不同霧滴在柑橘樹中的沉積分布及滅殺性研究

屠 俊,丁素明,薛新宇,陳 晨

(農業農村部南京農業機械化研究所,南京 210014)

0 引言

近年來,我國柑橘產業受柑橘黃龍病影響產量大幅減少,許多果園因此毀園,我國作為全球柑橘主產國之一,柑橘產業也因此造成了巨大的經濟損失[2]。雖然柑橘黃龍病無藥可治[3],但可防可控,而柑橘木虱是傳播柑橘黃龍病的唯一自然媒介[4-5],通過滅殺柑橘木虱就可以達到防控柑橘黃龍病的目的。柑橘木虱在江西柑橘產區一年可以繁殖6～7代,木虱多在柑橘樹嫩芽處覓食、產卵,影響葉片生長同時傳播黃龍病病毒。

目前,主要采用無公害綜合防控措施及化學防治措施來防控柑橘木虱[6]。無公害綜合防控措施包括保護并利用天敵及冬季清園滅蟲等[7],化學防治主要包括在田間鋪設管道和采用背負式噴霧器兩種施藥方式。其中,田間鋪設管道需要在田間建設藥池,人工拖拽管道至柑橘樹附近采用手持噴頭進行噴藥;背負式噴霧器需要背著藥桶進行施藥。上述兩種化學防治的施藥方式都是噴淋式的噴灑農藥方式,不僅人工成本高、效率低、浪費農藥和水資源,而且在樹葉、果實上都會有大量農藥殘留,對施藥者本身及環境都造成了嚴重的污染[8]。

為了有效控制柑橘黃龍病的傳播,必須提高在柑橘園中滅殺柑橘木虱的效率,在能夠應對大規模突發性蟲害的同時減少農藥殘留、保護環境[9-10]。

國內外學者在滅殺柑橘木虱的農藥藥劑類型、毒性及柑橘木虱的生物學特性等方面進行研究,但從植保的角度進行柑橘木虱防治的研究寥寥無幾。國內學者袁會珠等通過試驗證明在實際的施藥過程中每個農藥霧滴都有一定的作用范圍[11],所以不采用噴淋式的噴灑農藥的方式也能夠達到理想的防治效果。王沛等通過研究不同植物葉片的表面結構,證明霧滴在具有不同表面結構特性的葉片上的沉積分布也不同[12]。國外學者Timothy等通過研究表明:沉積在靶標上的農藥劑量正好滿足靶標的需求時,農藥的使用效率是最好的[13]。

上述研究均沒有在柑橘樹上進行試驗,由于不同靶標對象的生理特性不同,結合以上研究所得結論在柑橘樹上進行了試驗,并針對柑橘樹的表面結構特性進行霧滴沉積分布試驗和木虱滅殺試驗。試驗采用4種霧滴粒徑的噴頭進行對比分析,尋找沉積分布好且能夠高效滅殺柑橘木虱的霧滴粒徑,從而改變傳統的施藥方式,提高施藥效率,取得防控柑橘黃龍病的最佳防治效果。

1 試驗裝置

1.1 試驗裝置

在江西省贛州市柑橘研究所試驗基地選取樹齡在3～5年且已結有果實的柑橘樹,樹形為自然圓頭形,所選柑橘樹均受柑橘木虱侵害,且在樹冠中的木虱成蟲數量大于50只。選取4棵符合要求的柑橘樹進行試驗,為防止外界木虱影響試驗結果的準確性,同時保證柑橘樹的光照充足,選取40目的防蟲網搭建棚室將柑橘樹包圍。在防蟲網內借助于龍門架采用從上往下噴霧的方式進行施藥,龍門架上兩個噴頭的間距為130cm,噴頭距離樹冠高0.5m,噴頭與龍門架水平橫桿間有15°的夾角。裝置示意圖如圖1所示,實物圖如圖2所示。

圖1 試驗裝置示意圖

圖2 防蟲網

1.2 試驗藥劑

試驗所用藥劑為有效成分21%的噻蟲嗪懸浮劑。

1.3 試驗儀器和軟件

水敏紙(26mm×76mm),塑封袋34cm×44cm,2900ET型氣象站,WT5002N型電子天平,卷尺,1 000mL量筒,DepositScan軟件,佳能掃描儀,MatLab R2018b軟件。

2 沉積分布特性試驗

2.1 試驗方法/步驟

由于各個噴頭的流量不同,試驗時在各個防蟲網內噴施相同濃度的農藥。為保證各個處理的施藥量相同,測定各個噴頭各自的流量后,在控制每棵樹施藥量為250mL的條件下,計算出對應噴霧方式所需的施藥時間,噴霧壓力均為0.4MPa,其余參數如表1所示。試驗在8月份進行,為柑橘膨大期。

表1 試驗參數

選取規格為26mm×76mm的水敏紙作為霧滴沉積載體,試驗采樣點布置如圖3所示。在樹冠上、中、下各布置一層水敏紙,高度分別為1.2、1.0、0.8m。為了在盡可能將果樹冠層結構特征都考慮到的同時采用較少的水敏紙,將采樣點對稱布置,在每層對稱布置A、B、C、D、E等5個點,在每個點處葉片的正、反面同時用回形針固定住2張水敏紙,用于測定正、反面霧滴沉積特性[14],在選定的葉片上邊做標記以保證試驗采樣點統一。每層正反面各5張水敏紙測到的霧滴覆蓋率取平均值,就可以得到該種霧滴粒徑在這一高度處在葉片正反面上霧滴的沉積覆蓋率[15]。布置水敏紙時必須戴手套以防止水敏紙被手上的汗水所污染,在布置完水敏紙后根據表1調整相應施藥參數,在施藥完成2min以后再次戴手套收集水敏紙并在水敏紙背面寫明序號放入塑封袋內。試驗結束后,用掃描儀掃描水敏紙,然后用DepositScan軟件分析掃描得到的圖片,測定每張水敏紙的霧滴覆蓋率[16]。

