復合型助劑對不同除草劑的增效作用

姚中統(tǒng) 陶波 李松宇

摘要 ：本文利用田間試驗及儀器分析的方法系統(tǒng)研究了不同類型助劑對除草劑的增效作用。結(jié)果表明，供試的幾種助劑對草甘膦都具有明顯的增效作用，其增效順序為：復合型助劑>甲酯化植物油>有機硅助劑>非離子表面活性劑>葡萄糖助劑>氮鹽類助劑。復合型助劑能夠明顯降低草甘膦藥液的表面張力及干燥時間，降低幅度可達30%以上，并且明顯增加藥液的擴展直徑、黏度及其在葉片上的最大持留量，增加率均在40%以上。因此表明復合型助劑對草甘膦具有明顯的增效作用。并且，復合型助劑對烯草酮乳油及莠去津懸浮劑具有明顯的增效作用（株防效分別增加至少9.34%、10.41%），并且隨著助劑添加量越高，增效越強。

關鍵詞 ：復合型助劑; 增效作用; 物理性狀; 除草活性

中圖分類號： S 482.4

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019044

Synergistic effect of compound adjuvant on different herbicides

YAO Zhongtong， TAO Bo*， LI Songyu

（College of Agriculture， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract ：Synergistic effect of different types of adjuvants on herbicides was systematically investigated by field experiment and instrumental analysis. The results showed that different adjuvants had obvious synergistic effects on glyphosate， and the order of synergistic effect was： compound adjuvant>methylated vegetable oil>organosilicone adjuvant>nonionic surfactant>glucose adjuvant>nitrogen salts adjuvant. Compound adjuvant could significantly reduce the surface tension and drying time of glyphosate with the reduction rate of more than 30%， and significantly increase the spreading diameter， viscosity and maximum retention of the herbicide on the leaves with an increase rate of more than 40%. Therefore， the results showed that the compound adjuvant had a significant synergistic effect on glyphosate. In addition， the compound adjuvant had synergistic effect on clethodim EC and atrazine SC， and the plant control efficacy was increased by at least 9.34% and 10.41%， respectively.The higher the adjuvant amount， the more obvious the synergistic effect.

Key words ：compound adjuvant; synergism; physical property; herbicidal activity

化學農(nóng)藥目前仍是防治農(nóng)業(yè)有害生物的主要途徑。截至2018年，全球除草劑、殺蟲劑、殺菌劑的市場份額分別為42.7%、28.4%、25.3%[13]。我國目前的農(nóng)藥使用量中除草劑占比亦為最高，為30%[45]。而助劑在提高除草劑藥效、降低施藥量、提高穩(wěn)定性及安全性等方面都具有一定的效果[68]，因此近年來助劑的研發(fā)與應用受到越來越多的關注[9]。目前常用的除草劑助劑主要包括油類助劑（植物油乳劑、礦物油乳劑、人工合成酯類等）、無機鹽類助劑（銨鹽類、鉀鹽類等）、表面活性劑（離子型、非離子型、陽離子型）、有機硅助劑以及糖類助劑等[1011]。

助劑可以通過改善除草劑藥液的物理性狀來提高其除草活性[12]。一般來說，助劑可以改變藥液的表面張力、pH、擴展直徑、黏度，及其在葉片上的持留量，從而促進雜草葉片對除草劑的吸收，最終提高除草效果。陶波等研究發(fā)現(xiàn)糖類助劑可以降低藥液的表面張力使除草劑的藥效提高23%以上[13]。蘇少泉[14]，McMullan[15]研究發(fā)現(xiàn)一些除草劑易在特定pH下分解。肥類助劑如銨鹽可以改變除草劑藥液的pH從而促進除草劑的溶解并防止其降解，提高除草效果[1415]。滕春紅等研究發(fā)現(xiàn)有機硅助劑可以使38%莠去津懸浮劑藥液的擴展直徑增加23%，并可使葉片上的藥液持留量增加33%以上;常規(guī)劑量莠去津懸浮劑添加助劑后對闊葉雜草的防效可提升40%[16]。魯梅研究發(fā)現(xiàn)甲酯化植物油助劑可以增加藥液的黏度，使4%煙嘧磺隆懸浮劑和5%精喹禾靈乳油的除草活性分別提高30%和20%以上[17]。上述試驗結(jié)論都充分說明了助劑通過改善除草劑藥液的物理性狀來提高藥效。助劑種類不同，影響程度便不同，增效作用就存在差異。復合型助劑是一種由多類型助劑復配而成的新型助劑，其對除草劑的增效作用還未見報道。相較于其他類型助劑，其是否具備更好、更全面的增效作用還需要進一步研究。

