PDMS系列助劑對10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑防治草地貪夜蛾的增效作用

胡飛 徐麗娜 胡本進 徐婷婷 畢思佳 吳振晨 吳艷 李桂萍 陳永田 王年安 蘇賢巖 王振營

摘要

本研究采用室內毒力測定，助劑潤濕鋪展性能和田間防治效果評價研究了自研“PDMS”系列助劑（PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04）對10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑防治草地貪夜蛾的增效作用。結果表明，PDMS系列助劑均可提高10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的毒力;7.5～17.5?g/L處理藥液中添加助劑PDMS01，藥液潤濕時間降低172.84～176.59?s，藥液表面張力降低15.26～16.28?mN/m，玉米葉片正、背面靜態接觸角分別降低13.39°～24.12°和12.02°～27.56°;10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑減量30%（21?g/667m2）并添加PDMS01后，無人機施藥對草地貪夜蛾的3?d和14?d田間防效分別可達76.62%和82.36%，與未減量處理（30?g/667m2）的防效差異不顯著，與添加KQ103、凱耀高航處理差異也不顯著。助劑PDMS01可顯著改善10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液的潤濕鋪展性能，減少藥劑用量30%對草地貪夜蛾仍有較高防效，且速效性和持效性較好。

關鍵詞

助劑PDMS;?10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑;?毒力測定;?潤濕性能;?草地貪夜蛾

中圖分類號：

S?433.4

文獻標識碼：?B

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022808

Synergistic?effect?of?PDMS?series?adjuvants?on?emamectin?benzoate·chlorantraniliprole?10%?SC?against?Spodoptera?frugiperda

HU?Fei1，?XU?Lina1，?HU?Benjin1，?XU?Tingting1，?BI?Sijia1，?WU?Zhenchen1，?WU?Yan1，?LI?Guiping1，CHEN?Yongtian2，?WANG?Nian’an2，?SU?Xianyan1*，?WANG?Zhenying3*

（1.?Institute?of?Plant?Protection?and?AgroProducts?Safety，?Anhui?Academy?of?Agricultural?Sciences，?

Hefei?230031，?China;?2.?Wuwei?Station?;of?Plant?Protection，?Anhui?Province，?Wuwei?238300，?China;

3.?State?Key?Laboratory?for?Biology?of?Plant?Diseases?and?Insect?Pests，?Institute?of?Plant?Protection，?

Chinese?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Beijing?100193，?China）

Abstract

The?synergism?of?selfdeveloped?“PDMS”?adjuvants?（PDMS01，?PDMS02，?PDMS03，?PDMS04）?on?emamectin?benzoate·chlorantraniliprole?（EBC）?10%?SC?against?Spodoptera?frugiperda?were?investigated?in?this?study.?The?results?showed?that?all?the?four?PDMS?adjuvants?could?increase?the?toxicity?of?EBC?10%?SC.?When?PDMS01?was?added?into?the?7.5-17.5?g/L?EBC?10%?SC，?the?wetting?time?of?the?liquid?was?reduced?by?172.84-176.59?s，?the?surface?tension?of?the?liquid?was?reduced?by?15.26-16.28?mN/m，?and?the?static?contact?angle?of?the?front?and?back?surface?on?corn?leaves?was?reduced?by?13.39°-24.12°?and?12.02°-27.56°，?respectively.?The?field?control?effect?of?the?EBC?10%?SC?at?the?dosage?of?21?g/667m2?（30%?reduction）?against?S.frugiperda?could?reached?76.62%?and?82.36%?3?d?and?14?d，?respectively，?after?mixed?with?PDMS01，?which?show?no?significant?difference?from?that?of?the?routine?dosage?（30?g/667m2）?and?the?treatments?mixed?with?commercial?adjuvant?（KQ103?and?Kaiyaogaohang）.?The?addition?of?PDMS01?can?significantly?improve?the?wetting?and?spreading?performance?of?EBC?10%?SC?and?enhance?its?quickacting?and?persistent?effect?on?S.frugiperda?under?the?condition?of?30%?reduction.

