不同增效剂对46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂防治桃蚜的减量增效作用
2023-03-01李彦飞冯泽腾王国强张小军
李彦飞,冯泽腾,王国强,张小军
(中农立华生物科技股份有限公司,北京 100052)
桃蚜(Myzus persicae)是桃树上最常见的害虫,对桃树的正常生长和产量有巨大的影响,且其还是多种植物病毒的主要传播媒介[1-2]。氟啶虫酰胺是新型吡啶酰胺类化合物,被国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)评定为第29类中唯一的化合物,对吡虫啉等新烟碱类产生抗性的蚜虫具有优异的防效。
研究表明,10%氟啶虫酰胺水分散粒剂对桃树桃蚜防效好,持效期优异,但由于在实际使用中,药剂稀释倍数较大(6 000~8 000倍),加之田间喷雾受外界环境因素影响很大,因此很难保证足够的药液精准沉积到作物靶标位置发挥作用。为了提高农药制剂的应用性能,进而提高农药的利用率,加入桶混增效剂是最直接、最有效的手段[3-5]。桶混增效剂可以通过降低药液在靶标上的表面张力及减小药液喷洒在靶标表面的接触角来增加靶标与药液的接触面积,明显改善叶面的润湿、铺展、滞留和渗透等理化性能;桶混增效剂的加入有利于药液在叶面上的铺展及黏附,减少喷雾药液随风飘移,延长药效有效期,从而增加防效,达到降低农药用量和成本、减少环境污染的目的。
本文通过对筛选得到的7种不同增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂进行桶混,评价桶混后界面性能及其对桃蚜的防治效果,为46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂的田间应用提供思路和参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂,中农立华生物科技股份有限公司;ATPLUS 242-LQ(烷氧基醇酯),禾大(CRODA)公司;SYNERGEN 848(EO/PO嵌段醚)、SYNERGEN GA(葡萄糖酰胺),科莱恩化工(中国)有限公司;F-8690(烷基乙基磺酸盐),石家庄博佳特化工有限公司;SILWET 625(烷氧基化三硅氧烷),迈图有机硅材料(上海)有限公司;BREAK S 240(烷氧基化三硅氧烷),赢创工业集团;ADSEE AB600(牛脂胺聚氧乙烯醚),诺力昂化学品有限公司;快T70F(琥珀酸二异辛酯磺酸钠),邢台市燕诚化学助剂有限公司;CREWIN T/30(异构醇聚氧乙烯醚,SASOL)、曲拉通X-100(辛基苯基醚),江苏省海安石油化工厂;松基油ND-60,福建诺德生物科技有限责任公司;油酸甲酯0295,苏州丰倍生物科技股份有限公司。
供试桃树为美脆,青州市益丰苗木有限公司。桃树叶片,北京房山桃园。
1.2 试验仪器
IKA RW 20 D S25数显型顶式搅拌器,广州仪科实验室技术有限公司;SYP智能玻璃恒温水浴槽,巩义英峪予华仪器厂;CP1502C电子天平(精度为0.01 g),奥豪斯仪器(上海)有限公司;KRUSS DSA-100接触角测量仪,克吕士科学仪器(上海)有限公司。
1.3 增效剂稳定性及桶混界面性能测定
1.3.1 增效剂稳定性测定
增效剂1号~7号按照表1配制[6-7],观察7种增效剂的外观,参照GB/T 1603—2001《农药乳液稳定性测定方法》测定稀释200倍乳液的稳定性。
表1 7 种桶混增效剂配制方案
1.3.2 桶混界面性能评价
将7种增效剂分别与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂按表2进行混配,分别考察46%氟啶虫酰胺·啶虫脒分散粒剂及其与增效剂桶混后的界面性能。
表2 7种增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂配比
(1)动态表面张力(DST)的测定。参照Paddav的方法[7],利用表面张力仪在10~5 000 ms的表面年龄范围内进行动态表面张力测定[8-9]。
(2)静态表面张力(EST)的测定。利用德国KRUSS 光学接触角测量仪DSA-100,采用悬滴法[11],对稀释药液进行静态表面张力测定,重复测量3次,取平均值。试验温度为(20±1)℃,试验误差范围为±1.0 mN/m。
(3)接触角、黏附张力及黏附功的测定。以内径Φ=0.8 mm的针头取一滴药液滴于桃树叶片表面,利用KRUSS光学接触角测量仪DSA-100测定20 s时的平均接触角θ[11-12]。试验温度为(20±1)℃,计算药液的黏附张力β和黏附功Wa[13]。
式中:θ为液滴在叶片上的接触角,°;γ为药液的表面张力,mN/m。
1.4 田间防效试验
1.4.1 试验设计
田间防效试验中的试验地点为河南省新乡市原阳县的露地桃树园,试验地土壤为砂壤土,有机质含量为2.04%,pH值为7.3,灌溉均采取大水浇灌,各小区管理水平一致,桃树高2.7~3.0 m,树龄8 a,株行距约为2.5 m。试验对象为桃蚜。按照试验小区面积,将各药剂按照用药量称好兑水稀释,用46%氟啶虫酰胺·啶虫脒WDG稀释8 000倍液与稀释2 000倍液的增效剂1号~7号桶混后作为试验处理;46%氟啶虫酰胺·啶虫脒稀释6 000倍和8 000倍液作为药剂对照,清水处理为空白对照,每个处理重复4次。用背负式喷雾器整株均匀喷药,喷药液量为2 250 L/hm2。
1.4.2 调查方法
试验共计调查5次,每小区标记1棵树,每棵树分东、西、南、北、中固定5个被害梢,分别统计每枝上的蚜虫数,基数调查完成后即开始施药,药后1、6、13 d分别调查活虫数,计算虫口减退率和防效:
2 结果与分析
2.1 增效剂配方
7种增效剂的外观应是透明均相液体,稀释200倍下1 h的乳液稳定性均合格,见表3。
表3 7 种增效剂配制方案稳定性评价
