王冰潔,潘 波,姜 蕾,林 勇
(中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所,農業農村部熱帶作物病蟲害綜合治理重點實驗室,???571101)
隨著我國農業現代化加速發展,植保無人飛機的應用越來越廣泛[1]。據全國農業技術推廣服務中心統計,2021年我國植保無人飛機的保有量突破16萬架,作業面積已經突破0.93億hm2次[2]。植保無人飛機已經廣泛用于水稻、小麥、玉米、甘蔗、果樹、茶樹等農業生產中的病蟲害防治,其中在大田作物上的應用最為廣泛[3-8]。但是目前我國大多使用常規藥劑用于植保無人飛機施藥,蒸發快和飄移風險大,容易發生藥害[9]。我國航空植保藥劑的研發還在起步階段,缺乏飛防專用藥劑是我國航空植保的瓶頸,飛防用農藥制劑的開發與應用成為新挑戰。
日本是植保無人飛機飛防最成熟的國家,從20世紀90年代起,日本在大田作物、果樹和蔬菜的病蟲害防治上開始應用植保無人直升機[10]。日本不僅在植保無人飛機作業安全方面積累了大量經驗,而且航空植保藥劑研發和應用水平也居世界前列,截至2021年3月,日本登記的航空植保藥劑(包括不同農藥、相同農藥的不同劑型和含量、復配藥劑)有293種[11-12]。日本航空植保藥劑主要是在已登記常規藥劑中篩選并加工出適合航空植保作業的藥劑,可以節約研發成本,對我國航空植保藥劑選擇、研發與應用,具有十分重要的參考借鑒價值。日本植保無人飛機在水稻上的應用最為廣泛,占植保無人飛機使用面積的87%[13],其80%左右航空植保藥劑都是登記在水稻上[11]。
水稻是世界上重要的糧食作物之一,稻瘟病是一種水稻生產上危害嚴重的真菌性病害,在水稻整個生長周期內均可發生,是制約水稻產量和品質的重要因素之一[14]??刂频疚敛〉陌l生對糧食生產安全至關重要。因此,本文以水稻稻瘟病為對象,綜述了日本防治稻瘟病的藥劑、劑型及其在我國的登記情況,并通過對照我國已經發表關于植保無人飛機防治稻瘟病的研究,明確我國已登記的與日本同種類農藥制劑,哪些可以直接或補充試驗擴增為飛防藥劑,對進一步拓寬國內在飛防上應用藥劑的種類,減少開發成本和降低飛防藥劑使用風險具有重要的指導意義。
日本航空植保藥劑研發和應用水平居世界前列,據日本農林水產航空協會《產業用無人航空飛機農藥使用手冊》顯示[11],日本登記用于防治水稻稻瘟病的飛防藥劑單劑有10種(表1),主要有稻瘟靈、春雷霉素、三環唑、咯喹酮、四氯苯酞、噻菌靈、醚菌酯、苯氧菌胺、替布氟喹、甲基硫菌靈;劑型主要是懸浮劑、粒劑、液劑和乳劑。登記的飛防藥劑均可用于常規施藥,植保無人飛機施用量大多為稀釋8倍使用。

表1 日本登記用于防治水稻稻瘟病的農藥單劑
日本登記用于防治水稻稻瘟病的飛防混合藥劑有10種(表2),主要有春雷霉素·三環唑、三環唑·嘧菌腙、嘧菌腙·四氯苯酞、春雷霉素·井岡霉素、春雷霉素·三環唑·井岡霉素、三環唑·井岡霉素、井岡霉素·嘧菌腙·四氯苯酞、四氯苯酞·氟酰胺、四氯苯酞·戊菌隆、三環唑·井岡霉素·嘧菌腙,其中除了春雷霉素·井岡霉素劑型是液劑,其他農藥劑型均為懸浮劑。登記的藥劑全部可用于常規施藥,植保無人飛機施用量大多為稀釋8倍使用。

表2 日本登記用于防治水稻稻瘟病的復配制劑
據中國農藥信息網,目前我國用于防治水稻稻瘟病的飛防藥劑還未有登記。我國登記用于防治水稻稻瘟病的常規化學農藥單劑共有21種,其中與日本相同成分的藥劑有三環唑、稻瘟靈、春雷霉素、甲基硫菌靈和醚菌酯(表3),但劑型種類有些許不同,相較于日本,我國農藥劑型種類和含量更多樣,日本登記制劑大多只有1種或2種劑型,我國登記藥劑劑型多為3~4種,而日本登記的噻菌靈在我國主要登記在果樹上用于防治青霉?。≒enicillium italicum)、冠腐病等,咯喹酮、四氯苯酞、苯氧菌胺和替布氟喹在我國均未登記。

表3 日本登記用于防治水稻稻瘟病的農藥單劑在我國的登記情況
我國登記用于防治水稻稻瘟病的常規化學農藥復合制劑有109種,其中與日本相同成分的藥劑有3種,分別為春雷·三環唑、井岡·三環唑和春雷·井岡,劑型為可濕性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑等(表4),而三環唑·嘧菌腙、嘧菌腙·四氯苯酞、春雷霉素·三環唑·井岡霉素、三環唑·井岡霉素、井岡霉素·嘧菌腙·四氯苯酞、四氯苯酞·氟酰胺和四氯苯酞·戊菌隆在我國沒有登記。

