草本精油助剂对稻田喷雾的农药沉积率增效作用

王飞钊 关振华 张文中 姚伟英 张景欣 孙大元 杨祁云 林壁润 蒲小明

摘 要：提高農药沉积率是实现农药减量增效的有效途径，在农药药液中添加喷雾助剂对于提高农药沉积率具有增效作用。本研究采用诱惑红示踪法，在氯虫苯甲酰胺药液中添加不同浓度的草本精油助剂，在水稻破口期进行田间小区实验测定农药沉积率，并且测定各处理药液的表面张力和黏度。研究结果表明：药液中添加助剂后，CK（0倍）、3000倍、1500倍和750倍处理后的平均农药沉积率分别为36.42%、46.30%、52.62%和50.25%;差异显著性分析发现添加助剂后，药液在水稻植株上的沉积率均显著大于对照处理（P< 0.05）;药液表面张力和黏度测定结果表明，添加助剂的药液表面张力和黏度均显著低于不添加助剂的药液（P< 0.05）。研究结果说明农药药液中添加助剂改变了其表面张力和黏度值大小，有利于药液在植株上粘附沉着，从而提高了农药沉积率。

关键词：草本精油;助剂;农药沉积率;水稻;表面张力;溶液黏度

中图分类号：S252.3                         文献标志码：A

Synergistic Effect of Herbal Essential Oil Adjuvants on Spray Pesticide Deposition Rate in Rice Field

WANG Feizhao2，GUAN Zhenhua3，ZHANG Wenzhong4，YAO Weiying2，ZHANG Jingxin1，SUN Dayuan1，YANG Qiyun1，LIN Birun1，PU Xiaoming1*

（1 Key Laboratory of New Technique for Plant protection，Institute of Plant Protection，Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou，Guangdong 510640，China;2 Guangdong Tianhe Agricultural Materials Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510080，China;3 Guangzhou Yixin Ecological Technology Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong  510630，China;4 Taishan Agricultural Technology Extension Center，Taishan，Guangdong 529262，China）

Abstracts：Increasing pesticide deposition rate is an effective way to achieve pesticide reduction and efficacy enhancement，and adding spray adjuvants in pesticide solution can improve pesticide deposition rate. Allure red was used as tracer，different concentrations of herbal essential oil adjuvants were added to chlorantraniliprole solution. A field plot experiment was carried out at rice rupturing stage to determine the pesticide deposition rate，and measure the surface tension and viscosity of the solutions in different treatments. The results indicated that the average pesticide deposition rates of CK（0 times），3000 times，1500 times and 750 times solutions with adding adjuvants were 36.42%，46.30%，52.62% and 50.25% respectively. The significant difference analysis showed that the pesticide deposition rates in the treatments with adding adjuvants were significantly higher than  that  of  the  control（P<0.05）. The measured results presented that the surface tension and viscosity of the solution with adjuvants were significantly  lower  than  those  without  adjuvants（P<0.05）. It is concluded that adding adjuvants into pesticide solution can change the surface tension and viscosity of the solution，and was conducive to the adhesion and deposition of pesticide solution on rice plant，thereby increasing the pesticide deposition rate.3D200AA2-3FAD-40FE-B4BD-C8EC9C04ABA7

Key words：Herbal essential oil;adjuvants;pesticide deposition rate;rice;surface tension;solution viscosity

2021年11月2日中共中央国务院发布《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，文件指出：到2025年农药利用率达到43%[1]。这既是对化肥农药行业提出的新目标，也是农资产业转型升级的新机遇。据报道2020年我国三大粮食作物水稻、小麦、玉米的农药沉积率约40.6%，比2015年提高4个百分点[2]，完成了2020年农药沉积率达到40%的目标[3]。我国农药沉积率水平主要受制于高效植保器械的推广力度，植保无人机、电动喷雾器已成为农业生产上的主要施药工具，农药利用率大小与植株形态和喷雾器械密切相关[4]。如何有效提高农药沉积率水平成为农药减量增效的重要研究方向。

农药助剂可以改善农药的物理或化学性能，最大限度地发挥药效或有助于安全施药。植物精油作为脂溶性物质，可以溶解昆虫蜡质层使昆虫脱水死亡，还可以溶解病菌孢子的磷脂层，引起病菌死亡[5]。与其它助剂相比，植物精油能够增强农药的扩展性和渗透性[6-11]等。本研究选用草本精油作为农药喷雾助剂，研究了药液中添加此类助剂在水稻上喷施后对农药沉积率的增效作用，以期对农业生产应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 指示剂及供试药剂

