3種噴霧助劑對(duì)呋蟲(chóng)胺防治蘋(píng)果黃蚜的增效作用

郭曉君, 封云濤, 李 婭, 李光玉, 庾 琴, 張潤(rùn)祥

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院(植物保護(hù)研究所), 農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 太原 030031)

蘋(píng)果黃蚜Aphiscitricolavan der Goot又名繡線菊蚜,是目前蘋(píng)果園主要害蟲(chóng)之一。其以若蚜和成蚜群聚在果樹(shù)新梢汲取汁液、分泌蜜露至葉面上,嚴(yán)重時(shí)造成果樹(shù)葉面煤污病,同時(shí)蘋(píng)果黃蚜作為重要傳病媒介傳播多種病害,影響果樹(shù)生長(zhǎng)[1-4]。在蘋(píng)果黃蚜防治藥劑中,新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑是目前被農(nóng)戶(hù)最廣泛應(yīng)用、且較為有效的藥劑。

呋蟲(chóng)胺(dinotefuran)是由日本三井化學(xué)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)的第三代煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑,與傳統(tǒng)煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑具有的氯代吡啶基或氯代噻唑基不同,呋蟲(chóng)胺活性基團(tuán)為四氫-3-呋喃基,其殺蟲(chóng)譜更廣、內(nèi)吸活性更高[5-6],已報(bào)道可用于稻飛虱、二化螟、褐飛虱、茶小綠葉蟬等多種害蟲(chóng)的防治[7-10],我們研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)蘋(píng)果黃蚜也有較高活性,因此選擇呋蟲(chóng)胺為蘋(píng)果黃蚜防治藥劑開(kāi)展本研究。

在農(nóng)藥施用時(shí),因藥液漂移、揮發(fā)、彈落等行為導(dǎo)致農(nóng)藥流失較大,利用率較低[11]。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥高效利用,向藥液中添加合適的噴霧助劑以降低藥液表面張力,改善農(nóng)藥在介質(zhì)表面的潤(rùn)濕鋪展性能,從而利于藥液在植物葉片表面沉積、潤(rùn)濕和展布[12-13]。本研究選擇近年新開(kāi)發(fā)的NF-100、GY-T1602和邁道3種噴霧助劑,通過(guò)室內(nèi)毒力研究、助劑潤(rùn)濕鋪展性能評(píng)價(jià)和田間應(yīng)用驗(yàn)證,擬明確其在呋蟲(chóng)胺防治蘋(píng)果黃蚜中的減施增效作用,為篩選蘋(píng)果黃蚜化防增效助劑、提高農(nóng)藥利用率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試?yán)ハx(chóng):供試蘋(píng)果黃蚜采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽(yáng)試驗(yàn)基地溫室果樹(shù)。試驗(yàn)種群已飼養(yǎng)多代,期間未用任何化學(xué)農(nóng)藥。

供試蘋(píng)果葉片:采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫室果樹(shù)上,選取枝條中部新鮮成熟葉片,現(xiàn)采現(xiàn)用。

供試藥劑:98%呋蟲(chóng)胺原粉,河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司;20%呋蟲(chóng)胺可溶粒劑(SG),日本三井化學(xué)AGRO株式會(huì)社;NF-100,諾農(nóng)(北京)國(guó)際生物技術(shù)有限公司;GY-T1602,中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司;邁道,北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1室內(nèi)毒力測(cè)定

采用葉片浸漬法。將98%呋蟲(chóng)胺原粉用丙酮溶解并配制成適宜濃度的母液,試驗(yàn)時(shí)用0.3% Triton X-100水溶液將母液稀釋成5個(gè)濃度梯度,得到呋蟲(chóng)胺單劑供試藥液;再向以上藥液中分別按質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入NF-100(0.1%)、GY-T1602(0.5%)和邁道(0.3%),配制成呋蟲(chóng)胺加不同助劑供試藥液,以清水為空白對(duì)照。采集蘋(píng)果幼嫩枝葉于供試藥液中浸泡10 s取出,用吸水紙吸去多余藥液,挑選個(gè)體一致的健康無(wú)翅成蚜放于葉片上,將葉片置于培養(yǎng)皿中進(jìn)行飼養(yǎng),飼養(yǎng)條件為溫度(25±0.5)℃,濕度(65±5)%,光照L∥D=16 h∥8 h,于24 h后檢查死亡率。每處理重復(fù)4次,每重復(fù)不少于25頭蟲(chóng),以成蚜不能自主爬行為死亡判斷標(biāo)準(zhǔn),記錄總蟲(chóng)數(shù)和死蟲(chóng)數(shù)。

