田曉曦,趙斌榮,柴軍發,景亮亮,張紅艷,洪 波,賈彥霞
(寧夏大學 農學院,寧夏 銀川 750021)
農藥具有防治農田病蟲草害的作用,但農藥導致的食品安全和環境問題已經引起世界范圍內的關注[1-2]。目前,如何在確保農藥使用效果的同時減少農藥用量,減輕農藥對環境的污染,降低農藥在農產品中的殘留量已成為農藥應用技術研究中的熱點[3]。農藥藥液在噴霧過程中要經過霧化、飛行、撞擊和反彈等過程,農藥霧滴飄移、蒸發和流失等現象不可避免[4]。此外,當藥液到達靶標表面時,由于藥液的理化性質不同或受到靶標本身特性的影響,藥液會以液珠的形式滾落;而有時即使藥液進入靶標體內也會因為一系列代謝問題或受到靶標體內某些物質的阻隔等,以致大量藥液不能達到預定靶標位點[5]。因此,如何提高農藥利用率、提高農藥對靶標的沉積量,從而降低農藥使用量成為亟待解決的問題。目前提高農藥利用率的途徑很多,除通過改善施藥器具和施藥方式方法來盡可能降低農藥漂移外[6-7],添加噴霧助劑也能有效提高農藥利用率[8]。噴霧助劑是在農藥噴灑前直接添加在藥桶或藥箱中,均勻混合后能改善藥液理化性質的助劑,又稱桶混助劑,主要包括表面活性劑、有機硅類、植物油和礦物油4大類[9]。農藥助劑本身一般無生物活性,但可以通過降低藥液接觸角和表面張力、提高藥液潤濕性和展布力,來提高藥液在靶標表面的沉積量與黏附性、促進藥劑吸收與傳導[10-12],起到改善農藥有效成分生物活性、降低農藥使用量、減少對環境的危害、提高經濟效益等作用。噴霧助劑通過提高農藥利用率,降低農藥使用量,已廣泛應用于病原菌[13-14]、害蟲[15-16]、雜草[17-18]等有害生物的防控及治理。
小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)是目前世界上發生最為嚴重的十字花科蔬菜害蟲,當前仍以化學防治為主[19],但由于缺乏針對性的用藥指導,在田間管理中存在農藥濫用的情況,從而造成了農藥對非靶標生物產生毒害、農藥殘留超標以及小菜蛾抗藥性增強等一系列問題[20]。本研究選用的10%溴氰蟲酰胺(OD)和10.5%三氟甲吡醚(EC)均對小菜蛾幼蟲具有較好防治效果,在此基礎上選用3種助劑分別與上述2種供試殺蟲劑混配進行室內毒力測定,評價不同助劑對各供試藥劑的增效作用,同時通過田間試驗進一步驗證其實際應用效果,以期為推進農藥減量增效工作提供參考。
小菜蛾(P.xylostellaL.)采自銀川市賀蘭縣洪廣鎮西蘭花種植區,室內飼養F1代后,選取大小一致的3齡幼蟲作為供試蟲源。
10%溴氰蟲酰胺(OD),美國杜邦;10.5%三氟甲吡醚(EC),日本住友。增效劑:納米控失劑SC108(改性海洋礦物),青島禾輝;強力源(表面活性劑類,32%聚乙二醇羥基醚+18%異構八醇),一帆生物科技;激健(植物油類,有效成分63%),成都激健生物科技。室內毒力測定及田間藥效試驗對照(CK)為清水對照。
試驗地設在銀川市賀蘭縣王田八隊西蘭花種植基地。西蘭花品種為“耐寒優秀”,于2020年6月定植,雙行高壟栽培,行間距為(1.0±0.2)m,株距0.3 m,灌溉模式為滴灌。試驗地地勢平坦,管理水平較高。
1.4.1 增效作用測定方法 采用改良的浸漬法測定毒力。在預試驗的基礎上,首先將各助劑配制成質量濃度為1 000 mg/L的稀釋液,然后用助劑稀釋液將10%溴氰蟲酰胺(OD)等比稀釋成有效成分為60.00、30.00、15.00、7.50、3.75 mg/L 5個質量濃度梯度,將10.5%三氟甲吡醚(EC)等比稀釋成有效成分為105.000 0、52.500 0、26.250 0、13.125 0、6.5625 mg/L 5個質量濃度備用。將新鮮的西蘭花葉片去除主脈后,用打孔器打成直徑10 mm的圓片,將其浸入系列濃度梯度的藥液中30 s,取出晾干后放入24孔板內。以助劑稀釋液為對照。將田間采集的小菜蛾在室內飼養至F1代,選取大小一致的3齡幼蟲接入放置好葉片的24孔板內,每處理30頭,重復3次,共計90頭,處理后將24孔板上蓋好消毒衛生紙并扣好蓋板,放入人工氣候箱中,設溫度(25±0.5)℃,L/D=16 h/8 h,相對濕度60%。48 h后檢查各處理死亡蟲數,計算死亡率及LC50值,按照以下公式[4]計算增效比:

