霧滴粒徑對(duì)川楝素在3種作物上沉積量的影響

李 海，馬志卿,2，張 興,2，周一萬(wàn)

( 1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心，陜西 楊凌 712100；2. 陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100)

農(nóng)藥在田間的有效利用率的高低屬于農(nóng)藥劑量轉(zhuǎn)移的范疇。農(nóng)藥一旦從噴灑機(jī)械噴出便開始了“劑量轉(zhuǎn)移(dose transfer)”過程，這個(gè)過程包括農(nóng)藥從使用開始到活性物質(zhì)分解前產(chǎn)生最終生物效果的所有環(huán)節(jié)。但是在實(shí)際的施藥過程中，大多情況只有不超過田間用藥量0.1%的藥劑能到達(dá)防治對(duì)象，絕大部分均“脫靶”，以多種方式進(jìn)入環(huán)境和散落在非靶標(biāo)生物上[1]。農(nóng)藥使用的目的是將足夠的活性物質(zhì)安全、經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)移到防治對(duì)象上以獲得理想的生物效果。在田間條件下，農(nóng)藥要轉(zhuǎn)移到有害生物體內(nèi)，必須首先滿足劑量向有害靶標(biāo)生物轉(zhuǎn)移所要求的各項(xiàng)條件，包括農(nóng)藥劑型和農(nóng)藥的沉積分布規(guī)律[2-3]。影響農(nóng)藥活性物質(zhì)向各個(gè)途徑進(jìn)行劑量轉(zhuǎn)移的因素包括活性成分本身的理化性質(zhì)、制劑的劑型及配方組成、制劑稀釋液的特性、作物和防治對(duì)象的特點(diǎn)、環(huán)境條件、施藥器械和使用技術(shù)等多個(gè)方面[4-9]。川楝素(Toosendanin)是從楝科植物川楝(MeliatoosendanSieb.et zucc.)和苦楝(MeliaazedarachL.)樹皮及果實(shí)中提取出來的四環(huán)三萜類化合物[10]。川楝和苦楝在中國(guó)被用于消化道驅(qū)蟲和農(nóng)業(yè)殺蟲方面已有2000多年的歷史，具有廣泛的藥理作用和殺蟲活性[11]。川楝素作用機(jī)理獨(dú)特，對(duì)昆蟲具有拒食、內(nèi)吸毒殺、胃毒及生長(zhǎng)抑制等作用[12-22]，對(duì)昆蟲天敵等非靶標(biāo)生物及環(huán)境較為安全[23-24]，是一種極具開發(fā)和應(yīng)用前景的植物源農(nóng)藥。我國(guó)曾經(jīng)登記的川楝素制劑產(chǎn)品有0.5%川楝素乳油，用于防治菜青蟲等鱗翅目害蟲。目前，關(guān)于川楝素制劑產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)研究仍是空白，筆者以2%川楝素乳油、2%川楝素微乳劑、2%可濕性粉劑為供試藥劑，對(duì)其進(jìn)行施用技術(shù)研究，旨在為川楝素的高效使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料供試藥劑：2%川楝素乳油、2%川楝素可濕性粉劑、2%川楝素微乳劑(西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心研制)。

供試作物：百甘8A-5甘藍(lán)，前鋒黃瓜，綠冠小白菜，均來源于永清縣豐瑞果蔬農(nóng)民專業(yè)合作社。試驗(yàn)前，將5～6葉期的甘藍(lán)、黃瓜及小白菜苗，移栽在直徑15 cm的花盆內(nèi)溫室培養(yǎng)，當(dāng)植株長(zhǎng)到7～8葉時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。

