抑制呼吸的杀虫剂分类

Maria Popova, florist
Last reviewed: 29.06.2025

抑制呼吸作用的杀虫剂是一类旨在破坏昆虫细胞呼吸过程的化学物质。这些杀虫剂会影响线粒体呼吸链的主要成分，导致能量生产效率降低，最终导致昆虫死亡。呼吸抑制剂可以阻断呼吸过程的各个阶段，包括电子传递链以及负责底物氧化和ATP合成的酶促反应。

在农业和园艺中的应用目标和重要性

使用抑制呼吸作用的杀虫剂的主要目的是有效控制害虫种群，从而提高产量并减少产品损失。在农业领域，这些杀虫剂用于保护谷类作物、蔬菜、水果和其他栽培植物免受粉蚧、蚜虫、蛹等各种害虫的侵害。在园艺领域，它们用于保护观赏植物、果树和灌木，保持其健康和美观。呼吸抑制剂因其特异性和高效性，是综合虫害管理 (ipm) 的重要工具，可确保农业的可持续和高产。

主题的相关性

随着世界人口和粮食需求的增长，有效的害虫防治变得至关重要。抑制呼吸作用的杀虫剂具有独特的作用机制，可用于对抗抗性害虫。然而，不当使用这些杀虫剂会导致害虫产生抗药性，并带来负面的环境后果，例如益虫数量减少和环境污染。因此，研究呼吸抑制剂的作用机制、其对生态系统的影响，并开发其可持续的应用方法至关重要。

历史

抑制呼吸作用的杀虫剂的历史涉及影响昆虫细胞呼吸作用的化学物质的开发，这些化学物质抑制了昆虫利用氧气进行代谢过程的能力。这些杀虫剂成为害虫防治的重要工具，但随着其使用的增加，生态问题和抗药性问题也随之出现。本文将讨论这类杀虫剂的历史，包括关键阶段、化学物质及其用途。

1. 早期研究与发展

20世纪40年代，科学家开始探索影响细胞呼吸作用的方法，以研制更有效的杀虫剂。这些研究促成了一系列化学物质的出现，这些化学物质能够抑制昆虫线粒体呼吸链中的关键酶，扰乱昆虫的新陈代谢，最终导致其死亡。

例如：
乐果——最早影响呼吸作用的杀虫剂之一。它于20世纪50年代研发，并被证明对多种害虫具有高效防治效果。

2. 20 世纪 50 年代至 60 年代：新产品的出现

20世纪50年代和60年代，科学家不断研发影响细胞呼吸的化学物质，并由此催生了新型杀虫剂，这些杀虫剂被广泛应用于农业领域，用于防治蚜虫、螨虫等各种害虫。

例如：
亚胺硫磷——一种有机磷杀虫剂，通过破坏线粒体的正常功能来抑制昆虫的呼吸作用。这种杀虫剂在农业领域被广泛使用，尤其是在防治蔬菜作物害虫方面。

3. 20世纪70年代：生态和毒理学问题日益严重

20世纪70年代，抑制呼吸作用的杀虫剂的使用导致毒性增加，并引发了生态问题。这些物质不仅对害虫有害，也对蜜蜂和捕食性昆虫等有益昆虫造成危害。此外，这些化学物质在生态系统中积累，污染土壤和水体，也带来了问题。

例如：
啶虫脒——一种拟除虫菊酯类杀虫剂，会影响昆虫的呼吸和神经系统。它最初是为害虫防治而开发的，但后来因其对生态系统的影响而引发了担忧。

4. 20世纪80年代至90年代：抵抗运动的发展

随着抑制呼吸作用的杀虫剂使用量的增加，抗药性问题也随之出现。昆虫开始适应这些产品的作用，从而降低了其有效性。为了应对抗药性，人们开发了新的杀虫剂组合，并提出了轮换使用不同类型杀虫剂等策略。

