抗虫棉在我国的发展、虫害发生情况与农药工业的机遇展望
李德军
（山东农药研究所）
1 我国棉花生产情况
1.1 我国棉花生产回顾与分布
我国一直是世界上最大的棉花生产国之一，1961~2006 年间，植棉面积从387万hm 2增加到了533万hm 2，增长了31.78 %，特别是自1982年以后增加显著，1984年达到最大值，约为691.60万hm 2。子棉产量1982年以来每年都占到全球总产量的21%以上，1984年达到最高，约占34.24 % 。在 1961~2006年间，中国棉花产量总体格局处于上升趋势，且升幅较大，多数年份超过美国，成为世界第一大棉花生产国。
表1 20年来我国植棉面积 （万公顷）
年 份 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996
植棉面积 484.40 552.90 520.33 558.81 653.85 683.50 498.50 552.80 542.20 472.23
年 份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
植棉面积 449.10 445.92 372.56 404.10 480.97 418.42 511.10 540.00 506.00 533.00
以减少单产水平相对较低的棉花种植区域的面积，增加单产水平较高区域的种植面积为内容的区域种植结构调整，促使全国棉花种植区域在不断向黄河流域棉区和西北内陆棉区集中，其播种面积和产量已占全国的70%以上，主要有河北、河南、山东、山西、江苏、江西、安徽、湖北、湖南、辽宁、陕西、甘肃、新疆共13个省区。
1.2 我国棉花供需分析
我国子棉产量、单产水平和植棉面积虽然很大，但仍存在诸多供需问题。2006年8月3日农业部发布《全国农业和农村经济发展第十一个五年规划（2006~2010年）》，确定“十一五”期间，我国棉花产量达到680万吨的目标。即使如此，国内棉花仍供不应求，这是因为我国棉纺织行业对棉花的需求量巨大，纺织服装出口激增，2005年达1150亿美元，同比增长20.7 %，连续三年保持20 %以上的速度增长。而据国家统计局统计，2005年我国棉花总产量570万吨，比上年下降9.8 % ；同比增长11.5%，棉花总消费量950万吨左右，进口原棉257万吨，占同期世界棉花贸易量的29 %，占同期国内棉花消费量的27 %。2006年11月底，进口棉花340万吨，超过2005年全年进口量83万吨。目前，棉花已成为我国继大豆和食用油之后的第三大进口农产品，供需矛盾突出，形势严峻。
2 抗虫棉在我国的生产发展
抗虫棉是利用现代生物技术将苏云金杆菌（简称Bt ）的杀虫蛋白基因导入棉花植株体内而产生抗虫作用的棉花。
2.1 抗虫棉的特性
2.1.1 抗虫机理
能够在棉花整个植株和整个生长季节不断产生杀虫蛋白，这种杀虫蛋白遍布植株各个部位，棉铃虫等鳞翅目害虫取食抗虫棉后，其消化系统受到破坏而不能取食，全身软腐，最终死亡。
2.1.2 抗虫范围及效果
对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫具有较好的抗性，对棉花其它病虫、杂草均无抗性。抗虫性有两个特点，一是随着棉花的生长而减弱，在棉花苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高，对二代棉铃虫的抗虫效果较好，花期呈下降趋势，花铃期下降最为明显，对三、四代棉铃虫的抗虫效果明显降低，发生量大时，必须采取药剂防治才能控制其危害，吐絮期抗虫性又有所回升。二是棉株的不同部位、不同器官的抗虫能力不同。抗虫棉营养器官的抗虫性好于生殖器官，可概括地划分为：叶>铃、蕾>花。
2.1.3 对棉田生态系的影响
转Bt 基因抗虫棉由于用药时间推迟，用药次数和用量减少，对天敌的杀伤作用减小了，有利于棉田天敌群落的建立和自然控制作用的发挥，减轻了害虫的危害。同时由于减少了化学农药的使用量，减少了对环境的污染和人畜中毒事故的发生，提高了棉花及棉子油的品质。
2.1.4 抗虫棉不是无虫棉
目前推广的抗虫棉只对鳞翅目害虫（如棉铃虫）有抗性，不抗蚜虫和其他害虫，要按照防治指标及时防治其他害虫。抗虫棉在抗虫效果上还表现出前期强，后期弱的特点。因此，对三、四代棉铃虫也需采取适当的防治措施。
2.2 抗虫棉在我国的发展
1995年，深受虫害的河北省最先引进美国孟山都公司的33B 系列保铃棉。1998年，国产抗虫棉经国家农业部批准进入中试和商品化生产阶段，标志着我国棉花产业在节本、增效和抗生物灾害几个方面扭转了传统棉花的生产困境，从此进入一个新的发展阶段。抗虫棉新品种以其良好的杀虫效果在提高单产的同时，极大地节省了人工和农药，赢得了广大棉农的喜爱。98年后抗虫棉种植面积快速扩大，到 2005年，抗虫棉的种植规模已经达到310万hm 2，占我国棉花总播种面积的60%以上（如表2所示）。抗虫棉的广泛应用标志着现代生物技术在促进棉花生产发展中的重要作用。
表2 1997~2005年抗虫棉在我国的种植面积（万公顷）
年份 棉花总面积 抗虫棉面积 抗虫棉占的比例，%
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005 449. 1 445. 9 372. 6 404. 1 481. 0 418. 4 511. 1 565. 0 506. 2 3. 4 26. 1 65. 4 121. 6 215. 8 215. 6 299. 6 368. 8 310. 4 1 6 18 30 45 51. 53 58. 62 65. 27 61. 32
2.3 抗虫棉的贡献
抗虫棉具有从虫口夺棉、成本降低、环境友好、高产高效等优势。
经济效益：我国推广应用抗虫棉累计受益棉田1626.7多万公顷，每公顷增产150 kg ， 一般每公顷可增收2150元~2400元，增加了棉农收入。
社会效益：有效控制了棉铃虫危害，降低了原棉生产成本，节约用工，节省农药开支，并促进了棉花
优势产业带的形成。同时，抗虫棉纤维品质主要指标全面改善，不仅全面提高了我国棉产业的国际竞争力，而且原棉满足了纺织工业的多元化需求，促进了棉纺织品服装出口，增强了棉纺织品和服装的国际竞争力。
生态效益：抗虫棉对棉铃虫、红铃虫、金刚钻等鳞翅目害虫的抗性高达80 %以上，正常年份可以减少杀虫剂用量80%左右，既减轻了环境污染，又丰富了棉田昆虫群落组成，物种数量增加。2001年来，已累计减少杀虫剂用量10多万吨，人畜中毒事故减少90 %以上, 棉田自然天敌种群数量增加20%~30%，为保护和改善自然生态环境作出了重要贡献。
2.4 国产抗虫棉技术创新与推广应用政策述评
我国对抗虫棉的研发与美国几乎同步，是继美国之后第二个独立培育出拥有自主知识产权的抗虫棉品种的国家，抗虫棉也是我国唯一大面积种植并初步实现产业化的农作物。面对与美棉的激烈竞争，国家通过―抗虫棉深化研究及应用‖和―抗虫棉深化研究及商业化生产‖等重大项目的实施，有力地推动了国产抗虫棉的技术集成创新与推广应用，提高了国产抗虫棉的竞争力，为确保我国棉花产业安全作出了重要贡献。
在黄河流域棉区，1998~2005年国产抗虫棉种植面积占抗虫棉总面积的比例分别为18.9 %、35.7 %、35.3 %、37.7 %、41.9 %、47.7 %、67.1 %、83. 4 %。2004年国产抗虫棉种植面积首次超过美国品种，彻底结束了美国抗虫棉在我国黄河流域棉区占主导地位的历史。
尽管我国抗虫棉发展非常迅猛，新技术、新突破、新成果居世界领先水平，但与美棉相比存在着品种种性差、栽培技术不配套、种子质量不过关、产业化程度较低等劣势，其推广应用中也面临一些不可忽视的问题：一是国产抗虫棉品种多乱杂，主推品种优势不明显，出现了无序的市场竞争。二是缺乏对抗虫棉配套栽培技术研究的投入，技术研究滞后。三是一些棉农对转基因抗虫棉的特性缺乏了解，按传统植棉方式进行管理，使抗虫棉早衰现象严重，影响了抗虫棉的产量和品质。
