不同助剂提高烯酰吗啉防治莴苣霜霉病的效果研究

杨 帆, 杨绍丽, 陈 浩,2, 王 攀,望 勇, 彭 斌, 司升云*,

(1. 武汉市农业科学院 蔬菜研究所，武汉 430345；2. 华中农业大学 植物科学技术学院，武汉 430070)

在农药药液中添加适合的喷雾助剂是提高农药利用率的有效途径之一[1-4]。目前主要的农药喷雾助剂种类有非离子表面活性剂、有机硅类、矿物源和植物源增效剂等，其中有机硅助剂是中国农业生产中最常用的助剂种类之一。已有大量研究表明，有机硅助剂可显著提高药剂的沉积量以及对靶标害虫的生物活性，如可有效提高药剂对棉蚜Aphis gossypii[5]、小菜蛾Plutella xylostella[6-7]、稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis[8]、截形叶螨Tetranychus truncatus[9]等的防治效果，而对有关病害防治效果的影响研究较少[10]。有机硅助剂对溶液pH 范围要求较高，偏酸、偏碱环境均会使其迅速降解失去作用[11]。亦有研究证明，有机硅助剂过量或不合理使用会给作物生长造成负面影响，甚至与农药混合后会产生一定的增毒作用[12]。植物源增效剂是以天然植物油为原料的新型喷雾助剂，因其安全性高、对环境的适用范围广、受溶液pH 值和温湿度的影响小等特点，已成为具有一定应用前景的新型喷雾助剂[11]。目前，植物源助剂对农药生物活性的影响作用研究多集中在除草剂方面，而有关其对农药防治蔬菜作物病害的生物活性的影响鲜有报道。霜霉病是莴苣上发生最为普遍的一种世界性真菌病害，其流行性强、传播速度快、发病迅猛，而且发生期长，在莴苣苗期和成株期均可发生。近年来，随着设施莴苣种植规模的不断扩大，棚室内适宜的温湿度条件导致霜霉病的发生和危害日益严重。烯酰吗啉(dimethomorph) 是专一杀卵菌纲真菌杀菌剂，通过破坏靶标生物细胞壁膜的形成而导致病菌死亡，广泛用于蔬菜、水果等多种作物霜霉病的防治，是目前中国在莴苣上批准登记的仅有的两种防治霜霉病的药剂之一。但是，霜霉病一般在莴苣叶片背面形成霉层，喷雾法施药时往往会重点喷施叶背，且容易造成药剂流失，从而降低农药利用率和防治效果，而单纯依赖增加农药用量来提高防治效果，则会进一步造成农药浪费、植物抗药性增强以及环境污染等诸多问题，严重影响莴苣的产量和品质。鉴于此，本研究以50%烯酰吗啉可湿性粉剂为供试药剂，采用喷雾法测定了有机硅助剂、阴离子表面活性剂和植物源助剂等共4 种不同类型喷雾助剂对烯酰吗啉在莴苣上的沉积率及对霜霉病防治效果的影响，以期筛选出高效环保的农药喷雾助剂，并确定其最佳使用配比，达到提高农药利用率、减少农药使用量的目的。

1 材料与方法

1.1 供试作物

试验于2019 年2—3 月在湖北省武汉市农业科学院蔬菜研究所试验基地进行。供试莴苣Lactuca sativa Linn. 品种为茎用莴苣“绿青”，大棚种植，2018 年10 月上旬育苗，12 月上旬移栽，采用宽厢多行栽培，厢高25 cm，每厢种植2 行，株距25 cm，行距30 cm，种植密度为67 500 株/hm2。试验在霜霉病发生期进行，莴苣生育期为幼苗期至莲座初期。