Key?words

adjuvants?PDMS;?emamectin?benzoate·chlorantraniliprole?10%?SC;?toxicity?testing;wettability;Spodoptera?frugiperda

草地貪夜蛾Spodoptera?frugiperda?（J.?E.?Smith），又名秋黏蟲（fall?armyworm），屬鱗翅目Lepidpoptera，夜蛾科Noctuidae，灰翅夜蛾屬Spodoptera，具有為害作物多、食量大、遷飛能力強、防控難度大等特點［12］。自2019年1月入侵我國后已擴散至全國大部分地區，并在云南、廣東等南方7?。▍^）周年繁殖，給玉米生產造成嚴重威脅［34］。

針對草地貪夜蛾的防治，國內外已經在農業防治、生物防治、物理防治、化學防治等方面積累了豐富的經驗。但由于化學藥劑見效快、防治效果好，應用最為廣泛［57］。農業農村部推薦的草地貪夜蛾防治藥劑目錄中，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（甲維鹽）和氯蟲苯甲酰胺的使用頻率最高［8］。但長期不規范使用，除了導致用藥量增加，也不可避免地誘導草地貪夜蛾產生抗藥性，如廣東茂名種群已對甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺產生中等水平抗性［89］。因此，為更好地應對草地貪夜蛾的為害，選擇合理施藥器械，優選高效施藥技術對提升防治效果、減少化學用藥、延緩抗性產生至關重要。

隨著我國科學技術的進步，以及現代農業對高新施藥設備的需求，精準、高效、小型化植保無人機發展迅速。在藥劑、噴霧助劑及飛行參數選擇適當的情況下，植保無人機噴施可有效地防治農作物病蟲害［10］。噴霧助劑又稱為桶混助劑，在農藥使用時按一定比例加入到藥液中，能起到提高藥液在植物表面或害蟲體表的潤濕、滲透、均勻分布的作用［1113］。噴霧助劑對溶液的表面張力、黏度、接觸角和鋪展系數等具有較好的改善作用，尤其在植保無人機施藥過程中，添加噴霧助劑可減少霧滴的蒸發與飄移，顯著提高農藥有效利用率及施藥效果。王瀟楠等發現添加Silwet?stik和邁絲2種助劑有利于噻蟲嗪在豇豆上的沉積，可提高對豇豆上普通大薊馬Megalurothrips?usitatus的防治效果［14］。郭曉君等報道，助劑?GYT1602、NF100能改善藥液的潤濕鋪展性能，加入助劑后呋蟲胺用量減少20%，藥后15?d對蘋果黃蚜Aphis?citricola防效達96.63%以上，持效期延長［15］。

近年來，在化肥農藥減施背景下，噴霧助劑應用已成為新的農藥減量手段。將植保無人機與噴霧助劑結合，以應對病蟲害防控面臨的新問題，是當前無人機施藥技術研究中的重要關注點。本研究選擇項目組前期開發的10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑［16］，以KQ103、凱耀高航等商品助劑為對照，通過室內毒力測定、助劑潤濕鋪展性能評價和田間防效試驗，評價了自研PDMS系列助劑對化學藥劑防治草地貪夜蛾的減量增效作用，以期為篩選草地貪夜蛾化防增效助劑、提高農藥利用率提供科學依據。

1?材料與方法

1.1?供試材料

試驗藥劑：10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（emamectin?benzoate·chlorantraniliprole?10%?SC，后文簡稱EBC?10%?SC），助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03和PDMS04（專利申請號：2022108986649），安徽省農業科學院植物保護與農產品質量安全研究所研制。

對照助劑：KQ103，揚州市威納新材料有限公司;凱耀高航，山東樹林生物科技有限公司;云展，河北中保綠農作物科技有限公司;U伴，先正達（中國）投資有限公司。

供試昆蟲：用于室內生物測定的草地貪夜蛾為2019年采集自安徽省黃山區的3～4齡幼蟲，經實驗室人工飼料飼養繁殖的室內種群。

1.2?試驗方法

1.2.1?室內毒力測定

采用浸蟲法測定。將10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑用無菌水溶解并配制成10、20、40、80、160、320?mg/L?6個濃度梯度，再向以上藥液中按1%體積分數分別加入上述8種助劑，配制成10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑和不同助劑的混合藥液。挑選大小一致的4齡幼蟲，藥液中浸漬10?s，以不加助劑的藥液處理為對照。將藥液處理后的試蟲轉移至12孔細胞培養板，用新鮮玉米葉片進行飼養，48?h后調查死亡蟲數。每處理試蟲24頭，重復3次。

