噴霧參數和助劑對自走式噴桿噴霧機作業藥液附著率與玉米螟防效的影響

孫祥龍， 張玉聚， 馬毅輝， 蔣水萍， 蘇旺蒼

(河南省農業科學院 植物保護研究所， 河南 鄭州 450002)

0 引言

【研究意義】玉米螟〔Pyraustanubilalis(Hubern)〕是玉米田主要的害蟲之一，通過取食葉肉、鉆蛀果穗、莖稈等危害玉米，造成籽粒缺損、霉爛，同時還傳播輪枝鐮孢菌〔Fusariumverticillioides(串珠鐮孢F.moniliformeSheld)〕，引起鐮孢穗腐病，對玉米產量、品質甚至對整個玉米產業發展也造成極大影響[1-4]。因此，做好玉米螟的防治是保障玉米高產、穩產的重要技術措施。農業上主要依靠化學農藥對玉米螟進行防控，常用的有吡蟲啉、噻蟲嗪、氟蟲氰、阿維菌素、苦參堿、毒死蜱等[5]，其中阿維菌素作為高效、安全的低毒農藥，其防效高，且持效性強，是玉米螟防治的理想選擇[6]。由于長期大量使用化學藥劑，玉米螟抗藥性增強。因此，尋找抵抗玉米螟危害的有效方法對保證玉米產質量具有重要的意義。【前人研究進展】添加噴霧助劑是提高農藥防效的有效途徑，助劑可改善霧滴物理性質、霧滴表面張力、粒徑分布和增加霧滴在葉片的沉積量，提高農藥利用率[7-8]。張瑞瑞等[9]研究發現，添加助劑激健可使霧滴體積中徑增加20.43%，粒徑分布相對跨度減小1.74%。有研究表明，噴霧助劑與殺蟲劑混配使用，能提高殺蟲效果，降低用藥成本，減緩農藥抗性，而不污染環境，對人畜安全[10]。玉米田殺蟲劑專用助劑科豐是由河南省農業科學院植物保護研究所研制的一種新型農藥助劑，能改善生物體表蠟質層的理化性質，增加蠟質的流動性和促進部分蠟質層的溶解，從而調節農藥有效成分在霧滴和角質層的分配，有效促進農藥的吸收利用，大大提升農藥的應用效果。農藥的防效除與農藥、助劑相關外，施藥器械也至關重要，藥劑濃度、噴藥均勻性、霧滴細度、沉積分布、霧滴覆蓋率等均與防效關系密切[11-13]。自走式噴桿噴霧機作為一種新興的植保器械，近年來越來越受到重視和推廣，相比較于傳統施藥器械而言，具有作業效率高、噴灑質量佳、噴液量分布均勻、作業率高和安全性高等優點，是植保作業中的重要工具[14]。【研究切入點】在實際應用中，自走式噴桿噴霧機也存在一些問題，如受栽培對象、噴霧壓力、藥液濃度等因素的影響導致噴霧效果不佳[14-16]。噴頭的選擇是保證噴霧質量的重要因素，因為藥液的噴量、霧滴的大小、密度和在作物上的分布很大程度上取決于噴頭，而噴頭類型、噴霧壓力以及噴霧用水量會直接影響噴頭的霧化性能[17]。有研究指出，霧滴粒徑是衡量噴霧藥液霧化程度和霧化質量的重要指標，農藥霧滴粒徑、霧滴密度等因素對農藥沉積利用率及防治效果有較大的影響[18-21]。噴霧機不恰當的噴霧壓力、噴桿高度易引起霧滴的飄移浪費，降低農藥的有效利用率，且威脅到生態環境和人畜安全[22]。因此，研究自走式噴桿噴霧機施藥技術使其藥效發揮最大化變得尤為重要，而目前，關于提高自走式噴霧機施藥效果多為噴霧壓力及用水量等物理方面比較單一的研究，鮮見結合新型噴霧助劑使用以提高自走式噴霧機防效的研究。【擬解決的關鍵問題】以自走式噴桿噴霧機為研究對象，在5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑中加入玉米田殺蟲劑專用助劑科豐，測定施藥過程中不同施藥因素對玉米葉片藥液附著率和對玉米螟防效的影響，以期為噴霧助劑在自走式噴桿噴霧機上的應用及自走式噴桿噴霧機防治玉米螟提供最優的噴霧用水量和噴霧壓力，為玉米害蟲的高效防治提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 玉米 品種裕豐303，由北京聯創種業股份有限公司提供。

1.1.2 藥劑 5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑，黑龍江省佳木斯興宇生物技術開發有限公司生產；玉米田殺蟲劑專用助劑科豐，河南省農業科學院植物保護研究所研制。

1.1.3 器械 3WP-150型自走式噴桿噴霧機，工作壓力0.2～0.5 MPa(鄭州蘭博爾農業科技有限公司生產)；噴頭類型為美國斯普瑞噴霧系統公司生產的XR11002(流量：0.76 L/min)。