1.2 药剂与试剂

50%烯酰吗啉可湿性粉剂 (dimethomorph 50%WP)，巴斯夫 (中国) 有限公司；Silwet 408 (烷氧基改性聚三硅氧烷，有机硅类助剂)，诺农 (北京)国际生物技术有限公司；捷成 (Jiecheng，磺化琥珀酸二辛酯钠，阴离子型表面活性剂)，四川科利隆生化有限公司；克欧森 (Coerce，青皮桔油，植物源助剂)，中农普罗丰禾湖北科技有限公司；怀农特 (WETCIT，d-柠檬烯，植物源助剂)，美国奥罗阿格瑞国际有限公司。烯酰吗啉标准品，德国Dr. Ehrenstorfer 公司；甲醇 (色谱级)，德国默克化工技术有限公司；乙腈 (分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；十八烷基键合硅胶吸附剂 (C18)、乙二胺-N-丙基硅烷 (PSA) 和石墨化碳黑 (GCB)，上海安谱实验科技股份有限公司。

1.3 主要仪器

ACQUITY UPLC 高效液相色谱仪和Xevo TQ 质谱仪，美国Waters 公司；TG-16G 台式高速离心机，湖南凯达科学仪器有限公司；AR5120 电子天平，美国AHOMS 公司；IKAT18 匀浆机，德国IKA 公司；UYC-200 全温培养摇床，上海新苗医疗器械制造公司；超绿16 型背负式手动喷雾器，西班牙MATABI 公司。

1.4 试验方法

1.4.1 不同喷雾助剂对烯酰吗啉沉积率和防治霜霉病效果的影响 试验设5 个处理：50%烯酰吗啉WP，50%烯酰吗啉WP + Silwet 408，50%烯酰吗啉WP + 捷成，50%烯酰吗啉WP + 克欧森，50%烯酰吗啉WP + 怀农特。根据推荐剂量和推荐稀释倍数，确定50%烯酰吗啉WP 有效成分用量为262.5 g/hm2，Silwet 408 和捷成稀释3 000倍，克欧森和怀农特稀释1 000 倍。以等量清水为空白对照，每处理4 个小区重复，每个小区面积15 m2，随机区组排列，共24 个小区。

1.4.2 克欧森对不同浓度烯酰吗啉沉积率和防治霜霉病效果的影响 试验设4 个处理：50%烯酰吗啉WP (推荐剂量)，50%烯酰吗啉WP (推荐剂量减量10%) + 克欧森，50%烯酰吗啉WP (推荐剂量减量20%) + 克欧森，50%烯酰吗啉WP (推荐剂量减量30%) + 克欧森。其中50%烯酰吗啉WP 推荐剂量为有效成分262.5 g/hm2，克欧森稀释1 000 倍。以等量清水为空白对照，每处理4 个小区重复，每个小区面积15 m2，随机区组排列，共20 个小区。

1.4.3 取样和调查方法 于霜霉病发病初期进行首次施药，间隔7 d 进行第2 次施药。50%烯酰吗啉WP 与各助剂参考唐小凤等[10]的二次稀释法进行混合稀释：先将50%烯酰吗啉WP 与1/2 体积的水混合均匀，再将助剂与另外1/2 体积的水混合均匀，最后将二者混合搅匀，备用。采用背负式手动喷雾器进行施药。分别于第1 次施药前1 d以及施药后2 h、1 d 和7 d 采集各处理植株地上部所有茎叶，以每个小区随机采集3 株为1 次重复，每处理3 次重复。样品精确称量，采用四分法缩分后各留样200 g，用锡箔纸包好放于密封塑料袋中，保存于 −20 ℃以下超低温冰箱中，备用。采用高效液相色谱-串联质谱 (HPLC-MS/MS)测定样品中烯酰吗啉的含量。参考袁会珠等[1]的方法，按照公式 (1) 计算农药沉积率：

式中：Dr为农药沉积率，%；Dm为HPLC-MS/MS 方法测得样品中药剂有效成分含量，mg/kg；Sm为每株地上部取样的样品总质量，g；Rm为每公顷推荐药剂有效成分用量，g/hm2；P 为种植密度，株/hm2。于第2 次施药后7 d 进行霜霉病发生情况调查。每小区随机5 点取样，每点调查3 株，每株调查全部叶片，按照病害九级分级法[13]记录各级病叶数和总叶片数。分别按照公式 (2)、(3) 和 (4)计算病情指数、田间防治效果和防效提高百分比：

