喷雾助剂对苯唑草酮防除玉米田杂草的减量增效作用

韩玉军 王伟佳 王月超 马红 陶波

摘要 为了评价不同喷雾助剂对苯唑草酮减量施用下的增效作用，采用仪器分析和田间试验的方法研究了7种助剂对30%苯唑草酮悬浮剂的药液特性和杂草防效的影响。结果表明，7种助剂均能显著降低药液的表面张力、接触角和干燥时间，增加药液铺展直径。其中，杰效利对表面张力和接触角的影响最大，迈丝和渗透者对干燥时间的影响最小。田间试验结果表明，添加迈丝和渗透者对苯唑草酮的增效作用好于其他助剂，苯唑草酮的田间用量可以减少30%以上。

關键词 玉米; 杂草; 苯唑草酮; 喷雾助剂; 增效作用

中图分类号： S 482.92

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2021721

Abstract The impact of seven adjuvants on the weed control efficacy and solution characteristics of topramezone 30% SC was investigated through the field trial and instrumental analysis to evaluate synergistic effect of adjuvants on topramezone in the dose-reduced application. The results showed that the seven different adjuvants significantly reduced the surface tension and contact angle and drying time， and expanded the diameter of topramezone droplet. Among the seven adjuvants， Jiexiaoli had the best effect on the surface tension and contact angle， while Maisi and Shentouzhe had the least effect on the drying time. Field trial demonstrated that the synergistic effects of adding Maisi and Shentouzhe on topramezone were better than other adjuvants， and the application dose of topramezone can be reduced by more than 30%.

Key words maize; weed; topramezone; spray adjuvant; synergistic effect

除草剂使用中常常伴随着药液流失、雾滴飘移、蒸发等问题，导致药液沉积性差，对杂草的防除效果不佳。除草剂的防除效果与靶标杂草的叶片结构特征及除草剂药液的物理性状关系密切，很多茎叶处理除草剂具有较好的除草活性但田间防除效果并不理想［1-2］，这与药液在杂草表面的铺展和持留密切相关。

喷雾助剂是添加到农药喷洒液中用来提高农药对有害生物防除效果的辅助制剂。研究表明，喷雾助剂可以有效改善除草剂药液性能，提高除草剂作用效果［3-4］。喷雾助剂能够通过降低除草剂药液的表面张力，提高药液黏度，促进药液对杂草叶片的润湿和展布，增加药液在杂草表面的黏附与沉积，实现除草剂的利用率和杂草防效的提高［5-6］。但助剂种类繁多，不同助剂对除草剂的增效机制存在差异，增效作用也受到除草剂性质和杂草特性的影响。油类助剂能促进药液在植物叶片上的铺展和附着，增强药液的抗雨水冲刷能力［7］。表面活性剂能够降低药液表面张力和接触角，减少药液的飞溅和回弹的发生，促进药液在疏水叶表面的润湿铺展行为［8-9］。根据除草剂的种类、作用方式和靶标杂草的叶面特性选择合适的喷雾助剂对提高除草剂防除效果具有重要意义。研究不同喷雾助剂对除草剂减施增效机制和作用效果能够为实现“农药零增长”和除草剂减量使用技术提供依据。

苯唑草酮是对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶抑制剂，可以通过杂草幼苗根部及茎部吸收，主要用于玉米田苗后茎叶处理防除一年生禾本科及阔叶杂草，对玉米安全性较高［10-11］。近年来，苯唑草酮已成为玉米田防除杂草的主要药剂，使用剂量也逐渐增加。苯唑草酮单用和复配使用均需要添加助剂才能更好地发挥药效，但不同助剂对其增效作用差别较大。只有选择合适的助剂才能在有效提高杂草防效的同时降低除草剂的用量。本研究在苯唑草酮减量施用的情况下探讨添加不同助剂对改善药液表面张力、接触角、铺展直径、干燥时间等性状的效果，比较不同助剂在减量条件下对苯唑草酮防除田间杂草的作用效果，为除草剂的减量增效使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 植物材料