1.2.2?藥液潤濕時間的測定

按照推薦用藥量30?g/667m2，植保無人機噴施用水量2?L/667m2，將10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑配制成7.5、10.5、12.75、15、17.5?g/L等5個濃度，再向各濃度藥液中按1%體積分數分別加入上述8種助劑，配制成10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑和不同助劑的混合藥液;以未加助劑的藥液為對照。將待測液倒入500?mL燒杯，待液面穩定、液面上泡沫完全消失后，將標準帆布圓片（上海市紡織工業技術監督所生產）置于自制浸沒架上，水平輕放于液面，用秒表記錄標準帆布圓片從接觸液面至完全浸沒的時長（s），浸沒時間達到180?s后記錄為＞180?s，每處理3塊圓片，重復3次。

1.2.3?藥液表面張力的測定

待測藥液配制參照1.2.2，以純水進行空白校準。采用BCZ800型全自動界面張力儀（淄博本創儀器有限公司），以純水進行標定，直至表面張力儀測定純水的讀數值穩定在72～74?mN/m，將制備的藥液倒入測試皿至距離皿口1/3處，液面穩定后測定其表面張力并記錄讀數，每處理重復測定3次。

1.2.4?藥液接觸角的測定

待測藥液配制參照1.2.2。采用躺滴法測定藥液與葉片的靜態接觸角［15］。按每滴2?μL滴于玉米葉片表面，液滴滴于葉片上5?s時進行液滴形態拍照并測量靜態接觸角。每處理測定30滴，去掉離散值后，計算平均值。

1.2.5?田間應用效果評價

試驗在安徽省無為市姚溝鎮玉米種植基地進行，試驗田塊為沙壤土，耕作層深厚，肥力中等，有機質豐富，玉米于2022年6月12日播種，種植密度為3?500株/667m2，株距0.45?m，行距0.65?m，耕作管理等措施一致，符合當地農業生產實踐，面積約10?hm2。以10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑30?g/667m2為參考劑量，并以此為基準設置減量15%、30%和50%劑量處理。在不同濃度藥液中，按照1%體積分數分別加入上述8種助劑，同時設置清水空白對照，共14個處理（表1），每處理4次重復，小區采用隨機區組排列，每小區面積約600?m2，小區間設1?m寬保護行。于2022年7月28日采用無人機施藥。飛防參數：極飛XP2020噴霧，飛行高度3.5?m，速度3.5?m/s，流量2?000?mL，噴幅3?m。田間有草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲發生，試驗前未施用任何農藥。分別于藥后?3、7、14?d?各調查1次，每處理隨機取5點，每點20株玉米，施藥前調查玉米植株上草地貪夜蛾數量，多為2～4齡幼蟲。計算蟲口減退率和防治效果。

蟲口減退率=（藥前活蟲數-藥后活蟲數）/藥前活蟲數×100%;

防治效果=（處理區蟲口減退率-空白對照區蟲口減退率）/（1-空白對照區蟲口減退率）×100%。

1.3?數據分析

利用Excel計算助劑潤濕時間、表面張力、接觸角及田間防效。采用SPSS?21.0軟件計算LC50、毒力回歸方程、卡方值、相對毒力指數［相對毒力指數=10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的LC50/（10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑+助劑的LC50）］，以各處理LC50置信區間是否重疊，確定毒力差異顯著性，并對數據進行方差分析。

