1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂特种药肥对小麦虫害防治及生长影响试验

神兴明,任士伟,王庆菊,王娜*,喻大昭,张强,3,陈宏坤

(1.金正大生态工程集团股份有限公司 农业农村部植物营养与新型肥料创制重点实验室,山东 临沭 276700;2.山东金秋园田生物科技有限公司,山东 临沭 276700;3.广东清远金正大农业研究院有限公司,广东 清远 511500;4.菏泽金正大生态工程有限公司,山东 菏泽 274002)

自从“十三五”以来,国家推出农药化肥双减增效、农田环境保护政策,药肥以省工省力省时、减少农药和化肥的使用量、减少劳动力、降低劳动成本、有利于食品安全和提升作物品质等特点,受到种植户的认可,被种植户大量施用。传统药肥是将农药与肥料通过物理和化学的方法,进行加工使二者融合在一起,制成既能防治作物病虫草害,又能为作物生长提供必要大中微量元素的产品。种植户施用药肥,既能减少农药和化肥施用量,提高药效和肥效,又可以节省劳力,降低生产成本。同时,药肥对有效利用资源、保护生态环境、发展可持续农业具有重要的现实意义[1]。特种药肥是以特肥为载体,如有机质、氨基酸、海藻酸、腐植酸、γ-氨基丁酸、壳聚糖、半叶素、聚谷氨酸、中微量元素、氮、磷、钾营养元素等,和农药按一定比例,加入一定农药助剂,三者复配有机融合而成。药肥可以根据种植户和作物的需求加工成颗粒剂、可溶粉剂和可溶液剂。经过5年的努力,我国不但实现了农药、化肥施用量减少而且实现了农药、化肥利用率提高,为我国实现绿色农业的顺利实现打下坚定的基础。

噻虫胺是一类高效安全、高选择性的新烟碱类新型杀虫剂,是昆虫乙酰胆碱受体抑制剂,主要作用于昆虫神经系统突触后膜,是一种低毒、高效和广谱的杀虫剂[2],对害虫具有触杀、胃毒之外,还具有内吸性,可以被根、茎、叶吸收并传导。噻虫胺主要用于水稻、蔬菜、果树及其他作物上防治蚜虫、叶蝉、蓟马、飞虱等半翅目、鞘翅目、双翅目和某些鳞翅目类害虫的杀虫剂。噻虫胺还具有持药期长、杀虫速度快、害虫抗性差等特点。氟氯氰菊酯属含氟拟除虫菊酯类杀虫剂,主要作用于昆虫钠离子通道,对害虫具有很强的触杀和胃毒作用[3],无内吸及熏蒸作用,具有杀虫谱广、击倒迅速、持效期长等特点。氟氯氰菊酯适用于棉花、果树、蔬菜、茶树、烟草、大豆等植物的杀虫, 能有效地防治鞘翅目、半翅目、同翅目和鳞翅目害虫。这两种化合物是不同类型的化合物,杀虫机理不同,药效速度不同,可以减少抗药性的产生,两种化合物组合后能防治蚜虫、蓟马、飞虱、金针虫、黑头蛆、地老虎、蛴螬等,地上、地下、大小害虫靶标害虫能够全方位通杀,其对于高效施肥杀虫具有积极意义。

小麦是我国主要的粮食作物之一,确保小麦优质生产对满足人民生活需求和保障粮食安全具有重要意义。小麦在种植过程中小麦地下害虫、蚜虫、吸浆虫等是小麦的主要害虫,其对小麦危害轻则减产重则绝收,对小麦的产量损失难以估量。许静杨等研究表明, 0.1%噻虫胺颗粒剂能有效防治小麦蚜虫并对小麦产量有提升作用[4]。徐龙宝等研究发现,噻虫胺种子处理噻虫胺对小麦蚜虫的防治效果及对麦地下害虫和小麦蚜虫的防治效果均较好[5]。马聪娟也通过试验证明,噻虫胺对小麦蚜虫的防治效果较好[6]。为方便防治小麦地上地下害虫,简化施药工序,减少施药用工,达到药肥双效、省工省力、杀虫、供肥互相增效等效果,山东金秋园田生物技术有限公司几十名专家经过6年的技术研发,推出1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂特种药肥,其通过噻虫胺和氟氯氰菊酯纳米技术,将农药经过纳米处理与有机质、黄腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、钾、60余种小分子活性物质组成的生物刺激素载体有机结合在一起制备的特种药肥。

目前对于噻虫胺药肥的研究相对较少,噻虫胺和氟氯氰菊酯药肥施用后对小麦的影响更是鲜见报道。为了探索1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂对小麦害虫及生长的影响,以1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂为材料进行小麦大田试验,研究其对小麦地下害虫、地上蚜虫的防治效果,并观察其对小麦生长的影响,探寻1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂在施用方式中最佳的使用量,为后期1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂使用及推广提供数据依据。鉴于此,设计并实施本试验,明确 1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂特种药肥在山东临沂地区小麦上的应用效果,以期为药肥推广应用提供科学理论依据。

