噴霧參數(shù)和助劑對(duì)自走式噴桿噴霧機(jī)作業(yè)藥液附著率與玉米螟防效的影響

孫祥龍， 張玉聚， 馬毅輝， 蔣水萍， 蘇旺蒼

(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所， 河南 鄭州 450002)

0 引言

【研究意義】玉米螟〔Pyraustanubilalis(Hubern)〕是玉米田主要的害蟲(chóng)之一，通過(guò)取食葉肉、鉆蛀果穗、莖稈等危害玉米，造成籽粒缺損、霉?fàn)€，同時(shí)還傳播輪枝鐮孢菌〔Fusariumverticillioides(串珠鐮孢F.moniliformeSheld)〕，引起鐮孢穗腐病，對(duì)玉米產(chǎn)量、品質(zhì)甚至對(duì)整個(gè)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展也造成極大影響[1-4]。因此，做好玉米螟的防治是保障玉米高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施。農(nóng)業(yè)上主要依靠化學(xué)農(nóng)藥對(duì)玉米螟進(jìn)行防控，常用的有吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪、氟蟲(chóng)氰、阿維菌素、苦參堿、毒死蜱等[5]，其中阿維菌素作為高效、安全的低毒農(nóng)藥，其防效高，且持效性強(qiáng)，是玉米螟防治的理想選擇[6]。由于長(zhǎng)期大量使用化學(xué)藥劑，玉米螟抗藥性增強(qiáng)。因此，尋找抵抗玉米螟危害的有效方法對(duì)保證玉米產(chǎn)質(zhì)量具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】添加噴霧助劑是提高農(nóng)藥防效的有效途徑，助劑可改善霧滴物理性質(zhì)、霧滴表面張力、粒徑分布和增加霧滴在葉片的沉積量，提高農(nóng)藥利用率[7-8]。張瑞瑞等[9]研究發(fā)現(xiàn)，添加助劑激健可使霧滴體積中徑增加20.43%，粒徑分布相對(duì)跨度減小1.74%。有研究表明，噴霧助劑與殺蟲(chóng)劑混配使用，能提高殺蟲(chóng)效果，降低用藥成本，減緩農(nóng)藥抗性，而不污染環(huán)境，對(duì)人畜安全[10]。玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑科豐是由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研制的一種新型農(nóng)藥助劑，能改善生物體表蠟質(zhì)層的理化性質(zhì)，增加蠟質(zhì)的流動(dòng)性和促進(jìn)部分蠟質(zhì)層的溶解，從而調(diào)節(jié)農(nóng)藥有效成分在霧滴和角質(zhì)層的分配，有效促進(jìn)農(nóng)藥的吸收利用，大大提升農(nóng)藥的應(yīng)用效果。農(nóng)藥的防效除與農(nóng)藥、助劑相關(guān)外，施藥器械也至關(guān)重要，藥劑濃度、噴藥均勻性、霧滴細(xì)度、沉積分布、霧滴覆蓋率等均與防效關(guān)系密切[11-13]。自走式噴桿噴霧機(jī)作為一種新興的植保器械，近年來(lái)越來(lái)越受到重視和推廣，相比較于傳統(tǒng)施藥器械而言，具有作業(yè)效率高、噴灑質(zhì)量佳、噴液量分布均勻、作業(yè)率高和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，是植保作業(yè)中的重要工具[14]。【研究切入點(diǎn)】在實(shí)際應(yīng)用中，自走式噴桿噴霧機(jī)也存在一些問(wèn)題，如受栽培對(duì)象、噴霧壓力、藥液濃度等因素的影響導(dǎo)致噴霧效果不佳[14-16]。噴頭的選擇是保證噴霧質(zhì)量的重要因素，因?yàn)樗幰旱膰娏?、霧滴的大小、密度和在作物上的分布很大程度上取決于噴頭，而噴頭類型、噴霧壓力以及噴霧用水量會(huì)直接影響噴頭的霧化性能[17]。有研究指出，霧滴粒徑是衡量噴霧藥液霧化程度和霧化質(zhì)量的重要指標(biāo)，農(nóng)藥?kù)F滴粒徑、霧滴密度等因素對(duì)農(nóng)藥沉積利用率及防治效果有較大的影響[18-21]。噴霧機(jī)不恰當(dāng)?shù)膰婌F壓力、噴桿高度易引起霧滴的飄移浪費(fèi)，降低農(nóng)藥的有效利用率，且威脅到生態(tài)環(huán)境和人畜安全[22]。因此，研究自走式噴桿噴霧機(jī)施藥技術(shù)使其藥效發(fā)揮最大化變得尤為重要，而目前，關(guān)于提高自走式噴霧機(jī)施藥效果多為噴霧壓力及用水量等物理方面比較單一的研究，鮮見(jiàn)結(jié)合新型噴霧助劑使用以提高自走式噴霧機(jī)防效的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以自走式噴桿噴霧機(jī)為研究對(duì)象，在5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑中加入玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑科豐，測(cè)定施藥過(guò)程中不同施藥因素對(duì)玉米葉片藥液附著率和對(duì)玉米螟防效的影響，以期為噴霧助劑在自走式噴桿噴霧機(jī)上的應(yīng)用及自走式噴桿噴霧機(jī)防治玉米螟提供最優(yōu)的噴霧用水量和噴霧壓力，為玉米害蟲(chóng)的高效防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 玉米 品種裕豐303，由北京聯(lián)創(chuàng)種業(yè)股份有限公司提供。