玉米品种：‘瑞普908。

供试玉米田间主要杂草：稗草Echinochloa crus-galli （L.） P. Beauv.、野黍Eriochloa villosa （Thunb.） Kunth、藜Chenopodium album L.、反枝苋Amaranthus retroflexus L.。

1.1.2 供试药剂

除草剂：30%苯唑草酮悬浮剂（SC），佛山市盈辉作物科学有限公司。

喷雾助剂：菲蓝，九江菲蓝高新材料有限公司;百湿露、渗透者，赢创德固赛特种化学（上海）有限公司;迈丝，北京广源益农化学有限责任公司;杰效利，迈图高新材料（南通）有限公司;橙皮精油，道硅材料技术（上海）有限公司;倍创，成都激建生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 助剂对苯唑草酮药液表面张力的影响

将30%苯唑草酮悬浮剂按照制剂量4 mL/667m2（有效成分用量18 g/hm2），喷液量225 L/hm2配制成喷洒液，按照助剂的推荐用量向喷洒液中分别加入7种供试助剂。助剂的添加量（V/V）分别为：菲蓝（FL）0.05%、百湿露（BS）0.075%、渗透者（ST）1.0%、迈丝（MS）0.25%、杰效利（JX）0.125%、橙皮精油（CP）0.1%、倍创（BC）0.1%，混合均匀。以不加助剂苯唑草酮药液作为对照，参照 GB/T 5549-2010［12］方法采用POWEREACH表面张力系统进行表面张力测定，每处理重复4次，同一样品连续测定4次。

1.2.2 助剂对除草剂药液的铺展直径和接触角的影响

按照1.2.1的方法配制药液，参照张忠亮的方法［6］，用微量进样器取上述药液5 μL滴在涂石蜡的载玻片表面，以不加助剂为对照，静置1 min后用JC2000D3接触角测量仪测定药液在载玻片上的铺展直径和接触角，每个处理重复4次。

1.2.3 助剂对除草剂药液干燥时间的影响

按照1.2.1的方法配制药液，采用液滴干燥法，用微量移液器取上述药液（包括不添加助剂的对照）5 μL滴在稗草叶片表面，对照和处理药液滴在同一叶片上，置于温度（24±1）℃、相对湿度50%条件下观察、计时，记录液滴完全干燥所需要的时间，每个处理重复4次。

1.2.4 不同助剂对苯唑草酮防除玉米田间杂草的减量增效作用比较

将30%苯唑草酮SC按照制剂量4、6、8 mL/667m2（有效成分用量分别为18、27、36 g/hm2）配制成喷洒液，分别以T18、T27和T36表示，田间喷液量为225 L/hm2。同时将T18处理与7种助剂按照助剂的推荐用量进行混配，评价助剂对苯唑草酮的增效减量作用。助剂的添加比例同1.2.1小节。

同时设置清水对照。玉米试验田设在东北农业大学向阳实验实习基地，供试土壤为黑土（有机质含量4%，pH=6.75）。试验采用随机区组设计，每个处理4次重复，每次重复21 m2。待玉米长至3～4叶期，田间杂草2～3叶期，采用新加坡利农HD400型背负式喷雾器进行喷雾，施药后20 d，每个小区取3个0.25 m2样点，定点调查不同杂草的株数和鲜重，计算不同处理对杂草的株防效和鲜重防效。

株防效=（对照区存活杂草株数－处理区存活杂草株数）/对照区存活杂草株数×100%;

鲜重防效=（对照区存活杂草鲜重－处理区存活杂草鲜重）/对照区存活杂草鲜重×100%。

1.3 数据处理与分析

采用Excel软件进行数据处理，DPS分析软件进行数据分析，并利用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析，显著水平为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 助剂对苯唑草酮药液表面张力和接触角的影响

添加供试7种不同助剂均能够显著降低苯唑草酮药液的表面张力和接触角（图1a～1b）。由图1a可以看出，7种助剂中菲蓝和杰效利对表面张力影响最大，添加后苯唑草酮药液的表面张力分别降低了41.15%和39.08%;其次是橙皮精油和百湿露，表面张力分别降低了36.28%和35.52%，菲蓝和杰效利对药液表面张力的影响没有显著差异，但均显著高于百湿露和橙皮精油;迈丝、渗透者和倍创对表面张力的降低效果均低于30%，分别为25.49%、17.28%和12.02%。

