丙硫菌唑纳米水性化制剂对小麦赤霉病的防治效果

殷毅凡 吴向辉 沈雨 李文鞠 蔡广成 廖敏 胡珍娣

摘要 基于纳米分散技术，研制出丙硫菌唑纳米水性化制剂并开展了小麦赤霉病田间药效试验。结果表明，8%丙硫菌唑ME的防效达89.79%，显著优于对照药剂80%多菌灵WP的73.44%和70%甲基硫菌灵WP的74.29%;12%丙硫·戊唑醇ME防效达89.23%，优于对照药剂20%氰烯·戊唑醇SC的83.01%和40%丙硫·戊唑醇SC的81.94%，显著优于对照药剂30%吡唑·戊唑醇SC的76.91%和40%咪鲜胺·戊唑醇的66.99%;均为纳米水性化制剂时，12%丙硫·戊唑醇ME防效达94.54%，仍显著优于12%肟菌酯·戊唑醇ME的85.63%和12%咪鲜胺·戊唑醇ME的82.80%。由此可知，丙硫菌唑纳米水性化制剂对小麦赤霉病的防效均相对最佳，可作为植保无人机药剂在小麦赤霉病防治上推广应用。

关键词 小麦赤霉病;丙硫菌唑;植保无人机;防治效果

中图分类号 S 435.121.4+5文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）05-0143-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.040

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

ControlEffect ofNano-pesticides ofProthioconazole on Wheat Scab Disease

YIN Yi-fan1， WUXiang-hui2， SHEN Yu3 et al

（1.Nanjing Shansi Ecological Technology Co.， Ltd.，Nanjing， Jiangsu210012;2.Anhui Provincial Plant Protection Station，Hefei， Anhui 230031;3.Bengbu CityHuaishang District Agricultural Service Station， Bengbu， Anhui 233080）

AbstractBased on nano-technology， nano-pesticides of prothioconazole were developed and the field efficacy test on wheat scab were carried out. The results showed that the control effect of 8% prothioconazole ME reached 89.79%， which was significantly better than 80% carbendazim WP （73.44%） and 70% thiophanate-methyl WP （74.29%）; 12% prothioconazole-tebuconazole researched 89.23%， which was better than 83.01% of 20% cyanenide-tebuconazole SC and 81.94% of 40% prothioconazole-tebuconazole SC， significantly better than 76.91% of 30%pyraclostrobin-tebuconazole and 66.99% of 40% prochloraz-tebuconazole. When all pesticides were nano-formulations， the control effect of 12% prothioconazole-tebuconazole ME was 94.54%， still significantly better than 85.63% of 12% trifloxystrobin-tebuconazole ME and 82.80% of 12% prochloraz-tebuconazole ME. Above all， the nano-pesticide of prothioconazole had relatively the best control effects on wheat scab in this study， and could be used to control this disease effectively in epidemic years.

Key words Wheat scab disease;Prothioconazole;Plant protection UAV;Control effect

赤霉病（Fusarium Head Blight，FHB）是一種世界性病害，也是我国长江中下游小麦种植区的主要病害之一。病原菌从小麦苗期到抽穗期均可侵染为害，主要侵染时期是抽穗扬花期，一旦防控不当造成小麦赤霉病的暴发，产量损失可达 10%～40%。由于小麦赤霉病抗性基因和抵抗初侵染源的种质资源缺乏，生产上能抗赤霉病的小麦品种非常稀少[1-2]。化学药剂仍是防治小麦赤霉病的主要手段，现阶段以甾醇生物合成抑制剂三唑类杀菌剂为主，代表品种有戊唑醇、丙环唑和苯醚甲环唑等[3-4]。长期使用同一类药剂，使得病原菌菌株产生了不同程度的抗药性[5-8]。在小麦赤霉病大暴发时，生产上常面临无药可用的困境，迫切需要新的化合物出现。

丙硫菌唑是拜耳公司开发的一种新型广谱三唑硫酮类杀菌剂，有杀菌谱广、内吸性强、持效期长等特点。大量试验表明，丙硫菌唑对谷物上的壳针孢菌引起的病害、眼斑病、霉病以及由镰刀菌等引起的病害防治效果突出[9-12]。2007—2011年，丙硫菌唑分别在法国、美国、意大利和阿根廷等国登记。丙硫菌唑在我国登记时间相对较晚，2019年才在小麦上正式登记。据报道，丙硫菌唑共有102个产品获得审批证书，其中悬浮剂数量最多，此外还有水分散粒剂、可湿性粉剂等剂型。

