吡蟲啉霧滴沉積特性對煙蚜防治效果的影響

陳海濤，靳瑞瑞，陳國康*

1. 中國煙草總公司重慶市公司煙葉分公司，重慶市江北區五江路20 號 400023

2. 西南大學植物保護學院，重慶市北碚區天生路2 號 400716

煙蚜（Myzus persicae）屬半翅目蚜科，是煙草上重要的害蟲之一［1］。煙蚜的為害一是直接刺吸煙草的汁液，導致煙葉卷縮、受污染、品質下降；二是煙蚜為害和遷飛過程中可傳播病毒，引發多種蚜傳病毒病的發生；三是煙蚜為害過程中還可分泌蜜露，誘發煤污染?。?-3］。煙蚜在煙草苗床至大田整個生育期中均可發生，流行為害時給煙葉生產造成嚴重損失，極大影響煙葉產量和品質［4］。雖然目前利用煙蚜繭蜂防治煙蚜在煙草生產中被廣泛推廣應用，但當蚜蟲蟲口密度較大時，必須使用高效化學藥劑作為迅速抑制蟲口密度的應急防治措施［5-7］。胡衛東等［8］、任廣偉等［9］、李應金等［10］和胡堅等［11］對多種防治煙蚜的農藥進行篩選，均認為吡蟲啉防治煙蚜具有速效性好、藥效持久等優點，防效在98%以上。但在實際防控工作中，農藥的有效利用率往往較低，噴灑的農藥只有30%沉積在植株上，大部分流失到土壤中，對生態環境可能構成面源污染［12］。研究發現，害蟲必須與藥劑充分接觸且達到足夠劑量時，才能達到理想的防治效果［13］。不同的噴霧方式、噴霧藥液濃度和噴霧機械會在靶標生物體上產生不同的霧滴沉積狀態，這種狀態會直接影響害蟲與藥劑的接觸機會和接觸量，從而影響藥劑的毒力。徐德進等［14］、董宇軒等［15］研究發現，當霧滴密度增加到一定程度時，即使減少藥劑劑量仍可達到較好的防治效果。朱金文等［16］研究也發現，小霧滴和較低施藥液量可提高藥劑在靶標上的沉積量從而提高防治效果。煙草生產上常采用的是大水量的粗霧滴噴灑技術，噴霧器械和施藥技術相對落后，且浪費了藥劑和噴霧用水。為此，在前人研究的基礎上，采用室內生物測定和田間試驗相結合的方法，設置了70%吡蟲啉可濕性粉劑藥液濃度、霧滴密度、霧滴體積中徑對煙蚜防效的影響試驗，旨在為煙草田間農藥減量增效施用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、儀器和藥劑

煙草品種為云煙87 由云南玉溪種子公司提供。供試藥劑：70%吡蟲啉可濕性粉劑（市售，浙江省溫州農藥廠），吡蟲啉由70%吡蟲啉可濕性粉劑配制而成。噴霧設備：WS-15DA 電動噴霧器（山東衛士植保機械有限公司）；JTX-9B手動噴霧器（桂林市獨秀噴霧器廠）；3WP-2000型行走式噴霧塔（農業農村部南京農業機械化研究所）；POM 圓錐霧噴頭（型號TR80-005、 TR80-0067、 TR80-01、 TR8-015、TR80-02、TR80-03 和TR80-04，德國萊克勒公司）；Bettersize2000S噴霧激光粒度儀（丹東百特儀器有限公司）；霧滴采集卡（中國農業科學院植物保護研究所，卡片尺寸76 mm×26 mm）。

