張紅艷 洪波 李凱 張暄翊 畢建宇 王芳 賈彥霞
關(guān)鍵詞:噴霧助劑;劑型;物理性能;葉面持留量;田間防效
噴霧助劑是近年來農(nóng)藥領(lǐng)域研究的熱點之一,其主要功能是降低藥液的接觸角、表面張力,促進藥液在作物葉片上的鋪展,進而增加藥液葉面持留量,提高藥液的滲透性以及抗雨水沖刷、抗藥害、抗光解的能力。目前噴霧助劑在農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域應(yīng)用較多,其可減少藥液霧滴的飄移,增加霧滴在作物上的沉積量,從而減少農(nóng)藥的使用量,提高農(nóng)藥利用率,因此備受農(nóng)藥減量研究者青睞。景亮亮等的研究表明,添加不同質(zhì)量濃度的噴霧助劑可以降低3種藥劑的表面張力和接觸角;李亦松等的研究表明,花生油甲酯化助劑與氯蟲苯甲酰胺混用可顯著提高藥液葉面持留量;Melo團隊的研究表明,助劑對疏水葉片上氯蟲苯甲酰胺有效成分的沉積有積極影響。
枸杞Lyciurn. barbarurn-是寧夏地區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),至2020年底枸杞種植面積已達35萬hm2,鮮果產(chǎn)量26萬t,綜合產(chǎn)值達到210億元。但由于其連年種植,樹勢下降,導(dǎo)致病蟲害危害程度加重。其中,枸杞木虱Bactericera gobica是為害枸杞的一種重要害蟲,目前仍以化學(xué)防治為主,但因此產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留等問題嚴重影響枸杞的出口。
目前市面上的噴霧助劑主要有植物油類、礦物油類、高分子聚合物類、無機鹽類以及表面活性劑類。不同類型噴霧助劑對不同劑型藥液的影響作用也略有不同,本試驗選取4種類型噴霧助劑與5種劑型的吡蟲啉混配,研究其對藥液表面張力、接觸角,在枸杞葉片上的干燥時間、擴展直徑、葉面持留量的影響,以及對枸杞木虱田間防效的影響,旨在探索對不同劑型吡蟲啉增效效果較好的助劑及添加比例,以提高吡蟲啉在枸杞葉片上的沉積,進而提高防治效果。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗地位于銀川市西夏區(qū)蘆花臺園林場(106°09'E,38°38’N,海拔1101m),中溫帶大陸性氣候,適宜枸杞生長,現(xiàn)枸杞種植面積達到1萬hm2。試驗調(diào)查枸杞品種為‘寧杞1號’,3年枸杞樹,株距1m,行距2m,栽培管理一致,樹勢較好。
1.2供試材料
5%吡蟲啉可溶液劑(SL),華植河北生物科技有限公司;70%吡蟲啉水分散粒劑(WG),拜耳作物科技有限公司;5%吡蟲啉乳油(EC),河北野田農(nóng)用化學(xué)有限公司;70%吡蟲啉可濕性粉劑(WP),京博農(nóng)化科技有限公司;350g/L吡蟲啉懸浮劑(SC),江蘇輝豐生物農(nóng)業(yè)股份有限公司。供試噴霧助劑見表1。生物染料:麗春紅-G,上海邁坤化工有限公司。
1.3試驗儀器
JK99C全自動表面張力儀、JC2000D3K接觸角測量儀,上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司;電子天平,梅特勒一托利多儀器有限公司。
1.4試驗方法
1.4.1不同噴霧助劑對5種劑型的吡蟲啉藥液表面張力及接觸角的影響
根據(jù)農(nóng)藥商品推薦濃度以及預(yù)試驗結(jié)果,各劑型吡蟲啉濃度設(shè)置為:70%吡蟲啉WP稀釋10000倍,350g/L吡蟲啉SC與70%吡蟲啉WG稀釋5000倍,5%吡蟲啉EC與5%吡蟲啉SL稀釋500倍,4種類型噴霧助劑濃度設(shè)置見表2,以不加助劑為對照。每處理3次重復(fù)。表面張力通過全自動表面張力儀測定;接觸角采用視頻光學(xué)接觸角測量儀測定。用微量注射器取2uL藥液滴在枸杞葉片上,記錄0~30s之間接觸角的變化情況,取30s時的接觸角為靜態(tài)接觸角。
