用等效线评判稻田“桶混”农药联合作用方式的研究

顾中言， 许小龙， 徐德进， 徐广春

(江苏省农业科学院植物保护研究所，江苏 南京 210014)

水稻是中国最重要的粮食作物，水稻一生要遭受多种病虫害的为害，农药是防治病虫害最方便和最有效的措施而得到广泛的应用，田间不同农药的混合使用是中国农药应用中非常普遍的现象。农药混用有增效、相加和拮抗3种完全不同的作用方式，如图1所示，只有增效作用的混用能够减少农药用量，而拮抗作用的农药混用只会增加农药用量。《农药室内生物测定试验准则》规定:用孙云沛法判断杀虫剂混用的联合作用，用Wadley或孙云沛法判断杀菌剂混用的联合作用［1-2］，这在规范中国农药混配制剂的生产和应用中起到了非常重要的作用。这些方法需要室内饲养或保存的、遗传性状一致的供试昆虫或病原体以及严格控制的试验条件，因此该方法只适合在实验室进行测定。基层植保部门需要根据本地病虫发生种类、抗药性及农药使用水平提出用于田间“桶混”的农药配方，因缺乏田间条件下判断农药混用联合作用的方法，这些配方基本是经验配方，也有随意混用、甚至乱配乱混的现象，并且绝大多数是根据农药标签上的药量进行叠加式混用，农药用量甚至超过了有拮抗作用的混用剂量(图1)，造成农药的超量使用。

千坂英雄［3］提出用等效线法判断除草剂混用的联合作用，利用除草剂不同剂量产生的生物效果作剂量反应曲线，求出单剂和混剂的等效剂量并作等效线，从而确定混剂的联合作用方式。本文以此为基础，寻求田间条件下稻田“桶混”农药联合作用方式的途径。

图1 混用农药联合作用效果示意图Fig.1 Schematic diagram of binary mixture of pesticides

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试药剂 92%阿维菌素、90%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)，河北威远生物化工股份有限公司产品;97%毒死蜱、90%丙溴磷，江苏宝灵化工股份有限公司产品;95%吡虫啉、95%噻嗪酮、95%混灭威、90%混灭威，江苏常隆化工有限公司产品。

1.1.2 分析纯溶剂 甲苯、二甲苯，上海化学试剂有限公司产品;二甲基甲酰胺，江苏华康科技公司化学试剂厂产品;甲醇，汕头市西陇化工厂产品;95%乙醇，上海殷洋生物科技有限公司产品。

1.1.3 表面活性剂 TX-10、0203-B、0204-C、0201-B、0206-B、2201、0204、0240、0219，南京太化化工有限公司产品。吐温60、吐温80，北京益利精细化学品有限公司产品。

1.2 常规仪器

ED-H200电子天平(称重范围0.001 g～200.000 g)，容量瓶，三角瓶，毛笔，量筒，培养皿，移液管，3 cm×20 cm试管，浸虫笼，钟表，吸虫器，镊子，滤纸。

1.3 试验方法

1.3.1 试验药剂配制 使用方法1.1.2和1.1.3中的溶剂和表面活性剂，按企业提供的配方或文献［1-2］标准，将供试农药原药配制成乳油(其中噻嗪酮配制成可湿性粉剂)。试验前，采用多步稀释法将乳油或可湿性粉剂先配制单剂母液(单位为mg/L)，再由单剂母液按农药有效成分质量比配制混剂母液。

1.3.2 室内测定 褐飞虱(Nilaparvata lugens Stål)采用稻茎浸渍法［4］进行试验。从江苏省农业科学院水稻试验田内采集褐飞虱成、若虫，室内用水稻苗饲养。饲养条件:温度(28±2)℃，相对湿度70%以上，14 h光照。水稻种子催芽后播于20 cm×20 cm×30 cm的塑料箱内，待稻苗生长至10 cm以上时，饲养褐飞虱若虫至成虫。将盆栽、无稻飞虱虫卵的水稻植株放入30 cm×30 cm×50 cm的养虫网箱，接抱卵雌成虫产卵2～3 d，取出稻苗，再换无虫卵的水稻植株于养虫箱内。待从养虫箱内取出的稻株上的褐飞虱卵孵化后，每次取1日龄的褐飞虱若虫进行室内试验。