表4 日本登記用于防治水稻稻瘟病的混劑在我國的登記情況
近年來,我國應用植保無人飛機防治水稻稻瘟病有不少相關報道。張海艷等[15]于2019年發現善思納米農藥(主要成分包括辛菌胺、氨基寡糖素和呋蟲胺)對水稻稻瘟病的防效在80%左右;翟宏偉[16]研究發現生物藥劑枯草芽孢桿菌、吡唑醚菌酯、肟菌·戊唑醇和嘧菌酯4種農藥對水稻穗頸瘟的防效均在76%以上;王慶勝等[17-18]研究確定了9%吡唑醚菌酯微囊懸浮劑對水稻葉瘟病防治的最佳施藥量,在最佳施藥量時的防效為70%以上,而2%春雷霉素水劑和40%嘧菌·戊唑醇懸浮劑混合使用對水稻穗頸瘟的防效為90%以上,林麗等[19]研究表明75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑和30%肟菌·戊唑醇懸浮劑的防效為85%以上,250 g/L嘧菌酯懸浮劑+32%氟環·嘧菌酯懸浮劑的防效只有20%左右,但有研究表明250 g/L嘧菌酯懸浮劑對水稻穗頸瘟的防效為80%左右[16,18]。
三環唑是目前使用最廣泛、效果最穩定的藥劑之一,75%三環唑可濕性粉劑對稻瘟病的防治效果在60%~95%之間[20-26]。40%稻瘟靈乳油對稻瘟病7~14 d的防效為15%~27%[21],但另有研究發現40%稻瘟靈乳油對稻瘟病的防效為81.56%~87.89%[24,27],30%稻瘟靈乳油對稻瘟病的防效為70%左右[28]。春雷霉素對水稻稻瘟病的防效不太穩定,2%春雷霉素可溶液劑對水稻稻瘟病14 d的防效60%左右[21],20%春雷霉素水劑對水稻稻瘟病的防效為70%左右[22],4%春雷霉素水劑防效為33.3%~62.4%[23,25],6%春雷霉素水劑防效較差,為17.44%~57.42%[26-27]。500 g/L甲基硫菌靈懸浮劑對水稻稻瘟病14 d的防效60%左右[21]。22%春雷·三環唑懸浮劑對水稻稻瘟病的防效為88%以上[23]。近幾年,醚菌酯對水稻稻瘟病防效文獻較少,多用吡唑醚菌酯防治水稻稻瘟病。
日本航空植保藥劑主要是在已登記常規藥劑中篩選并加工出適合航空植保作業的藥劑,因而具有兩大優點:第一,如果某種藥劑是航空植保用藥劑,也可以作為常規藥劑使用,只是作為航空藥劑應用時,在適用作物和防治病蟲害種類等作用對象和靶標對象往往少于作為常規場景使用時;第二,由于在藥劑配方設計和加工時考慮到了飛防作業環境,所以在使用時一般不需要再添加飛防助劑,若需要稀釋,用水即可。
航空植保施藥對農藥劑型和制劑性能有嚴格的要求,農藥劑型選擇不當,可能會造成噴頭堵塞。日本登記的航空植保藥劑多為懸浮劑和液劑,據我國現有植保無人飛機施藥文獻報道大多也是使用懸浮劑、水劑和可溶液劑等。航空植保施藥噴霧霧滴飄移風險大,需篩選強沉降性、耐揮發性、抗飄移性的農藥劑型,或在常規藥劑中添加飛防助劑以促沉降、抗蒸發飄移。
根據日本防治稻瘟病藥劑種類、劑型的選擇和我國防治水稻稻瘟病的文獻報道,篩選出適宜我國登記用于航空植保藥劑為30%稻瘟靈水乳劑,2%春雷霉素可溶液劑,2%和4%的春雷霉素水劑,20%、40%三環唑懸浮劑,500 g/L甲基硫菌靈懸浮劑和22%春雷·三環唑懸浮劑,20%井岡·三環唑懸浮劑,7%春雷·井岡水劑等。
在我國農藥登記時,可根據航空植保施藥對農藥劑型的要求,借鑒日本的方法,采用增加施藥方法的登記方式,即篩選已登記的常規藥劑添加飛防助劑,增加無人飛機低容量的噴霧方式,檢測霧滴沉積分布,并標記施藥量、施液量、作業高度、作業速度等相關數據。
我國航空植保發展迅猛,對無人飛機飛防用農藥制劑的開發與應用提出新挑戰。目前,我國登記的農藥制劑還沒有標識是否適合航空植保作業、農藥制劑使用方法及其靶標對象。從我國登記的常規農藥制劑中篩選航空藥劑時,選擇參考與日本登記相同種類的航空植保農藥制劑,可以減少開發成本和降低使用風險。明確哪些農藥有效成分及劑型適合航空植保作業或改良加工可以成為飛防藥劑;我們需要明確哪些作物的哪些種類的病、蟲、草害可以適用飛防作業;明確我國已登記且與日本同種類農藥制劑,哪些可以直接或補充試驗擴增為飛防藥劑。同時,通過自主創新,可進一步拓寬國內在飛防上應用藥劑的種類和登記使用作物對象。日本航空植保藥劑的應用對我國航空植保藥劑選擇、研發與應用具有十分重要的參考借鑒價值。