2?結果與分析

2.1?添加不同助劑后10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑對草地貪夜蛾幼蟲的毒力

由表2結果可知，助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04、KQ103、凱耀高航、云展、U伴可降低10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的LC50，相對毒力指數為5.14、3.89、3.80、3.02、4.25、3.09、2.41、2.17。通過比較LC50的95%置信限，發現添加助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04、KQ103、凱耀高航處理95%置信限范圍均不與未添加助劑處理重疊，說明差異顯著。表明在室內條件下，以上6種助劑可以增加10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的毒力。

2.2?不同助劑對10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液潤濕時間的影響

由表3可知，8種助劑均可顯著降低10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液潤濕時間，潤濕時間由＞180?s降低至2.11～55.10?s，其中添加助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03后，藥液潤濕時間

顯著高于其他5種添加助劑，

分別比未添加助劑組縮短了172.84～176.59?s、176.23～177.89?s、172.68～177.23?s。

2.3?不同助劑對10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液表面張力的影響

向不同濃度的10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液中分別加入不同助劑，表面張力由38.26～39.26?mN/m降低至22.30～32.06?mN/m。其中添加助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04和KQ103，藥液的表面張力分別降低了15.26～16.28、15.36～16.28、15.46～16.84、15.34～15.94?mN/m和7.20～14.06?mN/m，顯著低于未加助劑的對照及添加其他3種助劑的藥液。但同一助劑對不同濃度藥液表面張力的降低程度差異不大。8種助劑中，助劑PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04和KQ103降低表面張力的效果較好（表4）。

2.4?不同助劑對10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液靜態接觸角的影響

添加不同助劑后10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液與玉米葉片正面和背面的靜態接觸角均顯著減小，其中，添加PDMS01的處理分別比未添加助劑的處理減小13.39°～24.12°和12.02°～27.56°。其中濃度為12.75～17.5?g/L時，添加KQ103后藥液與玉米葉片正面接觸角最小，其次為添加助劑PDMS01處理;藥液與葉片的背面接觸角以添加凱耀高航時最小，其次為添加助劑PDMS01處理?？傮w來看，PDMS01、PDMS03、凱耀高航、KQ103對接觸角的降低效果要優于云展、U伴、助劑PDMS02、PDMS04（表5）。

2.5?添加不同助劑后10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑對草地貪夜蛾的田間防治效果

由表6結果可知，藥后3、7?d和14?d，10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑以30?g/667m2和35?g/667m2單獨施用后對草地貪夜蛾的防效分別為74.28%～83.72%和76.28%～86.18%。施藥劑量減少至21?g/667m2后，添加助劑PDMS01、KQ103和凱耀高航的處理，藥后3、7?d和14?d對草地貪夜蛾的防效分別為76.62%～84.12%、74.12%～82.80%和71.43%～81.75%，與30?g/667m2和35?g/667m2藥液單獨處理的防效無顯著差異，但添加PDMS01的處理，藥后3、7?d和14?d的防效顯著高于添加助劑云展、U伴處理的防效。

另外10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑30?g/667m2添加助劑PDMS01藥后3、7、14?d防效分別為81.18%、88.71%、87.78%，均略高于30?g/667m2和35?g/667m2劑量未加助劑處理的防效，但差異未達顯著水平;而10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑25.5?g/667m2添加助劑PDMS01藥后3、7、14?d防效分別為72.74%、87.30%、84.97%，與未加助劑的30?g/667m2、35?g/667m2處理的防效接近。由此可知，助劑PDMS01、KQ103、凱耀高航對提高10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑防效、延長持效期具有良好效果。

3?結論與討論

玉米植株高，生物量大，在其生長中后期，草地貪夜蛾、亞洲玉米螟Ostrinia?furnacalis等為害較重。人工噴霧防治時行走困難，且高溫作業容易中毒［17］。無人機具有省時省工、效率高等優勢，在一定程度上彌補了傳統施藥器械的不足，為高效、安全地進行植保作業提供了有效途徑［18］。但相比于常規噴灑，植保無人機施藥用水量大幅降低，噴液量一般只有7.5～30?L/hm2［1922］，這易降低霧滴密度和覆蓋度，而添加噴霧助劑可顯著改善藥液潤濕、鋪展等性能，對于提高病蟲害防治效果具有重要作用［2325］。已有研究表明，飛防時加入噴霧助劑后沉積效果優于不加助劑。噴霧助劑主要通過增加藥液附著，提高霧滴覆蓋度、沉積量，促進霧滴在作物葉片上的鋪展和滲透等提高防效［26］。