(2) 式中：Di为病情指数，Na为各级病叶数，a 为相对级数值 (1, 2, 3, …, 9)，n 为调查总叶数；(3) 式中：E 为田间防治效果，%，Dic为对照区病情指数，Dit为处理区病情指数；(4) 式中：SR为田间防效提高百分比，Ej为添加助剂药液的田间防效，%，Ec为不添加助剂药液的田间防效，%。1.4.4 样品前处理和HPLC-MS/MS 检测条件 参考行业标准SN/T 2917—2011[14]和赵民娟等[15]的方法并稍作改良。称取5 g (精确至0.01 g) 经均质的样品于50 mL 离心管中，加入3 颗玻璃弹珠及15 mL 乙腈 (含体积分数1%的乙酸)，涡旋振荡2 min，加入1.5 g 无水乙酸钠和2 g 无水硫酸镁的混合萃取填料，涡旋振荡3 min；于3 800 r/min下离心5 min，取5 mL 上清液于15 mL 离心管中，待净化；向提取液中加入100 mg PSA、200 mg C18、200 mg GCB 和300 mg 无水硫酸镁，涡旋振荡1 min，3 800 r/min 离心2 min；取0.5 mL 上清液，以0.1%甲酸定容至1 mL，过0.22 μm 有机相滤膜，待测。色谱条件：ACQUITY UPLC R BEH C18色谱柱 (2.1 mm × 50 mm, 1.7 μm)，柱温35 ℃。流动相A 为0.2% 甲酸水，流动相B 为甲醇，流速0.2 mL/min，进样体积5.0 μL。质谱条件：电离方式为电喷雾电离 (ESI) 正离子模式，多重反应监测 (MRM) 模式，毛细管电压 + 3 500 V，气帘气压力103 kPa，雾化气压力414 kPa，辅助气压力414 kPa，雾化温度400 ℃。质子化的选择反应监测条件见表1。

表1 烯酰吗啉质子化的选择反应监测条件Table 1 MS monitoring parameters of dimethomorph

按照公式 (5) 计算待测组分烯酰吗啉的含量：

(5) 式中：Dm为待测组分烯酰吗啉的含量，mg/kg；Xi为根据标准工作曲线测得的待测样品溶液中烯酰吗啉的质量浓度，mg/L；V 为待测样品提取液的体积，mL；m 为待测样品质量，g；n 为待测样品稀释倍数。

1.5 数据处理

对不同药剂处理下霜霉病的防治效果和农药沉积率经反正弦转化后进行单因素方差分析，并用LSD 法进行差异显著性检验。所有统计分析均在SAS 9.0 中完成。

2 结果与分析

2.1 不同喷雾助剂对烯酰吗啉沉积率的影响

由表2 可知：在50% 烯酰吗啉WP 中添加4 种不同的喷雾助剂，均可提高50%烯酰吗啉WP在莴苣植株内的沉积量和沉积率，且随施药时间的延长呈现先升高后降低的趋势，于药后1 d 达到峰值，而未添加助剂的烯酰吗啉对照组，施药后不同时间内的沉积量和沉积率均呈现下降趋势。不同处理对烯酰吗啉沉积率的影响差异显著 (药后 2 h：F = 6.27；P = 0.008 6；药后 1 d：F = 32.15；P＜0.000 1；药后 7 d：F = 9.72；P = 0.001 8)，药后1 d，添加克欧森处理的沉积率比对照提高32.66%，促进作用最强，其次为添加怀农特、捷成和Silwet 408 处理，沉积率分别比对照提高21.28%、13.73%和10.38%，说明在烯酰吗啉中添加一定浓度的助剂进行喷雾处理，可以提高其在植株内的沉积量和沉积率，其作用效果依次为植物源助剂＞阴离子表面活性剂＞有机硅表面活性剂。

表2 烯酰吗啉添加不同喷雾助剂对其在莴苣植株内的沉积量及沉积率的影响Table 2 Influence of dimethomorph with different spray adjuvants on deposition and deposition rates of lettuce plant

