助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液性狀及除草活性的影響

韓玉軍，馬 紅，高世杰，陶 波*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江尖山農(nóng)場(chǎng)，黑龍江 嫩江 161444）

除草劑的除草活性受到自身藥液物理性狀和標(biāo)靶雜草葉片表面的特性影響，一些莖葉處理除草劑能夠有效殺滅雜草但利用效率仍不理想[1]。研究表明，除草劑藥液表面張力、黏度、葉片持留量和干燥時(shí)間等物理性狀是影響除草效果的重要因素。表面張力的降低可以增加藥液在雜草表面的接觸面積，影響藥液的鋪展、滲透，黏度可以影響到藥液的附著和沉積，進(jìn)而影響到藥液的吸收和傳導(dǎo)[2-5]。但多數(shù)情況下，需要各種性狀的協(xié)同作用來(lái)達(dá)到最佳的除草效果。噴霧助劑能夠影響到霧化、霧滴輸送、撞擊、潤(rùn)濕、沉積/持留、藥液擴(kuò)展和生物效果等一系列相關(guān)過程使藥效得以良好的發(fā)揮[6-7]。助劑對(duì)除草劑藥液的影響也因助劑和除草劑種類及劑型而存在差異，盲目使用助劑會(huì)使除草劑和助劑產(chǎn)生拮抗，影響除草劑的沉積、吸收而降低藥效[8]。因此，加強(qiáng)除草劑理化性狀的研究有助于合理的選擇噴霧助劑，對(duì)除草劑的合理使用具有重要意義。

氟磺胺草醚是大豆田間防治闊葉雜草的特效除草劑，主要?jiǎng)┬蜑樗畡?，雖然相對(duì)環(huán)保，但表面張力大、黏度低、不易在雜草表面鋪展和沉積，不利于藥效的發(fā)揮，并且殘留時(shí)間較長(zhǎng)，過量使用會(huì)造成后茬作物藥害，影響氟磺胺草醚在大豆田的除草地位[9]。研究表明，噴霧助劑可以調(diào)節(jié)除草劑藥液性狀，提高藥效、降低用藥量，緩解后茬作物殘留藥害[10-11]。因此，本文選用了四種噴霧助劑研究氟磺胺草醚藥液表面張力及黏度等物理性狀的變化與除草活性關(guān)系，為氟磺胺草醚減量應(yīng)用技術(shù)制定和噴霧助劑的合理選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試助劑和除草劑

助劑：Quad7、Scoil，美國(guó)；助進(jìn)劑（非離子型，黑龍江省紅興隆富華公司產(chǎn)品）；晶富娃（植物油助劑，哈爾濱博農(nóng)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司）。

除草劑：25%氟磺胺草醚水劑，大連松遼化工有限公司。

1.2 供試雜草

反枝莧（Amaranthus retroflexus L.）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 氟磺胺草醚藥液表面張力的測(cè)定

將25%氟磺胺草醚水劑按照稀釋300倍，其中供試各種助劑的添加量為體積分?jǐn)?shù)的0.01%、0.1%、0.25%、0.5%、1.0%。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5549-90采用圓環(huán)起膜法[12]，利用全自動(dòng)表面張力儀對(duì)供試藥液的表面張力進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 氟磺胺草醚藥液藥液黏度的測(cè)定

將25%氟磺胺草醚水劑按照稀釋100倍，其中供試各種助劑的添加量為體積分?jǐn)?shù)的0.01%、0.1%、0.25%、0.5%、1.0%。采用NDJ-1黏度計(jì)（0號(hào)轉(zhuǎn)子，60 r·min-1）測(cè)量藥液黏度。重復(fù)5次，取平均值，并計(jì)算出相對(duì)黏度。

1.3.3 氟磺胺草醚藥液葉片最大穩(wěn)定持留量的測(cè)定

采取浸漬法進(jìn)行測(cè)定[13]。采用測(cè)定表面張力所用的各種藥液，將其分別倒入100 mL的燒杯中，剪取反枝莧的葉片，用萬(wàn)分之一天平稱重（W0），然后用鑷子夾持，垂直放入藥液中10 s，迅速把葉片拉出液面，垂直懸置，待其不再有液滴流淌時(shí)稱重（W1），用葉面積儀測(cè)定葉片的面積（S），計(jì)算葉片的最大持留量RM（mg·cm-2）。重復(fù)5次，取平均值。

1.3.4 氟磺胺草醚藥液干燥時(shí)間的測(cè)定

選用液滴干燥法[14]，采用測(cè)定表面張力所用的各種藥液，用微量注射器吸取各待測(cè)溶液2.5 μL，滴在涂有石蠟的玻片上，然后在同一環(huán)境條件下（溫度20℃、相對(duì)濕度75%），通過顯微鏡觀察、計(jì)時(shí)，記錄液滴完全干燥所需的時(shí)間，每個(gè)處理重復(fù)5次。

