橘园农药混配与单剂防效的比较
2020-02-06宋荣荣周童旷德姣韩亮肖伟
宋荣荣,周童,旷德姣,韩亮,肖伟*
(1.西南大学 植物保护学院,重庆 400715; 2.张掖海升现代农业有限公司,甘肃 张掖 734000)
中国是柑橘的重要原产地之一,有4 000多年的栽培历史,柑橘资源丰富,优良品种繁多,柑橘种植主要分布在长江以南地区[1]。重庆是最利于柑橘生长的生态区域之一,作为重庆市第一大种植水果,全市40个区县中,有31个区县种植柑橘,其中忠县、丰都、开县、奉节和万州等县区更是全国闻名的柑橘主产区[2]。目前橘园最常见的害虫害螨有柑橘全爪螨、柑橘始叶螨、蚜虫、粉虱、柑橘潜叶蛾等,常见病害有柑橘炭疽病、树脂病、疮痂病、溃疡病、煤烟病等[3]。而对柑橘病虫害的防治仍以化学防治最为直接有效。有研究报道,对常年普遍发生的柑橘全爪螨、橘蚜、粉虱、柑橘潜叶蛾在田间的消长动态进行调查发现,有2个相近的发生高峰期,大致在每年的4—6月和9月下旬至11月上旬[4-5],正是多雨潮湿的季节,且有蚜虫、粉虱等虫媒,病害也随之发生。柑橘园多种病虫害交替并发,由于农民缺乏专业的指导,习惯上根据农药标签,将防治单一对象的药剂用量简单的叠加在一起进行混用,往往造成农药的超量使用[6]。同时调查发现,农民将3~5种防治病虫螨害的农药一次性混合使用,加重了病虫害抗药性形成,降低药效,并产生药害等问题。本试验针对柑橘园病虫螨害发生期相近、农民不规范用药以及劳动力浪费的具体问题,对常用杀螨剂、杀虫剂、杀菌剂进行混配,探究对杀螨剂、杀虫剂、杀菌剂本身防效的影响,筛选能达到“一喷多防”的混配方式。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试害虫、害螨、病原菌
褐色橘蚜(Toxopteracitricida)采自重庆市西南大学后山柑橘网室中,未曾接触农药,蚜虫在自然条件下生长繁殖。采集成虫进行繁殖,并在人工气候室(温度27 ℃±0.5 ℃,湿度50%~75%,光周期14L∶10D,柑橘幼苗不接触任何农药)建立室内种群以备使用[7]。
桃蛀螟(Conogethespunctiferalis)室内种群的虫源采自重庆市合川区板栗园,在室内以玉米饲养幼虫。饲养温度为(25±1)℃,相对湿度为40%~60%,光周期为15L∶9D[8]。由本实验室提供。
柑橘全爪螨(Panonychuscitri)于室内人工气候箱(温度25±1 ℃,湿度75%~80%,光周期14L∶10D)饲养,期间不接触任何化学药剂。由本实验室提供。
柑橘黑点病(Diaporthecitri)病原菌于恒温培养箱(27±1)℃培养,活化后备用。柑橘黑点病病原菌由西南大学植物保护学院病理实验室提供。
1.1.2 药剂与仪器
参考调查的农民最常用药剂以及农药登记网每种药剂的最常见剂型,选用常见6种药剂。25%噻虫嗪水分散粒剂(江苏长青生物科技有限公司);25 g·L-1高效氯氟氰菊酯乳油(先正达南通作物保护有限公司);5%阿维菌素悬浮剂(陕西韦尔奇作物保护有限公司);240 g·L-1螺螨酯悬浮剂(海利尔药业集团股份有限公司);80%代森锰锌可湿性粉剂(印度科门德国际有限公司);80%戊唑醇可湿性粉剂(江苏丰登作物保护股份有限公司)。