专家建议，加强抗虫棉种子管理，严格按照品种审定程序，加大对假冒伪劣种子的打击力度，对不具备推广条件的品种（系），决不能让其流入市场，采取有力措施，鼓励科研、推广和棉种加工、销售企业的联合，形成育、繁、推、销一体化的产业化运行机制，加速转基因抗虫棉种子产业化进程。
3 抗虫棉害物种群及其常规用药
近几年来，棉田虫害发生呈现上升趋势。暖冬和生育期内适宜的温度（棉蚜适宜温度是23℃~27℃，棉铃虫发育的最适温度为23℃~28℃）是虫害次年发生/暴发的主导因素，如新疆2003年的蚜虫暴发，2005年的棉铃虫暴发。同时，由于温度的适宜使棉铃虫为害期提前，且前期发生量大，造成世代重叠，给棉铃虫防治带来很大困难。
而在抗虫棉田，由于主要害虫棉铃虫在较长时间毋需用药防治，致使许多棉农很少用药，为棉田次生害虫提供了繁衍的有利条件，危害日趋加重，上升为主要害虫，如刺吸性害虫棉蚜、棉盲蝽、棉叶螨、蓟马、叶蝉、烟粉虱等，新疆棉田还发生了双斑萤叶甲，山东棉田发生了美洲斑潜蝇。同时，抗虫棉田后期枯萎病、黄萎病病害发生严重。
3.1 棉铃虫、红铃虫、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫
在抗虫棉田发生较轻，一代在麦田发生，二代进入棉田时，恰遇棉花苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高时，所以无法成灾。棉花生长后期，杀虫蛋白表达量下降，对三、四代棉铃虫的抗虫效果明显降低，发生量大时，必须采取药剂防治才能控制其危害，以免三、四代棉铃虫大发生，造成棉花严重损失。
三代棉铃虫以使用硫丹、多虫清、辛硫磷、阿维菌素和万灵防治为宜，四、五代棉铃虫可使用功夫菊酯、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯等拟除虫菊酯类农药及其与有机磷农药复配制剂，轮换使用，提高防治效果。
3.2 棉蚜
棉蚜是抗虫棉田的优势害虫，近几年各地抗虫棉田棉蚜发生提前，始见期一般在5月上中旬。2005年黄河流域棉区苗蚜发生危害严重，多数棉田对棉苗蚜进行了3次以上化学防治。
播种前可选用70%高巧或快胜或10%的吡丹等种子处理剂进行种子包衣，点片发生时，用氧化乐果滴心，普遍发生时，选用吡虫啉、莫比朗、艾美乐、吡丹、爱福丁、达螨铜、0.6%苦参烟碱乳剂等。
目前我国正在研究转双价基因抗棉铃虫、抗蚜棉。
3.3 棉盲蝽
盲蝽是喜湿害虫，湿度大，虫量就多，所以在棉花生长前中期发生量小，而后期发生量相对较多。棉盲蝽主要以绿盲蝽、中黑盲蝽、苜蓿盲蝽、三点盲蝽为主，对棉花的危害期长达3个月，从幼苗期一直到长成青铃，以棉花开花期第三代绿盲蝽最为严重。在大发生年份，尤其多雨年份，因防治失时，盲蝽危害造成的棉花产量损失不亚于棉铃虫灾害发生年代，如2005年河北的大发生。
早期棉盲蝽可结合蚜虫兼治，用10%的吡虫啉或乐百农（3%啶虫脒）喷雾；也可用4.5%的高效氯氰菊酯乳油喷雾。当棉盲蝽大发生时，可用速度快、效率高的20%好年冬、10%吡虫啉、50g/L氟虫腈EC ，其次是35%硫丹EC 和40%毒死蜱EC 。
3.4 棉叶螨
棉叶螨又叫棉红蜘蛛，在许多地方的危害加重，严重的垮秆、棉花产量锐减。
防治棉叶螨早春宜选用一些不受温度影响杀成螨活性较高的杀螨剂，如三氯杀螨醇和阿维菌素。三氯杀螨醇是我国目前常用的杀螨剂，有较强的触杀作用。对成螨、卵和若螨均有效，并有速效性和持效期长的特点。之后应选择喷洒一些杀螨卵效果较好的药剂，如：四螨嗪及其复配剂哒螨灵加四螨嗪等。四螨嗪为触杀型有机氮杂环类特效杀螨剂，对螨类活性极高，即使在低温条件下，对幼螨、若螨及螨卵均有较高的活性，但对成螨杀伤力差，该药具有亲脂性，故有较强的渗透力和较长的持效期（一般可达 50~60天），不足之处是该药作用缓慢，药后2周才能达到最高杀螨活性。哒螨灵和四螨嗪的复配剂主治螨卵，兼治成螨，既有杀螨卵的持效性，又有杀成螨的速效性。
春末夏初时的防治应选用防效较好哒螨灵，它的防治效果不受气温影响，且对不同生育虫态都有很好的防效。夏季高温季节的防治可选用苯丁锡及其复配制剂。苯丁锡是感温型杀螨剂，杀螨活性与温度呈正相关，气温 22℃以上时，药效高，低于 15℃时药效差。其药性缓慢，施药后3天开始显效果，到第14天达到高峰。此药的最大特点就是持效期特长，可达 2~4个月，很适合夏季高温季节选用。用量为10%苯丁锡WP1000倍喷雾防治。目前市埸上销得较好的是苯丁锡加哒螨灵的复配剂，用量为10%复配剂EC1500倍喷雾防治。
3.5 烟粉虱
烟粉虱又名棉粉虱，以前在我国北方露地不能过冬，难以造成危害。随着气候变暖、温室大棚蔬菜面积逐步扩大，棉花生育后期烟粉虱为害面积和为害程度逐年加重，已发展成为棉花重要害虫，田间产量损失6%~l5%，严重可达30 %以上。
防治上可选内吸、广谱、低毒、低残留杀虫剂。25%阿克泰、20%康福多、70%艾美乐、吡虫啉、1.8%阿维菌素、25%噻嗪酮（扑虱灵）、40%双硫菊酯等均有较好的防治效果。
3.6 蓟马
近年棉蓟马危害呈上升趋势，不仅苗期发生危害加重，而且在花期危害也呈上升趋势。危害品种有烟蓟马（棉蓟马）、花蓟马和黄蓟马等。
苗期结合棉蚜等其它苗期害虫进行防治，一般采用吡虫啉或啶虫脒类农药进行喷雾即可。花期可选择对天敌比较安全的农药进行防治，如赛丹、蚜虱净等。
3.7 双斑萤叶甲
随着新疆棉花面积的不断扩大，节水灌溉的普及，生态环境变得非常脆弱，单位范围内的农作物品种变得较为单一，尤其是近5年，双斑萤叶甲寄主作物减少，迫使双斑萤叶甲迁移至棉田，2004年危害棉田面积达6000公顷，成为当地棉花的主要害虫之一。
与普通棉田相比，抗虫棉田害虫的变化是生态类群完整的必然结果，如何在不影响农业生产的前提下，控制害虫危害，需不断总结完善各项综合防治措施，利用生态带进行生态治虫、黄板诱蚜、杨枝诱棉铃虫、涂茎、点片防治和撒毒土等各种用药方法和途径，科学防虫。
4 抗虫棉田病虫草害综合防治技术
4.1 播种期
在播种前进行种子包衣或药剂拌种，防治苗期病害、苗蚜、害螨 、蓟马等多种地上害虫和地老虎、蝼蛄、金针虫等地下害虫。种子包衣采用适乐时、卫福、15%涕灭威GR （铁灭克）、棉花种衣剂等。拌种可采用多菌灵（或甲基托布津）与呋喃丹等混合拌种。
4.2 苗期
以防治苗蚜、棉蓟马、地下害虫、枯萎病、杂草为主。棉苗移栽时，穴施或沟施铁灭克、呋喃丹等防治地下害虫，兼治苗蚜、棉叶螨、蓟马等。地膜覆盖棉田，在覆膜前喷洒都尔、禾耐斯、乙草胺等除草剂防除苗期杂草。棉苗移栽后建议防治红蜘蛛时选用0.6%苦参烟碱；防治棉蚜、蓟马时选用大功臣、0.6%苦参烟碱等高效低毒药剂。在枯、黄萎病重发区，在棉苗发病初期，用施特灵、广枯灵等喷雾加灌根防治。
4.3 花蕾期
是抗虫棉产量形成的关键时期，也是多种病虫草害严重发生期，防治重点是刺吸性害虫（棉蚜、棉叶螨、棉盲蝽等）、三代棉铃虫、甜菜夜蛾、枯萎病、黄萎病、杂草等。防治棉叶螨可用0. 9%虫螨克乳油3000 倍液或15%扫螨净乳油2000倍液喷雾。防治蚜虫、蓟马、叶蝉、盲蝽、白粉虱等可用10%大功臣可湿性粉剂3000倍液或3%金世纪乳油2000倍液喷雾。花蕾期雨水多，杂草生长旺盛，可在杂草3~5叶期，用10.8 %高效盖草能乳油每公顷450~600 ml 喷雾防除；后期杂草较大时，可用灭生性除草剂20 %克芜踪水剂每公顷3000 ml加水进行喷雾除草。防治枯、黄萎病，用施特灵、3 %广枯灵300倍液灌根加喷雾。由于抗虫棉自身的抗性，二代棉铃虫一般不需要防治，三代棉铃虫发生严重时，可在灯光诱杀成虫、人工抹卵杀虫的基础上，用NPV 病毒制剂或5%卡死克乳油、2.5 %灭幼脲悬浮剂等喷雾防治，不要使用Bt 制剂，以延缓棉铃虫对转Bt 基因抗虫棉的抗性产生。
4. 4 铃期
以防治四代棉铃虫、甜菜夜蛾和部分刺吸性害虫、铃病为主。四代棉铃虫发生量大时, 必需进行防治，可采用人工释放赤眼蜂或喷施 NPV 病毒制剂进行生物防治，必要时使用复配化学农药。干旱年份，棉叶螨发生重时，用 0.9 %虫螨克防治。伏蚜发生重时，可用 3 %金世纪或 10 %吡虫啉进行防治；阴雨潮湿年份，棉铃病害发生重，可在刚出现烂铃时，喷施 64 %杀毒矾、70 %代森锰锌 500倍液防治。棉花生长后期，害虫在棉株上分散危害，要增大喷药量，选择在上午10点前、下午4点后喷药。注意轮换用药、混合用药，后期尽量不要使用菊酯类农药，以免产生抗药性。
