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六种杀虫剂在保护地黄瓜冠层的沉积分布及其对蚜虫防治效果的影响

华登科 郑晓斌 张友军 吴青君

引用本文:
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六种杀虫剂在保护地黄瓜冠层的沉积分布及其对蚜虫防治效果的影响

    作者简介: 华登科,男,博士,主要从事有害生物综合治理研究,E-mail:huadengke@outlook.com.
    通讯作者: 吴青君, wuqingjun@caas.cn
  • 中图分类号: S482.3

Deposition and distribution of six insecticides in greenhouse cucumber canopies and the impact on the control efficacy to Aphis gossypii

    Corresponding author: Qingjun WU, wuqingjun@caas.cn
  • CLC number: S482.3

  • 摘要: 为明确不同药剂在保护地黄瓜上的沉积分布及其对蚜虫防治效果的影响,利用农药雾滴采集装置收集农药雾滴,以诱惑红为示踪剂测定农药沉积量,通过DepositScan软件测定雾滴覆盖率,分析药剂在黄瓜冠层的沉积分布与其对蚜虫防效的关系。结果表明:阿维菌素、螺虫乙酯、吡虫啉、吡丙醚、噻虫嗪和啶虫脒6种药剂的沉积量与雾滴覆盖率之间均无显著差异,分布趋势均表现为顶部 > 中部 > 底部;药后1 d和3 d,不同药剂对同一冠层部位以及同一药剂对不同冠层部位黄瓜蚜虫的校正防效之间均无显著差异,且防效均达65%以上。背负式手动喷雾器按田间推荐剂量喷雾防治黄瓜蚜虫时,喷雾雾滴主要沉积在黄瓜冠层顶部,沉积量占到总沉积量的1/3以上,在冠层中部和底部的沉积量相对较少,但沉积到冠层中部和底部的农药剂量仍能发挥良好的防治效果。该研究结果可为合理使用农药防治黄瓜蚜虫提供科学依据。
  • 图 1  布样点分布及收集位点

    Figure 1.  Sample point distribution and collection site

    图 2  六种杀虫剂对黄瓜蚜虫的校正防效

    Figure 2.  The corrected control efficacy of six insecticides against Aphis gossypii

    表 1  试验时的气象参数及机具的作业参数

    Table 1.  The meteorological parameters during the trial and the operating parameters of the equipment

    项目 Item试验参数 Test parameters
    气象 Weather 温度 Temperature 38.5~43.4 ℃
    相对湿度 Relative humidity 47.5%~64.7%
    风速 Wind speed 0 m/s
    机具 Equipment 喷嘴流量 Flow of nozzle 0.4 L/min
    喷雾压力 Spray pressure 0.2~0.3 MPa
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    表 2  六种杀虫剂在黄瓜冠层的沉积量

    Table 2.  The droplet deposition of six insecticides in the cucumber canopy (Mean ± SE)

    杀虫剂
    Insecticide
    顶部 Top中部 Middle底部 Bottom
    沉积量
    Deposition/(μg/cm2)
    沉积率
    Percentage/%
    沉积量
    Deposition/(μg/cm2)
    沉积率
    Percentage/%
    沉积量
    Deposition/(μg/cm2)
    沉积率
    Percentage/%
    阿维菌素 abamectin 6.73 ± 0.99 aα 38.12 6.37 ± 0.96 aα 36.08 4.56 ± 1.16 aα 25.80
    螺虫乙酯 spirotetramat 7.74 ± 1.43 aα 48.55 4.20 ± 0.84 aαβ 26.37 4.00 ± 0.77 aβ 25.08
    吡丙醚 pyriproxyfen 6.74 ± 1.27 aα 45.29 5.16 ± 1.09 aαβ 34.65 2.99 ± 0.61 aβ 20.06
    噻虫嗪 thiamethoxam 7.72 ± 0.87 aα 46.21 4.53 ± 0.68 aβ 27.07 4.47 ± 0.82 aβ 26.72
    吡虫啉 imidacloprid 5.85 ± 1.22 aα 49.50 3.64 ± 0.65 aαβ 30.80 2.33 ± 0.27 aβ 19.70
    啶虫脒 acetamiprid 6.48 ± 1.24 aα 41.41 5.43 ± 0.77 aα 34.68 3.74 ± 0.69 aα 23.91
    注:表中数据为平均值 ± 标准误差。数据后的不同英文和希腊字母分别表示同列和同行的差异显著 (P≤0.05)。Note: Data in the table are mean ± SE. Data followed by different English and Greek letters indicate significant difference at P≤0.05 in the same column or row, respectively.
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    表 3  六种杀虫剂在黄瓜冠层的雾滴覆盖率

    Table 3.  The spray coverage of six insecticides on the cucumber canopy

    药剂
    Insecticide
    雾滴覆盖率 Spray coverage/%
    顶部
    Top
    中部
    Middle
    底部
    Bottom
    阿维菌素 abamectin 50.61 ± 3.78 aα 40.54 ± 5.82 aα 20.99 ± 3.28 aβ
    螺虫乙酯 spirotetramat 56.30 ± 3.35 aα 50.05 ± 4.56 aα 31.39 ± 3.21 aβ
    吡丙醚 pyriproxyfen 49.94 ± 3.20 aα 40.97 ± 5.42 aαβ 32.21 ± 5.16 aβ
    噻虫嗪 thiamethoxam 55.04 ± 2.93 a α 37.45 ± 6.29 aβ 18.79 ± 4.20 aγ
    吡虫啉 imidacloprid 50.15 ± 2.96 aα 42.20 ± 3.16 aαβ 31.55 ± 5.40 aβ
    啶虫脒 acetamiprid 44.35 ± 2.39 aα 32.13 ± 3.20 aβ 24.32 ± 3.31 aβ
    注:表中数据为平均值 ± 标准误差。数据后的不同英文和希腊字母分别表示同列和同行的差异显著 (P≤0.05)。Note: Data in the table are mean ± SE. Data followed by different English and Greek letters indicate significant difference at P≤0.05 in the same column or row, respectively.
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    表 4  六种杀虫剂防治黄瓜蚜虫的药前和药后虫数