1.4.2不同噴霧助劑對5種劑型吡蟲啉藥液干燥時間與擴展直徑的影響
用微量點滴器吸取各處理藥液2uL,滴加至枸杞葉片表面,使待測藥液成為1滴,在雙目鏡下記錄在室溫25℃、相對濕度55%條件下液滴完全干燥所需的時間,即為干燥時間。每處理重復(fù)測定3次,以不加助劑處理為對照。
用微量點滴器吸取各處理藥液2uL,滴加于枸杞葉片表面,待液滴充分擴展并在即將干燥之前(大概30s)用數(shù)字游標卡尺測量液滴直徑(以液滴的最大直徑和最小直徑的均值作為液滴直徑),5次重復(fù),以不加助劑為對照。
1.4.3不同噴霧助劑對5種劑型吡蟲啉藥液葉面持留量的影響
在試驗地摘取新鮮枸杞葉片,清洗干凈并晾干,在不破壞葉面結(jié)構(gòu)的條件下切割成一定面積的長方形葉塊(盡量避開大葉脈、病斑等),用葉面積儀測定葉片面積(S),用萬分之一電子天平稱取葉片質(zhì)量,然后用鑷子夾持葉片垂直放入藥液中浸泡10s,迅速取出,垂直懸置,待其不再有液滴滴下時再次稱量質(zhì)量(m),每次放入10片葉,為1個重復(fù),每處理重復(fù)3次,以不加助劑為對照。計算藥液的葉面最大持留量。
1.4.4不同劑型吡蟲啉藥液添加噴霧助劑對枸杞木虱的田間藥效試驗
根據(jù)1.4.1~1.4.3的試驗結(jié)果,選擇對不同劑型吡蟲啉藥液物理性能增效效果較好的強力源和礦物油分別與5種不同劑型吡蟲啉藥液混用,強力源、礦物油濃度分別設(shè)為1000、3000mg/L。田間試驗共設(shè)11個處理,其中對照組(CK)施用相同量的清水。施藥量為450L/hm2,每處理3個重復(fù)。每小區(qū)面積為55.2m2,隨機區(qū)組排列,小區(qū)間設(shè)保護區(qū),采用2次稀釋法,使用山東衛(wèi)士WS-18D型電動背負式噴霧器于葉面、葉背噴霧。各處理的每個重復(fù)均選擇2株枸杞樹掛牌標記。
調(diào)查方法:在各處理標記樹的東、南、西、北、中5個方位各選取2枝10~20cm新鮮枝條調(diào)查蟲口密度,并掛牌標記。施藥前一天統(tǒng)計枸杞木虱基數(shù),用藥后1、3、7、10d統(tǒng)計活蟲數(shù)。
1.5數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2019、Origin 2021軟件對數(shù)據(jù)進行整理與分析,使用Tukey檢驗方法對表面張力、接觸角、大田防效試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同噴霧助劑對5種劑型吡蟲啉藥液表面張力的影響
由表3可知,添加4種不同類型噴霧助劑可顯著降低5種劑型吡蟲啉藥液的表面張力,且隨著噴霧助劑濃度的增加,表面張力逐漸減小。其中強力源與5%吡蟲啉SL的搭配效果最好,降低率達到了50%以上。
添加1000mg/L強力源時,5%吡蟲啉SL藥液的表面張力由35.04mN/m降至16.78mN/m,降低了52.11%,其余4種吡蟲啉藥液表面張力降低率也在40%以上。添加3000mg/L礦物油時,5%吡蟲啉SL藥液表面張力降至19.93mN/m,降低了43.12%,350g/L吡蟲啉SC藥液的表面張力由48.76mN/m降至28.01mN/m,降低了42.29%。添加300mg/L步銳絲對350g/L吡蟲啉SC、5%吡蟲啉EC藥液表面張力的降低效果較好,表面張力分別降低了37.43%、36.28%。1000mg/L邁潤對5種吡蟲啉藥液表面張力降低率在40%以下。
2.2不同噴霧助劑對5種劑型的吡蟲啉藥液接觸角的影響