pH测定仪(深圳市拉灯照明科技有限公司);接触角测量仪SL200KS(上海梭伦信息科技有限公司);表面张力测定仪(上海百贺仪器科技有限公司);电子天平(上海精天电子仪器有限公司)。
1.2 药剂混配处理方式
参考各药剂推荐使用剂量进行混配。噻虫嗪水分散粒剂+高效氯氟氰菊酯乳油;阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂;代森锰锌可湿性粉剂+戊唑醇可湿性粉剂;代森锰锌可湿性粉剂+噻虫嗪水分散粒剂;戊唑醇可湿性粉剂+噻虫嗪水分散粒剂;噻虫嗪水分散粒剂+阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂;代森锰锌可湿性粉剂+高效氯氟氰菊酯乳油;戊唑醇可湿性粉剂+高效氯氟氰菊酯乳油;阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂+高效氯氟氰菊酯乳油;代森锰锌可湿性粉剂+阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂;戊唑醇可湿性粉剂+阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂。
1.3 参数测定
1.3.1 物理稳定性观察
参考文献[9],将各种农药制剂混配后静置2 h,观察其物理稳定性。
1.3.2 参数表征
pH测定。pH主要是保证药剂中有效成分的稳定,药剂混配后酸碱性不发生化学变化,减小分解。测定方法是制剂按推荐浓度稀释,室温下将pH计插入样品溶液中进行测定。
接触角测定。接触角是气、相、固三相交点处的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角,能测量制剂对叶面的润湿程度,其值越小,表示润湿性越好[10]。测定方法是将柑橘叶片切割成适当大小,用双面胶固定在载玻片上,然后水平放置于接触角测量仪载物台上,固定微量注射器的进样高度,准确将1.5 μL药液滴于叶片正面,采用Young-Equation拟合分析法计算液滴接触液面瞬间所形成的接触角。制剂按推荐浓度稀释,每处理重复3次,试验在室温下进行。
表面张力测定。表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。农药制剂的表面张力影响其对植物和昆虫的有效润湿和附着。其值越低,覆盖植物和昆虫的表面积就越大,农药活性成分就能更好的发挥药效。测定方法为铂金环法。把装有样品的容器放进样品支架,粗调节样品台,使铂金环浸入样品中,粗调节降低样品台,直至环与液面之间形成一层薄膜,通过调节降低样品容器,直至屏幕显示数值,当显示值达到最大时停止调节,按下MAX HOLD键读取数值。制剂按推荐浓度稀释,每个处理重复3次,试验在室温下进行。
1.3.3 室内药效测定
