三種納米緩釋劑農(nóng)藥對蔥薊馬的田間藥效評價(jià)

鄭曉斌，王 京，袁江江，陶 敏，王安琪，李檸君，吳青君*

(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081；2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081)

煙薊馬ThripstabaciLindeman又稱蔥薊馬，屬纓翅目Thysanoptera薊馬科Thripidae薊馬屬Thrips，是一種重要的世界性農(nóng)業(yè)害蟲(Johnetal., 2011;Muveaetal., 2014)。在我國，廣泛分布在江蘇、云南、新疆和北京等多個(gè)地區(qū)(張俊等, 1999; 謝永輝等, 2011; 陳廣泉等, 2018)。寄主范圍達(dá)300多種(Gawandeetal., 2019)，主要危害蔥AlliumfistulosumL.、甘藍(lán)BrassicaoleraceaL.、蒜AlliumsativumL.、韭菜Alliumtuberosum、棉花Gossypiumspp.、芝麻Sesamumindicum和煙草NicotianatabacumL.等作物(Jenser and Szénási, 2004; Trdanetal., 2005a; 2005b;Johnetal., 2011)。蔥薊馬通過銼吸式口器直接取食植物的葉片、莖、花和果實(shí)，嚴(yán)重影響植物的光合作用和果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)(Ruedaetal., 2007)；還可以傳播多種植物病毒，包括番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt orthotospovirus, TSWV)、鳳仙花壞死病毒(impatiens necrotic spot virus, INSV)、鳶尾花黃斑病毒(iris yellow spot virus, IYSV)和煙草條紋病毒(tobacco streak virus, TSV)等，造成更嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失(Sdoodee and Teakle, 1987; Ullmanetal., 2002; Sakuraietal., 2004; Gentetal., 2007)。

目前，蔥薊馬防治主要以化學(xué)防治為主。但由于個(gè)體微小、隱蔽性強(qiáng)以及世代重疊嚴(yán)重，化學(xué)藥劑很難接觸到蟲體(Nault and Shelton, 2010)。隨著殺蟲劑的大量使用，蔥薊馬對有機(jī)磷類和擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性，導(dǎo)致其發(fā)生更加猖獗，防治難度不斷加大(Cranshaw and Schweissing, 1989; Sheltonetal., 2003;Lebedevetal., 2013)。緩釋劑可以調(diào)節(jié)農(nóng)藥活性成分釋放的速率，對延緩農(nóng)藥抗性、延長持效期、提高有效利用率具有重要作用。目前，緩釋劑型有效成分的粒徑普遍在微米量級，且大多只能簡單定性的緩釋釋放。近幾年來，納米農(nóng)藥緩釋劑的出現(xiàn)，其小尺寸效應(yīng)、大比表面積以及表面可修飾性，使得納米載藥系統(tǒng)具有葉面粘附性和滲透性、水基化分散、靶向傳輸?shù)裙δ?，可進(jìn)一步提高農(nóng)藥分散性、葉面沉積與展布及其生物活性。以納米材料作為載體，將農(nóng)藥靶向運(yùn)輸?shù)阶饔梦稽c(diǎn)且有效釋放，能減少農(nóng)藥流失，降低環(huán)境污染(Bordesetal., 2009)。在前期工作基礎(chǔ)上，本研究選擇甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)、高效氯氟氰菊酯和呋蟲胺3種藥劑，開展了其傳統(tǒng)劑型和納米緩釋劑型對蔥薊馬的田間藥效評價(jià)，目的是為有效防治蔥薊馬以及農(nóng)藥新制劑的開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

0.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(emamectin benzoate)納米緩釋劑(以下簡稱甲維鹽NR)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研制；5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑(以下簡稱甲維鹽ME)，河北潤農(nóng)化工有限公司生產(chǎn)；10%高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)納米緩釋劑(NR)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研制；5%高效氯氟氰菊酯微乳劑(ME)，深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)；2%呋蟲胺(dinotefuran)納米緩釋劑(NR)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研制；20%呋蟲胺可溶粒劑(SG)，日本三井化學(xué)AGRO株式會(huì)社生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)基地設(shè)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所順義試驗(yàn)農(nóng)場(E116°50′，N40°10′)露地蔥田，土壤肥力中等，蔥長勢良好，整個(gè)生育期內(nèi)管理以及施肥相同。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)中國農(nóng)藥登記信息網(wǎng)(http://www.chinapesticide.org.cn/)的農(nóng)藥登記資料確定施藥劑量。

