新煙堿類農藥是繼有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類殺蟲劑后的新型殺蟲劑,現階段已成為防治刺吸式口器害蟲的主流產品,雖然其抗性及蜂毒問題仍需注意,但其防治效果短時間內無替代產品。當前,新煙堿類殺蟲劑已發展到第三代。
第一代新煙堿類殺蟲劑為氯代煙堿型殺蟲劑。中間體為2-氯-5-氯甲基吡啶,屬于氯代吡啶類。第一代的主要產品包括以下幾類。
一是吡蟲啉。于1991年由拜耳開發,是一種硝基亞甲基類內吸殺蟲劑。作為第一代殺蟲劑的代表,吡蟲啉的出現給世界農業帶來了空前影響。其作用機理特殊,通過與煙堿型乙酰膽堿受體結合,害蟲中樞神經正常傳導受阻,導致其異常興奮而麻痹死亡。主要用于防治刺吸式口器害蟲,對鞘翅目、雙翅目和鱗翅目的某些害蟲也有效。吡蟲啉低毒、低殘留、高效廣譜,與常規殺蟲劑無交互抗性,速效性好,藥后1天即有較高的防效,殘留期長達25天左右。藥效和溫度呈正相關。
二是烯啶蟲胺。屬于煙酰亞胺類,1995年由日本武田開發,具有內吸性、滲透作用、殺蟲譜廣、安全無藥害,可防治刺吸式口器害蟲如白粉虱、蚜蟲、葉蟬、薊馬等。其作用于昆蟲神經系統,對害蟲的突觸受體具有神經阻斷作用,會在自發放電后擴大隔膜位差,最后使突觸隔膜刺激下降,導致神經軸突觸隔膜電位通道刺激消失,致使害蟲麻痹死亡。
三是啶蟲脒。于1996年由日本曹達開發,具有胃毒、觸殺和較強的滲透作用,速效性、殘效期長,且具有一定殺螨活性。其作用方式為土壤和枝葉的系統殺蟲劑,廣泛用于水稻,尤其是蔬菜、果樹、茶葉的蚜蟲、飛虱、薊馬、部分鱗翅目害蟲等的防治。對防治有機磷類、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯類已產生抗體的害蟲也有效,是取代高毒有機磷農藥的理想替代品之一。
四是噻蟲啉。上世紀90年代由德國拜耳和日本拜耳合作開發。主要作用于昆蟲神經接合后膜,與煙堿乙酰膽堿受體結合,干擾昆蟲神經系統正常傳導,引起神經通道的阻塞,從而使昆蟲異常興奮,全身痙攣、麻痹而死。其具有較強的內吸、觸殺和胃毒作用,與常規殺蟲劑無交互抗性,可用于抗性治理。
第二代新煙堿類殺蟲劑為硫代煙堿型殺蟲劑。中間體為2-氯-5-氯甲基噻唑,屬于氯代噻唑類。第二代的主要產品包括以下幾類。
一是噻蟲嗪。于1998年由諾華開發,具有胃毒、觸殺及內吸活性,用于葉面噴霧及土壤灌根處理。作為第二代的代表,其與吡蟲啉相似的作用機制為其博得市場。害蟲吸食藥劑后,通過干擾神經信息傳導使昆蟲迅速停止取食,活動受抑制,并一直處于高度興奮中直至死亡。施藥后可被迅速內吸并傳導到植株各部位,對刺吸式害蟲如蚜蟲、飛虱、葉蟬、粉虱等防效良好。其對刺吸式口器害蟲及潛葉害蟲施藥后死亡高峰在2~3天,持效期可達1個月左右,具有防效高、持效期長、用藥量低等特點。是取代氨基甲酸酯類、有機氟類殺蟲劑的較好品種。
二是噻蟲胺。于2002年由拜耳、武田開發,具有觸殺、胃毒和內吸活性。主要用于水稻、蔬菜、果樹及其他作物上防治蚜蟲、葉蟬、薊馬、飛虱等半翅目、鞘翅目、雙翅目和某些鱗翅目類害蟲,具有高效廣譜、用量少、毒性低、持效期長、安全、無交互抗性等優點,有卓越的內吸和滲透作用,是替代高毒有機磷農藥的又一品種。
三是氯噻啉。其活性是第一代新煙堿類殺蟲劑活性的20倍。不受溫度高低限制,毒性低、符合無公害農業生產要求,殺蟲譜廣,可用于多種作物。除防治水稻葉蟬、飛虱、薊馬外,還對鞘翅目、雙翅目和鱗翅目害蟲也有效,尤其對水稻二化螟、三化螟毒力很高。
第三代為四氫呋喃型煙堿殺蟲劑,并不含鹵族元素。根據藥效環的不同,主要分為硝基烯胺、硝基弧、氰基脒三類,其主要產品包括以下幾類。
一是呋蟲胺。于2002年由三井化學開發,2005年進入韓國和美國,2008年在歐盟上市, 2014年才正式進入中國市場。具有觸殺、胃毒、根部內吸性強并向上傳導、速效高、持效期長達4~8周、殺蟲譜廣等特點,且對刺吸式口器害蟲防效優異。在作用機理方面,主要作用于昆蟲神經傳遞系統,使其麻痹而發揮殺蟲作用。呋蟲胺因其結構特殊,性能相比于傳統煙堿類殺蟲劑更為優異。在防治時,不僅對水稻、蔬菜、果樹、花卉等多種作物上的鞘翅目、雙翅目和鱗翅目和同翅目害蟲有高效,還對蜚蠊、跳蚤、白蟻、家蠅等衛生害蟲有高效。當前,呋蟲胺正式登記的證件有278個,常見配方有,呋蟲胺+吡蚜酮、呋蟲胺+螺蟲乙酯、呋蟲胺+吡丙醚、呋蟲胺+菊酯類殺蟲劑,未來增量空間可觀。
二是環氧蟲啶。是全球首款商品化的nAChR拮抗劑,由華東理工大學自主創制的一種順式氧橋雜環結構新煙堿類殺蟲劑。其化學結構和作用機理新穎,殺蟲譜廣,藥效高,無交互抗性,對作物無藥害,低毒,低殘留,對抗性害蟲的活性優于吡蟲啉。該劑對同翅目的大多數害蟲,尤其對稻飛虱、蚜蟲和粉虱具有非常優異的殺蟲活性,同時對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目的害蟲也有效。可用于水稻、蔬菜、果樹、小麥、棉花和玉米等農業及園藝,既可用作莖葉處理,也可進行種子處理。
目前,已知的中國創制新煙堿類殺蟲劑品種至少有8個,分別歸屬于硝亞胺類、氰亞胺類、(順)硝烯類和介離子嘧啶酮類。其中,氯噻啉、哌蟲啶、環氧蟲啉、戊吡蟲胍和環氧蟲啶等5個品種還在中國取得了農藥登記批準,而異唑蟲嘧啶的產業化和市場化也正在進行之中。同時也已有多個制劑產品在水稻、水果、蔬菜和林業上進行了田試應用研究,具有較好的速效性和持效性。這些中國自主創制新品種的成功開發和登記上市,必將對中國的農業害蟲防治和農業生產發揮積極的促進作用。
來源:農資導報農藥