式中:Sv為室內毒力增效比;A為不加助劑藥液的LC50;B為添加助劑藥液的LC50。
1.4.2 小菜蛾田間藥效試驗 試驗選用10.5%三氟甲吡醚(EC)、10%溴氰蟲酰胺(OD)2種供試藥劑設置A、B 2個處理系列,每個系列設藥劑單劑高劑量、常規劑量及常規劑量減量20%、30%、40%并分別添加3種噴霧助劑等處理,各噴霧助劑均以1 000 mg/L質量濃度添加,以清水為空白對照,共23個處理,所有藥劑劑量均以有效成分計。具體設置如表1所示。每個處理設3次重復,每小區面積為66.7 m2,小區隨機區組排列。使用山東衛士WS-18D型電動背負式噴霧器進行葉面噴霧,為防止藥液漂移,每處理間隔行施藥,供試藥劑采用二次稀釋法,施藥量為750 L/hm2。

表1 試驗處理設置
參考《田間藥效試驗準則》[21]的調查方法并稍作調整。每小區隨機調查5個取樣點,每個取樣點調查相鄰3株西蘭花,實施定點定株調查。分別記錄施藥前和施藥后1、3、5、7、10、14 d每株西蘭花上的小菜蛾幼蟲數量,同時觀察各處理西蘭花的生長情況,記錄是否有藥害發生及藥害發生程度,藥害程度按《NY/T1965.1—2010農藥對作物安全性評價準則》[22]記錄。
1.4.3 數據統計分析 試驗數據采用DPS軟件進行統計分析;毒力測定計算毒力回歸方程斜率、致死中濃度、卡方值以及95%置信區間;田間藥效試驗根據調查結果計算蟲口減退率及防效,并采用Duncan氏新復極差法(DMRT)對結果進行差異顯著性檢驗。防效公式如下:
蟲口減退率(%)=[(施藥前活蟲數-施藥后活蟲數)/施藥前活蟲數]×100,
校正防效(%)=[(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)/(1-對照區蟲口減退率)]×100。
添加1 000 mg/L不同助劑后,2種供試藥劑對西蘭花小菜蛾3齡幼蟲的室內毒力均有一定程度提高(表2),但對溴氰蟲酰胺藥液的增效作用更加明顯,增效比為20.40%~36.08%。對三氟甲吡醚和溴氰蟲酰胺藥液增效作用最大的助劑均為強力源,增效比分別為35.87%和36.08%。3種助劑的增效作用由高到低依次為強力源、納米控失劑SC108、激健。

