不同表面活性劑對蔬菜葉片苯醚甲環(huán)唑沉積量的影響

馮建永，戴龍濤，熊 永，劉穎超*

(1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071001)

自2007年以來，我國農(nóng)藥生產(chǎn)量與使用量均居全球第一。由于不科學(xué)的使用，導(dǎo)致農(nóng)藥利用率降低，不僅造成資源浪費，還出現(xiàn)了食品質(zhì)量安全問題和嚴(yán)重的環(huán)境污染問題[1]。據(jù)報道，在春季果園和大田作物苗期常規(guī)噴霧中，農(nóng)藥的有效利用率僅為20%～30%，夏季果園和大田作物中后期，農(nóng)藥有效利用率也只有50%～60%[2]。

農(nóng)藥制劑中適量添加表面活性劑可通過促進(jìn)藥劑溶解、促進(jìn)藥劑葉面滲透和吸收、促進(jìn)藥劑在難以濕潤靶標(biāo)上的粘附及擴(kuò)散[3-4]等幾種途徑提升農(nóng)藥的利用率，從而達(dá)到提高藥效、減少農(nóng)藥使用量、確保食品安全以及與環(huán)境和諧發(fā)展的目的[5]。苯醚甲環(huán)唑是一種廣譜性三唑類殺菌劑，廣泛應(yīng)用于辣椒、茄子等蔬菜作物以及小麥[6]、水稻等糧食作物，對炭疽病、褐紋病、黑星病、葉斑病、白粉病、紋枯病和銹病等有很好的防治效果[7]，此外，對疫病也有較好的防治效果[8]。本研究分析和比較4種類型的表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在辣椒、圓茄葉片上最大持留量、滲透性和耐雨水沖刷能力的影響，以期明確4種表面活性劑增強(qiáng)農(nóng)藥藥效的機(jī)制，為農(nóng)藥的科學(xué)使用和減量增效提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗儀器

氣相色譜儀(Agilent7890A,美國安捷倫科技有限公司)、MTN-2800氮吹儀(北京華瑞博遠(yuǎn)科技發(fā)展有限公司)、GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)、HZT-A1000天平(福州華志科學(xué)儀器有限公司)、DT-102型全自動表面張力儀(淄博華坤電子儀器有限公司)、SMZ645尼康雙筒解剖鏡(尼康株式會社)、CP214電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司]、HZT-A1000天平(福州華志科學(xué)儀器有限公司)、臺式低速自動平衡離心機(jī)(TDZ5M型，湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司)、HWSG恒溫恒濕培養(yǎng)箱(寧波東南儀器有限公司)、行走式噴霧塔(2WP-2000型，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所)、SK-1快速混勻器(上海滬粵科學(xué)儀器有限公司)。

1.2 供試藥劑

(1)10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑(先正達(dá)南通作物保護(hù)有限公司)；(2)潤濕劑：朗鈦D97(深圳市朗鈦生物科技有限公司)；(3)乳化劑：農(nóng)乳500#(邢臺藍(lán)星助劑廠)；(4)分散劑：亨斯邁2500(美國亨斯邁公司)；(5)滲透劑：JFC(廣東中聯(lián)邦精細(xì)化工有限公司)；(6)苯醚甲環(huán)唑標(biāo)樣(純度99.5%，農(nóng)業(yè)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所)。

1.3 供試植物

辣椒(CapsicumannuumL.)品種：三櫻椒8號(河南省金糧源種業(yè)發(fā)展有限公司)；圓茄(SolanummelongenaL.)品種：碩源黑寶(北京碩源種子有限公司)。

2種作物于大田條件下種植并進(jìn)行常規(guī)管理。

1.4 試驗方法

1.4.1 4種表面活性劑添加量的確定 依據(jù)李亦松等[9]的方法，將供試的4種表面活性劑分別按0.1%、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%的劑量加入200 mg/L苯醚甲環(huán)唑藥液中，各取40 mL用全自動表面張力儀測定其表面張力，記錄讀數(shù)，每處理重復(fù)測定3次取平均值。

用移液槍吸取上述藥液各0.1 μL，滴到涂有石蠟的玻片表面使其成為一滴，通過雙目解剖鏡觀察并記錄液滴完全干燥的時間，重復(fù)測定3次取平均值。根據(jù)表面活性劑不同添加劑量對藥液表面張力及干燥時間的影響來確定其適宜的添加量。