飛防助劑種類及合適的添加量是影響藥液潤濕性、沉積效果的重要因素，選用合適的助劑可提升霧滴的抗飄移性，提高作物表面的藥液沉積量［27］。添加飛防助劑后，助劑中表面活性劑分子在氣液界面定向排列，形成界面膜，使藥液液滴的表面張力降低，液滴與作物表面的接觸角減小，潤濕性和鋪展性提高［2830］。因此探討助劑對靶標的增效作用，通常從研究助劑對藥液潤濕鋪展性能的改善方面著手。

草地貪夜蛾入侵我國后，針對應急化學防控需求，本項目組結合甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺兩者作用特點，通過優勢互補，增效復配獲得10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑，并已在安徽省多地玉米種植區示范應用［16］。為進一步提升玉米田草地貪夜蛾植保無人機飛防效果，本項目開展飛防助劑開發，以降低藥液表面張力，促進藥液在玉米葉片上的潤濕性能，研制的助劑PDMS系列與藥液按1%體積分數混合后，能有效控制藥液的表面張力在23?mN/m左右，藥液對潤濕性能測定專用標準帆布圓片的潤濕時間縮短到10?s以內，使藥液液滴接觸玉米葉片時的接觸角明顯減小，對于田間藥劑飛防效果具有顯著增益作用，優于市場上有機硅類助劑KQ103及植物精油類助劑云展等。

本研究表明，PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04、KQ103、凱耀高航等6種助劑能提升10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑對草地貪夜蛾的室內毒力，在7.5～17.5?g/L藥液中添加供試的8種助劑后，藥液潤濕時間、表面張力、靜態接觸角均降低，其中助劑PDMS01降低藥液潤濕時間的效果最好;PDMS01、PDMS02、PDMS03、PDMS04、KQ103降低藥液表面張力顯著優于其他助劑;KQ103、凱耀高航、PDMS01對玉米葉片正、背面靜態接觸角降幅較大。田間應用效果進一步確證了助劑對化學農藥的減量增效作用，在減少10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑用量30%的情況下添加助劑PDMS01，無人機施藥后3、14?d對草地貪夜蛾的田間防效分別達到76.62%、82.36%以上，與未減量處理差異不顯著，與添加助劑KQ103、凱耀高航處理差異也不顯著。表明助劑PDMS01、KQ103、凱耀高航可顯著改善10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑藥液的潤濕鋪展性能，使其更容易在玉米葉片上附著和沉積，從而提高對草地貪夜蛾的防效，并保持了較好的速效性和持效性。

在10%甲維鹽·氯蟲苯甲酰胺懸浮劑7.5～17.5?g/L的藥液中，添加PDMS01等6種助劑后的LC50的95%置信區間與單獨藥劑處理均無重疊，差異顯著，與郭曉君等報道的3種助劑均未能提高呋蟲胺對蘋果黃蚜的毒力不同［15］，因藥劑種類及防治靶標均不同，無法等同評價助劑的增效作用。添加不同助劑后發現各濃度藥液的表面張力均可迅速降低，不同助劑間差異較大，但同一助劑對不同濃度藥液表面張力的降低程度差異不大，推測可能是助劑中的潤濕活性成分在降低藥液表面張力中起主導作用所致，因此表面張力趨于穩定。表面張力的降低可以使得霧滴接觸作物葉片時接觸角減小，促進霧滴在葉片上的鋪展，減少霧滴在葉片上的彈跳，增強霧滴的黏附性。添加不同助劑后，藥液液滴在玉米葉片表面接觸角的降低程度不盡相同，這可能與助劑性能和葉片結構等相關［31］。本試驗僅研究了“助劑PDMS”系列優化農藥液滴潤濕性，為系統評價其性能提供了參考，但對霧滴的黏附張力、抗蒸發性和在葉片上的沉積等科學機理未涉及，還有待進一步探討。參考文獻

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