杀螨效果。将湿海绵放入直径9 cm的培养皿中,在培养皿中加入自来水,液面略低于海绵高度,海绵上放滤纸。将大小一致的平整黄豆叶片正面朝上贴放在海绵上,然后将卫生纸剪成条围在叶片周围以防成螨逃走,每张叶片接个体大小一致的柑橘全爪螨成螨35头,放置4 h后剔除死亡或不活泼个体,保留30头健康、活泼的成螨。将各处理培养皿放在Potter喷雾塔受药平台中心进行喷雾,用药量1 mL,沉降10 s,然后置于温度(25±1)℃、相对湿度75%、光照14 h的恒温培养箱中[11]。5个混配药剂处理,2个单剂处理,每处理重复3次,以清水为空白对照,分别于24、48 h后统计死亡数,计算校正死亡率。螨卵:叶碟处理同上,每张叶片上接个体大小一致的柑橘全爪螨成螨20头,放置24 h,螨卵数量在60~90头,剔除成螨。药剂处理同上。药剂处理5 d后待空白对照完全孵化[12],记录卵的孵化数,计算孵化率。
杀虫效果。橘蚜。将柑橘叶片在药液中浸渍10 s后取出晾干,叶柄用蘸水脱脂棉包裹以保湿,放入培养皿,用小毛笔挑取无翅成蚜接到处理过的叶片上,盖上皿盖,然后置于(25±1)℃、相对湿度75%、光照为14 h的恒温培养箱中[12]。4个混配药剂处理和1个单剂处理,每处理重复3次,以清水处理为空白对照,24、48 h后计算校正死亡率。桃蛀螟幼虫。挑取大小相同的桃蛀螟三日龄幼虫,每皿30头。将各处理培养皿放在Potter喷雾塔受药平台中心进行喷雾,用药量1 mL,沉降10 s,置于温室内。4个混配药剂处理和1个单剂处理,每处理重复3次。以清水处理为空白对照,24、48 h后计算校正死亡率。
抑菌效果。采用菌丝生长速率法进行杀菌剂的抑菌活性测定。在超净工作台中,先将供试药剂用灭菌水配制成药液备用。再将灭菌后的PDA培养基加热融化至55~60 ℃,每皿9 mL培养基,1 mL药液,轻轻摇晃混匀,待冷却后制成带药培养基平板[13]。用打孔器打取已培养好的病原菌接种在带药培养基中,之后密封保存置于温度(28±1)℃、相对湿度75%、光照14 h的恒温培养中。7个混配药剂处理和2个单剂处理,每处理重复3个,以无菌水为空白对照,5 d后采用十字交叉法测量各培养基中病原菌菌落直径,计算抑菌率。
2 结果与分析
2.1 物理稳定性
各农药制剂混配后,均未出现分层、絮结、沉淀、变色、发热、气泡等现象,物理性状稳定,未产生不相容物质。
2.2 参数表征
2.2.1 药剂混配后对pH的影响
表1结果显示,阿维菌素和螺螨酯单剂的pH分别为6.17和6.14,代森锰锌+阿维菌素+螺螨酯混配剂pH为5.91,单剂的最大pH与混剂的最小pH相差0.26。各药剂混配后,与其单剂相比酸碱性未发生变化。
表1 杀螨剂与杀虫剂杀菌剂混配后对pH的影响
表2结果显示,噻虫嗪和高效氯氟氰菊酯单剂pH分别为5.96和6.03,代森锰锌+噻虫嗪混配剂为5.85,与噻虫嗪单剂的pH相差0.11;戊唑醇+高效氯氟氰菊酯混配剂的pH为6.11,与高效氯氟氰菊酯单剂的pH相差0.08。可见各药剂混配后,与其单剂相比酸碱性未发生变化。
表2 杀虫剂与杀螨剂杀菌剂混配后对pH的影响
表3结果显示,代森锰锌和戊唑醇单剂的pH分别为5.88和6.17,代森锰锌+阿维菌素+螺螨酯混配剂的pH为5.91,与代森锰锌单剂的pH相差0.03;戊唑醇+噻虫嗪混配剂的pH为5.96,与戊唑醇单剂的pH相差0.21。可见各药剂混配后,与其单剂相比,酸碱性未发生变化。
表3 杀菌剂与杀螨剂杀虫剂混配后对pH的影响
2.2.2 药剂混配后对接触角的影响