1.4.2 苯醚甲環(huán)唑在辣椒、圓茄葉片上最大持留量的測定 選擇大田條件下生長的辣椒和圓茄，隨機(jī)選取成熟期葉片3組(每組10片葉)，通過坐標(biāo)紙計算其表面積(s)并稱質(zhì)量(m1)。按照1.4.1中確定的表面活性劑的添加量配制苯醚甲環(huán)唑藥液(藥液中苯醚甲環(huán)唑質(zhì)量濃度為200 mg/L)，使用行走式噴霧塔噴至藥液即將從辣椒和圓茄葉片流下為止，以不添加表面活性劑的藥液處理為對照(CK)，待藥液自然晾干后稱質(zhì)量(m2)，計算其質(zhì)量差，取3組葉片的平均值。最大持留量按以下公式計算：

1.4.3 苯醚甲環(huán)唑耐雨水沖刷能力測定 按1.4.2中描述的方法用藥劑處理辣椒和圓茄葉片，待藥液自然晾干后，用行走式噴霧塔噴霧模擬人工降雨，用雨量計測定降雨量30 mm。待水珠自然晾干后取相同部位辣椒和圓茄葉片稱質(zhì)量，計算其質(zhì)量差。苯醚甲環(huán)唑持留量計算公式同1.4.2。

1.4.4 苯醚甲環(huán)唑表皮滲透性測定 參照王儀等[10]的方法。取未受藥的辣椒和圓茄葉片，正面朝上，用移液槍吸取100 μL稀釋后的藥液(藥液中苯醚甲環(huán)唑質(zhì)量濃度為200 mg/L)，緩慢滴加于葉片表面。將藥劑處理后的葉片置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，溫度25 ℃、相對濕度65%干燥處理，待藥液干燥后，取出葉片，受藥面朝上整片貼在底部塞有棉球的玻璃三角漏斗內(nèi)壁上，用滴管吸取10 mL丙酮淋洗葉片，漏斗下用刻度試管收集淋洗液。取全部淋洗液，氮氣吹干，用乙腈定容至0.5 mL，氣相色譜法測定農(nóng)藥量。

將上述丙酮淋洗的葉片置于通風(fēng)柜中，待丙酮完全揮發(fā)后，將葉片置于50 mL離心管中，加液氮研磨，然后加入5 mL水、15 mL乙腈，旋渦振蕩5 min，加入5 g左右NaCl，旋渦振蕩3 min，5 000 r/min離心5 min，取上層乙腈相1 mL于PSA凈化管中，5 000 r/min離心5 min，吸取上層清液，過0.22 μm有機(jī)濾膜，待測。

按以下公式計算滲透率，每處理重復(fù)3次。

式中，m1為葉片中殘留農(nóng)藥量，m2為淋洗液中農(nóng)藥量。

1.5 氣相色譜測定條件

Agilent7890A氣相色譜儀，帶電子捕獲檢測器(ECD)；色譜柱：HP-1，30 m×0.25 mm×0.25 μm，毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：270 ℃；檢測器溫度：300 ℃；柱箱溫度：初始溫度 150 ℃，保持1 min，28 ℃/min升至260 ℃，保持1 min，10 ℃/min升至290 ℃，保持6 min；進(jìn)樣量：1 μL，不分流；載氣：高純氮氣；流量：1 mL/min；吹掃：3 mL/min；尾吹：30 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種表面活性劑添加量的確定

質(zhì)量濃度為200 mg/L的苯醚甲環(huán)唑藥液中添加不同表面活性劑后，各藥液表面張力測定結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，未添加表面活性劑時苯醚甲環(huán)唑藥液的表面張力為38.1 mN/cm，添加不同劑量的亨斯邁2500對藥液的表面張力基本沒有影響；而添加不同劑量JFC、農(nóng)乳500#、朗鈦D97時藥液的表面張力均表現(xiàn)出不同程度的降低，并且隨著劑量的提高藥液的表面張力逐漸降低。當(dāng)表面活性劑添加量超過1.0%時藥液的表面張力趨于穩(wěn)定。

添加表面活性劑后苯醚甲環(huán)唑藥液的干燥時間測定結(jié)果表明，除亨斯邁2500以外，JFC、朗鈦D97、農(nóng)乳500#均能明顯縮短苯醚甲環(huán)唑藥液的干燥時間(圖2)。當(dāng)表面活性劑添加量達(dá)到0.1%時，干燥時間降低約2%；添加量為0.2%時，干燥時間降低約8%；添加量為1.0%時，干燥時間降低約23%；添加量為2.0%時，干燥時間降低約 28%。當(dāng)表面活性劑添加量達(dá)到1.0%時，對干燥時間的影響趨于穩(wěn)定。

