成惠珍 黃和玲
摘? ? 要:無(wú)機(jī)銅制劑具有高效長(zhǎng)效廣譜、低毒低殘留、低成本、低抗性的特點(diǎn),在當(dāng)前農(nóng)藥“減量增效”的國(guó)內(nèi)大背景下,有助于無(wú)公害及綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。本文從作用機(jī)理、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用技術(shù)等方面對(duì)無(wú)機(jī)銅制劑的相關(guān)研究進(jìn)行歸納總結(jié),同時(shí)根據(jù)課題組多年的研究和推廣經(jīng)驗(yàn),對(duì)鄒平市無(wú)機(jī)銅制劑的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的應(yīng)用對(duì)策及無(wú)機(jī)銅制劑使用過(guò)程中的注意事項(xiàng),有助于引導(dǎo)種植戶科學(xué)合理使用無(wú)機(jī)銅制劑,發(fā)揮其作為多位點(diǎn)保護(hù)性殺菌劑的作用。
關(guān)鍵詞:無(wú)機(jī)銅制劑;應(yīng)用;現(xiàn)狀;問(wèn)題;對(duì)策
中圖分類號(hào):S482.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.014
The Present Situation, Existing Problems and Countermeasures on the Application of Inorganic Copper Preparation in Zouping City
CHENG Huizhen1, HUANG Heling2
(1. Shandong Zouping Bureau of Agricultural and Rural, Zouping, Shandong 256200, China; 2. The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
Abstract: The inorganic copper preparation has the characteristics of high efficiency, long-acting, broad-spectrum, low toxicity, low residue, low cost and low resistance. In this paper, the related research of inorganic copper preparations was summarized from the aspects of action mechanism, product advantage and application technology, etc.. The present situation and existing problems of the application of inorganic copper preparation in Zouping City were analyzed, and meanwhile the corresponding application countermeasures and the matters needing attention were put forward, which is helpful to guide the farmers to use inorganic copper preparation scientifically and rationally, and play its role as a multi-site protective fungicide.
Key words: inorganic copper preparation; application; present situation; existing problems; countermeasures