噴霧器械：選用德國(guó)Lechler公司生產(chǎn)的 ST110-03，ST110-04，ST110-05，ST110-06 4種扇形霧噴頭。

主要試劑：乙腈(色譜純)、甲酸(色譜純)、超純水(自制)。

1.2 方法選用的試驗(yàn)儀器為噴霧天車，將噴頭高度定位距離作物表面60 cm，固定噴頭壓力為0.2 Mpa，實(shí)測(cè)當(dāng)時(shí)風(fēng)速風(fēng)向(室內(nèi)條件)及溫濕度(溫度28 ℃，濕度85%)。試驗(yàn)過程選取了4種扇形霧噴頭：ST110-03(151.7 μm)、ST110-04(162.1 μm)、ST110-05(180 μm)、ST110-06(215.3 μm)。選取了小白菜、甘藍(lán)和黃瓜3種植物，2%川楝素乳油、2%川楝素微乳劑、2%川楝素可濕性粉劑3種制劑。取3種川楝素制劑適量，稀釋800倍，再在配好的藥劑中加入一定的檸檬色，使檸檬黃最終的濃度為2 g·L-1。選用每種噴頭時(shí)，同種植物每處理均選4盆，每個(gè)處理重復(fù)3次。

植物表面川楝素沉積量測(cè)定方法，A標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線的測(cè)定，稱取檸檬黃0.01 g，即檸檬色0.015 g，將其溶解并轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，定容，配成質(zhì)量濃度為1 000 μg·mL-1的母液。分別用移液槍移取母液10，20，50，100，200，350，500，750 μL至8個(gè)10 mL容量瓶中，定容，配制成1，2，5，10，20，35，50，75 μg·mL-1的系列濃度檸檬黃水溶液。在426 nm波長(zhǎng)條件下，用紫外可見分光度計(jì)對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行吸光度測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[25]。

B 葉片表面沉積量測(cè)定，在各處理葉片表面藥液自然風(fēng)干2 h以后，從每株植物上采取面積最大的兩片葉，平展拍照后裝入同一自封袋(12 cm×18 cm)中。然后加入10 mL超純水，將葉片表面的檸檬黃和藥劑全部洗入袋中，取3 mL洗脫液在紫外可見分光度計(jì)測(cè)定檸檬黃的濃度，用以下公式計(jì)算葉片單位面積上川楝素的沉積量(mg·kg-1)。

2 結(jié)果與分析

2.1 霧滴大小對(duì)川楝素沉積量的影響用ST110-03(151.7 μm)，ST110-04(162.1 μm)，ST110-05(180 μm)和ST110-06(215.3 μm)4種扇形霧噴頭，將3種形態(tài)川楝素制劑按照方法要求噴施處理小白菜、甘藍(lán)和黃瓜3種作物。

從表1可知，對(duì)于川楝素乳油的噴施，在小白菜和黃瓜上，粒徑的變化對(duì)單位面積葉片上的沉積量沒有顯著影響；而當(dāng)靶標(biāo)植物為甘藍(lán)時(shí)，單位葉面積的沉積量隨著粒徑的增大越來越小，且每?jī)山M之間差異明顯。

表1 霧滴大小對(duì)2%川楝素乳油在小白菜、黃瓜和甘藍(lán)葉面原始沉積量的影響Tab.1 Effect of droplet size on deposition of 2% toosendanin EC on pakchoi, cucumber and cabbage leaves

注：表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值，同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示在P<0.05水平上差異顯著(LSD法)。下同
Note: All data in the table are an average of 3 replicates, and different lowercase letters in the same column mean significant difference atP<0.05 by LSD test, similarly hereinafter

表2 霧滴大小對(duì)2%川楝素微乳劑在小白菜、黃瓜和甘藍(lán)葉面原始沉積量影響Tab.2 Effect of droplet size on deposition of 2% toosendanin micro emulsion on pakchoi, cucumber and cabbage leaves

表3 霧滴大小對(duì)2%川楝素可濕性粉劑在小白菜、黃瓜和甘藍(lán)葉面原始沉積量影響Tab.3 Effect of droplet size on deposition of 2% toosendanin wettable powder on pakchoi, cucumber and cabbage leaves