1.3.5 氟磺胺草醚除草活性測(cè)定

采用盆栽法。盆栽土壤為黑土（有機(jī)質(zhì)含量3.0%，pH 6.5），在盆（24 cm×30 cm）中播種闊葉雜草—反枝莧。待反枝莧長(zhǎng)至4～5葉期時(shí)進(jìn)行莖葉噴霧處理。氟磺胺草醚用量為251 g.a.i.·hm-2，噴液量為300 L·hm-2（相當(dāng)于稀釋300倍液）。助劑的用量保持不變，另設(shè)不施藥清水對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)4次，施藥后正常管理，20 d調(diào)查防效。

2 結(jié)果與分析

2.1 助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液表面張力的影響

四種助劑均能降低氟磺胺草醚藥液的表面張力，隨著助劑添加量的遞增，藥液的表面張力逐漸降低并趨于平衡（見圖1）。未添加助劑的藥液原始表面張力為33.4 mN·m-1，添加助劑后，藥液表面張力分別降低了1.81%～24.55%，其中以助進(jìn)劑的降低幅度最大，其次是Quad7。不同梯度的添加量中，助進(jìn)劑的添加量為0.25%（V/V）時(shí)藥液表面張力降低到25.3 mN·m-1，達(dá)到平衡趨于穩(wěn)定，超過此量降低幅度變化較小。Quad7在添加量為0.5%（V/V）時(shí)達(dá)到平衡。Scoil和晶富娃對(duì)藥液表面張力影響微小，添加量為1.0%（V/V）時(shí)藥液表面張力降到最低，降幅分別為6.29%和1.81%。

圖1 助劑對(duì)藥液表面張力的影響Fig.1 Effect of four adjuvants on solution surface tension

2.2 助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液黏度的影響

添加噴霧助劑后氟磺胺草醚的藥液黏度也有所增加，但不同助劑對(duì)藥液黏度的影響規(guī)律與表面張力存在差異，且大致成相反的趨勢(shì)（見圖2）。四種助劑對(duì)藥液黏度的影響差異較大，Scoil和晶富娃雖然對(duì)藥液表面張力影響微小，但對(duì)藥液的黏度提高幅度卻較大，添加量為1.0%的藥液黏度分別增加了26.1%和31.3%。助進(jìn)劑和Quad7對(duì)藥液黏度影響則不明顯，提高幅度均低于5.0%。

2.3 助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液最大穩(wěn)定持留量的影響

添加助劑后，藥液的表面張力和黏度發(fā)生變化的同時(shí)也影響到了藥液在葉片上的持留（見圖3）。在0.01%～1.0%（V/V）的梯度范圍內(nèi)，添加Scoil和晶富娃的藥液在反枝莧葉片上的最大穩(wěn)定持留量隨著助劑的用量增加而增大，而添加Quad7和助進(jìn)劑的藥液持留量先增高后有所降低。未添加助劑的藥液最大穩(wěn)定持留量為54.88 mg·cm-2，添加助劑后藥液的最大穩(wěn)定持留量增加了1.59%～65.01%。四種助劑中，在Scoil和晶富娃的1.0%（V/V）添加量、Quad7的0.5%添加量和助進(jìn)劑的0.25%添加量時(shí)藥液最大持留量達(dá)到最高，分別增加了65.01%、42.95%、59.71%和39.47%。所有添加梯度內(nèi)添加Scoil的處理增幅最大，Quad7次之，然后是晶富娃和助進(jìn)劑。

圖2 助劑對(duì)藥液黏度的影響Fig.2 Effect of four adjuvants on solution viscosities

圖3 助劑對(duì)藥液最大穩(wěn)定持留量的影響Fig.3 Effect of four adjuvants on solution maximum retention

2.4 助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液干燥時(shí)間的影響

四種助劑對(duì)氟磺胺草醚藥液干燥時(shí)間的影響結(jié)果見圖4。添加助劑增加了藥液在石蠟表面的干燥時(shí)間，隨著助劑用量的增加，藥液的干燥時(shí)間也隨之延長(zhǎng)并逐漸趨于平穩(wěn)。四種助劑將藥液干燥時(shí)間延長(zhǎng)了3.48%～81.19%，其中添加Scoil的藥液延長(zhǎng)幅度最大，其次是晶富娃，Quad7和助進(jìn)劑對(duì)藥液干燥時(shí)間影響較小。Scoil、晶富娃和Quad7均在添加量為1.0%時(shí)獲得最長(zhǎng)的干燥時(shí)間，而助進(jìn)劑在0.5%干燥時(shí)間最長(zhǎng)，這與表面張力和最大持留量的規(guī)律略有差異。