近年來(lái),隨著氣候、種植結(jié)構(gòu)的變化,農(nóng)作物細(xì)菌性病害的發(fā)生和造成的損失逐年加重[1]。目前,國(guó)內(nèi)防治細(xì)菌性病害主要以內(nèi)吸性殺菌劑為主,內(nèi)吸性殺菌劑具有殺菌專性強(qiáng),治療效果好的優(yōu)點(diǎn),且省工省時(shí)、混配性好,尤其在如今大量農(nóng)村勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工的情況下備受青睞。但內(nèi)吸性殺菌劑因作用點(diǎn)單一容易產(chǎn)生抗性[2],需要不斷更換新藥,導(dǎo)致用藥量、用藥成本逐年攀升。2015年農(nóng)業(yè)部出臺(tái)了《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》,實(shí)施“控、替、精、統(tǒng)” 病蟲害防控方案,即防控、替代高毒高殘留農(nóng)藥、精準(zhǔn)用藥、統(tǒng)防統(tǒng)治。無(wú)機(jī)銅制劑是結(jié)構(gòu)上不含碳元素的一類殺菌劑,作為多作用位點(diǎn)保護(hù)性殺菌劑的一種,自1885年上市以來(lái)已有百年以上的歷史[3],存在形式主要包括氫氧化銅、氧氯化銅、氧化亞銅等,因其具有高效長(zhǎng)效廣譜、低毒低殘留、低成本、低抗性等特性,可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的無(wú)公害栽培[4],是當(dāng)前農(nóng)藥“減量增效”形勢(shì)下的最佳選擇。
本文從無(wú)機(jī)銅制劑作用機(jī)理、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用技術(shù)等方面對(duì)無(wú)機(jī)銅制劑的相關(guān)研究進(jìn)行歸納總結(jié),并對(duì)其在山東省鄒平市的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出了相應(yīng)的應(yīng)用對(duì)策及無(wú)機(jī)銅制劑使用過(guò)程中的注意事項(xiàng),有助于引導(dǎo)種植戶科學(xué)合理使用無(wú)機(jī)銅制劑,發(fā)揮其作為多位點(diǎn)保護(hù)性殺菌劑的作用。
1 無(wú)機(jī)銅制劑作用機(jī)理、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用技術(shù)研究
1.1 作用機(jī)理
無(wú)機(jī)銅制劑噴灑在植物體表后,以粒子的形式粘附在作物表面,形成一層保護(hù)藥膜[5],在空氣(或雨水)中,通過(guò)CO2和NH3的作用與銅制劑發(fā)生反應(yīng),同時(shí)呈弱酸性的植物組織以及病原菌代謝產(chǎn)物也與銅制劑發(fā)生反應(yīng)而逐步釋放出銅離子[6],銅離子與病原菌膜表面的鉀、鈉、氫等陽(yáng)離子置換,使病原菌細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)凝固[7],同時(shí)部分銅離子進(jìn)入到病原菌細(xì)胞內(nèi)與帶-SH、-NH3、-COOH以及-OH等基團(tuán)結(jié)合,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤折疊,改變病菌細(xì)胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài)從而干擾酶的正常功能,損傷蛋白和核酸導(dǎo)致病菌死亡[8],從而抑制病菌萌發(fā)和菌絲發(fā)育。銅離子不是進(jìn)入到作物體內(nèi)殺死病原菌,而是在作物體表阻斷病原微生物入侵或殺死剛萌發(fā)的病原孢子,所以它是保護(hù)性殺菌劑,不具備內(nèi)吸性。
1.2 優(yōu) 勢(shì)
1.2.1 廣譜 無(wú)機(jī)銅制劑是細(xì)菌性和真菌性都能預(yù)防的保護(hù)性殺菌劑[9],而且是防治細(xì)菌性病害的首選藥劑[10],對(duì)多數(shù)細(xì)菌性病害均有突出防效,如高溫多雨易發(fā)的潰瘍病、軟腐病等,同時(shí)對(duì)部分真菌性病害如霜霉病、葉斑病、炭疽病等[11]都有很好的防效。
1.2.2 長(zhǎng)效 施藥后釋放出的帶正電荷的銅離子粘著性強(qiáng),能在作物表面形成致密的藥膜,從而耐雨水沖刷,持效期長(zhǎng),可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)阻止病菌侵入[12]。
1.2.3 高效 農(nóng)藥藥效與粒徑大小密切相關(guān)[13]。微粒越小,同份量的農(nóng)藥便可覆蓋越大的植株表面積,更容易吸附在植物表面,所以粒徑越小,分散性、展延性、粘著性、耐雨水沖刷性就越好,形成的保護(hù)膜越嚴(yán)密,作用于細(xì)菌的離子就越多,因而防效就越好。銅制劑殺菌劑顆粒細(xì)微,每千克粉劑的粒子量為一般殺菌劑的4倍[14],與病菌的接觸面更大,故殺菌作用更強(qiáng)。
