防控桃蚜注干药剂筛选及残留分析
2024-06-03肖婷陈小龙许媛杨敬辉杨勇秦岭姚克兵
肖婷 陈小龙 许媛 杨敬辉 杨勇 秦岭 姚克兵
摘要:为筛选防控桃树蚜虫适于注干施药的农药种类、药剂剂型、注干方法等,通过向桃树树干注射不同剂型及浓度的药剂:吡虫啉、噻虫嗪、甲维盐、烯啶虫胺,调查供试药剂对蚜虫的防治效果,检测叶片及果实中的农药残留。结果表明,适于注干的农药剂型为可溶液剂,乳油易外渗,水分散粒剂和悬浮剂易堵塞针头;4种供试药剂注干施药对蚜虫均有一定的防效,4%噻虫嗪可溶液剂0.05 mL/cm处理在药后45 d防效依然可以达到87.56%,8%甲维盐可溶液剂0.1 mL/cm处理在药后45 d的防效为88.67%,9%吡虫啉可溶液剂0.5 mL/cm处理在药后45 d的防效为83.24%,10%烯啶虫胺可溶液剂0.50 mL/cm处理在药后45 d的防效为75.67%,并且所有处理药剂残留检测量均远远低于最大残留限量标准。
关键词:注干施药;桃树;桃蚜;残留分析;药剂防效
中图分类号:S436.621.2+1;S481+.8 文献标志码:A
文章编号:1002-1302(2024)08-0116-05
收稿日期:2023-05-17
基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(21)3080];镇江市“金山英才”高层次领军人才培养科研项目(编号:第六期“169工程”);句容市农业技术创新基金(编号:ZA32116);江苏现代农业(桃)产业技术体系镇江推广示范基地项目(编号:JATS[2022]287)。
作者简介:肖 婷(1982—),女,山东兖州人,硕士,副研究员,主要从事果树病虫害方面的研究。E-mail:xiaoting826448@163.com。
通信作者:姚克兵,硕士,研究员,主要从事植物保护研究。E-mail:335289415@qq.com。
桃树是我国重要的果树之一,具有高产、优质、营养价值高等特点,深受消费者喜爱。然而,桃树在生长过程中易受到各种病虫的危害,据报道危害早春桃树主要的小型害虫有桃蚜(Myzus persicae)、小绿叶蝉(Empoasca flavescens)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、西花蓟马(Frankliniella occidentalis)、山楂叶螨(Tetranychus viennensis)等[1-4]。在早春防控过程中,普通农户一般采用喷洒化学杀虫剂的方式预防桃树病虫害[5-8]。但这种方法存在以下缺点:一是药剂喷雾对环境和人畜有一定的毒害作用,容易造成农药残留和生态失衡;二是药剂喷雾对桃树病虫害的杀灭效果不稳定,容易出现复发现象;三是药剂喷雾的使用需要频繁、大量、及时,增加了劳动强度和成本[9]。
注干施药技术(truck injection technology)是以一定的方式将农药注入到树干的疏导组织中,然后借助树木自身的蒸腾作用将药液传输至作用部位,是一种非常理想的环境相容性农药使用技术,与传统的叶面喷雾、土施等外部施药技术相比,树干注药技术具有药液利用率高、杀虫谱广、保护环境、使用安全、操作简单易行、受天气影响小等特点[10-13]。目前,该技术已在森林、公园及行道树木等城市园林绿化的害虫防治中得到广泛应用[14-17]。但是,注干施药在果树上的研究甚少,应用于桃树的注干技術仍属空白。本研究旨在筛选适用于防控桃树蚜虫的注干药剂种类和剂型,并监测其传导消解动态,以期为桃园病虫害防控提供新的技术方案。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验地点在江苏省镇江市句容市杨修林果园,桃树种植面积200亩(1 hm2=15亩)。试验桃树品种为黄翠,树龄5年,株行距为4 m×4 m。
1.2 供试药剂
5%吡虫啉乳油(天津市汉邦植物保护剂有限责任公司),200 g/L吡虫啉可溶液剂、70%吡虫啉水分散粒剂[拜耳作物科学(中国)有限公司)],21%噻虫嗪悬浮剂(瑞士先正达作物保护有限公司),4%噻虫嗪可溶液剂、8%甲维盐可溶液剂、9%吡虫啉可溶液剂(委托宜兴兴农化工制品有限公司加工),10%烯啶虫胺可溶液剂(江苏功成生物科技有限公司)。
1.3 注干药剂剂型选择
