靜電噴霧器和電動噴霧器噴施處理對煙田殺蟲劑防效與殘留量的影響

敖仕元，楊文波，謝永輝，王志江，何明川，詹莜國，柯昌磊，李微杰，高 熹，吳國星*

1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，昆明市盤龍區(qū)灃源路452號 650201

2.云南省煙草公司昆明市公司，昆明市五華區(qū)北京路523號 650051

煙草是全球重要的經(jīng)濟作物之一，我國煙草的種植面積和產(chǎn)量均居世界首位［1］。煙草種植以收獲優(yōu)質(zhì)煙葉為目的，而鱗翅目夜蛾科的斜紋夜蛾（Spodoptera litura）以 及 煙 青 蟲（Helicoverpa assulta）是煙草的兩大食葉害蟲，主要為害煙草葉片和嫩莖，嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)［2-4］。目前，化學(xué)防治仍是國內(nèi)外防治斜紋夜蛾和煙青蟲的主要手段之一［5］，由于5%甲維鹽WG（Emamectin benzoate，WG）和5%高氯甲維鹽ME（Emamectin perchloric，ME）在煙青蟲和斜紋夜蛾防治方面具有速效、低毒、持效期長、殘留期短等特點［6-8］，被廣泛用于煙青蟲和斜紋夜蛾等夜蛾類害蟲的防治，可有效防止此類害蟲的發(fā)生與危害。周孚美等［9］研究了不同化學(xué)殺蟲劑對煙青蟲和斜紋夜蛾的田間防效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5%甲維鹽水分散粒劑對煙青蟲以及斜紋夜蛾有較高防效，分別可達89.47%和81.79%；湯心硯等［10］比較了多種殺蟲劑對斜紋夜蛾的田間防效，發(fā)現(xiàn)5%高氯甲維鹽ME對斜紋夜蛾2齡幼蟲的田間防效可達92.42%；祖成［11］的研究也發(fā)現(xiàn)5%高氯甲維鹽ME對柑橘潛葉蛾的防效較高，達92.94%。此外，化學(xué)防治中噴霧器的質(zhì)量也直接影響藥劑的使用量和防治效果，加快植保噴霧器升級換代步伐、提高噴霧質(zhì)量、減少農(nóng)藥用量是保證煙葉質(zhì)量安全的重要措施［12］。由于靜電噴霧器在作物病蟲害防治中具有高效、安全、低成本、低殘留等特點，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（原農(nóng)業(yè)部）在《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》中推廣了靜電噴霧器［13］。邱白晶等［14］測定了3WBJ-16DZ型多功能靜電噴霧器在水稻、蔬菜、棉花上的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)靜電噴霧器施藥的噴施均勻度、防蟲效果、作業(yè)效率及節(jié)水性能明顯優(yōu)于常規(guī)噴霧器，但使用靜電噴霧器防治煙草害蟲方面的研究還鮮見報道。為此，本研究中選用5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME 2種化學(xué)殺蟲劑為供試藥劑，對比測定其經(jīng)靜電噴霧器和電動噴霧器噴施后對煙草斜紋夜蛾和煙青蟲的田間防效及煙葉和煙田土壤中的殺蟲劑殘留量，旨在為進一步推廣靜電噴霧器防治煙草害蟲提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

供試藥劑為5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）甲維鹽WG（上海悅聯(lián)生物科技有限公司）；5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）高氯甲維鹽ME（陜西標(biāo)正作物科學(xué)有限公司）。供試靜電噴霧器為3WBJ-16型背負(fù)式多功能靜電噴霧器（貴陽經(jīng)開區(qū)黔霖農(nóng)業(yè)植保用具制品廠），工作壓力為0.15～0.5 MPa，容量為16 L，單噴頭流量為0.20 L/min；供試電動噴霧器為3WBD-16型背負(fù)式電動噴霧器（臺州市路橋浙信噴霧器廠），工作壓力為0.2～0.6 MPa，容量為16 L，單噴頭流量為0.76 L/min；手動噴霧器為3WBS-16型背負(fù)式手動噴霧器（云南運發(fā)塑業(yè)有限公司），工作壓力為0.2～0.3 MPa，容量為16 L，單噴頭流量為0.80 L/min。參試烤煙品種為紅花大金元。農(nóng)藥殘留檢測儀器設(shè)備主要有氣相色譜質(zhì)譜儀7890B-5977C（美國Agilent公司）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀BUCHI（瑞士BUCHI公司）和液相色譜儀Waters 2695（美國waters公司）。

1.2 試驗地基本情況

試驗于2020年在昆明市石林彝族自治縣西街口鎮(zhèn)格渣村烤煙種植區(qū)進行。試驗地為壤土，地塊平整，土壤肥力較好，有排灌條件。煙草種植的株行距0.6 m×1.2 m，種植密度15 000株/hm2，移栽期為5月8日，試驗期無地膜覆蓋，常規(guī)田間管理。