接触角(θ)多被用来评判药液润湿程度的好坏,常以θ<60°表示为润湿性好,60°≤θ<80°为润湿性中等,80°≤θ<100°为润湿性较差,θ≥100°为润湿性差[14]。
表4结果显示,噻虫嗪+代森锰锌混配剂和噻虫嗪+阿维菌素+螺螨酯混配剂的接触角分别为88°和83°,药液润湿性较差,相比单剂接触角明显变差,其他混配组合混配剂接触角均在60°~80°,润湿性中等。
表4 药剂混配后对接触角的影响
2.2.3 药剂混配后对表面张力的影响
图1表示,噻虫嗪的表面张力为54.0 mN·m-1,阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪混配剂、噻虫嗪+高效氯氟氰菊酯混配剂、噻虫嗪+戊唑醇混配剂的表面张力均显著低于噻虫嗪单剂,仅噻虫嗪+代森锰锌混配剂显著高于噻虫嗪单剂。
噻—噻虫嗪;高—高效氟氯氰菊酯;代—代森锰锌;戊—戊唑醇;阿—阿维菌素;螺—螺螨酯。柱上无相同字母表示处理间差异达显著水平(P<0.05)。图2~4同。图1 噻虫嗪与杀菌剂杀螨剂混配对噻虫嗪表面张力的影响
图2表示,高效氯氟氰菊酯的表面张力为38.5 mN·m-1,阿维菌素+螺螨酯+高效氯氟氰菊酯混配剂的表面张力为36.1 mN·m-1,显著低于高效氯氟氰菊酯,而高效氯氟氰菊酯+戊唑醇混配剂与单剂无显著差异;其他噻虫嗪+高效氯氟氰菊酯混配剂、高效氯氟氰菊酯+代森锰锌混配剂均比高效氯氟氰菊酯单剂显著升高。
图2 高效氯氟氰菊酯与杀菌剂杀螨剂混配对高效氯氟氰菊酯表面张力的影响
图3表示,代森锰锌的表面张力为70.8 mN·m-1,高效氯氟氰菊酯+代森锰锌混配剂、代森锰锌+阿维菌素+螺螨酯混配剂和代森锰锌+戊唑醇混配剂的表面张力均显著低于代森锰锌单剂,而代森锰锌+噻虫嗪混配剂的表面张力显著高于代森锰锌单剂。
图3 代森锰锌与杀虫剂杀螨剂混配对代森锰锌表面张力的影响
图4表示,戊唑醇单剂的表面张力为47.9 mN·m-1,高效氯氟氰菊酯+戊唑醇混配剂和戊唑醇+阿维菌素+螺螨酯混配剂表面张力均显著低于戊唑醇单剂,代森锰锌+戊唑醇混配剂比戊唑醇单剂则显著升高。
图4 戊唑醇与杀虫剂杀螨剂混配对戊唑醇表面张力的影响
2.3 室内效果测定
2.3.1 阿维菌素和螺螨酯与杀虫剂、杀菌剂混用对柑橘全爪螨的防效
由表5可知,药剂处理24 h后,阿维菌素对成螨的防效为82.3%,螺螨酯对成螨的防效仅为8.1%;阿维菌素+螺螨酯混配对阿维菌素的效果无显著增加,阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪混配对阿维菌素的效果也无显著增加,但阿维菌素+螺螨酯+高效氯氟氰菊酯混配对成螨的防效为100.0%,显著高于阿维菌素的效果;阿维菌素+螺螨酯+代森锰锌、阿维菌素+螺螨酯+戊唑醇混配剂对成螨的防效则明显降低。药剂处理48 h后,阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪/高效氯氟氰菊酯的防效无显著增加,而阿维菌素+螺螨酯+代森锰锌/戊唑醇的防效明显升高,但与阿维菌素单剂以及阿维菌素+螺螨酯混配剂相比无显著差异。
表5 阿维菌素和螺螨酯与杀虫(菌)剂混用对柑橘全爪螨的防效
