拟除虫菊酯类杀虫剂

拟除虫菊酯是一类模拟除虫菊酯（从菊花中提取的天然物质）作用的合成杀虫剂。这类杀虫剂被广泛用于控制农业、园艺和家庭中的各种害虫。拟除虫菊酯对昆虫具有高毒性，会阻断其神经系统并导致其麻痹，最终导致其死亡。与除虫菊酯不同，合成拟除虫菊酯更稳定，不易被阳光降解，因此其杀虫效果更佳，药效持久。

农业和园艺中的目标和重要性

使用拟除虫菊酯的主要目的是保护植物免受害虫侵害。这些杀虫剂可用于保护各种农作物，从蔬菜水果到谷物和观赏植物。拟除虫菊酯有助于减少可能对农业造成重大损害的昆虫数量，这些昆虫会降低作物的产量和质量。在园艺中，拟除虫菊酯可以有效对抗蚜虫、粉虱和螨虫等害虫，保护观赏植物并改善其健康状况。正确使用这些产品有助于提高产量并最大限度地减少害虫的危害。

主题的相关性

对拟除虫菊酯的研究至关重要，因为不当使用这些杀虫剂会导致昆虫产生抗药性，并对环境造成负面影响。学习如何正确选择杀虫剂、遵守剂量和使用规则至关重要，这样才能最大限度地降低对有益昆虫和整个生态系统的风险。此外，提高对拟除虫菊酯的认识将有助于对抗昆虫对杀虫剂的抗药性，这是当前农业和园艺领域面临的问题之一。

拟除虫菊酯的历史

拟除虫菊酯是一种合成杀虫剂，其作用类似于某些菊花品种花朵中天然除虫菊酯的作用。自20世纪70年代被发现和研制以来，拟除虫菊酯因其高效性、对哺乳动物低毒以及在环境中快速分解等特点，被广泛应用于农业和园艺领域。拟除虫菊酯的历史始于对天然物质的研究，以及为了更安全、更有效地防治害虫而开发其合成类似物。

1. 除虫菊酯的早期发现和研究

天然除虫菊酯最早于19世纪从菊花中分离出来。到20世纪40年代，人们发现除虫菊酯具有杀虫活性，可以有效杀死昆虫。这些物质分解迅速，对哺乳动物的影响极小，使其成为颇具吸引力的杀虫剂。然而，天然除虫菊酯在稳定性和有效性方面存在局限性，这促使人们开始寻找合成类似物。

2. 合成拟除虫菊酯的开发

20世纪70年代，科学家开始研发除虫菊酯的合成类似物——拟除虫菊酯。拟除虫菊酯的研发目的在于提高其稳定性和作用时间，同时增强对昆虫的毒性，降低对人和动物的毒性。这些合成化合物模仿天然除虫菊酯的作用机制，阻断昆虫的神经冲动，导致其瘫痪甚至死亡。

例子：

• 氯菊酯——20世纪70年代开发的第一种合成拟除虫菊酯，因其高效性和抗降解性而获得广泛认可。氯菊酯成为农业害虫防治以及家庭防治螨虫和蚊虫最常用的杀虫剂之一。

3. 20 世纪 80 年代和 90 年代拟除虫菊酯的广泛使用

自20世纪80年代以来，拟除虫菊酯已被广泛应用于农业、家居害虫防治和兽医学等各个领域。随着拟除虫菊酯使用量的增加，人们开始开发具有改进特性的新剂型，例如提高药效、增强环境稳定性以及降低对非靶标生物的毒性。
例如：

• 氯氰菊酯——一种合成拟除虫菊酯，开发于20世纪80年代，并迅速成为最受欢迎的杀虫剂之一。它用于控制农业中的各种害虫，也用于控制疾病媒介，例如传播病毒的蚊子。
• 溴氰菊酯——另一种在20世纪90年代广泛使用的拟除虫菊酯类杀虫剂。它以对蟑螂、蚊子和苍蝇等各种昆虫的高效杀虫而闻名，也被用于保护农作物免受害虫侵害。

4. 现代应用和改进

随着2000年代和2010年代技术的进步，拟除虫菊酯类杀虫剂不断改进，变得更加安全有效。新一代杀虫剂的稳定性更高，对多种害虫具有更高的活性，并且对环境和人类健康的风险更低。拟除虫菊酯类杀虫剂在结合化学、生物和机械防治方法的综合害虫管理系统中继续发挥着重要作用。

例子：

• 高效氯氟氰菊酯——一种现代拟除虫菊酯类杀虫剂，对多种害虫（包括对老款杀虫剂产生抗性的害虫）均具有高效活性。该产品用于农业和种植业，防治马铃薯甲虫和各种蛾类等害虫。

