喷雾和灌根施药后吡虫啉在草莓植株中的分布及其对草莓蚜虫的防效

杨庆喜 李东阳 纪明山 张志宏 谷祖敏

摘要 采用喷雾和灌根两种施药方法，设置高、低两个浓度，测定吡虫啉在草莓植株中的分布及对草莓蚜虫的防效。结果表明，喷雾处理区，草莓叶片中吡虫啉初始沉积量高于茎，叶片中持留的吡虫啉消解较快，而茎中消解较慢;灌根处理区，叶片中吡虫啉积累量于药后7 d达到最大值，之后缓慢减少，茎中吡虫啉持留量在药后1～28 d相对稳定。随着时间推移，不同施药方法对蚜虫的防效不同。喷雾法短期防效（7 d内）优于灌根法，但持效期较短。灌根施药法速效性较差，但持效期长，药后7～28 d防效保持在70%以上。同時，随着施药浓度的增加，灌根法的速效性有良好的提升。

关键词 草莓; 灌根法; 吡虫啉; 蚜虫; 防效

中图分类号： S 436.68

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018378

草莓，果实酸甜可口，营养价值丰富，可以提供人体所必需的维生素C、铁、钾等元素[1]。蚜虫是草莓生产过程常发的主要害虫之一。为害草莓的蚜虫主要是桃蚜Myzus persicae、棉蚜Aphis gossypii和草莓根蚜Aphis forbesi。蚜虫吸食植物汁液影响植物生长发育，同时还传播植物病毒，对草莓的产量及品质造成严重的影响[24]。吡虫啉为新烟碱类杀虫剂，其杀虫谱广，具有触杀、胃毒两种作用方式，并具有很好的内吸活性，是防治草莓上蚜虫的特效药剂之一[57]。目前田间施用吡虫啉主要以喷雾为主，但喷雾施药的持效期短，需多次用药，具有加剧环境污染，伤害有益生物和天敌的风险。有研究表明吡虫啉对蜜蜂的生长发育及学习行为等有严重的影响[810]。鉴于此，亟待寻求安全有效的吡虫啉施用技术。

灌根施药对靶标昆虫持效期较长，且对有益生物和天敌友好。吡虫啉良好的内吸性为灌根处理提供了理论支持[67]。Fletcher等[11]研究了吡虫啉灌根防治亚洲柑橘木虱 Asian citrus psyllid和柑橘潜叶蛾citrus leafminer，持效期长达4～8周;童超等[12]研究指出吡虫啉灌根处理对辣椒上桃蚜的防效长达40 d。综上，灌根是吡虫啉防治靶标昆虫的有效施用方式。本试验选用对蚜虫有良好防治效果的内吸性杀虫剂吡虫啉，比较喷雾和灌根两种施药方式下吡虫啉在草莓不同组织内的持留动态，揭示灌根施用方式下吡虫啉被草莓植株吸收及在植株中的持留规律，同时比较两种施用方式下吡虫啉对草莓蚜虫的防效，旨在探索草莓蚜虫防治新方法，为吡虫啉的田间合理应用提供技术参考与理论支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试作物：‘艳丽草莓;供试昆虫：蚜虫，以桃蚜为主;试验药剂：70%吡虫啉（imidacloprid）水分散粒剂，山东省联合农药工业有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设置

试验在沈阳农业大学温室草莓大棚进行，共设5个小区， 每个小区10 m2，移栽80株草莓。喷雾和灌根分别设置高、低浓度处理小区，小区间设有保护带，每处理设置两个重复。以推荐吡虫啉在草莓上的最高剂量37.5 g/hm2为试验的低浓度处理剂量，以3倍低浓度剂量即112.5 g/hm2为高浓度处理剂量。待草莓果实生长至成熟个体一半大小时以喷雾和灌根两种施药方法进行施药。喷雾处理区采用农用3WBD-16B型电动喷雾器，施药量为4 L;灌根处理区于草莓根部周围将配好的药液均匀灌入根部，总施药量为4 L。

1.2.2 两种施药方式下吡虫啉持留动态

分别于施药后1、2、3、5、7、10、14、21、28 d后采集成熟叶片，去掉干枯的叶，将主茎和叶片分开，茎、叶片样品分别混匀后各称取3份，每份100 g于封口袋中真空密封，于-20℃冰柜中保存，用以测量吡虫啉在叶片中的持留量。