1.2 不同質量濃度藥液和霧滴密度下煙蚜死亡率測定

采用能夠準確控制藥液噴霧量的行走式噴霧塔，設定噴霧壓力0.3 MPa，采用文獻［17］的方法略有改動。將滴加2 mL 蒸餾水的濾紙放入直徑90 mm 培養皿中，每個培養皿放入大小一致的煙蚜無翅成蚜30頭，將有煙蚜的培養皿和霧滴采集卡同時放入噴霧塔的底部，每次放入5個培養皿。配制質量濃度依次為0.05、0.10、0.20、0.40、0.60、0.70、0.80、0.90和1.00 g/L的吡蟲啉藥液。用移液管量取藥液，定量噴霧，用放大鏡觀測并記錄霧滴采集卡上的霧滴數，獲得23、55、99、146、248 個/cm2的霧滴沉積密度。施藥8 h后檢查培養皿中的煙蚜死亡情況，并計算煙蚜死亡率。

煙蚜死亡率＝死亡蟲數/供試總蟲數×100%（1）

1.3 不同霧滴體積中值粒徑（體積中徑）的吡蟲啉對煙蚜防治效果測定

培育盆栽煙株100 盆，待每株長到8～9 片葉時，在大田采集煙蚜接種，確保每株煙蚜量為1 000頭左右，用于殺蟲劑試驗。選用TR 系列的噴頭進行試驗，噴頭的霧滴體積中徑用Bettersize2000S 噴霧激光粒度儀測定，并測定各個噴頭的流量。各處理70%吡蟲啉的用量均為0.12 g，設定噴霧壓力為0.3 MPa。根據噴頭的流量配制不同質量濃度吡蟲啉藥液，分別為1 810、1 690、1 630、1 420、845、630、298和287 mg/L。每處理3 盆煙株，在噴霧塔底部依次放3盆煙株進行噴霧，控制噴霧塔的行走速度，施藥8 h后分別觀測記錄煙蚜活蟲數，并計算防治效果。

防治效果＝［1-（處理區藥后活蟲數×對照區藥前活蟲數）/（處理區藥前活蟲數×對照區藥后活蟲數）］×100%（2）

1.4 不同質量濃度的吡蟲啉對煙蚜田間防治效果的測定

待大田煙株長到13～15 片葉時，對煙株進行均勻接蚜，確保每株蚜量控制在1 000頭左右供田間殺蟲劑試驗備用。采用WS-15DA 電動噴霧器和TR80-02 噴頭，設置兩種噴液量，每種噴液量3 個質量濃度，共6 個處理。施藥液量為36 L/667 m2條件下設置0.10、0.15 和0.20 g/L 3 個質量濃度；施藥液量為18 L/667 m2條件下設置0.20、0.30和0.40 g/L 3 個質量濃度。以常規施藥液量50 L/667 m2、質量濃度0.2 g/L 為對照，對照噴霧器為JTX-9B 手動噴霧器，每個處理設置3次重復（3株）。噴霧前分別在每株煙葉上均勻布置3 個霧滴采集卡，用回形針固定。設定噴霧壓力為0.3 MPa，施藥前進行噴霧操作，確保噴霧藥液分布均勻。分別觀測并記錄藥后1 d 和5 d 時處理煙株的活蚜蟲數，并計算防治效果。待霧滴采集卡干燥后用放大鏡觀測并記錄霧滴數，獲得264個/cm2和151個/cm2的平均霧滴密度。