农药剂型与制剂研究在农药开发过程中至关重要。为进一步提升丙硫菌唑的剂型先进性，提升有效成分靶标和有害生物体内的传送效率，笔者基于纳米分散技术，创新开发出国内首个纳米水性化制剂——8%丙硫菌唑ME，以及复配制剂12%丙硫·戊唑醇ME，在安徽省淮南市凤台县和蚌埠市淮上区分别开展了田间药效试验，验证了其对小麦赤霉病的防治效果，同时结合植保无人机开展大田防治试验，探讨小麦赤霉病机械化、轻简化防治模式的可行性，旨在为丙硫菌唑纳米水性化制剂的大面积推广应用提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选在安徽省凤台县农业科技示范园（116°64′47″E，32°78′43″N）和蚌埠市淮上区沫河口镇洪集村汤家（117°47′42″E，33°00′60″N）;试验品种为烟农19和烟宏2000;前茬作物为水稻和玉米;田块情况：试验田块肥力均等，小麦长势良好，各处理生育期均匀一致，栽培及施肥管理水平一致，且与当地农业生产实际相符。

1.2 试验药剂

纳米水性化制剂：8%丙硫菌唑ME、12%丙硫·戊唑醇ME、12%咪鲜胺·戊唑醇ME和12%肟菌酯·戊唑醇ME，由河北善思生物科技有限公司提供。

常规农药制剂：80%多菌灵WP（一帆生物科技集团有限公司），70%甲基硫菌灵WP（江苏蓝丰生物化工股份有限公司），40%丙硫·戊唑醇SC（江苏省溧阳中南化工有限公司），30%吡唑·戊唑醇SC（浙江省桐庐汇丰生物科技有限公司），20%氰烯·己唑醇SC（陕西上格之路生物科学有限公司），40%咪鲜胺·戊唑醇SC（安徽众邦生物工程有限公司）。

1.3 试验设计

设置2个试验点，试验设计见表1。

1.3.1 淮南市凤台县。

设置4个处理，对照处理A-CK喷施等量清水。每个处理小区面积为275 m2，重复3次，随机区组排列。

1.3.2 蚌埠市淮上区。

设置2组试验。

第一组试验有6个处理，对照处理B-CK喷施等量清水。每个处理小区面积为20 m2，3次重复，随机区组排列。

第二组设置4个处理，对照处理C-CK喷施等量清水。每个处理小区面积为2 000 m2，空白处理小区面积为60 m2，重复3次，随机区组排列。

1.4 施药方法

1.4.1 淮南市凤台县。

试验于2019年4月19日和4月26日进行施药，喷药时期为小麦扬花初期和小麦扬花末期，使用常规电动喷雾器进行喷雾，工作压力0.2～0.4 MPa，容量16 L，药液用量450 L/hm2。

1.4.2 蚌埠市淮上区。

第一组试验施药方法同“1.4.1”;第二组采用大疆MG-P1多旋翼植保无人机，施药次数与施药时间与第一组相同，植保无人机飞行参数：飞行高度1 m，飞行速度4.0～4.5 m/s，用药液量为15 kg/hm2。

1.5 试验天气情况

1.5.1 淮南市凤台县。

第一次施药当天（2019年4月19日）晴天，东南风2级，平均温度17.8 ℃，相对湿度83%。第二次施药当天（2019年4月26日）晴天，西南风3～4级，平均温度11.5 ℃，相对湿度83.3%。

1.5.2 蚌埠市淮上区。

第一次施药当天（2019年4月19日）晴天，东风4级，平均温度17 ℃，相对湿度86%。第二次施药当天（2019年4月26日）早晨小雨，东风4级，平均温度17 ℃，相对湿度85%。

1.6 调查方法

小麦乳熟期调查病情，采用处理区对角线5点取样法，每点调查200穗，記录病穗数、发病级数，并计算病穗率、病情指数和防治效果。

小麦赤霉病病情严重度分级标准以小麦穗部发病情况划分病情严重度，分级方法：

0.全穗无病;

1.枯穗面积占全穗面积的1/4以下;

2.枯穗面积占全穗面积的1/4～<1/2;

3.枯穗面积占全穗面积的1/2～<3/4;

4.枯穗面积占全穗面积的3/4以上。

病穗率=病穗数调查总穗数×100%

病穗防效=（空白对照区病穗率-药剂处理区病穗率）空白对照区病穗率×100%

病情指数=（病级×各病级对应发病穗数）调查总穗数×4×100

病指防效=（空白对照区病情指数-药剂处理区病情指数）空白对照区病情指数×100%

1.7 数据分析

原始数据采用SPSS进行数据处理统计分析，采用单因素方差分析中的Duncans新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 对小麦的安全性

所有处理施药后至小麦收获期，试验药剂在试验剂量范围内没有出现明显药害症状，小麦生长正常，无生长、灌浆等不良反应，调查时发现丙硫菌唑纳米水性化制剂对小麦锈病、白粉病等其他病害兼治效果好。

