喷雾参数和助剂对自走式喷杆喷雾机作业药液附着率与玉米螟防效的影响

孙祥龙， 张玉聚， 马毅辉， 蒋水萍， 苏旺苍

(河南省农业科学院 植物保护研究所， 河南 郑州 450002)

0 引言

【研究意义】玉米螟〔Pyraustanubilalis(Hubern)〕是玉米田主要的害虫之一，通过取食叶肉、钻蛀果穗、茎秆等危害玉米，造成籽粒缺损、霉烂，同时还传播轮枝镰孢菌〔Fusariumverticillioides(串珠镰孢F.moniliformeSheld)〕，引起镰孢穗腐病，对玉米产量、品质甚至对整个玉米产业发展也造成极大影响[1-4]。因此，做好玉米螟的防治是保障玉米高产、稳产的重要技术措施。农业上主要依靠化学农药对玉米螟进行防控，常用的有吡虫啉、噻虫嗪、氟虫氰、阿维菌素、苦参碱、毒死蜱等[5]，其中阿维菌素作为高效、安全的低毒农药，其防效高，且持效性强，是玉米螟防治的理想选择[6]。由于长期大量使用化学药剂，玉米螟抗药性增强。因此，寻找抵抗玉米螟危害的有效方法对保证玉米产质量具有重要的意义。【前人研究进展】添加喷雾助剂是提高农药防效的有效途径，助剂可改善雾滴物理性质、雾滴表面张力、粒径分布和增加雾滴在叶片的沉积量，提高农药利用率[7-8]。张瑞瑞等[9]研究发现，添加助剂激健可使雾滴体积中径增加20.43%，粒径分布相对跨度减小1.74%。有研究表明，喷雾助剂与杀虫剂混配使用，能提高杀虫效果，降低用药成本，减缓农药抗性，而不污染环境，对人畜安全[10]。玉米田杀虫剂专用助剂科丰是由河南省农业科学院植物保护研究所研制的一种新型农药助剂，能改善生物体表蜡质层的理化性质，增加蜡质的流动性和促进部分蜡质层的溶解，从而调节农药有效成分在雾滴和角质层的分配，有效促进农药的吸收利用，大大提升农药的应用效果。农药的防效除与农药、助剂相关外，施药器械也至关重要，药剂浓度、喷药均匀性、雾滴细度、沉积分布、雾滴覆盖率等均与防效关系密切[11-13]。自走式喷杆喷雾机作为一种新兴的植保器械，近年来越来越受到重视和推广，相比较于传统施药器械而言，具有作业效率高、喷洒质量佳、喷液量分布均匀、作业率高和安全性高等优点，是植保作业中的重要工具[14]。【研究切入点】在实际应用中，自走式喷杆喷雾机也存在一些问题，如受栽培对象、喷雾压力、药液浓度等因素的影响导致喷雾效果不佳[14-16]。喷头的选择是保证喷雾质量的重要因素，因为药液的喷量、雾滴的大小、密度和在作物上的分布很大程度上取决于喷头，而喷头类型、喷雾压力以及喷雾用水量会直接影响喷头的雾化性能[17]。有研究指出，雾滴粒径是衡量喷雾药液雾化程度和雾化质量的重要指标，农药雾滴粒径、雾滴密度等因素对农药沉积利用率及防治效果有较大的影响[18-21]。喷雾机不恰当的喷雾压力、喷杆高度易引起雾滴的飘移浪费，降低农药的有效利用率，且威胁到生态环境和人畜安全[22]。因此，研究自走式喷杆喷雾机施药技术使其药效发挥最大化变得尤为重要，而目前，关于提高自走式喷雾机施药效果多为喷雾压力及用水量等物理方面比较单一的研究，鲜见结合新型喷雾助剂使用以提高自走式喷雾机防效的研究。【拟解决的关键问题】以自走式喷杆喷雾机为研究对象，在5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐可溶粒剂中加入玉米田杀虫剂专用助剂科丰，测定施药过程中不同施药因素对玉米叶片药液附着率和对玉米螟防效的影响，以期为喷雾助剂在自走式喷杆喷雾机上的应用及自走式喷杆喷雾机防治玉米螟提供最优的喷雾用水量和喷雾压力，为玉米害虫的高效防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 玉米 品种裕丰303，由北京联创种业股份有限公司提供。

1.1.2 药剂 5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐可溶粒剂，黑龙江省佳木斯兴宇生物技术开发有限公司生产；玉米田杀虫剂专用助剂科丰，河南省农业科学院植物保护研究所研制。

1.1.3 器械 3WP-150型自走式喷杆喷雾机，工作压力0.2～0.5 MPa(郑州兰博尔农业科技有限公司生产)；喷头类型为美国斯普瑞喷雾系统公司生产的XR11002(流量：0.76 L/min)。