1.2.4 多作用位點(diǎn) 無(wú)機(jī)銅殺菌劑為礦物源多位點(diǎn)的作用機(jī)制[15],一個(gè)銅離子作用于多個(gè)位點(diǎn),使用后能夠形成多作用位點(diǎn)的保護(hù)膜,因而防效好。
1.2.5 低毒低殘留 2002年7月1日,農(nóng)業(yè)部全國(guó)農(nóng)技推廣中心在示范、應(yīng)用的基礎(chǔ)上,經(jīng)專家評(píng)審,向全國(guó)農(nóng)業(yè)植保部門和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者推薦了一批高效低毒低殘留農(nóng)藥品種《無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)推薦農(nóng)藥品種和植保機(jī)械名單》[16],在所推薦的5種無(wú)機(jī)殺菌劑種有4種是無(wú)機(jī)銅制劑[17]。
1.2.6 性價(jià)比高 無(wú)機(jī)銅制劑主要由天然礦物質(zhì)原料加工、配制而成[18],來(lái)源方便,價(jià)格低廉,使用成本低,且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解失效,故藥效穩(wěn)定,性價(jià)比高。
1.3 應(yīng)用技術(shù)研究
銅制劑是依靠釋放出的銅離子與細(xì)菌、真菌體內(nèi)的陽(yáng)離子置換導(dǎo)致蛋白酶變性而殺死病原菌,因此單位時(shí)間內(nèi)銅離子釋放量和釋放能力決定銅制劑的殺菌效果及持效期[19]。作物自身特征和外界環(huán)境因素均影響銅制劑的應(yīng)用效果。
1.3.1 作物自身特征 據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)”統(tǒng)計(jì),截至2019年10月底,我國(guó)批準(zhǔn)登記使用的銅制劑應(yīng)用作物包括小麥、水稻、棉花、黃瓜、番茄、辣椒、蘋果、葡萄等17種。但作物種類不同甚至同一作物的不同品種、不同生育時(shí)期,應(yīng)用效果均不同[20]。此外,作物品種的抗病性亦影響無(wú)機(jī)銅制劑的應(yīng)用效果,一般而言,在高、中抗病性作物品種上使用效果明顯優(yōu)于感病或高感病品種[21]。
1.3.2 外界環(huán)境因素 高溫高濕條件下,銅制劑的溶解度高[22]。作物在高溫下蒸騰作用加快,體表水分散失快,因而加大銅離子保護(hù)膜濃度[23],相反,溫度越降低,會(huì)減小銅離子保護(hù)膜濃度;濕度大時(shí),植物體表水分多,會(huì)溶解更多的二氧化碳,促進(jìn)藥劑中銅離子釋放[24],相反濕度小時(shí)會(huì)減少藥劑中銅離子釋放。除溫濕度外,姚廷山等[25]報(bào)道臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)銅制劑防效較差。
2 無(wú)機(jī)銅制劑在鄒平市的應(yīng)用現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策
鄒平市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍仍是廣大種植散戶,據(jù)統(tǒng)計(jì),常年糧食種植面積約100 000 hm2,蔬菜約6 000 hm2,果樹約3 000 hm2,年農(nóng)藥使用量100 t 左右。根據(jù)近年來(lái)課題組在無(wú)機(jī)銅制劑生產(chǎn)應(yīng)用方面開展的工作及跟蹤調(diào)研,發(fā)現(xiàn)種植戶對(duì)病蟲害重治輕防是根深蒂固的管理理念,導(dǎo)致以保護(hù)為主的無(wú)機(jī)銅制劑使用量較少,而且即使選擇了無(wú)機(jī)銅制劑的種植戶也因使用方法等不合理導(dǎo)致銅制劑并沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