助剂降低药液表面张力的同时液滴的接触角也随之显著降低。由图1b可以看出，杰效利对苯唑草酮药液液滴接触角的影响最大，接触角降低幅度显著，达到了90.63%，其次是菲蓝和百湿露，接触角的降低幅度为75.6%和70.9%;橙皮精油、渗透者和迈丝的降低幅度居中，分别为58.83%、51.22%和46.28%，倍创对药液接触角的影响最小，接触角仅降低了17.65%。

2.2 助剂对苯唑草酮药液铺展直径和干燥时间的影响

添加助剂也显著增加药液液滴的铺展直径，液滴的铺展直径增加了17.29%～68.06%，其中以杰效利的影响最大，之后依次为是菲蓝、百湿露、迈丝、橙皮精油、渗透者和倍创（图2a）。铺展直径的变化也影响到药液的干燥时间。未添加助剂时，苯唑草酮药液的干燥时间为2 190 s。分别添加7种助剂后，药液的干燥时间显著缩短，降幅为16.89%～85.98%，助剂之间差异明显，其中以添加杰效利的处理干燥时间缩短最多，迈丝和渗透者对干燥时间的影响相对较小（图2b）。

2.3 助剂对苯唑草酮防除玉米田杂草的减量增效作用

在防除禾本科杂草方面，30%苯唑草酮SC 18、27、36 g/hm2单用对稗草的防效高于野黍，对稗草的株防效和鲜重防效为64.19%～91.10%和70.12%～95.00%，对野黍的防效为53.37%～73.69%和57.66%～78.61%。7种供试助剂对苯唑草酮均有不同程度的增效作用，对稗草的株防效和鲜重防效为66.23%～91.26%和74.80%～95.19%，增效幅度分别为3.19%～42.17%和6.68%～35.76%;对野黍的株防效和鲜重防效为58.73%～80.83%和60.14%～83.86%，增效幅度分別为10.03%～51.45%和4.29%～45.42%。其中以渗透者的增效作用最大，其次是迈丝和杰效利。百湿露和菲蓝对苯唑草酮防除禾本科杂草的增效作用不明显。苯唑草酮18 g/hm2添加渗透者、迈丝和杰效利后，防效超过了27 g/hm2单用的效果，并且与36 g/hm2单用的效果相当。在除草效果相当的情况下，除草剂用量降低了30%以上（表1）。

相同条件下苯唑草酮对阔叶杂草的防除效果略高于禾本科杂草。苯唑草酮18、27、36 g/hm2单用对藜的株防效和鲜重防效为66.52%～98.83%和69.87%～98.61%，对反枝苋的防效为74.33%～100%和75.51%～100%。添加7种助剂后，苯唑草酮18 g/hm2对藜的株防效和鲜重防效为80.22%～100%和83.09%～100%，增效幅度分别为20.60%～50.33%和18.93%～43.13%;对反枝苋的株防效和鲜重防效为86.95%～100%和88.96%～100%，增效幅度分别为16.97%～34.53%和17.81%～32.43%。结果表明，添加7种不同类型的助剂均能够显著提高苯唑草酮对阔叶杂草的防效，其中以迈丝和渗透者的增效作用最佳，显著高于其他5种助剂的作用，迈丝虽然在对藜的防效上略高于渗透者，但二者之间差异不显著。苯唑草酮18 g/hm2添加迈丝和渗透者后，防效超过了27 g/hm2单用的效果，并且达到了36 g/hm2单用的效果，可以降低苯唑草酮用量30%以上。添加其他5种助剂也能够明显提高苯唑草酮的防效，但对苯唑草酮的减量增效作用不及迈丝和渗透者（表2）。