圖4 助劑對(duì)藥液干燥時(shí)間的影響Fig.4 Effect of four adjuvants on solution dry duration

圖5 助劑對(duì)氟磺胺草醚防除草活性的的影響Fig.5 Effect of adjuvants on the activity of fomesafen

2.5 助劑對(duì)氟磺胺草醚防除反枝莧活性的影響

單用251 g.a.i.·hm-2氟磺胺草醚對(duì)反枝莧的目測(cè)防效和鮮重防效分別為60.5%和63.7%，添加助劑后防效顯著提高，株防效提高了3.0%～28.9%（見圖5A），鮮重防效提高了3.7%～29.1%（見圖5B）。助劑用量在0.01%～1.0%（V/V）范圍內(nèi)，氟磺胺草醚的除草活性隨著助進(jìn)劑和Quad7的用量增加先提高后降低，隨著Scoil和晶富娃用量增加而增大。獲得最高除草活性的助劑用量分別為0.25%的助進(jìn)劑、0.5%的Quad7、1.0%的Scoil和1.0%的晶富娃，株防效分別提高了20.4%、25.2%、27.9%和13.3%；鮮重防效分別提高了17.8%、25.4%、27.1%和13.1%。其中以Scoil和Quad7除草活性最高，其次是助進(jìn)劑和晶富娃。

3 討 論

藥液的表面張力是除草劑得到良好的濕潤(rùn)和展布的先決條件，較低的表面張力，較高的葉片滯留量和較長(zhǎng)的濕潤(rùn)時(shí)間，才能為除草劑有效地進(jìn)入植物體提供有利的條件[15]。Harrison等證實(shí)降低藥液表面張力可以增加藥液在葉面上的滯留量、延緩干燥時(shí)間、提高防除效果[16-18]。Tann等認(rèn)為藥液表面張力、接觸角及霧滴大小與藥效間關(guān)系密切，尤其是莖葉處理除草劑對(duì)難濕潤(rùn)雜草的藥效發(fā)揮[1,4,19]。本研究結(jié)果表明，噴霧助劑可以降低氟磺胺草醚藥液的表面張力，并且在一定濃度范圍內(nèi)表面張力與藥效存在明顯的負(fù)相關(guān)性，但過低的表面張力如非離子助進(jìn)劑和Quad7的添加量超過臨界濃度時(shí)會(huì)使葉片的最大持留量和藥效有所降低，這與石伶俐等的研究結(jié)果相似[20]，這說明表面張力的降低能夠?yàn)樗幰号c植物表面的充分接觸提供保證，但表面張力過低也會(huì)造成一些易濕潤(rùn)的雜草的藥效降低、藥液的流失和浪費(fèi)，因此，實(shí)際操作中應(yīng)把握好助劑的用量。黏度、最大穩(wěn)定持留量決定著藥液在雜草表面的沉積，影響藥液的附著性能和雜草對(duì)藥液的吸收。有學(xué)者認(rèn)為表面活性劑濃度對(duì)數(shù)、藥液黏度與藥效呈正相關(guān)[4,21]，也有研究表明，油類助劑有助于靶標(biāo)雜草對(duì)藥液的吸收或吸附[22]。本研究中Scoil和晶富娃兩種油類助劑雖然不能有效的降低藥液的表面張力，但可以有效提高藥液的黏度，增加藥液在雜草表面的持留量和干燥時(shí)間，進(jìn)而獲得良好的除草效果，說明通過適當(dāng)助劑調(diào)節(jié)藥液黏度也是獲得理想的藥效的有效途徑。

助劑在除草劑噴霧過程中作用重大，且對(duì)除草劑藥液的物理性狀和藥效的影響存在明顯的特異性。筆者在室內(nèi)模仿田間條件下研究了助劑對(duì)藥液性狀與藥效影響，結(jié)果表現(xiàn)出了幾種指標(biāo)的相對(duì)變化趨勢(shì)，但實(shí)際操作中助劑對(duì)除草劑的藥液性狀和藥效影響十分復(fù)雜，助劑除了影響藥液在雜草葉表面的粘著、展布和濕潤(rùn)，還影響藥液的霧滴大小、噴液量及除草劑在植物體內(nèi)的吸收和傳導(dǎo)等物理過程。同時(shí)除草活性也受到助劑、除草劑種類及雜草特性及環(huán)境等多方面的影響。因此，在不同的環(huán)境條件下，助劑對(duì)不同類型除草劑的增效機(jī)制還需更加深入的研究，為正確的選擇助劑提供更多依據(jù)。

4 結(jié)論

所選助劑能夠改善氟磺胺草醚水劑的表面張力、黏度等藥液性狀，提高氟磺胺草醚對(duì)反枝莧的除草活性。非離子型助進(jìn)劑和Quad7能夠顯著降低藥液的表面張力；Scoil和晶富娃能夠有效增加藥液黏度、最大持留量和干燥時(shí)間。四種助劑均有效提高氟磺胺草醚除草活性，但助劑間存在明顯差異，其中Scoil的增效作用最大，其次為Quad7和非離子型助進(jìn)劑，晶富娃最??；同種助劑不同添加量對(duì)氟磺胺草醚的增效作用也存在差異，其中1.0%（V/V）Scoil、0.5%（V/V）Quad7、0.25%（V/V）助進(jìn)劑和1.0%（V/V）晶富娃的增效作用最高，均為同類助劑中的最佳用量。非離子型助進(jìn)劑和Quad7超過最佳用量時(shí)對(duì)藥液的最大穩(wěn)定持留量和藥效增效幅度會(huì)降低。

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