喷雾助剂对2种药剂防治花蓟马的减量增效作用

张暄翊,王 堃,洪 波,郭佳茹,孙建伟,张愉力,贾彦霞

(宁夏大学农学院,银川 750021)

使用化学农药是防治作物病虫草害的重要途径,每年可挽回30%的经济损失,我国为提高粮食产量导致农药施用量急剧上升,2014年我国农药使用量攀升至180.77万t,较1998年增长了三倍多(袁会珠等,2011;魏万龙,2021)。有效利用率低是导致农药大量使用的重要原因,由于施药方法落后、施用机械性能低和农药药液自身理化性质差使得农药流失严重、沉积分布不均匀(袁会珠等,2011)。研究表明,2020年我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物农药利用率为40.6%,不仅造成农药资源严重浪费,污染环境,还给农产品质量安全和人们生活安全带来巨大挑战(Bryce,1977;农业农村部,2021)。在减少农药使用量的情况下提高农药有效利用率、减轻环境污染和农药残留量是亟待解决的问题。添加喷雾助剂是减少农药用量、提高农药药效的有效方法之一。喷雾助剂作为增效剂与农药混配使用可降低药液表面张力与接触角,增强药液润湿性和展布能力,从而增加药液在靶标的沉积量和持留量,以促进药液更好吸收,已广泛应用于有害生物防治工作中(杨石有等,2019;徐广春等2013)。

黄花菜HemerocalliscitrinaBaroni作为一种营养丰富的蔬菜,随着脱贫攻坚任务的推动落地宁夏盐池,成为脱贫致富的“明星菜”(于丽等,2021)。截止2021年8月盐池县种植黄花菜面积为5千余ha,户均收益3万余元,但其受到蓟马、蚜虫等害虫的严重危害,直接影响收益。调查发现,花蓟马FrankliniellaintonsaTrybom是盐池地区黄花菜蓟马优势种类(数据未发表)。花蓟马分布于我国及世界大部分地区,寄主植物范围广(韩运发,1997;韩云等2015)。该虫主要集中于黄花菜叶背面或花薹的心叶夹缝中,锉吸植株幼嫩组织汁液,受害花蕾短小,花梗上有黄褐色锉吸痕迹,严重时花蕾弯曲,失去黄花菜应有的品质特征,严重影响其产量,降低其商品性和市场竞争力(陈兰珍等,2021)。目前花蓟马仍主要以化学防治为主,但长期不合理使用化学农药将导致花蓟马抗性增加,对环境污染和农产品安全构成潜在威胁,故探究黄花菜减量使用农药尤为重要。应用增效技术是农业部提出“到2020年实现农药零增长”战略规划中的一项重要策略(李进等,2018)。因此本试验旨在探究不同喷雾助剂对乙基多杀菌素和吡虫啉防治花蓟马的减量增效作用,以期为花蓟马的减量化防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源及作物

花蓟马成虫于2021年7月采自宁夏盐池县城西滩黄花菜试验基地,为自然发生种群,试验期间不喷施其他药剂,保证供试虫源不受任何药剂干扰。

黄花菜品种为‘大同大乌嘴’,于2018年定植,株行距为48 cm×130 cm,田间管理水平条件一致。

1.2 供试药剂

60 g/L乙基多杀菌素SC(美国陶氏益农公司);70%吡虫啉WG(德国拜耳公司);强力源(表面活性剂,32%聚乙二醇酸羟基醚+18%异构八醇,一帆生物科技集团有限公司);怀农特(植物油,浙江农资集团金泰贸易有限公司);激健(表面活性剂,成都激健生物科技有限公司);穿导(表面活性剂,改性高级脂肪醇和离子型乙氧基化物,北京广源益农化学有限责任公司)。