1.1.2 藥劑 5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑，黑龍江省佳木斯興宇生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)；玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑科豐，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研制。

1.1.3 器械 3WP-150型自走式噴桿噴霧機(jī)，工作壓力0.2～0.5 MPa(鄭州蘭博爾農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn))；噴頭類型為美國(guó)斯普瑞噴霧系統(tǒng)公司生產(chǎn)的XR11002(流量：0.76 L/min)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年在河南省南陽(yáng)市鄧州腰店鄉(xiāng)選擇玉米大喇叭口期，玉米螟發(fā)生量較大、田間分布均勻的玉米田開(kāi)展。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)14個(gè)處理(表1)，包括13個(gè)施藥因素處理(T1～T13)和1個(gè)空白對(duì)照(CK,T14)，每處理4次重復(fù)，共56個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積200 m2。3WP-300D型自走式噴桿噴霧機(jī)噴頭距玉米上部葉片60～70 cm，噴桿長(zhǎng)10 m、行走距離為50 m。

表1 不同處理的各因素水平

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 藥液附著率 施藥參照《農(nóng)藥噴霧機(jī)(器)田間操作規(guī)程及噴灑質(zhì)量評(píng)定》(GB/T 17997—2008)進(jìn)行。施藥后，每個(gè)施藥小區(qū)分別選擇5株玉米的上、中和下部葉各5片，按《噴桿噴霧機(jī) 技術(shù)條件》(GB/T 24677.1—2009)的方法測(cè)定藥液附著率。

在藥液噴灑后未干燥前迅速觀察取樣點(diǎn)，記錄藥液附著分級(jí)情況：0級(jí)，無(wú)藥液附著；1級(jí)，藥液附著面積為觀察面積的1/4以下(如是觀察葉片，則為1/4的葉面積有藥液附著，下同)；2級(jí)，藥液附著面積為觀察面積的1/2以下；3級(jí)，藥液附著面積為觀察面積的3/4以下；4級(jí)，全部附著藥液。

1.3.2 防治效果 小區(qū)4點(diǎn)取樣，每個(gè)樣點(diǎn)固定5株玉米，掛上標(biāo)牌，施藥前調(diào)查害蟲(chóng)基數(shù)，施藥后3 d、7 d調(diào)查藥效。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010整理數(shù)據(jù)，用DPS 18.10對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析(鄧肯氏新復(fù)極差法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理玉米的藥液附著率

由表2可見(jiàn)，添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑處理的上部葉片葉面附著率為80.25%～100%、中部葉為74.60%～94.20%、下部葉為55.60%～84.25%，均顯著高于不加助劑處理對(duì)應(yīng)部位的葉片。噴霧用水量9 kg/667m2時(shí)，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa的3個(gè)處理的葉面附著率最高，其上部葉片葉面附著率均在90%以上，中部葉和下部葉分別為86.88%～94.20%和72.30%～84.25%；隨著用水量的增加和減少，葉面附著率逐漸降低，噴霧用水量15 kg/667m2時(shí)葉面附著率整體最低。

