软体动物是对软体动物门(Phylum Mollusca)动物的统称,该门是除节肢动物外最大的动物类群,也是除病、虫、草、鼠之外能够对农业生产造成经济性危害的重要有害生物类别,并且许多种类还是诸如日本血吸虫病、广州管圆线虫病等寄生虫病的主要传播媒介。我国农业及医学卫生领域传统的软体动物有害生物主要为植食性的蜗牛和蛞蝓,以及日本血吸虫的唯一中间宿主钉螺等。但伴随生物入侵形势的日益严峻,我国软体动物类有害生物的发生情况也在不断变化。如被国际自然保护联盟(IUCN)列入《全球100种最具破坏力的外来入侵物种名单》的非洲大蜗牛(Achatina Fulica)和福寿螺(Pomacea canaliculata)已入侵我国实现定殖,并被国家林草局、农业农村部、自然资源部、生态环境部、住房和城乡建设部、海关总署等六部门列入《重点管理外来入侵物种名录》。外来入侵物种的加入使得我国软体动物有害生物的防控压力骤增,同时也对相应的防控手段提出了更高要求。
杀软体动物剂(molluscicides)是对专门用于软体动物有害生物防治药剂的统称。生产上根据防治靶标的特点又习惯称这一类别农药为杀螺剂。我国在管理上并没有将此类农药单列,而是统一作为杀虫剂标识和管理,但现有农药登记信息中已有部分产品按照杀螺剂或杀软体动物剂的类别标注。为表区分,本文暂时沿用杀螺剂这一名称。软体动物有不同于节肢动物的独特结构和生理特点,因此杀螺剂的有效成分研发、制剂创制及产品登记管理都需另辟蹊径。而伴随我国软体动物有害生物的发生与为害情况日趋严峻,适用杀螺剂的创制已成为当下一项十分紧迫的课题。本文综述了我国软体动物有害生物防控所面临的挑战,分析了我国杀螺剂产品的登记现状及发展趋势,以期为我国杀螺剂的登记及软体动物有害生物的化学防控提供参考。
1.软体动物有害生物的发生与防控难点
软体动物虽然数量庞大,但只有少数植食性物种能够对农业生产造成经济性损失,其根据生境的不同又可大致分为陆生与水生两种类型。陆生具壳类型的软体动物俗称蜗牛,是生产中最常见的软体动物有害生物种类,其作物寄主广泛,基本涵盖了所有作物类型,其中对蔬菜、棉花等经济作物的为害尤为严重,在我国许多地区都有为害报道。陆生无壳类型的软体动物则主要为蛞蝓,因其肉体裸露柔软而无外壳,体表常分泌许多粘液,似如鼻涕,故又俗称鼻涕虫,其习性与在农业上的为害方式与蜗牛如出一辙。与蜗牛相比,蛞蝓不具贝壳保护,但蛞蝓却能假寄生于人体,并且多种吸虫和绦虫均可以蛞蝓为中间寄主在家畜、家禽或其他哺乳动物体内寄生,因此其在卫生方面的危害不可小觑。此外,蛞蝓还是蜜蜂的重要敌害,对养蜂业也能造成损失。危害我国农业生产且分布较为广泛的陆生软体动物有害生物种类主要有灰巴蜗牛[Bradybaena ravida (Benson,1842)]、同型巴蜗牛[Bradybaena similaris(Férussac,1822)]和野蛞蝓[Agriolimax agrestis (Linnaeus,1758)],其他植食性为害种类还有江西巴蜗牛[Bradybaena kiangsinensis (Martens,1875)]、条华蜗牛[Cathaica fasciola(Draparnaud,1801)]、黄蛞蝓[Limacus flavus (Linnaeus,1758)]、双线嗜粘液蛞蝓[Philomycus bilineatus(Benson,1842)]、皱纹嗜粘液蛞蝓(Philomycus rugosus Chen&Gao,1982)、细钻螺[Opeas gracile(Hutton,1834)]等。
水生类型的软体动物有害生物以钉螺及入侵物种福寿螺为典型代表。钉螺属于水陆两栖的淡水螺类,它是日本血吸虫的唯一中间宿主,其孳生和分布能够直接影响到血吸虫病的流行与传播,是我国重点监测和防控的医学贝类。福寿螺是原产于南美洲亚马孙河流域的一种大型淡水螺类,最初作为一种水生经济生物被引入我国,在我国长江流域及其以南地区定殖后,发生区域不断北扩。农田福寿螺的发生面积也从2011年的129.02 hm2增加到2020年的170.11万hm2,增幅达到31.85%。水生类型软体动物有害生物的发生与扩散不仅涉及环境气候等自然因素,同时还受到水产养殖与贸易、水利设施建设、土地资源开发以及航运等社会因素的影响。
