不同劑型吡蟲(chóng)啉的殺蚜活性比較

李 海，周一萬(wàn)，王永宏，張 興，2

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 無(wú)公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心，陜西楊凌 712100；2.陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心，陜西楊凌 712100)

農(nóng)藥產(chǎn)品的生物活性不僅與其有效成分及結(jié)構(gòu)有關(guān)，且與其劑型密切相關(guān)[1-3]。對(duì)于一種農(nóng)藥原藥而言，開(kāi)發(fā)不同的制劑產(chǎn)品，可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，也可延長(zhǎng)其市場(chǎng)壽命。因此，原藥與制劑的比例反應(yīng)一個(gè)國(guó)家農(nóng)藥工業(yè)的整體水平。目前，美國(guó)原藥與制劑比例已達(dá)1∶30，日本為1∶16，中國(guó)為1∶13[4]。

吡蟲(chóng)啉是一種新煙堿類殺蟲(chóng)劑，是中國(guó)乃至全球用量最大的殺蟲(chóng)劑之一，年銷售額10億美元[5]。該藥劑具有良好的內(nèi)吸性，兼具胃毒和觸殺作用，持效期較長(zhǎng)，對(duì)刺吸式口器害蟲(chóng)有較高的防效[6-10]。目前吡蟲(chóng)啉在國(guó)內(nèi)登記的劑型有：可濕性粉劑(WP)、懸浮種衣劑(FS)、顆粒劑(GR)、懸浮劑(SC)、可溶性液劑(SL)、水分散粒劑(WDG)、濕拌種劑(WS)、乳油(EC)和微乳劑(ME)等[11]。隨著人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，農(nóng)藥劑型朝著環(huán)保、安全、高效及經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展[12]。由上述可知，吡蟲(chóng)啉已有多個(gè)環(huán)保型產(chǎn)品。然而，這些劑型中如：懸浮種衣劑(FS)、水分散粒劑(WDG)和濕拌種劑(WS)等因國(guó)產(chǎn)設(shè)備的連續(xù)化生產(chǎn)和造粒、篩分等環(huán)節(jié)的自動(dòng)控制和粉塵處理等技術(shù)限制而無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用[12]，即使應(yīng)用較廣的環(huán)保劑型與傳統(tǒng)劑型相比在防治蚜蟲(chóng)中的效果差異也未見(jiàn)系統(tǒng)比較和報(bào)道。因此，有必要通過(guò)室內(nèi)外藥效評(píng)價(jià)與分析，明確它們防治效果差異性，從安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及防效等多個(gè)角度綜合考慮，確定其適宜的劑型。

鑒于此，本研究選擇蘿卜蚜、蘋果黃蚜、煙蚜及麥長(zhǎng)管蚜4種不同屬蚜蟲(chóng)為試蟲(chóng)，以吡蟲(chóng)啉乳油、微乳劑、可濕性粉劑、可溶性液劑及懸浮劑5種劑型的制劑為供試藥劑，通過(guò)室內(nèi)殺蚜活性比較，初步了解劑型和生物活性的關(guān)系，再以蘋果黃蚜為對(duì)象進(jìn)行田間防效試驗(yàn)，驗(yàn)證劑型與生物活性的關(guān)系，進(jìn)而為吡蟲(chóng)啉正確合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試害蟲(chóng)與作物

蘋果黃蚜(Aphiscitricolavan der Goot)，以無(wú)翅成蚜供試，采自西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院果樹(shù)試驗(yàn)站。

煙蚜(Myzuspersicae)、蘿卜蚜(Lipaphiserysimi)，以無(wú)翅成蚜供試，采自西北農(nóng)林科技大學(xué)無(wú)公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心實(shí)驗(yàn)溫室。

麥長(zhǎng)管蚜(Sitobionavenae)，以無(wú)翅成蚜供試，采自楊凌周邊小麥田。

蘋果樹(shù)(MaluspumilaMill)，品種為‘嘎啦’。

1.2 供試藥劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%吡蟲(chóng)啉乳油、10%吡蟲(chóng)啉微乳劑、10%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑、10%吡蟲(chóng)啉可溶性液劑、10%吡蟲(chóng)啉懸浮劑，均由西北農(nóng)林科技大學(xué)無(wú)公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心提供。