表2 3種噴霧助劑與2種殺蟲劑復配對防治小菜蛾增效作用的測定結果(48 h)
2.2.1 噴霧助劑對10.5%三氟甲吡醚(EC)藥效的影響試驗結果(表3)表明,三氟甲吡醚與不同助劑復配均有不同程度的增效作用。藥后1 d,以A5處理增效作用最佳,防效達到89.52%,且與其他各處理差異顯著;其次為A6、A2、A7、A3、A4和A8處理,防效為80.24%~86.91%,高于三氟甲吡醚常規劑量處理A0,但低于三氟甲吡醚高劑量處理A1,且差異顯著,增效作用明顯,A4與A8差異不顯著。藥后3 d,各處理防效均達到最高防效,說明速效性良好,其中處理A5防效為96.92%,顯著高于其他處理;處理A6防效為93.62%,顯著高于常規劑量處理A0,顯著低于常規劑量處理A1;處理A2防效為89.52%,略高于常規劑量處理A0,但差異不顯著;處理A7防效為90.00%,略高于常規劑量處理A0,處理A8防效為89.13%,略低于常規劑量處理A0,但差異不顯著。藥后5 d,仍以處理A5增效作用最佳,防效為91.30%,顯著高于其他各處理;處理A6和A2防效分別為88.19%和87.95%,均顯著高于常規劑量處理A0,顯著低于高劑量處理A1,且兩處理間差異顯著;處理A7防效為86.08%,與常規劑量處理A0差異不明顯,增效作用明顯。藥后7 d,各處理防效均明顯下降,處理A5、A2和A6增效作用最佳,防效分別為89.38%、86.62%和86.60%;處理A5防效顯著高于其他處理,處理A6和A2間防效差異不明顯,但其防效顯著高于其他處理。藥后14 d,處理A5防效為74.79%,顯著高于其他處理,增效作用最佳;處理A6、A2和A8防效分別為61.33%、54.59%和45.81%,高于常規劑量處理A0低于高劑量處理A1,且差異顯著,增效作用明顯;處理A7和A3防效分別為42.28%和38.65%,與常規劑量A0差異不明顯,但兩處理間差異顯著,增效作用良好。

表3 不同助劑與10.5%三氟甲吡醚(EC)復配對西蘭花小菜蛾的田間防效
總體分析,11個處理中的4個減量復配組合,三氟甲吡醚減量20%+納米控失劑SC108、三氟甲吡醚減量20%+強力源、三氟甲吡醚減量30%+強力源和三氟甲吡醚減量40%+強力源,1~14 d防效較三氟甲吡醚常規劑量處理可分別提高0.03%~13.82%、7.40%~34.02%、4.10%~20.56%、0.48%~5.57%,增效作用顯著。
2.2.2 噴霧助劑對10%溴氰蟲酰胺(OD)藥效的影響試驗結果(表4)表明,溴氰蟲酰胺與不同助劑復配均有不同程度增效作用。藥后1 d,以B5處理增效作用最佳,防效達到86.28%,顯著高于其他各處理;其次為處理B2、B3、B6和B8,防效為81.11%~84.14%,均高于常規劑量處理B0,低于高劑量處理B1,除處理B3與B6間差異不顯著外,其他處理差異顯著,增效作用明顯;處理B4防效為78.29%,略低于常規劑量B0,但差異不顯著,增效作用良好。藥后3 d,各處理防效均達到最高,說明速效性良好,其中處理B5和B2防效分別為93.58%和90.44%,顯著高于其他處理;處理B6、B3、B4、B7和B8防效為86.24%~88.29%,顯著高于常規劑量處理B0,低于高劑量處理B1,處理B6防效顯著高于其他處理,處理B4與B3、B7和B8無顯著性差異,處理B3防效顯著高于B7和B8。藥后5 d,以處理B5和處理B2增效作用最佳,防效分別為85.66%和83.53%,顯著高于高劑量處理B1,且兩處理間差異顯著;處理B6防效略高于高劑量處理B1,兩處理間差異不顯著,增效作用明顯;處理B7、B3、B9、B10和B4防效為75.99%~80.53%,顯著高于常規劑量處理B0,顯著低于高劑量處理B1,除B7與B3兩處理間差異不顯著,與其他處理差異顯著,增效作用良好。藥后7 d,各處理防效均明顯下降,處理B5、B6和B2增效作用最佳,防效分別為84.89%、80.03%和79.39%,顯著高于高劑量處理B1,且處理間差異顯著;處理B8、B7、B3、B9和B4防效為69.66%~74.90%,顯著高于常規劑量處理B0,顯著低于高劑量處理B1,處理B8與B7間差異不顯著,與其他處理差異顯著,增效作用明顯。藥后14 d,處理B5、B2、B6和B3增效作用最佳,防效為46.10%~58.74%,顯著高于高劑量處理B1,且處理間差異顯著;處理B7、B4和B8防效分別為40.72%、37.77%和32.40%,顯著高于常規劑量處理B0,顯著低于高劑量處理B1,且處理間差異顯著,增效作用明顯。