软体动物有害生物的化学防控有以下难点:一是软体动物种类繁杂,生境各异,不同环境对杀螺剂性能的要求也不尽相同;二是软体动物生活习性特殊,大部分种类喜欢避光潮湿的环境,昼伏夜出,特别午夜前后活动猖獗,且喜欢在叶片背面或者根部较为隐蔽处觅食,在雨天或者晴天傍晚至清晨露水散失前活动频繁,而此时进行施药防治往往会降低药剂的浓度;三是软体动物多具有特殊的贝壳结构或体表能分泌黏稠状液体,能够阻挡触杀性农药的有效成分穿透体壁到达靶标;四是当前登记的适用化学防治药剂种类仍然十分有限。这都不同程度地增加了药剂防治难度。而水生类型软体动物有害生物的化学防控因水环境的限制更是投鼠忌器:一方面缺乏安全有效的新颖有效成分及水施剂型,而传统的直接撒施的颗粒剂及兑水喷施的可湿性粉剂都难以满足水环境中的灭杀要求;另一方面水体中撒施化学药剂极易造成水体污染,引发新的环境问题。
2.我国软体动物有害生物的检疫对象情况
我国面临的软体动物入侵形势也是十分严峻。根据外来入侵物种信息系统(http://alien.iflora.cn/)的数据显示:除非洲大蜗牛和福寿螺外,尖膀胱螺(Physa acuta Draparnaud,1805)和瓦伦西亚列蛞蝓[Lehmannia valentiana (Férussac,1821)]也已在我国定殖。2024年,在农业农村部和海关总署联合发布最新的《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》中,软体动物种类已增至10种(表1)。近年来,如攻击茶蜗牛[Theba impugnata (Mousson,1857)]、无斑玛瑙螺(Achatina immaculate Lamarck,1822)、烟管螺(Euphaedusa O.Boettger,1877)、尖头旋蜗牛[Cochlicella acuta(Müller,1774)]、布氏蜗牛[Fruticicola fruticum(Müller,1774)]、上旋齿蜗牛[Helicodonta obvoluta (Müller,1774)]、邻近独蜗牛[Monachoides vicinus (Rossmässler,1842)]、灌丛蜗牛[Arianta arbustorum (Linnaeus,1758)]、森林葱蜗牛[Cepaea nemoralis (Linnaeus,1758)]、大灰蛞蝓(Limax maximus Linnaeus,1758)、斯文毫氏大蜗牛[Nesiohelix swinhoei(Pfeiffer,1865)]、乳状耳形螺[Otala lacteal (Müller,1774)]、华僧螺[Mona-cha cartusiana(Müller,1774)]、线型湿螺[Hygromia cinctella(Draparnaud,1801)]、皱纹沙丘蜗牛[Candidula intersecta (Poiret,1801)]、虎纹非洲大蜗牛(Achatina panthera Férussac,1832)、忽视白蜗牛[Cernuella neglecta (Draparnaud,1805)]、赫氏真厚螺[Euhadra herklotsi (Marrens,1861)]等物种也陆续在我国入境口岸被截获并引起学者及相关部门重视。
入侵物种定殖后对我国的自然生态环境及农业生产的破坏甚至比本土原生的软体动物有害生物要更加严重。例如被我国列入《重点管理外来入侵物种名录》的非洲大蜗牛和福寿螺在我国的发生与为害形势已经日益严峻,我们不得不花费大量的人力物力进行研究和防控。而化学防治仍是我们面对入侵软体动物有害生物爆发式为害所能采取的最经济高效的防控手段。
当前,化学防治仍是防控软体动物类有害生物为害不可或缺的重要手段。我国《农药管理条例》将预防、控制软体动物危害的药剂一并纳入农药范畴进行管理。截至2025年12月22日,全国共有来自20个省(自治区、直辖市)及境外的133家企业登记有杀螺剂产品;共登记尚在有效期内的杀螺剂产品239个,涉及品种总计12种,其中单剂8种,混剂4种(表2)。
1.登记有效成分
当前我国登记应用于软体动物有害生物防治的有效成分有四聚乙醛、杀螺胺乙醇胺盐、杀螺胺、甲萘威、螺威、氰氨化钙、茶皂素、磷酸铁,以及仅以混剂产品登记应用的甲氨基阿维菌素、速灭威、硫酸铜等总计11种。四聚乙醛和酰胺类化合物杀螺胺、杀螺胺乙醇胺盐仍是我国当前生产中登记应用防治软体动物有害生物的主力药剂(图1)。