2022年3月20日将不同剂型吡虫啉和噻虫嗪药剂按照相应的浓度,装入自制自流式注药器中备用,再用德力西电钻(钻头直径4 mm)在桃树主干上,呈45°角于树干向下斜钻 3~6 cm深的注药孔。采用自流式注干施药,将自制自流式注药器尖端剪开后插入孔内,注药剂量为1 cm直径注药 1 mL,待药液完全进入树体后收回注药器,然后用伤口保护剂封住孔口。
1.4 注干药剂筛选
2022年3月20日将供试药剂装入自制自流式注药器中备用,再用德力西电钻(钻头直径4 mm)在低于桃树分叉处5~10 cm的位置,呈45°角于树干向下斜钻3~6 cm深的注药孔,每株树打孔1个,采用自流式注干施药,将自流式注药器尖端剪开后插入孔内,待药液完全进入树体后收回注药器,然后用伤口保护剂封住孔口。
1.5 调查方法
1.5.1 注干药剂自流情况调查
药剂注干后持续观察药剂自流速度及外渗情况,至药后1 h,而后每隔0.5 h观察1次,至药后3 h。注干后1、2、3 d,观察各注药器剩余药量及打孔处药剂外渗情况。
1.5.2 注干孔自愈情况调查
注药器回收后,用伤口保护剂封住孔口,每次采样后调查注干孔是否流胶、皲裂及其愈合情况,至完全愈合。
1.5.3 蚜虫调查
药剂注干后,对照区有蚜虫危害时,调查各处理蚜虫危害情况及药害,每株树按照东、南、西、北、中选取5点,每点选取2根枝条,调查每根枝条从顶梢往下数10张叶片上的蚜虫,记录蚜虫数量。
1.5.4 药害调查
按照药害分级方法记录各处理药害情况[18]。药害等级划分方法:-:无药害;+:轻度要害,不影响作物正常生长;++:中度要害,可复原,不会造成作物减产;+++:重度药害,影响作物正常生长,对作物产量和质量造成一定程度的损失;++++:严重药害,作物生长受阻,作物产量和质量损失严重。
1.6 取样
1.6.1 花和叶片取样 试验每个处理3株,3次重复,共9株试验桃树,处理间设置隔离行。分别于注药后1、3、7、15、30、45、60、75 d取样。在每个取样时期,分别在每株树体上、中、下不同区域采集样品,每个样品不少于20 g。
1.6.2 果实及同期叶片取样 分别于注药后25 d(幼果)、97 d(成熟果实)随机采集果实及同期叶片,每样不少于50 g。所有样品采集后混匀装袋,做好标记,迅速带回实验室,存放于-20 ℃冰箱中保存备用。
1.7 残留检测
所有样品由江苏省农业科学院全国生态环保优质农业投入品评价技术机构检测,仪器及样品的提取与净化参照王振亮等的测定方法[19]。测定依据:GB/T 20769—2008 《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》[20]。果实中甲维盐、吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺和烯啶虫胺最大残留限量标准分别定为 0.03、0.50、1.00、0.20、0.50 mg/kg[21]。
2 结果与分析
2.1 不同药剂剂型对注干药剂吸收的影响
分别将吡虫啉乳油、吡虫啉可溶液剂、吡虫啉水分散粒剂和噻虫嗪可溶液剂、噻虫嗪悬浮剂,用水稀释到相同浓度,装入自制自流式注药器中,注药于桃树主干上,药后30 min,吡虫啉乳油9个重复中有2个有外渗情况,噻虫嗪悬浮剂有1个有少量外渗,其余处理均未发现外渗,此时各处理平均剩余药液量分别为56.11%、56.89%、82.78%、57.00%、79.22%。药后1.0 h,吡虫啉乳油有3个注射孔外围有药液渗出,其余处理均未发现外渗,此时各处理平均剩余药液量分别为43.56%、37.11%、79.67%、37.59%、77.33%。药后1.5 h,吡虫啉乳油有3个注射孔外围有药液渗出,其中外渗较多的6号处理,注射器中剩余药液量为0,外渗较少的3号和7号处理剩余药液量不超过30%,其他药剂处理均未发现外渗,此时各处理平均剩余药液量分别为32.78%、23.89%、77.22%、25.00%、74.56%。药后2.0 h,吡虫啉乳油处理中7号处理外渗,注射器中剩余药液量为0,其他药剂处理均未发现外渗,吡虫啉可溶液剂和噻虫嗪可溶液剂2个处理中均有2~3个注射器完成注射,此时各处理平均剩余药液量分别为24.78%、12.22%、76.11%、12.78%、73.56%。药后3.0 h,吡虫啉可溶液剂和噻虫嗪可溶液剂分别有6、4个注射器完成注射,而吡虫啉水分散粒剂和噻虫嗪悬浮剂处理中各注射器剩余药液量均较多,有沉淀堵塞针头的现象。药后24.0 h吡虫啉可溶液剂和噻虫嗪可溶液剂完成全部注射,药后48.0 h吡虫啉乳油完成全部注射,吡虫啉水分散粒剂和噻虫嗪悬浮剂平均剩余药液量分别为68.56%和67.78%(图1)。