1.2 試驗設計

試驗于2020年在河南省南陽市鄧州腰店鄉選擇玉米大喇叭口期，玉米螟發生量較大、田間分布均勻的玉米田開展。試驗采用隨機區組設計，共設14個處理(表1)，包括13個施藥因素處理(T1～T13)和1個空白對照(CK,T14)，每處理4次重復，共56個小區，小區面積200 m2。3WP-300D型自走式噴桿噴霧機噴頭距玉米上部葉片60～70 cm，噴桿長10 m、行走距離為50 m。

表1 不同處理的各因素水平

1.3 指標測定

1.3.1 藥液附著率 施藥參照《農藥噴霧機(器)田間操作規程及噴灑質量評定》(GB/T 17997—2008)進行。施藥后，每個施藥小區分別選擇5株玉米的上、中和下部葉各5片，按《噴桿噴霧機 技術條件》(GB/T 24677.1—2009)的方法測定藥液附著率。

在藥液噴灑后未干燥前迅速觀察取樣點，記錄藥液附著分級情況：0級，無藥液附著；1級，藥液附著面積為觀察面積的1/4以下(如是觀察葉片，則為1/4的葉面積有藥液附著，下同)；2級，藥液附著面積為觀察面積的1/2以下；3級，藥液附著面積為觀察面積的3/4以下；4級，全部附著藥液。

1.3.2 防治效果 小區4點取樣，每個樣點固定5株玉米，掛上標牌，施藥前調查害蟲基數，施藥后3 d、7 d調查藥效。

1.4 數據處理

利用Excel 2010整理數據，用DPS 18.10對數據進行差異顯著性分析(鄧肯氏新復極差法)。

2 結果與分析

2.1 不同處理玉米的藥液附著率

由表2可見，添加玉米田殺蟲劑專用助劑處理的上部葉片葉面附著率為80.25%～100%、中部葉為74.60%～94.20%、下部葉為55.60%～84.25%，均顯著高于不加助劑處理對應部位的葉片。噴霧用水量9 kg/667m2時，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa的3個處理的葉面附著率最高，其上部葉片葉面附著率均在90%以上，中部葉和下部葉分別為86.88%～94.20%和72.30%～84.25%；隨著用水量的增加和減少，葉面附著率逐漸降低，噴霧用水量15 kg/667m2時葉面附著率整體最低。

當噴霧壓力0.3 MPa時，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個處理的上、中、下部葉葉面附著率分別為80.25%～90.70%、74.60%～86.88%和55.60%～72.30%；而噴霧壓力0.5 MPa時，上、中、下部葉葉面附著率分別為87.85%～100.00%、81.75%～94.20%和65.20%～84.25%，均顯著高于同用水量下噴霧壓力0.3 MPa對應部位的葉片。表明，添加噴霧助劑后，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力為0.5 MPa時的葉面附著率最高，其上、中、下3個部位葉面附著率分別達100.00%、94.20%和84.25%，顯著高于其他處理。

由表2還可見，添加玉米田殺蟲劑專用助劑各處理上、中、下部葉片的葉背附著率整體低于葉面，其中，上部葉為62.75%～82.58%、中部葉為46.55%～66.63%、下部葉為34.35%～54.68%，與對應部位不添加噴霧助劑處理相比差異顯著。噴霧用水量9 kg/667m2時，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個處理的上、中、下部葉葉背附著率分別為74.28%～82.58%、59.08%～66.63%和44.30%～54.68%，顯著高于其他噴霧用水量處理；而噴霧用水量15 kg/667m2時，3個處理的葉背附著率整體較低，其上、中和下部葉分別為62.75%～73.25%、46.55%～58.15%和34.35%～45.05%。表明，當噴霧壓力0.5 MPa時，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m2的葉背附著率最高，與噴霧壓力0.3 MPa對應部位葉片差異顯著。說明0.5 MPa處理的藥液附著率整體高于0.4 MPa和0.3 MPa處理。

表2 不同處理玉米的葉面和葉背藥液附著率

葉背藥液附著率整體結果與葉面附著率一致，當添加噴霧助劑，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時葉背附著率最高，上、中、下部位葉背分別為82.58%、66.63%和54.68%。

2.2 不同處理玉米螟的防效

2.2.1 施藥后3 d 從表3看出，添加玉米田殺蟲劑專用助劑處理玉米螟的蟲口減退率和校正防效分別為86.65%～97.25%和87.74%～97.43%，顯著高于不加噴霧助劑處理。當噴霧用水量9 kg/667m2時，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個處理的蟲口減退率分別為93.24%、94.61%和97.25%，校正防效分別達93.73%、95.12%和97.43%；噴霧用水量15 kg/667m2時的校正防效相對最低，總體上各噴霧用水量處理間差異不明顯。