根據(jù)多年研究和推廣經(jīng)驗(yàn)歸納,鄒平市實(shí)際生產(chǎn)中無(wú)機(jī)銅制劑應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題,主要包括以下幾方面:①不按說(shuō)明要求,隨意增加濃度、混配農(nóng)藥,導(dǎo)致產(chǎn)生藥害;②無(wú)機(jī)銅制劑是依靠噴灑在作物體表的銅離子形成一層透氣、透水、透光致密性保護(hù)藥膜,不具備內(nèi)吸、治療性能,只能用于防病或病害初發(fā)期使用[26],但種植戶用其治病,故導(dǎo)致植物病害未治反而出現(xiàn)藥害;③稀釋方法(一次稀釋法)不合理、攪拌不均勻,導(dǎo)致可濕性粉劑未完全溶解產(chǎn)生藥害;④噴霧器選擇盲目影響藥效,一般而言,扁口狀噴片噴出的藥液是圓面,噴灑到作物上的藥液能夠形成更細(xì)密的藥膜,效果優(yōu)于圓口狀噴片。
2.2 應(yīng)用對(duì)策及注意事項(xiàng)
課題組根據(jù)多年的推廣經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出無(wú)機(jī)銅制劑在防控細(xì)菌性病害時(shí)為取得最佳防效,宜采取“適物、適法、適量、適期“四適”[27]用藥技術(shù),即在適應(yīng)的作物上,采用適宜的方式在適合的溫濕度和適宜的時(shí)期,用適當(dāng)?shù)臐舛扔诎l(fā)病前、病害初發(fā)期或雨前雨后用藥就能取得防治病害的最佳效果。
生產(chǎn)中無(wú)機(jī)銅制劑容易產(chǎn)生藥害,究其原因是局部銅離子濃度過(guò)大,超過(guò)了植物細(xì)胞耐受閾值而造成褐斑、黑銹、畸形等,為降低或避免無(wú)機(jī)銅制劑產(chǎn)生藥害,可采取如下措施:①晴天早上露水干后,10∶00前或16∶00后用藥;②嚴(yán)格按照說(shuō)明劑量、適應(yīng)作物、適合混用藥劑用藥;③采取二次稀釋法,稀釋均勻后用藥;④混用其它農(nóng)藥時(shí),銅制劑與其它農(nóng)藥分別二次稀釋,即用即配,配好后立即用藥;⑤噴霧要噴勻噴透。
同時(shí)在無(wú)機(jī)銅制劑施用過(guò)程中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①無(wú)機(jī)銅制劑藥效會(huì)隨著作物生長(zhǎng)而降低;②無(wú)機(jī)銅制劑品牌間差異較大;③無(wú)機(jī)銅制劑劑型不同防效不同[28];④高溫高濕下加大稀釋倍數(shù);⑤有些作物如白菜、芹菜、茼蒿等蔬菜[29]及杏樹、李、桃、柿等果樹對(duì)銅制劑敏感[30],只能用于早春果樹萌芽前或冬季,進(jìn)入萌芽期不能用,核果類果樹如蘋果樹等花期、幼果期對(duì)銅制劑敏感,此期使用容易形成果銹、落花、落果等,因此也要慎用。
3 無(wú)機(jī)銅制劑的應(yīng)用前景與展望
無(wú)機(jī)銅制劑作為最早誕生一直沿用至今仍無(wú)明顯抗性的殺菌劑,對(duì)大多數(shù)細(xì)菌、真菌性病害都有較好的防效,多年來(lái)之所以在國(guó)內(nèi)沒(méi)有普及根本原因在于自身的安全性及使用技術(shù)的掌控。近年來(lái),隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)升級(jí),可溶性銅離子在酸性環(huán)境下釋放過(guò)多,堿性、混配性差等問(wèn)題正逐步得以解決。納米級(jí)氫氧化銅和堿式硫酸銅[31]已經(jīng)上市,許多銅制劑產(chǎn)品已呈中性[32]。據(jù)了解,防效達(dá)一個(gè)月的“多寧”(硫酸銅鈣)在全國(guó)年銷量超過(guò)1 000 t,“銅高尚”(堿式硫酸銅)超過(guò)300 t,且每年以10%以上的幅度穩(wěn)步增長(zhǎng)[33]。農(nóng)用鏈霉素類產(chǎn)品停用后,作為細(xì)菌性病害特效藥劑的無(wú)機(jī)銅制劑更會(huì)受市場(chǎng)歡迎。隨著土地流轉(zhuǎn)面積的逐年擴(kuò)大,新型職業(yè)農(nóng)民在未來(lái)逐步成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍,“預(yù)防為主,科學(xué)防治”的種植技術(shù)將得到全面普及,在建設(shè)健康中國(guó)的進(jìn)程中,廣譜高效長(zhǎng)效低毒低殘留的無(wú)機(jī)銅制劑必將發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
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