甲維鹽和高效氯氟氰菊酯的評價(jià)試驗(yàn)在蔥田東區(qū)進(jìn)行。0.7%甲維鹽NR設(shè)3個(gè)劑量(有效成分)：4.515、7.560、10.605 g/hm2；5%甲維鹽ME設(shè)2個(gè)劑量(有效成分)：7.5、15.0 g/hm2；10%高效氯氟氰菊酯NR設(shè)2個(gè)劑量(有效成分)：6.0、7.5 g/hm2；5%高效氯氟氰菊酯ME設(shè)2個(gè)劑量(有效成分)：9.0、10.5 g/hm2；另設(shè)噴施清水的空白對照。呋蟲胺的評價(jià)試驗(yàn)在蔥田西區(qū)進(jìn)行。2%呋蟲胺NR設(shè)3個(gè)劑量(有效成分)：37.5、45.0、112.5 g/hm2；20%呋蟲胺SG設(shè)2個(gè)劑量(有效成分)：60、75 g/hm2；另設(shè)噴施清水的空白對照。每處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積為20 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。使用背負(fù)式手動(dòng)噴霧器(3WBS-16，臺(tái)州市春豐機(jī)械有限公司)進(jìn)行全株均勻噴霧。

1.4 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法

施藥前調(diào)查蔥薊馬的發(fā)生基數(shù)(若蟲和成蟲)，每小區(qū)固定調(diào)查15株。施藥3 d、7 d和14 d后，分別調(diào)查蔥薊馬的存活數(shù)量，計(jì)算蟲口減退率(公式1)和校正防效(公式2)。采用SPSS 20軟件Tukey法多重比較對各處理的防治效果進(jìn)行差異顯著性分析。

(1)

(2)

2 結(jié)果與分析

2.1 三種藥劑對蔥薊馬的田間防效

田間試驗(yàn)結(jié)果(表1)表明，0.7%甲維鹽NR和5%甲維鹽ME對蔥薊馬有較好的速效性和持效性。0.7%甲維鹽NR 3個(gè)劑量處理4.515、7.560、10.605 g/hm2在藥后3 d后對蔥薊馬的防治效果分別為96.89%、98.59%和98.78%，蟲口減退率分別為96.35%、98.38%、98.32%；5%甲維鹽ME 2個(gè)劑量處理7.5、15.0 g/hm2在藥后3 d對蔥薊馬的防治效果分別為97.37%、98.34%，蟲口減退率分別為96.77%、97.87%；0.7%甲維鹽NR或5%甲維鹽ME處理的防效均顯著高于5%高效氯氟氰菊酯ME 9 g/hm2，說明甲維鹽的速效性優(yōu)于高效氯氟氰菊酯。0.7%甲維鹽NR或5%甲維鹽ME在藥后14 d對蔥薊馬的防效和蟲口減退率均高于10%高效氯氟氰菊酯NR或5%高效氯氟氰菊酯ME，說明甲維鹽的持效性優(yōu)于高效氯氟氰菊酯。

田間試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明，2%呋蟲胺NR和20%呋蟲胺SG對蔥薊馬有較好的速效性和持效性。2%呋蟲胺NR 3個(gè)劑量處理37.5、45.0、112.5 g/hm2在藥后3 d對蔥薊馬的防治效果分別為97.05%、98.84%、99.57%，蟲口減退率分別為96.44%、98.61%、99.53%；20%呋蟲胺SG 2個(gè)劑量處理60、75 g/hm2在藥后3 d對蔥薊馬的防治效果分別為99.66%、98.11%，蟲口減退率分別為99.63%、97.94%。2%呋蟲胺NR 3個(gè)劑量處理37.5、45.0、112.5 g/hm2在藥后14 d對蔥薊馬的防治效果分別為85.09%、90.10%、91.60%，蟲口減退率分別為84.42%、90.10%、92.32%。20%呋蟲胺SG 2個(gè)劑量處理60、75 g/hm2在藥后14 d對蔥薊馬的防治效果分別為90.38%、95.02%，蟲口減退率分別為91.02%、95.13%。

2.2 傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型和納米農(nóng)藥緩釋劑型對蔥薊馬的田間防效

田間試驗(yàn)結(jié)果(表1、表2)表明，納米農(nóng)藥緩釋劑型相比傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型，對蔥薊馬的防效相當(dāng)或更佳。相同劑量下，0.7%甲維鹽NR與5%甲維鹽ME在施藥3～14 d后對蔥薊馬的防效均無顯著性差異，2%呋蟲胺NR與20%呋蟲胺SG在藥后3～14 d對蔥薊馬的防效也均無顯著性差異，防效相當(dāng)。但相同劑量下，10%高效氯氟氰菊酯NR在藥后3～14 d對蔥薊馬防效高于5%高效氯氟氰菊酯ME，說明10%高效氯氟氰菊酯NR對蔥薊馬的防效更佳。