由表6可知,药剂处理5 d后,螺螨酯处理的死亡率为85.6%,同时阿维菌素+螺螨酯+高效氯氟氰菊酯混配剂对卵的死亡率为87.2%,效果均最佳。阿维菌素单剂则对卵死亡率最低仅为14.8%,其他混配组合阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪、阿维菌素+螺螨酯+代森锰锌、阿维菌素+螺螨酯+戊唑醇的抑制效果均显著低于螺螨酯单剂。阿维菌素+螺螨酯混配剂的效果也较差,远低于螺螨酯单剂。
注:同列数据后无相同字母表示处理间差异达P=0.05显著水平。表6~10同。
表6 阿维菌素和螺螨酯与杀虫(菌)剂混用对柑橘全爪螨卵的防效
药剂处理5 d后,未杀死的卵孵化后幼螨的死亡率较明显,阿维菌素单剂效果最佳,但同时与混配组合阿维菌素+螺螨酯、阿维菌素+螺螨酯+高效氯氟氰菊酯、阿维菌素+螺螨酯+代森锰锌/戊唑醇相比无显著差异。阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪混配对幼螨的死亡率显著低于阿维菌素单剂,且螺螨酯单剂对幼螨的死亡率最低。
2.3.2 噻虫嗪与杀螨剂、杀菌剂混用对橘蚜的防效
表7表示,药剂处理24 h后,噻虫嗪单剂对橘蚜的死亡率为90.6%,噻虫嗪+高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪+阿维菌素+螺螨酯、噻虫嗪+戊唑醇混配剂的防治效果均与噻虫嗪单剂无显著差异,但噻虫嗪+代森锰锌混配剂的防效显著低于噻虫嗪单剂。药剂处理48 h后,各药剂处理的防效增加,但与药剂处理24 h差异不显著,仍是噻虫嗪+代森锰锌混配剂的防效显著低于噻虫嗪单剂,其他混配剂均与噻虫嗪单剂无差异。
表7 噻虫嗪与杀螨剂、杀菌剂混用对橘蚜的防效
2.3.3 高效氯氟氰菊酯与杀螨剂杀菌剂混用对桃蛀螟幼虫的防效
表8表示,药剂处理24 h后,高效氯氟氰菊酯单剂的校正死亡率为72.4%,高效氯氟氰菊酯+阿维菌素+螺螨酯混配剂、高效氯氟氰菊酯+戊唑醇混配剂的校正死亡率显著高于高效氯氟氰菊酯单剂,而高效氯氟氰菊酯+噻虫嗪混配剂、高效氯氟氰菊酯+代森锰锌混配剂与高效氯氟氰菊酯单剂之间无显著差异。药剂处理48 h后,高效氯氟氰菊酯单剂与混配剂防效同药剂处理24 h。
表8 高效氯氟氰菊酯与杀螨剂、杀菌剂混用对桃蛀螟幼虫的防效
表9表明,药剂处理24 h后,噻虫嗪单剂、噻虫嗪+阿维菌素+螺螨酯混配剂、噻虫嗪+代森锰锌混配剂、噻虫嗪+戊唑醇混配剂的校正死亡率均较低,在20%左右;高效氯氟氰菊酯单剂的校正死亡率为72.4%,高效氯氟氰菊酯+阿维菌素+螺螨酯混配剂、高效氯氟氰菊酯+代森锰锌混配剂的校正死亡率分别为64.9%、75.4%,相比高效氯氟氰菊酯单剂无显著差异。高效氯氟氰菊酯+戊唑醇混配剂的校正死亡率(94.3%)则显著高于高效氯氟氰菊酯单剂。药剂处理48 h后,校正死亡率均有所升高,但整体差异未有变化。
表9 噻虫嗪、高效氯氟氰菊酯与杀螨剂、杀菌剂混用对桃蛀螟幼虫的防效
2.3.4 代森锰锌和戊唑醇与杀虫剂、杀螨剂混用对柑橘黑点病的抑制率
