唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻的毒殺活性和行為的影響

黃詩悠　陳慧雅　馬千里　王勇慶　張志祥

摘要：采用水試管喂毒法，研究了唑蟲酰胺對紅火蟻（Solenopsis invicta Buren）工蟻行為的影響。5、10 和20 mg/L唑蟲酰胺處理10 h后，紅火蟻小型工蟻死亡率分別為58.3%、97.5%和83.3%，顯著高于對照組10%的死亡率，紅火蟻中型死亡率分別為51.7%、86.7%和60.0%，顯著高于對照組3.3%的死亡率。0、5、10、20 mg/L唑蟲酰胺處理10 h后，紅火蟻小型工蟻行走率分別為93.3%、31.7%、0、3.3%，抓附率分別為93.3%、21.7%、0、3.3%，爬桿率分別為93.3%、21.7%、0、3.3%;紅火蟻中型工蟻行走率分別為96.7%、63.3%、8.3%、31.7%，抓附率分別為96.7%、46.7%、5.0%、20.0%，爬桿率分別為96.7%、55.0%、5.0%、26.7%。

關鍵詞：唑蟲酰胺;紅火蟻（Solenopsis invicta Buren）;行為影響;防治

中圖分類號：S482.3? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）02-0093-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.02.019? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（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

紅火蟻（Solenopsis invicta Buren）屬于膜翅目（Hymenoptera），蟻科（Formicdae），切葉蟻亞科（Mymicinae），火蟻屬（Solenopsis）[1]，原產于南美洲巴拉那河流域的巴西、巴拉圭和阿根廷一帶[2]，容易隨著外來物品如苗木進行遠距離運輸或動物甚至人體攜帶入境[3]，自20世紀30年代首次報道入侵美國以來，每年以近200 km的速度擴散[4]，并于2005年傳入中國大陸，對農業生態環境和公共安全造成嚴重危害，被農業部緊急確定為進境檢疫性有害生物和全國植物檢疫性有害生物[5]。目前對紅火蟻的防治主要采用化學防治[6]，研究殺蟲劑對紅火蟻工蟻的毒力和行為影響具有重要意義。唑蟲酰胺是原日本三菱化學公司開發的新型吡唑雜環類殺蟲殺螨劑，其主要影響是阻礙線粒體代謝系統中的電子傳達系統復合體[7]，且因為它具有良好的抑食性[8]，昆蟲誤食后不能為自身提供和儲存能量，對鱗翅目、半翅目、甲蟲目、膜翅目、薊馬以及螨類均有效，并且具有一定的觸殺作用[8]。唑蟲酰胺懸浮劑對柑橘木虱、茶小綠葉蟬和小菜蛾等具有良好的防治效果[9-11]。鮮有研究報道唑蟲酰胺對紅火蟻毒力和行為的影響。采用水試管法[12]研究了唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻毒殺活性及行走、攀附和爬桿等能力的影響，為科學使用唑蟲酰胺防治紅火蟻提供技術支持。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 試驗藥劑? 95%唑蟲酰胺原藥，揚州優諾化學品有限公司生產。

1.1.2? 紅火蟻的采集和飼養? 紅火蟻于2018年7月在華南農業大學采集，并用邊緣抹有滑石粉的大塑料桶帶回實驗室放置7 d，然后采用水滴法讓紅火蟻逃出土層，并用小紗網將紅火蟻轉移至涂有聚四氯乙烯的塑料箱中培養。塑料箱中放置人工蟻巢、水試管、火腿腸，并置于黑暗環境中。養蟲室中溫度為（26±2） ℃，濕度為70%±10%。在養蟲室飼養7 d后，采集頭寬為（0.70±0.05） mm的小型紅火蟻，以及頭寬為（0.80±0.05） mm的中型紅火蟻進行試驗。

1.2? 方法

1.2.1? 唑蟲酰胺溶液配制? 采用丙酮溶解唑蟲酰胺原藥，用丙酮+水+乳化劑稀釋成5、10、20 mg/L唑蟲酰胺溶液，其中，丙酮含量為0.1%，乳化劑含量為0.4%，對照組為0.1%丙酮溶液+0.4%乳化劑。

1.2.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻的毒殺活性? 參照曾鑫年等[13]的方法，采用水試管喂毒法，將對照丙酮溶液和藥液分別加入容量為1.5 mL的離心管內，并用脫脂棉堵住管口，令液體不流出但令脫脂棉濕潤。在干燥的塑料杯內側距離杯口2.5 cm處涂抹一層聚四氯乙烯乳液，待乳液干燥后，每個杯子接入20頭大小一致的紅火蟻工蟻，饑餓處理5 h后，將水試管和適量新鮮火腿腸分別放入對應的塑料杯中。處理完畢后，將塑料杯置于養蟲室，處理2、4、6、8、10 h后記錄工蟻死亡情況，并計算死亡率。

