七、有害生物抗药性及害虫再猖獗
抗药性(pesticide resistance)指由于农药使用,在有害生物种群中发展并可以遗传给后代的对杀死正常种群农药剂量的忍受能力。需要指出的是,这里所说的抗药性是药剂本身作用的结果,应和“自然耐药性”区别开来。所谓自然耐药性是指有害生物因不同的生长发育阶段、不同生理状态及环境条件的变化而对药剂产生敏感度下降的现象,和施用农药本身无直接关系。有害生物抗药性产生的原因是多方面的,有害生物不同,产生抗药性的机理亦不尽相同。
就害虫对杀虫剂的抗药性而言,其产生抗药性的机理包括三个方面:①解毒代谢能力增强:昆虫体内存在多种解毒酶系,特别是微粒体多功能氧化酶系代谢活性增强是其对杀虫剂产生抗药性的主要机理。②靶标部位敏感性下降:昆虫体内杀虫剂作用的靶标部位,如有机磷类杀虫剂作用靶标——乙酰胆碱酯酶发生变构,拟除虫菊酯类杀虫剂作用靶标——钠通道的改变,是昆虫对这两类杀虫剂产生抗性的机理之一。③穿透速率的降低:杀虫剂穿透昆虫表皮速率的降低也是昆虫产生抗性的机理之一。就病原菌对杀菌剂产生抗药性而言,其机理主要是靶标基因突变而导致杀菌剂和作用位点亲和性下降,而基因过量表达导致的解毒代谢作用加强一般来说并不是病原菌产生抗药性的重要机理。就杂草对除草剂的抗药性而言,其产生机理则主要是除草剂作用位点产生突变,靶标敏感性降低以及杂草解毒代谢能力加强。
科学用药、合理用药是延缓有害生物对农药产生抗药性的基本策略。其主要措施:①尽量采用非化学防治的办法,尽量不使用农药。即使施用农药,在保证防治效果的前提下,尽量采用低浓度、低剂量;减少施药次数和施药量;提倡局部施药,尤其是杀虫剂,只在害虫危害达到防治指标的区域施药。②选择不同作用机理的农药交替轮换施用,避免长期单一使用一种或几种作用机理相同的农药。③农药的合理混用,特别是具有不同作用机理和明显产生增效作用的农药混用是延缓抗药性的有效措施之一。
害虫再猖獗(pest resurgence)指一种杀虫剂或杀螨剂使用后,目标节肢动物有害物种丰盛度超过对照或未处理种群。在20世纪70~80年代有关害虫再猖獗有多种定义,但其核心问题是由于农药的使用诱导了目标或非目标害虫种群数量异常增加,经过一定的时间种群数量超过了未施药区。也有人将农药使用导致次要害虫猖獗称为II型再猖獗。在生态学和害虫治理中,猖獗、再猖獗和抗药性3个概念的边界是有所区别的。可以说再猖獗是猖獗的一个特例,或者说猖獗可以涵盖再猖獗;抗药性是再猖獗的原因之一,所以再猖獗可以涵盖抗药性。农林害虫发生再猖獗是害虫防治中的普遍现象。涉及的害虫主要类群有螨类、同翅目、鞘翅目及鳞翅目昆虫。但主要集中在同翅目昆虫的飞虱、蚜虫和螨类中。诱导害虫再猖獗的药剂种类很多,主要农药类型包括有机磷、氨基甲酸酯类、菊酯类、新烟碱类杀虫剂(吡虫啉)等。近年的研究表明,诱导害虫再猖獗的药剂还包括杀菌剂(如井冈霉素)、除草剂(如丁草胺)。对典型的再猖獗型害虫褐飞虱而言,几乎所有的药剂在特定的浓度范围内均能刺激其生殖。农药诱导害虫再猖獗机制一般可分为生态再猖獗和生理再猖獗。生态再猖獗机制主要是药剂杀伤天敌削弱了自然控制作用,破坏了生态平衡,导致害虫发生再猖獗。在种间竞争相对平衡中,药剂杀伤竞争种也会导致另一竞争种发生再猖獗。生理再猖獗主要是药剂亚致死剂量刺激害虫生殖。