5 抗虫棉的抗性问题
抗虫棉长期大量释放造成的潜在风险是靶标害虫对抗虫棉的抗性进化，这将严重威胁抗虫棉的有效持续应用。害虫抗性的发展主要受遗传因素和环境因素影响。虽然种植抗虫棉近10年来有关抗性发展的经验还较少，特别是当前预测大田抗性发展的能力还很有限，但种群中具有抗性基因的个体在抗虫棉持续的定向选择下，抗性终将会发生。
5.1 室内抗性监测
国内外研究人员一直关注害虫对抗虫棉的抗性。目前对抗虫棉产生抗性的害虫绝大部分是室内筛选出来的。如棉铃虫抗性品系Cry1Ac2sel （13倍抗性）在抗虫棉上成活率为25%；澳大利亚的棉铃虫BX 品系 （对Cry1Ac 有57倍抗性）在抗虫棉上存活率达到58%等。而烟芽夜蛾的YHD2品系在Cry1Ac 抗虫棉上却不能存活到蛹期。室内抗性筛选表明，抗虫棉的靶标害虫具有对其发展抗性的潜在风险。
5.2 田间抗性检测及抗性发展状况
生物检测结果显示，抗虫棉上的几个主要靶标害虫棉铃虫、棉红铃虫、美洲棉铃虫、烟芽夜蛾等还没检测到对B t毒素的抗性上升。
但抗虫棉并不意味着能全部杀死靶标害虫, 生存下来的害虫为抗性的产生提供了可能。已有研究表明,
自种植抗虫棉以来，几种靶标害虫田间抗性监测情况在1998年敏感性降低1.84倍，1998~2000年达3龄个体低于5%。目前，田间小菜蛾和蔬菜温室大棚粉纹夜蛾种群检测出对B t制剂产生抗性，尽管还没有田间种群对抗虫棉产生抗性的报道，但田间种群在连续取食抗虫棉B t 毒素的持续选择下，对抗虫棉产生抗性是迟早的事。
6 适宜抗虫棉的农药新品种及农药企业面临的机遇
我们在前面探讨了抗虫棉田目前的常规用药，它们多数使用多年，行之有效，且价格实惠。但随着害虫抗药性上升，抗虫棉田需要推广应用新品种。近年农药科技快速进步，部分新品种工艺成熟。
6.1 噻虫嗪（thiamethoxam ）
由Ciba 公司（现Syngenta 公司）开发，是第二代新烟碱类杀虫剂的第一个代表性品种，2013年专利到期。其部分商品制剂包括叶面和土壤施药的阿克泰（Actara ）和处理种子的快胜（Crusier ）等已经在抗虫棉田使用。
噻虫嗪，化学名称：3-（2-氯-1,3-噻唑-5-甲基）-5-甲基-1,3,5-噁二嗪-4-基叉（硝基）胺（3-（2-chloro-1,3-thiazol-5-methyl ）-5-mehtyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazine ），其结构式如下图1所示。 O
N
Cl
S C NNO 2
图1 噻虫嗪的化学结构式
噻虫嗪是第二代新烟碱类杀虫剂的代表性品种，具有触杀、胃毒和内吸活性。
6.1.1 作用方式新颖、与传统杀虫剂无交互抗性
噻虫嗪能够选择抑制昆虫神经系统中的烟酰乙酰胆碱受体，表现出与此受体极高竞争性的结合力，从而破坏昆虫中枢神经的正常传导。作用机制不同于有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和有机氯类等传统杀虫剂，因而噻虫嗪与它们没有交互抗性，是替代传统高毒农药的优异品种。
6.1.2 低毒
噻虫嗪的致死中量LD 501560mg/kg，按照我国的农药毒性分级标准属于低毒农药。无论是从环保，还是从人类自身健康的角度出发，以低毒农药取代传统的高毒农药都是必需的和义不容辞的，低毒高效的噻虫嗪为我们提供了一个不错的机会。
6.1.3 高效、广谱、持效期长、对作物安全性高
噻虫嗪可以有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目以及同翅目害虫，如：蚜虫、叶蝉、粉虱、飞虱、粉蚧、金龟子幼虫、马铃薯甲虫、蓟马、跳甲、地面甲虫、潜叶蛾等。适宜的作物囊括了水稻、棉花、玉米、高粱、甜菜、谷物、烟草、蔬菜、大豆和柑桔等。
噻虫嗪的杀虫活性优于第一代新烟碱类杀虫剂的标志性产品吡虫啉，用药量（0.2~15克/亩）只有传统有机磷、有机氯类杀虫剂的几十分之一。
噻虫嗪具有高效广谱杀虫活性，为当前全球倡导的农作物虫害综合防治提供了一个上好的选择。 土壤施药后66~67天，噻虫嗪对马铃薯叶甲防治效果与四倍剂量的吡虫啉大致相当，明显优于四倍剂量的氟虫腈；施药后60天对黄瓜粉虱防治效果优于一倍半剂量吡虫啉。如此长的持效期不仅延长施药周期、利于人畜健康和环境保护，而且降低农业生产成本。
噻虫嗪对防治作物的安全性非常高，防治作物虫害时候在推荐剂量上不会产生药害，可以放心使用。
6.1.4 施药方式多样
既可以叶面施药/土壤施药、又可以处理种子，所以噻虫嗪不但防治地面害虫，而且可以防止地下害虫。 总之，噻虫嗪作为第二代新烟碱类杀虫剂的代表性品种，具有触杀、胃毒和内吸活性，不仅施药方式
多样——既可以叶面施药/土壤施药、又可以处理种子，而且具有杀虫谱广、活性高、持效期长、安全性高等特点，可以有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目以及同翅目害虫，现在已在近40个国家的30多种作物上得到广泛应用。
6.2 烯啶虫胺（nitenpyram ）
由日本武田公司开发，也是新烟碱类杀虫剂，2008年8月1日专利到期。
化学名称：（E ）-N-（6-氯-3-吡啶甲基）-N-乙基-N -甲基-2-硝基亚乙烯基二胺，其结构式如图2所示。 2H 53
CH 2
Cl N CHNO 2
图2 烯啶虫胺的化学结构式
6.2.1 杀虫谱广，作用独特
烯啶虫胺防治各种蚜虫、粉虱、叶蝉和蓟马，活性卓越，杀虫谱广，作用方式独特，害虫不易产生抗性。
6.2.2 作用优异
内吸和渗透作用优异。
6.2.3 高效、持效期长、对作物安全性高
药品残留期长，在推荐剂量上对各种作物安全；且用量少，对稻褐飞虱，在0.5~0.8mg/Kg时，致死率为100%，使用安全。
该品种具有优越的技术特点，即工艺简捷、易于产业化。
6.3 呋虫胺
呋虫胺是由Mitsui 化学公司开发的新烟碱类杀虫剂。化学名称：（RS ）-1-甲基-2-硝基-3-[（3-四氢呋喃）甲基]胍 ，英文名称：（EZ ）-（RS ）-1-Methy-2-nitro-3-（tetrahydro-3-furylmethyl ）guanidine, 其结构式如图3所示。 CH 3图3 呋虫胺的化学结构式
6.3.1 作用独特、活性高、杀虫谱广
主要作用于昆虫神经结合部后膜，通过与乙酰胆碱受体结合使昆虫异常兴奋，全身痉挛、麻痹而死。对刺吸口器害虫有优异的防效，可防治多种半翅目害虫和其它一些重要害虫，不仅具有触杀、胃毒和根部内吸活性，而且具有内吸性强、用量少、速效好、活性高、持效期长、杀虫谱广等特点。
6.3.2 低毒，应用范围广
对哺乳动物、鸟类及水生生物低毒。适宜的作物为水稻、果树、蔬菜等。
6.3.3 主要剂型和剂量
剂型有GR 、SP 、WP 等。与本品混配的农药有肟菌酯。使用剂量：有效成分100~200ｇ/hm2。
6.3.4 产品市场推广情况
产品于2002年首次在日本上市，用于水稻、果树和蔬菜，2003年3月在韩国上市，2004年在美国获得登记，目前正开发在棉花、观赏作物、草坪、家庭和花园，以及公共卫生方面的用途。截止2003年3月31日止Mitsui 化学公司的呋虫胺的销售额为25亿日元，预计2004年销售额为42亿日元，2007年增至
93亿日元。
6.4 噻虫啉（thiacloprid ）
噻虫啉是由拜耳公司开发的广谱、内吸性新烟碱类杀虫剂，2015年专利到期。化学名称：3-（6-氯-3-吡啶甲基）-1,3-噻唑啉-2-基叉氰胺，其英文名称：[3-（6-chloro-3-pyridinyl ）methyl]-2-thiazolidinylidene -cyanamide ，其结构式如图4所示。 Cl CN
图4 噻虫啉的化学结构式
6.4.1 具有用量少、活性高、作用速度快、持效期长、防效优异的特点
