喷雾助剂对不同剂型吡虫啉药液理化性能与沉积的影响

张红艳 洪波 李凯 张暄翊 毕建宇 王芳 贾彦霞

关键词：喷雾助剂；剂型；物理性能；叶面持留量；田间防效

喷雾助剂是近年来农药领域研究的热点之一，其主要功能是降低药液的接触角、表面张力，促进药液在作物叶片上的铺展，进而增加药液叶面持留量，提高药液的渗透性以及抗雨水冲刷、抗药害、抗光解的能力。目前喷雾助剂在农业航空领域应用较多，其可减少药液雾滴的飘移，增加雾滴在作物上的沉积量，从而减少农药的使用量，提高农药利用率，因此备受农药减量研究者青睐。景亮亮等的研究表明，添加不同质量浓度的喷雾助剂可以降低3种药剂的表面张力和接触角；李亦松等的研究表明，花生油甲酯化助剂与氯虫苯甲酰胺混用可显著提高药液叶面持留量；Melo团队的研究表明，助剂对疏水叶片上氯虫苯甲酰胺有效成分的沉积有积极影响。

枸杞Lyciurn. barbarurn-是宁夏地区的主导产业，至2020年底枸杞种植面积已达35万hm2，鲜果产量26万t，综合产值达到210亿元。但由于其连年种植，树势下降，导致病虫害危害程度加重。其中，枸杞木虱Bactericera gobica是为害枸杞的一种重要害虫，目前仍以化学防治为主，但因此产生的农药残留等问题严重影响枸杞的出口。

目前市面上的喷雾助剂主要有植物油类、矿物油类、高分子聚合物类、无机盐类以及表面活性剂类。不同类型喷雾助剂对不同剂型药液的影响作用也略有不同，本试验选取4种类型喷雾助剂与5种剂型的吡虫啉混配，研究其对药液表面张力、接触角，在枸杞叶片上的干燥时间、扩展直径、叶面持留量的影响，以及对枸杞木虱田间防效的影响，旨在探索对不同剂型吡虫啉增效效果较好的助剂及添加比例，以提高吡虫啉在枸杞叶片上的沉积，进而提高防治效果。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于银川市西夏区芦花台园林场（106°09'E，38°38’N，海拔1101m），中温带大陆性气候，适宜枸杞生长，现枸杞种植面积达到1万hm2。试验调查枸杞品种为‘宁杞1号’，3年枸杞树，株距1m，行距2m，栽培管理一致，树势较好。

1.2供试材料

5%吡虫啉可溶液剂（SL），华植河北生物科技有限公司；70%吡虫啉水分散粒剂（WG），拜耳作物科技有限公司；5%吡虫啉乳油（EC），河北野田农用化学有限公司；70%吡虫啉可湿性粉剂（WP），京博农化科技有限公司；350g/L吡虫啉悬浮剂（SC），江苏辉丰生物农业股份有限公司。供试喷雾助剂见表1。生物染料：丽春红-G，上海迈坤化工有限公司。

1.3试验仪器

JK99C全自动表面张力仪、JC2000D3K接触角测量仪，上海中晨数字技术设备有限公司；电子天平，梅特勒一托利多仪器有限公司。

1.4试验方法

1.4.1不同喷雾助剂对5种剂型的吡虫啉药液表面张力及接触角的影响

根据农药商品推荐浓度以及预试验结果，各剂型吡虫啉浓度设置为：70%吡虫啉WP稀释10000倍，350g/L吡虫啉SC与70%吡虫啉WG稀释5000倍，5%吡虫啉EC与5%吡虫啉SL稀释500倍，4种类型喷雾助剂浓度设置见表2，以不加助剂为对照。每处理3次重复。表面张力通过全自动表面张力仪测定；接触角采用视频光学接触角测量仪测定。用微量注射器取2uL药液滴在枸杞叶片上，记录0～30s之间接触角的变化情况，取30s时的接触角为静态接触角。