例如：
氯芬嗪——一种影响昆虫呼吸的杀虫剂，在 20 世纪 90 年代被广泛使用，但由于一些害虫种群产生了抗药性，其有效性降低了。

5. 现代方法：选择性和可持续性

近几十年来，研究人员致力于开发更具选择性的杀虫剂，使其只针对害虫，同时最大限度地减少对有益昆虫和其他生物的影响。这促使研究人员更多地研究组合方法，这些方法不仅结合了化学杀虫剂，还结合了生物和机械害虫防治方法。

例如：
Spinosad——一种利用酶影响昆虫神经系统并干扰其呼吸作用的生物杀虫剂。该产品因其高效且环境影响小而广受欢迎。

6. 问题与展望

近年来，与使用抑制呼吸作用的杀虫剂相关的生态问题日益成为科学界讨论的议题。害虫抗药性的产生，以及有毒物质在生态系统中的安全性和生物累积性问题，仍然是亟待解决的问题。

该领域当前的研究重点是创造更加环保、有效的产品，最大限度地减少对有益昆虫和环境的影响。

例如：
以印楝油为基础的产品——用于生态害虫防治。虽然它们不会直接抑制呼吸，但它们是控制昆虫种群的安全替代品。

抵抗与创新的问题

昆虫对抑制呼吸作用的杀虫剂产生抗药性已成为其使用过程中面临的主要问题之一。反复接触这些杀虫剂的害虫会进化，对其效果的敏感性会降低。这需要开发具有不同作用机制的新型杀虫剂，并实施可持续的害虫防治方法，例如轮换使用杀虫剂和使用组合产品。现代研究旨在开发性能更佳的呼吸抑制剂，降低抗药性产生的风险，并最大限度地减少对环境的影响。

作用机制

杀虫剂如何影响昆虫的神经系统

抑制呼吸的杀虫剂会通过干扰能量代谢间接影响昆虫的神经系统。由于神经细胞高度依赖ATP来维持膜电位并传递神经冲动，因此细胞呼吸的干扰会导致ATP水平下降。这会导致神经膜去极化，阻碍神经冲动的传递，最终导致昆虫瘫痪。

对昆虫代谢的影响

细胞呼吸作用的中断会导致代谢过程（例如进食、繁殖和运动）的中断。细胞呼吸作用效率的降低会减少ATP的产生，减缓重要功能，并降低害虫的活动能力和生存能力。结果，昆虫的进食和繁殖能力下降，这有助于控制其种群数量并防止对植物造成损害。

分子作用机制

抑制呼吸的杀虫剂会阻断线粒体呼吸链中的各种复合物。例如，鱼藤酮阻断复合物i（烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸脱氢酶），阻止电子从NADH转移到辅酶q。这会阻断电子传递链，减少ATP的产生，导致NADH积累，从而引发昆虫细胞的能量危机。其他杀虫剂，例如苯基膦酸酯，可以抑制复合物iii（细胞色素b-c1复合物），从而干扰电子转移并产生类似的效应。这些分子机制确保了呼吸抑制剂对各种害虫的高效性。

接触和系统作用之间的区别

抑制呼吸作用的杀虫剂既有接触作用，也有内吸作用。接触作用杀虫剂与昆虫接触后直接起作用，穿透表皮或呼吸道，阻断呼吸酶，导致昆虫当场瘫痪和死亡。内吸作用杀虫剂渗透植物组织并扩散至整个植物，提供长期保护，抵御以植物不同部位为食的害虫。内吸作用可以实现更长时间的害虫防治和更广泛的应用，从而确保有效的作物保护。

本组产品示例

鱼藤酮：

作用方式：阻断线粒体呼吸链复合物 i，阻止电子转移和 ATP 产生。
产品示例：鱼藤酮-250、agroroten、stroyoten
优点：对多种害虫有高效性，天然来源，对哺乳动物的毒性相对较低。
缺点：对水生生物毒性较大，有环境危害，在水体附近应用受到限制。

苯基膦酸酯：

作用方式：抑制线粒体呼吸链复合物，破坏电子转移和 ATP 产生。
产品示例：苯基膦酸酯-100、阿格罗芬尼、呼吸复合物
优点：药效高、作用范围广、全身分布。
缺点：对有益昆虫有毒性、害虫可能产生抗药性、环境污染。