1.3 试验方法

1.3.1室内毒力测定

采用叶管药膜法(董丽娜等,2021)进行室内毒力测定,稍作修改。2种药剂的浓度分别设置为:60 g/L乙基多杀菌素SC 0.3750、0.1875、0.0938、0.0468、0.0234、0.0117、0.0058 mg/L;70%吡虫啉WG 350.00、175.00、87.50、43.75、21.88、10.94、5.46 mg/L。将药剂用0.1%吐温-80水溶液配置成一定浓度母液,按等比稀释法稀释成以上7个浓度,以0.1%吐温-80水溶液为空白对照。用注射器吸取5 mL药液于培养瓶中来回摇动,保证药液均匀挂于瓶壁,室内自然晾干形成药膜。再把新鲜的黄花菜花瓣洗净后浸入相同浓度药液10 s,处理后的黄花菜花瓣晾干后放入相应的培养瓶中组成叶管药膜。最后用细软毛笔轻轻接入健康、大小一致的花蓟马成虫30头,用200目纱布封口保持通风。每瓶为1次重复,每个药剂浓度重复3次。置于恒温箱内饲养,温度25±1℃、相对湿度55%～65%、光周期L∶D=14 h∶10 h。48 h后观察和统计存活情况,用细软毛笔轻触虫体不动则视为死亡。

1.3.2喷雾助剂对2种药剂室内毒力的增效作用

将强力源、怀农特、激健、穿导4种喷雾助剂分别加入到乙基多杀菌素和吡虫啉不同浓度药液中(喷雾助剂质量浓度为1 000 mg/L),以添加相同用量喷雾助剂的水溶液为对照,后续测定方法同上。按照以下公式计算增效比:

Sv(%)=100×(A-B)/A

式中:Sv为室内毒力增效比(%);A为不添加喷雾助剂药液的LC50;B为添加喷雾助剂的LC50。

1.3.3田间药效试验

田间药效试验于2021年7月中下旬在宁夏盐池县城西滩黄花菜试验基地进行,试验地地势平坦,管理水平一致。试验时黄花正处于盛花期,为田间花蓟马危害高峰期,笔者观察到受害叶片出现褐色条斑、花梗上有明显的的锉吸痕迹,受害严重时出现形状弯曲的花蕾。试验选用60 g/L乙基多杀菌素SC和70%吡虫啉WG 2种药剂,根据1.3.2测定结果筛选出对2种药剂增效作用最强的2种喷雾助剂。每种药剂设常规剂量及常规剂量减量20%、30%、40%添加2种喷雾助剂,各喷雾助剂的添加剂量均为1 000 mg/L,所有药剂剂量按有效成分(详见表1)。采用随机区组排列,每小区面积约20 m2,共14个处理,每处理设 3个重复,设清水为空白对照。供试药剂均采用二次稀释法,使用台州3WBD-20型智能电动喷雾整株均匀喷雾,施药量为750 L/ha。每小区随机选取5个点,每点调查2株,每株调查5朵花。分别于施药前调查虫口基数,施药后1、3、5、7 d调查活虫数,为方便计数,于傍晚蓟马活动较弱时调查。同时观察黄花菜生长状况,记录有无药害发生。根据调查结果计算虫口退减率、防治效果和田间防效增效比,计算公式如下:

表1 供试药剂及试验处理Table 1 Tested insecticides and experimental treatment

R(%)=100×(Nb-Na)/Nb

式中:R为虫口减退率;Nb为药前虫口基数;Na为药后虫口基数。

E(%)=100×(Rt-Rc)/(1-Rc)

式中:E田间防治效果;Rt为处理区虫口减退率;Rc为对照区虫口减退率。

SF(%)=100×(EJ-Ec)/Ec

式中:SF为田间防效增效比;EJ为添加喷雾助剂药液的田间防效;Ec为不加喷雾助剂药液的田间防效。

1.4 数据统计与分析

室内毒力测定结果采用DPS 7.0软件进行处理分析,计算斜率、致死中浓度以及95%置信区间等。田间药效试验根据调查结果计算虫口减退率及防效,并在DPS 7.0软件上采用Duncan氏新复极差法对各处理防治效果进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定结果