3 結(jié)論與討論

田間藥效試驗(yàn)表明，施藥3 d和14 d后，甲維鹽和呋蟲胺均有較好的速效性和持效性，防治效果均達(dá)85%以上；施藥3 d后，高效氯氟氰菊酯的防效在90%以上，但藥后14 d，其持效性較弱。除此之外，同樣劑量或較低劑量下的同種藥劑，納米緩釋劑農(nóng)藥與傳統(tǒng)劑型農(nóng)藥的效果相當(dāng)或更佳。3種殺蟲劑均適用于田間蔥薊馬暴發(fā)時(shí)快速防控的需要，甲維鹽和呋蟲胺更適用于長期防控蔥薊馬。

甲維鹽是一種新型高效半合成抗生素殺蟲劑，具有超高效、低毒以及安全等生物農(nóng)藥的特點(diǎn)，兼具觸殺和胃毒作用。該藥劑通過增強(qiáng)神經(jīng)遞質(zhì)如谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的作用，從而使大量的氯離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞擾亂細(xì)胞的功能，最終害蟲麻痹死亡。本試驗(yàn)結(jié)果表明，甲維鹽在施藥3～14 d的防效均達(dá)90%以上，具有較好的速效性和持效性。王健立和鄭長英(2010)室內(nèi)毒力測定表明，甲維鹽對蔥薊馬成蟲的室內(nèi)毒力較高。本試驗(yàn)前期研究發(fā)現(xiàn)，田間施藥3～14 d后，甲維鹽對蔥薊馬的防效均在80%以上。Galina等(2012)在以色列發(fā)現(xiàn)，蔥薊馬對甲維鹽產(chǎn)生了極高的抗性，可能是甲維鹽在以色列的濫用以及蔥薊馬種群個(gè)體間的差異。呋蟲胺作為一種新型的煙堿類殺蟲劑，與現(xiàn)有的煙堿類殺蟲劑相比，殺蟲譜更廣，內(nèi)吸性更強(qiáng)以及殺蟲活性更高。該藥劑主要作用昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，引起昆蟲麻痹死亡(張亦冰, 2003)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，藥后7～14 d，呋蟲胺對蔥薊馬的防治效果在80%以上。目前，呋蟲胺在防治蔥薊馬方面報(bào)道較少，陳光等(2018)試驗(yàn)結(jié)果表明，藥后7 d，呋蟲胺對蔥薊馬的防效在80%以上，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。因此甲維鹽和呋蟲胺可作為防治田間蔥薊馬的首選藥劑。高效氯氟氰菊酯是一種高效、廣譜性的殺蟲劑。本試驗(yàn)結(jié)果表明，高效氯氟氰菊酯對蔥薊馬具有很好的速效性，防治效果在90%以上。

納米農(nóng)藥緩釋劑作為一種新型的農(nóng)藥劑型，與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比，一方面可以提高難溶性農(nóng)藥分子的兌水分散性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)在靶標(biāo)表面的粘附性和滲透性，減少有機(jī)溶劑和表面活性劑的使用，提高葉面沉積量和滯留量；另一方面可以利用納米載體負(fù)載農(nóng)藥分子，提高環(huán)境敏感型農(nóng)藥分子的穩(wěn)定性，減少了環(huán)境中光、空氣、水和微生物對農(nóng)藥的分解，降低了農(nóng)藥的揮發(fā)和流失的可能，從而增強(qiáng)農(nóng)藥的持效期，使其用藥量減少，進(jìn)而延緩抗性，降低對環(huán)境的負(fù)荷。也可以使高毒農(nóng)藥低毒化，降低原藥的急性毒性，減少對農(nóng)作物的藥害和環(huán)境的污染(Attaetal., 2015; Xiangetal.,2017)。目前，因其滲透性、結(jié)晶性以及熱穩(wěn)定性較強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥方面的研究。本試驗(yàn)結(jié)果表明，藥后3～14 d，0.7%甲維鹽NR、5%甲維鹽ME和2%呋蟲胺NR、20%呋蟲胺SG在相同劑量下對蔥薊馬的防治效果均無顯著性差異。藥后14 d，10%高效氯氟氰菊酯NR相較于5%高效氯氟氰菊酯ME在相同劑量下對蔥薊馬的防治效果更佳，這可能是納米農(nóng)藥緩釋劑的緩慢釋放能力，保證了其在14 d依然具有良好的防效。