1.3 試驗設(shè)計

試驗分為斜紋夜蛾和煙青蟲2個部分，分別在2個不同試驗區(qū)進行，施用藥劑和試驗處理一致。每個試驗區(qū)設(shè)置5個處理，每個處理重復(fù)3次，2個試驗區(qū)共30個小區(qū)，每個小區(qū)面積約120 m2，共4行，每行50株，各試驗處理小區(qū)隨機分布。試驗期間不噴施其他殺蟲劑。試驗設(shè)計如表1所示。

表1 試驗處理設(shè)計Tab.1 Experimental design

1.4 試驗處理與結(jié)果調(diào)查

1.4.1 斜紋夜蛾和煙青蟲藥效與結(jié)果調(diào)查

施藥前調(diào)查各小區(qū)的斜紋夜蛾蟲口基數(shù)，保證各小區(qū)斜紋夜蛾蟲口基數(shù)不少于15頭，少于15頭的小區(qū)人工接蟲后再施藥。施藥時，采用3WBJ-16型背負(fù)式多功能靜電噴霧器或3WBD-16型背負(fù)式電動噴霧器對各小區(qū)煙草葉片正反面均勻噴霧，5%甲維鹽WG的施藥量為180 g/hm2，5%高氯甲維鹽ME的施藥量為375 mL/hm2，并使用3WBS-16型背負(fù)式手動噴霧器在試驗對照區(qū)噴施清水作為對照，施藥時間為2020年6月21日。施藥后3、5、7 d對各小區(qū)斜紋夜蛾活蟲數(shù)進行調(diào)查，每次調(diào)查時每個小區(qū)選5點取樣，每點連續(xù)調(diào)查10株，即每個小區(qū)共調(diào)查50株烤煙，統(tǒng)計各小區(qū)的活蟲數(shù)。煙青蟲藥效試驗區(qū)的試驗處理和結(jié)果調(diào)查與斜紋夜蛾試驗區(qū)相同。

1.4.2 煙葉和土壤殺蟲劑殘留量測定試驗處理與結(jié)果調(diào)查

斜紋夜蛾和煙青蟲藥效試驗施藥后1、5、10、15 d，于藥效試驗各小區(qū)分別采集煙葉和土壤樣品，將2個試驗區(qū)相同處理的樣本混合。田間煙葉采用5點取樣法對調(diào)查樣本定株定點調(diào)查，每點選取1株煙草，采集上部煙葉2片，采集后將煙葉混合后作為供試樣品，單個煙葉樣品不少于500 g。煙壟土壤和煙溝土壤采集方法同樣采用5點取樣法對樣本定株定點調(diào)查，煙壟土樣采集位置為煙葉采集煙株的根際土壤，煙溝土壤采集位置為煙葉采集煙株所在煙壟與緊挨煙壟中間（距煙壟50～60 cm處）的土壤，采樣深度均為20 cm，土樣經(jīng)除雜、縮分后單個樣本不少于1 kg，并于避光處風(fēng)干。

采集的煙葉和土壤樣品委托云南三標(biāo)農(nóng)林科技有限公司進行檢測分析，檢測方法參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)糧谷中475種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定氣相色譜—質(zhì)譜法（GB 23200.9-2016）［15］和煙草及煙草制品多種農(nóng)藥殘留量的測定第3部分中的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用和氣相色譜法（YC/T 405.3-2011）［16］。

1.4.3 烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值計算

煙株成熟后分小區(qū)掛牌采收烘烤，統(tǒng)計產(chǎn)量和產(chǎn)值［17-18］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL對藥效、農(nóng)殘、烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，計算各處理的蟲口減退率、校正防效、烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值。采用SPSS 25.0數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進行獨立樣本t檢驗并進行差異性分析，采用GraphPad 8.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對斜紋夜蛾的田間防效

由表2可知，2種殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后對斜紋夜蛾的田間防效均高于電動噴霧器噴施處理，且在施藥后7 d內(nèi)的田間防效均隨著時間的推移而升高。其中，5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后3 d和7 d的田間防效顯著高于電動噴霧器噴施處理，分別提高了19.75百分點和17.00百分點，且施藥后5 d時，經(jīng)靜電噴霧器噴施處理的田間防效亦高于電動噴霧器噴施處理，但差異不顯著；5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后3、5、7 d時的田間防效均顯著高于電動噴霧器噴施處理，分別提高了13.91百分點、12.04百分點和12.51百分點。

表2 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對斜紋夜蛾的田間防效Tab.2 Field control efficacies of insecticides applied by electrostatic and electric sprayers against S.litura

