静电喷雾器和电动喷雾器喷施处理对烟田杀虫剂防效与残留量的影响

敖仕元，杨文波，谢永辉，王志江，何明川，詹莜国，柯昌磊，李微杰，高 熹，吴国星*

1.云南农业大学植物保护学院，昆明市盘龙区沣源路452号 650201

2.云南省烟草公司昆明市公司，昆明市五华区北京路523号 650051

烟草是全球重要的经济作物之一，我国烟草的种植面积和产量均居世界首位［1］。烟草种植以收获优质烟叶为目的，而鳞翅目夜蛾科的斜纹夜蛾（Spodoptera litura）以 及 烟 青 虫（Helicoverpa assulta）是烟草的两大食叶害虫，主要为害烟草叶片和嫩茎，严重影响烟叶的产量和品质［2-4］。目前，化学防治仍是国内外防治斜纹夜蛾和烟青虫的主要手段之一［5］，由于5%甲维盐WG（Emamectin benzoate，WG）和5%高氯甲维盐ME（Emamectin perchloric，ME）在烟青虫和斜纹夜蛾防治方面具有速效、低毒、持效期长、残留期短等特点［6-8］，被广泛用于烟青虫和斜纹夜蛾等夜蛾类害虫的防治，可有效防止此类害虫的发生与危害。周孚美等［9］研究了不同化学杀虫剂对烟青虫和斜纹夜蛾的田间防效，结果发现5%甲维盐水分散粒剂对烟青虫以及斜纹夜蛾有较高防效，分别可达89.47%和81.79%；汤心砚等［10］比较了多种杀虫剂对斜纹夜蛾的田间防效，发现5%高氯甲维盐ME对斜纹夜蛾2龄幼虫的田间防效可达92.42%；祖成［11］的研究也发现5%高氯甲维盐ME对柑橘潜叶蛾的防效较高，达92.94%。此外，化学防治中喷雾器的质量也直接影响药剂的使用量和防治效果，加快植保喷雾器升级换代步伐、提高喷雾质量、减少农药用量是保证烟叶质量安全的重要措施［12］。由于静电喷雾器在作物病虫害防治中具有高效、安全、低成本、低残留等特点，农业农村部（原农业部）在《到2020年农药使用量零增长行动方案》中推广了静电喷雾器［13］。邱白晶等［14］测定了3WBJ-16DZ型多功能静电喷雾器在水稻、蔬菜、棉花上的应用效果，发现静电喷雾器施药的喷施均匀度、防虫效果、作业效率及节水性能明显优于常规喷雾器，但使用静电喷雾器防治烟草害虫方面的研究还鲜见报道。为此，本研究中选用5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME 2种化学杀虫剂为供试药剂，对比测定其经静电喷雾器和电动喷雾器喷施后对烟草斜纹夜蛾和烟青虫的田间防效及烟叶和烟田土壤中的杀虫剂残留量，旨在为进一步推广静电喷雾器防治烟草害虫提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

供试药剂为5%（质量分数）甲维盐WG（上海悦联生物科技有限公司）；5%（质量分数）高氯甲维盐ME（陕西标正作物科学有限公司）。供试静电喷雾器为3WBJ-16型背负式多功能静电喷雾器（贵阳经开区黔霖农业植保用具制品厂），工作压力为0.15～0.5 MPa，容量为16 L，单喷头流量为0.20 L/min；供试电动喷雾器为3WBD-16型背负式电动喷雾器（台州市路桥浙信喷雾器厂），工作压力为0.2～0.6 MPa，容量为16 L，单喷头流量为0.76 L/min；手动喷雾器为3WBS-16型背负式手动喷雾器（云南运发塑业有限公司），工作压力为0.2～0.3 MPa，容量为16 L，单喷头流量为0.80 L/min。参试烤烟品种为红花大金元。农药残留检测仪器设备主要有气相色谱质谱仪7890B-5977C（美国Agilent公司）、旋转蒸发仪BUCHI（瑞士BUCHI公司）和液相色谱仪Waters 2695（美国waters公司）。

1.2 试验地基本情况

试验于2020年在昆明市石林彝族自治县西街口镇格渣村烤烟种植区进行。试验地为壤土，地块平整，土壤肥力较好，有排灌条件。烟草种植的株行距0.6 m×1.2 m，种植密度15 000株/hm2，移栽期为5月8日，试验期无地膜覆盖，常规田间管理。

