——作者:伊格纳西奥·加西亚,CANNA研究中心
植物保护产品及其对陆生与水生动物可能造成的风险
植物保护产品根据其特定功能可分为许多种类——杀虫剂、除螨剂、杀菌剂、灭线虫剂、土壤消毒剂、除草剂以及植物生长调节剂。
一款植物保护产品当中不仅含有针对某种病虫害达到预期效果的活性成分,而是各类物质的混合物。因此,我们将植物保护产品称为配方溶液或者配方产品。除了活性成分,该类产品中还含有非活性成分,例如水、帮助活性成分发挥作用的助剂,例如保湿剂、以及其他添加剂,例如驱虫剂或者催吐剂。这些添加剂中可能含有使产品产生强烈或难闻气味的化学物质。
添加这些气味是为了阻止人们食用或者接触使用过该产品的植物。根据不同的配方,同一种活性成分可制成不同形式的产品出售。例如杀虫剂就可配制成可溶性粉末(SP)、可与水混合粉末(WP)、可乳化浓缩剂(EC)、悬浮乳剂(SE)、可溶浓缩剂(SC)、水分散颗粒(WG)以及油悬浮剂(OF)。
杀虫剂的主要特性之一便是它的效力,这是根据产品对目标害虫的杀害力来衡量的。杀虫剂药效的主要决定因素之一就是它的药谱。例如,有一些杀虫剂可杀灭各种各样的害虫(被称为多用途杀虫剂),有一些杀虫剂则只能作用于一种特定的害虫(如除螨剂)。那些不伤害有益生物的杀虫剂则被称作"选择性杀虫剂"或"特异性杀虫剂"。
杀虫剂的配方会影响到产品效果。而植物保护产品如何进入到待保护的植物体内,这一路径也是影响其功效的另一大因素。例如系统性杀虫剂可渗入植物体内,通过维管系统运输至各处。若杀虫剂是通过木质部传输的,那么活性成分将被输送至植物尖端并发挥效用。用于治疗蚜虫等害虫的杀虫剂往往便是通过这种方式发挥功效。在大多数被蚜虫攻击的植物中,大部分蚜虫都位于生长末梢。虫害发生时,许多植物会以扭曲叶片的方式来对抗,不利于杀虫剂喷雾接触到蚜虫以产生杀灭效果。而使用系统性杀虫剂,我们可以确保药物接触到害虫,无需喷洒药物至受影响的植物区域。还有些杀虫剂采用叶面喷洒的方式,通过韧皮部输送至根,例如磷乙基铝杀菌剂。
植物保护产品的功效受多种因素影响,
其中之一便是药物渗透植物的途径。在上图中,
可以看到系统性杀虫剂渗入植物体内,
通过植物的维管系统和木质部运输至各处。
通过这种方式,活性成分便可运输至植物顶端......
跨层运输是杀虫剂渗透植物的另一种途径,尤其是那些能够从叶片表层渗透到底层的产品,这对于那些栖息在叶片背面的害虫极为有效,例如红蜘蛛螨虫。传统的杀虫剂想要渗透至叶片背面较为困难,但只要有了这类产品,可以肯定的是,只需在叶片表面喷洒,即可对整个植株发挥效用。
总的来说,具有渗透力的杀虫剂或者针对植物内部的杀虫剂,指的是那些能够渗透植物组织的产品,但与系统性杀虫剂相比,它们的效用范围是很短的。
杀虫剂的另一大特性,就是施用后效用的持续时间有所不同。这一特性称为持效性。与持久性的植物保护产品不同,有一类被称为"速效产品"的杀虫剂,指的是那些在施用后立即生效,但持续时间不久的产品。若需要多次施用以控制虫害,需要了解产品的效用时长,以便确定合理的使用时间间隔。
选择杀虫剂时,还有一个问题需要考虑清楚,即是将其作为预防措施还是治疗手段。使用杀菌剂来预防真菌滋生是一种常见的做法,而除螨剂和杀虫剂通常是在虫害发生后才使用。
上图显示了系统性杀虫剂对杀灭蚜虫有奇效的原因
根据杀虫剂对害虫产生毒害作用的方式,可以分为接触型、摄入型或者吸入型,而有些产品可能同时兼具上述几种途径以更好地发挥效用。
最常见的杀虫剂是通过化学方法起效,这种方法对于目标害虫可立即产生毒害效果。其他的杀虫剂则是采用物理效应来发挥作用。这类杀虫剂会在害虫幼虫和成虫的表面形成一层膜,以阻碍其发育。对幼虫的破坏作用则是由于产品硬化、或溶解幼虫外壳,使得水和气体的交换受到阻碍,没有了水和空气,害虫便无法生存。有些杀虫剂能够穿透害虫机体,使其代谢失衡。还有一些则会直接干扰害虫的生理机能,阻碍其发育,例如害虫发育抑制剂以及多重途径杀虫剂。害虫发育抑制剂可扰乱害虫的蜕皮过程,或者阻碍新角质层的形成。其中有一些产品专门针对害虫体内激素,扰乱其生长、蜕变和交配。另一些则扰乱甲壳素的分泌,这是一种存在于节肢动物和真菌体内的物质。
杀虫剂可以杀灭幼虫、驱除目标害虫或者使其失去繁殖能力,具体视其发挥效用的方式而定。