不同助劑對甲維鹽微乳劑在水稻葉片上附著性能的影響

王龍江，廖永林，黃少華，李傳瑛，劉偉玲，朱天圣，章玉蘋

(廣東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，廣東省植物保護新技術(shù)重點實驗室，廣州 510640)

不同助劑對甲維鹽微乳劑在水稻葉片上附著性能的影響

王龍江，廖永林，黃少華，李傳瑛，劉偉玲，朱天圣，章玉蘋*

(廣東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，廣東省植物保護新技術(shù)重點實驗室，廣州 510640)

選用合適的助劑有利于提高農(nóng)藥在水稻葉片上的持留量，解決現(xiàn)有殺蟲劑利用率偏低的問題。本文以水稻為試材，測定2.3%甲維鹽微乳劑分別與4種農(nóng)藥助劑混用后，其藥液表面張力、鋪展面積、葉片最大持留量的理化性能差異。結(jié)果表明4種助劑均能降低藥液表面張力，提高葉片持留量，提高鋪展面積。當助劑濃度達到150 mg/L后，鋪展面積不再增加；200 mg/L后，藥液表面張力達到最低；300 mg/L后，葉面持留量達到最大。其中乳化劑1#表現(xiàn)最優(yōu)，其次是乳化劑2#，然后是JFC，OP-10。因此，在稻田噴霧中，可利用增加助劑含量來達到降低用藥成本和減少環(huán)境污染的目的。

甲維鹽；表面張力；持留量；干燥時間

農(nóng)藥效果的優(yōu)劣除了與農(nóng)藥本身毒性有關(guān)外，與助劑選擇和施藥方法也有密切的關(guān)系(何雄奎，2004)。添加助劑有利于農(nóng)藥對靶標的粘附力和沉積量，減少藥劑流失，降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染(屠豫欽和李秉禮，2006)。因此在制劑中篩選合適的潤濕劑、滲透劑等助劑可提高噴霧霧滴在葉面上的沉積量(顧中言等，2007)，而植物葉面上的藥液潤濕鋪展和最大持留量則取決于霧滴中表面活性劑的濃度和種類(Sharma and Singh，2000)。但我國農(nóng)藥使用技術(shù)相對落后，農(nóng)藥有效利用率不足30%(何雄奎，2004)，農(nóng)田中很多藥液難以粘附在水稻、甘藍等植物的表面而滾落，農(nóng)藥利用率低(顧中言等，2002)。為保證對有害生物的防治效果，就必須加大農(nóng)藥用量，這又加重了農(nóng)藥對環(huán)境的污染(袁會珠等，2011)。袁會珠和齊淑華(1998)發(fā)現(xiàn)添加表面活性劑能降低藥液表面張力，提高藥液在植物表面的持留量，但與植物的表面特性及表面活性劑濃度相關(guān)。因此有必要弄清楚農(nóng)藥藥液在植物表面的行為，改善施藥藥液理化性質(zhì)，特別是降低溶液表面張力是提高農(nóng)藥利用率的重要途徑(朱金文等，2004， Fountainetal.，2010 )

水稻是疏水性植物，只有當藥液的表面張力小于葉片的臨界表面張力，藥液才能在葉片表面潤濕展布(董玉軒等,2012)。常用藥劑在推薦施用濃度下的藥液表面張力往往大于水稻葉片的臨界表面張力，難以在水稻上沾濕鋪展，藥效低(徐廣春等,2012)。選用合適的表面活性劑來改變農(nóng)藥藥液的表面張力，便可提高農(nóng)藥在水稻葉面上的沾濕能力(顧中言，2009)，本文選擇了幾種助劑與2.3%甲維鹽微乳劑混配，測試干燥時間、表面張力對其葉面上的持留量關(guān)系，評價這種方法的可行性，并為2.3%甲維鹽微乳劑尋找適當?shù)闹鷦?/p>

1 材料和方法

1.1 供試藥劑

2.3%甲維鹽微乳劑，廣東大豐植?？萍加邢薰咎峁?。

助劑：JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)，邢臺藍天精細化工股份有限公司提供；OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，尤尼威爾化學品(上海)有限公司乳化劑提供；乳化劑1#、乳化劑2#，自己調(diào)配。

1.2 試驗方法

將2.3%甲維鹽微乳劑用去離子水稀釋1000倍，然后加入助劑，使藥液中助劑濃度分別達到50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L、350 mg/L。

1.2.1 表面張力的測定

在室溫下，取一支1 mL的移液管(試驗中全部使用同一支移液管)，吸取1.2中各藥液1 mL供試液體，在移液管垂直狀況下使液體自由下落，數(shù)出1 mL液體的滴數(shù)，然后根據(jù)公式計算出供試液體的表面張力(γ2)，重復5次，取其平均值 (石鍵等，1996)。