1.2.3? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻行走率的影響? 紅火蟻的處理方法同“1.2.2”。每個塑料杯接入200頭大小一致的紅火蟻工蟻。處理2、4、6、8、10 h后，記錄工蟻行走情況。將紅火蟻置于白紙上，若紅火蟻能行走5 s不跌倒，則認為其具有行走能力。行走率計算公式：行走率=具行走能力工蟻數/處理后活工蟻總數×100%。

1.2.4? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻抓附能力的影響? 紅火蟻的處理方法同“1.2.2”。參照Suarez等[14]的方法，每2、4、6、8、10 h將工蟻挑入另一干凈的塑料杯中，輕輕振動杯子令紅火蟻分散在杯底后，在桌面放置白紙，倒轉杯子，使杯口朝下，記錄3 s后掉在白紙上紅火蟻的數量，處理完畢后，將工蟻置于原對應塑料杯中。抓附率計算公式：抓附率=未下落工蟻數/處理后活工蟻總數×100%。

1.2.5? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻爬桿能力的影響? 紅火蟻的處理方法同“1.2.2”。參照周藝凡等[6]的方法。處理2、4、6、8、10 h后，用削尖光滑的細簽輕觸蟲體，若紅火蟻能順著竹竿，向上爬行3 cm以上，則認為其有爬桿能力。爬桿率計算公式：爬桿率=爬桿工蟻數/處理后活工蟻總數×100%。

1.3? 數據分析

采用Excel 2016對所得數據進行標準誤差分析，再利用SPSS對紅火蟻工蟻的毒殺能力、行走能力、抓附能力、爬桿能力在α=0.05的水平下進行方差分析。

2? 結果與分析

2.1? 毒殺活性

2.1.1? 唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻的毒殺活性? 采用水試管法，測定了唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻的毒殺活性，結果見圖1。由圖1可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻具有良好的毒殺活性，隨著時間延長毒殺活性逐漸提高。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，小型工蟻死亡率分別為0、0、8.3%、21.7%、58.3%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻死亡率分別為0、12.5%、70.0%、82.5%、97.5%;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻死亡率分別為0、3.3%、28.3%、73.3%、83.3%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組小型工蟻死亡率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理4～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對小型工蟻的毒殺活性顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量毒殺活性低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.1.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻的毒殺活性? 采用水試管法，測定了唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻的毒殺活性，結果見圖2。由圖2可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻具有良好的毒殺活性，隨著時間延長毒殺活性逐漸提高。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，中型工蟻死亡率分別為0、1.7%、5.0%、20.0%、51.7%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻死亡率分別為1.7%、8.3%、30.0%、48.3%、86.7%;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻死亡率分別為0、3.3%、11.7%、25.0%、60.0%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組中型工蟻死亡率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理4～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對中型工蟻的毒殺活性顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量毒殺活性低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻行走率的影響

2.2.1? 唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻行走率的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻行走率的影響，結果見圖3。由圖3可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，行走率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，小型工蟻行走率分別為100%、98.3%、88.3%、66.7%、31.7%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻行走率分別為81.7%、42.5%、7.5%、0、0;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻行走率分別為100%、90.0%、75.0%、15.0%、3.3%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組小型工蟻行走率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理2～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對小型工蟻行走率的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對行走能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.2.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻行走率的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻行走率的影響，結果見圖4。由圖4可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，行走率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，中型工蟻行走率分別為98.3%、95.0%、91.7%、71.7%、63.3%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻行走率分別為95.0%、75.0%、53.3%、28.3%、8.3%;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻行走率分別為100%、86.7%、81.7%、56.7%、31.7%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組中型工蟻行走率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理4～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對中型工蟻行走能力的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對行走能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.3? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻抓附能力的影響

2.3.1? 唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻抓附能力的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻抓附率的影響，結果見圖5。由圖5可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，抓附率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，小型工蟻抓附率分別為100%、98.3%、86.7%、63.3%、21.7%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻抓附率分別為70%、42.5%、2.5%、0、0;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻抓附率分別為100%、60.0%、30.0%、18.3%、3.3%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組小型工蟻抓附率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理2～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對小型工蟻抓附能力的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對抓附能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.3.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻抓附能力的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻抓附率的影響，結果見圖6。由圖6可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，抓附率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，中型工蟻抓附率分別為100%、98.3%、96.7%、70.0%、46.7%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻抓附率分別為95.0%、63.3%、38.3%、18.3%、5.0%;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻抓附率分別為100%、88.3%、65.0%、48.3%、20.0%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理8、10 h后，處理組中型工蟻抓附率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理2～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對中型工蟻的抓附能力的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對抓附能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.4? 唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻爬桿能力的影響