2.2 界面性能测定
2.2.1 动态表面张力
田间施药喷雾是一个动态过程,药液的表面张力越小,越容易雾化,也较容易在有害生物表面润湿附着,起到提高农药有效利用率的作用。在(20±1)℃下,7种稀释药液的表面年龄与动态张力关系如图1所示。各增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂桶混稀释药液的表面张力均随表面年龄的增加而减小;在规定的稀释浓度下,以增效剂4号和7号助剂体系的动态表面张力最小,推测其药液的润湿铺展效果会更好。
图1 7 种增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂桶混动态表面张力随表面年龄变化趋势
2.2.2 静态表面张力
由表4可知,46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂稀释8 000 倍时,药液的静态表面张力为70.94 mN/m,其与纯水的表面张力72.3 mN/m相差不大,当加入桶混增效剂后,表面张力为35.68~42.77 mN/m,显著低于46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂,表明加入增效剂可以降低供试药剂的表面张力,改善46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂药液对作物及靶标害虫表面疏水性蜡质层的亲和性,使药液更易润湿铺展,最终药效将获得大幅提升。
表4 7 种桶混增效剂样品与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂桶混下的静态表面张力(20℃)
2.2.3 接触角、黏附张力及黏附功的测定
7种桶混增效剂中以增效剂7号和增效剂4号桶混体系的接触角较小(表5),分别为22.8°和23.2°;两者黏附张力较大,分别为39.43 mN/m和34.23 mN/m。而增效剂7号黏附功大于增效剂4号的黏附功,为82.20 mJ/m2。这一结果表明增效剂可通过降低药液的静态表面张力和减小药液接触角来增强药液在靶标部位的黏附,从而延长药液在叶片及靶标上的附着和持留时间,减少药液流失。
表5 7 种桶混增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂桶混下的接触角、黏附张力及黏附功
2.3 桃蚜防治药效试验
为了进一步验证桶混增效剂界面性能与实际田间药效的关系,开展了田间防效试验。药后13 d,46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂在稀释8 000倍下与7种桶混增效剂混用,对桃蚜的平均防效均在95%以上。其中以添加桶混增效剂4号和7号的防效最高,达99.5%以上,且持效性显著优于46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂单用[15-17](表6)。
表6 7 种桶混增效剂与46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂防治桃蚜的试验结果
由表6可知,同等用药量情况下,加入桶混增效剂可提高防效15%以上。此外46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂单用稀释6 000倍防效明显不及46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂稀释8 000倍加桶混助剂,即加入桶混增效剂后,可降低46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂使用量25%左右。
安全性调查发现,不同处理对桃树均较安全,叶色无明显发黄,各处理对桃树生长均无影响,安全性较好。
3 结论与讨论
本文通过对7种桶混增效剂制成的桶混助剂进行界面性能评价,并与力作桶混用于桃蚜防治,与不加增效剂相比,加2 000倍增效剂稀释液桶混,可降低46%氟啶虫酰胺·啶虫脒水分散粒剂使用量25%左右,提高桃蚜防效15%以上[14-16],达到了减量增效的目的。此外增效剂中以4号及7号的接触角最小,黏附张力最大,而实际田间药效也表明其防治效果最佳。
DST是以时间为变量体现液体表面张力变化的一个物理量,是表面活性剂在达到平衡吸附前某一时刻的表面张力,用于评价液体运动特性[15]。药液喷雾沉积的影响,通常可通过它们雾化的效应和DST予以说明,药液的喷雾沉积行为与其DST和液滴尺寸分布之间存在联系,可以用数学模型进行描述。目前在农药领域对于表面张力的关注,主要侧重于对药效的评价,通过药液动态表面张力的测定,可以在一定程度上预测评价制剂的药效。
EST是指表面活性剂在界面达到吸附平衡时的最低表面张力,是用来测定表面活性剂静态吸附性能的重要参考指标。表面活性剂一般通过在界面吸附来改变界面性能。检测EST对桶混增效剂的应用有一定的指导意义[10]。
接触角是指在固体水平平面上的液滴所形成的固体表面的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。接触角是表面科学的重要参数之一,表征液体在固体表面的润湿性能。农药要发挥高的使用效率,首先要能在靶标物质上铺展和滞留,这就要求喷施的药液具有较好的润湿性,而接触角就是评价润湿性的重要指标之一[11-12]。
一般农药制剂配方中只包含少量加工助剂,而这些助剂是针对农药的乳化性、悬浮性和润湿性等物理性状或指标而选择和优化的,其种类和含量并非根据靶标动植物而设计的。因此,只有添加桶混助剂才能有的放矢、因地制宜地以极大的灵活性克服特定条件下影响药效的因素,最大程度地发挥有效成分的生物活性,但不同种类桶混助剂增效作用机制不同,需要根据施药具体场景有针对性的添加。