1.3 室內(nèi)毒力測(cè)定方法

采用浸蟲(chóng)浸葉法[13]進(jìn)行。將各吡蟲(chóng)啉制劑用超純水稀釋成50、33.33、22.22、14.81、9.88及6.58 mg/L等6個(gè)質(zhì)量濃度梯度，每個(gè)梯度處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。挑選無(wú)翅成蚜，每葉30頭左右，把帶有蚜蟲(chóng)的葉片在上述系列質(zhì)量濃度藥液中浸漬5 s，取出后用吸水紙將表面多余藥液吸干，放入墊有保濕濾紙的干凈培養(yǎng)皿(D=9 cm)中，于24 h 后在雙目解剖鏡下統(tǒng)計(jì)蚜蟲(chóng)死亡情況，用細(xì)毛筆輕觸蚜蟲(chóng)腹部，不動(dòng)者視為死亡。若清水對(duì)照的死亡率高于20%，則試驗(yàn)作廢，介于5%～20%用Abbott公式對(duì)死亡率進(jìn)行校正，小于5%無(wú)需校正。用SPASS軟件計(jì)算出LC50值及毒力回歸方程式。Abbott公式如下：

死亡率=死亡蟲(chóng)數(shù)/供試蟲(chóng)數(shù)×100%

校正死亡率=(對(duì)照組生存率-處理組生存率)/對(duì)照組生存率×100%

1.4 田間藥效試驗(yàn)方法

田間藥效試驗(yàn)設(shè)計(jì)按照GB/T17980.15-2000進(jìn)行[14]。于2016年6月至7月在陜西省大荔縣白虎村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的蘋果園內(nèi)(‘嘎啦’，樹(shù)齡為5 a)實(shí)施。試驗(yàn)設(shè)5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑(有效成分為30 g/hm2)及清水空白對(duì)照共6個(gè)處理，重復(fù)3次，以長(zhǎng)勢(shì)一致的蘋果樹(shù)3棵作為一個(gè)處理區(qū)。噴藥前每棵果樹(shù)按東西南北中固定5個(gè)被害側(cè)枝掛牌標(biāo)記并調(diào)查各側(cè)枝上的活蚜數(shù)量。采用常量噴霧法，用Jacto HD-400型手動(dòng)壓縮背負(fù)式噴霧器對(duì)蘋果樹(shù)進(jìn)行整株噴霧至葉片正反兩面和枝條表面潤(rùn)濕為止，藥后1、3、7 d調(diào)查各小區(qū)標(biāo)記側(cè)枝上的殘留蟲(chóng)數(shù)，據(jù)此計(jì)算防效。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行Duncan’s差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑的室內(nèi)毒力測(cè)定

5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蘿卜蚜、蘋果黃蚜、煙蚜及麥長(zhǎng)管蚜的毒力見(jiàn)表1、2、3和4。

從表1可以看出，5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蘋果黃蚜生物活性有一定差異。乳油、微乳劑、可溶性液劑、懸浮劑及可濕性粉劑對(duì)蘋果黃蚜24 h的LC50分別為16.46、17.08、19.56、19.94及28.97 mg/L。以LC50的95%置信限不重疊作為判斷不同殺蟲(chóng)劑毒力差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，其中乳油和微乳劑對(duì)蘋果黃蚜的毒力顯著高于其他劑型，可溶性液劑和懸浮劑對(duì)蘋果黃蚜的毒力無(wú)明顯差異，可濕性粉劑的毒力最低。

從表2可以看出，5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蘿卜蚜生物活性有一定差異。乳油、微乳劑、懸浮劑可溶性液劑及可濕性粉劑對(duì)蘿卜蚜24 h的LC50分別為7.90、8.57、9.64、9.85及20.47 mg/L。以LC50的95%置信限不重疊作為判斷不同殺蟲(chóng)劑毒力差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，其中乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑對(duì)蘿卜蚜的毒力無(wú)明顯差異，可濕性粉劑的毒力最低。

Note:Equation is realistic if “χ2”is less than 7.81.xrepresents the logarithm of the dose, andyindicates the probability of death.The same below.

