良好的抑食性[8]，昆虫误食后不能为自身提供和储存能量，对鳞翅目、半翅目、甲虫目、膜翅目、蓟马以及螨类均有效，并且具有一定的触杀作用[8]。唑虫酰胺悬浮剂对柑橘木虱、茶小绿叶蝉和小菜蛾等具有良好的防治效果[9-11]。鲜有研究报道唑虫酰胺对红火蚁毒力和行为的影响。采用水试管法[12]研究了唑虫酰胺对红火蚁工蚁毒杀活性及行走、攀附和爬杆等能力的影响，为科学使用唑虫酰胺防治红火蚁提供技术支持。 1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验药剂 95%唑虫酰胺原药，扬州优诺化学品有限公司生产。
1.1.2 红火蚁的采集和饲养 红火蚁于2018年7月在华南农业大学采集，并用边缘抹有滑石粉的大塑料桶带回实验室放置7 d，然后采用水滴法让红火蚁逃出土层，并用小纱网将红火蚁转移至涂有聚四氯乙烯的塑料箱中培养。塑料箱中放置人工蚁巢、水试管、火腿肠，并置于黑暗环境中。养虫室中温度为（26±2） ℃，湿度为70%±10%。在养虫室饲养7 d后，采集头宽为（0.70±0.05） mm的小型红火蚁，以及头宽为（0.80±0.05） mm的中型红火蚁进行试验。
1.2 方法
1.2.1 唑虫酰胺溶液配制 采用丙酮溶解唑虫酰胺原药，用丙酮+水+乳化剂稀释成5、10、20 mg/L唑虫酰胺溶液，其中，丙酮含量为0.1%，乳化剂含量为0.4%，对照组为0.1%丙酮溶液+0.4%乳化剂。
1.2.2 唑蟲酰胺对红火蚁的毒杀活性 参照曾鑫年等[13]的方法，采用水试管喂毒法，将对照丙酮溶液和药液分别加入容量为1.5 mL的离心管内，并用脱脂棉堵住管口，令液体不流出但令脱脂棉湿润。在干燥的塑料杯内侧距离杯口2.5 cm处涂抹一层聚四氯乙烯乳液，待乳液干燥后，每个杯子接入20头大小一致的红火蚁工蚁，饥饿处理5 h后，将水试管和适量新鲜火腿肠分别放入对应的塑料杯中。处理完毕后，将塑料杯置于养虫室，处理2、4、6、8、10 h后记录工蚁死亡情况，并计算死亡率。
1.2.3 唑虫酰胺对红火蚁工蚁行走率的影响 红火蚁的处理方法同“1.2.2”。每个塑料杯接入200头大小一致的红火蚁工蚁。处理2、4、6、8、10 h后，记录工蚁行走情况。将红火蚁置于白纸上，若红火蚁能行走5 s不跌倒，则认为其具有行走能力。行走率计算公式：行走率=具行走能力工蚁数/处理后活工蚁总数×100%。
1.2.4 唑虫酰胺对红火蚁工蚁抓附能力的影响 红火蚁的处理方法同“1.2.2”。参照Suarez等[14]的方法，每2、4、6、8、10 h将工蚁挑入另一干净的塑料杯中，轻轻振动杯子令红火蚁分散在杯底后，在桌面放置白纸，倒转杯子，使杯口朝下，记录3 s后掉在白纸上红火蚁的数量，处理完毕后，将工蚁置于原对应塑料杯中。抓附率计算公式：抓附率=未下落工蚁数/处理后活工蚁总数×100%。
1.2.5 唑虫酰胺对红火蚁工蚁爬杆能力的影响 红火蚁的处理方法同“1.2.2”。参照周艺凡等[6]的方法。处理2、4、6、8、10 h后，用削尖光滑的细签轻触虫体，若红火蚁能顺着竹竿，向上爬行3 cm以上，则认为其有爬杆能力。爬杆率计算公式：爬杆率=爬杆工蚁数/处理后活工蚁总数×100%。
1.3 数据分析
采用Excel 2016对所得数据进行标准误差分析，再利用SPSS对红火蚁工蚁的毒杀能力、行走能力、抓附能力、爬杆能力在α=0.05的水平下进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 毒杀活性
2.1.1 唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁的毒杀活性 采用水试管法，测定了唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁的毒杀活性，结果见图1。由图1可以看出，唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁具有良好的毒杀活性，随着时间延长毒杀活性逐渐提高。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，小型工蚁死亡率分别为0、0、8.3%、21.7%、58.3%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁死亡率分别为0、12.5%、70.0%、82.5%、97.5%;20 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁死亡率分别为0、3.3%、28.3%、73.3%、83.3%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组小型工蚁死亡率与对照组差异显著（P<0.05）。处理4～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对小型工蚁的毒杀活性显著高于20 mg/L，呈现出高剂量毒杀活性低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.1.2 唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁的毒杀活性 采用水试管法，测定了唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁的毒杀活性，结果见图2。由图2可以看出，唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁具有良好的毒杀活性，随着时间延长毒杀活性逐渐提高。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，中型工蚁死亡率分别为0、1.7%、5.0%、20.0%、51.7%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁死亡率分别为1.7%、8.3%、30.0%、48.3%、86.7%;20 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁死亡率分别为0、3.3%、11.7%、25.0%、60.0%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组中型工蚁死亡率与对照组差异显著（P<0.05）。处理4～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对中型工蚁的毒杀活性显著高于20 mg/L，呈现出高剂量毒杀活性低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.2 唑虫酰胺对红火蚁工蚁行走率的影响