图1 四聚乙醛和杀螺胺/杀螺胺乙醇胺盐相关产品的登记情况
四聚乙醛是一种在世界范围内被广泛使用的杀螺剂,关于其对软体动物毒杀作用的报道可追溯到20世纪30年代,并在20世纪60年代就已成功地进行了商品化应用。四聚乙醛是一种神经毒剂,作用方式为胃毒和触杀,作用机理为促进乙酰胆碱酯酶大量释放,使靶标在短时间神经麻痹死亡。杀螺胺/杀螺胺乙醇胺盐为苯甲酰胺类农药,以呼吸作用为靶标,作用方式为胃毒和触杀,作用机理主要为抑制靶标的氧化磷酸化过程。两种药剂作用机理不同,各有特点,如黄水娥等针对两种药剂对福寿螺的毒力测定显示以神经系统为靶标的四聚乙醛对神经系统已发育完善的成螺杀灭效果更好,而以呼吸系统为靶标的杀螺胺乙醇胺盐对幼螺、籽螺的杀灭效果则要优于成螺。近年来两者的混配产品开始增多,剂型则以悬浮剂为主。除此以外,氨基甲酸酯类乙酰胆碱酯酶抑制剂甲萘威和速灭威也被登记用于软体动物有害生物防治,但多以混剂为主。登记用于软体动物有害生物防治的植物源农药有螺威与茶皂素,前者主要登记用于滩涂钉螺防治;后者近年来在防治芦笋蜗牛、铁皮石斛蛞蝓及水稻福寿螺等也取得了扩展登记。近年来,谷氨酸门控氯离子通道(GluCl)变构调节剂甲维盐也被引入软体动物有害生物的化学防治领域,任学祥等对甲维盐和四聚乙醛的联合毒力测定显示两者复配对福寿螺具有良好的增效作用。
2.产品剂型与施药方式
截至2025年12月22日,我国登记的杀螺剂制剂产品剂型主要为颗粒剂、可湿性粉剂和悬浮剂;不同有效成分剂型构成差别较大,其中四聚乙醛相关产品以颗粒剂为主,杀螺胺/杀螺胺乙醇胺盐相关产品则以可湿性粉剂为主(图2)。根据剂型的不同,目前登记应用的杀螺剂产品施药方式主要有撒施、喷雾、毒土撒施及喷粉等方式。
3.防控靶标与适用作物/场所
截至2025年12月22日,我国杀螺剂产品的登记防治靶标主要为蜗牛、福寿螺和钉螺,少量产品登记防治靶标为蛞蝓;登记的适用作物/场所则主要有水稻、甘蓝、滩涂、小白菜、沟渠等(图3)。
图3 我国杀螺剂产品的登记靶标与主要适用作物/场所
杀螺剂的创制与应用难点在于,其面对着较普通的作物保护剂更加复杂的应用场景。特别是对如福寿螺这种水生螺类的防治,难免会受到施药条件的制约。水环境的存在一方面会将药液稀释,难以达到杀灭所需浓度;另一方面则会污染水体,引起新的生态和环境问题。因此,在保证药效的同时,杀螺剂的安全问题则更需要重点考虑。历史上曾经规模化应用的许多化学杀螺剂在伴随人们环保意识的提高后都逐步退出历史舞台,如五氯酚钠(PCP-Na)因对环境存在较大风险,在第八届全国农药登记评审委员会第八次会议上一致同意不再批准新增登记,不批准临时登记转正式登记的申请,对现有登记产品也不再续展,因此该农药至2011年5月12日最后一个农药登记证到期后实质上已被禁用。出于环境安全考虑,安全性较高的植物源杀螺剂一直是杀螺剂研发的热点领域。虽然在试验阶段人们已对数以千计的植物进行了筛选和生测,并且不少有效成分的化学结构和作用机理也被基本阐明,但在综合考虑原材料成本、提取工艺、制备技术及产品稳定性等因素后,当前能够被成功商品化并大规模推广应用的仍然屈指可数。当前登记应用的植物源杀螺剂螺威和茶皂素都属于五环三萜类物质,该类物质广泛存在于自然界中,具有优良的药理活性与较好的成药性,也是植物源杀螺剂研究和开发值得重点关注的领域之一。除此以外,生物碱类、蒽醌类、黄酮类、萜类等植物提取物也都具有较为可观的杀螺活性。实际上已有原药登记并对软体动物有害生物有杀灭活性的植物源有效成分也不在少数,如作为杀菌剂登记的单萜类化合物香芹酚(carvacrol)、蒽醌类化合物大黄素甲醚(physcion)、黄酮类化合物芳姜黄酮(ar-turmerone),作为杀虫剂登记的单萜类化合物d-柠檬烯(d-limonene),作为杀鼠剂登记的二萜类化合物雷公藤甲素(triptolide)等,而对现有植物源农药进行活性挖掘和扩展登记也不失为一条杀螺剂创制的有效途径。
近年来入侵物种福寿螺的扩散与为害为我们敲响了警钟。面对日益紧迫的软体动物有害生物防控压力,我们需做足两手准备:一方面要持续筑牢检疫屏障,堵截外来软体动物有害生物入侵定殖;另一方面则需针对防控靶标和高风险物种开展化学防治研究,做好软体动物有害生物化学防控的药剂和技术储备,防止其暴发成灾。
作者:张正炜、陈秀、胡永、张琳、曹云、刘彬、成玮、袁永达