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40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂配方研制

2021-06-23杨景涵许青青马英剑张明明杨福奎冯建国

中国南方果树 2021年3期
关键词:苯肼防冻剂红蜘蛛

杨景涵,许青青,马英剑,张明明,杨福奎,李 猛,冯建国

(1 扬州大学园艺与植物保护学院,江苏扬州,225009;2 山东省德州市陵城区农业农村局,山东德州,253500;3 山西奇星农药有限公司,山西运城,044000)

柑桔全爪螨(俗称柑桔红蜘蛛)Panonychuscitri是柑桔生产上的重要螨类害虫,以成螨和若螨群集寄主叶片、嫩梢、果皮上吸汁危害,可引致落叶、落果,对产量影响极大[1-2]。联苯肼酯(Bifenazate)和乙螨唑(Etoxazole)是防治柑桔红蜘蛛的代表性药剂。联苯肼酯对螨类中枢神经传导系统的γ-氨基丁酸(GABA)受体具有独特作用,对螨的各个生活阶段均有效,尤其具有较强的杀卵活性和对成螨的击倒活性,并且在推荐使用浓度下对作物安全[3-4]。乙螨唑属于噁唑类杀螨剂,可抑制螨蜕皮过程,并具有杀卵活性,能有效控制螨的卵期和若螨期,同时对雌性成螨有不育作用[5]。两者作用机理不同,混配后可提高防治效果,有效治理害螨抗药性。目前,已有联苯肼酯和乙螨唑复配制剂在国内登记,加工剂型为悬浮剂,然而,存在有效成分复配比例混杂,且多数产品在生产、贮存和使用过程中容易出现分层、粒径增大和膏化等不稳定现象,严重影响产品的推广和使用[6]。因此,本研究通过共毒系数法确定联苯肼酯和乙螨唑最佳复配比例,采用单因素法筛选助剂获得最佳悬浮剂配方,同时考察了该配方的田间药效。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试虫源:从江西省南昌市横岗村试验基地发生柑桔红蜘蛛为害的植株上采集雌成螨至室内金桔苗上饲养繁殖2代以上。饲养条件如下:温度(28±1) ℃,相对湿度(65±5)%,光周期16 h/8 h。选择个体大小一致、健康活泼、体色鲜红的雌成螨个体供试。

供试药剂:97%联苯肼酯原药,英德广农康盛化工有限责任公司;96%乙螨唑原药,南通泰禾化工有限公司。

润湿分散剂:NNO(萘磺酸盐甲醛缩合物),青岛海洋化工有限公司;木质素磺酸钙、木质素磺酸钠,青岛优索化学科技有限公司;农乳400#(非离子表面活性剂,二苄基二甲酚聚氧乙烯醚)、农乳601#(苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚)、AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)、APE-10P(烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯)、NP-10P(壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯),邢台市蓝天精细化工有限公司;D-425(烷基萘磺酸缩聚物钠盐),阿克苏诺贝尔公司;D1002(萘磺酸盐),北京汉莫克化学技术有限公司。

增稠剂:黄原胶,郑州凯利化工有限公司;硅酸镁铝,苏州中材矿物材料公司。

防冻剂:乙二醇、丙二醇、丙三醇、尿素,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器和设备

FA25型数显高剪切分散乳化机,上海弗鲁克流体机械制造有限公司;GS6324磨砂机,卓英干燥工程技术有限公司;BT-9300ST型激光粒度分布仪,丹东百特有限公司;DV2TLV黏度计,美国Brookfield公司;pHS-3C精密pH计,上海圣科仪器设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 联苯肼酯和乙螨唑配比筛选 将两种原药用丙酮溶解配成单剂母液,然后按质量比m(联苯肼酯)∶m(乙螨唑)为5∶1、5∶2、5∶3、5∶4、5∶5配成混剂母液,根据预试验结果,分别用0.1%吐温-80去离子水稀释制成一定浓度梯度的溶液,置于100 mL烧杯中,备用。

试验采用孙云沛法[7],通过毒力指数计算混剂的联合毒力,以共毒系数(CTC)比较联合毒力。当CTC≤80表现为拮抗作用,80

1.3.2 悬浮剂加工工艺 采用湿法研磨方法制备40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂。按照配方设计,准确称取原药、润湿分散剂、增稠剂、防冻剂和去离子水,使用高剪切分散乳化机以12 000 rpm速度剪切3 min,然后加入砂磨筒中,在冷却条件下研磨。砂磨2 h后,将物料用纱布过滤,得到悬浮剂。对样品进行冷、热贮试验,同时测定质量控制指标。

1.3.3 性能测试方法 悬浮率按GB/T 14825—2006方法进行,≥90%为合格。pH值按GB/T 1601—1993方法进行,6~8范围内为合格。黏度按NY/T 1860.21—2010方法进行,通常为400~700 mPa·s。倾倒性按GB/T 31737—2015方法进行,≤5%为合格。湿筛试验按GB/T 16150—1995方法进行,洗涤后残余物≤0.5%为合格。持久起泡性按GB/T 28137—2011方法进行,1 min后起泡量≤25 mL为合格。低温稳定性和热贮稳定性分别按照GB/T 19137—2003方法和GB/T 19136—2003方法进行,以上各指标合格即为合格。平均粒径测定:将悬浮剂样品使用去离子水稀释后,在激光粒度仪上进行粒度测试,重复3次,取其平均值,通常为D50=3~6 μm为合格。