农药喷雾示踪剂诱惑红（天津多福源实业有限公司），使用量为41.67 g/50 kg水;5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂（美国杜邦公司），使用量为600 mL/hm2。

农药助剂：900 g/L袋鼠爪草本植物精油（四川洲际农业科技有限公司），其中含乙基化和甲基化草本植物精油含量750 g/L，非離子表面活性剂含量为150 g/L。

1.1.2 喷雾设备及其它

3WBD-16型背负式电动喷雾器（广东省博罗县东田实业有限公司）及其作业参数（工作压力0.15～0.4 MPa，流量1.3～2.0 L/min，容积16 L）;NDJ-8S数字粘度计（上海精晖仪器设备有限公司）;JYW-200B自动界面张力仪（承德市世鹏检测设备有限公司）;风速仪（北京中西远大科技有限公司），温湿度仪（深圳市华图电气有限公司）。

选择两个试验点，每个点水稻面积0.13 hm2以上;水稻生长期为早造破口期，水稻品种为美香占，喷雾时间为上午11：00，天气晴朗，气温28～32 ℃，空气相对湿度85%～90%，无持续风向1～2级。电动喷雾器用水量为600 kg/hm2，喷孔片大小为1.0 mm。

1.2 实验方法

1.2.1 示踪剂诱惑红标准曲线制定

准确称取0.1 g诱惑红于10 mL容量瓶中，用纯净水定容，充分混匀溶解，得到1×104 μg/mL的诱惑红质量浓度溶液，适当稀释得到质量浓度分别为50 μg/mL、25 μg/mL、12.5 μg/mL、6.25 μg/mL、3.125 μg/mL、1.56 μg/mL、0.78 μg/mL标准溶液质量浓度，然后用分光光度计于波长501nm处测定吸光度值，每个浓度重复3次，取平均值绘制诱惑红浓度-吸光值标准曲线。

1.2.2 药液黏度测定

黏度按照NY/T 1860.21-2016方法用旋转粘度计测定[12]。

1.2.3 药液表面张力测定

在25 ℃的温度下，用白金环法[12]测试药液表面张力，每个样品测量3次，取平均值。

1.2.4 农药沉积率制定[13]

水稻田间试验小区设置为5 m×5 m，小区之间隔离带为5 m。将一定量的诱惑红作为示踪剂加入药液中，诱惑红的添加量为41.67 g/50 kg药水，喷雾时喷头距离水稻株顶端距离约为30 cm。田间小区喷雾结束并药液晾干后，采用对角线五点式取样法，每点取水稻1株，共取5株，放入自封袋内。测定时向自封袋内加入4 L自来水，振荡洗涤5 min，使诱惑红完全溶解。用分光光度计测定洗涤液在501 nm处的吸光度值，依据诱惑红浓度-吸光值线性回归方程计算洗涤液中诱惑红的质量浓度。调查施药小区内的水稻株数，通过洗涤液中诱惑红浓度可计算出平均每株水稻诱惑红沉积量，乘以小区水稻总株数，即为整个试验小区水稻株诱惑红沉积总量，再除以实际喷施的诱惑红量，得到小区喷施农药的沉积率，公式如下：

2 结果与分析

2.1 诱惑红标准曲线

在诱惑红最大吸收波长501 nm处，其标准溶液质量浓度X与吸光度Y的线性回归方程为Y=0.0288X+0.0054，相关系数R2为0.9996，即诱惑红在质量浓度范围（0.78～50 μg/mL）与501 nm吸光值呈线性相关（图1）。

2.2 农药沉积率比较

水稻田间小区试验结合诱惑红示踪法测定各处理农药沉积率结果为（图2）。氯虫苯甲酰胺制剂药液添加助剂后，CK、3000倍、1500倍和750倍药液使用电动喷雾器喷施后水稻上平均农药沉积率分别为36.42%、46.30%、52.62%和50.25%。差异显著性分析表明：添加助剂后，药液在水稻植株上的沉积率均显著大于空白对照处理（P< 0.05），其中助剂稀释1500倍药液的农药沉积率值最高。