1.3 试验设计

试验分为斜纹夜蛾和烟青虫2个部分，分别在2个不同试验区进行，施用药剂和试验处理一致。每个试验区设置5个处理，每个处理重复3次，2个试验区共30个小区，每个小区面积约120 m2，共4行，每行50株，各试验处理小区随机分布。试验期间不喷施其他杀虫剂。试验设计如表1所示。

表1 试验处理设计Tab.1 Experimental design

1.4 试验处理与结果调查

1.4.1 斜纹夜蛾和烟青虫药效与结果调查

施药前调查各小区的斜纹夜蛾虫口基数，保证各小区斜纹夜蛾虫口基数不少于15头，少于15头的小区人工接虫后再施药。施药时，采用3WBJ-16型背负式多功能静电喷雾器或3WBD-16型背负式电动喷雾器对各小区烟草叶片正反面均匀喷雾，5%甲维盐WG的施药量为180 g/hm2，5%高氯甲维盐ME的施药量为375 mL/hm2，并使用3WBS-16型背负式手动喷雾器在试验对照区喷施清水作为对照，施药时间为2020年6月21日。施药后3、5、7 d对各小区斜纹夜蛾活虫数进行调查，每次调查时每个小区选5点取样，每点连续调查10株，即每个小区共调查50株烤烟，统计各小区的活虫数。烟青虫药效试验区的试验处理和结果调查与斜纹夜蛾试验区相同。

1.4.2 烟叶和土壤杀虫剂残留量测定试验处理与结果调查

斜纹夜蛾和烟青虫药效试验施药后1、5、10、15 d，于药效试验各小区分别采集烟叶和土壤样品，将2个试验区相同处理的样本混合。田间烟叶采用5点取样法对调查样本定株定点调查，每点选取1株烟草，采集上部烟叶2片，采集后将烟叶混合后作为供试样品，单个烟叶样品不少于500 g。烟垄土壤和烟沟土壤采集方法同样采用5点取样法对样本定株定点调查，烟垄土样采集位置为烟叶采集烟株的根际土壤，烟沟土壤采集位置为烟叶采集烟株所在烟垄与紧挨烟垄中间（距烟垄50～60 cm处）的土壤，采样深度均为20 cm，土样经除杂、缩分后单个样本不少于1 kg，并于避光处风干。

采集的烟叶和土壤样品委托云南三标农林科技有限公司进行检测分析，检测方法参照食品安全国家标准粮谷中475种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱—质谱法（GB 23200.9-2016）［15］和烟草及烟草制品多种农药残留量的测定第3部分中的气相色谱质谱联用和气相色谱法（YC/T 405.3-2011）［16］。

1.4.3 烤烟产量和产值计算

烟株成熟后分小区挂牌采收烘烤，统计产量和产值［17-18］。

1.5 数据分析

采用EXCEL对药效、农残、烤烟产量和产值进行数据统计，计算各处理的虫口减退率、校正防效、烤烟产量和产值。采用SPSS 25.0数据分析系统进行独立样本t检验并进行差异性分析，采用GraphPad 8.0软件制图。

2 结果与分析

2.1 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对斜纹夜蛾的田间防效

由表2可知，2种杀虫剂经静电喷雾器喷施处理后对斜纹夜蛾的田间防效均高于电动喷雾器喷施处理，且在施药后7 d内的田间防效均随着时间的推移而升高。其中，5%甲维盐WG经静电喷雾器喷施处理后3 d和7 d的田间防效显著高于电动喷雾器喷施处理，分别提高了19.75百分点和17.00百分点，且施药后5 d时，经静电喷雾器喷施处理的田间防效亦高于电动喷雾器喷施处理，但差异不显著；5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后3、5、7 d时的田间防效均显著高于电动喷雾器喷施处理，分别提高了13.91百分点、12.04百分点和12.51百分点。

表2 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对斜纹夜蛾的田间防效Tab.2 Field control efficacies of insecticides applied by electrostatic and electric sprayers against S.litura

2.2 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对烟青虫的田间防效

由表3可见，2种杀虫剂经静电喷雾器喷施处理对烟青虫的田间防效均高于电动喷雾器喷施处理，且在施药后7 d内的防效均随着时间的推移而升高。其中，5%甲维盐WG经静电喷雾器喷施处理后3 d和7 d时的田间防效显著高于其电动喷雾器喷施处理，分别提高了21.10百分点和20.45百分点，且施药后5 d时，经静电喷雾器喷施处理的田间防效亦高于电动喷雾器喷施处理，但差异不显著；5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后3 d和7 d时的田间防效均显著高于其电动喷雾器喷施处理，分别提高了17.03百分点和15.24百分点，且施药后5 d时，经静电喷雾喷施处理的田间防效亦高于电动喷雾喷施处理，但差异不显著。

