杀虫剂对昆虫体壁的穿透

杀虫剂对昆虫体壁的穿透

杀虫药剂对昆虫体壁的穿透主要取决于两个方面:昆虫表皮的构造;杀虫药剂的性质。

昆虫体壁构造复杂,不通结构的主要成分也不同,对药剂的穿透性的影响也不一样,主要表现在以下几个方面:

1、表皮的构造对药剂穿透的影响

昆虫表皮的附属物:刺、毛多、可以减少药剂与表皮的接触机会,从而减少药剂对体壁的穿透。例如部分灯蛾科,毒蛾科,舟蛾科的幼虫等。

昆虫上皮分泌的蜡层:昆虫上皮分泌的蜡层越厚,药剂穿透越困难。例如蚧壳虫,蚜虫,飞虱等。

上表皮中的蜡质和脂类虽然可以增加药剂的溶解性,如果过多,就具有药剂贮存的作用(会暂时把药剂堵在里面);而原表皮脂肪总量药剂穿透也有影响,不同的昆虫有不同的影响,如家蝇和草地螟。

昆虫上表皮的性质:耐水、强酸,不耐强碱;水和强酸不能通过,强碱可以破坏外表皮。

昆虫外表皮的骨化程度:昆虫的外表皮的骨化程度越高,药剂的穿透就越困难,对药剂的耐受能力就越强。例如鞘翅目、直翅目和鳞翅目的成虫,膜翅目的蛹等;药剂只能通过比较薄比较软的节间膜才能够侵入。老龄幼虫耐药性要比低龄幼虫强,表皮厚度是主要原因之一,如图:

杀虫剂对昆虫体壁的穿透
幼虫表皮厚层总厚度和灭幼脲对其毒力比较

昆虫表皮的厚度:昆虫不同部位表皮的厚度不同,药剂的穿透能力就不同。一般来说,头部和胸部的表皮比腹部的容易穿透。

2、杀虫药剂的性质对穿透的影响

脂溶性:绝大部分杀虫剂都是脂溶性的,一定范围内与穿透性成正比(对上表皮),脂溶性越大,对表皮的穿透能力就越强。

药剂的解离度:一般与穿透性成反比,或者离子化程度是成反比的,也就是说药剂的解离度越大,对体壁的穿透性就越小。对不具有脂溶性物质也是一样的 ,例如烟碱和硫酸烟碱。如图:

杀虫剂对昆虫体壁的穿透

药剂的区分系数(分配系数):药剂的区分系数是真正的决定因素,区分系数Partition coefficient(即药剂在正辛醇与水中分布量的比值)。这个比值是评价药剂脂溶性的一个指标。因为没有脂溶性的药剂只能停留在上表皮。

上表皮为脂溶性,内表皮有一定亲水性。

药剂的区分系数越大(即脂溶性大),其穿透力越强。

总的来说,药剂需要一个最佳的区分系数

药剂的表面张力——昆虫体壁、植物表面:表面张力与药剂穿透性也有一定关系,一般来说,表面张力越大,触杀毒性就越小,主要是由于药剂在表皮上不易展开,很容易滚落,实际上是减少了药剂与昆虫体壁的接触机率。

药剂与昆虫表皮的亲和力:药剂与昆虫表皮的亲和力与药剂的穿透性也很有关系。

药剂的分子结构:药剂的分子结构也与穿透性有关

3、溶剂和载体对药剂穿透的影响

在田间使用的药剂除了原药的有效成分以外,还加了很多的溶剂和其它的助剂以及载体

溶剂:甲苯、二甲苯、乙苯、丙酮、DMSO等

由于绝大部分杀虫剂的原药都是脂溶性的,因此需要先用相应的溶剂溶解以后才能应用,不同溶剂对同一种杀虫药剂的穿透性可能存在很大的影响

杀虫剂对昆虫体壁的穿透
不同溶剂对DDT穿透舌蝇能力的影响

不同的溶剂对同一药剂的杀虫效果影响不同,同一溶剂对不同杀虫药剂的影响也不一样。

针对具体的药剂,应该选择最佳的溶剂,可以大幅度的提高杀虫效果。

助剂:

  • 乳化剂:非离子乳化剂、阴离子乳化剂。
  • 渗透剂:促进药剂进入处理物内部。
  • 润湿剂:降低液—固表面张力,增加药液对固体表面接触。
  • 矿物油作为杀虫剂的应用

油对杀虫剂穿透性的影响:油是一个很好的非极性的载体,将油加入杀虫药剂可以增加药剂的毒力,例如鱼藤酮很难从体壁进入昆虫体内,如果加入煤油,可以加速它对表皮的穿透,同时也可以增加它对害虫的杀虫活力。

  • 帮助药剂在昆虫表皮附着及展布
  • 溶解并破坏上表皮的蜡层,并携带药剂穿透体壁
  • 破坏表皮内的蛋白质

一般来说,轻油比重油要好。矿物油制成的乳剂由于容易从气门进入气管,产生堵塞作用,阻碍气体交换,使害虫窒息死亡,尤其是对红蜘蛛、蚜虫和粉虱一类效果比较好。

洗衣粉也可以作为杀虫剂使用:例如使用0.1%的洗衣粉溶液去防治蚜虫 红蜘蛛

  • 洗衣粉的主要成分是十二-烷基苯磺酸钠,属于阴离子表面活性剂。不但能破坏上表皮的蜡层,也能破坏内表皮层的蛋白质
  • 洗衣粉既具有亲水性,又具有亲脂性。
  • 一般比较好的乳化剂或表面活性剂都能起到与洗衣粉类似的作用。

粉剂:以前曾用草木灰、细土或煤烟灰来防治害虫,也有用活性炭、氧化镁、氧化钙或碳酸镁、碳酸钙、矿物矽、细铝粉等惰性粉剂。

其杀虫机制主要是通过机械摩擦,破坏上表皮的保护功能,使昆虫失水而死。

4、药剂对卵壳的穿透

杀虫剂对昆虫体壁的穿透
药剂对卵壳的穿透

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