1.3.4 室内毒力测定 试材准备:选取生长一致的柑桔叶片,用打孔器做成叶碟,在培养皿内放置一块湿海绵,其上放滤纸,滤纸上放叶碟,每皿2个叶碟,将室内饲养的雌成螨接种到叶碟上,每叶碟20头。

药剂处理:将培养皿置于喷雾塔(喷雾压力为1.47×105Pa)底盘,按对照、低浓度、高浓度的顺序依次进行喷雾,每皿喷液量1 mL,药液沉降1 min后取出,转移至温度为(25±1)℃、光周期16 h/8 h条件下饲养。每处理4次重复,并设不含药剂的处理作为空白对照。

结果调查:处理72 h后,在体视显微镜下检查各处理成螨死亡数(死亡标准:虫体收缩、发黑、虫体翻转后不能活动濒临死亡的均判为死亡),分别记录总虫数和死亡数。按照相关公式计算死亡率(P)和校正死亡率(P′)。P=(K/N)×100,式中,P为死亡率(单位为%),K为死亡虫数(单位为头),N为表示处理总虫数(单位为头)。P′=[(P1-P0)/(1-P0)] ×100,式中,P′为校正死亡率(单位为%),P1为处理的死亡率(单位为%),P0为空白对照死亡率(单位为%)。若空白对照死亡率<5%,无需校正;空白对照死亡率在5%~20%之间,应校正;空白对照死亡率>20%,需重做试验。

1.3.5 田间药效试验 2017年春季进行试验,试验地设在江西省南昌市横岗村试验基地,黏土,肥力中等,杂草较少。试验作物为宫川温州蜜柑,株行距3 m×4 m,树龄10年,生长正常,试验期内不施其他杀虫剂,各小区条件一致。以市售联苯肼酯悬浮剂和乙螨唑悬浮剂为对照药剂,试验设计6个处理:40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂10 000、12 000、14 000倍液,43%联苯肼酯悬浮剂2 000倍液,110 g/L乙螨唑悬浮剂5 000倍液,空白对照。每小区3株柑桔树,每个处理重复4次,共24个小区,采用随机区组排列。每株柑桔树分东、南、西、北、中5个方位,每个方位按上、中、下随机各取2片叶,共30片叶,用10倍手持放大镜检查每叶上的柑桔红蜘蛛各虫态数量。当平均每叶达2~3头活螨(各虫态均算)时施药1次,使用背负式喷雾器将药液均匀喷施于叶片上(具体施药时间为2017年3月29日)。施药前调查螨口基数,施药后1、3、10、15、30 d调查活螨数(各虫态均算)。按照相关公式计算螨口减退率和防治效果。螨口减退率(%)=[(施药前活螨数-施药后活螨数)/施药前活螨数]×100,防治效果(%)=[(处理区螨口减退率-对照区螨口减退率)/(100-对照区螨口减退率)]×100。

1.4 统计分析

采用SPSS软件进行统计分析,使用Probit回归模型计算半数致死浓度(LC50)。采用邓肯氏新复极差法检验差异显著性(p<0.05表示显著,p<0.01表示极显著)。

2 结果与分析

2.1 配方筛选

2.1.1 联苯肼酯和乙螨唑配比筛选 不同作用机制的杀螨剂复配既可以提高防治效果,又可以减缓害螨抗药性的产生[8]。为了获得联苯肼酯和乙螨唑复配的最佳比例,本试验测定了两种杀螨剂不同质量比复配后对柑桔红蜘蛛的毒力作用(见表1)。可以看出,联苯肼酯和乙螨唑复配比例为5∶3、5∶5时共毒系数分别为149.66、120.62,均大于120,共毒系数越大,增效越明显[8]。因此,确定联苯肼酯与乙螨唑复配比例为5∶3。

表1 联苯菊酯和乙螨唑不同质量比复配对柑桔红蜘蛛的联合毒力

2.1.2 润湿分散剂筛选 润湿分散剂种类的初步筛选:按照质量比5∶3准确称量联苯肼酯原药和乙螨唑原药,混匀后用万能粉碎机预粉碎至200目以下,再用气流粉碎机粉碎至5 μm左右。准确称取5.000 0 g(精确至0.000 1 g)粉碎后的原药混合物于50 mL小烧杯中,用2 mL注射器向其中缓慢滴加5%润湿分散剂水溶液,边加边搅拌,直至混合后的糊状物能够从玻璃棒上自由滴下为止。记录所加润湿分散剂水溶液的体积,计算出单位质量原药混合物所用溶液的体积,即为流点。重复3次取平均值。流点数值越小,表明润湿分散剂的表面活性越高[9]。筛选结果见表2。可见,大多数润湿分散剂对联苯肼酯和乙螨唑原药混合物具有较高表面活性,其中APE-10P、AEO、D425、木质素磺酸钠和D1002等润湿分散剂的流点相对较低,可作为进一步筛选的对象。

