新型控缓释药肥对甘蔗害虫防治及生长效果的研究

赵欢欢，孙东磊，卢颖林，陈立君，戴思行，安玉兴*

(1广东省科学院南繁种业研究所，广东广州 510316；2广东省药肥工程技术研究中心，广东广州 510316)

0 引言

蔗糖是食品加工行业中不可替代的重要原料，也是对外依存度较高的重要农产品[1]。甘蔗是世界上主要的制糖原料，以甘蔗为原料生产的食糖占全球食糖产量的 80%以上[2]。目前，我国甘蔗生产仍然面临单产不高、出糖率低、生产成本高以及虫害频发等问题。虫害的发生不仅影响甘蔗产量、降低质量，而且会造成种植地区经济效益受损。对甘蔗虫害的防治，种植户普遍长期使用单一品种农药，导致部分地区甘蔗害虫对常用药剂产生了抗药性。另外，由于大量化学肥料、农药等农用化学品的投入，及其较低的利用率，使生态环境受到了不同程度的污染。为了保障甘蔗产量和生态环境安全，亟需研发新型药剂，实现农用化学品的减量增效，有效防治害虫、促进甘蔗生长，保护生态环境。

噻虫胺是具有噻唑环的第三代新烟碱类杀虫剂，具有杀虫谱广、内吸性好和渗透性强等特点，性能比第一、第二代新烟碱类杀虫剂优异。管欢等人采用高效液相色谱测定噻虫胺在甘蔗茎秆及土壤中的消解动态和残留，结果表明噻虫胺在甘蔗上的有效成分用量不超过472.5 g/hm2时，在甘蔗茎秆和植株中均未检测到噻虫胺，属于易降解农药[3]。前期本研究团队以高效、低毒、环境友好的新烟碱类杀虫剂噻虫胺作为农药有效成分，以小分子肽(OCO)、生根素(ABT)和壳寡糖(COS)等作为植物营养素，通过农药与营养素的科学配伍，经室内试验筛选出 3种配方，并通过包膜造粒工艺技术，加工成控缓释颗粒(BRG)，以期通过调控药肥有效成分的释放速度，达到养分与农药有效成分的释放与作物营养需求、虫害发生期相吻合。OCO是一种高效的植物营养成分，具有原料广泛、成本低、用量少，易被植物吸收利用，优化土壤环境，提高作物对病虫害的免疫拮抗能力和对肥料的利用率等特点。ABT属于植物生长调节类物质，对于促进根系生长，提高种子发芽率和植株生长具有良好的作用。COS本身兼有生物农药和生物肥料的作用，具有调节植物生长、植物免疫和改善作物品质的功效。本研究将3种配方的新型控缓释颗粒药肥投入蔗田试验，探讨其对甘蔗生长的影响和对甘蔗主要害虫的防治效果，旨在为药肥一体化产品研发提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 参试药剂及生物素

噻虫胺(Clothianidin)，95%原药，河北威远生物化工有限公司；呋喃丹(Carbofuran)，3%颗粒剂，美国 FMC产品；复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15，下同)、尿素，挪威进口；1%噻虫胺G：广东省科学院南繁种业研究所试制品。小分子肽(OCO)、生根素(ABT)和壳寡糖(COS)。

1.1.2 试验作物

作物及品种：甘蔗，粤糖55号；植期：新植。

1.1.3 防治对象

螟虫：条螟Chio SacchariphagusBojer、二点螟Chio infuscatellusSnellen和黄螟Tetramoera schistaceanaSnellen等，优势种群为条螟和二点螟。蓟马Fulmekiola serratusKobus，绵蚜Ceratovacuna lanigeraZehntner。

1.2 试验方法

1.2.1 配方筛选试验

试验采用随机区级排列法，设 9个处理：YF-1501、YF-1502和YF-1503用量均为60 kg/hm2，OCO 37.5 g/hm2、ABT 50.1 g/hm2和COS 7.5 g/hm2，1%噻虫胺G 60 kg/hm2，呋喃丹75 kg/hm2，以及对照。每个处理重复4次，小区面积67 m2。各处理施肥情况：除对照施复合肥 1050 kg/hm2+尿素 150 kg/hm2外，其余处理施肥量均按减30%计算，即复合肥735 kg/hm2+尿素105 kg/hm2。

1.2.2 YF-1501 BRG大区示范试验

对甘蔗主要害虫的防治试验分别在广东湛江和广西扶绥进行。试验设5个处理：YF-1501 BRG分别为300、600和900 g ai/hm2，呋喃丹2250 g ai/hm2以及对照。每处理重复4次，小区面积67 m2。

YF-1501 BRG对甘蔗生长影响的试验在广东湛江进行。设4个处理，每个处理重复4次，小区面积67 m2。4个处理如下：

A：下种期沟施1% YF-1501 BRG 4 kg，复合肥49 kg+尿素7 kg，大培土期施复合肥35 kg+尿素7 kg；

B：下种期沟施1%噻虫胺颗粒剂，复合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施复合肥50 kg+尿素10 kg；