5.问题与展望

尽管拟除虫菊酯取得了成功，但其使用并非没有问题。其中最突出的问题之一是昆虫产生抗药性，导致产品有效性降低。为了应对这一问题，科学家们不断开发新的拟除虫菊酯制剂以及复配产品，以克服抗药性并提供有效的害虫防治。

拟除虫菊酯使用的现代趋势

如今，拟除虫菊酯仍然是防治害虫的重要杀虫剂，但由于昆虫抗药性问题和环境风险，其使用受到极大限制。现代研究的重点是开发性能改良的拟除虫菊酯，使其能够更有效地对抗抗性害虫，并减少其对有益昆虫的影响。作为拟除虫菊酯的替代和补充，包括昆虫天敌和微生物的应用在内的生物植物保护方法正在被开发。

因此，拟除虫菊酯的历史既包括其作为有效且相对安全的杀虫剂的确立，也包括其害虫抗药性和环境影响问题的演变。了解这段历史有助于寻找新的、更安全的害虫防治方法。

分类

拟除虫菊酯类杀虫剂是一类主要用于防治害虫的杀虫剂。它们通过合成方式模拟除虫菊酯——菊花中发现的天然杀虫剂。根据其化学结构、活性和用途，拟除虫菊酯类杀虫剂可根据各种特性进行分类。

1.按化学结构分类：

拟除虫菊酯可根据其化学结构进行分类，化学结构由某些官能团的存在决定。最常见的类别包括：

• I型拟除虫菊酯（I类）：此类拟除虫菊酯不含额外原子团，因此对昆虫的毒性更强。例如氯菊酯，其活性高，起效快。
• II 型拟除虫菊酯（II 类）：这类拟除虫菊酯含有额外的原子团，可显著提高其稳定性并降低对动物的毒性。氯氰菊酯是 II 型拟除虫菊酯中最常见的一种。它在农业中用于控制害虫和对抗病媒。

2.按作用速度分：

拟除虫菊酯类药物根据作用于昆虫的速度而有所不同。根据其导致昆虫麻痹和死亡的速度，可分为以下几类：

• 速效拟除虫菊酯类杀虫剂：这类杀虫剂能迅速麻痹昆虫，并在接触后数分钟内开始起效。氯菊酯就是一种速效拟除虫菊酯类杀虫剂。
• 慢效拟除虫菊酯：这类产品起效较慢，需要数小时才能见效。溴氰菊酯就属于此类拟除虫菊酯。

3. 通过申请表：

拟除虫菊酯可根据其应用形式进行分类：

• 系统性拟除虫菊酯：这类杀虫剂能够渗透到植物内部，并扩散至植物组织，有效杀灭以植物组织为食的昆虫。例如，溴氰菊酯就是这类拟除虫菊酯。
• 接触性拟除虫菊酯：这类物质与昆虫接触后直接起效，导致其麻痹甚至死亡。氯氰菊酯就是一种接触性拟除虫菊酯，它作用于植物外部或昆虫本身。

4.按应用领域分：

拟除虫菊酯类农药按其应用领域可分为：

• 农业：这是拟除虫菊酯最常见的应用领域，因为它们被广泛用于保护农作物免受各种害虫的侵害。例如，毒死蜱广泛用于蔬菜、谷物和水果作物。
• 家庭用途：拟除虫菊酯也用于家庭，例如防治蟑螂、苍蝇、蚊子等室内害虫。溴氰菊酯和氯菊酯常用于家用杀虫喷雾。
• 兽用：拟除虫菊酯可用于兽药，保护宠物免受跳蚤和蜱虫等寄生虫的侵害。例如，氰戊菊酯可用于治疗猫狗的跳蚤。

5.按稳定性：

拟除虫菊酯的稳定性分类是基于其在不同环境条件下维持活性的能力：

• 光稳定型拟除虫菊酯：这类杀虫剂在阳光下不会快速降解，因此适合在开放空间长期使用。氯氰菊酯和溴氰菊酯就是这类光稳定型拟除虫菊酯的例子。
• 光不稳定拟除虫菊酯：这类物质在阳光下会失去活性，这限制了它们在露天农业条件下的使用。但它们可以在封闭空间内使用，或与其他增强稳定性的产品配合使用。

6.按毒性：

拟除虫菊酯对人类、动物和昆虫的毒性各不相同。毒性取决于分子组成及其与昆虫神经系统的相互作用。

• 高毒拟除虫菊酯：对昆虫具有高毒性的产品，可用于防治多种害虫。例如氯菊酯。
• 中等毒性拟除虫菊酯：这类杀虫剂毒性中等，常用于保护较为敏感的植物。例如氰戊菊酯。