2.2 不同喷雾助剂对烯酰吗啉防治莴苣霜霉病效果的影响

由表3 可知：4 种喷雾助剂均可以显著提高烯酰吗啉对莴苣霜霉病的田间防治效果 (df = 3, 11;F = 1.33; P = 0.042 9)。第2 次施药后7 d，未添加助剂的烯酰吗啉处理 (对照) 对霜霉病的田间防效为63.82%，而添加有机硅助剂Silwet 408 后的田间防效比对照提高40.86%，捷成、克欧森和怀农特的防效分别比对照提高21.97%、19.63% 和20.56%。说明在烯酰吗啉中添加一定浓度的喷雾助剂可以提高其对莴苣霜霉病的防治效果，其作用效果依次为有机硅表面活性剂＞植物源助剂、阴离子表面活性剂 (表3)。

表3 烯酰吗啉添加不同喷雾助剂对莴苣霜霉病的田间防治效果Table 3 Control efficacy of dimethomorph with different spray adjuvants against lettuce downy mildew

2.3 克欧森对不同浓度烯酰吗啉沉积率的影响

分别在不同浓度的50%烯酰吗啉WP 中添加助剂克欧森，其在莴苣植株内的沉积量和沉积率存在显著差异 (表4)。药后2 h，烯酰吗啉推荐剂量减量10%和20%处理的沉积量和沉积率，与对照相比均无显著差异，但减量30%处理显著降低(df = 3, 8; F = 9.55; P = 0.005 1)；药后1 d，药剂减量10%处理的沉积量和沉积率显著高于对照，减量20%、30%处理与对照相比无显著差异 (df = 3,8; F = 23.80; P = 0.000 2)；药后7 d，减量10%、20%处理显著高于对照，减量30%处理低于对照组 (df = 3, 8; F = 1.21; P = 0.041 8)。说明在烯酰吗啉中添加一定浓度的植物源助剂防治莴苣霜霉病，在保证农药沉积率不降低的前提下，可以减少约20%的烯酰吗啉用量。

2.4 克欧森对不同浓度烯酰吗啉防治莴苣霜霉病效果的影响

分别在不同浓度的50%烯酰吗啉WP 中添加助剂克欧森，对莴苣霜霉病的田间防治效果存在显著差异 (df = 3, 11; F = 1.17; P = 0.042 2) (表5)。第2 次施药后7 d，烯酰吗啉推荐剂量减量10%和20%处理的田间防效分别为72.47%和62.17%，比对照提高13.55%和 −2.59%，差异不显著；但减量30%处理的防效比对照降低13.15%，差异显著。说明在烯酰吗啉中添加一定浓度的植物源助剂防治莴苣霜霉病，在保证防治效果不降低的前提下，可以减少约20%的烯酰吗啉用量。

表4 克欧森对不同浓度烯酰吗啉在莴苣植株内的沉积量及沉积率的影响Table 4 Influence of different concentration dimethomorph with Coerce on deposition and deposition rates of lettuce plant

表5 克欧森对不同浓度烯酰吗啉防治莴苣霜霉病效果的影响Table 5 Control efficacy of different concentration dimethomorph with Coerce against lettuce downy mildew

3 结论与讨论

本研究对比了有机硅类助剂Silwet 408、阴离子表面活性剂捷成、植物源助剂克欧森和怀农特4 种喷雾助剂对烯酰吗啉在莴苣上沉积率和对霜霉病防治效果的影响。结果表明：4 种助剂均可以显著提高烯酰吗啉在莴苣植株上的沉积率和对霜霉病的田间防治效果。施药后1 d，与未添加喷雾助剂的处理相比，烯酰吗啉沉积率提高39.39%～123.95%；末次施药后7 d，烯酰吗啉对霜霉病的田间防效提高19.63%～40.86%。其中克欧森提高烯酰吗啉沉积率的效果最优，依次为克欧森＞捷成＞Silwet 408；Silwet 408 对提高霜霉病田间防治效果的作用最强，依次为Silwet 408＞克欧森、捷成。在保证沉积率和防治效果不降低的前提下，添加植物源助剂克欧森可以减少10%～20%的烯酰吗啉用量。

