三种纳米缓释剂农药对葱蓟马的田间药效评价

郑晓斌，王 京，袁江江，陶 敏，王安琪，李柠君，吴青君*

(1. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 100081；2. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081)

烟蓟马ThripstabaciLindeman又称葱蓟马，属缨翅目Thysanoptera蓟马科Thripidae蓟马属Thrips，是一种重要的世界性农业害虫(Johnetal., 2011;Muveaetal., 2014)。在我国，广泛分布在江苏、云南、新疆和北京等多个地区(张俊等, 1999; 谢永辉等, 2011; 陈广泉等, 2018)。寄主范围达300多种(Gawandeetal., 2019)，主要危害葱AlliumfistulosumL.、甘蓝BrassicaoleraceaL.、蒜AlliumsativumL.、韭菜Alliumtuberosum、棉花Gossypiumspp.、芝麻Sesamumindicum和烟草NicotianatabacumL.等作物(Jenser and Szénási, 2004; Trdanetal., 2005a; 2005b;Johnetal., 2011)。葱蓟马通过锉吸式口器直接取食植物的叶片、茎、花和果实，严重影响植物的光合作用和果实的产量和品质(Ruedaetal., 2007)；还可以传播多种植物病毒，包括番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt orthotospovirus, TSWV)、凤仙花坏死病毒(impatiens necrotic spot virus, INSV)、鸢尾花黄斑病毒(iris yellow spot virus, IYSV)和烟草条纹病毒(tobacco streak virus, TSV)等，造成更严重的经济损失(Sdoodee and Teakle, 1987; Ullmanetal., 2002; Sakuraietal., 2004; Gentetal., 2007)。

目前，葱蓟马防治主要以化学防治为主。但由于个体微小、隐蔽性强以及世代重叠严重，化学药剂很难接触到虫体(Nault and Shelton, 2010)。随着杀虫剂的大量使用，葱蓟马对有机磷类和拟除虫菊酯类杀虫剂产生了不同程度的抗性，导致其发生更加猖獗，防治难度不断加大(Cranshaw and Schweissing, 1989; Sheltonetal., 2003;Lebedevetal., 2013)。缓释剂可以调节农药活性成分释放的速率，对延缓农药抗性、延长持效期、提高有效利用率具有重要作用。目前，缓释剂型有效成分的粒径普遍在微米量级，且大多只能简单定性的缓释释放。近几年来，纳米农药缓释剂的出现，其小尺寸效应、大比表面积以及表面可修饰性，使得纳米载药系统具有叶面粘附性和渗透性、水基化分散、靶向传输等功能，可进一步提高农药分散性、叶面沉积与展布及其生物活性。以纳米材料作为载体，将农药靶向运输到作用位点且有效释放，能减少农药流失，降低环境污染(Bordesetal., 2009)。在前期工作基础上，本研究选择甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)、高效氯氟氰菊酯和呋虫胺3种药剂，开展了其传统剂型和纳米缓释剂型对葱蓟马的田间药效评价，目的是为有效防治葱蓟马以及农药新制剂的开发提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

0.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(emamectin benzoate)纳米缓释剂(以下简称甲维盐NR)，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研制；5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂(以下简称甲维盐ME)，河北润农化工有限公司生产；10%高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)纳米缓释剂(NR)，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研制；5%高效氯氟氰菊酯微乳剂(ME)，深圳诺普信农化股份有限公司生产；2%呋虫胺(dinotefuran)纳米缓释剂(NR)，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研制；20%呋虫胺可溶粒剂(SG)，日本三井化学AGRO株式会社生产。