由表4可知,添加4種不同類型噴霧助劑均可降低5種劑型吡蟲啉藥液在枸杞葉片上的接觸角,并且隨著噴霧助劑濃度增加接觸角逐漸減小??傮w來看,噴霧助劑對吡蟲啉5種劑型藥液接觸角的降低效果為:強力源>礦物油>步銳絲>邁潤。其中強力源與5%吡蟲啉SL、礦物油與70%吡蟲啉WG搭配效果較好。
添加1000mg/L強力源時,5%吡蟲啉SL藥液接觸角由67.58°降至28.00°,降低了58.57%;70%吡蟲啉WP接觸角由95.25°降至48.00°,降低了49.61%。添加3000mg/L礦物油時,5%吡蟲啉SL接觸角降至45.17°,降低了33.16%。添加300mg/L步銳絲時,350g/L吡蟲啉SC藥液接觸角降低率最高,為32.19%。邁潤對5種劑型吡蟲啉藥液接觸角降低率低于30%。
2.3不同噴霧助劑對5種劑型的吡蟲啉藥液干燥時間的影響
添加4種不同類型噴霧助劑均可縮短5種劑型吡蟲啉藥液在枸杞葉片上的干燥時間,并且隨著噴霧助劑濃度增加干燥時間逐漸縮短??傮w來看,噴霧助劑對5種劑型吡蟲啉藥液干燥時間縮短的效果為:礦物油>強力源>步銳絲>邁潤。其中強力源與5%吡蟲啉SL、礦物油與70%吡蟲啉WG搭配效果較好(圖1)。
添加1000mg/L強力源時,5%吡蟲啉SL藥液干燥時間減少最多,與對照相比縮短了67.21%(圖1a)。添加3000mg/L礦物油時,70%吡蟲啉WG藥液干燥時間與對照相比縮短了66.31%(圖1b)。添加300mg/L步銳絲時,350g/L吡蟲啉SC藥液干燥時間較對照縮短了66.03%(圖1c)。添加1000mg/L邁潤時,吡蟲啉5種劑型干燥時間縮短率低于50%(圖1d)。
2.4不同噴霧助劑對5種劑型的吡蟲啉藥液擴展直徑的影響
添加4種不同類型噴霧助劑均可增加5種劑型吡蟲啉藥液在枸杞葉片上的擴展直徑,并且隨著噴霧助劑濃度增加擴展直徑逐漸增加??傮w來看,噴霧助劑對5種劑型吡蟲啉藥液擴展直徑增效效果為:強力源>礦物油>步銳絲>邁潤。其中強力源、礦物油與5%吡蟲啉SL搭配效果較好(圖2)。
添加1000mg/L強力源時,5%吡蟲啉SL藥液擴展直徑的增加幅度最高,與對照相比增幅130%,70%吡蟲啉WP次之,增幅為125.71%(圖2a)。添加3000mg/L礦物油時,5%吡蟲啉SL藥液擴展直徑與對照相比增幅107%(圖2b)。添加300mg/L步銳絲時,5種劑型吡蟲啉藥液擴展直徑的增幅在100%左右(圖2c)。添加1000mg/L邁潤時,5%吡蟲啉SL藥液擴展直徑較對照增幅119.63%(圖2d)。
2.5不同噴霧助劑對5種劑型的吡蟲啉藥液持留量的影響
添加4種噴霧助劑的5種劑型吡蟲啉藥液在枸杞葉片上的持留量均有增加??傮w來看,強力源效果最好,礦物油、步銳絲次之,邁潤效果最差。其中,礦物油、強力源與5%吡蟲啉SL搭配效果較好(圖3)。
添加800mg/L強力源時,5%吡蟲啉SL藥液持留量增加最多,較對照增幅86.06%,70%吡蟲啉WP次之,增幅在82.74%(圖3a)。添加3000mg/L礦物油時,5%吡蟲啉SL藥液持留量與對照相比增幅95. 32%(圖3b)。添加300mg/L步銳絲時,350g/L吡蟲啉SC藥液持留量增加最多,較對照增幅81.81%(圖3c)。添加1000mg/L邁潤時,吡蟲啉5種劑型藥液持留量增幅低于70%(圖3d)。
2.6田間防效
田間試驗結(jié)果表明,添加強力源和礦物油均能顯著提高吡蟲啉對枸杞木虱的防效,其中強力源的增效效果最好(表5)。
由表5可知,藥后1d所有處理防效在35.07%~67.05%,強力源+70%吡蟲啉WP(A4)對枸杞木虱防效最高,為67.05%,顯著高于其他處理(P<0.05);礦物油+5%吡蟲啉EC(B3)防效最低,為35.07%。
藥后3d,各處理防效均有所上升,達55.84%~86.22%,其中5%吡蟲啉SL和70%吡蟲啉WP中添加強力源(A1,A4)對枸杞木虱防效顯著高于其他處理(P<0.05),分別為84.47%和86. 22%;5%吡蟲啉EC中添加礦物油(B3)的防效最低,為55.84%。