1.2.2.1 试剂与仪器

Agilent1290-6460液相色谱串联三重四级杆质谱仪和MassHunter工作站软件，美国Agilent公司;超纯水仪，美国Millipore公司;万分之一天平，德国Sartorius公司;涡旋振荡器，美国Scientific Industries公司;SL-200型高速多功能粉碎机，浙江省永康市松青五金厂;高速冷冻离心机，日本HITACHI公司。99.5%吡虫啉 （imidacloprid） 标准品，拜尔中国投资有限公司;GCB、PSA分散固相萃取吸附剂，天津博纳艾杰尔公司;无水硫酸镁和氯化钠为分析纯;乙腈、甲酸和甲醇为色谱纯。

1.2.2.2 检测条件

色谱条件[13]：Agilent Eclipse Plus C18色谱柱（2.1 mm×50 mm，1.8 μm），柱温40℃，进样体积为1 μL;流动相A为甲醇，流动相B为0.2%甲酸水溶液;梯度洗脱程序起始流动相A为10%，1.5 min为45%，1.5～2.5 min为65%，5 min为10%，流速为0.3 mL/min。

质谱条件[13]：电喷雾离子源（ESI+）;99.95%氮气为干燥气体，99.999%氮气为碰撞气体;母离子为255.1，子离子为209.1和175.1，其中定量离子对为255.1>209.1，碰撞电压为4 V，正离子多反应监测模式（MRM）。

1.2.2.3 样品前处理方法

将茎和叶片样品分别用高速粉碎机打碎成粉末。分别准确称取5 g（精确至0.01 g）叶片、茎粉末于50 mL具塞离心管中。加入5 mL超纯水，涡旋30 s后加入5 mL乙腈提取液，涡旋3 min;然后加入盐包（叶片：1 g氯化钠+4 g无水硫酸镁;茎：2 g氯化钠+3 g无水硫酸镁），振荡，涡旋1 min后5 000 r/min离心5 min;取上清液1.5 mL转入含有净化剂的2 mL离心管中（叶片：150 mg无水硫酸镁+50 mg GCB+20 mg PSA;茎：150 mg无水硫酸镁+30 mg GCB+20 mg PSA），涡旋1 min后于5 000 r/min下离心5 min;取上清液，过0.22 μm有机滤膜，待测。

1.2.2.4 标准曲线绘制

准确称取0.01 g（精确至0.000 1 g）的99.5%吡虫啉标准品，用乙腈溶解并准确定容至100 mL，配制成100 mg/L的吡虫啉标准储备液，于4℃下避光保存。用乙腈逐级稀释成0.05、0.1、0.5、1、2、5 mg/L的标准工作液，现配现用。

分别称取5 g的空白样品，按照样品前处理方法，提取净化。用空白提取液逐级稀释，配制成基质匹配标准溶液。

采用外标法定量，以基质标准溶液质量浓度为横坐标，监测定量离子对的峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线。

1.2.3 两种施药方式下吡虫啉对草莓上蚜虫的防治效果

施药前每小区取5点进行定点调查，每点调查5株草莓叶片上蚜虫数作为蚜虫基数。在施药后1、2、3、5、7、10、14、21、28、35 d分别调查各点活虫数，计算吡虫啉对草莓蚜虫的防治效果。

防治效果=[1-（CK0×PT1）/（CK1× PT0）]×100%。

式中，PT0为药剂处理区施药前活虫数;PT1为药剂处理区施药后活虫数;CK0 为空白对照区施药前活虫数;CK1 为空白对照区施药后活虫数。

2 结果与分析

2.1 方法的确证

2.1.1 方法的线性范围与基质效应

在0.05～5 mg/L范围内，吡虫啉在草莓叶片、茎中的质量浓度与对应的响应值间呈良好的线性关系，决定系数（R2）> 0.9996。试验采用外标法基质匹配标准曲线定量消除基质效应，此法效果良好，廉价、操作简便[14]。从表1可以看出，吡虫啉在草莓叶片、茎中均为基质减弱效应，分别为-10.61%、-28.76%。

2.1.2 方法的准确度和精密度

在草莓叶片、茎空白样品中进行3个浓度水平的添加回收试验。从表2可以看出，0.05、0.5、1 mg/kg添加水平下，吡虫啉在叶片中的平均回收率为92.6%～109.2%，相对标准偏差（RSD）为1.1%～9.1%;在茎中的平均回收率为89.7%～101.7%，RSD为0.3%～3.9%。数据表明该分析方法准确性和稳定性满足农药残留分析的要求[15]。