1 试验目的

以1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂拌种施用,研究其对小麦防治虫害及生长的影响,为后续的特种药肥研究及小麦施肥方案做基础。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

试验地点:山东省临沂市平邑县枣梨村;

试验时间:2022-10-8—2023-5-17;

试验肥料:1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂,山东金秋园田生物科技有限公司生产;2%吡虫啉颗粒剂,山东济宁通达化工厂;(15-15-15)硫基复合肥,金正大生态工程集团股份有限公司产品,氮、磷、钾总含量≥45%;

试验麦种:品种为临麦2号,未拌种;

主要仪器:超高效液相色谱,型号1260,美国安捷伦公司;气相色谱,型号PerkinElmer Clarus 580,美国珀金埃尔默公司;电子天平,型号XS105,梅特勒托利多。

2.2 试验设计与方法

近年来,临沂地区小麦种植过程中出现了严重虫害,针对小麦虫害问题,开展1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂应用在小麦上,验证其防治虫害及促生效果。本试验于2022年10月8日山东省临沂市平邑县枣梨村进行,试验土壤类型为砂浆黑土,质地为砂壤,土壤养分情况如表1。

表1 试验地土壤分析结果

试验设计:试验以大田方式进行,1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂、2%吡虫啉颗粒剂种肥同播施用,小麦种为临麦2号,未拌种。试验有3个处理如下:对照: (15-15-15)硫基复合肥,50 kg;T1:2%吡虫啉颗粒剂1.5 kg,(15-15-15)硫基复合肥,50 kg;T2:1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂1 kg(山东金秋园田),(15-15-15)硫基复合肥,50 kg;T3:1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂2 kg(山东金秋园田),(15-15-15)硫基复合肥,50 kg。试验每个处理667 m2,每个处理重复3次,试验区域进行统一管理。

调查方法 :1)防治小麦地下害虫效果。在2022年11月20日和2023年3月6日,每处理调查6行 ,每行10 m,每处理重复3次,调查内容:苗量、枯死苗数,计算出苗率、枯死苗率、 保苗效果。2)防治小麦蚜虫效果。2023年4月29日,每处理对角线5点调查,每500株,每处理重复3次,调查小麦蚜虫数量。

枯死苗率(%)=(枯死苗数/调查苗量)×100%。

保苗效果(%)=(空白对照区枯死苗率-处理区枯死苗率)/空白对照区枯死苗率×100%。

防治效果(%)=(空白对照区虫数-处区虫数)/空白对照区虫数×100%[5]。

残留分析:在小麦采收期各处理中随机采集小麦、麦秸和土壤各500～1 000 g,用保鲜袋装好后签上标签,放置于1～15 ℃冰箱中保存备用。参照国家标准GB/T 20770[7],使用液相色谱测定小麦、麦秸和土壤样品中吡虫啉含量;参照国家标准GB/T 23200.39—2016[8],使用液相色谱测定小麦、麦秸和土壤样品中噻虫胺含量;参照国家标准GB/T 23200.9—2016[9],使用气相色谱仪测定小麦、麦秸和土壤样品中氟氯氰菊酯含量。

2.3 数据处理

试验采用Excel和SPSS20软件进行数据分析 ,不同处理对害虫的防治效果采用Duncan法进行多重比较(P<0.05)。

3 试验结果与分析

3.1 不同处理对小麦地下害虫的防治效果

小麦苗期地下害虫主要有金针虫、地老虎、蝼蛄及蛴螬等。不同处理对冬小麦保苗效果存有差异,2022年11月20日调查结果如表2,试验 T2、T3 对小麦的保苗效果分别为76.85%±1.34%,88.30%±0.98%,明显高于试验T1(47.37%±5.20%);2023年3月6日调查结果见表3,试验 T2、T3 对小麦的保苗效果分别为67.15%±2.09%,82.13%±1.08%,明显高于试验T1(43.95%±4.80%),各处理比冬季小麦调查防治效果有一定下降。

表2 不同处理对小麦地下害虫的秋季防治效果

表3 不同处理对小麦地下害虫的春季防治效果

3.2 不同处理对小麦蚜虫的防治效果

2023年4月29日不同处理对小麦蚜虫的防治效果调查,各处理对小麦蚜虫都有明显效果(表4),T1、T2、T3对小麦蚜虫的分别为67.52%,73.16%,80.51%。