1.5 數據處理

采用SPSS 22.0 數理統計分析軟件進行數據分析，采用Duncan’s 法進行處理間的差異顯著性檢驗（ANOVA）。

2 結果與分析

2.1 不同質量濃度和霧滴密度的吡蟲啉對煙蚜死亡率的影響

對不同霧滴密度下吡蟲啉藥液質量濃度與煙蚜死亡率的關系分析（圖1）顯示，藥液質量濃度和霧滴密度對煙蚜的死亡率均有較大影響。當藥液質量濃度較低（0.05～0.40 g/L）時，霧滴密度對煙蚜死亡率影響較大。隨著藥液質量濃度的升高，霧滴密度對煙蚜死亡率的影響逐漸趨緩，在藥液質量濃度較高（>0.90 g/L）時，霧滴密度對煙蚜死亡率的影響很小甚至沒有影響。在藥液質量濃度相同的情況下，霧滴密度越大煙蚜死亡率越高；在霧滴密度相同的條件下，隨著吡蟲啉藥液質量濃度的增加煙蚜死亡率也逐漸提高，尤其是低霧滴密度條件下的增長趨勢最為明顯。在藥液質量濃度為0.05～1.00 g/L 的范圍內，霧滴密度越大藥液質量濃度對煙蚜死亡率的影響越小，當霧滴密度升高至248 個/cm2時，煙蚜死亡率均在90%以上，藥液質量濃度對煙蚜死亡率影響較小。

圖1 不同霧滴密度下煙蚜死亡率隨藥液質量濃度的變化Fig.1 Variations of Myzus persicae mortality with droplet density and imidacloprid concentration

在煙蚜死亡率10%～90%的范圍內，選取0.05、0.10、0.20、0.40和0.80 g/L 5個質量濃度，在不同霧滴密度下，對吡蟲啉質量濃度對數值與煙蚜死亡率進行回歸分析。結果（表1）顯示，霧滴密度為23、55、99和146 個/cm2時，對應的LC90分別為1.225 8、0.709 8、0.518 2 和0.335 9 g/L。表明隨著霧滴密度增大，死亡率達到90%所需吡蟲啉藥液質量濃度逐步降低。

表1 不同霧滴密度下吡蟲啉藥液質量濃度對數值（X）與煙蚜死亡率（Y）的回歸分析Tab.1 Regression analysis between logarithm of imidacloprid concentration（X）and the mortality of Myzus persicae（Y）at different droplet densities

2.2 不同霧滴體積中徑和質量濃度的吡蟲啉對煙蚜防治效果的影響

不同霧滴體積中徑和質量濃度的吡蟲啉藥液對煙蚜的防治效果見表2。表2顯示，在吡蟲啉劑量相同的條件下，不同霧滴體積中徑對煙蚜的防治效果有較大影響。當霧滴體積中徑大于161 μm、藥液質量濃度低于845 mg/L 時防治效果顯著下降，與霧滴體積中徑小于154 μm、藥液質量濃度大于1 420 mg/L的噴霧組合間存在顯著差異（P<0.05）。此外，霧滴體積中徑為99、108、110和154 μm的4個處理防治效果差異不顯著。表明在霧滴體積中徑較小條件下，減少施藥液量可達到較好的防治效果。反之，在霧滴體積中徑較大條件下，即使增加施藥液量也不能達到理想的防治效果。其中，藥液小霧滴和高質量濃度組合的防治效果最佳，大霧滴和低質量濃度組合的防治效果較差，即當農藥劑量一定時增加煙蚜與吡蟲啉藥劑的接觸概率更有利于提高防治效果。

表2 不同霧滴體積中徑的吡蟲啉藥液對煙蚜的防治效果①Tab.2 Control efficacy of imidacloprid solution with different droplet volume median diameters on Myzus persicae

2.3 不同霧滴密度和質量濃度的吡蟲啉藥液田間噴霧對煙蚜防治效果的影響

不同霧滴密度和質量濃度的吡蟲啉藥液對煙蚜防治效果田間試驗結果（表3）顯示，與對照組（常規施藥液量50 L/667 m2、藥液質量濃度0.20 g/L）相比，施藥1 d 后，除施藥量36 L/667 m2、藥液質量濃度0.15 g/L的處理對煙蚜的防治效果無顯著差異外，其他處理對煙蚜的防治效果均顯著提高；施藥5 d后，除施藥量36 L/667 m2、藥液質量濃度0.10 g/L 和0.15 g/L的處理對煙蚜的防治效果無顯著差異外，其他處理對煙蚜的防治效果也顯著提高。施藥5 d 后當霧滴密度為264 個/cm2時對煙蚜的防治效果并沒有隨藥液質量濃度的增加而提高，當霧滴密度為151個/cm2時，煙蚜的防效隨藥液質量濃度的增加而提高。與室內試驗的結果一致。因此，控制霧滴密度和藥液質量濃度，可以達到農藥減量增效的目的。綜合認為，吡蟲啉藥液質量濃度為0.20 g/L、施藥液量18 L/667 m2、霧滴密度151 個/cm2是大田防治煙蚜的最佳參數配置。