2.2 注干孔自愈情况
注药器回收后,用伤口保护剂封住孔口,各处理均未出现流胶情况,药后15 d,伤口愈合良好。
2.3 不同药剂处理对蚜虫的防控效果
药剂注干后15 d,部分处理出现少量蚜虫及卷叶现象;药后22 d,对照处理出現大量蚜虫及卷叶,不同药剂处理随着用药量的增大,对蚜虫的防治效果增加。药后15 d,各处理的防效均为100%,但各药剂的中高浓度处理均出现不同程度药害,主要表现为叶片边缘发干,叶片卷叶皱缩,严重的叶片和花干枯卷曲(表1)。
4种供试药剂注干施药对蚜虫均有一定的防效,4%噻虫嗪可溶液剂0.05 mL/cm处理在药后 45 d 防效依然可以达到87.56%,8%甲维盐可溶液剂0.1 mL/cm处理在药后45 d的防效为88.67%,9%吡虫啉可溶液剂0.5 mL/cm处理在药后45 d的防效为83.24%,10%烯啶虫胺可溶液剂 0.50 mL/cm 处理在药后45 d的防效为75.67%(表1)。
2.4 不同药剂处理在桃叶片中的传导运输
测定不同时间花、叶片及成熟果实中药剂的残留量,判断不同药剂在桃叶片中的消解动态。由图2可知,所有供试药剂在花、叶片中的残留量均远远低于最大限量,随着药剂用量的增加,药剂在植株体内的残留量和消解时间呈上升趋势。具体分析如下:注射4%噻虫嗪可溶液剂后,随着时间的推移,药剂在叶片中积累,注干后30 d,中低浓度处理叶片中药剂含量达到高峰,而高浓度处理仍在攀升,到45 d达到高峰,注射后60 d,药剂在叶片中的含量均低于检测限(0.01 μg/kg)。噻虫嗪在作物体内的代谢产物是噻虫胺,注射15 d后在叶片中检测到噻虫胺,其消解动态趋势与噻虫嗪相似,仅仅在时间上有所延迟。9%吡虫啉可溶液剂在植株叶片中的累积量在药后30 d达到高峰,45 d之后降到检测限以下。9%甲维盐可溶液剂传导速度较其他药剂快,药后3~30 d以内在植株叶片内均有较高的含量,随着药剂浓度的增加,消解时间延长。注射后15 d,叶片中检测到烯啶虫胺,随着时间的增加叶片中烯啶虫胺的含量逐步积累,在药后30 d达到高峰,45 d后降到检测限以下。各处理的成熟果实中均未检测到药剂残留。
3 结论与讨论
本研究将药剂通过打孔注入到桃树体内,药液随植物蒸腾作用传输到植株顶梢及其叶片,是一种环境友好的施药方式。施药过程中发现,不同药剂剂型注干后,植株的吸收传导速度不同,在体内的持效期也不同。供试药剂剂型中,可溶液剂的吸收传导效果最好。药剂注干后15 d正值落花期,大量叶片开始展叶,供试药剂中高浓度处理均出现不同程度的药害,30 d后药害逐渐恢复,45 d后药害症状消失,但对蚜虫依然有较好的防效。文献资料中注干药剂多用于林木[12-15,22],偶见枣树[10,23]、猕猴桃[24]、梨树[25]等果树,且没有相关药害报道。本研究中注干施药于花前,植株处于敏感期,可在后续防治蚜虫研究中将注干时间提前或减少用量,在防治其他病虫害研究中将注干时间延后。
据文献资料显示,吡虫啉、甲维盐及其混剂作为注干剂在防治方翅网蝽、松褐天牛、松材线虫[26-27]等方面已经广泛应用,但注干施药后的残留分布动态研究尚少。孙薇等以浙江省括苍山的黄山松为研究对象,跟踪测定了甲维盐注干施药后对松材线虫病的防治效果及在松树体内的残留动态分布,发现甲维盐注干施药后黄山松在2年内可以免受松材线虫的侵染,具有显著的防治效果[27],与在马尾松(Pinus massoniana)上的试验效果[28]一致。而本研究注射剂量小,持效期最高可达70多天。且在果实中未检测出药剂残留。
本研究结果为注干药剂在桃树上的综合运用防控提供了依据,也将为药剂在桃树体内的衰退规律及对生态的影响提供研究基础。下一步,将针对更多桃树病虫害开展注干药剂种类、注干适期筛选研究,同时对树体损伤、气候条件等因素对药剂的残留分布动态及防控效果的影响开展研究。
致谢:衷心感谢浙江农林大学陈安良老师对该研究给予的无私帮助!
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