本文采用田間試驗及儀器分析的方法研究了不同類型助劑對不同除草劑的增效作用，并系統(tǒng)地探究了一種新型復合型助劑對除草劑藥液物理性狀的影響，并進一步研究了其對不同劑型除草劑的增效作用。通過本研究可以提高除草劑藥效、豐富助劑品種，并且為新型助劑的推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑

41%草甘膦水劑（AS），興農(nóng)藥業(yè)中國有限公司;24%烯草酮乳油（EC），衡水北方農(nóng)藥化工有限公司;38%莠去津懸浮劑（SC），山東樂邦化學品有限公司;非離子表面活性劑水劑（AS），九江菲藍高新材料有限公司;甲酯化植物油乳油（EC），哈爾濱淄博農(nóng)業(yè)科技公司;有機硅助劑水劑（AS），安徽艾約塔硅油有限公司;葡萄糖助劑，山東誠邦化工有限公司;氮鹽類助劑，深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司;復合型助劑水劑（AS），東北農(nóng)業(yè)大學。復合型助劑為本實驗室研制，主要成分包括蔗糖、鉀鹽等，無除草劑成分。目前并未上市。

1.1.2 供試儀器

DT102型全自動界面張力儀，淄博華坤電子儀器有限公司;WS16P型噴霧器，山東衛(wèi)士植保機械有限公司;370831Z型移液槍，大龍興創(chuàng)實驗儀器（北京）有限公司;

GT201型顯微鏡，北京上光儀器有限公司;JA3003B型萬分之一電子天平，德國梅勒托托利多公司;恒溫光照培養(yǎng)箱，廣東省醫(yī)療器械廠;玻璃儀器，天津玻璃儀器制造廠。

1.1.3 防除雜草

禾本科雜草：稗草Echinochloa crusgalli L.，野黍Eriochloa villosa （Thunb.） Kunth.，狗尾草Setaria viridis （L.） Beauv.，馬唐Digitaria sanguinalis L.等。

闊葉雜草：蒼耳Xanthium strumarium L.，反枝莧Amaranthus retroflexus L.，龍葵Solanum nigrum L.，苘麻Abutilon theophrasti Medicus等。

防效指對兩大類雜草分別的綜合防效。

1.2 試驗設計

1.2.1 不同類型助劑對草甘膦增效作用的篩選

挑選飽滿、大小一致的若干粒苘麻種子，于50℃水中浸泡2 h后置于26℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽（避光）。挑選長勢近似的12粒露白種子種于花盆中（口徑10 cm），覆細土定期觀察澆水，待苘麻長至4～5葉期進行莖葉噴霧處理，設清水對照，每個處理重復5次，處理后15 d調(diào)查目測防效，25 d后調(diào)查株防效及鮮重防效。供試除草劑41%草甘膦AS的有效成分用量為700 g/hm2，噴液量300 L/hm2，各類助劑添加量（V/V）分別為非離子表面活性劑0.25%，甲酯化植物油1%，有機硅助劑0.3%，葡萄糖助劑0.05%，肥類助劑（氮鹽）1%，復合型助劑0.03%。

1.2.2 復合型助劑對草甘膦藥液物理性狀的影響

將41%草甘膦AS按照有效成分用量700 g/hm2，噴液量為300 L/hm2配制成100 mL草甘膦藥液6份，置于燒杯中，將復合型助劑加入藥液中，助劑添加量（V/V）分別為0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%，混合均勻。

參照GB/T 5549-2010方法[18]， 采用全自動界面張力儀測定表面張力。

用微量移液槍取各藥液5 μL滴在載玻片表面[19]，5 min后在顯微鏡下測定上述藥液的最大和最小直徑，取兩者平均值為液滴直徑。

用微量移液槍分別取上述藥液5 μL滴于載玻片表面，在相同環(huán)境條件下記錄除草劑液滴的干燥時間[20]。

用NDJ1黏度計（0號轉(zhuǎn)子，60 r/min）測量藥液黏度[21]。

剪取苘麻葉片（見1.2.1），用萬分之一分析天平稱重（W0），噴霧器距離葉片30 cm高開始噴霧，至藥液從葉片流淌即停止噴霧，等到藥液不再從葉片流失時稱重（W1），用葉面積儀測定葉片的面積（S），計算葉片的最大穩(wěn)定持留量R（mg/cm2）[22]。

R=（W1-W0）×1 000/S。

上述各試驗重復3次取均值。

1.2.3 復合型助劑對不同除草劑的增效作用

試驗設在東北農(nóng)業(yè)大學試驗基地向陽農(nóng)場，土壤為黑壤土（有機質(zhì)含量4%～5%，pH=6.80）。

供試除草劑及用量：41%草甘膦AS有效成分用量分別為700、900、1 200 g/hm2;24%烯草酮EC有效成分用量分別為54、72、108 g/hm2;38%莠去津SC有效成分用量分別為900、1 200、1 800 g/hm2。小區(qū)面積20 m2，3次重復，隨機區(qū)組排列。