将30日左右秧龄无稻飞虱虫卵的稻苗剪成18 cm左右的稻秆，根部留少许稻根，洗净晾干，在药液中浸渍30 s，取出，稍晾干后放入3 cm×20 cm的试管中，管底有少许水，然后接稻飞虱若虫，黑布封口。试验结束后转移至养虫室内饲养。设不含药剂的相应有机溶剂和表面活性剂的处理作对照。按药剂对供试害虫的作用快慢确定药剂处理后的检查时间。

用Abbott公式校正各处理死亡率。用SAS统计分析系统求回归方程，计算LC50和95%置信限。用Sun等方法计算共毒系数［5］。按比例分解混剂的LC50为单剂浓度，代入单剂的回归方程，求出单剂浓度对应的死亡率，相加为混剂的期望死亡率，用Mansour等方法计算共毒因子［6］。共毒系数大于100，共毒因子大于20，该混配组合为增效作用;共毒系数大于100，同时共毒因子小于20为相加作用;共毒系数小于100，同时共毒因子小于20为拮抗作用［7］。

1.3.3 田间试验

1.3.3.1 田间试验方法 单剂和混剂均设3个浓度处理，设清水处理为对照，每处理4次重复。小区面积 33.3m2，随机区组排列。使用 AGROLEX SPRAYER HD-400利农喷雾器进行喷药，空心圆锥雾喷头，工作压力3～4 Pa，喷液量为750 kg/hm2。

水稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocismedinalis Guenée)田间试验参照《田间药效试验准则(一)杀虫剂防治稻纵卷叶螟》的国家标准［8］进行。水稻品种为南粳44，试验时水稻处于分蘖末期，长势良好。试验时正值2代纵卷叶螟的卵孵高峰期，田间虫卵量为100穴500～700头(粒)。药后对照出现明显为害状时调查，调查采用平行跳跃法，每小区调查5点，每点调查5穴水稻的卷叶数和总叶数。

稻飞虱(Nilaparvata lugens Stål、Sogatella furcifera Horváth和 Laodelphax striatellus Fallen的混合种群)田间试验参照《田间药效试验准则(一)杀虫剂防治稻飞虱》的国家标准［9］进行。水稻品种为南粳44，试验时水稻正处于孕穗期，长势良好。试验时田间稻飞虱为白背飞虱、灰飞虱和褐飞虱混合种群。施药时田间保持3～5 cm水层5 d。采用平行跳跃法调查药前基数(用药前稻飞虱的虫量)和药后残留虫数，每小区调查20个点，每点2穴水稻，将白瓷盘紧靠水稻基部并拍打水稻植株，使稻飞虱落于盘内，统计稻飞虱的总量。

1.3.3.2 田间防效计算方法 稻飞虱虫口减退率=(药前基数-药后活虫数)/药前基数×100%。(1)稻飞虱防治效果=(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)×100%。 (2)纵卷叶螟卷叶率 =卷叶数/调查水稻总叶数 ×100%。 (3)纵卷叶螟保叶效果=(对照区卷叶率-处理区卷叶率)/对照区卷叶率×100%。 (4)

1.3.3.3 田间农药桶混互作效应的评判方法 以防治效果作为计量农药生物效果的反应类型，参照除草剂混配联合作用测定中的等效线法［3，10］。根据田间调查结果，分别作单剂和混剂的剂量反应曲线，从反应曲线获得具有相同防治效果的等效剂量，作等效线图。以直角坐标的横轴和纵轴代表2种农药的有效剂量，在横轴和纵轴上标出获得相同防治效果的等效剂量位点，连接两点间的直线即为2种农药混用的等效线。在直角坐标中标出混剂获得相同防治效果的等效剂量位点，该位点在等效线下方，则为增效作用，在等效线上方，为拮抗作用，接近于等效线，为相加作用。

2 结果

2.1 用等效线法判断田间农药混用的联合作用效果

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、毒死蜱和丙溴磷单剂及混剂对水稻纵卷叶螟的防治效果列于表1。根据表1的结果，作农药单剂及混剂防治水稻纵卷叶螟的剂量反应曲线(图2)。由图2找出各药剂获得防治效果为85%的等效剂量列于表2，以直角坐标的纵轴代表甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有效剂量，横轴分别代表毒死蜱和丙溴磷有效剂量，作防治效果为85%的等效线于图3，同时在图3中标出混剂获得85%防治效果时相应单剂的坐标点。图3显示，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐-毒死蜱组合获得85%防治效果的等效剂量坐标点位于等效线的下方，但接近等效线;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐-丙溴磷组合获得85%防治效果的等效剂量坐标点位于等效线的上方，也接近等效线。因此这2个配方组合对水稻纵卷叶螟的联合作用方式为相加作用。