1.2 试验地概况

试验基地设在中国农业科学院蔬菜花卉研究所顺义试验农场(E116°50′，N40°10′)露地葱田，土壤肥力中等，葱长势良好，整个生育期内管理以及施肥相同。

1.3 试验设计

根据中国农药登记信息网(http://www.chinapesticide.org.cn/)的农药登记资料确定施药剂量。

甲维盐和高效氯氟氰菊酯的评价试验在葱田东区进行。0.7%甲维盐NR设3个剂量(有效成分)：4.515、7.560、10.605 g/hm2；5%甲维盐ME设2个剂量(有效成分)：7.5、15.0 g/hm2；10%高效氯氟氰菊酯NR设2个剂量(有效成分)：6.0、7.5 g/hm2；5%高效氯氟氰菊酯ME设2个剂量(有效成分)：9.0、10.5 g/hm2；另设喷施清水的空白对照。呋虫胺的评价试验在葱田西区进行。2%呋虫胺NR设3个剂量(有效成分)：37.5、45.0、112.5 g/hm2；20%呋虫胺SG设2个剂量(有效成分)：60、75 g/hm2；另设喷施清水的空白对照。每处理设4个重复，小区面积为20 m2，随机区组排列，小区间设保护行。使用背负式手动喷雾器(3WBS-16，台州市春丰机械有限公司)进行全株均匀喷雾。

1.4 调查与统计方法

施药前调查葱蓟马的发生基数(若虫和成虫)，每小区固定调查15株。施药3 d、7 d和14 d后，分别调查葱蓟马的存活数量，计算虫口减退率(公式1)和校正防效(公式2)。采用SPSS 20软件Tukey法多重比较对各处理的防治效果进行差异显著性分析。

(1)

(2)

2 结果与分析

2.1 三种药剂对葱蓟马的田间防效

田间试验结果(表1)表明，0.7%甲维盐NR和5%甲维盐ME对葱蓟马有较好的速效性和持效性。0.7%甲维盐NR 3个剂量处理4.515、7.560、10.605 g/hm2在药后3 d后对葱蓟马的防治效果分别为96.89%、98.59%和98.78%，虫口减退率分别为96.35%、98.38%、98.32%；5%甲维盐ME 2个剂量处理7.5、15.0 g/hm2在药后3 d对葱蓟马的防治效果分别为97.37%、98.34%，虫口减退率分别为96.77%、97.87%；0.7%甲维盐NR或5%甲维盐ME处理的防效均显著高于5%高效氯氟氰菊酯ME 9 g/hm2，说明甲维盐的速效性优于高效氯氟氰菊酯。0.7%甲维盐NR或5%甲维盐ME在药后14 d对葱蓟马的防效和虫口减退率均高于10%高效氯氟氰菊酯NR或5%高效氯氟氰菊酯ME，说明甲维盐的持效性优于高效氯氟氰菊酯。

田间试验结果(表2)表明，2%呋虫胺NR和20%呋虫胺SG对葱蓟马有较好的速效性和持效性。2%呋虫胺NR 3个剂量处理37.5、45.0、112.5 g/hm2在药后3 d对葱蓟马的防治效果分别为97.05%、98.84%、99.57%，虫口减退率分别为96.44%、98.61%、99.53%；20%呋虫胺SG 2个剂量处理60、75 g/hm2在药后3 d对葱蓟马的防治效果分别为99.66%、98.11%，虫口减退率分别为99.63%、97.94%。2%呋虫胺NR 3个剂量处理37.5、45.0、112.5 g/hm2在药后14 d对葱蓟马的防治效果分别为85.09%、90.10%、91.60%，虫口减退率分别为84.42%、90.10%、92.32%。20%呋虫胺SG 2个剂量处理60、75 g/hm2在药后14 d对葱蓟马的防治效果分别为90.38%、95.02%，虫口减退率分别为91.02%、95.13%。

2.2 传统农药剂型和纳米农药缓释剂型对葱蓟马的田间防效

田间试验结果(表1、表2)表明，纳米农药缓释剂型相比传统农药剂型，对葱蓟马的防效相当或更佳。相同剂量下，0.7%甲维盐NR与5%甲维盐ME在施药3～14 d后对葱蓟马的防效均无显著性差异，2%呋虫胺NR与20%呋虫胺SG在药后3～14 d对葱蓟马的防效也均无显著性差异，防效相当。但相同剂量下，10%高效氯氟氰菊酯NR在药后3～14 d对葱蓟马防效高于5%高效氯氟氰菊酯ME，说明10%高效氯氟氰菊酯NR对葱蓟马的防效更佳。

