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喷雾助剂改善22%氟啶虫胺腈悬浮剂物理性能及减量增效作用

2021-11-12刘明月帕提玛·乌木尔汗徐韬等

植物保护 2021年4期
关键词:助剂表面张力药液

刘明月 帕提玛·乌木尔汗 徐韬等

中图分类号:S 482. 91 文献标识码:B DOI:10. 16688/i.zwbh.2020222

烟粉虱Bemisia tabaci是一种全球性农业害虫,其寄主范围广泛,繁殖能力很强,主要通过吸取植物汁液使叶片褪绿萎蔫,影响光合同化物的积累,进而导致作物减产。化学防治是防治烟粉虱的主要方法,但是长期施用化学农药导致烟粉虱抗药性不断增长,农药污染日趋严重,对环境及人们的饮食健康已造成了一定的潜在威胁,因此,探究减药增效防治措施对农业可持续发展显得尤为重要。近年来,许多地方出现烟粉虱对化学药剂产生抗性的现象,尤其是温室中的烟粉虱抗药性更为严重。需要开发新型高效杀虫剂来替代产生抗药性的杀虫剂,其中氟啶虫胺腈是一种新颖的砜亚胺类杀虫剂,与其他杀虫剂相比,氟啶虫胺腈能有效防治对烟碱类、菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂产生抗性的刺吸式口器害虫,在全球50多个国家广泛应用,是抗性管理方面很有潜力的新型药剂。近年来,农药减施是我国农业绿色可持续发展的重要内容,减药增效措施的探索具有重要的现实意义。喷雾助剂是在田间喷洒作业时与农药、叶面肥等一起加入药箱混合使用的桶混助剂,与农药药液混用,能够显著降低药液的表面张力、与叶片表面的接触角,提高农药在靶标叶面上的沉积量,进而提高农药利用率,减少农药使用量,是农药减施的新利器。然而,目前市场上的喷雾助剂种类繁多,性能差异大,不同农药产品搭配不同的喷雾助剂,其防治效果也不同。本文以设施辣椒上发生的烟粉虱为研究对象,研究4种喷雾助剂在减药情况下对烟粉虱的防治效果,以期为22%氟啶虫胺腈悬浮剂的减量使用提供科学依据。

1材料与方法

1.1供试材料

1.1.1试验地概况

试验在新疆吐鲁番市吐鲁番克村的日光温室进行,该温室为周年生产用温室。试验地为壤土,肥力均匀。种植作物为辣椒,采用常规的高垄栽培,地膜覆盖,膜下滴灌。试验时间处于辣椒盛果期,试验前未喷施任何其他药剂。施药当日天气晴朗,温室内温度为25N370C。防治对象为烟粉虱,经基因序列鉴定和系统发育分析,确定为烟粉虱MED隐种(原Q型烟粉虱)。

1.1.2供试药剂

杀虫剂选用22%氟啶虫胺腈悬浮剂(SC),美国陶氏益农公司,喷雾助剂如表1所示。

1.1.3供试仪器

VLINO A601表面张力仪(美国科诺工业有限公司),KRUSS DSA100接触角测量仪(德国KRUSS公司),3WBD-16型背负式电动喷雾器(江苏省沛县蓝天植保器械厂)。

1.2试验方法

1.2.1不同喷雾助剂对22%氟啶虫胺腈SC物理

性能的影响

22%氟啶虫胺腈SC清水稀释2500倍,分别按推荐剂量浓度向药液中添加0. 033% Silwet 636(3000倍)、0.033% Silwet 806(3000倍)、0.027%Silwet Fusion(3750倍)、0.1% Agrospred 960(1000倍)4种喷雾助剂,以清水为空白对照,以不添加任何喷雾助剂的常规药剂为对照,共6个处理,测定不同喷雾助剂对22%氟啶虫胺腈SC表面张力、与叶面的接触角的影响。

1.2.1.1表面张力

参照Wilhelmy白金板法,在同一环境条件下(温度25℃±0.5℃),使用VLINO A601表面张力仪测定各稀释液的表面张力,重复6次取平均值。

1.2.1.2与叶面的接触角

参照躺滴法,使用KRUSS DSA100接觸角测量仪,分别在5、10、20 s时测定各稀释液在辣椒叶片上的接触角,每个处理重复测定4次,环境条件同1.2.1.1。

1.2.2田间药效试验

试验共设置14个处理,22%氟啶虫胺腈SC稀释不同倍数后,分别添加4种喷雾助剂,以清水为空白对照,以不添加任何喷雾助剂为常规药剂对照,如表2所示。小区面积12m2(8m×1.5m),随机区组排列,重复3次。调查参照农业部《农药田间药效试验准则》。采用“W”五点取样法,每点调查1株,共调查5株,每株上、中、下各标记1片叶。于2018年11月3日调查烟粉虱成虫虫口基数后施药,使用3WBD-16型背负式电动喷雾器对辣椒全株进行均匀喷雾,使叶片正反两面受药均匀,试验药液用量为450L/hm2。施药后3、5、7、10、14 d分别调查虫口数,计算虫口减退率和防效。