表3 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对烟青虫的田间防效Tab.3 Field control efficacies of insecticides applied by electrostatic and electric sprayers against H.assulta

2.3 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对烟叶中杀虫剂残留量的影响

由图1可见，经静电喷雾器和电动喷雾器喷施后，2种杀虫剂在烟叶中的残留量均随着时间的推移而降低，且在处理后相同时间时静电喷雾器喷施处理的烟叶中的残留量均显著高于电动喷雾器喷施处理。5%甲维盐WG经静电喷雾器喷施处理后烟叶中的残留量为0.27 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为0.19 mg/kg，且药后相同时间时，静电喷雾器喷施处理在烟叶中的残留量均显著高于电动喷雾器喷施处理；5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后烟叶中的残留量为11.13 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为8.53 mg/kg，且药后相同时间时，静电喷雾器喷施处理在烟叶中的残留量均显著高于电动喷雾器喷施处理。

图1 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理后烟叶中2种杀虫剂残留量的变化Fig.1 Changes in residue levels of two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayers in tobacco leaves

2.4 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理对烟垄和烟沟土壤中杀虫剂残留量的影响

由图2可知，2种杀虫剂在烟垄土壤中的残留量随着时间的推移而降低，且在处理后相同时间时静电喷雾器喷施处理在烟垄土壤中的残留量均显著低于电动喷雾器喷施处理。5%甲维盐WG经静电喷雾器喷施处理后的残留量为0.22 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为0.33 mg/kg，且处理后相同时间时，静电喷雾器喷施处理在烟垄土壤中的残留量均显著低于电动喷雾器喷施处理；5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后烟垄土壤中的残留量为8.74 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为12.23 mg/kg，且处理后相同时间时，静电喷雾器喷施处理在烟垄土壤中的残留量均低于电动喷雾器喷施处理。

图2 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理后烟垄土壤中2种杀虫剂残留量的变化Fig.2 Changes in residuelevels of two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayers in ridge soil of tobacco fields

由图3可知，2种杀虫剂在烟沟土壤中的残留量随着时间的推移而降低，且在处理后相同时间时静电喷雾处理在烟沟土壤中的残留量显著低于电动喷雾处理。5%甲维盐WG经静电喷雾器喷施处理后的残留量为0.18 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为0.27 mg/kg，且施药后相同时间时，静电喷雾器喷施处理后烟沟土壤中的残留量均显著低于电动喷雾器喷施处理；5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后在烟沟土壤中的残留量为9.24 mg/kg，经电动喷雾器喷施处理后的残留量为11.13 mg/kg，且药后相同时间时，静电喷雾器喷施处理在烟沟土壤中的残留量均显著低于电动喷雾器喷施处理。

图3 静电喷雾器和电动喷雾器施药处理后烟沟土壤中2种杀虫剂残留量的变化Fig.3 Changes in residues for two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayer in furrow soil of tobacco fields

2.5 对烤烟产量和产值的影响

烟叶成熟后按照各小区挂牌采收，统一烘烤，烤后测量产量和产值，以分析比较2种杀虫剂经静电喷雾器喷施后对烤烟产量和品质的影响。由表4可知，虽然在药效调查结束后7 d对清水对照区进行了人工捕杀斜纹夜蛾和烟青虫，减轻了斜纹夜蛾和烟青虫对清水对照区烟叶的为害，但施药处理后的烟叶产量、产值和上等烟比例依旧显著高于清水对照，且2种杀虫剂经静电喷雾器喷施处理后的烟叶产量、产值和上等烟比例显著高于电动喷雾器喷施处理。5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME两种杀虫剂通过静电喷雾器喷施处理后的烟叶产量较清水对照分别提高964.70 kg/hm2和727.50 kg/hm2，上等烟比例分别提高2.45百分点和3.37百分点，产值分别提高了29 384.98元/hm2和22 198.59元/hm2；5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME两种杀虫剂通过电动喷雾器喷施处理后的烟叶产量较清水对照分别提高了836.70 kg/hm2和499.77 kg/hm2，上等烟比例分别提高了1.78百分点和2.02百分点，产值分别提高了25 525.10元/hm2和15 984.38元/hm2；5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME两种杀虫剂通过静电喷雾器喷施处理后的烟叶产量较电动喷雾器喷施处理后分别提高了128.00 kg/hm2和227.73 kg/hm2，上等烟比例分别提高了1.35百分点和0.64百分点，产值分别提高了3 859.88元/hm2和6 214.21元/hm2。进一步说明化学杀虫剂经静电喷雾器喷施处理后可有效减轻斜纹夜蛾和烟青虫的为害，并有利于烟叶生长，较电动喷雾器喷施处理可显著提高烤烟的产量、产值和上等烟比例。