藥后7d,各處理對枸杞木虱的防效繼續(xù)呈現(xiàn)上升趨勢,達71.90%~94.24%,其中5%吡蟲啉SL和5%吡蟲啉EC中添加強力源(A1,A3)對枸杞木虱的防效較高,分別為94.05%和94.24%,顯著高于其他處理(P<0.05);防效較差的是70%吡蟲啉WG和5%吡蟲啉EC中添加礦物油(B2,B3),為76.39%、71.90%,其余處理防效均高于80%。
藥后10d,各處理防效仍保持在67.80%~92.40%,其中70%吡蟲啉WP中添加強力源(A4)防效最高,為92.40%;5%吡蟲啉EC中添加礦物油(B3)防效最差,為67.80%,顯著低于其他處理(P<0.05)。
3結(jié)論與討論
本試驗結(jié)果表明,添加4種類型噴霧助劑可以不同程度地降低藥液表面張力、在枸杞葉片上的接觸角、干燥時間,增加藥液在葉片上的擴展直徑與持留量,提高對枸杞木虱的防治效果。作物葉片多為疏水性,表面具有絨毛和蠟質(zhì)層,導(dǎo)致藥液在噴施到葉片上時容易反彈或飛濺,在藥液中加入噴霧助劑可以降低藥液的表面張力和接觸角,從而增大藥液在靶標植物上的濕潤展布面積,進而增加葉面持留量。陳奕璇等的研究表明,添加助劑Aero-mate 320可以降低藥液表面張力與接觸角,提高藥液在水稻葉片上的覆蓋面積與沉積量;王龍江等的研究表明,JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)等4種助劑可降低2.3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑的表面張力,提高鋪展效果;劉明月等研究表明,非離子表面活性劑Silwet Fusion可降低22%氟啶蟲胺腈懸浮劑的表面張力與接觸角,提高對煙粉虱的防治效果。本試驗結(jié)果與這些結(jié)果基本一致。
強力源屬于表面活性劑類噴霧助劑,表面活性劑由親油的非極性基團和親水的極性基團構(gòu)成,種類較多,大類劃分為陰離子型、非離子型、陽離子型和兩性離子型等。其具有潤濕、乳化、起泡消泡、助懸、增溶、分散等作用,其中助懸、增溶、潤濕功能可促進懸浮劑、可溶液劑、可濕性粉劑類農(nóng)藥藥效的發(fā)揮,從而提高對害蟲的防治效果。本試驗結(jié)果表明,在5%吡蟲啉SL和70%吡蟲啉WP藥液中添加強力源對降低藥液表面張力、接觸角、提高藥液持留量、沉積量的效果較好。Gangwar等的研究表明,17.8%吡蟲啉SL添加表面活性劑后可提高對煙薊馬Thrips tabaci的防效;Knowles的研究表明,可濕性粉劑中加入表面活性劑可提高防治作用。
田間藥效試驗結(jié)果顯示,將強力源、礦物油分別添加到5%吡蟲啉SL、5%吡蟲啉EC、350g/L吡蟲啉SC中,藥后7d對枸杞木虱的防效達到最高,第10天防效有所下降,持效性較低,可能與這3種劑型農(nóng)藥在枸杞葉片中的降解速率有關(guān)。李義強等的研究顯示,不同劑型吡蟲啉在煙葉上的原始沉積量有較大差異,降解速率也不同,可溶液劑、可濕性粉劑、微乳劑和顆粒劑4種劑型的吡蟲啉降解速率較快,半衰期分別為5. 7~6.6、3.1~3.7、5.0~5.1d和10.5~11.4d。陳煥瑜等的研究顯示,1.0%阿維菌素EC藥后3d對小菜蛾P(guān)lutella xyLo.stella防效達到最高,藥后7、14d有所下降,并且在藥后14d下降程度最大。李海等的研究表明,噴施10%吡蟲啉SL對蘋果黃蚜Aphis citricola的防效在藥后3~7d增長緩慢,持效性較差。所以在生產(chǎn)中推薦將強力源作為5%吡蟲啉SL或70%吡蟲啉WP的助劑,以達到改善藥液物理性能、提高藥液在枸杞葉片上的持留,提高防效的目的。