1.2 试验设计

试验于2020年在河南省南阳市邓州腰店乡选择玉米大喇叭口期，玉米螟发生量较大、田间分布均匀的玉米田开展。试验采用随机区组设计，共设14个处理(表1)，包括13个施药因素处理(T1～T13)和1个空白对照(CK,T14)，每处理4次重复，共56个小区，小区面积200 m2。3WP-300D型自走式喷杆喷雾机喷头距玉米上部叶片60～70 cm，喷杆长10 m、行走距离为50 m。

表1 不同处理的各因素水平

1.3 指标测定

1.3.1 药液附着率 施药参照《农药喷雾机(器)田间操作规程及喷洒质量评定》(GB/T 17997—2008)进行。施药后，每个施药小区分别选择5株玉米的上、中和下部叶各5片，按《喷杆喷雾机 技术条件》(GB/T 24677.1—2009)的方法测定药液附着率。

在药液喷洒后未干燥前迅速观察取样点，记录药液附着分级情况：0级，无药液附着；1级，药液附着面积为观察面积的1/4以下(如是观察叶片，则为1/4的叶面积有药液附着，下同)；2级，药液附着面积为观察面积的1/2以下；3级，药液附着面积为观察面积的3/4以下；4级，全部附着药液。

1.3.2 防治效果 小区4点取样，每个样点固定5株玉米，挂上标牌，施药前调查害虫基数，施药后3 d、7 d调查药效。

1.4 数据处理

利用Excel 2010整理数据，用DPS 18.10对数据进行差异显著性分析(邓肯氏新复极差法)。

2 结果与分析

2.1 不同处理玉米的药液附着率

由表2可见，添加玉米田杀虫剂专用助剂处理的上部叶片叶面附着率为80.25%～100%、中部叶为74.60%～94.20%、下部叶为55.60%～84.25%，均显著高于不加助剂处理对应部位的叶片。喷雾用水量9 kg/667m2时，喷雾压力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa的3个处理的叶面附着率最高，其上部叶片叶面附着率均在90%以上，中部叶和下部叶分别为86.88%～94.20%和72.30%～84.25%；随着用水量的增加和减少，叶面附着率逐渐降低，喷雾用水量15 kg/667m2时叶面附着率整体最低。

当喷雾压力0.3 MPa时，喷雾用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24个处理的上、中、下部叶叶面附着率分别为80.25%～90.70%、74.60%～86.88%和55.60%～72.30%；而喷雾压力0.5 MPa时，上、中、下部叶叶面附着率分别为87.85%～100.00%、81.75%～94.20%和65.20%～84.25%，均显著高于同用水量下喷雾压力0.3 MPa对应部位的叶片。表明，添加喷雾助剂后，喷雾用水量9 kg/667m2、喷雾压力为0.5 MPa时的叶面附着率最高，其上、中、下3个部位叶面附着率分别达100.00%、94.20%和84.25%，显著高于其他处理。

由表2还可见，添加玉米田杀虫剂专用助剂各处理上、中、下部叶片的叶背附着率整体低于叶面，其中，上部叶为62.75%～82.58%、中部叶为46.55%～66.63%、下部叶为34.35%～54.68%，与对应部位不添加喷雾助剂处理相比差异显著。喷雾用水量9 kg/667m2时，喷雾压力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3个处理的上、中、下部叶叶背附着率分别为74.28%～82.58%、59.08%～66.63%和44.30%～54.68%，显著高于其他喷雾用水量处理；而喷雾用水量15 kg/667m2时，3个处理的叶背附着率整体较低，其上、中和下部叶分别为62.75%～73.25%、46.55%～58.15%和34.35%～45.05%。表明，当喷雾压力0.5 MPa时，喷雾用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m2的叶背附着率最高，与喷雾压力0.3 MPa对应部位叶片差异显著。说明0.5 MPa处理的药液附着率整体高于0.4 MPa和0.3 MPa处理。

表2 不同处理玉米的叶面和叶背药液附着率

叶背药液附着率整体结果与叶面附着率一致，当添加喷雾助剂，喷雾用水量9 kg/667m2、喷雾压力0.5 MPa时叶背附着率最高，上、中、下部位叶背分别为82.58%、66.63%和54.68%。

2.2 不同处理玉米螟的防效

2.2.1 施药后3 d 从表3看出，添加玉米田杀虫剂专用助剂处理玉米螟的虫口减退率和校正防效分别为86.65%～97.25%和87.74%～97.43%，显著高于不加喷雾助剂处理。当喷雾用水量9 kg/667m2时，喷雾压力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3个处理的虫口减退率分别为93.24%、94.61%和97.25%，校正防效分别达93.73%、95.12%和97.43%；喷雾用水量15 kg/667m2时的校正防效相对最低，总体上各喷雾用水量处理间差异不明显。