田間供試雜草見1.1.3。禾本科雜草3～5葉期，闊葉雜草4～5葉期進行莖葉處理，噴液量為300 L/hm2。復合型助劑添加量（V/V）分別為0.01%、0.03%、0.05%。復合型助劑只添加于各除草劑的低劑量及中劑量處理，除草劑高劑量不添加復合型助劑。設置清水對照。施藥后第15天和第28天，于小區(qū)內(nèi)取3個調(diào)查點（樣點面積0.5 m2），記錄雜草發(fā)生種類、數(shù)量，記錄目測防效，并計算株防效及鮮重防效。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析方法

鮮重防效=（對照區(qū)存活雜草鮮重-處理區(qū)存活雜草鮮重）/對照區(qū)存活雜草鮮重×100%;株防效=（對照區(qū)存活雜草株數(shù)-處理區(qū)存活雜草株數(shù)）/對照區(qū)存活雜草株數(shù)×100%。

調(diào)查記錄的數(shù)據(jù)利用Excel、DPS軟件進行分析處理，差異顯著性采用Duncan氏新復極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型助劑對草甘膦增效作用篩選

由表1可知，6種助劑能夠不同程度地增加41%草甘膦AS 700 g/hm2對闊葉雜草苘麻的防除效果，其中復合型助劑、甲酯化植物油助劑、有機硅助劑的增效效果最為顯著，41%草甘膦AS 700 g/hm2加入這3種助劑后對苘麻的株防效及鮮重防效均可增加50%以上，其中復合型助劑增效作用最強，對苘麻的株防效及鮮重防效分別增加57.40%和57.54%;葡萄糖助劑的增效作用略差，加入該類助劑后藥劑對苘麻的株防效及鮮重防效增效27%左右;氮鹽類助劑的增效作用較低。試驗效果表明6種助劑均能顯著提高除草劑藥效，其中復合型助劑的增效作用最明顯。

2.2 復合型助劑對草甘膦藥液物理指標的影響

由圖1a看出，加入復合型助劑后，草甘膦藥液的表面張力顯著降低，并且添加量越高，降低越明顯。未加入助劑時，藥液的表面張力為30.18 mN/m，添加復合型助劑后，草甘膦藥液的表面張力下降率為16.67%～31.35%。藥液的表面張力下降，可以提升藥液在葉片上的擴展直徑，使其在葉片上得到良好的展布，促進葉片對除草劑的吸收。如圖1b所示，復合型助劑能夠增加草甘膦藥液的擴展直徑，且隨著助劑添加量的不斷增加，藥液的擴散能力亦不斷增強。復合型助劑添加量（V/V，下同）為0.01%時，藥液擴展直徑比單劑處理增加了16.11%;添加量為0.05%時，草甘膦藥液擴展直徑比單劑處理增加了42.86%。添加復合型助劑后，草甘膦藥液的黏度有所增加，但助劑對藥液黏度的影響規(guī)律與對表面張力的影響存在差異，且大致呈相反的趨勢（圖1c）：添加量為0.01%時，草甘膦藥液黏度比單劑處理增加了12.59%;添加量為0.05%時，藥液黏度可增加42.76%。復合型助劑對草甘膦藥液黏度的提升，可有效降低草甘膦藥液在雜草葉片表面的干燥時間，如圖1d，加入復合型助劑后，藥液的干燥時間降低，且隨著助劑添加量越高，降低愈明顯，添加量為0.01%～0.05%時，藥液干燥時間比單劑處理減少15.40%～50.00%。添加復合型助劑后，草甘膦藥液的表面張力、擴展直徑、黏度發(fā)生變化的同時也影響到了藥液在苘麻葉片上的持留量，圖1e顯示在添加復合型助劑后，草甘膦藥液在葉片上的最大持留量顯著增加，且隨著添加量的增加，增效作用愈加明顯，添加量為0.01%～0.05%時，藥液的最大持留量比單劑處理增加了17.71%～53.12%。

2.3 復合型助劑對不同除草劑的增效作用

2.3.1 復合型助劑對41%草甘膦水劑的增效作用

由表2可知，在除草劑劑量相同條件下，隨著助劑量的增加，增效作用明顯增加。復合型助劑添加量為0.01%～0.05%時，對41%草甘膦AS的增效作用可達到16.72%～38.61%。在不同除草劑劑量條件下，復合型助劑的增效作用也存在差異：41%草甘膦AS用量為700 g/hm2時復合型助劑的增效作用更明顯。

2.3.2 復合型助劑對24%烯草酮乳油的增效作用

由表3可知，在除草劑劑量相同條件下，隨著助劑量的增加，增效作用明顯增加。復合型助劑添加量為0.01%～0.05%時，24%烯草酮EC的除草活性可提高12.28%～44.78%。在不同除草劑劑量條件下，復合型助劑的增效作用也存在差異：24%烯草酮EC用量為54 g/hm2時，復合型助劑的增效作用更明顯。