1.4.2不同喷雾助剂对5种剂型吡虫啉药液干燥时间与扩展直径的影响

用微量点滴器吸取各处理药液2uL，滴加至枸杞叶片表面，使待测药液成为1滴，在双目镜下记录在室温25℃、相对湿度55%条件下液滴完全干燥所需的时间，即为干燥时间。每处理重复测定3次，以不加助剂处理为对照。

用微量点滴器吸取各处理药液2uL，滴加于枸杞叶片表面，待液滴充分扩展并在即将干燥之前（大概30s）用数字游标卡尺测量液滴直径（以液滴的最大直径和最小直径的均值作为液滴直径），5次重复，以不加助剂为对照。

1.4.3不同喷雾助剂对5种剂型吡虫啉药液叶面持留量的影响

在試验地摘取新鲜枸杞叶片，清洗干净并晾干，在不破坏叶面结构的条件下切割成一定面积的长方形叶块（尽量避开大叶脉、病斑等），用叶面积仪测定叶片面积（S），用万分之一电子天平称取叶片质量，然后用镊子夹持叶片垂直放入药液中浸泡10s，迅速取出，垂直悬置，待其不再有液滴滴下时再次称量质量（m），每次放入10片叶，为1个重复，每处理重复3次，以不加助剂为对照。计算药液的叶面最大持留量。

1.4.4不同剂型吡虫啉药液添加喷雾助剂对枸杞木虱的田间药效试验

根据1.4.1～1.4.3的试验结果，选择对不同剂型吡虫啉药液物理性能增效效果较好的强力源和矿物油分别与5种不同剂型吡虫啉药液混用，强力源、矿物油浓度分别设为1000、3000mg/L。田间试验共设11个处理，其中对照组（CK）施用相同量的清水。施药量为450L/hm2，每处理3个重复。每小区面积为55.2m2，随机区组排列，小区间设保护区，采用2次稀释法，使用山东卫士WS-18D型电动背负式喷雾器于叶面、叶背喷雾。各处理的每个重复均选择2株枸杞树挂牌标记。

调查方法：在各处理标记树的东、南、西、北、中5个方位各选取2枝10～20cm新鲜枝条调查虫口密度，并挂牌标记。施药前一天统计枸杞木虱基数，用药后1、3、7、10d统计活虫数。

1.5数据处理

采用Microsoft Excel 2019、Origin 2021软件对数据进行整理与分析，使用Tukey检验方法对表面张力、接触角、大田防效试验数据进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1不同喷雾助剂对5种剂型吡虫啉药液表面张力的影响

由表3可知，添加4种不同类型喷雾助剂可显著降低5种剂型吡虫啉药液的表面张力，且随着喷雾助剂浓度的增加，表面张力逐渐减小。其中强力源与5%吡虫啉SL的搭配效果最好，降低率达到了50%以上。

添加1000mg/L强力源时，5%吡虫啉SL药液的表面张力由35.04mN/m降至16.78mN/m，降低了52.11%，其余4种吡虫啉药液表面张力降低率也在40%以上。添加3000mg/L矿物油时，5%吡虫啉SL药液表面张力降至19.93mN/m，降低了43.12%，350g/L吡虫啉SC药液的表面张力由48.76mN/m降至28.01mN/m，降低了42.29%。添加300mg/L步锐丝对350g/L吡虫啉SC、5%吡虫啉EC药液表面张力的降低效果较好，表面张力分别降低了37.43%、36.28%。1000mg/L迈润对5种吡虫啉药液表面张力降低率在40%以下。

2.2不同喷雾助剂对5种剂型的吡虫啉药液接触角的影响

由表4可知，添加4种不同类型喷雾助剂均可降低5种剂型吡虫啉药液在枸杞叶片上的接触角，并且随着喷雾助剂浓度增加接触角逐渐减小。总体来看，喷雾助剂对吡虫啉5种剂型药液接触角的降低效果为：强力源>矿物油>步锐丝>迈润。其中强力源与5%吡虫啉SL、矿物油与70%吡虫啉WG搭配效果较好。

