吡虫啉雾滴沉积特性对烟蚜防治效果的影响

陈海涛，靳瑞瑞，陈国康*

1. 中国烟草总公司重庆市公司烟叶分公司，重庆市江北区五江路20 号 400023

2. 西南大学植物保护学院，重庆市北碚区天生路2 号 400716

烟蚜（Myzus persicae）属半翅目蚜科，是烟草上重要的害虫之一［1］。烟蚜的为害一是直接刺吸烟草的汁液，导致烟叶卷缩、受污染、品质下降；二是烟蚜为害和迁飞过程中可传播病毒，引发多种蚜传病毒病的发生；三是烟蚜为害过程中还可分泌蜜露，诱发煤污染病［2-3］。烟蚜在烟草苗床至大田整个生育期中均可发生，流行为害时给烟叶生产造成严重损失，极大影响烟叶产量和品质［4］。虽然目前利用烟蚜茧蜂防治烟蚜在烟草生产中被广泛推广应用，但当蚜虫虫口密度较大时，必须使用高效化学药剂作为迅速抑制虫口密度的应急防治措施［5-7］。胡卫东等［8］、任广伟等［9］、李应金等［10］和胡坚等［11］对多种防治烟蚜的农药进行筛选，均认为吡虫啉防治烟蚜具有速效性好、药效持久等优点，防效在98%以上。但在实际防控工作中，农药的有效利用率往往较低，喷洒的农药只有30%沉积在植株上，大部分流失到土壤中，对生态环境可能构成面源污染［12］。研究发现，害虫必须与药剂充分接触且达到足够剂量时，才能达到理想的防治效果［13］。不同的喷雾方式、喷雾药液浓度和喷雾机械会在靶标生物体上产生不同的雾滴沉积状态，这种状态会直接影响害虫与药剂的接触机会和接触量，从而影响药剂的毒力。徐德进等［14］、董宇轩等［15］研究发现，当雾滴密度增加到一定程度时，即使减少药剂剂量仍可达到较好的防治效果。朱金文等［16］研究也发现，小雾滴和较低施药液量可提高药剂在靶标上的沉积量从而提高防治效果。烟草生产上常采用的是大水量的粗雾滴喷洒技术，喷雾器械和施药技术相对落后，且浪费了药剂和喷雾用水。为此，在前人研究的基础上，采用室内生物测定和田间试验相结合的方法，设置了70%吡虫啉可湿性粉剂药液浓度、雾滴密度、雾滴体积中径对烟蚜防效的影响试验，旨在为烟草田间农药减量增效施用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料、仪器和药剂

烟草品种为云烟87 由云南玉溪种子公司提供。供试药剂：70%吡虫啉可湿性粉剂（市售，浙江省温州农药厂），吡虫啉由70%吡虫啉可湿性粉剂配制而成。喷雾设备：WS-15DA 电动喷雾器（山东卫士植保机械有限公司）；JTX-9B手动喷雾器（桂林市独秀喷雾器厂）；3WP-2000型行走式喷雾塔（农业农村部南京农业机械化研究所）；POM 圆锥雾喷头（型号TR80-005、 TR80-0067、 TR80-01、 TR8-015、TR80-02、TR80-03 和TR80-04，德国莱克勒公司）；Bettersize2000S喷雾激光粒度仪（丹东百特仪器有限公司）；雾滴采集卡（中国农业科学院植物保护研究所，卡片尺寸76 mm×26 mm）。

1.2 不同质量浓度药液和雾滴密度下烟蚜死亡率测定

采用能够准确控制药液喷雾量的行走式喷雾塔，设定喷雾压力0.3 MPa，采用文献［17］的方法略有改动。将滴加2 mL 蒸馏水的滤纸放入直径90 mm 培养皿中，每个培养皿放入大小一致的烟蚜无翅成蚜30头，将有烟蚜的培养皿和雾滴采集卡同时放入喷雾塔的底部，每次放入5个培养皿。配制质量浓度依次为0.05、0.10、0.20、0.40、0.60、0.70、0.80、0.90和1.00 g/L的吡虫啉药液。用移液管量取药液，定量喷雾，用放大镜观测并记录雾滴采集卡上的雾滴数，获得23、55、99、146、248 个/cm2的雾滴沉积密度。施药8 h后检查培养皿中的烟蚜死亡情况，并计算烟蚜死亡率。

烟蚜死亡率＝死亡虫数/供试总虫数×100%（1）

1.3 不同雾滴体积中值粒径（体积中径）的吡虫啉对烟蚜防治效果测定

培育盆栽烟株100 盆，待每株长到8～9 片叶时，在大田采集烟蚜接种，确保每株烟蚜量为1 000头左右，用于杀虫剂试验。选用TR 系列的喷头进行试验，喷头的雾滴体积中径用Bettersize2000S 喷雾激光粒度仪测定，并测定各个喷头的流量。各处理70%吡虫啉的用量均为0.12 g，设定喷雾压力为0.3 MPa。根据喷头的流量配制不同质量浓度吡虫啉药液，分别为1 810、1 690、1 630、1 420、845、630、298和287 mg/L。每处理3 盆烟株，在喷雾塔底部依次放3盆烟株进行喷雾，控制喷雾塔的行走速度，施药8 h后分别观测记录烟蚜活虫数，并计算防治效果。