噻虫啉是具有触杀、胃杀、内吸作用的杀虫剂，特点是用量少、活性高、作用速度快、持效期长，对刺吸口器害虫有优异的防效，其用量为3~12克/亩，对各种甲虫（如马铃薯甲虫、苹花象甲、稻象甲）和鳞翅目害虫如苹果树上的潜叶蛾和苹果蠹蛾也有效。噻虫啉对梨果类水果、棉花、水稻、蔬菜和马铃薯上的大多数害虫具有非常优异的防效。
6.4.2 作用方式新颖
该产品既可用于茎叶处理，也可以进行种子处理。与常规杀虫剂如拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类无交互抗性，因而可用于抗性治理。
6.4.3 防治安全性高、低毒
噻虫啉对防治对象的天敌安全性高。噻虫啉的土壤半衰期短，对鸟类、鱼和多种有益节肢动物安全。它对蜜蜂很安全，在作物花期可以使用。由于其极低的哺乳动物毒性，噻虫啉对操作者和消费者安全。无致敏、致畸和致突变作用。
6.4.4 技术特点
易于产业化、产品成本低、产品品质好—工业品含量优于95%，综合技术指标达到国际先进水平。
6.5 氟虫腈（fipronil ）
氟虫腈由安万特（拜耳）公司开发，商品名Regent 锐劲特，该专利在2008年6月11日到期，化学名称：（RS ）-5-氨基-1-（2,6-二氯-a,a,a-三氟-对-甲苯基）-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-
腈。5-Amino-1-[2,6-dichloro-4-（trifluoromethyl ）phenyl]-4-[（trifluoromethyl ）sulfinyl]-1H-pyrazole-3-carbonitrile，其结构式如图5所示。
图5 氟虫腈的化学结构式
6.5.1 主要作用方式
它是一种苯基吡唑类杀虫剂，杀虫谱广，对害虫以胃毒作用为主，兼有触杀和一定的内吸作用，其作用机制在于阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氯化物代谢，因此对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性，对作物无药害。
6.5.2 适用范围
氟虫腈为GABA-氯通道抑制剂。与现有杀虫剂无交互抗性，对有机磷、有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等有抗性的或敏感的害虫均有效。适宜的作物有水稻、玉米、棉花、香蕉、甜菜、马铃薯、花生等，推荐剂量下对作物无药害。
6.5.3 毒性
大鼠急性经口LD 50：97mg/kg，小鼠急性经口LD 50：95mg/kg；大鼠急性经皮LD 50：＞2000mg/kg，兔急性经皮LD 50：354mg/kg，大鼠吸入LC 50（4小时）：0.682mg/L，本品对兔眼睛和皮肤无刺激。无―三致‖。野鸭LD 50：＞2000mg/kg；鹌鹑LD 50：11.3mg/kg；鹌鹑LC 50：49mg/kg；野鸭LC 50：5000mg/kg；虹鳟、鲤鱼LC 50（96小时）：248ppm 。水蚤LC 50（48小时）：0.19mg/L。对蜜蜂安全。
6.5.4 施药方式及主要防治对象
该药剂可施于土壤，也可叶面喷雾。既能防治地下害虫，又能防治地上害虫。施于土壤能有效防治玉米根叶甲、金针虫和地老虎。叶面喷洒时，对小菜蛾、菜粉蝶、稻蓟马等均有高水平防效，且持效期长。
既可用于茎叶处理和土壤处理，又可用于种子处理。25~50g有效成分/公顷叶面喷施，可有效防治马铃薯叶甲、小菜蛾、粉纹菜蛾、墨西哥棉铃象甲和花蓟马等。稻田中使用50~100g有效成分/公顷可很好的防治螟虫，褐飞虱等害虫。6~15g有效成分/公顷叶面喷施，可防治草原里蝗属和沙漠蝗属害虫。100~150g有效成分/公顷施于土壤，能有效地防治玉米根叶甲、金针虫和地老虎。250~650g有效成分/100千克种子处理玉米种子，能有效地防治玉米金针虫和地老虎。
本品的主要防治对象包括蚜虫、叶蝉、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等害虫。是被众多农药专家推荐为代替高毒有机磷农药的首选品种之一。
6.5.5 技术特点
该品种国内研制的单位较多，合成工艺采用的路线，相对而言，合成收率高，操作简便，成本低，易于工业化生产。
6.6 甲维盐（emamectin benzoate）
甲胺基阿维菌素苯甲酸盐简称甲维盐，又名埃玛菌素，商品名Roclaimr （banleptm ）。化学名称：4" –表–4" –脱氧–4" –甲胺基阿维菌素苯甲酸盐。结构式如图6所示。
图6 甲维盐的化学结构式
6.6.1 对环境友好
是从发酵产品阿维菌素B1开始合成的一种新型高效半合成抗生素杀虫剂。与母体阿维菌素相比，是一种超高效绿色杀虫剂，活性提高了10~1000倍，具有广谱、低毒（制剂近无毒）、无残留、无公害、对作物高度安全、不产生抗药性的特点。
6.6.2 高效、安全
甲维盐对鳞翅目昆虫的幼虫和其它许多害虫及螨类的活性极高，既有胃毒作用又兼触杀作用，在非常低的剂量（0.084~2g/ha）下具有很好的效果，而且在防治害虫的过程中对益虫没有伤害，有利于对害虫的综合防治。西方国家已经用在很多粮食作物和经济作物上，我国在烟草、茶叶、棉花、大豆等经济作物和
蔬菜上也有应用。
6.6.3 活性高
甲维盐对很多害虫具有其它农药无法比拟的活性，对鳞翅目害虫幼虫的活性极高，如菜青虫、大豆夜蛾、棉铃虫、烟草夜蛾、甘蓝夜蛾、斜纹夜蛾、粘虫、苹果卷叶蛾等，尤其对棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾有特效，同时对同翅目、缨翅目、鞘翅目和螨类等均有效高的活性。同时在防治害虫的过程中对节肢动物益虫没有伤害。
6.6.4 技术特点
国内甲胺基阿维菌素苯甲酸盐有两种生产工艺路线，一种是用叔丁基二甲基氯硅烷作为保护剂，用草酰氯作为氧化剂。再用CH 3NH 2作为胺化剂来合成甲胺基阿维菌素的工艺路线，另一种是氯甲酸烯丙酯作为保护剂用二甲基亚砜，四甲基乙二胺和苯基酰二氯共同作氧化剂，再用七甲基二硅氮烷作为胺化剂来合成甲胺基阿维菌素的工艺路线，由于第一条工艺路线在实施时有一定的难度：原料不易得到、收率较低、反应控制条件苛刻、工艺流程长、产品质量较低，所以目前国内绝大多数厂家是用第二种工艺路线生产。其生产关键技术在于氨化、还原、脱C5-OH 保护工序。
7 抗虫棉种植存在的问题
7.1 我国棉花并没有全部种植抗虫棉花
即使在抗虫棉大量种植的现在，也有近40%的普通棉花在种植。这些棉田中棉铃虫、棉红铃虫、美洲棉铃虫、烟芽夜蛾等鳞翅目害虫时有大发生，如2005年山东滨州市二代棉铃虫在棉田全面反弹，发生面积11.31万hm 2，占全市棉花种植面积的86%，2005年新疆棉铃虫暴发。因此，对鳞翅目害虫用药的研究和开发还不能松懈或放弃。
7.2 长江流域棉区抗虫棉田靶标害虫危害严重
在黄河流域棉区，一、二代棉铃虫大量取食棉花嫩头，严重影响棉花生长，应用抗虫棉能有效控制一、二代棉铃虫的危害，使棉花增产节支效果优异。但在南方棉田一、二代棉铃虫种群数量少，而且棉田不是其主要危害对象，三代棉铃虫大量进入棉田，四代进入危害盛期，且8月上、中旬的打顶抹芽，将含有大量杀虫伴胞晶体蛋白的嫩头摘掉，抗虫棉很难起到预期的杀虫效果，同时，四、五代棉铃虫卵主要在大蕾萼片上危害青铃，而含有内毒素的杀虫伴胞晶体蛋白在这些部位基本上没有分布，同样难以起到好的杀虫效果。因此南方棉田尚需使用除Bt 以外的药剂防治鳞翅目害虫。
7.3 抗虫棉种存在大量问题
当前我国抗虫棉种市场存在“多、乱、杂”现象， 市场品种很多，未审定的品种也很多，再加上棉农自留种自用和串换现象严重，棉种的抗虫性和质量良莠不齐。这加剧了棉铃虫抗性的产生，不利于棉铃虫抗性的治理。
抗虫棉的抗虫性可遗传给后代，但会出现基因分离现象，高代种抗虫性有明显下降趋势，大面积种植自留种和抗虫性低的抗虫棉品种不利于棉铃虫的抗性治理。研究结果还发现, 抗虫棉的抗虫性与皮棉产量呈极显著正相关，田间种植抗虫性差的品种对种植者来说不会获得好的收益。