2.2.1 唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁行走率的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁行走率的影响，结果见图3。由图3可以看出，唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，行走率逐渐降低。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，小型工蚁行走率分别为100%、98.3%、88.3%、66.7%、31.7%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁行走率分别为81.7%、42.5%、7.5%、0、0;20 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁行走率分别为100%、90.0%、75.0%、15.0%、3.3%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组小型工蚁行走率与对照组差异显著（P<0.05）。处理2～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对小型工蚁行走率的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对行走能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。 2.2.2 唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁行走率的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁行走率的影响，结果见图4。由图4可以看出，唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，行走率逐渐降低。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，中型工蚁行走率分别为98.3%、95.0%、91.7%、71.7%、63.3%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁行走率分别为95.0%、75.0%、53.3%、28.3%、8.3%;20 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁行走率分别为100%、86.7%、81.7%、56.7%、31.7%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组中型工蚁行走率与对照组差异显著（P<0.05）。处理4～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对中型工蚁行走能力的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对行走能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.3 唑虫酰胺对红火蚁工蚁抓附能力的影响
2.3.1 唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁抓附能力的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁抓附率的影响，结果见图5。由图5可以看出，唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，抓附率逐渐降低。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，小型工蚁抓附率分别为100%、98.3%、86.7%、63.3%、21.7%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁抓附率分别为70%、42.5%、2.5%、0、0;20 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁抓附率分别为100%、60.0%、30.0%、18.3%、3.3%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组小型工蚁抓附率与对照组差异显著（P<0.05）。处理2～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对小型工蚁抓附能力的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对抓附能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.3.2 唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁抓附能力的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁抓附率的影响，结果见图6。由图6可以看出，唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，抓附率逐渐降低。