3 结论与讨论

除草剂药效发挥受到包括自身特性、剂型、环境因素、靶标表面特性等诸多因素的影响，若除草剂品种选择不当或在不良环境条件下应用往往无法取得良好的杂草防效，而且，在实际应用过程中由于飘移、径流、雾化差等因素导致药液损失较大，利用率不高，用量过高时还会对作物产生药害。除草剂只有接触到靶标杂草表面，才能有机会被杂草叶片或茎秆吸收，进而发挥药效。而农田杂草表面特性复杂多样，如叶片表面的纤毛、蜡质，甚至灰尘等附着物都会限制除草剂的药液沉积，导致同一种除草剂对不同种类杂草的防除效果存在明显差异［13-17］。除草效果优劣往往决定于除草剂喷洒液的特性及雾滴在靶标杂草表面的附着、展布、沉积、渗透以及杂草对除草剂药液的吸收和传导［18-20］，在这一过程中喷雾助剂的选择尤为重要。

喷雾助剂可以通过改善除草剂喷洒液的特性来提高除草剂杂草防除效果和利用率，在除草剂减量施用中起到重要作用。不同种类助剂的增效作用因除草剂和杂草种类而存在差异，尤其是在干旱等不良环境条件下，不同助剂对除草剂的增效作用差别较大。研究表明，在常规喷雾和飞防喷雾中助剂可以调节除草剂药液的表面张力，优化雾滴分布、增加雾滴与杂草表面的接触面积和亲和性，提高除草剂药效。有机硅助剂和一些非离子表面活性剂降低药液表面张力的能力远高于其他助剂［20-21］。本研究中的7种助剂中有机硅助剂菲蓝和表面活性剂杰效利对苯唑草酮药液表面张力的降低作用显著高于迈丝等其他助剂。除草剂的防效与药液在杂草表面的滞留量密切相关。药液表面张力的降低往往会提升雾滴在杂草表面湿润性能，降低与叶片的接触角，提高雾滴的铺展面积，但表面张力过低也会造成药液流失的风险。本研究表明，不同助剂对苯唑草酮药液的接触角和铺展直径的改善作用存在明显差异。菲蓝、百湿露、杰效利对苯唑草酮药液的接触角降低作用和铺展直径增加作用显著，但干燥时间缩短明显，容易造成药液的流失增加，最终田间增效作用并不理想。而迈丝和渗透者对表面张力、接触角和铺展直径的改善综合作用较好，对药液干燥时间的影响最小，有利于药液的附着和沉积。

单位面积农药的减量施用中助剂的作用必不可少，针对特定除草剂配套应用有效的助剂才获得最佳的减量增效作用，尤其是在不同环境条件下，防除不同杂草应该根据除草剂特性及靶标杂草的特性来综合考虑选择适合的助剂。但仅对除草剂药液某一方面的特性调节并不能取得最佳的应用效果，一种助剂并不能对所有除草剂起到增效作用，甚至对除草剂可能产生拮抗作用，导致作物药害［20］，如Silwet806与异丙隆混用时加重了药剂对小麦的鲜重抑制［22-23］。姚中统等研究表明，复合型助剂对除草剂的增效作用好于单一助剂［24］。本研究田间试验结果表明，菲蓝、百湿露、杰效利等助剂虽然可以有效改善药液性能，但对苯唑草酮田间增效表现不佳。渗透者和迈丝对苯唑草酮药液的综合改善效果较好，能够有效提高苯唑草酮对杂草总体防效，并且能够降低苯唑草酮用量30%以上，可以作为苯唑草酮有效助剂选择使用。刘小民等研究发现了GY-Tmax能够提高苯唑草酮和烟嘧磺隆的杂草防效，有效降低除草剂用量，这与本研究结果相似［25-28］。田志慧等也发现迈丝等助剂可以使灭草松和氰氟草酯的田间用量降低20%以上［29］。本研究对7种助剂对苯唑草酮的减量增效作用的比较也证明了添加喷雾助剂有利于玉米田除草剂减量应用，但助剂对除草剂减施增效机制不同，针对不同除草剂品种筛选有效助剂及其最佳使用剂量，尤其是开发利用具有复合作用的多功能环保助剂还需进一步研究。

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（责任编辑：田 喆）