1.2.2藥液表面張力的測(cè)定

將20%呋蟲(chóng)胺可溶粒劑配制成5 000、2 500、2 000、1 500倍和1 110倍(有效成分含量40、80、100、133、180 mg/kg)5個(gè)濃度,再向各濃度藥液中分別按質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入NF-100(0.1%)、GY-T1602(0.5%)和邁道(0.3%),配制成呋蟲(chóng)胺不同倍數(shù)+不同助劑的待測(cè)藥液;以呋蟲(chóng)胺未加助劑作為藥劑對(duì)照,以清水做空白校準(zhǔn)。采用Dataphysics OCA-20光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x“pendant drop”測(cè)定模式,測(cè)量時(shí)分次微量注射,當(dāng)液滴與注射器端面形成空心圓即將掉落時(shí),截取瞬時(shí)液滴形狀計(jì)算其表面張力。每組重復(fù)測(cè)定6次,計(jì)算平均值。

1.2.3藥液接觸角的測(cè)定

待測(cè)藥液配制參照1.2.2。采用光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x“sessile drop”模式,用躺滴法測(cè)定藥液在蘋(píng)果葉片正、背面的接觸角。測(cè)定時(shí),將果樹(shù)葉片避開(kāi)主葉脈剪成平整小塊覆在載玻片上,將載玻片水平放置在測(cè)量?jī)x樣品臺(tái)上,用微量注射器吸取待測(cè)藥液2～3 μL滴于果樹(shù)葉片表面,觀察0～30 s內(nèi)接觸角的動(dòng)態(tài)變化,記錄30 s時(shí)的靜態(tài)接觸角。每處理重復(fù)測(cè)定不少于10次,棄去離散值計(jì)算平均值。

1.2.4藥液黏附張力的計(jì)算

參考袁會(huì)珠等[12]的方法,根據(jù)藥液表面張力和在蘋(píng)果葉片上的接觸角,計(jì)算藥液在葉片上黏附張力的變化。計(jì)算公式為:

黏附張力(mN/m)=表面張力×cosθ,

式中θ為接觸角。

1.2.5田間應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

參照《農(nóng)藥—田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(一)》殺蟲(chóng)劑防治果樹(shù)蚜蟲(chóng)(GB/T 17980.9-2000)進(jìn)行。試驗(yàn)共設(shè)計(jì)5個(gè)處理:20%呋蟲(chóng)胺SG 5 000倍液(40 mg/kg,文中均為有效成分劑量),20%呋蟲(chóng)胺SG 6 250倍液(32 mg/kg)減量處理分別加0.5% GY-T1602、0.1% NF100和0.3%邁道,清水對(duì)照。

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山西省運(yùn)城市臨猗縣角杯鄉(xiāng),果園肥力水平中等,田間管理按常規(guī)進(jìn)行,各小區(qū)果樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)基本一致。試驗(yàn)于2019年7月8日進(jìn)行,采用靜電噴霧器在果樹(shù)葉面均勻噴霧1次,供試蘋(píng)果樹(shù)為5年生‘紅富士’,每小區(qū)固定2株調(diào)查,每處理重復(fù)4次。在樹(shù)冠東、南、西、北4個(gè)方位隨機(jī)取8個(gè)枝條,選取各枝條頂梢3～5片有蟲(chóng)葉片掛牌,于施藥前和施藥后3、7、15 d調(diào)查蘋(píng)果黃蚜活蟲(chóng)數(shù),共調(diào)查4次。按以下公式計(jì)算蟲(chóng)口減退率、防治效果：

蟲(chóng)口減退率=(藥前蟲(chóng)口基數(shù)-藥后存活蟲(chóng)口數(shù))/藥前蟲(chóng)口基數(shù)×100%;

防治效果=(處理組蟲(chóng)口減退率-對(duì)照組蟲(chóng)口減退率)/(1-對(duì)照組蟲(chóng)口減退率)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Probit軟件計(jì)算各處理對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力回歸方程、卡方值、致死中濃度(LC50),計(jì)算相對(duì)毒力指數(shù)[呋蟲(chóng)胺的LC50/(呋蟲(chóng)胺+助劑混劑的 LC50)],根據(jù)LC50置信區(qū)間是否重疊,判斷各處理的毒力差異顯著性。采用Excel計(jì)算助劑表面張力、接觸角、黏附張力及田間防效,采用SPSS 18.0軟件Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 呋蟲(chóng)胺添加助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的室內(nèi)毒力