3 结论与讨论

田间药效试验表明，施药3 d和14 d后，甲维盐和呋虫胺均有较好的速效性和持效性，防治效果均达85%以上；施药3 d后，高效氯氟氰菊酯的防效在90%以上，但药后14 d，其持效性较弱。除此之外，同样剂量或较低剂量下的同种药剂，纳米缓释剂农药与传统剂型农药的效果相当或更佳。3种杀虫剂均适用于田间葱蓟马暴发时快速防控的需要，甲维盐和呋虫胺更适用于长期防控葱蓟马。

甲维盐是一种新型高效半合成抗生素杀虫剂，具有超高效、低毒以及安全等生物农药的特点，兼具触杀和胃毒作用。该药剂通过增强神经递质如谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的作用，从而使大量的氯离子进入神经细胞扰乱细胞的功能，最终害虫麻痹死亡。本试验结果表明，甲维盐在施药3～14 d的防效均达90%以上，具有较好的速效性和持效性。王健立和郑长英(2010)室内毒力测定表明，甲维盐对葱蓟马成虫的室内毒力较高。本试验前期研究发现，田间施药3～14 d后，甲维盐对葱蓟马的防效均在80%以上。Galina等(2012)在以色列发现，葱蓟马对甲维盐产生了极高的抗性，可能是甲维盐在以色列的滥用以及葱蓟马种群个体间的差异。呋虫胺作为一种新型的烟碱类杀虫剂，与现有的烟碱类杀虫剂相比，杀虫谱更广，内吸性更强以及杀虫活性更高。该药剂主要作用昆虫的神经系统，引起昆虫麻痹死亡(张亦冰, 2003)。本试验结果表明，药后7～14 d，呋虫胺对葱蓟马的防治效果在80%以上。目前，呋虫胺在防治葱蓟马方面报道较少，陈光等(2018)试验结果表明，药后7 d，呋虫胺对葱蓟马的防效在80%以上，与本试验结果一致。因此甲维盐和呋虫胺可作为防治田间葱蓟马的首选药剂。高效氯氟氰菊酯是一种高效、广谱性的杀虫剂。本试验结果表明，高效氯氟氰菊酯对葱蓟马具有很好的速效性，防治效果在90%以上。

纳米农药缓释剂作为一种新型的农药剂型，与传统农药相比，一方面可以提高难溶性农药分子的兑水分散性和稳定性，增强在靶标表面的粘附性和渗透性，减少有机溶剂和表面活性剂的使用，提高叶面沉积量和滞留量；另一方面可以利用纳米载体负载农药分子，提高环境敏感型农药分子的稳定性，减少了环境中光、空气、水和微生物对农药的分解，降低了农药的挥发和流失的可能，从而增强农药的持效期，使其用药量减少，进而延缓抗性，降低对环境的负荷。也可以使高毒农药低毒化，降低原药的急性毒性，减少对农作物的药害和环境的污染(Attaetal., 2015; Xiangetal.,2017)。目前，因其渗透性、结晶性以及热稳定性较强等特点，被广泛应用于农药方面的研究。本试验结果表明，药后3～14 d，0.7%甲维盐NR、5%甲维盐ME和2%呋虫胺NR、20%呋虫胺SG在相同剂量下对葱蓟马的防治效果均无显著性差异。药后14 d，10%高效氯氟氰菊酯NR相较于5%高效氯氟氰菊酯ME在相同剂量下对葱蓟马的防治效果更佳，这可能是纳米农药缓释剂的缓慢释放能力，保证了其在14 d依然具有良好的防效。