表2 5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蘿卜蚜的毒力Table 2 Toxicity of 5 imidacloprid formulations against Lipaphis erysimi

表3 5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)煙蚜的毒力Table 3 Toxicity of 5 imidacloprid formulations against Myzus persicae

從表3可以看出，5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)煙蚜生物活性有一定差異。乳油、微乳劑、懸浮劑、可溶性液劑及可濕性粉劑對(duì)麥長(zhǎng)管蚜24 h的LC50分別為15.51、15.86、17.01、17.12及23.80 mg/L。以LC50的95%置信限不重疊作為判斷不同殺蟲(chóng)劑毒力差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，其中乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑對(duì)煙蚜的毒力無(wú)明顯差異，可濕性粉劑的毒力最低。

表4 5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的毒力Table 4 Toxicity of 5 imidacloprid formulations against Sitobion avenae

從表4可以看出，5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)麥長(zhǎng)管蚜生物活性有一定差異。乳油、微乳劑、懸浮劑、可溶性液劑及可濕性粉劑對(duì)煙蚜24 h的LC50值由小到大依次為13.01、15.77、16.91、17.12及25.18 mg/L。以LC50的95%置信限不重疊作為判斷不同殺蟲(chóng)劑毒力差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，其中乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的毒力無(wú)明顯差異，可濕性粉劑的毒力最低。由上述可知，5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)不同蚜蟲(chóng)均有一定生物活性，不同劑型對(duì)同一種蚜蟲(chóng)毒力有一定差異性。對(duì)蘋果黃蚜的毒力大小依次為乳油、微乳劑>可溶性液劑、懸浮劑>可濕性粉劑，對(duì)蘿卜蚜、麥長(zhǎng)管蚜和煙蚜的毒力大小均依次為乳油、微乳劑、可溶性液劑、懸浮劑>可濕性粉劑?？梢?jiàn)，總體趨勢(shì)乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑4者活性基本相當(dāng)，而可濕性粉劑活性最低。同一劑型對(duì)不同蚜蟲(chóng)的毒力有一定差異，以乳油為例，對(duì)蘋果黃蚜、蘿卜蚜、麥長(zhǎng)管蚜、煙蚜24 h的LC50分別為16.46、7.90、13.01、15.51 mg/L。

2.2 蘋果黃蚜的田間防效試驗(yàn)

基于5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)4種蚜蟲(chóng)的室內(nèi)生測(cè)結(jié)果，以蘋果黃蚜為對(duì)象評(píng)價(jià)其與田間藥效的關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5可以看出，在有效成分為30 g/hm2時(shí)，5種劑型產(chǎn)品均顯示出良好的防效，從速效性和持效期來(lái)看，乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑對(duì)蘋果黃蚜防效無(wú)明顯差異，藥后1 d防效在91%以上，7 d可達(dá)94%以上,但4者均與可濕性粉劑差異顯著，可濕性粉劑藥后1、3、7 d防效分別為87.48%、86.59%、84.01%，明顯低于其他劑型。

室內(nèi)生測(cè)與田間藥效試驗(yàn)結(jié)果基本一致，即乳油、微乳劑、可溶性液劑及懸浮劑4者活性相當(dāng)，而可濕性粉劑活性最差。

表5 5種劑型吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蘋果黃蚜的田間防效Table 5 Field efficacy of 5 imidacloprid formulations against Aphis citricola van der Goot

注：數(shù)據(jù)均為每試驗(yàn)3次重復(fù)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”；同一列數(shù)據(jù)后不同的小寫字母表示方差分析(Duncan’s)在0.05水平上有顯著差異；有效成分為30 g/hm2。

Note:Data in the table are “average±standard deviation” of 3 replicates;different lowercase letters in the column indicate significantly different at the level of 5 % by Duncan’s multiple range tests.A.I.=30 g/hm2.