呋蟲(chóng)胺及添加助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。呋蟲(chóng)胺單劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的LC50為184.55 mg/L;呋蟲(chóng)胺加助劑NF-100、GY-T1602或邁道對(duì)蘋(píng)果黃蚜的LC50分別為132.90、209.21 mg/L和174.53 mg/L,相對(duì)毒力指數(shù)分別為1.39、0.88和1.06。通過(guò)比較LC50的95%置信限,發(fā)現(xiàn)各處理置信限范圍均兩兩重疊、無(wú)顯著差異,表明以上3種助劑不能增加有效成分對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力。

表1 呋蟲(chóng)胺添加助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力Table 1 Toxicity of dinotefuran added with different surfactants to Aphis citricola

2.2 助劑對(duì)藥液表面張力的影響

如表2所示,藥劑濃度及添加助劑種類(lèi)不同,藥液表面張力的降低程度均不同。向20%呋蟲(chóng)胺可溶粒劑 1 110、1 500、2 000、2 500、5 000倍等不同處理藥液中加入各助劑,表面張力由42.69～71.17 mN/m降低至32.37～45.97 mN/m,其中藥劑濃度越低其表面張力的降低趨勢(shì)越明顯,隨著藥劑濃度升高,表面張力趨于穩(wěn)定。添加NF-100、GY-T1602或邁道,藥液表面張力相應(yīng)地分別降低9.74～36.49、10.32～37.44 mN/m和6.97～25.20 mN/m,與未添加助劑相比均達(dá)顯著性水平;3種助劑中,NF-100和GY-T1602對(duì)各濃度藥液表面張力的降低效果更好,顯著好于邁道。

表2 20%呋蟲(chóng)胺SG添加不同助劑后的表面張力1)Table 2 The surface tension of dinotefuran 20% SG added with different surfactants

2.3 助劑對(duì)藥液靜態(tài)接觸角的影響

如表3所示,添加助劑后藥液在蘋(píng)果葉片正、背面接觸角均顯著降低,其中加入NF-100分別降低29.44～40.14°和38.52～48.67°;加入GY-T1602分別降低26.26～41.67°和33.19～40.44°;加入邁道分別降低10.58～19.34°和21.20～29.62°。同一助劑對(duì)不同濃度藥液接觸角降低程度也有差異。20%呋蟲(chóng)胺SG 1 110倍液添加GY-T1602處理接觸角最小,其次為NF-100處理;20%呋蟲(chóng)胺SG 1 500～5 000倍液均為添加NF-100處理接觸角最小,其次為GY-T1602?？梢?jiàn),3種助劑對(duì)接觸角的降低效果總體表現(xiàn)為NF-100>GY-T1602>邁道。在測(cè)定過(guò)程中,20%呋蟲(chóng)胺SG 1 110和1 500倍液分別添加NF-100、GY-T1602部分處理在液滴接觸葉片后迅速鋪展,導(dǎo)致30 s靜態(tài)接觸角無(wú)法測(cè)定,表中記錄為0 s時(shí)的靜態(tài)接觸角。

表3 20%呋蟲(chóng)胺SG添加不同助劑后在蘋(píng)果葉片表面的接觸角1)Table 3 The static contact angle of dinotefuran 20% SG added with different surfactants

2.4 助劑對(duì)藥液黏附張力的影響

根據(jù)呋蟲(chóng)胺不同濃度藥液添加助劑后表面張力及接觸角,計(jì)算得到黏附張力(表4)。清水在蘋(píng)果葉片正、背面的黏附張力分別為13.42 mN/m和5.75 mN/m,呋蟲(chóng)胺不同濃度藥液在蘋(píng)果葉片正、背面的黏附張力分別為13.65～20.38 mN/m和6.24～18.89 mN/m,在部分稀釋倍數(shù)下其黏附性?xún)H略好于清水。加入助劑后呋蟲(chóng)胺各濃度藥液在葉片正、背面的黏附張力分別增加至21.62～30.45 mN/m和23.52～29.81 mN/m;3種助劑中,NF-100、GY-T1602和邁道可分別增加藥液黏附張力7.61～21.71 mN/m、4.39～17.28 mN/m和2.32～19.90 mN/m。以上結(jié)果表明加入助劑能提高藥液的黏附張力,利于藥液在蘋(píng)果葉片表面黏附。

表4 不同助劑對(duì)20%呋蟲(chóng)胺SG藥液在蘋(píng)果葉片黏附張力的變化Table 4 Adhesion tension of dinotefuran 20% SG added with different surfactants