添加1000mg/L强力源时，5%吡虫啉SL药液接触角由67.58°降至28.00°，降低了58.57%；70%吡虫啉WP接触角由95.25°降至48.00°，降低了49.61%。添加3000mg/L矿物油时，5%吡虫啉SL接触角降至45.17°，降低了33.16%。添加300mg/L步锐丝时，350g/L吡虫啉SC药液接触角降低率最高，为32.19%。迈润对5种剂型吡虫啉药液接触角降低率低于30%。

2.3不同喷雾助剂对5种剂型的吡虫啉药液干燥时间的影响

添加4种不同类型喷雾助剂均可缩短5种剂型吡虫啉药液在枸杞叶片上的干燥时间，并且随着喷雾助剂浓度增加干燥时间逐渐缩短。总体来看，喷雾助剂对5种剂型吡虫啉药液干燥时间缩短的效果为：矿物油>强力源>步锐丝>迈润。其中强力源与5%吡虫啉SL、矿物油与70%吡虫啉WG搭配效果较好（图1）。

添加1000mg/L强力源时，5%吡虫啉SL药液干燥时间减少最多，与对照相比缩短了67.21%（图1a）。添加3000mg/L矿物油时，70%吡虫啉WG药液干燥时间与对照相比缩短了66.31%（图1b）。添加300mg/L步锐丝时，350g/L吡虫啉SC药液干燥时间较对照缩短了66.03%（图1c）。添加1000mg/L迈润时，吡虫啉5种剂型干燥时间缩短率低于50%（图1d）。

2.4不同喷雾助剂对5种剂型的吡虫啉药液扩展直径的影响

添加4种不同类型喷雾助剂均可增加5种剂型吡虫啉药液在枸杞叶片上的扩展直径，并且随着喷雾助剂浓度增加扩展直径逐渐增加。总体来看，喷雾助剂对5种剂型吡虫啉药液扩展直径增效效果为：强力源>矿物油>步锐丝>迈润。其中强力源、矿物油与5%吡虫啉SL搭配效果较好（图2）。

添加1000mg/L强力源时，5%吡虫啉SL药液扩展直径的增加幅度最高，与对照相比增幅130%，70%吡虫啉WP次之，增幅为125.71%（图2a）。添加3000mg/L矿物油时，5%吡虫啉SL药液扩展直径与对照相比增幅107%（图2b）。添加300mg/L步锐丝时，5种剂型吡虫啉药液扩展直径的增幅在100%左右（图2c）。添加1000mg/L迈润时，5%吡虫啉SL药液扩展直径较对照增幅119.63%（图2d）。

2.5不同喷雾助剂对5种剂型的吡虫啉药液持留量的影响

添加4种喷雾助剂的5种剂型吡虫啉药液在枸杞叶片上的持留量均有增加。总体来看，强力源效果最好，矿物油、步锐丝次之，迈润效果最差。其中，矿物油、强力源与5%吡虫啉SL搭配效果较好（图3）。

添加800mg/L强力源时，5%吡虫啉SL药液持留量增加最多，较对照增幅86.06%，70%吡虫啉WP次之，增幅在82.74%（圖3a）。添加3000mg/L矿物油时，5%吡虫啉SL药液持留量与对照相比增幅95. 32%（图3b）。添加300mg/L步锐丝时，350g/L吡虫啉SC药液持留量增加最多，较对照增幅81.81%（图3c）。添加1000mg/L迈润时，吡虫啉5种剂型药液持留量增幅低于70%（图3d）。

2.6田间防效

田间试验结果表明，添加强力源和矿物油均能显著提高吡虫啉对枸杞木虱的防效，其中强力源的增效效果最好（表5）。

由表5可知，药后1d所有处理防效在35.07%～67.05%，强力源+70%吡虫啉WP（A4）对枸杞木虱防效最高，为67.05%，显著高于其他处理（P<0.05）；矿物油+5%吡虫啉EC（B3）防效最低，为35.07%。

药后3d，各处理防效均有所上升，达55.84%～86.22%，其中5%吡虫啉SL和70%吡虫啉WP中添加强力源（A1，A4）对枸杞木虱防效显著高于其他处理（P<0.05），分别为84.47%和86. 22%;5%吡虫啉EC中添加矿物油（B3）的防效最低，为55.84%。