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，中型工蚁抓附率分别为100%、98.3%、96.7%、70.0%、46.7%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁抓附率分别为95.0%、63.3%、38.3%、18.3%、5.0%;20 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁抓附率分别为100%、88.3%、65.0%、48.3%、20.0%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理8、10 h后，处理组中型工蚁抓附率与对照组差异显著（P<0.05）。处理2～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对中型工蚁的抓附能力的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对抓附能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.4 唑虫酰胺对红火蚁工蚁爬杆能力的影响
2.4.1 唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁爬杆能力的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁爬杆率的影响，结果见图7。由图7可以看出，唑虫酰胺对红火蚁小型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，爬杆率逐渐降低。5 mg/L唑蟲酰胺处理2、4、6、8、10 h后，小型工蚁爬杆率分别为100%、98.3%、86.7%、63.3%、21.7%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，小型工蚁爬杆率分别为97.5%、52.5%、12.5%、0、0;20 mg/L唑虫酰胺处理后，分别为100%、73.3%、50.0%、13.3%、3.3%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理6、8、10 h后，处理组小型工蚁爬杆率与对照组差异显著（P<0.05）。处理2～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对小型工蚁爬杆能力的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对爬杆能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
2.4.2 唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁爬杆能力的影响 采用水试管法测定唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁爬杆率的影响，结果见图8。由图8可以看出，唑虫酰胺对红火蚁中型工蚁具有较大的影响，随着时间的延长，爬杆率逐渐降低。5 mg/L唑虫酰胺处理2、4、6、8、10 h后，中型工蚁爬杆率分别为100%、98.3%、95.0%、73.3%、55.0%;10 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁爬杆率分别为95.0%、56.7%、43.3%、21.7%、5.0%;20 mg/L唑虫酰胺处理后，中型工蚁爬杆率分别为100%、81.7%、65.0%、50.0%、26.7%;5～20 mg/L唑虫酰胺处理8、10 h后，处理组中型工蚁爬杆率与对照组差异显著（P<0.05）。处理4～10 h后，10 mg/L唑虫酰胺对小型工蚁爬杆能力的影响显著高于20 mg/L，呈现出高剂量对爬杆能力影响低于低剂量的反常现象，这可能是抑食活性导致高剂量下药剂摄入量降低的结果。
3 讨论
本研究表明，在试验剂量下唑虫酰胺对红火蚁工蚁具有良好的毒杀活性，对工蚁的行走能力、抓附能力、爬杆能力具有显著的影响。
在试验中，5 mg/L唑虫酰胺的毒杀活性低于10 mg/L，但20 mg/L唑虫酰胺的毒杀活性低于10 mg/L。唑虫酰胺具有抑食作用[8]，高剂量下的抑食作用降低了工蚁对唑虫酰胺的摄入，开始试验时，红火蚁饥饿处理后，短时间内，抑食现象不明显，剂量与效应倒挂现象不明显，随着时间的延长，倒挂现象会逐渐表现出来。但在自然情况下，红火蚁蚁巢若在短时间内发生大量工蚁死亡，红火蚁便会迁移蚁巢，这样不能对红火蚁造成有效防治且会造成红火蚁的扩散，致使红火蚁灾害加剧，由此可以推断5～10 mg/L的唑虫酰胺，既不会因为剂量过小导致防治效果不明显，又不易因为剂量太大造成红火蚁的扩散，对红火蚁进行防治的效果较好。 唑虫酰胺为吡唑杂环类杀虫剂，主要影响线粒体使昆虫不能提供和储存能量[8]，降低了红火蚁的行走能力、抓附能力、爬杆能力。由于野外的红火蚁工蚁觅食往往需要跨越各种障碍，比如路边的一根树枝、泥泞的土地甚至是小土沟，行走能力、抓附能力、爬杆能力的下降会导致野外觅食的红火蚁难以跨越这些障碍，严重影响红火蚁的野外生存能力，从而降低红火蚁的生存能力。在试验中，10 mg/L唑虫酰胺处理红火蚁工蚁10 h后基本丧失行动能力，可知唑虫酰胺对抑制红火蚁的活动能力具有显著的效果，10 h后小型红火蚁全部死亡，中型红火蚁死亡率亦高达86.7%，表明唑虫酰胺对红火蚁的致死性较高，同时具有高效性。
在试验中，唑虫酰胺对红火蚁的行为有较大的影响，其对红火蚁有较好的防治效果，在红火蚁的防治上有广阔的开发前景。
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收稿日期：2019-03-20
基金项目：广东省自然科学基金项目（2016A030313387）
作者簡介：黄诗悠（1998-），女，广东江门人，在读本科生，专业为植物保护，（电话）13632072151（电子信箱）853302453@qq.com;
通信作者，张志祥（1974-），男，教授，博士，（电子信箱）zdsys@scau.edu.cn。
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