γ2=γ1N1/N2

其中，γ1為蒸餾水的表面張力，N1、N2分別為蒸餾水和供試液體的滴數(shù)。

1.2.2 最大持留量的測定

采用測定表面張力所用的各種藥液，將其分別倒入100 mL燒杯中，剪取一定面積的水稻葉片，用萬分之一天平稱重(W)，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稱重(W1)，用葉面積儀測定葉片的面積(S)，計算葉片的最大持留量R。重復3次，取平均值 (袁會珠和齊淑華，1998)。

R=( W1-W)/2S

1.2.3 干燥時間測定

用微量移液槍取各溶液2 μL滴在水稻葉片表面，觀測液滴干燥所需時間來估測藥液的鋪展面積,重復3次。鋪展面積越大的液滴與空氣接觸面積大，則干燥時間就越短(李紅軍等，2007)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(DPS)處理試驗數(shù)據(jù)(唐啟義和馮明光，2000)，采用鄧肯氏新復極差法比較處理間差異的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥液表面張力的測定

顧中言(2002)按測定固體臨界表面張力的方法，測得水稻葉片的臨界表面張力為36-38 mN/cm，本研究測的2.3%甲維鹽微乳劑推薦使用倍數(shù)1000倍稀釋液的表面張力值為43.8 mN/cm，明顯高于水稻葉片的臨界表面張力值，難以潤濕附著，但助劑的加入顯著地降低了藥液的表面張力，結(jié)果見圖1。在甲維鹽微乳劑藥液中，添加助劑濃度小于100 mg/L，各藥液的表面張力差異不顯著；濃度達到150 mg/L時，乳化劑1#表面張力值為28.59±0.11 mN/m與其他助劑差異顯著；但隨著用量的增加，藥液表面張力趨向降低，濃度達200 mg/L后，乳化劑1#和2#藥液的表面張力與JFC、OP-10差異顯著；在250 mg/L濃度左右，各藥液表面張力趨于平穩(wěn)，即達到了表面活性劑的臨界膠束濃度，各助劑相互間差異顯著；表現(xiàn)最優(yōu)的是乳化劑1#，其次2#，然后是JFC，OP-10最弱。且圖1表明各助劑濃度在100-150 mg/L間可達到水稻葉面的臨界表面張力值，只有當藥液表面張力低于此值，藥液才能在葉面更好的鋪展，持留量才會增加(圖1)。

圖1 添加助劑藥液在稻葉上的表面張力Fig.1 Surface tension for adding adjuvants in dilution of 2.3% emanectin benzoate ME on rice leaves

2.2 不同助劑對甲維鹽微乳劑在水稻葉面上持留量的影響

添加助劑可使2.3%甲維鹽微乳劑在水稻葉面上的持留量得到增加，助劑和濃度不同，對持流量的影響也不一樣。當添加助劑濃度小于100 mg/L時，添加助劑的藥液在葉面上的持留量與對照沒有差異，因為此濃度下藥液表面張力沒達到水稻葉面表面張力，所以各助劑沒有明顯提高水稻葉面的持留量，之后隨著助劑濃度升高到150 mg/L時，藥液表面張力小于水稻葉面表面張力后，葉片上甲維鹽藥液持留量開始增加，但與對照差異不顯著；當助劑濃度達到200 mg/L時，添加各助劑藥液的持留量處理間差異不顯著，但與對照差異顯著；當助劑濃度達到250 mg/L，添加JFC和OP-10的藥液持留量達到最大值，二者差異不顯著。結(jié)果表明JFC和OP-10在提高持流量性能方面是相當?shù)?，而且此濃度下JFC和OP-10藥液持留量與添加乳化劑1#和2#處理間差異顯著；濃度達到300 mg/L后，乳化劑1#和2#持留量達到最大值，相互間差異不顯著，說明在提高持流量方面，二者性能相當。圖2結(jié)果表明，在提高持流量方面，表現(xiàn)優(yōu)異的是乳化劑1#和2#，其次是JFC和OP-10(圖2)。

圖2 添加助劑的甲維鹽藥液在稻葉上的最大持留量Fig.2 Max retention for adding adjuvants in dilution of 2.3% emanectin benzoate ME on rice leaves

2.3 助劑對藥液鋪展面積的影響

2.3%甲維鹽微乳劑藥液中添加乳化劑1#、乳化劑2#、OP-10與JFC后干燥時間變短與對照差異顯著，說明添加助劑增加了藥液的鋪展面積，藥液鋪展面積越大，藥液會最大限度地鋪展于靶標表面，有助于藥效的提高。當助劑濃度達到150 mg/L后，添加同種助劑的藥液處理間干燥時間無差異，說明150 mg/L左右藥液鋪展面積達到最大，其中乳化劑1#和2#的干燥時間差異不顯著，但與OP-10與JFC差異顯著，說明乳化劑1#和2#對藥液的鋪展性相當，其次是JFC，OP-10最差(圖3)。