對(duì)于2%川楝素微乳劑來說，由表2可知，在3種植物上均是使用ST110-03噴頭時(shí)，葉片單位面積的沉積量最大，其中，小白菜川楝素原始沉積量高達(dá)0.500 8 μg·m-2；另外，使用其他3種噴頭，在黃瓜和甘藍(lán)葉片上，各自沉積量沒有顯著差異，而小白菜單位沉積量為使用ST110-04(162.1 μm)時(shí)，顯著高于使用ST110-05(180 μm)和ST110-06(215.3 μm)。

結(jié)果表明(表3)，使用ST110-03(151.7μm)時(shí)，2%川楝素可濕性粉劑在小白菜、黃瓜和甘藍(lán)葉面的原始沉積量最大。

2.2 不同的靶標(biāo)作物對(duì)沉積量的影響由表1～3可以看出，噴霧霧滴直徑對(duì)沉積量的影響與制劑的劑型及植物葉片表面特性密切相關(guān)。

當(dāng)靶標(biāo)植物為小白菜時(shí)，供試藥劑為川楝素乳油時(shí)，粒徑變化對(duì)沉積量沒有影響；藥劑為川楝素微乳劑時(shí)，隨著粒徑的增大，單位面積沉積量是顯著減小的，僅ST110-05和ST110-06之間沒有顯著差異；劑型為可濕性粉劑時(shí)，ST110-03噴頭處理過的葉片單位沉積量顯著高于另外3個(gè)噴頭處理。

靶標(biāo)作物為黃瓜時(shí)，只有當(dāng)供試藥劑劑型為可濕性粉劑時(shí)，隨著噴頭粒徑增大，葉面上川楝素的單位沉積量顯著減小，另2種劑型粒徑大小對(duì)沉積量幾乎沒有影響。

靶標(biāo)作物為甘藍(lán)時(shí)，只有當(dāng)供試藥劑劑型為乳油時(shí)，隨著噴頭粒徑增大，葉面上川楝素的單位沉積量顯著減小，另兩種劑型粒徑大小對(duì)沉積量幾乎沒有影響。

由此可知，噴霧霧滴VMD在151.7～215.3 μm范圍內(nèi)，不同的靶標(biāo)作物只對(duì)特定的藥劑劑型敏感。小白菜是微乳劑，黃瓜是可濕性粉劑，甘藍(lán)為乳油。

3 討 論

霧滴粒徑大小直接影響藥液在空氣中的漂移、植物表面覆蓋情況及是否能均勻地落在靶標(biāo)表面，這三者是評(píng)價(jià)藥液噴灑質(zhì)量的指標(biāo)。生物最佳粒徑范圍表明，不同的植物能夠捕獲的霧滴粒徑范圍不同，只有在最佳粒徑范圍內(nèi)，植物上沉積的藥液最多。吳春篤等人用剛果紅溶液模擬農(nóng)藥，采用靜電噴霧器進(jìn)行噴霧試驗(yàn)得出，在距離噴頭同一距離處，隨著噴霧霧滴的減小，沉積量的大小是遞增的[26]。朱金文等人試驗(yàn)結(jié)果顯示，在毒死蜱的使用中，生產(chǎn)上使用小孔徑的噴頭比工農(nóng)-16型噴霧器所配大孔徑噴頭，能大幅度提高藥劑的利用率[27]。這與本研究結(jié)果較為相似，說明小孔徑噴霧噴頭可以提高藥物在作物上的沉積量，進(jìn)而提高利用率。

本研究選用3種不同的植物材料和3種川楝素制劑，與應(yīng)用結(jié)合，研究了不同植物表面以及不同制劑形態(tài)下，粒徑對(duì)沉積量的影響。結(jié)果顯示，霧滴VMD在151.7 μm～215.3 μm范圍內(nèi)，3種作物上使用3種川楝素劑型時(shí)，均為使用ST110-03(151.7 μm)時(shí)沉積量最高，其他組隨著噴頭粒徑的增加，3種作物表面沉積量均有不同程度的減小。因此，建議使用ST110-03(151.7 μm)噴頭。