C：下种期沟施3%呋喃丹颗粒剂5 kg，复合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施复合肥50 kg+尿素10 kg；

D：下种期沟施复合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施复合肥50 kg+尿素10 kg。

1.3 结果调查与计算

调查新型控缓释药肥对甘蔗农艺性状的影响，分别于药后60、90天调查各处理组甘蔗的出苗率、分蘖率，计算公式如下：

出苗率=出苗株数/调查区种植株数×100%

分蘖率=分蘖数/调查株数×100%

调查新型控缓释药肥对甘蔗螟虫的防治效果：分别于药后50、65、80、95天调查各处理组甘蔗的枯心率，评估各处理对甘蔗螟虫的田间防治效果，防效计算公式如下：

枯心率=枯心株数/调查株数×100%

螟虫防效=(对照组枯心率-处理组枯心率)/对照组枯心率×100%

YF-1501 BRG大区示范试验调查：对甘蔗螟虫的防效计算公式同上，对甘蔗蓟马、绵蚜的防治效果计算公式如下：

卷叶率=卷叶株数/调查株数×100%

蓟马防效=(对照组卷叶率-处理组卷叶率)/对照组卷叶率×100%

虫株率=虫株数/调查株数×100%

绵蚜防效=(对照组虫株率-处理组虫株率)/对照组虫株率×100%

1.4 统计分析

采用Excel和DPS统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 新型控缓释药肥配方筛选

在广东湛江蔗区进行新型控缓释药肥配方筛选试验。本研究在新型高效养分肥料及高效、低毒、环境友好型农药产品及配方筛选的基础上，以噻虫胺与OCO、ABT、COS等为主要原料，配制出3种药肥配方，并对3种新型药肥产品配方开展了筛选试验。药肥配方见表1。

表1 新型药肥产品配方

2.1.1 各处理对甘蔗螟虫的防治效果

YF-1501 BRG对甘蔗螟虫的防效为 87.11%～99.31%，在药后 80天防效最高，95天防效仍达到95.72%；YF-1502 BRG对甘蔗螟虫防效为79.27%～98.78%，在药后80天防效最高；YF-1503 BRG对甘蔗螟虫防效为86.85%～100%，在药后50天防效最高，随着时间的延长效果降低；1%噻虫胺G对甘蔗螟虫的防效为79.8%～93.93%，药后95天防效为79.8%；呋喃丹对甘蔗螟虫的防效为 25.37%～50.65%，药后95天防效仅为25.37%。从图1可以看出，3种新型药肥对甘蔗螟虫的防治效果均优于呋喃丹和1%噻虫胺G，其中：YF-1501 BRG对甘蔗螟虫的效果最好，持效期最长，其次是 YF-1503 BRG。

图1 各处理对甘蔗螟虫的防治效果

2.1.2 各处理对甘蔗农艺性状的影响

从表2结果显示，药后60天，施用YF-1501、YF-1502、YF-1503的处理区甘蔗出苗率分别为78.68%、68.6%、75.23%，显著高于其他处理组，其中，YF-1501的效果最好。药后 120天，施用 3种药肥的甘蔗株高分别为149.02、146.39、145.42 cm，和1%噻虫胺 G处理组效果差异不明显，明显优于其他处理组，其中YF-1501效果最佳。药后90天，3种药肥处理区甘蔗分蘖率分别为 160.12%、175.54%、166.68%，低于其他处理区。

表2 各处理对甘蔗农艺性状的影响

2.2 YF-1501 BRG大区示范试验

由于 YF-1501 BRG在筛选试验中对害虫的防治以及对甘蔗前期生长性状均表现最佳，本研究进一步在田间对YF-1501 BRG的防虫效果和对甘蔗生长的影响进行了大区示范试验，以观察该产品增效减肥减药效果。

2.2.1 对甘蔗主要害虫的防治效果

2.2.1.1 防治甘蔗螟虫效果

在广东湛江开展甘蔗螟虫防治试验，结果显示：药后60天，不同剂量YF-1501 BRG(300、600、900 g ai/hm2)对螟虫的防效均明显优于呋喃丹，其中，剂量为600 g ai/hm2时枯心率最低1.4%，防效最好，达82.14%；药后80天，YF-1501 BRG 3组处理对螟虫的防效均明显优于呋喃丹，其中，剂量为900 g ai/hm2时枯心率最低0.5%，防效最好，达 88.63%。YF-1501 BRG药后80天效果仍达81.84%～88.63%，而 YF-1501 BRG有效成分用量仅为呋喃丹的13.3%～40.0%，见表3。

表3 YF-1501 BRG防治甘蔗螟虫试验结果

2.2.1.2 防治甘蔗蓟马效果

对甘蔗蓟马的防治试验在广东湛江进行，结果显示：药后80天，不同剂量YF-1501 BRG(300、600、900 g ai/hm2)对甘蔗蓟马的防治效果分别为81.13%、95.55%、95.65%，防治效果随着处理剂量的增加而增大。呋喃丹对甘蔗蓟马的防效为25.54%，YF-1501 BRG 3组处理对甘蔗蓟马的防治效果明显高于呋喃丹，是呋喃丹防效的3倍以上，见表4。