作用机制

• 杀虫剂如何影响昆虫神经系统：

拟除虫菊酯通过影响昆虫神经系统中的钠通道来阻断其神经冲动传递。这些通道调节钠离子流入神经细胞，这是维持神经系统正常功能的关键过程。使用拟除虫菊酯后，这些通道会变得过度活跃，从而扰乱正常的神经冲动传递。这会导致昆虫瘫痪，最终死亡。

• 对昆虫新陈代谢的影响：

除了直接影响神经系统外，拟除虫菊酯还会改变昆虫的新陈代谢。例如，一些拟除虫菊酯会干扰细胞的正常功能，从而影响能量代谢，减缓生长发育过程。这些变化会削弱害虫的繁殖能力，并增加其对其他压力因素的敏感性。

• 分子作用机制的例子：

1. 对乙酰胆碱酯酶的作用：拟除虫菊酯类药物能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，导致乙酰胆碱在神经突触中蓄积，从而扰乱正常的神经冲动传递。
2. 对钠通道的作用：拟除虫菊酯影响钠通道，使其持续开放，从而导致离子流不受控制和神经细胞兴奋。

接触和系统作用之间的区别：

• 接触性拟除虫菊酯类杀虫剂直接接触昆虫体表，迅速穿透昆虫外壳，导致其麻痹。
• 系统性拟除虫菊酯可以渗透植物并在植物中传播，不仅通过与害虫身体接触来影响害虫，而且当昆虫食用经过处理的植物时，也会通过进食来影响害虫。

产品示例

优点：

• 作用迅速：拟除虫菊酯在接触后数分钟内开始起作用，可快速控制害虫种群。
• 作用范围广泛：这些杀虫剂可有效对抗各种类型的害虫，包括蚜虫、苍蝇、螨虫和其他昆虫。
• 对哺乳动物毒性低：与其他杀虫剂相比，拟除虫菊酯对人类和动物的毒性较低。

缺点：

• 对有益昆虫的影响：拟除虫菊酯对蜜蜂和其他有益昆虫有毒性，会减少授粉并破坏生态平衡。
• 害虫抗药性：昆虫会对拟除虫菊酯产生抗药性，需要轮换使用产品或采用联合防治方法。