2.3 表面张力比较

氯虫苯甲酰胺制剂药液中添加助剂CK（0倍）、3000倍、1500倍和750倍不同处理的表面张力分别为35.17 mN/m、31.91 mN/m、30.02 mN/m和29.57 mN/m，阴性对照水的表面张力为70.12mN/m（图3）。差异显著性分析表明：水的表面张力显著大于氯虫苯甲酰胺制剂药液和三个添加助剂的浓度药液;且添加助剂的药液的表面张力也显著低于不添加助剂的药液。3D200AA2-3FAD-40FE-B4BD-C8EC9C04ABA7

2.4 药液黏度比较

氯虫苯甲酰胺制剂药液中添加助剂CK（0倍）、3000倍、1500倍和750倍的不同处理的平均黏度分别为3.5 mPa·s、3.0 mPa·s、3.0 mPa·s和3.0 mPa·s，阴性对照水的平均黏度为2.0 mPa·s（图4）。差异显著性分析表明：水的黏度显著小于氯虫苯甲酰胺制剂药液和三个添加助剂的浓度药液;且添加助剂的药液的黏度也显著低于不添加助剂的药液。

3 结论与讨论

本研究采用诱惑红示踪法[14-15]，在农药药液中添加喷雾助剂草本精油后，3000倍、1500倍和750倍药液喷施水稻后的平均农药沉积率分别为46.30%、52.62%和50.25%，均显著大于不添加农药助剂的处理（农药沉积率为36.42%）;相比于对照处理，添加助剂的三个处理农药沉积率分别提高了9.88%、16.20%和13.83%;且添加助劑的药液表面张力和黏度均显著低于不添加助剂的药液（P< 0.05）。

本文以农药沉积率为研究点，分析了草本精油喷雾助剂添加到农药药液中在水稻上喷施后对农药沉积率的增效作用，在一定程度上说明了农药喷雾助剂对农药减量增效工作的作用和贡献。草本精油由于来源于天然植物，易降解，毒性低，该油类助剂及其衍生物有望取代壬基酚聚氧乙烯醚类助剂[16]，这成为除草剂助剂开发的热点，并将逐步应用到杀虫剂[17-19]和杀菌剂[20-23]上。国内外主要研发公司有北京广源益农的迈丝、澳大利亚的黑森和美国的信得宝等。农药减量增效与农药产品质量和喷雾助剂应用密切相关，其中农药配方助剂可提高制剂产品的性能，喷雾助剂可提高农药沉积率和药效。甲基化或乙基化植物精油是经过酯化处理的植物源精油产品，具有亲水性及渗透性，可在农业上用于农药增效剂;与相应农药混用时，能明显改善其润湿、展布[24]、分散、滞留和渗透性能[25]。使用甲基化或乙基化植物油助剂，比不加甲基化植物油助剂的产品，杂草可以提前2～3 d表现出明显受害症状，药效可提高20%以上，可达到农药减量增效目的。郭红霞等报道甲酯化植物油助剂JZ-12和JZ-35添加到二氯喹啉酸防除稻稗增效作用最好，稻稗死亡率分别提高了38.67%和22.47%[26]。郭红霞等也报道了噁唑酰草胺防除稻稗增效作用最好的助剂为甲酯化植物油助剂JZ-4，株死亡率提高45.00%[27]。岳德成等报道在450～675 kg/hm2的兑水量下，桶混添加甲基化植物油对苯唑草酮+莠去津均有明显的减量效应[28]。

随着农作物专业化统防统治和农业社会化服务发展，无人机、大型自走式喷雾机等新型施药器械迅速发展，带来了农药使用技术的革新，促进了草本植物精油助剂的开发应用。

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基金项目：广东省现代农业产业绿色发展共性关键技术研发创新团队建设项目（2021KJ112）;广东省烟草科技项目（201802，201908），广东丝苗米跨县集群产业园（汕尾）项目。

作者简介：王飞钊（1988-），男，硕士，农艺师，研究方向为农药研究与应用，E-mail：wangfz@gd-tianhe.com。

*通信作者：蒲小明（1981-），男，博士，研究员，研究方向为农作物病虫害综合防控，E-mail：pxm1981@126.com。

收稿日期：2022-01-143D200AA2-3FAD-40FE-B4BD-C8EC9C04ABA7