表3 不同質量濃度的吡蟲啉藥液田間噴霧對煙蚜的防治效果①Tab.3 Control efficacy of imidacloprid at different concentrations on Myzus persicae

3 討論

農藥的沉積特征通過影響害蟲與藥劑的接觸概率、接觸期間獲得的藥劑劑量從而影響藥劑的毒殺效果。其中，單位面積的霧滴數、霧滴粒徑大小和霧滴藥劑質量濃度是產生足夠劑量的重要組成部分，任何一個變量發生變化都會影響其他變量［18］。本研究結果顯示，藥液質量濃度相同時，蚜蟲死亡率隨著霧滴密度的增加而提高，這是因為單位面積的霧滴密度增加，提高了蚜蟲與藥劑的接觸概率［19-20］，從而增加了蚜蟲的死亡率，但當霧滴密度能與蚜蟲充分接觸時，再增加藥液質量濃度就沒有意義了［21］。在霧滴密度高、霧滴體積中徑較小時，要特別注意施藥時的氣象條件如風速等。因霧滴越小，越容易產生漂移，可以添加適宜的助劑，增加霧滴的沉積效率。

在煙草生產中，常規的煙蚜防治施藥液量一般在50 L/667 m2，習慣把煙株噴霧至煙葉表面藥液滴淌［22］，超過了煙草葉片的最大持液量，農藥霧滴重復沉積、并聚，發生藥液流失，葉片上藥液持留量迅速降低，遠遠低于葉片最大持液量［23-24］，導致即使用水量和用藥量充足，但實際沉積在葉片上的藥液量并不多，防治效果不佳。本研究中霧滴密度151個/cm2、質量濃度0.20 g/L 的處理無論用藥量和用水量均低于常規處理，但對煙蚜的防治效果反而提高，印證了這一現象。藥液質量濃度會影響其表面張力，藥液質量濃度越低其表面張力也越大，也會導致藥液在葉片上的濕潤展布性差，不利于藥液在葉片上的沉積［25-26］，也會影響害蟲與藥液的接觸機會和對藥液的獲得量，這也是常規大容量、低質量濃度施藥方法防治效果偏低的重要原因。選擇合適的霧滴密度、適當的藥液質量濃度，有助于達到農藥減量增效的目的。本試驗中僅對煙蚜進行了試驗，而有關其他害蟲或病害的研究，以及霧滴沉積特性與防治效果的相關性還有待進一步驗證。

4 結論

藥劑質量濃度、霧滴密度、霧滴體積中徑均對煙蚜的防治效果影響較大。①吡蟲啉藥液質量濃度和霧滴密度均與防治效果呈正相關。②吡蟲啉藥液的霧滴體積中徑與防治效果呈負相關，霧滴體積中徑小于154 μm、藥液質量濃度大于1 420 mg/L的噴霧組合，防治效果較好。③藥液質量濃度0.20 g/L，施液量為18 L/667 m2（霧滴密度151個/cm2）和36 L/667 m2（霧滴密度264個/cm2）時對煙蚜的防治效果顯著高于常規施液量50 L/667 m2的處理（P<0.05），即控制霧滴密度可以達到農藥減量增效的目的。因此，70%吡蟲啉可濕性粉劑防治煙蚜的最優配置參數是藥液質量濃度0.20 g/L、施液量18 L/667 m2、霧滴密度151個/cm2、噴頭型號TR80-02。