表2 不同润湿分散剂对联苯肼酯和乙螨唑原药混合物的流点 mL/g

复配润湿分散剂配方筛选:单一润湿分散剂通常不能取得较好的分散稳定效果,合适的润湿分散剂复配将有利于提高悬浮剂的物理稳定性[10-11]。具体做法是将原药按比例称量,加入一定量润湿分散剂复配组合,0.1%黄原胶,5%乙二醇,以去离子水补足100%。通过热贮稳定性、冷贮稳定性确定润湿分散剂的较优复配组合。具体筛选结果见表3。可见,经过热贮后,所有样品均出现不同程度的析水,以APE-10P和D425为润湿分散剂组合制备的悬浮剂样品不流动,其余润湿分散剂组合制备的悬浮剂样品均可流动。经过冷贮后,各样品的稳定性差异较大,部分润湿分散剂组合制备的悬浮剂样品出现了凝固、流动性差等现象,只有以AEO、D1002和木质素磺酸钠为润湿分散剂组合制备的悬浮剂样品析水率低且流动性好。因此,以AEO、D1002和木质素磺酸钠复配作为悬浮剂的较佳润湿分散剂。

表3 不同复配润湿分散剂制备的40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂样品的稳定性

润湿分散剂用量筛选:固定配方组分,改变润湿分散剂用量,以析水率、粒径变化为考察指标筛选用量,结果见表4。可见,润湿分散剂用量较低时,常温粒径较大且热贮后粒径变化明显;当用量为10%时,常温粒径小且热贮后粒径变化不明显,析水率较小。因此,复配润湿分散剂的最佳用量为10%,即2% AEO+2% D1002+6%木质素磺酸钠。

表4 不同复配润湿分散剂用量制备的40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂样品的稳定性

2.1.3 增稠剂筛选 添加合适的增稠剂可提高分散介质黏度,降低原药粒子的沉降速度,从而提高悬浮剂的稳定性[12-13]。试验结果看出,黄原胶用量为0.1%时,样品黏度为613 mPa·s,悬浮剂分散性良好,热贮后流动性良好,析水率较低;用量为0.2%时,出现分散性不合格和热贮后流动性变差的现象。当以硅酸镁铝为增稠剂时,制备的悬浮剂样品流动性好,但析水率较高,稳定性较差(见表5)。因此,确定以0.1%黄原胶做为40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂增稠剂。

表5 不同增稠剂处理对40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂样品稳定性的影响

2.1.4 防冻剂筛选 为了防止产品在贮存、运输过程中出现冻结现象,影响使用效果,需要在配方中添加防冻剂[14]。试验考察了相同用量(5%)不同防冻剂(乙二醇、丙二醇、丙三醇和尿素)对40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂防冻效果,结果见表6。可见,添加4种防冻剂制备的样品热贮后流动性均合格,但使用丙二醇和尿素的热贮后粒径变化较大,而且使用尿素制备的悬浮剂冷贮后出现膏化现象。乙二醇和丙三醇均适用作本制剂的防冻剂,但综合考虑生产成本,选用乙二醇作为防冻剂,添加量为5%。

表6 不同防冻剂处理对40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂样品稳定性的影响

2.1.5 优化配方制剂及其性能指标 通过对润湿分散剂、增稠剂和防冻剂的筛选,得到40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂的优化配方:联苯肼酯原药25%,乙螨唑原药15%,AEO 2%,D1002 2%,木质素磺酸钠6%,乙二醇5%,黄原胶0.1%,去离子水补足100%。对采用优化配方制备的40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂进行性能指标检测,结果均符合要求(见表7)。

表7 采用优化配方制备的40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂的性能指标

2.2 田间药效

田间药效试验结果表明,药后3 d,使用40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂10 000倍液对柑桔红蜘蛛的平均防治效果达93.6%,显著优于对照药剂联苯肼酯和乙螨唑单剂;药后30 d,使用40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂10 000倍液对柑桔红蜘蛛的平均防治效果达90.1%,极显著优于对照药剂联苯肼酯、乙螨唑单剂。此外,相对于稀释倍数来讲,复配对药效的影响更明显(见表8)。可见,40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂对柑桔红蜘蛛种群有较好的控制作用,在供试浓度下能迅速降低田间柑桔红蜘蛛种群数量,持效期为20~30 d,可以在柑桔树上推广使用。

表8 40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂对桔园中柑桔红蜘蛛的防治效果 %

3 结论

通过共毒系数法确定联苯肼酯和乙螨唑最佳配比为5∶3。制备40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂的优化配方为:联苯肼酯原药25%、乙螨唑原药15%、AEO 2%、D1002 2%、木质素磺酸钠6%、乙二醇5%、黄原胶0.1%、去离子水补足100%。该配方的40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂经冷、热贮后,稳定性、倾倒性均合格,中位粒径在4 μm左右,粒子分布集中,各项性能指标均合格。40%联苯肼酯·乙螨唑悬浮剂有效成分复配比例合理,田间防治效果优良,可以做为防治柑桔红蜘蛛的高效、环保药剂。

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