2.2 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對煙青蟲的田間防效

由表3可見，2種殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施處理對煙青蟲的田間防效均高于電動噴霧器噴施處理，且在施藥后7 d內(nèi)的防效均隨著時間的推移而升高。其中，5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后3 d和7 d時的田間防效顯著高于其電動噴霧器噴施處理，分別提高了21.10百分點和20.45百分點，且施藥后5 d時，經(jīng)靜電噴霧器噴施處理的田間防效亦高于電動噴霧器噴施處理，但差異不顯著；5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后3 d和7 d時的田間防效均顯著高于其電動噴霧器噴施處理，分別提高了17.03百分點和15.24百分點，且施藥后5 d時，經(jīng)靜電噴霧噴施處理的田間防效亦高于電動噴霧噴施處理，但差異不顯著。

表3 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對煙青蟲的田間防效Tab.3 Field control efficacies of insecticides applied by electrostatic and electric sprayers against H.assulta

2.3 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對煙葉中殺蟲劑殘留量的影響

由圖1可見，經(jīng)靜電噴霧器和電動噴霧器噴施后，2種殺蟲劑在煙葉中的殘留量均隨著時間的推移而降低，且在處理后相同時間時靜電噴霧器噴施處理的煙葉中的殘留量均顯著高于電動噴霧器噴施處理。5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后煙葉中的殘留量為0.27 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為0.19 mg/kg，且藥后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理在煙葉中的殘留量均顯著高于電動噴霧器噴施處理；5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后煙葉中的殘留量為11.13 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為8.53 mg/kg，且藥后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理在煙葉中的殘留量均顯著高于電動噴霧器噴施處理。

圖1 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理后煙葉中2種殺蟲劑殘留量的變化Fig.1 Changes in residue levels of two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayers in tobacco leaves

2.4 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理對煙壟和煙溝土壤中殺蟲劑殘留量的影響

由圖2可知，2種殺蟲劑在煙壟土壤中的殘留量隨著時間的推移而降低，且在處理后相同時間時靜電噴霧器噴施處理在煙壟土壤中的殘留量均顯著低于電動噴霧器噴施處理。5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后的殘留量為0.22 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為0.33 mg/kg，且處理后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理在煙壟土壤中的殘留量均顯著低于電動噴霧器噴施處理；5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后煙壟土壤中的殘留量為8.74 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為12.23 mg/kg，且處理后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理在煙壟土壤中的殘留量均低于電動噴霧器噴施處理。

圖2 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理后煙壟土壤中2種殺蟲劑殘留量的變化Fig.2 Changes in residuelevels of two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayers in ridge soil of tobacco fields

由圖3可知，2種殺蟲劑在煙溝土壤中的殘留量隨著時間的推移而降低，且在處理后相同時間時靜電噴霧處理在煙溝土壤中的殘留量顯著低于電動噴霧處理。5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后的殘留量為0.18 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為0.27 mg/kg，且施藥后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理后煙溝土壤中的殘留量均顯著低于電動噴霧器噴施處理；5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后在煙溝土壤中的殘留量為9.24 mg/kg，經(jīng)電動噴霧器噴施處理后的殘留量為11.13 mg/kg，且藥后相同時間時，靜電噴霧器噴施處理在煙溝土壤中的殘留量均顯著低于電動噴霧器噴施處理。

圖3 靜電噴霧器和電動噴霧器施藥處理后煙溝土壤中2種殺蟲劑殘留量的變化Fig.3 Changes in residues for two insecticides sprayed by electrostatic and electric sprayer in furrow soil of tobacco fields

2.5 對烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

煙葉成熟后按照各小區(qū)掛牌采收，統(tǒng)一烘烤，烤后測量產(chǎn)量和產(chǎn)值，以分析比較2種殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施后對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。由表4可知，雖然在藥效調(diào)查結(jié)束后7 d對清水對照區(qū)進行了人工捕殺斜紋夜蛾和煙青蟲，減輕了斜紋夜蛾和煙青蟲對清水對照區(qū)煙葉的為害，但施藥處理后的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例依舊顯著高于清水對照，且2種殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例顯著高于電動噴霧器噴施處理。5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME兩種殺蟲劑通過靜電噴霧器噴施處理后的煙葉產(chǎn)量較清水對照分別提高964.70 kg/hm2和727.50 kg/hm2，上等煙比例分別提高2.45百分點和3.37百分點，產(chǎn)值分別提高了29 384.98元/hm2和22 198.59元/hm2；5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME兩種殺蟲劑通過電動噴霧器噴施處理后的煙葉產(chǎn)量較清水對照分別提高了836.70 kg/hm2和499.77 kg/hm2，上等煙比例分別提高了1.78百分點和2.02百分點，產(chǎn)值分別提高了25 525.10元/hm2和15 984.38元/hm2；5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME兩種殺蟲劑通過靜電噴霧器噴施處理后的煙葉產(chǎn)量較電動噴霧器噴施處理后分別提高了128.00 kg/hm2和227.73 kg/hm2，上等煙比例分別提高了1.35百分點和0.64百分點，產(chǎn)值分別提高了3 859.88元/hm2和6 214.21元/hm2。進一步說明化學(xué)殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后可有效減輕斜紋夜蛾和煙青蟲的為害，并有利于煙葉生長，較電動噴霧器噴施處理可顯著提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例。