匈牙利抑制剂：

作用方式：阻断线粒体呼吸链中的特定酶，破坏细胞呼吸，导致昆虫死亡。
产品示例：ungarik-50、inhibitus、agroungar
优点：作用专一，对抗性害虫种类高效，对哺乳动物毒性低。
缺点：成本高、作用范围有限、有土壤和水污染的风险。

硫代氨基甲酸酯：

作用方式：通过抑制特定的呼吸酶来影响代谢过程，包括细胞呼吸。
产品示例：硫代氨基甲酸酯-200、agrothio、metabrom
优点：防治范围广、药效强、内吸性好、不易降解。
缺点：对有益昆虫有毒性、可能在土壤和水中积累、害虫产生抗药性。

丝丽素苯酮：

作用方式：阻断线粒体呼吸链复合物 iii，破坏电子转移并阻止 ATP 的产生。
产品示例：strichnobenzone-150、agrostikh、complex-b
优点：对多种害虫具有高效性、系统作用、抗光降解性。
缺点：对水生生物有毒性、潜在的环境污染、害虫产生抗药性。

杀虫剂及其环境影响

对有益昆虫的影响

抑制呼吸作用的杀虫剂会对有益昆虫（包括蜜蜂、黄蜂和其他传粉昆虫）以及自然控制害虫种群的捕食性昆虫产生毒性作用。这会导致生物多样性减少，生态系统平衡被破坏，从而对农业生产力和生物多样性产生负面影响。

土壤、水和植物中的残留杀虫剂

抑制呼吸作用的杀虫剂会在土壤中长期积聚，尤其是在高湿度和高温条件下。这会导致水源通过径流和渗透受到污染。在植物中，杀虫剂分布于叶、茎和根等所有部位，这不仅有利于系统性保护，也会导致杀虫剂在食品和土壤中积累，可能影响人类和动物的健康。

杀虫剂在自然界中的光稳定性和降解

许多抑制呼吸的杀虫剂具有较高的光稳定性，这延长了它们在环境中的作用时间。这阻止了它们在阳光下快速降解，并促进了它们在土壤和水生生态系统中的积累。高抗降解性使杀虫剂从环境中清除变得复杂，并增加了它们对非目标生物产生影响的风险。

食物链中的生物放大和积累

抑制呼吸作用的杀虫剂会在昆虫和动物体内积聚，并沿着食物链向上移动，造成生物放大效应。这会导致食物链上层的杀虫剂浓度升高，包括捕食者和人类。杀虫剂的生物放大效应会造成严重的生态和健康问题，因为积聚的杀虫剂会导致动物和人类的慢性中毒和健康问题。

昆虫抗药性问题

耐药性产生的原因

昆虫对抑制呼吸作用的杀虫剂产生抗药性，是由于基因突变以及反复使用杀虫剂导致的抗药性个体选择。频繁且不受控制地使用这些杀虫剂会促进抗药性基因在害虫种群中快速传播。不严格遵守剂量和使用时间表也会加速抗药性的形成，从而降低杀虫剂的有效性。

抗性害虫的例子

多种害虫对抑制呼吸作用的杀虫剂产生了抗药性，包括粉虱、蚜虫、螨虫和一些蛾类。这些害虫对杀虫剂的敏感性降低，使其更难控制，导致人们需要使用更昂贵、毒性更大的化学品，或者转向其他控制方法。

预防耐药性的方法

为了防止昆虫对抑制呼吸作用的杀虫剂产生抗药性，有必要轮换使用不同作用机制的杀虫剂，结合化学和生物防治方法，并采用综合虫害管理策略。遵循推荐的剂量和使用时间表也很重要，以避免产生抗药性个体，并长期保持产品的有效性。

杀虫剂安全使用指南

溶液制备和剂量

正确配制溶液并准确计量杀虫剂对于有效安全使用至关重要。务必严格遵循制造商的说明配制溶液并施用剂量，以避免过量用药或植物处理不足。使用测量工具和优质水源有助于确保准确用药和有效处理。