表4 YF-1501 BRG防治甘蔗蓟马的试验结果

2.2.1.3 防治甘蔗绵蚜效果

防治甘蔗绵蚜的试验在广西扶绥开展，结果表明：药后75天，不同剂量YF-1501(300、600、900 g ai/hm2)对甘蔗绵蚜的防治效果为87.5%～96.75%，呋喃丹防效为 50%；药后 180天，防治效果为86.38%～100.00%，呋喃丹防效为36.51%。

YF-1501 BRG对甘蔗绵蚜的防治效果随着处理剂量的增加而增大，且2个调查时间3组处理的防效都高于呋喃丹处理组防效，见表5。

表5 YF-1501 BRG 防治绵蚜试验结果

2.2.2 对甘蔗生长的影响

由表6可知，药后90天，A～D处理甘蔗出苗率分别为64.05%、59.03%、62.48%、57.34%，A处理出苗率最高，但处理间差异不显著。

表6 不同处理对苗期甘蔗出苗率、分蘖率及株高的影响

药后 100天，A～D处理甘蔗分蘖率分别为164.25%、162.37%、157.46%、154.34%，A处理分蘖率最高，但各处理间无明显差异。药后100天，A处理甘蔗的株高为149.6 cm，明显优于B、C、D处理。

从表 7可以看出，在甘蔗收获期，A～D处理的甘蔗平均有效茎数分别为405、404.35、373.1、325.3株，A处理平均有效茎数最多，高于B处理，显著高于C和D处理；A～D处理的甘蔗产量分别为115.41、109.01、98.76、76.46 t/hm2，A 处理产量最高，高于B处理，显著高于C和D处理。A处理甘蔗株高(321.73 cm)、茎径(2.88 cm)和锤度(21.91%)均略高于其他3个处理，但处理间差异不明显

表7 不同处理对甘蔗产量的影响

3 讨论与结论

甘蔗虫害是影响甘蔗产量和质量的重要因素之一。药肥是把农药与肥料通过物理和化学的方法加工融合在一起，形成既能防治作物病虫草害等有害生物，又能促进作物生长的混合制剂[4]。因此，药肥兼具肥料和农药的双重特性，能够有效控制农作物病虫害，调节作物生长，提高肥料及农药利用率。当前，农药和肥料产品同质化严重、劳动力成本增加、病虫草害抗性增强、设施作物连作障碍等问题越来越严重，药肥发展优势愈发明显。目前，在水稻、棉花、甘蔗、花生等作物病虫草害防治上已有多个药肥品种得到广泛推广应用，如马铃薯、玉米、甘蔗专用药肥等。相对于农药和肥料分别施用，在糖料蔗上施用药肥一体化制剂效果更佳，甘蔗蓟马为害率降低15%，甘蔗萌芽率提高15.38%，理论产量提高17.7 t/hm2[5]。甘蔗沟施30%甜歌多功能药肥，能够有效抑制甘蔗苗期螟虫为害，药效持效期长达3个月以上，对甘蔗蓟马、绵蚜、金龟子也有一定的防治效果，并能够有效提高甘蔗产量[6]。在甘蔗大培土时施用“滇卫士”复混肥(药肥)可以有效控制甘蔗虫害的侵害，提高甘蔗产量[7]。甘蔗中耕施用药肥可有效防控蔗苗螟害，间接降低黑穗病发病条件，促进甘蔗分蘖，提早甘蔗拔节并加快其生长成为有效茎，进而提高甘蔗产量[8]。

噻虫胺对作物虫害有较好的防治作用，在花生田施用 0.1%噻虫胺药肥，对蛴螬的防治效果达80.95%，并能够有效提高花生产量[9]。0.1%噻虫胺·氯虫药肥对甘蔗螟虫和蓟马有良好的防治效果，当使用剂量达到 450 g ai/hm2时对螟虫防效达到90%以上，对蓟马防效达到 85%以上[10]。果蔗苗期施用2%噻虫胺颗粒剂能够有效防治条螟，广州南沙2个试验点药剂处理后 30天对条螟的防效分别达90.6%和 86.88%[11]。

本研究利用OCO、ABT、COS与噻虫胺研制的3种药肥控缓释颗粒剂对甘蔗主要害虫有较好的防治效果，对甘蔗前期农艺性状有一定的改善作用，对甘蔗产量有较好的促进作用。其中，由噻虫胺与OCO制备的YF-1501控缓释颗粒剂对甘蔗主要害虫(螟虫、蓟马、绵蚜)防治效果最佳，防效随着施用剂量的增加而提高，剂量为900 g ai/hm2时效果最好。本研究说明：利用植物高效营养物质与农药混配，即小药剂、小肥料混配，在减施肥料30%的情况下，还能有效控制甘蔗病虫害，改善甘蔗的农艺形状，从而达到增产增收。在以低含量配比农药，高比例肥料配方产品盛行的当下，本研究为未来药肥一体化产品研发提供了一种新思路、新途径。