圖3 采樣點布置示意圖

2.2 氣象條件

施藥當天(2018年8月21日)多云,西南風2.1m/s,最高溫度32.6℃,最低溫度23.3℃,相對濕度為64%。

2.3 沉積分布特性試驗結果與分析

將樹冠內各層A、B、C、D、E等5點測得的數值取平均值,處理結果如表2所示。

表2 果樹冠層內霧滴覆蓋率

由表2中數據直觀分析可知:在2號防蟲網內1.2m高度處,葉片正面的霧滴覆蓋率最大,為50.40%,這是因為2號噴頭相比1號噴頭霧滴粒徑大,飄移小;3、4號噴頭的霧滴粒徑大,在相同流量的情況下霧滴個數少,在柑橘樹葉片上分布不均勻,因此導致葉片正面霧滴覆蓋率降低;在1號防蟲網內1.2m高處,葉片反面的霧滴覆蓋率最大,為0.26%,這是因為1號防蟲網內霧滴粒徑最小,更容易擴散到葉片背面。

葉片正面霧滴覆蓋率如圖4所示。由圖4可以看出:3號防蟲網內在樹冠3個高度的葉片正面霧滴覆蓋率都較高且最接近,甚至在1.0m高度處的覆蓋率略微大于1.2m處,由此可以判斷Lanao-YZS80-03噴頭在柑橘樹樹冠中的穿透性最好。這是因為過于小的霧滴自身質量太小,在離開噴頭后所具有的動能也太小;太大的霧滴雖然動能更大,但由于霧滴大,霧滴個數就會減少,被葉片阻擋的概率會增加,因此3號防蟲網內的穿透性比其他防蟲網內要好。

圖4 葉片正面霧滴覆蓋率

3個高度處的正反霧滴覆蓋率對比如圖5所示。由圖5可知:在0.8、1.0、1.2m高度處,葉片正面霧滴覆蓋率都比葉片反面霧滴覆蓋率大很多。這說明,所選噴霧方式在葉片反面的霧滴附著率都比較差,應該尋找更好的能夠將霧滴附著在葉片背面的噴霧方式。

圖5 3個高度處的正反霧滴覆蓋率對比

3 木虱滅殺試驗

3.1 試驗方法

由于所選試驗樹為3～5年樹齡的柑橘樹,冠層較小,所以不采用傳統的五點取樣法來統計蟲口數量[17],而是統計整個樹冠全部的蟲口數量。統計木虱數量時以成蟲數量為準,在施藥前需統計蟲口基數,保證4個防蟲網內的木虱數量在50只以上且在同一數量級。施藥參數如表1所示。

蟲口減退率計算公式為

3.2 試驗結果分析

在施藥后1、3、7天進行蟲口數量統計,結果如表3所示。

表3 蟲口數量統計表

由表3中數據直觀分析得出:在施藥1天后,2號防蟲網內蟲口減退率最高,達到80%,而且2號防蟲網內的蟲口減退率在3天和7天時仍是4個防蟲網中減退率最高的,滅殺效果最好。結合沉積分布試驗所得結論,由于在2號防蟲網內葉片正面覆蓋率最高,同時2號防蟲網內的木虱滅殺性最好,說明霧滴覆蓋率是影響木虱滅殺性的主要因素,應選擇霧滴覆蓋率好的施藥方式進行施藥。

蟲口減退率如圖6所示。由圖6可以看出:4個防蟲網內的蟲口減退率都逐漸降低。這是因為防蟲網內的木虱若蟲沒有全部被殺死,在施藥后有部分若蟲成長為成蟲,導致蟲口減退率下降。4個防蟲網內均有這個現象,結合上文的沉積試驗不難發現:4種噴頭在葉片反面的霧滴覆蓋率都特別低,藏在葉片背面的木虱成蟲及若蟲沒能被殺死,導致在施藥后防蟲網內木虱數量出現持續上升的趨勢。

圖6 蟲口減退率

4 結論

1)2號防蟲網內的葉片正面覆蓋率最好,在1.2m高度處的葉片正面霧滴覆蓋率為50.40%,說明霧滴太小飄移較為嚴重,對霧滴沉積影響較大,霧滴太大也會因為霧滴個數減少影響沉積分布均勻性。

2)3號防蟲網內的霧滴穿透性最好,在樹冠內3個高度處的霧滴覆蓋率都接近40%。這說明,霧滴粒徑對應噴霧穿透性影響較大。因為小霧滴自身質量太小,在離開噴頭后所具有的動能小,霧滴飄移嚴重;大霧滴個數少,大部分被葉片所阻擋,難以進入冠層內部。

3)綜合考慮霧滴覆蓋率與木虱滅殺效率,2號防蟲網內霧滴覆蓋率最高,同時對木虱的滅殺效果也最好,在施藥1d后的蟲口減退率達到80%。這說明,霧滴覆蓋率是影響木虱滅殺性的主要因素。

4)所選4種噴頭在葉片反面的霧滴覆蓋率都小于0.3%,其中有1個霧滴覆蓋率小于0.1%。這種霧滴覆蓋率無法殺死藏在葉片背面的木虱成蟲及若蟲,造成了在施藥3天后防蟲網內木虱數量上升的現象。想要更加高效地滅殺木虱,只改變霧滴粒徑是不行的,還需要尋找葉片反面附著率高的噴霧方式。