处理杀虫剂时使用防护设备

使用抑制呼吸的杀虫剂时，必须使用适当的防护装备，例如手套、口罩、护目镜和防护服，以最大程度地降低杀虫剂接触人体的风险。防护装备有助于防止接触皮肤和黏膜，以及吸入有毒的杀虫剂蒸汽。

植物处理建议

在清晨或傍晚使用抑制呼吸作用的杀虫剂处理植物，以避免影响蜜蜂等传粉昆虫。避免在炎热多风的天气进行处理，因为这可能会导致杀虫剂喷洒到有益植物和生物体上。此外，建议考虑植物的生长阶段，避免在活跃的开花和结果期进行处理。

观察收获前的等待期

施用抑制呼吸作用的杀虫剂后，在收获前遵守建议的等待期，可确保产品安全，并防止杀虫剂残留物进入食品。遵循制造商关于等待期的说明至关重要，这可以避免中毒风险并确保产品质量。

化学杀虫剂的替代品

生物杀虫剂

使用昆虫噬菌体、细菌和真菌制剂是一种环保的替代方法，可以替代抑制呼吸的化学杀虫剂。苏云金芽孢杆菌等生物杀虫剂可以有效控制害虫，而不会损害有益生物和环境。这些方法有助于可持续的害虫管理和生物多样性的保护。

天然杀虫剂

天然杀虫剂，例如印度楝油、烟草浸液和大蒜溶液，对植物和环境安全，可用于防治害虫。这些药物具有驱虫和杀虫特性，无需使用合成化学品即可有效控制昆虫种群。天然杀虫剂可与其他方法结合使用，以获得最佳效果。

信息素陷阱和其他机械方法

信息素诱捕器可以吸引并杀死害虫，减少其数量并防止其蔓延。其他机械方法，例如粘性诱捕器和屏障，也有助于在不使用化学药剂的情况下控制害虫种群。这些方法是有效且环保的害虫管理方法。

该类常用杀虫剂示例

产品名称	活性成分	作用方式	应用领域
鱼藤酮	鱼藤酮	阻断线粒体呼吸链复合物 i，阻止电子转移和 ATP 生成	蔬菜作物、果树
苯基膦酸酯	苯基膦酸酯	抑制呼吸链复合物，破坏电子转移和 ATP 产生	谷物作物、蔬菜、水果
匈牙利抑制剂	匈牙利抑制剂	阻断线粒体中的特定呼吸酶，破坏细胞呼吸并导致昆虫死亡	蔬菜和水果作物、观赏植物
硫代氨基甲酸酯	硫代氨基甲酸酯	抑制线粒体呼吸链的特定酶，影响细胞呼吸	蔬菜作物、谷物、水果
斯氏苯酮	斯氏苯宗	阻断线粒体呼吸链复合物iii，破坏电子传递并停止ATP生成	蔬菜、水果和观赏作物

优点和缺点

优点：

对多种害虫具有高效防治效果
特定作用，对哺乳动物的影响最小
在植物体内系统分布，确保长期保护
与其他控制方法相结合以提高有效性的潜力

缺点：

对有益昆虫（包括蜜蜂和黄蜂）的毒性
害虫产生抗药性的潜力
土壤和水的潜在污染
与传统杀虫剂相比，某些产品的成本较高

风险与预防措施

对人类和动物健康的影响

抑制呼吸作用的杀虫剂如果使用不当，会对人类和动物的健康造成严重影响。它们被人体摄入或吸收后，会引起中毒症状，例如头晕、恶心、呕吐、头痛，在极端情况下，还会出现癫痫发作和意识丧失。动物，尤其是宠物，如果皮肤接触到杀虫剂或误食了经过处理的植物，也有可能中毒。

杀虫剂中毒症状

抑制呼吸的杀虫剂中毒症状包括头晕、头痛、恶心、呕吐、虚弱、呼吸困难、癫痫发作和失去意识。如果杀虫剂进入眼睛或接触皮肤，可能会出现刺激、发红和灼烧感。如果误食杀虫剂，需要立即就医。