抗虫棉在我国的发展、虫害发生情况与农药工业的机遇展望
李德军
（山东农药研究所）
1 我国棉花生产情况
1.1 我国棉花生产回顾与分布
我国一直是世界上最大的棉花生产国之一，1961~2006 年间，植棉面积从387万hm 2增加到了533万hm 2，增长了31.78 %，特别是自1982年以后增加显著，1984年达到最大值，约为691.60万hm 2。子棉产量1982年以来每年都占到全球总产量的21%以上，1984年达到最高，约占34.24 % 。在 1961~2006年间，中国棉花产量总体格局处于上升趋势，且升幅较大，多数年份超过美国，成为世界第一大棉花生产国。
表1 20年来我国植棉面积 （万公顷）
年 份 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996
植棉面积 484.40 552.90 520.33 558.81 653.85 683.50 498.50 552.80 542.20 472.23
年 份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
植棉面积 449.10 445.92 372.56 404.10 480.97 418.42 511.10 540.00 506.00 533.00
以减少单产水平相对较低的棉花种植区域的面积，增加单产水平较高区域的种植面积为内容的区域种植结构调整，促使全国棉花种植区域在不断向黄河流域棉区和西北内陆棉区集中，其播种面积和产量已占全国的70%以上，主要有河北、河南、山东、山西、江苏、江西、安徽、湖北、湖南、辽宁、陕西、甘肃、新疆共13个省区。
1.2 我国棉花供需分析
我国子棉产量、单产水平和植棉面积虽然很大，但仍存在诸多供需问题。2006年8月3日农业部发布《全国农业和农村经济发展第十一个五年规划（2006~2010年）》，确定“十一五”期间，我国棉花产量达到680万吨的目标。即使如此，国内棉花仍供不应求，这是因为我国棉纺织行业对棉花的需求量巨大，纺织服装出口激增，2005年达1150亿美元，同比增长20.7 %，连续三年保持20 %以上的速度增长。而据国家统计局统计，2005年我国棉花总产量570万吨，比上年下降9.8 % ；同比增长11.5%，棉花总消费量950万吨左右，进口原棉257万吨，占同期世界棉花贸易量的29 %，占同期国内棉花消费量的27 %。2006年11月底，进口棉花340万吨，超过2005年全年进口量83万吨。目前，棉花已成为我国继大豆和食用油之后的第三大进口农产品，供需矛盾突出，形势严峻。
2 抗虫棉在我国的生产发展
抗虫棉是利用现代生物技术将苏云金杆菌（简称Bt ）的杀虫蛋白基因导入棉花植株体内而产生抗虫作用的棉花。
2.1 抗虫棉的特性
2.1.1 抗虫机理
能够在棉花整个植株和整个生长季节不断产生杀虫蛋白，这种杀虫蛋白遍布植株各个部位，棉铃虫等鳞翅目害虫取食抗虫棉后，其消化系统受到破坏而不能取食，全身软腐，最终死亡。
2.1.2 抗虫范围及效果
对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫具有较好的抗性，对棉花其它病虫、杂草均无抗性。抗虫性有两个特点，一是随着棉花的生长而减弱，在棉花苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高，对二代棉铃虫的抗虫效果较好，花期呈下降趋势，花铃期下降最为明显，对三、四代棉铃虫的抗虫效果明显降低，发生量大时，必须采取药剂防治才能控制其危害，吐絮期抗虫性又有所回升。二是棉株的不同部位、不同器官的抗虫能力不同。抗虫棉营养器官的抗虫性好于生殖器官，可概括地划分为：叶>铃、蕾>花。
2.1.3 对棉田生态系的影响
转Bt 基因抗虫棉由于用药时间推迟，用药次数和用量减少，对天敌的杀伤作用减小了，有利于棉田天敌群落的建立和自然控制作用的发挥，减轻了害虫的危害。同时由于减少了化学农药的使用量，减少了对环境的污染和人畜中毒事故的发生，提高了棉花及棉子油的品质。
2.1.4 抗虫棉不是无虫棉
目前推广的抗虫棉只对鳞翅目害虫（如棉铃虫）有抗性，不抗蚜虫和其他害虫，要按照防治指标及时防治其他害虫。抗虫棉在抗虫效果上还表现出前期强，后期弱的特点。因此，对三、四代棉铃虫也需采取适当的防治措施。
2.2 抗虫棉在我国的发展
1995年，深受虫害的河北省最先引进美国孟山都公司的33B 系列保铃棉。1998年，国产抗虫棉经国家农业部批准进入中试和商品化生产阶段，标志着我国棉花产业在节本、增效和抗生物灾害几个方面扭转了传统棉花的生产困境，从此进入一个新的发展阶段。抗虫棉新品种以其良好的杀虫效果在提高单产的同时，极大地节省了人工和农药，赢得了广大棉农的喜爱。98年后抗虫棉种植面积快速扩大，到 2005年，抗虫棉的种植规模已经达到310万hm 2，占我国棉花总播种面积的60%以上（如表2所示）。抗虫棉的广泛应用标志着现代生物技术在促进棉花生产发展中的重要作用。
表2 1997~2005年抗虫棉在我国的种植面积（万公顷）
年份 棉花总面积 抗虫棉面积 抗虫棉占的比例，%
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005 449. 1 445. 9 372. 6 404. 1 481. 0 418. 4 511. 1 565. 0 506. 2 3. 4 26. 1 65. 4 121. 6 215. 8 215. 6 299. 6 368. 8 310. 4 1 6 18 30 45 51. 53 58. 62 65. 27 61. 32
2.3 抗虫棉的贡献
抗虫棉具有从虫口夺棉、成本降低、环境友好、高产高效等优势。
经济效益：我国推广应用抗虫棉累计受益棉田1626.7多万公顷，每公顷增产150 kg ， 一般每公顷可增收2150元~2400元，增加了棉农收入。
社会效益：有效控制了棉铃虫危害，降低了原棉生产成本，节约用工，节省农药开支，并促进了棉花
优势产业带的形成。同时，抗虫棉纤维品质主要指标全面改善，不仅全面提高了我国棉产业的国际竞争力，而且原棉满足了纺织工业的多元化需求，促进了棉纺织品服装出口，增强了棉纺织品和服装的国际竞争力。
生态效益：抗虫棉对棉铃虫、红铃虫、金刚钻等鳞翅目害虫的抗性高达80 %以上，正常年份可以减少杀虫剂用量80%左右，既减轻了环境污染，又丰富了棉田昆虫群落组成，物种数量增加。2001年来，已累计减少杀虫剂用量10多万吨，人畜中毒事故减少90 %以上, 棉田自然天敌种群数量增加20%~30%，为保护和改善自然生态环境作出了重要贡献。
2.4 国产抗虫棉技术创新与推广应用政策述评
我国对抗虫棉的研发与美国几乎同步，是继美国之后第二个独立培育出拥有自主知识产权的抗虫棉品种的国家，抗虫棉也是我国唯一大面积种植并初步实现产业化的农作物。面对与美棉的激烈竞争，国家通过―抗虫棉深化研究及应用‖和―抗虫棉深化研究及商业化生产‖等重大项目的实施，有力地推动了国产抗虫棉的技术集成创新与推广应用，提高了国产抗虫棉的竞争力，为确保我国棉花产业安全作出了重要贡献。
在黄河流域棉区，1998~2005年国产抗虫棉种植面积占抗虫棉总面积的比例分别为18.9 %、35.7 %、35.3 %、37.7 %、41.9 %、47.7 %、67.1 %、83. 4 %。2004年国产抗虫棉种植面积首次超过美国品种，彻底结束了美国抗虫棉在我国黄河流域棉区占主导地位的历史。
尽管我国抗虫棉发展非常迅猛，新技术、新突破、新成果居世界领先水平，但与美棉相比存在着品种种性差、栽培技术不配套、种子质量不过关、产业化程度较低等劣势，其推广应用中也面临一些不可忽视的问题：一是国产抗虫棉品种多乱杂，主推品种优势不明显，出现了无序的市场竞争。二是缺乏对抗虫棉配套栽培技术研究的投入，技术研究滞后。三是一些棉农对转基因抗虫棉的特性缺乏了解，按传统植棉方式进行管理，使抗虫棉早衰现象严重，影响了抗虫棉的产量和品质。