防治效果＝［1-（处理区药后活虫数×对照区药前活虫数）/（处理区药前活虫数×对照区药后活虫数）］×100%（2）

1.4 不同质量浓度的吡虫啉对烟蚜田间防治效果的测定

待大田烟株长到13～15 片叶时，对烟株进行均匀接蚜，确保每株蚜量控制在1 000头左右供田间杀虫剂试验备用。采用WS-15DA 电动喷雾器和TR80-02 喷头，设置两种喷液量，每种喷液量3 个质量浓度，共6 个处理。施药液量为36 L/667 m2条件下设置0.10、0.15 和0.20 g/L 3 个质量浓度；施药液量为18 L/667 m2条件下设置0.20、0.30和0.40 g/L 3 个质量浓度。以常规施药液量50 L/667 m2、质量浓度0.2 g/L 为对照，对照喷雾器为JTX-9B 手动喷雾器，每个处理设置3次重复（3株）。喷雾前分别在每株烟叶上均匀布置3 个雾滴采集卡，用回形针固定。设定喷雾压力为0.3 MPa，施药前进行喷雾操作，确保喷雾药液分布均匀。分别观测并记录药后1 d 和5 d 时处理烟株的活蚜虫数，并计算防治效果。待雾滴采集卡干燥后用放大镜观测并记录雾滴数，获得264个/cm2和151个/cm2的平均雾滴密度。

1.5 数据处理

采用SPSS 22.0 数理统计分析软件进行数据分析，采用Duncan’s 法进行处理间的差异显著性检验（ANOVA）。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度和雾滴密度的吡虫啉对烟蚜死亡率的影响

对不同雾滴密度下吡虫啉药液质量浓度与烟蚜死亡率的关系分析（图1）显示，药液质量浓度和雾滴密度对烟蚜的死亡率均有较大影响。当药液质量浓度较低（0.05～0.40 g/L）时，雾滴密度对烟蚜死亡率影响较大。随着药液质量浓度的升高，雾滴密度对烟蚜死亡率的影响逐渐趋缓，在药液质量浓度较高（>0.90 g/L）时，雾滴密度对烟蚜死亡率的影响很小甚至没有影响。在药液质量浓度相同的情况下，雾滴密度越大烟蚜死亡率越高；在雾滴密度相同的条件下，随着吡虫啉药液质量浓度的增加烟蚜死亡率也逐渐提高，尤其是低雾滴密度条件下的增长趋势最为明显。在药液质量浓度为0.05～1.00 g/L 的范围内，雾滴密度越大药液质量浓度对烟蚜死亡率的影响越小，当雾滴密度升高至248 个/cm2时，烟蚜死亡率均在90%以上，药液质量浓度对烟蚜死亡率影响较小。

图1 不同雾滴密度下烟蚜死亡率随药液质量浓度的变化Fig.1 Variations of Myzus persicae mortality with droplet density and imidacloprid concentration

在烟蚜死亡率10%～90%的范围内，选取0.05、0.10、0.20、0.40和0.80 g/L 5个质量浓度，在不同雾滴密度下，对吡虫啉质量浓度对数值与烟蚜死亡率进行回归分析。结果（表1）显示，雾滴密度为23、55、99和146 个/cm2时，对应的LC90分别为1.225 8、0.709 8、0.518 2 和0.335 9 g/L。表明随着雾滴密度增大，死亡率达到90%所需吡虫啉药液质量浓度逐步降低。

表1 不同雾滴密度下吡虫啉药液质量浓度对数值（X）与烟蚜死亡率（Y）的回归分析Tab.1 Regression analysis between logarithm of imidacloprid concentration（X）and the mortality of Myzus persicae（Y）at different droplet densities

2.2 不同雾滴体积中径和质量浓度的吡虫啉对烟蚜防治效果的影响

不同雾滴体积中径和质量浓度的吡虫啉药液对烟蚜的防治效果见表2。表2显示，在吡虫啉剂量相同的条件下，不同雾滴体积中径对烟蚜的防治效果有较大影响。当雾滴体积中径大于161 µm、药液质量浓度低于845 mg/L 时防治效果显著下降，与雾滴体积中径小于154 µm、药液质量浓度大于1 420 mg/L的喷雾组合间存在显著差异（P<0.05）。此外，雾滴体积中径为99、108、110和154 µm的4个处理防治效果差异不显著。表明在雾滴体积中径较小条件下，减少施药液量可达到较好的防治效果。反之，在雾滴体积中径较大条件下，即使增加施药液量也不能达到理想的防治效果。其中，药液小雾滴和高质量浓度组合的防治效果最佳，大雾滴和低质量浓度组合的防治效果较差，即当农药剂量一定时增加烟蚜与吡虫啉药剂的接触概率更有利于提高防治效果。