3 討論與結(jié)論

吡蟲(chóng)啉的5種不同劑型均表現(xiàn)出良好的殺蚜廣譜性及防效，但劑型之間存在差異。本研究選擇具有代表性的蘿卜蚜、煙蚜、蘋果黃蚜及麥長(zhǎng)管蚜為試蟲(chóng)，分別屬于菜蚜屬、額瘤蚜屬、蚜屬和長(zhǎng)管蚜屬，其寄主范圍包含十字花科蔬菜、果樹(shù)、麥類作物及經(jīng)濟(jì)作物，均為主要的農(nóng)作物。通過(guò)室內(nèi)毒力與田間藥效比較，發(fā)現(xiàn)不同劑型對(duì)不同蚜蟲(chóng)均有很高活性，表現(xiàn)良好殺蚜廣譜性。韓君[15]以小麥蚜蟲(chóng)為對(duì)象，發(fā)現(xiàn)有效成分在相同劑量下，乳油與可溶性液劑防效相當(dāng)，可溶性液劑與懸浮劑相當(dāng)，乳油比懸浮劑略高，而可濕性粉劑最低。本研究以4種不同屬的蚜蟲(chóng)為對(duì)象，通過(guò)室內(nèi)與室外生物活性研究，發(fā)現(xiàn)總體趨勢(shì)懸浮劑與乳油、微乳劑及可溶性液劑生物活性無(wú)明顯差異，但4者均與可濕性粉劑差異顯著，其結(jié)果與韓君[15]的研究較為相似。因此，本研究認(rèn)為吡蟲(chóng)啉環(huán)保劑型與傳統(tǒng)乳油相比，不僅保留其殺蚜高活性，又減輕對(duì)環(huán)境的壓力。另外，王開(kāi)運(yùn)等[16]發(fā)現(xiàn)吡蟲(chóng)啉同一劑型對(duì)麥長(zhǎng)管蚜最敏感；棉蚜、煙蚜和甘藍(lán)蚜的敏感性基本一致；花生蚜、蘋果黃蚜和桃蚜的敏感性較麥長(zhǎng)管蚜低，即吡蟲(chóng)啉同一劑型對(duì)不同蚜蟲(chóng)生物活性有差異。本研究也發(fā)現(xiàn)同一劑型對(duì)4種不同屬蚜蟲(chóng)的生物活性有差異。

對(duì)不同劑型吡蟲(chóng)啉進(jìn)行殺蚜活性比較，發(fā)現(xiàn)懸浮劑與乳油、微乳劑及可溶性液劑活性基本相當(dāng)，但本研究推薦在生產(chǎn)應(yīng)用中以懸浮劑為主。盡管乳油、微乳劑及可溶性液劑與懸浮劑活性基本相當(dāng)，但考慮到環(huán)保、安全性及生產(chǎn)成本等因素，乳油、微乳劑及可溶性液劑存在一定缺陷。吡蟲(chóng)啉原藥在有機(jī)溶劑和水中溶解度偏低，開(kāi)發(fā)高含量的乳油、微乳劑及可溶性液劑需要使用更多的有機(jī)溶劑，無(wú)形中提高生產(chǎn)成本。常規(guī)乳油中含有苯、二甲苯等與環(huán)境相容性很差的揮發(fā)性有機(jī)溶劑，存在著易燃、易爆和中毒的危險(xiǎn)、易產(chǎn)生藥害、污染環(huán)境和貯運(yùn)不安全等問(wèn)題[17]。微乳劑與可溶性液劑在配方中需要使用大量二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮等與環(huán)境不相容有毒助溶劑，這些助溶劑的急性毒性與二甲苯相當(dāng)，它們的慢性毒性還會(huì)對(duì)環(huán)境和食品安全構(gòu)成威脅[18]。吡蟲(chóng)啉的理化性質(zhì)非常適合加工成可濕性粉劑，但生產(chǎn)過(guò)程中存在粉塵污染問(wèn)題。因此，這些劑型將會(huì)因生產(chǎn)成本、安全性以及環(huán)境等問(wèn)題而逐步被取代。懸浮劑的配方成分主要有潤(rùn)濕劑(如十二烷基硫酸鈉)、分散劑(如木質(zhì)素磺酸鹽類)、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑(如黃原膠)、抗凍劑(如乙二醇)、消泡劑(如有機(jī)硅類)和水[19]，從配方可以看出，不使用任何有機(jī)溶劑，與乳油、微乳劑及可溶性液劑相比環(huán)境相容性好。與可濕性粉劑相比，在加工粉碎和農(nóng)民使用過(guò)程中無(wú)粉塵飛揚(yáng)造成人身的傷害和環(huán)境污染。另外，懸浮劑可開(kāi)發(fā)成高含量制劑產(chǎn)品(600 g/L SC)，減少庫(kù)存量，節(jié)省包裝、貯運(yùn)和運(yùn)輸費(fèi)用，從而降低生產(chǎn)成本[20]。因此，從原藥理化性質(zhì)、生產(chǎn)成本、安全性、環(huán)保效益及藥效等綜合考慮，懸浮劑是吡蟲(chóng)啉較為適合的劑型。