表1 药剂对水稻纵卷叶螟的防治效果Table 1 Efficacy of pesticides against Cnaphalocrocis medinalis Guenée

图2 杀虫剂单剂和混剂田间防治水稻纵卷叶螟的剂量反应曲线Fig.2 The dose-response curves of single pesticides and their mixture controlling Cnaphalocrocis medinalis Guenée in paddy field

表2 防治纵卷叶螟效果为85%的杀虫剂有效剂量Table 2 Pesticides effective dose against Cnaphalocrocis medinalis Guenée at the control effect of 85%

图3 防治纵卷叶螟效果为85%的等效线Fig.3 Isobole of pesticides on Cnaphalocrocis medinalis Guenée to yield 85%mortality

2.2 田间与室内农药混用联合作用方式的比较

几种农药混用对褐飞虱联合作用的室内测定结果列于表3。从表3可以看到，吡虫啉-毒死蜱、噻嗪酮-毒死蜱和噻虫嗪-混灭威3个组合对褐飞虱的共毒系数大于200，共毒因子大于20，有显著的增效作用，噻嗪酮-异丙威组合的共毒系数大于150，但共毒因子小于20，为相加作用。

表3 杀虫剂混用对褐飞虱联合作用的室内测定结果Table 3 Joint action of pesticide mixtures against Nilaparvata lugens Stål in laboratory

图4是由吡虫啉-毒死蜱、噻嗪酮-毒死蜱和噻虫嗪-混灭威3个组合的单剂及混剂田间防治稻飞虱的剂量反应曲线，由图4找出防治效果为80%时的药剂有效量列于表4，由表4作图5。图5显示，吡虫啉-毒死蜱和噻嗪酮-毒死蜱2个组合混剂获得80%防治效果的等效剂量位点明显位于等效线的下方，为增效作用，与室内结果一致。噻虫嗪-混灭威组合获得80%防治效果的等效剂量位点位于等效线的下方，接近等效线，介于相加作用或略有增效作用之间。

图4 杀虫剂单剂和混剂田间防治稻飞虱的剂量反应曲线Fig.4 The dose-response curves of single pesticides and their mixtures controlling rice planthopper in paddy field

表4 防治稻飞虱效果为80%的杀虫剂有效剂量Table 4 Pesticides effective dose against rice planthopper to yield 80%mortility

图5 防治稻飞虱效果为80%的等效线Fig.5 Isobole of pesticides on rice planthopper to yield 80%mortality

图6是噻嗪酮-异丙威组合的剂量反应曲线，由图6找出防治效果为82%的药剂有效量，作图7。用药后5 d噻嗪酮-异丙威组合，获得82%防治效果的等效剂量位点明显位于等效线的上方，表明该组合对稻飞虱为拮抗作用;用药后10的结果同样位于等效线的上方，表明该组合对稻飞虱为拮抗作用(图7)。

图6 噻嗪酮-异丙威(1∶4)田间防治稻飞虱的剂量反应曲线Fig.6 The dose-response curves of buprofezin，isoprocarb and their binary mixture(1∶4)controlling rice planthopper in paddy field

2.3 田间混用农药联合作用的连续判断

图8是吡虫啉-噻嗪酮组合施药后5 d、10 d和15 d防治稻飞虱的剂量反应曲线。由剂量反应曲线获得的防治效果为80%的等效剂量作图9。由图9可以看到，吡虫啉-噻嗪酮组合防治稻飞虱混合种群，在药后5 d、10 d和15 d均有增效作用。

3 讨论

不同农药剂量控制有害生物的效果不同。在直角坐标内，农药剂量与累积生物效果之间的关系为不对称的S型曲线，而农药剂量的对数与累积生物效果的对应关系为对称的S型曲线，即剂量反应曲线。害虫死亡率、病菌孢子萌发抑制率、病菌生长抑制率、杂草生长抑制率、防治效果等凡是能定量、计数或计量的反应都能作为累积生物效果的反应类型。

图7 噻嗪酮-异丙威(1∶4)田间防治稻飞虱效果为82%的等效线Fig.7 Isobole for mixing values of buprofezin-isoprocarb(1∶4)on rice planthopper to yield 82%mortality

图8 吡虫啉-噻嗪酮混用对稻飞虱的剂量反应曲线Fig.8 The dose-response curve of imidacloprid-buprofezin controlling rice planthopper in paddy field