圖1 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑藥液表面張力的影響

圖2 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑藥液干燥時間的影響

綜合表面張力及干燥時間的測定結(jié)果，確定這4種表面活性劑在苯醚甲環(huán)唑藥液中的適宜添加量為1.0%。

2.2 不同表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑藥液在辣椒和圓茄葉片上最大持留量的影響

苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上的最大持留量測定結(jié)果見圖3。未添加表面活性劑時，苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上的最大持留量分別為2.98 mg/cm2和3.05 mg/cm2，添加4種表面活性劑后均能不同程度地提高苯醚甲環(huán)唑的最大持留量。其中，添加JFC效果最佳，在辣椒和圓茄葉片上的最大持留量分別是對照的2.09倍和2.54倍。

圖3 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上最大持留量的影響

2.3 不同表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑藥液在辣椒和圓茄葉片上耐雨水沖刷能力的影響

人工模擬降雨后苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上持留量的測定結(jié)果見圖4和圖5?？梢钥闯?，降雨明顯影響苯醚甲環(huán)唑在植物葉片上的持留量。對照處理中降雨后苯醚甲環(huán)唑在圓茄葉片上的持留量為降雨前的73.36%，在辣椒葉片的持留量為降雨前的69.50%。

圖4 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在辣椒葉片上耐雨水沖刷能力的影響

圖5 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在圓茄葉片上耐雨水沖刷能力的影響

添加表面活性劑后，降雨前、后苯醚甲環(huán)唑在葉片上的持留量均明顯高于對照。添加朗鈦D97的藥劑在辣椒葉片上耐雨水沖刷效果最好，人工模擬降雨后，持留量為原始持留量的86.40%，添加農(nóng)乳500#的藥劑在圓茄葉片上耐雨水沖刷效果最好，人工模擬降雨后，苯醚甲環(huán)唑的持留量為原始持留量的92.81%。

2.4 不同表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑藥液在辣椒和圓茄葉片上滲透性的影響

從圖6可以看出，添加表面活性劑后苯醚甲環(huán)唑的滲透率明顯高于對照，添加不同表面活性劑的藥液均表現(xiàn)出在圓茄葉片上的滲透性優(yōu)于辣椒葉片。其中添加農(nóng)乳500#后，苯醚甲環(huán)唑在圓茄葉片上的滲透性最好，滲透率為62.42%；添加朗鈦D97后，苯醚甲環(huán)唑在辣椒葉片上的滲透性最佳，滲透率為47.31%，同時苯醚甲環(huán)唑在圓茄葉片上的滲透率僅次于添加農(nóng)乳500#處理，為52.02%。由此可見，添加朗鈦D97后，苯醚甲環(huán)唑在2種作物葉片上均表現(xiàn)出較好的滲透效果。

圖6 表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上滲透性的影響

3 結(jié)論與討論

合理使用表面活性劑可有效提高農(nóng)藥利用率及其防治效果，同時也可降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染[11-13]。本研究表明，供試的4種表面活性劑與苯醚甲環(huán)唑藥液混用后均能不同程度地提升苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上的最大持留量、耐雨水沖刷能力和滲透性。其中，JFC對提高苯醚甲環(huán)唑在葉片上的最大持留量方面效果最為明顯，添加后藥劑在辣椒和圓茄葉片上的最大持留量分別為對照的2.09倍和2.54倍，因此，合理使用JFC可提高農(nóng)藥的利用率、降低農(nóng)藥的使用劑量。

朗鈦D97和農(nóng)乳500#在提高苯醚甲環(huán)唑的耐雨水沖刷能力方面效果較好。4種表面活性劑對于苯醚甲環(huán)唑藥液滲透性能的影響均表現(xiàn)出在圓茄葉片上的滲透率高于辣椒葉片，分析原因可能與作物葉片上的蠟質(zhì)[14]含量有關(guān)，蠟質(zhì)的存在阻礙了農(nóng)藥的滲透。綜合各表面活性劑對苯醚甲環(huán)唑在辣椒和圓茄葉片上滲透性的影響來看，添加朗鈦D97后苯醚甲環(huán)唑在2種作物葉片上均表現(xiàn)出較好的滲透性，在辣椒和圓茄葉片上的滲透率分別為47.31%和52.02%。因此，在多雨季節(jié)施用農(nóng)藥時可以適當(dāng)添加朗鈦D97，增強(qiáng)農(nóng)藥耐雨水沖刷能力和滲透性能，以提高防治效果。本研究僅針對茄科蔬菜辣椒和圓茄進(jìn)行了試驗，在其他科、屬作物上，供試表面活性劑的效果還有待于進(jìn)一步研究，尤其是對除草劑的效果，因為除草的同時也會加大除草劑在作物葉片上的滲透，可能出現(xiàn)藥害情況，所以在除草劑藥液中添加增強(qiáng)農(nóng)藥滲透性能的表面活性劑時，一定要經(jīng)過區(qū)域試驗安全后方可大面積應(yīng)用。

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