专家建议，加强抗虫棉种子管理，严格按照品种审定程序，加大对假冒伪劣种子的打击力度，对不具备推广条件的品种（系），决不能让其流入市场，采取有力措施，鼓励科研、推广和棉种加工、销售企业的联合，形成育、繁、推、销一体化的产业化运行机制，加速转基因抗虫棉种子产业化进程。
3 抗虫棉害物种群及其常规用药
近几年来，棉田虫害发生呈现上升趋势。暖冬和生育期内适宜的温度（棉蚜适宜温度是23℃~27℃，棉铃虫发育的最适温度为23℃~28℃）是虫害次年发生/暴发的主导因素，如新疆2003年的蚜虫暴发，2005年的棉铃虫暴发。同时，由于温度的适宜使棉铃虫为害期提前，且前期发生量大，造成世代重叠，给棉铃虫防治带来很大困难。
而在抗虫棉田，由于主要害虫棉铃虫在较长时间毋需用药防治，致使许多棉农很少用药，为棉田次生害虫提供了繁衍的有利条件，危害日趋加重，上升为主要害虫，如刺吸性害虫棉蚜、棉盲蝽、棉叶螨、蓟马、叶蝉、烟粉虱等，新疆棉田还发生了双斑萤叶甲，山东棉田发生了美洲斑潜蝇。同时，抗虫棉田后期枯萎病、黄萎病病害发生严重。
3.1 棉铃虫、红铃虫、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫
在抗虫棉田发生较轻，一代在麦田发生，二代进入棉田时，恰遇棉花苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高时，所以无法成灾。棉花生长后期，杀虫蛋白表达量下降，对三、四代棉铃虫的抗虫效果明显降低，发生量大时，必须采取药剂防治才能控制其危害，以免三、四代棉铃虫大发生，造成棉花严重损失。
三代棉铃虫以使用硫丹、多虫清、辛硫磷、阿维菌素和万灵防治为宜，四、五代棉铃虫可使用功夫菊酯、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯等拟除虫菊酯类农药及其与有机磷农药复配制剂，轮换使用，提高防治效果。
3.2 棉蚜
棉蚜是抗虫棉田的优势害虫，近几年各地抗虫棉田棉蚜发生提前，始见期一般在5月上中旬。2005年黄河流域棉区苗蚜发生危害严重，多数棉田对棉苗蚜进行了3次以上化学防治。
播种前可选用70%高巧或快胜或10%的吡丹等种子处理剂进行种子包衣，点片发生时，用氧化乐果滴心，普遍发生时，选用吡虫啉、莫比朗、艾美乐、吡丹、爱福丁、达螨铜、0.6%苦参烟碱乳剂等。
目前我国正在研究转双价基因抗棉铃虫、抗蚜棉。
3.3 棉盲蝽
盲蝽是喜湿害虫，湿度大，虫量就多，所以在棉花生长前中期发生量小，而后期发生量相对较多。棉盲蝽主要以绿盲蝽、中黑盲蝽、苜蓿盲蝽、三点盲蝽为主，对棉花的危害期长达3个月，从幼苗期一直到长成青铃，以棉花开花期第三代绿盲蝽最为严重。在大发生年份，尤其多雨年份，因防治失时，盲蝽危害造成的棉花产量损失不亚于棉铃虫灾害发生年代，如2005年河北的大发生。
早期棉盲蝽可结合蚜虫兼治，用10%的吡虫啉或乐百农（3%啶虫脒）喷雾；也可用4.5%的高效氯氰菊酯乳油喷雾。当棉盲蝽大发生时，可用速度快、效率高的20%好年冬、10%吡虫啉、50g/L氟虫腈EC ，其次是35%硫丹EC 和40%毒死蜱EC 。
3.4 棉叶螨
棉叶螨又叫棉红蜘蛛，在许多地方的危害加重，严重的垮秆、棉花产量锐减。
防治棉叶螨早春宜选用一些不受温度影响杀成螨活性较高的杀螨剂，如三氯杀螨醇和阿维菌素。三氯杀螨醇是我国目前常用的杀螨剂，有较强的触杀作用。对成螨、卵和若螨均有效，并有速效性和持效期长的特点。之后应选择喷洒一些杀螨卵效果较好的药剂，如：四螨嗪及其复配剂哒螨灵加四螨嗪等。四螨嗪为触杀型有机氮杂环类特效杀螨剂，对螨类活性极高，即使在低温条件下，对幼螨、若螨及螨卵均有较高的活性，但对成螨杀伤力差，该药具有亲脂性，故有较强的渗透力和较长的持效期（一般可达 50~60天），不足之处是该药作用缓慢，药后2周才能达到最高杀螨活性。哒螨灵和四螨嗪的复配剂主治螨卵，兼治成螨，既有杀螨卵的持效性，又有杀成螨的速效性。
春末夏初时的防治应选用防效较好哒螨灵，它的防治效果不受气温影响，且对不同生育虫态都有很好的防效。夏季高温季节的防治可选用苯丁锡及其复配制剂。苯丁锡是感温型杀螨剂，杀螨活性与温度呈正相关，气温 22℃以上时，药效高，低于 15℃时药效差。其药性缓慢，施药后3天开始显效果，到第14天达到高峰。此药的最大特点就是持效期特长，可达 2~4个月，很适合夏季高温季节选用。用量为10%苯丁锡WP1000倍喷雾防治。目前市埸上销得较好的是苯丁锡加哒螨灵的复配剂，用量为10%复配剂EC1500倍喷雾防治。
3.5 烟粉虱
烟粉虱又名棉粉虱，以前在我国北方露地不能过冬，难以造成危害。随着气候变暖、温室大棚蔬菜面积逐步扩大，棉花生育后期烟粉虱为害面积和为害程度逐年加重，已发展成为棉花重要害虫，田间产量损失6%~l5%，严重可达30 %以上。
防治上可选内吸、广谱、低毒、低残留杀虫剂。25%阿克泰、20%康福多、70%艾美乐、吡虫啉、1.8%阿维菌素、25%噻嗪酮（扑虱灵）、40%双硫菊酯等均有较好的防治效果。
3.6 蓟马
近年棉蓟马危害呈上升趋势，不仅苗期发生危害加重，而且在花期危害也呈上升趋势。危害品种有烟蓟马（棉蓟马）、花蓟马和黄蓟马等。
苗期结合棉蚜等其它苗期害虫进行防治，一般采用吡虫啉或啶虫脒类农药进行喷雾即可。花期可选择对天敌比较安全的农药进行防治，如赛丹、蚜虱净等。
3.7 双斑萤叶甲
随着新疆棉花面积的不断扩大，节水灌溉的普及，生态环境变得非常脆弱，单位范围内的农作物品种变得较为单一，尤其是近5年，双斑萤叶甲寄主作物减少，迫使双斑萤叶甲迁移至棉田，2004年危害棉田面积达6000公顷，成为当地棉花的主要害虫之一。
与普通棉田相比，抗虫棉田害虫的变化是生态类群完整的必然结果，如何在不影响农业生产的前提下，控制害虫危害，需不断总结完善各项综合防治措施，利用生态带进行生态治虫、黄板诱蚜、杨枝诱棉铃虫、涂茎、点片防治和撒毒土等各种用药方法和途径，科学防虫。
4 抗虫棉田病虫草害综合防治技术
4.1 播种期
在播种前进行种子包衣或药剂拌种，防治苗期病害、苗蚜、害螨 、蓟马等多种地上害虫和地老虎、蝼蛄、金针虫等地下害虫。种子包衣采用适乐时、卫福、15%涕灭威GR （铁灭克）、棉花种衣剂等。拌种可采用多菌灵（或甲基托布津）与呋喃丹等混合拌种。
4.2 苗期
以防治苗蚜、棉蓟马、地下害虫、枯萎病、杂草为主。棉苗移栽时，穴施或沟施铁灭克、呋喃丹等防治地下害虫，兼治苗蚜、棉叶螨、蓟马等。地膜覆盖棉田，在覆膜前喷洒都尔、禾耐斯、乙草胺等除草剂防除苗期杂草。棉苗移栽后建议防治红蜘蛛时选用0.6%苦参烟碱；防治棉蚜、蓟马时选用大功臣、0.6%苦参烟碱等高效低毒药剂。在枯、黄萎病重发区，在棉苗发病初期，用施特灵、广枯灵等喷雾加灌根防治。
4.3 花蕾期
是抗虫棉产量形成的关键时期，也是多种病虫草害严重发生期，防治重点是刺吸性害虫（棉蚜、棉叶螨、棉盲蝽等）、三代棉铃虫、甜菜夜蛾、枯萎病、黄萎病、杂草等。防治棉叶螨可用0. 9%虫螨克乳油3000 倍液或15%扫螨净乳油2000倍液喷雾。防治蚜虫、蓟马、叶蝉、盲蝽、白粉虱等可用10%大功臣可湿性粉剂3000倍液或3%金世纪乳油2000倍液喷雾。花蕾期雨水多，杂草生长旺盛，可在杂草3~5叶期，用10.8 %高效盖草能乳油每公顷450~600 ml 喷雾防除；后期杂草较大时，可用灭生性除草剂20 %克芜踪水剂每公顷3000 ml加水进行喷雾除草。防治枯、黄萎病，用施特灵、3 %广枯灵300倍液灌根加喷雾。由于抗虫棉自身的抗性，二代棉铃虫一般不需要防治，三代棉铃虫发生严重时，可在灯光诱杀成虫、人工抹卵杀虫的基础上，用NPV 病毒制剂或5%卡死克乳油、2.5 %灭幼脲悬浮剂等喷雾防治，不要使用Bt 制剂，以延缓棉铃虫对转Bt 基因抗虫棉的抗性产生。
4. 4 铃期
以防治四代棉铃虫、甜菜夜蛾和部分刺吸性害虫、铃病为主。四代棉铃虫发生量大时, 必需进行防治，可采用人工释放赤眼蜂或喷施 NPV 病毒制剂进行生物防治，必要时使用复配化学农药。干旱年份，棉叶螨发生重时，用 0.9 %虫螨克防治。伏蚜发生重时，可用 3 %金世纪或 10 %吡虫啉进行防治；阴雨潮湿年份，棉铃病害发生重，可在刚出现烂铃时，喷施 64 %杀毒矾、70 %代森锰锌 500倍液防治。棉花生长后期，害虫在棉株上分散危害，要增大喷药量，选择在上午10点前、下午4点后喷药。注意轮换用药、混合用药，后期尽量不要使用菊酯类农药，以免产生抗药性。