虫口减退率=(处理前虫口数-处理后虫口数)/处理前虫口数×100%;

防效=(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区虫口减退率)×100%。

1.2.3农药利用率提高百分点计算

参考国家重点研发计划项目“葡萄及瓜类化肥农药减施增效技术集成研究与示范”农药利用率提高百分点计算方法。以单克农药产生的防效评估利用率。

农药利用率提高率=(减施后防效/减施后用药量推荐剂量防效/推荐剂量)/(推荐剂量防效/推荐剂量)×100%。

所有数据均采用SPSS 25.0进行分析,方差分析采用Duncan氏新复极差法。

2结果与分析

2.1不同喷雾助剂对22%氟啶虫胺腈SC物瑾性能的影响

结果表明(表3),4种喷雾助剂均显著降低了22%氟啶虫胺腈SC的表面张力,与不加喷雾助剂的22%氟啶虫胺腈SC单剂相比,添加Silwet 636、Silwet 806、Silwet Fusion和Agrospred 960的表面张力分别下降35. 81%、34. 03%、6.76%和17. 69%,差异均达显著性水平(P<0.05)。说明喷雾助剂能够帮助药液在叶面上润湿和黏附,有助于促进药剂的充分吸收。

添加喷雾助剂明显减小了22%氟啶虫胺腈SC与辣椒叶面的动态接触角,而常规药剂对照、清水对照则均无明显变化(图1,表3)。其中,5s时各处理与叶面的接触角表现为Silwet 636

2.2烟粉虱田间防治减量增效作用评价

由表4可知,经不同22%氟啶虫胺腈SC处理后,随着药后天数的推移,各处理防效整体呈下降趋势。在推荐剂量下(22%氟啶虫胺腈SC 180 mL/hm2),添加4种喷雾助剂的各处理在药后不同天数,除添加Silwet Fusion处理于药后7d的防效低于常规药剂对照以外,其余处理的防效均高于常规药剂对照。其中,添加Silwet Fusion处理仅于药后5d的防效显著高于常规药剂处理(P<0.05);添加Agrospred 960处理药后5、7、10、14d的防效均显著高于常规药剂处理(P<0.05);而添加Silwet 636和Silwet 806于药后3、5、7、10、14 d较常规药剂处理差异均显著(P<0.05)。表明在推荐剂量下,所用的4种喷雾助剂对22%氟啶虫胺腈SC均具有明显的增效作用。

减药30%情况下(22%氟啶虫胺腈SC 126 mL/hm2),添加4种喷雾助剂处理后,Silwet Fusion在3、7、10d和14 d防效低于常规药剂对照,但无显著差异(P>0. 05),而其他处理在不同天数的防效均高于常规药剂对照。其中,添加Agrospred 960于药后5d差异显著(P<0.05);Silwet 636分别于药后5、7、10、14 d差异显著(P<0.05);添加Silwet 806于药后3、5、7、lo d和14 d的防效均显著高于常规药剂对照(P<0.05),分别提高29.10%、44.81%、57.67%、117.42%和228.71%。表明在减药30%情况下,Silwet 636、Silwet 806、Agrospred 960对22%氟啶虫胺腈SC仍具有明显增效作用,其中Sil-wet 806的增效作用最显著,但Silwet Fusion则已没有明显增效作用。

减药50%情况下(22%氟啶虫胺腈SC 90 mL/hm2),添加Silwet 806后,于药后3、5、7d的防效高于常规药剂对照,10d时低于常规药剂对照,14d时显著低于常规药剂对照(P<0.05),其他处理的防效均低于常规药剂对照。表明在减药50%情况下,添加4种喷雾助剂对22%氟啶虫胺腈SC防治烟粉虱的防效已明显下降,且不能达到有效的防治效果。

4种喷雾助剂均能提高22%氟啶虫胺腈SC对烟粉虱的防效,增效作用表现为Silwet 806>Silwet636>Agrospred 960>Silwet Fusion;随着减药量增大,防效呈下降趋势,其中,减药30%,即126mL/hm2水平且添加Silwet 806处理,综合表现最佳。