2.1.1喷雾助剂与乙基多杀菌素混配的室内增效作用

4种喷雾助剂与乙基多杀菌素混配后,对花蓟马成虫毒力均能起到增效作用,其增效作用顺序依次为:强力源>穿导>激健>怀农特,乙基多杀菌素单剂的毒力最低,LC50为0.05 mg/L。强力源和穿导对乙基多杀菌素的增效作用较明显,LC50分别为0.02 mg/L和0.03 mg/L,增效比为61.22%和42.86%。怀农特的增效作用最弱,增效比为20.41%,LC50为0.04 mg/L(见表2)。

2.1.2喷雾助剂与吡虫啉混配的室内增效作用

添加1 000 mg/L喷雾助剂后,吡虫啉对花蓟马的毒力有所提高,其增效作用顺序依次为:强力源>怀农特>穿导>激健。吡虫啉单剂的毒力最低,LC50为43.33 mg/L。强力源和吡虫啉混配后增效作用最明显,增效比为47.95%,LC50下降为22.55 mg/L。怀农特对吡虫啉的增效作用次之,增效比为34.82%,LC50降至28.24 mg/L。穿导和激健对吡虫啉的增效作用较弱,增效比分别为29.10%和20.36%,LC50分别为30.72 mg/L和34.51 mg/L(见表3)。

表3 4种喷雾助剂与吡虫啉混配对花蓟马成虫的室内毒力测定结果Table 3 Toxicity of 4 kinds of spray adjuvants mixed with imidacloprid on the adults of Frankliniella intonsa

2.2 田间药效试验

田间试验结果表明,乙基多杀菌素和吡虫啉减量20%、30%添加喷雾助剂均可提高对花蓟马的防效,2种药剂减量40%添加喷雾助剂与单剂相比,防效相当或较低。防效整体呈现出先增长后下降的趋势,各处理药后3 d达到最佳水平,乙基多杀菌素减量20%添加强力源对花蓟马的防效高达90.11%。吡虫啉减量20%添加强力源增效比最高,为18.17%～26.16%(表4,表5)。

2.2.1喷雾助剂对乙基多杀菌素的减量增效作用

施药1 d后,乙基多杀菌素减量20%、30%添加强力源和穿导对花蓟马的防效显著高于单剂水平(P<0.05)。施药3 d后,各处理对花蓟马的防效达到最佳水平。乙基多杀菌素减量20%、30%添加强力源和穿导防效均可达到80%以上,较单剂提高6.03%～14.97%,差异达到显著水平(P<0.05),增效比为8.03%～19.92%,其中该药剂减量20%添加强力源防效高达90.11%,表现出优异的速效性。施药5 d后,各处理对花蓟马的防效均开始下降。乙基多杀菌素减量20%添加强力源、穿导和减量30%添强力源防效在70%以上,较单剂提高4.85%～11.07%,差异达到显著水平(P<0.05)。施药7 d后,乙基多杀菌素减量20%添加强力源和穿导防效保持在60%以上,显著高于单剂水平(P<0.05),说明该药液减量20%添加喷雾助剂后可提高持效性(表4)。乙基多杀菌素减量40%添加这2种喷雾助剂在施药后的防效与单剂相比,均相当或较差。

2.2.2喷雾助剂对吡虫啉的减量增效作用

施药1 d后,吡虫啉减量20%、30%添加强力源和怀农特对花蓟马的防效均在60%以上,显著高于单剂水平(P<0.05)。施药3 d后,吡虫啉减量20%、30%添加强力源和怀农特防效为68.56%～76.79%,较单剂提高3.58%～11.81%,增效比为5.51%～18.17%,除减量30%添加怀农特外其余均显著高于单剂防效水平(P<0.05)。施药5 d后,吡虫啉减量20%、30%添加这2种喷雾助剂防效为56.01%～64.70%,显著高于单剂水平(P<0.05)。施药7 d后,吡虫啉减量20%添加强力源和怀农特防效保持在50%以上,增效比分别为26.16%、21.54%(表5)。吡虫啉减量40%添加这2种喷雾助剂在施药后的防效与单剂相比,均相当或较差。