表4 不同处理对小麦蚜虫防治效果

3.3 不同处理对小麦产量的影响

由表5可知,处理 T1、T2、T3小麦在穗长、穗粒数和千粒重方面均有较好表现,明显优于对照。 处理CK、T1、T2、T3折合产量分别为6 052,6 301,6 548,6 632 kg/hm2,其中:处理T2、T3产量极显著优于处理T1和CK 。

表5 不同处理对小麦产量影响

3.4 残留分析

采收前测定不同处理在小麦中的残留量,表6显示,吡虫啉、噻虫胺和氟氯氰菊酯的残留分别为0.031,0.012～0.016和0.025～0.039 mg/kg。在《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)[10]中,吡虫啉小麦中的MRL为0.05 mg/kg,噻虫胺小麦中的MRL为0.02 mg/kg,氟氯氰菊酯(氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯之和)在小麦中的MRL为0.5 mg/kg,以此数据作为参考。本试验中测定发现不同处理在小麦采收前的小麦样品中吡虫啉、噻虫胺和氟氯氰菊酯的残留限量均低于国标要求,满足国家标准对其残留量的要求,在农药施用后不会对人群健康产生风险。

表6 不同处理农药残留量检测数据

4 讨论

山东金秋园田生产特种药肥1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂特种药肥是在特种肥料基础上进行的跨界升级,将原药噻虫胺和氟氯氰菊酯经过纳米技术处理后通过环保溶剂、助剂与有机质、黄腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、钾、60余种小分子活性物质组成的生物刺激素载体有机结合在一起制备的特种药肥。1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不但运用纳米技术将噻虫胺和氟氯氰菊酯两种不同类型的农药进行纳米包膜处理,缓控释农药的释放,解决了原药分解率问题,可增强农药防治效果,减少农药用量,延长持效期,最大限度地减少农药对环境的危害;还运用不同类型的两种农药混合搭配,噻虫胺是第三代烟碱类杀虫剂,氟氯氰菊酯合成拟除虫菊酯杀虫剂,两者杀虫机理、持药期及杀虫范围不同,两者有机结合,可以减少抗药性的产生,可以使抗药性降低或者减缓,持效期更长,杀虫速度更快,对靶标害虫能够全方位杀灭。而且添加有机质、黄腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、钾、60余种小分子活性物质组成的生物刺激素载体,解决营养、逆境、生长、植保问题,并具备包括加强有益营养的吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质提升等,在地上地下害虫都能防治的同时,调理土壤、促进根系生长,促壮苗,促增产,有利于作物健康和对肥料养分的吸收,提高作物的抗虫害能力和对内吸性农药的吸收和传导,助力高品质作物生产。此产品具有杀虫迅速、无残留、毒性低三特点。作物施用后无残留,符合各种农产品出口检测标准。此产品制备成颗粒剂使用灵活,可以种肥混播、拌肥、拌土、撒施、沟施等,达到省工省时免拌种。

许多研究表明,噻虫胺对小麦蚜虫的防治效果较好[11-14],徐龙宝等研究表明,3种新烟碱类杀虫剂拌种均能较好防治小麦主要害虫,研究结果也证明吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺对小麦地下害虫有一定防治效果[5]。张夕林等研究表明,氟氯氰菊酯、抗蚜威防治麦蚜和粘虫试验表明氟氯氰菊酯对小麦蚜虫和粘虫有好的防治效果[15]。噻虫胺和氟氯氰菊酯防治小麦虫害方面有着良好的表现。

本研究结果表明,特种药肥1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同处理对小麦进行拌种施用对地下害虫、蚜虫均具有一定的防治效果,其中以山东金秋园田生产的2 kg/667 m2的处理剂量防治效果最佳,对地下害虫防治率88.30%±0.98%,经过冬季后,防治率有所下降防效率82.13%±1.08%,防治率仍可保持在80%以上;对蚜虫防治率80.51%,而且对小麦具有明显的增产作用,增产率9.59%;2%吡虫啉颗粒剂对小麦进行拌种施用对地下害虫、蚜虫均具有一定的防治效果,但其对地上蚜虫防治效果可以,对地下害虫效果一般,对小麦产量有增产效果但不明显。其中山东金秋园田生产的1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂的无论在防治地下害虫、蚜虫,还是对小麦增产效果上都优于对照试验的药肥。残留分析结果发现,在小麦采收期,1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同处理在小麦和麦秸中的残留量均小于0.02 mg/kg,2%吡虫啉颗粒剂在小麦和麦秸中的残留量均小于0.05 mg/kg,符合其残留限量标准,说明采用拌种施法防治小麦的地下害虫、蚜方法是有效且安全的。本研究表明,采用拌种施用不但可以有效控制其害虫的危害,对小麦生长具有显著的增产作用,药剂的最终残留量满足质量安全要求,符合食品安全需求,说明采用1%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂拌种使用防治小麦害虫的方法是有效且安全的,应得到大力推广和使用。