表4 不同助劑與10%溴氰蟲酰胺OD復配對西蘭花小菜蛾的田間防效

續表
總體分析,11個處理中的5個減量復配組合,溴氰蟲酰胺減量20%+納米控失劑SC108、溴氰蟲酰胺減量30%+納米控失劑SC108、溴氰蟲酰胺減量20%+強力源、溴氰蟲酰胺減量30%+強力源和溴氰蟲酰胺減量20%+激健,1~14 d防效較溴氰蟲酰胺常規劑量處理可分別提高5.46%~34.11%、3.77%~24.76%、7.60%~37.40%、3.32%~19.38%、2.43%~11.06%,增效作用顯著。

續表
施藥后1、3、5、7、10、14 d供試藥劑各劑量處理對西蘭花花球、葉等均無任何藥害現象。
三氟甲吡醚是日本住友化學株式會社研發的新型專一性殺蟲劑,其具有獨特的化學結構和殺蟲機理,主要用于防治鱗翅目和纓翅目害蟲[23]。溴氰蟲酰胺是當前大田蟲害防治中常用的魚尼丁受體抑制劑類廣譜性殺蟲劑,可用于鱗翅目、雙翅目、同翅目和鞘翅目等害蟲防治[24]。筆者通過室內毒力測定和田間藥效試驗發現,上述2種殺蟲劑對西蘭花上的小菜蛾均有很好的殺滅效果。而在農藥噴灑液中添加合適的助劑可改變藥液的部分理化性質,包括但不限于降低藥液表面張力、提高藥液在植株表面的持留量、增強藥液對靶標物的沉積性、加強藥液對植株的滲透性等一系列特性進而達到對藥液的增效作用[25-27],目前助劑已廣泛用于農業生產中的有害生物防治。
因此,本研究選取了3種不同類型的助劑分別與三氟甲吡醚和溴氰蟲酰胺復配,結果表明,3種助劑均能對2種殺蟲劑產生較好的增效作用。田間試驗結果進一步表明,所選用的3種助劑對2種殺蟲劑均能起到減量增效作用。三氟甲吡醚分別與納米控失劑SC108、強力源、激健混用,以三氟甲吡醚減量20%混用強力源增效作用最好,1~14 d防效達74.79%~96.92%,與常規用量差異顯著,防效可以提高7.40%~34.02%;溴氰蟲酰胺分別與納米控失劑SC108、強力源、激健混用,以溴氰蟲酰胺減量20%混用強力源和溴氰蟲酰胺減量20%%混用納米控失劑SC108增效作用最好,1~14 d防效達51.77%~93.58%和55.45%~90.44%,與常規用量差異顯著,防效可以提高7.60%~37.40%和5.46%~34.11%。上述混配組合可使農藥使用量減少20%~40%。同時田間試驗結果也顯示,助劑納米控失劑SC108和強力源對于溴氰蟲酰胺的增效作用比三氟甲吡醚的增效作用更好。助劑強力源可使三氟甲吡醚和溴氰蟲酰胺減量40%以上;助劑納米控失劑SC108可使三氟甲吡醚減量30%,可使溴氰蟲酰胺減量30%~40%。
噴霧助劑強力源為表面活性劑類增效劑,其有效成分為聚乙二醇羥基醚和異構八醇的混合物。景亮亮等[28]對強力源等6種噴霧助劑對3種農藥的表面張力與接觸角的影響進行了研究。噴霧助劑納米控失劑SC108為緩釋助劑類增效劑,其有效成分為改性海洋礦物。王春陽[29]研究了納米控失劑SC108對農藥在番茄葉片上沉積率的影響。噴霧助劑激健為植物油類增效劑,其有效成分為植物油復合物。應用激健對防治病蟲草害農藥的增效作用報道較多[30-32]。本研究所選用的3種不同增效劑對2種殺蟲劑均有很好的增效作用,在防治小菜蛾的過程中可以起到很好的減量增效作用,在增強藥效的同時降低了農藥使用量,符合農藥用量零增長的國家戰略。助劑強力源、納米控失劑SC108、激健分別屬于不同種類的增效劑,其增效機理有待進一步探究。