表4 兩種殺蟲劑不同噴霧處理防治煙田煙青蟲/斜紋夜蛾對烤煙產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響①Tab.4 Effects of two insecticides against S.litura and H.assulta sprayed by different sprayers on yield and output value of flue cured tobacco

3 討論

靜電噴霧器用于小麥、水稻、蔬菜等田間殺蟲劑的噴施可提高藥劑的防效、有效減少農(nóng)藥的施用量，但其應(yīng)用于煙田殺蟲劑噴施的相關(guān)研究還鮮見報道［19-27］。本研究中5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME通過靜電噴霧器噴施處理對煙青蟲和斜紋夜蛾的田間防效均顯著高于電動噴霧器噴施處理；靜電噴霧器噴施處理在煙葉中的殺蟲劑殘留量高于電動噴霧器噴施處理，即靜電噴霧器噴施處理后，藥液在煙葉上的附著量高于電動噴霧器噴施處理，這也是殺蟲劑經(jīng)過靜電噴霧器噴施的田間防效高于電動噴霧器噴施處理的主要原因。陳敏［28］研究發(fā)現(xiàn)靜電噴霧器噴施的藥液霧化程度高，且能使霧滴帶上電荷，帶電荷的霧滴易與帶電荷的煙株發(fā)生靜電吸附作用，使霧滴更多地附著于煙株上，煙株表面藥液附著量的增加提高了殺蟲劑的利用率和藥效。本研究中的2種殺蟲劑對斜紋夜蛾和煙青蟲的防效均小于85%，這可能是因為殺蟲劑的藥效除了受施藥方式和本身性質(zhì)影響外，也會受大氣、溫度、濕度、光照、風(fēng)力等氣象要素的影響［29-32］。

本研究中發(fā)現(xiàn)，靜電噴霧器噴施處理在煙壟和煙溝土壤中的殺蟲劑殘留量均低于電動噴霧器噴施處理，可能是由于相比普通電動噴霧器噴施處理，靜電噴霧器噴施處理可使噴施的藥液大部分吸附于煙葉表面，從而減少了藥劑的漂移和流失，減少了煙田土壤中的殺蟲劑殘留量［33］。研究中還發(fā)現(xiàn)，2種化學(xué)殺蟲劑在煙葉、煙壟土壤和煙溝土壤的殘留量均有一定差異，除了藥劑本身和施藥處理的差異外，可能是試驗地的土壤pH、水分和氧氣含量、微生物種群及土壤粒徑不同，從而導(dǎo)致了殺蟲劑在煙葉和土壤中殘留期的差異［34］。

本研究中還發(fā)現(xiàn)，5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理后可較大程度提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例，間接證明了這2種化學(xué)殺蟲劑對煙青蟲和斜紋夜蛾有較高田間防效，有利于烤煙的生長發(fā)育。但本研究中僅進行了1年試驗，且僅選用了2種代表性的殺蟲劑和2種主要煙草害蟲，下一步可系統(tǒng)測定靜電噴霧器使用不同殺蟲劑對其他煙草害蟲的田間防效，以期更為全面地評價靜電噴霧器在煙草害蟲防治方面的應(yīng)用價值。

4 結(jié)論

相比電動噴霧器，5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理可提高其對斜紋夜蛾和煙青蟲的田間防效，防效均達80%以上。與電動噴施處理相比，5%甲維鹽WG經(jīng)靜電噴施處理7 d時對斜紋夜蛾和煙青蟲的田間防效分別提高了17.00百分點和20.45百分點，5%高氯甲維鹽ME經(jīng)靜電噴霧器噴施處理7 d時對斜紋夜蛾和煙青蟲的田間防效分別提高了12.51百分點和15.24百分點。此外，經(jīng)靜電噴霧器噴施可提高5%甲維鹽WG和5%高氯甲維鹽ME在煙葉上的附著量，減少其在煙田土壤中的殘留量，即減少殺蟲劑的漂移流失。2種殺蟲劑經(jīng)靜電噴霧器噴施處理可有效防治斜紋夜蛾和煙青蟲，提高了煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例，有較大的推廣應(yīng)用價值。