5 抗虫棉的抗性问题
抗虫棉长期大量释放造成的潜在风险是靶标害虫对抗虫棉的抗性进化，这将严重威胁抗虫棉的有效持续应用。害虫抗性的发展主要受遗传因素和环境因素影响。虽然种植抗虫棉近10年来有关抗性发展的经验还较少，特别是当前预测大田抗性发展的能力还很有限，但种群中具有抗性基因的个体在抗虫棉持续的定向选择下，抗性终将会发生。
5.1 室内抗性监测
国内外研究人员一直关注害虫对抗虫棉的抗性。目前对抗虫棉产生抗性的害虫绝大部分是室内筛选出来的。如棉铃虫抗性品系Cry1Ac2sel （13倍抗性）在抗虫棉上成活率为25%；澳大利亚的棉铃虫BX 品系 （对Cry1Ac 有57倍抗性）在抗虫棉上存活率达到58%等。而烟芽夜蛾的YHD2品系在Cry1Ac 抗虫棉上却不能存活到蛹期。室内抗性筛选表明，抗虫棉的靶标害虫具有对其发展抗性的潜在风险。
5.2 田间抗性检测及抗性发展状况
生物检测结果显示，抗虫棉上的几个主要靶标害虫棉铃虫、棉红铃虫、美洲棉铃虫、烟芽夜蛾等还没检测到对B t毒素的抗性上升。
但抗虫棉并不意味着能全部杀死靶标害虫, 生存下来的害虫为抗性的产生提供了可能。已有研究表明,
自种植抗虫棉以来，几种靶标害虫田间抗性监测情况在1998年敏感性降低1.84倍，1998~2000年达3龄个体低于5%。目前，田间小菜蛾和蔬菜温室大棚粉纹夜蛾种群检测出对B t制剂产生抗性，尽管还没有田间种群对抗虫棉产生抗性的报道，但田间种群在连续取食抗虫棉B t 毒素的持续选择下，对抗虫棉产生抗性是迟早的事。
6 适宜抗虫棉的农药新品种及农药企业面临的机遇
我们在前面探讨了抗虫棉田目前的常规用药，它们多数使用多年，行之有效，且价格实惠。但随着害虫抗药性上升，抗虫棉田需要推广应用新品种。近年农药科技快速进步，部分新品种工艺成熟。
6.1 噻虫嗪（thiamethoxam ）
由Ciba 公司（现Syngenta 公司）开发，是第二代新烟碱类杀虫剂的第一个代表性品种，2013年专利到期。其部分商品制剂包括叶面和土壤施药的阿克泰（Actara ）和处理种子的快胜（Crusier ）等已经在抗虫棉田使用。
噻虫嗪，化学名称：3-（2-氯-1,3-噻唑-5-甲基）-5-甲基-1,3,5-噁二嗪-4-基叉（硝基）胺（3-（2-chloro-1,3-thiazol-5-methyl ）-5-mehtyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazine ），其结构式如下图1所示。 O
N
Cl
S C NNO 2
图1 噻虫嗪的化学结构式
噻虫嗪是第二代新烟碱类杀虫剂的代表性品种，具有触杀、胃毒和内吸活性。
6.1.1 作用方式新颖、与传统杀虫剂无交互抗性
噻虫嗪能够选择抑制昆虫神经系统中的烟酰乙酰胆碱受体，表现出与此受体极高竞争性的结合力，从而破坏昆虫中枢神经的正常传导。作用机制不同于有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和有机氯类等传统杀虫剂，因而噻虫嗪与它们没有交互抗性，是替代传统高毒农药的优异品种。
6.1.2 低毒
噻虫嗪的致死中量LD 501560mg/kg，按照我国的农药毒性分级标准属于低毒农药。无论是从环保，还是从人类自身健康的角度出发，以低毒农药取代传统的高毒农药都是必需的和义不容辞的，低毒高效的噻虫嗪为我们提供了一个不错的机会。
6.1.3 高效、广谱、持效期长、对作物安全性高
噻虫嗪可以有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目以及同翅目害虫，如：蚜虫、叶蝉、粉虱、飞虱、粉蚧、金龟子幼虫、马铃薯甲虫、蓟马、跳甲、地面甲虫、潜叶蛾等。适宜的作物囊括了水稻、棉花、玉米、高粱、甜菜、谷物、烟草、蔬菜、大豆和柑桔等。
噻虫嗪的杀虫活性优于第一代新烟碱类杀虫剂的标志性产品吡虫啉，用药量（0.2~15克/亩）只有传统有机磷、有机氯类杀虫剂的几十分之一。
噻虫嗪具有高效广谱杀虫活性，为当前全球倡导的农作物虫害综合防治提供了一个上好的选择。 土壤施药后66~67天，噻虫嗪对马铃薯叶甲防治效果与四倍剂量的吡虫啉大致相当，明显优于四倍剂量的氟虫腈；施药后60天对黄瓜粉虱防治效果优于一倍半剂量吡虫啉。如此长的持效期不仅延长施药周期、利于人畜健康和环境保护，而且降低农业生产成本。
噻虫嗪对防治作物的安全性非常高，防治作物虫害时候在推荐剂量上不会产生药害，可以放心使用。
6.1.4 施药方式多样
既可以叶面施药/土壤施药、又可以处理种子，所以噻虫嗪不但防治地面害虫，而且可以防止地下害虫。 总之，噻虫嗪作为第二代新烟碱类杀虫剂的代表性品种，具有触杀、胃毒和内吸活性，不仅施药方式
多样——既可以叶面施药/土壤施药、又可以处理种子，而且具有杀虫谱广、活性高、持效期长、安全性高等特点，可以有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目以及同翅目害虫，现在已在近40个国家的30多种作物上得到广泛应用。
6.2 烯啶虫胺（nitenpyram ）
由日本武田公司开发，也是新烟碱类杀虫剂，2008年8月1日专利到期。
化学名称：（E ）-N-（6-氯-3-吡啶甲基）-N-乙基-N -甲基-2-硝基亚乙烯基二胺，其结构式如图2所示。 2H 53
CH 2
Cl N CHNO 2
图2 烯啶虫胺的化学结构式
6.2.1 杀虫谱广，作用独特
烯啶虫胺防治各种蚜虫、粉虱、叶蝉和蓟马，活性卓越，杀虫谱广，作用方式独特，害虫不易产生抗性。
6.2.2 作用优异
内吸和渗透作用优异。
6.2.3 高效、持效期长、对作物安全性高
药品残留期长，在推荐剂量上对各种作物安全；且用量少，对稻褐飞虱，在0.5~0.8mg/Kg时，致死率为100%，使用安全。
该品种具有优越的技术特点，即工艺简捷、易于产业化。
6.3 呋虫胺
呋虫胺是由Mitsui 化学公司开发的新烟碱类杀虫剂。化学名称：（RS ）-1-甲基-2-硝基-3-[（3-四氢呋喃）甲基]胍 ，英文名称：（EZ ）-（RS ）-1-Methy-2-nitro-3-（tetrahydro-3-furylmethyl ）guanidine, 其结构式如图3所示。 CH 3图3 呋虫胺的化学结构式
6.3.1 作用独特、活性高、杀虫谱广
主要作用于昆虫神经结合部后膜，通过与乙酰胆碱受体结合使昆虫异常兴奋，全身痉挛、麻痹而死。对刺吸口器害虫有优异的防效，可防治多种半翅目害虫和其它一些重要害虫，不仅具有触杀、胃毒和根部内吸活性，而且具有内吸性强、用量少、速效好、活性高、持效期长、杀虫谱广等特点。
6.3.2 低毒，应用范围广
对哺乳动物、鸟类及水生生物低毒。适宜的作物为水稻、果树、蔬菜等。
6.3.3 主要剂型和剂量
剂型有GR 、SP 、WP 等。与本品混配的农药有肟菌酯。使用剂量：有效成分100~200ｇ/hm2。
6.3.4 产品市场推广情况
产品于2002年首次在日本上市，用于水稻、果树和蔬菜，2003年3月在韩国上市，2004年在美国获得登记，目前正开发在棉花、观赏作物、草坪、家庭和花园，以及公共卫生方面的用途。截止2003年3月31日止Mitsui 化学公司的呋虫胺的销售额为25亿日元，预计2004年销售额为42亿日元，2007年增至
93亿日元。
6.4 噻虫啉（thiacloprid ）
噻虫啉是由拜耳公司开发的广谱、内吸性新烟碱类杀虫剂，2015年专利到期。化学名称：3-（6-氯-3-吡啶甲基）-1,3-噻唑啉-2-基叉氰胺，其英文名称：[3-（6-chloro-3-pyridinyl ）methyl]-2-thiazolidinylidene -cyanamide ，其结构式如图4所示。 Cl CN
图4 噻虫啉的化学结构式
6.4.1 具有用量少、活性高、作用速度快、持效期长、防效优异的特点