表2 不同雾滴体积中径的吡虫啉药液对烟蚜的防治效果①Tab.2 Control efficacy of imidacloprid solution with different droplet volume median diameters on Myzus persicae

2.3 不同雾滴密度和质量浓度的吡虫啉药液田间喷雾对烟蚜防治效果的影响

不同雾滴密度和质量浓度的吡虫啉药液对烟蚜防治效果田间试验结果（表3）显示，与对照组（常规施药液量50 L/667 m2、药液质量浓度0.20 g/L）相比，施药1 d 后，除施药量36 L/667 m2、药液质量浓度0.15 g/L的处理对烟蚜的防治效果无显著差异外，其他处理对烟蚜的防治效果均显著提高；施药5 d后，除施药量36 L/667 m2、药液质量浓度0.10 g/L 和0.15 g/L的处理对烟蚜的防治效果无显著差异外，其他处理对烟蚜的防治效果也显著提高。施药5 d 后当雾滴密度为264 个/cm2时对烟蚜的防治效果并没有随药液质量浓度的增加而提高，当雾滴密度为151个/cm2时，烟蚜的防效随药液质量浓度的增加而提高。与室内试验的结果一致。因此，控制雾滴密度和药液质量浓度，可以达到农药减量增效的目的。综合认为，吡虫啉药液质量浓度为0.20 g/L、施药液量18 L/667 m2、雾滴密度151 个/cm2是大田防治烟蚜的最佳参数配置。

表3 不同质量浓度的吡虫啉药液田间喷雾对烟蚜的防治效果①Tab.3 Control efficacy of imidacloprid at different concentrations on Myzus persicae

3 讨论

农药的沉积特征通过影响害虫与药剂的接触概率、接触期间获得的药剂剂量从而影响药剂的毒杀效果。其中，单位面积的雾滴数、雾滴粒径大小和雾滴药剂质量浓度是产生足够剂量的重要组成部分，任何一个变量发生变化都会影响其他变量［18］。本研究结果显示，药液质量浓度相同时，蚜虫死亡率随着雾滴密度的增加而提高，这是因为单位面积的雾滴密度增加，提高了蚜虫与药剂的接触概率［19-20］，从而增加了蚜虫的死亡率，但当雾滴密度能与蚜虫充分接触时，再增加药液质量浓度就没有意义了［21］。在雾滴密度高、雾滴体积中径较小时，要特别注意施药时的气象条件如风速等。因雾滴越小，越容易产生漂移，可以添加适宜的助剂，增加雾滴的沉积效率。

在烟草生产中，常规的烟蚜防治施药液量一般在50 L/667 m2，习惯把烟株喷雾至烟叶表面药液滴淌［22］，超过了烟草叶片的最大持液量，农药雾滴重复沉积、并聚，发生药液流失，叶片上药液持留量迅速降低，远远低于叶片最大持液量［23-24］，导致即使用水量和用药量充足，但实际沉积在叶片上的药液量并不多，防治效果不佳。本研究中雾滴密度151个/cm2、质量浓度0.20 g/L 的处理无论用药量和用水量均低于常规处理，但对烟蚜的防治效果反而提高，印证了这一现象。药液质量浓度会影响其表面张力，药液质量浓度越低其表面张力也越大，也会导致药液在叶片上的湿润展布性差，不利于药液在叶片上的沉积［25-26］，也会影响害虫与药液的接触机会和对药液的获得量，这也是常规大容量、低质量浓度施药方法防治效果偏低的重要原因。选择合适的雾滴密度、适当的药液质量浓度，有助于达到农药减量增效的目的。本试验中仅对烟蚜进行了试验，而有关其他害虫或病害的研究，以及雾滴沉积特性与防治效果的相关性还有待进一步验证。

4 结论

药剂质量浓度、雾滴密度、雾滴体积中径均对烟蚜的防治效果影响较大。①吡虫啉药液质量浓度和雾滴密度均与防治效果呈正相关。②吡虫啉药液的雾滴体积中径与防治效果呈负相关，雾滴体积中径小于154 µm、药液质量浓度大于1 420 mg/L的喷雾组合，防治效果较好。③药液质量浓度0.20 g/L，施液量为18 L/667 m2（雾滴密度151个/cm2）和36 L/667 m2（雾滴密度264个/cm2）时对烟蚜的防治效果显著高于常规施液量50 L/667 m2的处理（P<0.05），即控制雾滴密度可以达到农药减量增效的目的。因此，70%吡虫啉可湿性粉剂防治烟蚜的最优配置参数是药液质量浓度0.20 g/L、施液量18 L/667 m2、雾滴密度151个/cm2、喷头型号TR80-02。