有机硅助剂可以有效降低药液的表面张力，使药液在作物上表现良好的润湿性和展布性，并增强药液的吸收和渗透能力，从而提高防治效果[5]。但是有机硅极佳的展着性也容易导致雾滴聚集和流失，使靶标作物对药液吸收产生一定的拮抗作用，反而不利于药液在作物上沉积[16]。如在草甘膦中添加有机硅喷雾助剂，当采用较大雾滴喷雾 (施药液量高于632.5 L/hm2) 时会降低草甘膦在空心莲子草Alternanthera philoxeroides 上的最大稳定持留量[17]，会减少黑麦草Lolium perenne[18]、大黍Panicum maximum[19]等杂草对草甘膦的吸收，使得药液沉积量不升反降；添加相同浓度的有机硅助剂后，低容量喷雾模式 (低用水量、低雾滴粒径) 下药剂在柑橘树冠层的沉积量显著高于中、高容量喷雾模式[20]。本研究中使用的施药器械为背负式手动喷雾器 (MATABI 超绿16 型)，选择常量喷雾模式，施药时的喷头工作压力值约为0.33 MPa，喷速为500 mL/min，施药液量为675 L/hm2，在此参数条件下，烯酰吗啉中添加Silwet 408 后对霜霉病的防治效果最佳，也在一定程度上促进了药剂在作物上的沉积，但效果却不是最优，原因可能与施药时的雾滴粒径和药液量设置有关[21-23]，此喷雾模式不是利于药剂在莴苣茎叶上沉积的最佳参数范围，尚需进一步研究不同喷雾技术参数对药剂沉积、传导和有效利用率等的影响。

植物源助剂以天然植物油为原料，因其对水溶性较差的药剂的增效作用更为显著[24]，目前该类助剂在国内主要应用在除草剂上，如有研究报道该类助剂能显著提高磺草酮对稗草Echinochloa crusgalli、狗尾草Setaria viridis 和反枝苋Amaranthus retroflexus 等的田间防效[25]，但是有关增效机理尚不明确。本研究结果显示，在烯酰吗啉中添加2 种植物源助剂克欧森和怀农特，均显著增加了药剂在作物上的沉积量，也在一定程度上提高了药剂的防治效果，证明该类助剂不仅能够有效促进禾本科植物对除草剂的吸收，也可以作为喷雾助剂应用在杀虫剂和杀菌剂对蔬菜作物病虫害的防治中。值得注意的是，克欧森表现出极佳的促进药液在莴苣植株上沉积和持续被吸收的能力，从施药后2 h 至7 d 烯酰吗啉的沉积量和沉积率均显著高于其他3 种助剂处理，也在一定程度上提高了药剂对霜霉病的田间防效，但对提高防效的作用效果却不是最优。分析其原因可能有以下几点：第一，克欧森为油类助剂，可以有效延长雾滴干燥时间，减缓药液的蒸发，溶解植物表皮蜡质层，促进药液的吸收、渗透和内吸传导，因此显著提高了农药沉积率[26-27]。第二，该类助剂增强了药液在作物上持续被吸收的能力，因此有效延长了农药的消解半衰期，可能使田间防效表现出较长的持效期。而本研究中对霜霉病防效的调查时间为第2 次施药后7 d，对照区防效仅为63.8%，若在第3 次施药后继续调查，添加克欧森的处理应该会表现出持效性好的优势。第三，农药与植物源助剂对靶标对象的单一毒性和联合毒性是否均表现为协同作用尚需进一步研究。

助剂对农药防效的提高作用可能会受喷雾时的雾滴大小、施药液量、叶片倾角、作用时间以及农药剂型等因素的影响，不同类型助剂的作用机理和特点也不尽相同。对于不同的作物种类和靶标对象，药剂达到相同防治效果所需的助剂用量有所不同，助剂的使用同时也增加了农作物中农药残留超标和药害发生的风险。因此，应用助剂时不能盲目减少农药用量，也不能任意添加助剂，应该合理选择环境友好型助剂，并根据实际情况和田间试验确定不同的施药方案。本文在烯酰吗啉防治莴苣霜霉病的研究中，植物源助剂的应用可以提高农药沉积率21%～33%、减少农药用量10%～20%，对于在化学防治中减少农药的使用量、降低农药残留和环境污染、保障农产品质量安全和农业生态环境安全具有重要意义。