2.4.1? 唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻爬桿能力的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻爬桿率的影響，結果見圖7。由圖7可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻小型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，爬桿率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，小型工蟻爬桿率分別為100%、98.3%、86.7%、63.3%、21.7%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，小型工蟻爬桿率分別為97.5%、52.5%、12.5%、0、0;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，分別為100%、73.3%、50.0%、13.3%、3.3%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理6、8、10 h后，處理組小型工蟻爬桿率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理2～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對小型工蟻爬桿能力的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對爬桿能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

2.4.2? 唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻爬桿能力的影響? 采用水試管法測定唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻爬桿率的影響，結果見圖8。由圖8可以看出，唑蟲酰胺對紅火蟻中型工蟻具有較大的影響，隨著時間的延長，爬桿率逐漸降低。5 mg/L唑蟲酰胺處理2、4、6、8、10 h后，中型工蟻爬桿率分別為100%、98.3%、95.0%、73.3%、55.0%;10 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻爬桿率分別為95.0%、56.7%、43.3%、21.7%、5.0%;20 mg/L唑蟲酰胺處理后，中型工蟻爬桿率分別為100%、81.7%、65.0%、50.0%、26.7%;5～20 mg/L唑蟲酰胺處理8、10 h后，處理組中型工蟻爬桿率與對照組差異顯著（P<0.05）。處理4～10 h后，10 mg/L唑蟲酰胺對小型工蟻爬桿能力的影響顯著高于20 mg/L，呈現出高劑量對爬桿能力影響低于低劑量的反常現象，這可能是抑食活性導致高劑量下藥劑攝入量降低的結果。

3? 討論

本研究表明，在試驗劑量下唑蟲酰胺對紅火蟻工蟻具有良好的毒殺活性，對工蟻的行走能力、抓附能力、爬桿能力具有顯著的影響。

在試驗中，5 mg/L唑蟲酰胺的毒殺活性低于10 mg/L，但20 mg/L唑蟲酰胺的毒殺活性低于10 mg/L。唑蟲酰胺具有抑食作用[8]，高劑量下的抑食作用降低了工蟻對唑蟲酰胺的攝入，開始試驗時，紅火蟻饑餓處理后，短時間內，抑食現象不明顯，劑量與效應倒掛現象不明顯，隨著時間的延長，倒掛現象會逐漸表現出來。但在自然情況下，紅火蟻蟻巢若在短時間內發生大量工蟻死亡，紅火蟻便會遷移蟻巢，這樣不能對紅火蟻造成有效防治且會造成紅火蟻的擴散，致使紅火蟻災害加劇，由此可以推斷5～10 mg/L的唑蟲酰胺，既不會因為劑量過小導致防治效果不明顯，又不易因為劑量太大造成紅火蟻的擴散，對紅火蟻進行防治的效果較好。

唑蟲酰胺為吡唑雜環類殺蟲劑，主要影響線粒體使昆蟲不能提供和儲存能量[8]，降低了紅火蟻的行走能力、抓附能力、爬桿能力。由于野外的紅火蟻工蟻覓食往往需要跨越各種障礙，比如路邊的一根樹枝、泥濘的土地甚至是小土溝，行走能力、抓附能力、爬桿能力的下降會導致野外覓食的紅火蟻難以跨越這些障礙，嚴重影響紅火蟻的野外生存能力，從而降低紅火蟻的生存能力。在試驗中，10 mg/L唑蟲酰胺處理紅火蟻工蟻10 h后基本喪失行動能力，可知唑蟲酰胺對抑制紅火蟻的活動能力具有顯著的效果，10 h后小型紅火蟻全部死亡，中型紅火蟻死亡率亦高達86.7%，表明唑蟲酰胺對紅火蟻的致死性較高，同時具有高效性。

在試驗中，唑蟲酰胺對紅火蟻的行為有較大的影響，其對紅火蟻有較好的防治效果，在紅火蟻的防治上有廣闊的開發前景。

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收稿日期：2019-03-20

基金項目：廣東省自然科學基金項目（2016A030313387）

作者簡介：黃詩悠（1998-），女，廣東江門人，在讀本科生，專業為植物保護，（電話）13632072151（電子信箱）853302453@qq.com;

通信作者，張志祥（1974-），男，教授，博士，（電子信箱）zdsys@scau.edu.cn。