中毒急救

如果怀疑因抑制呼吸的杀虫剂中毒，务必立即停止接触杀虫剂，用大量清水冲洗受影响的皮肤或眼睛至少15分钟，并就医。如果吸入，请转移到新鲜空气处并就医。如果吞食杀虫剂，请立即拨打急救电话并遵循产品标签上的急救说明。

病虫害防治

替代害虫防治方法

轮作、覆盖、移除受感染植物以及引进抗性植物品种等栽培方法有助于预防虫害，并减少对抑制呼吸的杀虫剂的需求。这些方法为害虫创造了不利的生长条件，增强了植物的健康。生物防治方法，包括使用食虫昆虫和其他害虫的天敌，也是有效的预防措施。

为害虫创造不利条件

适当浇水、清除落叶和植物残骸，以及保持花园和菜地清洁，这些都会为害虫的繁殖和传播创造不利条件。设置物理屏障，例如网和围栏，有助于防止害虫接触植物。此外，还建议定期检查植物，并及时清除受损部位，以降低其对害虫的吸引力。

结论

合理使用抑制呼吸作用的杀虫剂对植物保护和提高农作物及观赏植物的产量至关重要。然而，必须遵循安全准则并考虑生态因素，以最大程度地减少对环境和有益生物的负面影响。结合化学、生物和栽培防治方法的综合虫害管理方法，有助于促进可持续农业发展和生物多样性保护。继续研究开发新型杀虫剂和防治方法，以降低其对人类健康和生态系统的风险也至关重要。

常见问题 (FAQ)

抑制呼吸的杀虫剂有哪些？它们有什么用途？

抑制呼吸作用的杀虫剂是一类旨在破坏昆虫细胞呼吸过程的化学物质。它们用于控制农业和园艺中的害虫种群，提高产量并防止栽培植物受到损害。

抑制呼吸的杀虫剂如何影响昆虫的神经系统？

这些杀虫剂通过干扰能量代谢间接影响昆虫的神经系统。细胞呼吸的干扰会导致ATP水平下降，进而引起神经膜去极化，神经冲动传递受损，最终导致昆虫瘫痪。

抑制呼吸的杀虫剂组对蜜蜂等有益昆虫有害吗？

是的，这些杀虫剂对有益昆虫（包括蜜蜂和黄蜂）有毒。使用时必须严格遵守相关规定，以最大程度地减少对有益昆虫的影响，防止生物多样性丧失。

如何防止昆虫对抑制呼吸的杀虫剂产生抗药性？

为了防止产生抗药性，必须轮换使用不同作用方式的杀虫剂，结合化学和生物防治方法，并遵循建议的剂量和施用时间表。

使用抑制呼吸的杀虫剂会带来哪些生态问题？

这些杀虫剂的使用会导致有益昆虫数量减少、土壤和水污染以及杀虫剂在食物链中的积累，从而造成严重的生态和健康问题。

抑制呼吸的杀虫剂可以用于有机农业吗？

不，这些杀虫剂不符合有机农业标准，因为它们是合成的，并且可能对环境和有益生物产生负面影响。

应如何使用抑制呼吸的杀虫剂才能发挥最大功效？

严格遵循制造商的剂量和使用时间表说明，在早晨或晚上处理植物，避免在传粉者活动期间使用，并确保杀虫剂在植物上均匀分布。

有没有可以替代抑制呼吸的杀虫剂来控制害虫的方法？

是的，有生物杀虫剂、天然药物（如印楝油、大蒜溶液）、信息素陷阱和机械控制方法可以替代抑制呼吸的化学杀虫剂。

如何才能最大限度地减少抑制呼吸的杀虫剂对环境的影响？

仅在必要时使用杀虫剂，遵循建议的剂量和使用时间表，避免杀虫剂污染水源，并采用综合虫害控制方法以减少对化学产品的依赖。

哪里可以买到抑制呼吸的杀虫剂？

这些杀虫剂可在专业的农技商店、在线零售商以及植物保护产品供应商处购买。购买前，务必确认所用产品的合法性和安全性。