当喷雾压力0.3 MPa时，喷雾用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24个处理的虫口减退率分别为86.65%、87.95%、93.24%和89.80%，校正防效分别为87.34%、89.16%、93.73%和90.52%；喷雾压力0.5 MPa时的虫口减退率和校正防效均在90%以上，4个处理的虫口减退率分别达90.29%、93.74%、97.25%和94.58%，防治效果分别达91.02%、94.28%、97.43%和94.98%。

以上表明，加入玉米田杀虫剂专用助剂，喷雾用水量9 kg/667m2、喷雾压力0.5 MPa时，虫口减退率和校正防效均比其他处理高。

2.2.2 施药后7 d 添加玉米田杀虫剂专用助剂处理的虫口减退率和校正防效分别为87.74%～98.44%和91.83%～98.88%，而不加喷雾助剂处理分别为79.16%和85.89%，两者相比差异显著。当喷雾用水量9 kg/667m2时虫口减退率和校正防效最高，喷雾压力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3个处理的虫口减退率分别为96.41%、97.04%和98.44%，校正防效分别达97.85%、98.08%和98.88%；用水量15 kg/667m2时最低。

当喷雾压力0.5 MPa时，喷雾用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24个处理的虫口减退率分别为92.46%、95.30%、98.44%和96.67%，校正防效分别为94.85%、96.94%、98.88%和97.56%；喷雾压力0.3 MPa时的虫口减退率和防效相对较低，4个处理的虫口减退率分别为87.74%、91.77%、96.41%和93.62%，防治效果分别为91.83%、94.47%、97.85%和95.74%。

药后7 d虫口减退率和校正防效与药后3 d趋势一致，当喷雾用水量9 kg/667m2、喷雾压力0.5 MPa时，虫口减退率和校正防效最好，分别达98.44%和98.88%。

表3 不同处理药后3 d、7 d对玉米螟的防效

3 讨论

施药时添加喷雾助剂可以有效降低药液表面张力，从而达到提高药液附着率及防效的目的。王明等[23]研究表明，添加助剂可显著增加农药在果树上的沉积量及对苹果黄蚜的防治效果，达到减药增效的目的。陈晓等[24]研究表明，植保无人飞机作业中添加不同助剂对棉花植株叶片正反面的雾滴沉积分布影响不同，但均可使棉花冠层上、中、下部叶片正面的雾滴密度显著提高。本试验在5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐可溶粒剂中添加玉米田杀虫剂专用助剂科丰，结果显示，添加玉米田杀虫剂专用助剂处理比不加助剂处理的叶面、叶背药液附着率分别提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施药后7 d的校正防效为91.83%～98.88%，高于不加助剂处理的85.89%，说明添加该玉米田杀虫剂专用助剂能显著提高对玉米螟的防效。

祁力钧等[17,19,22]研究表明，喷雾压力、喷雾用水量均是影响玉米药液附着率和玉米螟防效的关键因素。与本试验结果相符。有研究表明，喷雾压力为0.2 MPa和0.3 MPa时喷雾质量相当，喷雾压力为0.4 MPa时喷雾质量最佳，而当继续增加喷雾压力时，喷雾质量随之下降[25]，试验结果显示，喷雾压力为0.5 MPa时喷雾效果最佳。原因可能是玉米叶片表面层临界表面张力在53.1 mN/m，属于中低界面能表面，理论上药液相对容易润湿，但是由于玉米叶表多绒毛结构，对雾滴的沉积附着有一定干扰作用，因此在玉米螟的防治过程中，对喷雾压力的要求更苛刻。有研究指出，玉米田喷药时适当降低水量可以提高药液的浓度、降低药液的表面张力值；选用细喷头、高压力、小水量和喷药高速度，可以降低雾滴直径；同时，加入喷雾助剂，能降低表面张力，增加附着和沉积效果，能有效润湿多绒毛叶面，明显提高防效[26]。试验喷雾用水量9 kg/667m2处理相比12 kg/667m2、15 kg/667m2处理，喷雾压力0.5 MPa处理相比0.3 MPa、0.4 MPa处理，药液附着率和对玉米螟的防效均最佳，与上述研究结论，玉米叶表多绒毛结构特殊喷雾要求相吻合。研究主要以玉米螟为对象，分析喷雾助剂、喷雾用水量和压力3个施药因素对玉米螟防效的影响，未涉及其他害虫和作物种类，有待下一步该方面的研究，以进一步提高自走式喷杆喷雾机的喷雾效果。

4 结论

自走式喷杆喷雾机作业过程中添加玉米田杀虫剂专用助剂能有效提高喷雾效果，相比不加助剂处理的叶面、叶背药液附着率分别提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施药后7 d防效在90%以上，较不加助剂处理提高5.94%～12.99%。在此基础上，选择适当的喷雾压力和用水量能进一步提升对玉米螟的防效。当喷雾用水量为9 kg/667m2、喷雾压力为0.5 MPa时，玉米上部叶面药液附着率高达100.00%，叶背附着率达82.58%；药后3 d和7 d对玉米螟的防效分别达97.43%和98.88%，防治效果明显优于其他处理。