2.5 呋蟲(chóng)胺添加助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的田間防效

20%呋蟲(chóng)胺可溶粒劑及減量后分別添加NF-100、GY-T1602和邁道對(duì)蘋(píng)果黃蚜的田間驗(yàn)證效果見(jiàn)表5。藥后3～7 d,20%呋蟲(chóng)胺SG 5 000倍液對(duì)蘋(píng)果黃蚜的防效為94.42%～97.48%,20%呋蟲(chóng)胺SG 6 250倍液即減量處理添加3種助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的防效為90.83%～99.33%,均顯示出良好的速效性;添加不同助劑處理相比,除添加NF-100與邁道在藥后7 d防效有顯著差異外,其余各處理無(wú)顯著差異。藥后15 d,20%呋蟲(chóng)胺SG 5 000倍液和20%呋蟲(chóng)胺SG 6 250倍液添加邁道對(duì)蘋(píng)果黃蚜防效分別為81.74%和79.17%,防效下降;而添加NF-100和GY-T1602防效仍達(dá)96.73%和96.63%,且均顯著高于前二者。因此,助劑NF-100和GY-T1602對(duì)提高藥劑防效、延長(zhǎng)持效期效果良好。

表5 20%呋蟲(chóng)胺SG添加不同助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的田間防效Table 5 Control efficacies of dinotefuran 20% SG added with different surfactants against Aphis citricola

3 討論

NF-100為一種改性烷氧基和脂肪胺共聚物及糖基類(lèi)表面活性劑混合而成的噴霧助劑,具有加快農(nóng)藥通過(guò)蠟質(zhì)層、提高農(nóng)藥滲透力及耐堿、耐沖刷和低毒、易降解等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊[14]。GY-T1602為一種甲酯化植物油增效助劑,具有促進(jìn)藥液滲透及傳導(dǎo)、提高黏附性等特點(diǎn),目前甲酯化植物油助劑多用于除草劑增效劑[15-16],也有報(bào)道GY-T1602可應(yīng)用于殺蟲(chóng)劑[17]和殺菌劑[18]增效助劑。邁道屬于礦物油類(lèi)增效助劑[19],能有效提高藥液潤(rùn)濕滲透性、增強(qiáng)霧滴的附著度,因其具有礦物油類(lèi)助劑的特點(diǎn),可通過(guò)堵塞昆蟲(chóng)氣孔起到一定兼殺效果,多用于殺蟲(chóng)劑增效劑。本研究中,呋蟲(chóng)胺與NF-100、GY-T1602或邁道混配均未提高對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力,不同于孫才權(quán)等[17]報(bào)道的80%烯啶·吡蚜酮水分散粒劑添加GY-T1602對(duì)3日齡水稻褐飛虱若蟲(chóng)有增效作用,因藥劑及防治對(duì)象不同,其增效效果無(wú)法等同分析。

研究助劑對(duì)靶標(biāo)的增效機(jī)制,通常從助劑對(duì)藥液潤(rùn)濕鋪展性能改善方面著手。在藥液潤(rùn)濕性能表征中,常以表面張力和接觸角作為主要指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[20],表面張力越低其潤(rùn)濕性越好,在作物表面的接觸角越小其鋪展性越好。本研究添加3種助劑,在呋蟲(chóng)胺低濃度藥液中表面張力均迅速降低,隨著藥劑濃度增高表面張力降低趨勢(shì)變緩,說(shuō)明此時(shí)藥液中表面活性劑的濃度已接近臨界膠束濃度[21],除助劑外,藥劑中的表面活性劑也發(fā)揮了重要作用;NF-100和GY-T1602對(duì)藥液接觸角的降低效果較邁道更顯著,添加助劑在蘋(píng)果葉片不同表面接觸角的降低程度也不同,這可能與助劑性質(zhì)、葉片表面自由能、平整狀況、毛刺形態(tài)[11]等有關(guān)。一般認(rèn)為,藥液黏附張力越大,在葉片上的黏附性越好,但并不是越大越好。袁會(huì)珠等回歸分析了黏附張力與最大穩(wěn)定持留量Rm的關(guān)系[12],黏附張力在20～40 mN/m之間,Rm有一個(gè)極大值,只有黏附張力為正值且不大于該極大值時(shí),黏附張力越大越好。本研究添加NF-100和GY-T1602后藥液在蘋(píng)果葉片正背面黏附張力在21.91～30.45 mN/m之間。

田間應(yīng)用效果可直觀反映助劑的減施增效作用,本研究田間驗(yàn)證結(jié)果顯示,在減少呋蟲(chóng)胺用量20%的情況下,添加NF-100和GY-T1602對(duì)蘋(píng)果黃蚜仍有較高防效,且藥后15 d防效達(dá)96.63%以上,顯著高于呋蟲(chóng)胺未減量處理,表明NF-100和GY-T1602可通過(guò)改善呋蟲(chóng)胺藥液的潤(rùn)濕鋪展性能,使其更容易在蘋(píng)果葉片展布和沉積,從而提高藥效和延長(zhǎng)藥劑持效期。