噻虫啉是具有触杀、胃杀、内吸作用的杀虫剂，特点是用量少、活性高、作用速度快、持效期长，对刺吸口器害虫有优异的防效，其用量为3~12克/亩，对各种甲虫（如马铃薯甲虫、苹花象甲、稻象甲）和鳞翅目害虫如苹果树上的潜叶蛾和苹果蠹蛾也有效。噻虫啉对梨果类水果、棉花、水稻、蔬菜和马铃薯上的大多数害虫具有非常优异的防效。
6.4.2 作用方式新颖
该产品既可用于茎叶处理，也可以进行种子处理。与常规杀虫剂如拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类无交互抗性，因而可用于抗性治理。
6.4.3 防治安全性高、低毒
噻虫啉对防治对象的天敌安全性高。噻虫啉的土壤半衰期短，对鸟类、鱼和多种有益节肢动物安全。它对蜜蜂很安全，在作物花期可以使用。由于其极低的哺乳动物毒性，噻虫啉对操作者和消费者安全。无致敏、致畸和致突变作用。
6.4.4 技术特点
易于产业化、产品成本低、产品品质好—工业品含量优于95%，综合技术指标达到国际先进水平。
6.5 氟虫腈（fipronil ）
氟虫腈由安万特（拜耳）公司开发，商品名Regent 锐劲特，该专利在2008年6月11日到期，化学名称：（RS ）-5-氨基-1-（2,6-二氯-a,a,a-三氟-对-甲苯基）-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-
腈。5-Amino-1-[2,6-dichloro-4-（trifluoromethyl ）phenyl]-4-[（trifluoromethyl ）sulfinyl]-1H-pyrazole-3-carbonitrile，其结构式如图5所示。
图5 氟虫腈的化学结构式
6.5.1 主要作用方式
它是一种苯基吡唑类杀虫剂，杀虫谱广，对害虫以胃毒作用为主，兼有触杀和一定的内吸作用，其作用机制在于阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氯化物代谢，因此对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性，对作物无药害。
6.5.2 适用范围
氟虫腈为GABA-氯通道抑制剂。与现有杀虫剂无交互抗性，对有机磷、有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等有抗性的或敏感的害虫均有效。适宜的作物有水稻、玉米、棉花、香蕉、甜菜、马铃薯、花生等，推荐剂量下对作物无药害。
6.5.3 毒性
大鼠急性经口LD 50：97mg/kg，小鼠急性经口LD 50：95mg/kg；大鼠急性经皮LD 50：＞2000mg/kg，兔急性经皮LD 50：354mg/kg，大鼠吸入LC 50（4小时）：0.682mg/L，本品对兔眼睛和皮肤无刺激。无―三致‖。野鸭LD 50：＞2000mg/kg；鹌鹑LD 50：11.3mg/kg；鹌鹑LC 50：49mg/kg；野鸭LC 50：5000mg/kg；虹鳟、鲤鱼LC 50（96小时）：248ppm 。水蚤LC 50（48小时）：0.19mg/L。对蜜蜂安全。
6.5.4 施药方式及主要防治对象
该药剂可施于土壤，也可叶面喷雾。既能防治地下害虫，又能防治地上害虫。施于土壤能有效防治玉米根叶甲、金针虫和地老虎。叶面喷洒时，对小菜蛾、菜粉蝶、稻蓟马等均有高水平防效，且持效期长。
既可用于茎叶处理和土壤处理，又可用于种子处理。25~50g有效成分/公顷叶面喷施，可有效防治马铃薯叶甲、小菜蛾、粉纹菜蛾、墨西哥棉铃象甲和花蓟马等。稻田中使用50~100g有效成分/公顷可很好的防治螟虫，褐飞虱等害虫。6~15g有效成分/公顷叶面喷施，可防治草原里蝗属和沙漠蝗属害虫。100~150g有效成分/公顷施于土壤，能有效地防治玉米根叶甲、金针虫和地老虎。250~650g有效成分/100千克种子处理玉米种子，能有效地防治玉米金针虫和地老虎。
本品的主要防治对象包括蚜虫、叶蝉、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等害虫。是被众多农药专家推荐为代替高毒有机磷农药的首选品种之一。
6.5.5 技术特点
该品种国内研制的单位较多，合成工艺采用的路线，相对而言，合成收率高，操作简便，成本低，易于工业化生产。
6.6 甲维盐（emamectin benzoate）
甲胺基阿维菌素苯甲酸盐简称甲维盐，又名埃玛菌素，商品名Roclaimr （banleptm ）。化学名称：4" –表–4" –脱氧–4" –甲胺基阿维菌素苯甲酸盐。结构式如图6所示。
图6 甲维盐的化学结构式
6.6.1 对环境友好
是从发酵产品阿维菌素B1开始合成的一种新型高效半合成抗生素杀虫剂。与母体阿维菌素相比，是一种超高效绿色杀虫剂，活性提高了10~1000倍，具有广谱、低毒（制剂近无毒）、无残留、无公害、对作物高度安全、不产生抗药性的特点。
6.6.2 高效、安全
甲维盐对鳞翅目昆虫的幼虫和其它许多害虫及螨类的活性极高，既有胃毒作用又兼触杀作用，在非常低的剂量（0.084~2g/ha）下具有很好的效果，而且在防治害虫的过程中对益虫没有伤害，有利于对害虫的综合防治。西方国家已经用在很多粮食作物和经济作物上，我国在烟草、茶叶、棉花、大豆等经济作物和
蔬菜上也有应用。
6.6.3 活性高
甲维盐对很多害虫具有其它农药无法比拟的活性，对鳞翅目害虫幼虫的活性极高，如菜青虫、大豆夜蛾、棉铃虫、烟草夜蛾、甘蓝夜蛾、斜纹夜蛾、粘虫、苹果卷叶蛾等，尤其对棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾有特效，同时对同翅目、缨翅目、鞘翅目和螨类等均有效高的活性。同时在防治害虫的过程中对节肢动物益虫没有伤害。
6.6.4 技术特点
国内甲胺基阿维菌素苯甲酸盐有两种生产工艺路线，一种是用叔丁基二甲基氯硅烷作为保护剂，用草酰氯作为氧化剂。再用CH 3NH 2作为胺化剂来合成甲胺基阿维菌素的工艺路线，另一种是氯甲酸烯丙酯作为保护剂用二甲基亚砜，四甲基乙二胺和苯基酰二氯共同作氧化剂，再用七甲基二硅氮烷作为胺化剂来合成甲胺基阿维菌素的工艺路线，由于第一条工艺路线在实施时有一定的难度：原料不易得到、收率较低、反应控制条件苛刻、工艺流程长、产品质量较低，所以目前国内绝大多数厂家是用第二种工艺路线生产。其生产关键技术在于氨化、还原、脱C5-OH 保护工序。
7 抗虫棉种植存在的问题
7.1 我国棉花并没有全部种植抗虫棉花
即使在抗虫棉大量种植的现在，也有近40%的普通棉花在种植。这些棉田中棉铃虫、棉红铃虫、美洲棉铃虫、烟芽夜蛾等鳞翅目害虫时有大发生，如2005年山东滨州市二代棉铃虫在棉田全面反弹，发生面积11.31万hm 2，占全市棉花种植面积的86%，2005年新疆棉铃虫暴发。因此，对鳞翅目害虫用药的研究和开发还不能松懈或放弃。
7.2 长江流域棉区抗虫棉田靶标害虫危害严重
在黄河流域棉区，一、二代棉铃虫大量取食棉花嫩头，严重影响棉花生长，应用抗虫棉能有效控制一、二代棉铃虫的危害，使棉花增产节支效果优异。但在南方棉田一、二代棉铃虫种群数量少，而且棉田不是其主要危害对象，三代棉铃虫大量进入棉田，四代进入危害盛期，且8月上、中旬的打顶抹芽，将含有大量杀虫伴胞晶体蛋白的嫩头摘掉，抗虫棉很难起到预期的杀虫效果，同时，四、五代棉铃虫卵主要在大蕾萼片上危害青铃，而含有内毒素的杀虫伴胞晶体蛋白在这些部位基本上没有分布，同样难以起到好的杀虫效果。因此南方棉田尚需使用除Bt 以外的药剂防治鳞翅目害虫。
7.3 抗虫棉种存在大量问题
当前我国抗虫棉种市场存在“多、乱、杂”现象， 市场品种很多，未审定的品种也很多，再加上棉农自留种自用和串换现象严重，棉种的抗虫性和质量良莠不齐。这加剧了棉铃虫抗性的产生，不利于棉铃虫抗性的治理。
抗虫棉的抗虫性可遗传给后代，但会出现基因分离现象，高代种抗虫性有明显下降趋势，大面积种植自留种和抗虫性低的抗虫棉品种不利于棉铃虫的抗性治理。研究结果还发现, 抗虫棉的抗虫性与皮棉产量呈极显著正相关，田间种植抗虫性差的品种对种植者来说不会获得好的收益。