當(dāng)噴霧壓力0.3 MPa時(shí)，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個(gè)處理的上、中、下部葉葉面附著率分別為80.25%～90.70%、74.60%～86.88%和55.60%～72.30%；而噴霧壓力0.5 MPa時(shí)，上、中、下部葉葉面附著率分別為87.85%～100.00%、81.75%～94.20%和65.20%～84.25%，均顯著高于同用水量下噴霧壓力0.3 MPa對(duì)應(yīng)部位的葉片。表明，添加噴霧助劑后，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力為0.5 MPa時(shí)的葉面附著率最高，其上、中、下3個(gè)部位葉面附著率分別達(dá)100.00%、94.20%和84.25%，顯著高于其他處理。

由表2還可見(jiàn)，添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑各處理上、中、下部葉片的葉背附著率整體低于葉面，其中，上部葉為62.75%～82.58%、中部葉為46.55%～66.63%、下部葉為34.35%～54.68%，與對(duì)應(yīng)部位不添加噴霧助劑處理相比差異顯著。噴霧用水量9 kg/667m2時(shí)，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個(gè)處理的上、中、下部葉葉背附著率分別為74.28%～82.58%、59.08%～66.63%和44.30%～54.68%，顯著高于其他噴霧用水量處理；而噴霧用水量15 kg/667m2時(shí)，3個(gè)處理的葉背附著率整體較低，其上、中和下部葉分別為62.75%～73.25%、46.55%～58.15%和34.35%～45.05%。表明，當(dāng)噴霧壓力0.5 MPa時(shí)，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m2的葉背附著率最高，與噴霧壓力0.3 MPa對(duì)應(yīng)部位葉片差異顯著。說(shuō)明0.5 MPa處理的藥液附著率整體高于0.4 MPa和0.3 MPa處理。

表2 不同處理玉米的葉面和葉背藥液附著率

葉背藥液附著率整體結(jié)果與葉面附著率一致，當(dāng)添加噴霧助劑，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時(shí)葉背附著率最高，上、中、下部位葉背分別為82.58%、66.63%和54.68%。

2.2 不同處理玉米螟的防效

2.2.1 施藥后3 d 從表3看出，添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑處理玉米螟的蟲(chóng)口減退率和校正防效分別為86.65%～97.25%和87.74%～97.43%，顯著高于不加噴霧助劑處理。當(dāng)噴霧用水量9 kg/667m2時(shí)，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別為93.24%、94.61%和97.25%，校正防效分別達(dá)93.73%、95.12%和97.43%；噴霧用水量15 kg/667m2時(shí)的校正防效相對(duì)最低，總體上各噴霧用水量處理間差異不明顯。

當(dāng)噴霧壓力0.3 MPa時(shí)，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別為86.65%、87.95%、93.24%和89.80%，校正防效分別為87.34%、89.16%、93.73%和90.52%；噴霧壓力0.5 MPa時(shí)的蟲(chóng)口減退率和校正防效均在90%以上，4個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別達(dá)90.29%、93.74%、97.25%和94.58%，防治效果分別達(dá)91.02%、94.28%、97.43%和94.98%。

以上表明，加入玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑，噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時(shí)，蟲(chóng)口減退率和校正防效均比其他處理高。

2.2.2 施藥后7 d 添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑處理的蟲(chóng)口減退率和校正防效分別為87.74%～98.44%和91.83%～98.88%，而不加噴霧助劑處理分別為79.16%和85.89%，兩者相比差異顯著。當(dāng)噴霧用水量9 kg/667m2時(shí)蟲(chóng)口減退率和校正防效最高，噴霧壓力0.3 MPa、0.4 MPa和0.5 MPa 3個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別為96.41%、97.04%和98.44%，校正防效分別達(dá)97.85%、98.08%和98.88%；用水量15 kg/667m2時(shí)最低。

當(dāng)噴霧壓力0.5 MPa時(shí)，噴霧用水量15 kg/667m2、12 kg/667m2、9 kg/667m2和6 kg/667m24個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別為92.46%、95.30%、98.44%和96.67%，校正防效分別為94.85%、96.94%、98.88%和97.56%；噴霧壓力0.3 MPa時(shí)的蟲(chóng)口減退率和防效相對(duì)較低，4個(gè)處理的蟲(chóng)口減退率分別為87.74%、91.77%、96.41%和93.62%，防治效果分別為91.83%、94.47%、97.85%和95.74%。