2.2 两种施药方式下吡虫啉的持留量动态

图1可以看出，喷雾施药后吡虫啉在叶片中初始沉积量较高，随着时间的延长持留量迅速减少，药后7 d消解率近50%，药后28 d消解率达90%以上;茎中初始沉积量较叶中少，消解速率较慢。高、低浓度处理后吡虫啉在茎、叶中消解动态趋势相同。随着施药浓度的增加，葉片和茎中吡虫啉的初始沉积量增加，同时降解速率加快。在与喷雾法理论单株有效成分用量相同的条件下，灌根施用吡虫啉，草莓叶片中的积累量随时间的延长而增加，低浓度施药后10 d积累量达到最大值，为0.34 mg/kg、高浓度药后7 d达到最大值，为0.79 mg/kg，之后缓慢减少;灌根处理后，草莓茎部药后1～28 d持留量相对稳定。低浓度下药剂积累量于7 d达到最大值，为0.21 mg/kg;高浓度于药后5 d达到最大值，为0.25 mg/kg，之后积累量缓慢减少。由此结果表明，吡虫啉于根部施药后，药剂能被根系吸收并向上传输，且向上传导的过程中，茎内不积蓄大量药剂，仅作为药剂运输的“通道”。

2.3 吡虫啉两种施药方式对草莓蚜虫的防效

吡虫啉喷雾施药对草莓蚜虫的早期防效较好，药后1～5 d对蚜虫防效超过89%，且随着施药浓度的增加，防效也显著增加。随着时间的延长，防效降低，表现出较差的“持效性”，药后5 d低浓度喷雾处理区防效开始下降，药后14 d下降至67%，药后28 d防效仅有12%;高浓度喷雾处理区虽较低浓度处理区防效好，但药后7 d 防效也开始下降，药后28 d，防效只有41%。结果（图 2）显示，喷雾法防治草莓蚜虫，持效期为7～10 d。灌根处理虽对草莓蚜虫的速效性较差（药后3 d高浓度灌根处理区防效只有50%），但药后7 d，低、高浓度处理区防效均达80%以上，药后21 d，低、高浓度灌根处理区防效分别为77%和92%，药后35 d低、高浓度处理区防效仍保持在50%以上。灌根处理对草莓蚜虫的持效期要显著长于喷雾处理。

3 结论与讨论

喷雾施药后吡虫啉在叶片中的持留量较高，随着施药浓度的增加持留量也显著增加，最高达3.20 mg/kg。相反，灌根施药后吡虫啉在叶片沉积量最高只有0.79 mg/kg。谭阳等[16]的研究发现，采用喷雾法施用吡虫啉后其在枸杞蜜中残留超标率达7.83%。由此结果可推断，大棚内喷雾施用吡虫啉后，药剂在草莓花蕾中的持留量可能较高，会增加对传粉蜜蜂及食用人群的风险。灌根施药后吡虫啉被植物根系吸收并向上传导，与喷雾法相比，花蕾中吡虫啉的持留量可能相对较少，可降低对蜜蜂的毒害作用，但根部施药后药剂主要集中于土壤，对土壤中有益生物的毒害作用尚有待进一步研究。

灌根施药是内吸性药剂特有的一种施药方式。根部施药后，根系吸收药剂通过“生物抽提”的方式运输到作用部位对害虫起毒杀作用[7]。吡虫啉是一种强内吸性药剂，能够在木质部自下而上地向枝端运输。关于吡虫啉灌根施药防治害虫早有报道。宗建平等[17]研究了灌根和喷雾两种施药方式下吡虫啉对番茄植株上烟粉虱的防治效果，结果显示喷雾处理速效性较好，但持效期短，药后7 d防效大幅下降。相反，灌根处理后吡虫啉对烟粉虱的持效期达14 d。本试验研究结果表明，灌根处理区在施药后7～28 d防效在70%以上，且随着施药浓度的增加，灌根处理区速效性有所提高，持效期更长。由此可见，在草莓蚜虫盛发期前灌根施药可以有效防治蚜虫，此法可减少施药次数，从而节省人力物力。

参考文献

[1] 罗学兵，贺良明.草莓的营养价值与保健功能[J].中国食物与营养，2011，17（4）：7476.