2.2.3安全性分析

据观察,施药后1、3、5、7 d各试验处理中黄花菜均无产生药害情况,添加喷雾助剂前后均对作物生长未产生异常影响。

3 结论与讨论

喷雾助剂本身无生物活性或生物活性较低,但与农药混配可提高药剂毒力和药效(沈登荣等,2016)。喷雾助剂能降低药液表面张力,提高渗透性、耐雨水冲刷、抗飘逸、抗光解等(Kassimetal.,1995)。合理使用喷雾助剂,在减少药剂用量、提高农药有效利用率和减轻环境污染等方面具有良好作用。刘明月等研究发现,22%氟啶虫胺腈SC减量30%添加Silwet806对烟粉虱的防效较推荐剂量单剂可提高29.10%～228.71%,提高农药利用率84.43%～369.58%(刘明月等,2021)。张谦等研究了增效剂对常用烟碱类药剂防治桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)的减量增效作用,结果表明吡虫啉和噻虫嗪减量10%～20%添加增效剂0.15% Fieldor Max EC对桃蚜的防效显著高于常规剂量(张谦等,2021)。本研究与前人研究相似,在保证防效的前提下,添加喷雾助剂可使乙基多杀菌素和吡虫啉使用量减少30%。

适宜地添加喷雾助剂可使药液尽可能地附着在靶标作物上,提高沉积率和防效,是农药减量的重要手段之一(陈利等,2021)。室内毒力测定结果表明,4种喷雾助剂对乙基多杀菌素增效作用顺序依次为:强力源>穿导>激健>怀农特,对吡虫啉的增效作用顺序依次为:强力源>怀农特>穿导>激健,可见除强力源外同种喷雾助剂对不同药剂的增效作用不同,与李世奎等(2019)研究结果相似,这可能与药剂类型、药液本身理化性质和花蓟马自身特性有关。田间防效试验结果表明,强力源对乙基多杀菌素和吡虫啉具有明显的减量增效作用。药后3 d,乙基多杀菌素减量20%添加强力源对花蓟马的防效高达90.11%,增效比为19.92%;吡虫啉减量20%添加强力源对花蓟马的防效为76.79%,增效比为18.17%。结合室内毒力测定结果发现,该地区花蓟马对乙基多杀菌素敏感性较高,而吡虫啉由于被该地植保人员广泛应用于生产中,使得花蓟马对吡虫啉产生了一定程度的抗药性,所以其对花蓟马毒力较低,这与实际生产相符合。

在农药零增长和农药减施增效的背景下,合理添加增效剂可在一定程度上降低农药用量,也契合绿色农业发展(相栋等,2021)。从田间防效、药剂使用量和生产成本综合来看,乙基多杀菌素减量20%～30%添加强力源效果较好。常规推荐剂量施用乙基多杀菌素成本为420元/ha,乙基多杀菌素减量20%～30%添加强力源成本为305.25～347.25元/ha,在有效提升防效的基础上价格减少了72.75～114.75元/ha(60 g/L乙基多杀菌素SC规格为10 mL/袋,强力源规格为10 mL/袋)。因此乙基多杀菌素减量20%～30%添加强力源能够达到农药减施增效、降低生产成本目的,可推荐应用于实际生产当中。本试验发现4种喷雾助剂添加到乙基多杀菌素和吡虫啉中对花蓟马具有较好的增效作用,但有关这4种喷雾助剂对2种药剂的增效机制还有待进一步研究。