2.3农药利用率提高率及成本分析

田间药效试验结果表明,22%氟啶虫胺腈SC减施30%用量情况下(126mL/hm2)添加喷雾助剂Silwet 636、Silwet 806、Silwet Fusion和Agrospred960,均可发挥与22%氟啶虫胺腈SC推荐剂量(180 mL/hm2)同等或更优防效。从图2可见,减药30%情况下添加Silwet 806效果最好,可使农药利用率提高84.43%~369. 58%;添加Silwet 636次之,可提高農药利用率76. 39%~225. 37%。对成本进一步核算分析发现,每公顷分别添加150 mLSilwet 636、150 mL Silwet 806、120 mL Silwet Fu-sion或450 mL Agrospred 960,使用成本分别约为52.5、52.5、30元/hm2和67.5元/hm2,而减药30%情况下(22%氟啶虫胺腈SC 126 mL/hm2)可降低用药成本约50元/hm2。因此,添加有机硅助剂Sil-wet 806与农药减施使用不但成本相当,且具优异的增效效果;添加植物油助剂Agrospred 960的成本最高,但增效效果和性价比相对较低。这表明,农药减施处理较常规用药处理可减少农药用量、提高农药利用率、延长药剂持效期,从而在一定程度上降低农户的用药次数,提高农户蔬菜种植经济效益,减少农药对环境的污染。

3结论与讨论

烟粉虱是辣椒等设施蔬菜的主要害虫之一,因施药频率高,用药量大,导致烟粉虱已产生一定的抗药性。据报道,吐鲁番地区烟粉虱对吡虫啉和氟啶虫胺腈已产生高水平抗性和中等水平抗性,对噻虫嗪和啶虫脒也产生了低水平抗性。而添加农药喷雾助剂可改善农药的物理性能,进而提高农药的利用率,延缓烟粉虱对农药抗药性的进一步发展。刘支前认为,喷雾助剂本身无生物活性,主要通过改善雾滴在植物叶片上的润湿、附着、展布与渗透等界面特性,从而提高农药在叶片上的沉积量。雾滴的附着性是其药效发挥的限制因子,而药液的表面张力则是影响其附着性大小的关键因素。Policello等研究认为,药液表面张力主要与喷雾助剂的种类和浓度相关。

还有研究表明,农药制剂的防治效果与药液对靶标生物的润湿和沉积量相关,而沉积量与药液表面张力、药液在叶面上的接触角有关。添加喷雾助剂能显著降低药液的表面张力,提高农药对植物叶片的渗透率,在减少农药用量的同时可达到相同或更优的防治效果。本研究结果显示,4种喷雾助剂均显著降低了22%氟啶虫胺腈SC药液的表面张力、与叶面的接触角,且室内助剂性能测试表现为Silwet 636>Silwet 806>Agrospred 960>SilwetFusion。使用喷雾助剂可改善药液的物理性状,促进雾滴在靶标上黏附、润湿与扩展,进而增大叶片对氟啶虫胺腈的吸收效果。

据报道,辣椒叶片表面覆盖的蜡质主要由脂肪族化合物和环状化合物等疏水有机物质组成,其角质层外呈独特的三维蜡质晶体,多含有长链的烷烃类、醛类、醇类以及酮类等化合物。这种特殊的蜡质表层组成和结构,使其具备不同的疏水性能。本研究得出,22%氟啶虫胺腈SC添加4种喷雾助剂均表现出明显增效作用,且田间防治效果表现为Silwet 806>Silwet 636>Agrospred 960>SilwetFusion,这表明,在本试验条件下有机硅喷雾助剂的防效优于非离子表面活性剂,植物油喷雾助剂效果较差,而导致防效差异的原因,可能与助剂成分及杀虫剂与叶面蜡质层的相互作用有关。而关于这3类不同理化性能喷雾助剂的增效机理,还有待进一步的研究。

经调查,新疆各地区的喷雾助剂主要销售种类为有机硅喷雾助剂、矿物油喷雾助剂、植物油喷雾助剂以及现阶段较新的植物盐喷雾助剂。各类喷雾助剂中,有机硅喷雾助剂的市价低,增效作用好,因而在新疆市场份额相对较大。本研究的田间药效试验结果也表明,减药30%(126 mL/hm2)情况下,22%氟啶虫胺腈SC与4种喷雾助剂混用均可达到同等或更优防效。其中,喷雾助剂Silwet 806的增效作用最佳,可使防效较推荐剂量单剂处理显著高29.10%~228. 71%,使农药利用率提高84. 43%~369. 58%;减药50%(90mL/hm2)情况下,与4种喷雾助剂分别混用,除添加Silwet 806于0~10 d能达到推荐剂量单剂处理的防治效果外,其他处理的防效均明显低于推荐剂量单剂处理的防效,不能达到预期减量增效作用。综合考虑,生产上推广减少30%推荐药剂量,即22%氟啶虫胺腈SC126mL/hm2水平下,添加喷雾助剂Silwet 806来防治烟粉虱为最佳组合,可达到农药减量增效的目标。这与刘万才等的研究结论相似。

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