评价除草剂混剂联合作用的等效线法，可用于确定不同配比混剂的增效与否以及最佳配比［3，10］。如千坂英雄混用除草 剂 A 和 B［3］，先设置单剂剂量梯度，混合后处理防治对象，在规定时间内调查生物效果，并制成反映剂量-生物效果的表(表5)与剂量反应曲线图(图10)。由剂量反应曲线推测出混用剂量的比例(表6)并作等效线(图11)。由图11可以明确药剂A和B不同比例混用后是否增效并从中选出理想的配比。

这是在众多配比中选择最佳配比的方法，处理多，工作量大，不适合田间试验。但如果有了目标配比，只证实田间使用时是否合理，则可简化试验处理。如A和B药剂1∶10混用，那么只需1∶10混用时的剂量-生物效果的结果作图即可，如图12。推算生长抑制率为90%的等效剂量并标注在画有等效线的坐标内，如图12中的A点。简化后的试验方法能用于田间试验。

图9 吡虫啉-噻嗪酮组合防治稻飞虱效果为80%的等效线Fig.9 Isobole of the mixture of buprofezin-isoprocarb on rice planthopper to yield 80%mortality

表5 药剂对杂草的生长抑制率(%)Table 5 Growth reduction rate of weeds by herbicides(%)

至今为止，都是用室内试验来测定农药混用的联合作用效果，严格控制的试验条件，标准的试验材料和试验方法，试验结果能正解反映混用农药对特定生育阶段的供试病虫的联合作用效果。然而不是所有的稻田害虫都能在室内饲养，另外，田间多种病虫同时发生，但室内对不同病虫的测定方法不同，测定结果难以进行横向比较;田间稻飞虱为混合种群且虫龄差异大，而室内测定的是统一虫龄的单一虫种，徐德进等［11］试验结果表明，对褐飞虱有增效作用的混用组合对灰飞虱甚至为拮抗作用，所以室内测定结果往往难以准确反映田间实际防治的需要。

图10 药剂混用对稻飞虱的剂量反应曲线Fig.10 The dose-response curves of herbicides mixture on rice planthopper in paddy field

表6 生长抑制率为90%的除草剂用量Table 6 Dosage of herbicides to yield 90%growth reduction

图11 除草剂防治杂草的生长抑制率为90%的等效线Fig.11 Isobole of herbicides on weeds to yield 90%growth reduction

图12 除草济混剂防治杂草的剂量反应曲线Fig.12 The dose-response curves of herbicides mixture controlling weeds

田间试验是用相同的施药方式处理处于防治适期的有害生物，并且可以一次施药兼治多种有害生物，统一用防治效果作为计量农药生物效果的反应类型，从而可以一次施药分别评估混用农药对不同防治对象的联合作用方式，或用顾中言等［12］方法，评估混用农药对不同防治对象的综合毒力和联合作用效果。田间试验适用于基层植保部门根据当时当地稻田发生的病虫种类进行测定，有利于在田间防治时进行有的放矢的农药混用，减少农药超量使用的现象。

［1］NY/T 1154.7——2006 农药室内生物测定试验准则［S］.

［2］NY/T 1156.6——2006 农药室内生物测定试验准则［S］.

［3］千坂英雄.除草剂混合效果判别法［J］.杂草科学，1989(4):35-37.

［4］庄永林，沈晋良.稻褐飞虱对吡虫啉抗性的检测技术［J］.南京农业大学学报，2000，23(3):114-117.

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［6］MANSOUR N A，ELDEFRAWI M E，TOPPOZADA A，et al.Toxicological studies on the egyptian cotton leafworm Prodenia litura.VI.potentiation and antagonism of organophosphorus and carbamate insecticides［J］.J Econ Entomol，1960，59(2):307-311.

［7］顾中言，陈明亮，许小龙，等 共毒系数在杀虫剂混用联合作用评判中的偏差及校正［J］.江苏农业学报，2010，26(6):1238-1240.

［8］GB/T 17980.2——2000 农药田间药效试验准则［S］.

［9］GB/T 17980.4——2000 农药田间药效试验准则［S］.

［10］NY/T 1155.7——2006 农药室内生物测定试验准则［S］.

［11］徐德进，顾中言，徐广春，等.杀虫剂18种单剂和10种复配剂对褐飞虱和灰飞虱的活性差异［J］.江苏农业学报，2009，25(2):286-290.

［12］顾中言，徐德进，徐广春，等.农药二元混用对二化螟、褐飞虱和灰飞虱的综合毒力与互作效应［J］.江苏农业学报，2011，27(6):1227-1235.