當噴霧壓力0.3 MPa時，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個處理的蟲口減退率分別為86.65%、87.95%、93.24%和89.80%，校正防效分別為87.34%、89.16%、93.73%和90.52%；噴霧壓力0.5 MPa時的蟲口減退率和校正防效均在90%以上，4個處理的蟲口減退率分別達90.29%、93.74%、97.25%和94.58%，防治效果分別達91.02%、94.28%、97.43%和94.98%。

以上表明，加入玉米田殺蟲劑專用助劑，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時，蟲口減退率和校正防效均比其他處理高。

2.2.2 施藥后7 d 添加玉米田殺蟲劑專用助劑處理的蟲口減退率和校正防效分別為87.74%～98.44%和91.83%～98.88%，而不加噴霧助劑處理分別為79.16%和85.89%，兩者相比差異顯著。當噴霧用水量9 kg/667m2時蟲口減退率和校正防效最高，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個處理的蟲口減退率分別為96.41%、97.04%和98.44%，校正防效分別達97.85%、98.08%和98.88%；用水量15 kg/667m2時最低。

當噴霧壓力0.5 MPa時，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個處理的蟲口減退率分別為92.46%、95.30%、98.44%和96.67%，校正防效分別為94.85%、96.94%、98.88%和97.56%；噴霧壓力0.3 MPa時的蟲口減退率和防效相對較低，4個處理的蟲口減退率分別為87.74%、91.77%、96.41%和93.62%，防治效果分別為91.83%、94.47%、97.85%和95.74%。

藥后7 d蟲口減退率和校正防效與藥后3 d趨勢一致，當噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時，蟲口減退率和校正防效最好，分別達98.44%和98.88%。

表3 不同處理藥后3 d、7 d對玉米螟的防效

3 討論

施藥時添加噴霧助劑可以有效降低藥液表面張力，從而達到提高藥液附著率及防效的目的。王明等[23]研究表明，添加助劑可顯著增加農藥在果樹上的沉積量及對蘋果黃蚜的防治效果，達到減藥增效的目的。陳曉等[24]研究表明，植保無人飛機作業中添加不同助劑對棉花植株葉片正反面的霧滴沉積分布影響不同，但均可使棉花冠層上、中、下部葉片正面的霧滴密度顯著提高。本試驗在5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑中添加玉米田殺蟲劑專用助劑科豐，結果顯示，添加玉米田殺蟲劑專用助劑處理比不加助劑處理的葉面、葉背藥液附著率分別提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施藥后7 d的校正防效為91.83%～98.88%，高于不加助劑處理的85.89%，說明添加該玉米田殺蟲劑專用助劑能顯著提高對玉米螟的防效。

祁力鈞等[17,19,22]研究表明，噴霧壓力、噴霧用水量均是影響玉米藥液附著率和玉米螟防效的關鍵因素。與本試驗結果相符。有研究表明，噴霧壓力為0.2 MPa和0.3 MPa時噴霧質量相當，噴霧壓力為0.4 MPa時噴霧質量最佳，而當繼續增加噴霧壓力時，噴霧質量隨之下降[25]，試驗結果顯示，噴霧壓力為0.5 MPa時噴霧效果最佳。原因可能是玉米葉片表面層臨界表面張力在53.1 mN/m，屬于中低界面能表面，理論上藥液相對容易潤濕，但是由于玉米葉表多絨毛結構，對霧滴的沉積附著有一定干擾作用，因此在玉米螟的防治過程中，對噴霧壓力的要求更苛刻。有研究指出，玉米田噴藥時適當降低水量可以提高藥液的濃度、降低藥液的表面張力值；選用細噴頭、高壓力、小水量和噴藥高速度，可以降低霧滴直徑；同時，加入噴霧助劑，能降低表面張力，增加附著和沉積效果，能有效潤濕多絨毛葉面，明顯提高防效[26]。試驗噴霧用水量9 kg/667m2處理相比12 kg/667m2、15 kg/667m2處理，噴霧壓力0.5 MPa處理相比0.3 MPa、0.4 MPa處理，藥液附著率和對玉米螟的防效均最佳，與上述研究結論，玉米葉表多絨毛結構特殊噴霧要求相吻合。研究主要以玉米螟為對象，分析噴霧助劑、噴霧用水量和壓力3個施藥因素對玉米螟防效的影響，未涉及其他害蟲和作物種類，有待下一步該方面的研究，以進一步提高自走式噴桿噴霧機的噴霧效果。

4 結論

自走式噴桿噴霧機作業過程中添加玉米田殺蟲劑專用助劑能有效提高噴霧效果，相比不加助劑處理的葉面、葉背藥液附著率分別提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施藥后7 d防效在90%以上，較不加助劑處理提高5.94%～12.99%。在此基礎上，選擇適當的噴霧壓力和用水量能進一步提升對玉米螟的防效。當噴霧用水量為9 kg/667m2、噴霧壓力為0.5 MPa時，玉米上部葉面藥液附著率高達100.00%，葉背附著率達82.58%；藥后3 d和7 d對玉米螟的防效分別達97.43%和98.88%，防治效果明顯優于其他處理。