2.3.3 復合型助劑對38%莠去津懸浮劑的增效作用

由表4可知，在除草劑劑量相同條件下，隨著助劑量的增加，增效作用明顯增加。復合型助劑添加量為0.01%～0.05%時，對38%莠去津SC的增效作用可達到16.32%～30.76%。在不同除草劑劑量條件下，復合型助劑的增效作用也存在差異：38%莠去津SC用量為1 200 g/hm2時，復合型助劑的增效作用更明顯。

3 結(jié)論與討論

油類助劑最顯著的特點是可以改善除草劑藥液的黏度，增加其在葉片上的滲透性，從而促進雜草葉片更好地吸收除草劑，提高除草劑藥效[23]。肥類助劑一般是通過改善藥液的pH防止某些特定的除草劑降解并且促進其溶解[24]。有機硅助劑則是通過改善藥液的擴展直徑，進而加大藥液在葉片上的潤濕速率及面積，促進吸收，提高除草活性[25]。表面活性劑是通過降低藥液的表面張力，進而提高藥液噴霧的接觸面積，促進雜草葉片對藥液的吸收，提高除草效果[26]。不同助劑的影響機制不同，但增效作用都較為單一。本研究表明復合型助劑能夠明顯改善藥液的物理性狀：復合型助劑添加量為0.01%～0.05%時，41%草甘膦水劑藥液表面張力下降率可達16.67%～31.35%;擴展直徑增加率為16.11%～42.86%;黏度提升率為12.59%～42.76%;藥液干燥時間可減少15.40%～50.00%;藥液最大持留量增加了17.71%～53.12%。其增效效果顯著優(yōu)于單一助劑，且增效性能更為綜合。因此6種助劑中復合型助劑可以最好地促進葉片對藥液的吸收。本文研究結(jié)果表明：6種助劑對41%草甘膦AS均具有明顯的增效作用;其中復合型助劑的增效作用最強，添加復合型助劑后，藥劑對苘麻的株防效提高29.07%，鮮重防效提高29.87%。其后依次為甲酯化植物油、有機硅助劑、非離子表面活性劑、葡萄糖助劑、氮鹽類助劑。

在實際田間試驗中，往往通過添加助劑提高除草劑的藥效：劉小民等研究發(fā)現(xiàn)，GY系列助劑與40%煙嘧磺隆可分散油懸浮劑減量40%混施后取得的除草效果與對照處理（40%煙嘧磺隆可分散油懸浮劑單劑不做減量處理）相當[27];李貴等研究證實通過添加助劑HA（用量0.2%，實驗室自制）可以提高10%硝磺草酮懸浮劑對雜草的除草活性（相比于對照處理防效提高10%）。有助于降低硝磺草酮的使用量[28];施秀飛等研究發(fā)現(xiàn)甲基化植物油對40%環(huán)磺酮·莠去津懸浮劑防除玉米田雜草具有很好的增效作用。第30天調(diào)查發(fā)現(xiàn)，添加甲基化植物油的處理對雜草防效最高可達100%，優(yōu)于單劑處理[29]。添加復合型助劑可以明顯提高草甘膦水劑、烯草酮乳油、莠去津懸浮劑的除草活性（防效至少分別增加12.67%、9.34%、10.41%），且在供試范圍內(nèi)，復合型助劑添加量越高，增效作用越明顯。

本研究發(fā)現(xiàn)，復合型助劑對3種不同劑型除草劑均具有增效作用，這是因為復合型助劑的組成成分較多，可以同時改善藥液的多種物理性狀，彌補由于除草劑劑型本身造成的不足，促進葉片對除草劑的吸收，提高藥效。具體來說，對38%莠去津懸浮劑具有增效作用是因為復合型助劑可以進一步增加藥液液滴在葉片上的黏著性，降低藥液表面張力，同時提高液滴在葉片上的擴展面積及滲透性。對于24%烯草酮乳油的增效作用可能是因為乳油這種劑型本身就可以溶解葉片的蠟質(zhì)層，具有很高的滲透性，通過添加復合型助劑可以進一步增加藥液的擴展和潤濕能力，促進雜草葉片對藥液的進一步吸收。而對于41%草甘膦水劑來說，通常這種劑型的除草劑藥液的表面張力較高，擴展面積以及干燥時間都會受到影響，進而影響藥效，添加復合型助劑最主要的功能就是可降低藥液的表面張力，增加藥液在葉片上的擴展面積，縮短干燥時間，復合型助劑的加入大大改善了水劑劑型由于自身原因不易被雜草葉片吸收的缺陷。

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（責任編輯：楊明麗）