药后7d，各处理对枸杞木虱的防效继续呈现上升趋势，达71.90%～94.24%，其中5%吡虫啉SL和5%吡虫啉EC中添加强力源（A1，A3）对枸杞木虱的防效较高，分别为94.05%和94.24%，显著高于其他处理（P<0.05）；防效较差的是70%吡虫啉WG和5%吡虫啉EC中添加矿物油（B2，B3），为76.39%、71.90%，其余处理防效均高于80%。

药后10d，各处理防效仍保持在67.80%～92.40%，其中70%吡虫啉WP中添加强力源（A4）防效最高，为92.40%;5%吡虫啉EC中添加矿物油（B3）防效最差，为67.80%，显著低于其他处理（P<0.05）。

3结论与讨论

本试验结果表明，添加4种类型喷雾助剂可以不同程度地降低药液表面张力、在枸杞叶片上的接触角、干燥时间，增加药液在叶片上的扩展直径与持留量，提高对枸杞木虱的防治效果。作物叶片多为疏水性，表面具有绒毛和蜡质层，导致药液在喷施到叶片上时容易反弹或飞溅，在药液中加入喷雾助剂可以降低药液的表面张力和接触角，从而增大药液在靶标植物上的湿润展布面积，进而增加叶面持留量。陈奕璇等的研究表明，添加助剂Aero-mate 320可以降低药液表面张力与接触角，提高药液在水稻叶片上的覆盖面积与沉积量；王龙江等的研究表明，JFC（脂肪醇聚氧乙烯醚）等4种助剂可降低2.3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂的表面张力，提高铺展效果；刘明月等研究表明，非离子表面活性剂Silwet Fusion可降低22%氟啶虫胺腈悬浮剂的表面张力与接触角，提高对烟粉虱的防治效果。本试验结果与这些结果基本一致。

强力源属于表面活性剂类喷雾助剂，表面活性剂由亲油的非极性基团和亲水的极性基团构成，种类较多，大类划分为阴离子型、非离子型、阳离子型和两性离子型等。其具有润湿、乳化、起泡消泡、助悬、增溶、分散等作用，其中助悬、增溶、润湿功能可促进悬浮剂、可溶液剂、可湿性粉剂类农药药效的发挥，从而提高对害虫的防治效果。本试验结果表明，在5%吡虫啉SL和70%吡虫啉WP药液中添加强力源对降低药液表面张力、接触角、提高药液持留量、沉积量的效果较好。Gangwar等的研究表明，17.8%吡虫啉SL添加表面活性剂后可提高对烟蓟马Thrips tabaci的防效；Knowles的研究表明，可湿性粉剂中加入表面活性剂可提高防治作用。

田间药效试验结果显示，将强力源、矿物油分别添加到5%吡虫啉SL、5%吡虫啉EC、350g/L吡虫啉SC中，药后7d对枸杞木虱的防效达到最高，第10天防效有所下降，持效性较低，可能与这3种剂型农药在枸杞叶片中的降解速率有关。李义强等的研究显示，不同剂型吡虫啉在烟叶上的原始沉积量有较大差异，降解速率也不同，可溶液剂、可湿性粉剂、微乳剂和颗粒剂4种剂型的吡虫啉降解速率较快，半衰期分别为5. 7～6.6、3.1～3.7、5.0～5.1d和10.5～11.4d。陈焕瑜等的研究显示，1.0%阿维菌素EC药后3d对小菜蛾Plutella xyLo.stella防效達到最高，药后7、14d有所下降，并且在药后14d下降程度最大。李海等的研究表明，喷施10%吡虫啉SL对苹果黄蚜Aphis citricola的防效在药后3～7d增长缓慢，持效性较差。所以在生产中推荐将强力源作为5%吡虫啉SL或70%吡虫啉WP的助剂，以达到改善药液物理性能、提高药液在枸杞叶片上的持留，提高防效的目的。