产品示例：

• 溴氰菊酯：有效对抗蚜虫、粉虱等害虫。它是一种高效、快速起效的拟除虫菊酯类杀虫剂。
• 氯氰菊酯：广泛用于农业，保护蔬菜和水果作物免受各种昆虫的侵害。

环境影响

• 对有益昆虫（蜜蜂、捕食性昆虫）的影响：

拟除虫菊酯对蜜蜂和瓢虫等有益昆虫可能有害。蜜蜂在植物授粉过程中发挥着重要作用，接触拟除虫菊酯后可能会死亡。这会降低生物多样性，影响生态系统。

• 土壤、水和植物中的杀虫剂残留量：

拟除虫菊酯类农药施用后，其残留量可能残留在土壤、水和植物中。这有可能污染生态系统，尤其是水体，从而影响鱼类和水生植物等生物。

• 杀虫剂在自然界中的光稳定性和降解：

拟除虫菊酯具有良好的光稳定性，这意味着它们不会被阳光分解。这增加了它们的活性和作用持续时间，但也导致了化学物质在环境中的积累。

• 食物链中的生物放大和积累：

杀虫剂会在动物体内积聚，导致生物放大效应——食物链各层级化学物质浓度增加。这可能会对食用含有残留杀虫剂产品的动物和人类造成有害影响。

昆虫对杀虫剂的抗药性问题

• 产生抵抗的原因：

昆虫的抗药性源于自然选择：携带突变的个体能够在杀虫剂暴露后存活，并将这些特性遗传给后代。随着时间的推移，这些昆虫会对杀虫剂产生抗药性，从而降低杀虫剂的有效性。

• 抗性害虫的例子：

在同一地区反复使用这些产品后，科罗拉多马铃薯甲虫、蚜虫和其他昆虫已经对拟除虫菊酯产生了抗药性。

• 预防耐药性的方法：

为防止产生抗药性，建议轮换使用不同作用机制的杀虫剂、使用组合产品，并采用生物防治和利用天敌等综合虫害防治方法。

杀虫剂使用安全指南

• 溶液配制及用量：

严格遵守规定的剂量，过量的杀虫剂可能会损害植物和环境。使用前，务必将杀虫剂适当稀释于水中并充分混合。

• 处理杀虫剂时使用防护设备：

使用拟除虫菊酯类杀虫剂时，应佩戴手套、口罩和护目镜等防护设备，以防止化学物质接触皮肤和呼吸系统。

• 植物处理建议：

在傍晚或清晨气温较低、昆虫较为活跃时进行植物处理。避免在雨天或强风天气使用，以免杀虫剂被冲走或扩散到其他区域。

• 遵守收获前的等待期：

遵守包装上指定的等待时间非常重要，以防止残留化学物质进入食物。

化学杀虫剂的替代品

• 生物杀虫剂：

使用食虫动物（例如捕食螨）以及细菌产品（例如苏云金芽孢杆菌）是不使用化学药品控制害虫的有效方法。

• 天然杀虫剂：

印楝油、大蒜溶液和烟草浸液都是可以有效驱虫且不会损害植物和环境的天然方法。

• 信息素陷阱和其他机械方法：

昆虫信息素和陷阱有助于减少害虫数量，而无需使用化学药品。

该类别热门产品示例

产品名称	活性成分	作用机制	应用领域
Bi-58	溴氰菊酯	破坏钠通道活性	农业、园艺
阿克塔拉	噻虫嗪	影响烟碱受体	防治刺吸式害虫

风险与预防措施

• 对人类和动物健康的影响：

拟除虫菊酯类杀虫剂如果使用不当，会对人类和动物产生毒性。使用时应谨慎。

• 杀虫剂中毒症状：

拟除虫菊酯中毒症状包括头痛、恶心、呕吐和头晕。如发生中毒，应立即就医。

• 中毒急救：

冲洗口腔和眼睛，寻求医疗帮助，并服用活性炭以加速体内毒素的排出。

结论

合理使用拟除虫菊酯类农药有助于有效防治害虫，但需注意安全。遵循剂量和使用建议可最大程度降低风险，并实现最佳效果。

常见问题 (FAQ)

• 什么是拟除虫菊酯？

拟除虫菊酯类杀虫剂是由除虫菊酯（一种从菊花中提取的天然化合物）开发而成的合成化学杀虫剂。这类杀虫剂对昆虫毒性高，而对哺乳动物的毒性相对较低，因此被广泛用于防治各种害虫。

• 拟除虫菊酯如何发挥作用？

拟除虫菊酯类药物通过破坏神经元的正常功能来影响昆虫的神经系统。它们阻断细胞膜上的钠通道，导致神经细胞持续激活，最终导致昆虫瘫痪和死亡。这可以快速有效地消灭害虫。

• 拟除虫菊酯与其他杀虫剂有何不同？

拟除虫菊酯类杀虫剂对昆虫具有高效性，对包括人类在内的哺乳动物的毒性相对较低。它们起效迅速，作用持续时间相对较短，从而降低了残留物在环境中积累的风险。然而，拟除虫菊酯类杀虫剂对水生生物和一些有益昆虫可能有毒。

• 拟除虫菊酯有哪些优点？

拟除虫菊酯具有诸多优势：起效迅速，对多种昆虫有效，使用得当对人畜毒性低，并且在环境中分解速度相对较快。这些优势使其在农业和园艺领域广受欢迎。

• 拟除虫菊酯有哪些缺点？

拟除虫菊酯的主要缺点是反复或连续使用会导致昆虫产生抗药性。它们也可能对有益昆虫（例如蜜蜂和其他传粉昆虫）以及水生生态系统产生毒性。拟除虫菊酯对鱼类和其他水生生物具有剧毒，因此在水体附近使用时需要谨慎。

• 拟除虫菊酯如何影响生态系统？

拟除虫菊酯会影响有益昆虫，例如蜜蜂、瓢虫和食虫动物（害虫的天敌），从而破坏生态系统。它们还会进入水体，通过杀死鱼类和其他水生生物来破坏水生生态系统。为了最大限度地减少对环境的影响，遵循拟除虫菊酯的使用指南至关重要。

• 哪些昆虫最容易受到拟除虫菊酯的侵害？

拟除虫菊酯类杀虫剂可有效杀灭多种昆虫，包括粉蚧、蚜虫、螨虫、蚂蚁以及科罗拉多马铃薯甲虫等农业害虫。它们可用于农业和家庭环境中的害虫防治。

• 如何预防拟除虫菊酯类药物的抗药性？

为了防止产生抗药性，重要的是轮换使用不同作用机制的杀虫剂，并将其与其他防治方法（例如生物杀虫剂或机械方法）结合使用，并遵循剂量和施用频率的建议。轮换产品和正确使用可以降低害虫产生抗药性的可能性。

• 拟除虫菊酯类农药应如何安全使用？

使用拟除虫菊酯类农药时，务必遵循包装上的建议，并穿戴防护服（手套、护目镜、口罩），避免接触皮肤和呼吸道。此外，避免在强风和暴雨天气使用，并遵守收获前的等待期，以最大程度地降低产品中农药残留的风险。

• 有除虫菊酯类药物的替代品吗？

是的，拟除虫菊酯的替代品确实存在，例如有机杀虫剂（印度楝油、大蒜浸液）、生物防治方法（食虫生物、细菌和病毒），以及机械方法，例如诱捕器和物理清除害虫。这些方法对环境和人类健康更安全，但可能需要更多精力和时间才能达到类似的效果。