圖3 添加助劑對藥液干燥時間的影響Fig.3 drying time of droplet for addition adjuvant in dilution of 2.3% emanectin benzoate ME

3 結(jié)論與討論

農(nóng)藥制劑噴霧使用時，藥液的表面張力會影響到藥液在植物葉片上的潤濕性能和持留量，很多藥液難以在水稻、小麥和甘藍葉面濕潤展布，是由于藥液的表面張力大于這些植物的臨界表面張力(顧中言等，2002)，因此要選用能顯著降低表面張力的表面活性劑，或增加表面活性劑的用量，使藥劑推薦劑量藥液的表面張力值小于水稻的臨界表面張力值，才能有利于藥液在水稻等葉面上的濕潤。本研究中發(fā)現(xiàn)，2.3%甲維鹽微乳劑在推薦使用倍數(shù)下，對應(yīng)藥液表面張力43.8 mN/m明顯高于水稻的臨界表面張力36-38 mN/cm(顧中言，2002)，表現(xiàn)為藥液在葉片上難潤濕展布，因此本文通過添加4種助劑來降低藥液表面張力，當藥液表面張力低于靶標作物葉面表面張力時，藥液才能在葉面潤濕展布，提高噴霧藥液的持留量和鋪展面積，綜合考慮，4種助劑表現(xiàn)最優(yōu)是乳化劑1#，其次是乳化劑2#，然后是JFC，OP-10表現(xiàn)最差。

在田間噴霧中，使用者常常單純依靠提高用藥量來提高效果，往往事倍功半。本研究表明采用添加助劑來降低藥液表面張力，噴霧藥液的表面張力達到葉面的臨界表面張力，可提高葉面藥液的持留量，這樣就提高了農(nóng)藥有效利用率，降低了農(nóng)藥流失率。因此，農(nóng)藥使用中除了考慮制劑產(chǎn)品的配伍穩(wěn)定性，還需要了解施藥植物的葉面臨界表面張力，科學合理利用農(nóng)藥噴霧助劑，并結(jié)合藥劑有效稀釋濃度和施藥方法，提高藥液在植物表面滯留能力和藥液的利用率，降低藥液流失，從而達到減量施藥、保護環(huán)境的目的，促進我國農(nóng)藥使用技術(shù)的發(fā)展。

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The influences on adhesion property of Emamection Benzoate ME on rice leaf by adding different adjuvants

WANG Long-Jiang, LIAO Yong-Lin, HUANG Shao-Hua, LI Chuan-Ying, LIU Wei-Ling, ZHU Tian-Sheng, ZHANG Yu-Ping*

(Institute of Plant Protection, Guangdong Academy of Agricultural Science, Guangdong Provincial Key Laboratory High Technology for Plant Protection, Guangzhou 510640, China)

Sitable additives can improve the pesticide retention on rice leaves, which solve the problems of the low pesticide utilization atpresent. In this paper, the improvement of pesticide utilization on rice leaves by adjuvants was studied. Four kinds of adjuvants were added into the solutions of 2.3% emanectin benzoate ME. The surface tension, spreading area, max retention of the solutions on rice leaves were determined. The results showed that four kinds of adjuvants could reduce the surface tension of solution, increase the retention and spreading area. When the adjuvants concentration was 150 mg/L, the spreading area was no longer increases. When the adjuvants concentration was 200 mg/L, the surface tension of liquids meet minimum, after this condition, the deposition no longer decreased. When the adjuvants concentration was 300 mg/L, The retention reached the maximum. The results showed that the emulsifier 1 # had the best effect, followed by emulsifier 2 #, then the JFC, OP-10. Therefore the addition of adjuvant could reduce the dosage and the cost of insecticide, decreasing contaminate for spraying pesticide in paddy fields.

Emanectin benzoate；surface tension；retention；drying time

廣東省星火計劃項目(2013B020309007);技術(shù)交易體系與科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)領(lǐng)域(2014B040404060);科技創(chuàng)新治理體系建設(shè)與實踐領(lǐng)域(2016B080802004);廣東省科技計劃項目(2015A020210082)

王龍江,男,工程師,研究方向為農(nóng)藥制劑研發(fā)及噴霧助劑的合理使用，E-mail:249705768@qq.com

*通訊作者：Author for correspondence, E-mail: 316989769@qq.com

Received：2017-02-26；接受日期 Accepted：2017-03-17

Q968;S433

A

1674-0858(2017)02-0419-04

王龍江，廖永林，黃少華，等.不同助劑對甲維鹽微乳劑在水稻葉片上附著性能的影響[J].環(huán)境昆蟲學報，2017,39(2):419-422.