2.2 淮南市凤台县田间试验结果

在淮南市凤台县开展了纳米水性化制剂8%丙硫菌唑ME和2种常规对照药剂80%多菌灵WP、70%甲基硫菌灵WP的田间药效比对试验，结果见表2。由表2可知，8%丙硫菌唑ME的病穗防效为79.12%，显著高于对照药剂的55.15%和53.09%;病指防效为89.79%，也显著高于对照药剂的73.44%和74.29%。表明纳米水性化制剂8%丙硫菌唑ME可作为小麦赤霉病的高效药剂使用。

2.3 蚌埠市淮上区田间试验结果

在蚌埠市淮上区开展了2组田间试验，第一组试验结果见表3，第二组试验结果见表4。

由表3可知，在5种试驗药剂中，纳米水性化制剂12%丙硫·戊唑醇ME对小麦赤霉病的病穗防效相对最佳，达89.23%，优于40%丙硫·戊唑醇SC的81.94%和20%氰烯·己唑醇SC的83.01%，显著优于30%吡唑·戊唑醇SC的76.91%和40%咪鲜胺·戊唑醇SC的66.99%;病指防效达86.77%，显著优于40%咪鲜胺·戊唑醇SC的59.56%，与其他3种常规药剂无显著差异。纳米水性化制剂12%丙硫·戊唑醇ME有效成分用量为180 g/hm2，与常规农药40%丙硫·戊唑醇SC的240 g/hm2相比，有效成分农药用量减少了25%。

当丙硫菌唑与戊唑醇复配时，对小麦赤霉病的防效优于其他有效成分的常规农药制剂;将丙硫菌唑与戊唑醇加工成纳米水性化制剂12%丙硫·戊唑醇ME后，在农药有效成分用量减少25%的情况下，对小麦赤霉病病穗的防效仍优于40%丙硫·戊唑醇SC。由此可知，纳米农药技术有利于提高丙硫菌唑与戊唑醇复配制剂对小麦赤霉病的防效。

第二组试验主要对比了纳米水性化制剂的3种农药品种对小麦赤霉病的防效，并结合植保无人机作业，探索了航空植保机械化、智能化防治小麦赤霉病的可行性。由表4可知，12%丙硫·戊唑醇ME对小麦赤霉病的病穗防效达94.54%，病指防效达95.24%，显著优于12%咪鲜胺·戊唑醇ME的82.80%和73.81%，也显著优于12%肟菌酯·戊唑醇ME的85.63%和84.52%。由此可知，同为纳米水性化制剂，丙硫菌唑与戊唑醇复配对小麦赤霉病的防效仍相对最佳，与植保无人机相结合，有利于提高防治效果。

3 结论与讨论

丙硫菌唑是一种新型甾醇合成抑制剂类药剂，目前在我国登记（含审批中）的作物有小麦、水稻、玉米、黄瓜、香蕉、葡萄等，防治病害以赤霉病、白粉病、灰霉病、叶斑病等为主，具有杀菌谱广、无交互抗性、高效增产等优点。特别是近几年小麦赤霉病防治形势日益严峻，丙硫菌唑的出现有助于缓解该病的防治压力，推广应用空间巨大。

丙硫菌唑纳米水性化制剂，利用纳米分散技术，把原药粒径做到了纳米量级。当农药粒径处于纳米尺寸时，具有明显的小尺寸优势，如相同质量农药的颗粒数增加了10亿个，比表面积增加了1 000倍，有利于农药颗粒在靶标作物表面的附着、沉积、分散及滞留，提高农药利用率;有利于农药颗粒在靶标作物和防治对象体内的剂量转移，更好地发挥药效等。在该研究的所有处理中，丙硫菌唑纳米水性化制剂对小麦赤霉病的防效突出，不仅显著优于不同有效成分的其他农药品种，在减量前提下还优于有效成分相同的常规农药，充分彰显出纳米分散技术的先进性与有效性。

高效的农药制剂，结合高效的植保器械更能发挥出优势。现阶段，由于农村劳动力严重不足，我国农业生产实现全程机械化的进程加快。植保无人机以其作业速度快、效率高等特点越来越受欢迎[13]。小麦赤霉病的发生与抽穗扬花期的天气，尤其雨水息息相关[14]，而在长江中下游地区，自小麦扬花至灌浆期，阴雨天气偏多，影响了农户在关键时期及时用药，增加了小麦赤霉病暴发的风险。植保无人机作业效率高，作业速度快，可弥补小麦赤霉病防治窗口期短、防治压力大的不足。该研究利用植保无人机喷施纳米水性化制剂，对小麦赤霉病的防治效果突出，其中丙硫菌唑纳米水性化制剂相对最佳，表明将两者结合开展大面积防治具有较大可行性，可在今后加大试验示范力度，为大面积推广应用提供技术支撑。

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