藥后7 d蟲(chóng)口減退率和校正防效與藥后3 d趨勢(shì)一致，當(dāng)噴霧用水量9 kg/667m2、噴霧壓力0.5 MPa時(shí)，蟲(chóng)口減退率和校正防效最好，分別達(dá)98.44%和98.88%。

表3 不同處理藥后3 d、7 d對(duì)玉米螟的防效

3 討論

施藥時(shí)添加噴霧助劑可以有效降低藥液表面張力，從而達(dá)到提高藥液附著率及防效的目的。王明等[23]研究表明，添加助劑可顯著增加農(nóng)藥在果樹(shù)上的沉積量及對(duì)蘋(píng)果黃蚜的防治效果，達(dá)到減藥增效的目的。陳曉等[24]研究表明，植保無(wú)人飛機(jī)作業(yè)中添加不同助劑對(duì)棉花植株葉片正反面的霧滴沉積分布影響不同，但均可使棉花冠層上、中、下部葉片正面的霧滴密度顯著提高。本試驗(yàn)在5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽可溶粒劑中添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑科豐，結(jié)果顯示，添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑處理比不加助劑處理的葉面、葉背藥液附著率分別提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施藥后7 d的校正防效為91.83%～98.88%，高于不加助劑處理的85.89%，說(shuō)明添加該玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑能顯著提高對(duì)玉米螟的防效。

祁力鈞等[17,19,22]研究表明，噴霧壓力、噴霧用水量均是影響玉米藥液附著率和玉米螟防效的關(guān)鍵因素。與本試驗(yàn)結(jié)果相符。有研究表明，噴霧壓力為0.2 MPa和0.3 MPa時(shí)噴霧質(zhì)量相當(dāng)，噴霧壓力為0.4 MPa時(shí)噴霧質(zhì)量最佳，而當(dāng)繼續(xù)增加噴霧壓力時(shí)，噴霧質(zhì)量隨之下降[25]，試驗(yàn)結(jié)果顯示，噴霧壓力為0.5 MPa時(shí)噴霧效果最佳。原因可能是玉米葉片表面層臨界表面張力在53.1 mN/m，屬于中低界面能表面，理論上藥液相對(duì)容易潤(rùn)濕，但是由于玉米葉表多絨毛結(jié)構(gòu)，對(duì)霧滴的沉積附著有一定干擾作用，因此在玉米螟的防治過(guò)程中，對(duì)噴霧壓力的要求更苛刻。有研究指出，玉米田噴藥時(shí)適當(dāng)降低水量可以提高藥液的濃度、降低藥液的表面張力值；選用細(xì)噴頭、高壓力、小水量和噴藥高速度，可以降低霧滴直徑；同時(shí)，加入噴霧助劑，能降低表面張力，增加附著和沉積效果，能有效潤(rùn)濕多絨毛葉面，明顯提高防效[26]。試驗(yàn)噴霧用水量9 kg/667m2處理相比12 kg/667m2、15 kg/667m2處理，噴霧壓力0.5 MPa處理相比0.3 MPa、0.4 MPa處理，藥液附著率和對(duì)玉米螟的防效均最佳，與上述研究結(jié)論，玉米葉表多絨毛結(jié)構(gòu)特殊噴霧要求相吻合。研究主要以玉米螟為對(duì)象，分析噴霧助劑、噴霧用水量和壓力3個(gè)施藥因素對(duì)玉米螟防效的影響，未涉及其他害蟲(chóng)和作物種類，有待下一步該方面的研究，以進(jìn)一步提高自走式噴桿噴霧機(jī)的噴霧效果。

4 結(jié)論

自走式噴桿噴霧機(jī)作業(yè)過(guò)程中添加玉米田殺蟲(chóng)劑專用助劑能有效提高噴霧效果，相比不加助劑處理的葉面、葉背藥液附著率分別提高14.47%～47.5%、16.17%～40.15%；施藥后7 d防效在90%以上，較不加助劑處理提高5.94%～12.99%。在此基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)膰婌F壓力和用水量能進(jìn)一步提升對(duì)玉米螟的防效。當(dāng)噴霧用水量為9 kg/667m2、噴霧壓力為0.5 MPa時(shí)，玉米上部葉面藥液附著率高達(dá)100.00%，葉背附著率達(dá)82.58%；藥后3 d和7 d對(duì)玉米螟的防效分別達(dá)97.43%和98.88%，防治效果明顯優(yōu)于其他處理。