表4 两种杀虫剂不同喷雾处理防治烟田烟青虫/斜纹夜蛾对烤烟产量及产值的影响①Tab.4 Effects of two insecticides against S.litura and H.assulta sprayed by different sprayers on yield and output value of flue cured tobacco

3 讨论

静电喷雾器用于小麦、水稻、蔬菜等田间杀虫剂的喷施可提高药剂的防效、有效减少农药的施用量，但其应用于烟田杀虫剂喷施的相关研究还鲜见报道［19-27］。本研究中5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME通过静电喷雾器喷施处理对烟青虫和斜纹夜蛾的田间防效均显著高于电动喷雾器喷施处理；静电喷雾器喷施处理在烟叶中的杀虫剂残留量高于电动喷雾器喷施处理，即静电喷雾器喷施处理后，药液在烟叶上的附着量高于电动喷雾器喷施处理，这也是杀虫剂经过静电喷雾器喷施的田间防效高于电动喷雾器喷施处理的主要原因。陈敏［28］研究发现静电喷雾器喷施的药液雾化程度高，且能使雾滴带上电荷，带电荷的雾滴易与带电荷的烟株发生静电吸附作用，使雾滴更多地附着于烟株上，烟株表面药液附着量的增加提高了杀虫剂的利用率和药效。本研究中的2种杀虫剂对斜纹夜蛾和烟青虫的防效均小于85%，这可能是因为杀虫剂的药效除了受施药方式和本身性质影响外，也会受大气、温度、湿度、光照、风力等气象要素的影响［29-32］。

本研究中发现，静电喷雾器喷施处理在烟垄和烟沟土壤中的杀虫剂残留量均低于电动喷雾器喷施处理，可能是由于相比普通电动喷雾器喷施处理，静电喷雾器喷施处理可使喷施的药液大部分吸附于烟叶表面，从而减少了药剂的漂移和流失，减少了烟田土壤中的杀虫剂残留量［33］。研究中还发现，2种化学杀虫剂在烟叶、烟垄土壤和烟沟土壤的残留量均有一定差异，除了药剂本身和施药处理的差异外，可能是试验地的土壤pH、水分和氧气含量、微生物种群及土壤粒径不同，从而导致了杀虫剂在烟叶和土壤中残留期的差异［34］。

本研究中还发现，5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理后可较大程度提高烟叶的产量、产值和上等烟比例，间接证明了这2种化学杀虫剂对烟青虫和斜纹夜蛾有较高田间防效，有利于烤烟的生长发育。但本研究中仅进行了1年试验，且仅选用了2种代表性的杀虫剂和2种主要烟草害虫，下一步可系统测定静电喷雾器使用不同杀虫剂对其他烟草害虫的田间防效，以期更为全面地评价静电喷雾器在烟草害虫防治方面的应用价值。

4 结论

相比电动喷雾器，5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理可提高其对斜纹夜蛾和烟青虫的田间防效，防效均达80%以上。与电动喷施处理相比，5%甲维盐WG经静电喷施处理7 d时对斜纹夜蛾和烟青虫的田间防效分别提高了17.00百分点和20.45百分点，5%高氯甲维盐ME经静电喷雾器喷施处理7 d时对斜纹夜蛾和烟青虫的田间防效分别提高了12.51百分点和15.24百分点。此外，经静电喷雾器喷施可提高5%甲维盐WG和5%高氯甲维盐ME在烟叶上的附着量，减少其在烟田土壤中的残留量，即减少杀虫剂的漂移流失。2种杀虫剂经静电喷雾器喷施处理可有效防治斜纹夜蛾和烟青虫，提高了烟叶产量、产值和上等烟比例，有较大的推广应用价值。