表10表示,药剂处理第5天,代森锰锌单剂对黑点病的抑菌率显著低于戊唑醇单剂,但代森锰锌单剂防效也接近95%。当以代森锰锌为中心时,代森锰锌+高效氯氟氰菊酯、代森锰锌+阿维菌素+螺螨酯混配剂均比代森锰锌单剂的抑菌率显著提高,但是代森锰锌+噻虫嗪混配剂则显著低于代森锰锌单剂的抑菌率。当以戊唑醇为中心时,代森锰锌+戊唑醇混配剂、戊唑醇+噻虫嗪/高效氯氟氰菊酯混配剂、戊唑醇+阿维菌素+螺螨酯混配剂均对戊唑醇单剂的防效无影响。
表10 代森锰锌和戊唑醇与杀虫剂杀螨剂混用对柑橘黑点病的抑制率
3 讨论
农药混用的前提是混后不发生物理不相容和化学不相容,田间的现用现混一般只考虑物理不相容,即农药混合后不出现絮结、变色、沉淀等肉眼可见的现象[15],以上试验也证明了混后并未改变农药的稳定性。每种农药都有固定的pH范围,有规定碱性农药不能与酸性农药混配,同时混配后混配剂的pH不应发生变化,这样能确保在分子内部并未发生酸碱中和发应,从而导致有效成分分解,以上试验也证明了混配剂的pH与农药单剂并未发生变化。
以杀螨为主要目的的混配来看,阿维菌素+螺螨酯+噻虫嗪/高效氯氟氰菊酯、阿维菌素+螺螨酯+代森锰锌/戊唑醇均不影响阿维菌素对成螨的防治效果;螺螨酯对成螨的防治效果很差,而且当阿维菌素+螺螨酯与杀菌剂混配时,杀螨剂的速效性变差,可能原因在于2个杀菌剂的剂型均为可湿性粉剂,由于不同性质的农药助剂,如乳化剂、润湿剂、分散剂、稳定剂等远不能满足要求,致使一些农药加工制剂的物理性能欠佳,例如70%代森锌可湿性粉剂的悬浮率只有40%左右[16],所以在悬浮剂阿维菌素和螺螨酯中加入可湿性粉剂的药剂,自然降低了杀螨剂本身的物理性能和药效。同时对比阿维菌素和螺螨酯对成螨和螨卵的防效,螺螨酯对成螨无作用效果,阿维菌素对螨卵的效果也同样很差[17]。所以农民在田间普遍推崇的阿维菌素+螺螨酯混配组合并不会提高防效,反而会降低螺螨酯对卵的防效,因此,建议螺螨酯单用最好。就对卵孵化之后幼螨的死亡率来看,则类似前面的杀成螨混配,只要有阿维菌素存在,防效虽有波动,但不至于很低。当然若仅从杀卵的目的来看,仍建议螺螨酯单用,而不要混用。
从以杀虫为主要目的混配来看,防治橘蚜等刺吸式害虫,使用噻虫嗪可混配阿维菌素和螺螨酯,但不能与代森锰锌混用,会降低防效。防治鳞翅目幼虫等害虫,2种杀螨剂和杀菌剂均可混用,防效不变,甚至出现增效。但噻虫嗪+高效氯氟氰菊酯混配剂则显著降低了高效氯氟氰菊酯单剂的防效,不建议将2种混配使用。
以防菌杀菌为主要目的的混配,除个别代森锰锌与噻虫嗪混配显著降低代森锰锌的效果之外,其他总体上影响不明显,均可混配。
4 小结
综合物理参数的变化和室内防效试验结果,鼓励混配组合共3组,包括阿维菌素悬浮剂+螺螨酯悬浮剂+高效氯氟氰菊酯乳油,防治鳞翅目害虫的同时可以兼治螨害;高效氯氟氰菊酯乳油+戊唑醇可湿性粉剂,可防治鳞翅目害虫时兼治病害;代森锰锌可湿性粉剂+戊唑醇可湿性粉剂,可预防病害兼治疗病害,拓宽使用期。可以混用组合共5组:阿维菌素悬浮剂和螺螨酯悬浮剂+噻虫嗪水分散粒剂,防治柑桔全爪螨兼治橘蚜和粉虱等刺吸式害虫;阿维菌素悬浮剂和螺螨酯悬浮剂+代森锰锌可湿性粉剂/戊唑醇可湿性粉剂,兼治病害和螨害;高效氯氟氰菊酯乳油+代森锰锌可湿性粉剂,防治鳞翅目害虫时也可预防病害;噻虫嗪水分散粒剂+戊唑醇可湿性粉剂,兼治刺吸式害虫和病害。避免混用的组合共2组,包括代森锰锌可湿性粉剂+噻虫嗪水分散粒剂、高效氯氟氰菊酯乳油+噻虫嗪水分散粒剂。