    Table 4.  Population of Aphis gossypii in different canopies before and after the spray of 6 kinds of insecticides

    杀虫剂
    Insecticide
    有效剂量
    Dosage, a.i./(g/hm2)
    冠层
    Canopy
    虫口基数 /(头/5 株)
    Initial number/(aphids/5 plants)
    药后虫量/(头/5 株)
    Aphid numbers after insecticide treatment/(aphids/5 plants)
    1 d3 d5 d7 d14 d
    阿维菌素 abamectin 1.125 顶部 Top 288 52 52 48 71 69
    中部 Middle 1 142 125 138 102 130 194
    底部 Bottom 556 92 92 93 69 106
    螺虫乙酯 spirotetramat 12.600 顶部 Top 336 60 49 44 54 66
    中部 Middle 884 134 130 135 73 164
    底部 Bottom 572 89 102 104 65 103
    吡丙醚 pyriproxyfen 5.625 顶部 Top 323 72 54 57 72 42
    中部 Middle 912 153 161 142 118 143
    底部 Bottom 553 111 133 146 111 99
    噻虫嗪 thiamethoxam 14.063 顶部 Top 264 55 48 45 55 48
    中部 Middle 923 131 136 132 115 154
    底部 Bottom 502 88 95 105 88 94
    吡虫啉 imidacloprid 39.375 顶部 Top 236 58 49 49 64 57
    中部 Middle 826 135 149 145 122 178
    底部 Bottom 492 87 98 111 95 103
    啶虫脒 acetamiprid 2.813 顶部 Top 244 73 60 53 72 52
    中部 Middle 965 151 169 159 117 199
    底部 Bottom 556 91 101 114 100 98
    对照 control 顶部 Top 289 278 264 254 311 217
    中部 Middle 931 720 813 820 704 802
    底部 Bottom 527 418 480 564 482 436
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-19
  • 网络出版日期:  2020-03-06
  • 刊出日期:  2020-04-01

六种杀虫剂在保护地黄瓜冠层的沉积分布及其对蚜虫防治效果的影响

    通讯作者: 吴青君, wuqingjun@caas.cn
    作者简介: 华登科,男,博士,主要从事有害生物综合治理研究,E-mail:huadengke@outlook.com
  • 1. 长江大学 农学院,湖北 荆州 434025
  • 2. 中国农业科学院 蔬菜花卉研究所,北京 100081

DOI: 10.16801/j.issn.1008-7303.2020.0062

摘要: 为明确不同药剂在保护地黄瓜上的沉积分布及其对蚜虫防治效果的影响,利用农药雾滴采集装置收集农药雾滴,以诱惑红为示踪剂测定农药沉积量,通过DepositScan软件测定雾滴覆盖率,分析药剂在黄瓜冠层的沉积分布与其对蚜虫防效的关系。结果表明:阿维菌素、螺虫乙酯、吡虫啉、吡丙醚、噻虫嗪和啶虫脒6种药剂的沉积量与雾滴覆盖率之间均无显著差异,分布趋势均表现为顶部 > 中部 > 底部;药后1 d和3 d,不同药剂对同一冠层部位以及同一药剂对不同冠层部位黄瓜蚜虫的校正防效之间均无显著差异,且防效均达65%以上。背负式手动喷雾器按田间推荐剂量喷雾防治黄瓜蚜虫时,喷雾雾滴主要沉积在黄瓜冠层顶部,沉积量占到总沉积量的1/3以上,在冠层中部和底部的沉积量相对较少,但沉积到冠层中部和底部的农药剂量仍能发挥良好的防治效果。该研究结果可为合理使用农药防治黄瓜蚜虫提供科学依据。

English Abstract

  • 农药在靶标植物上的沉积量直接影响农药对靶标生物的防治效果,而沉积分布又与药液的施用方式、雾滴密度、沉积剂量等因子密切相关[1-7]。目前,国内外研究多侧重于从改变诸如施药器械、施药方式和药液用量等技术参数的方式来考察雾滴在冠层内的沉积分布规律,进而评定施药效果[7-14]。冠层作为一个立体结构,药液难以深入内部实现均匀分布,这往往导致冠层各区域靶标生物分布和药液沉积分布出现错位,造成农药在总体超量的情况下同时存在单位面积上的剂量浪费和剂量不足的现象,进而影响农药对靶标生物的防治效果[3, 15-16]。因此,研究农药在冠层各区域的分布规律及其与防治效果的关系,对于提高农药利用率有着重要的意义。

    近年来,随着农业产业结构的调整,中国设施栽培面积不断扩大,而设施栽培环境的相对恒温和高湿等特点则加重了多种病虫害的暴发[17]。黄瓜蚜虫是黄瓜生产过程中的重要害虫,在中国南北方设施栽培过程中均可周年发生[18]。瓜蚜Aphis gossypii (Glover) 即棉蚜,俗称腻虫、蜜虫和油虫,属半翅目蚜科,是黄瓜蚜虫的优势种。瓜蚜除直接刺吸为害外,还会排泄蜜露诱发煤污病,并传播病毒病[18]。黄瓜属于Corner型植物,由主蔓及其相应的附属器官构成。大量黄瓜植株在日光温室内按照人为栽培措施顺序排列于畦上,构成群体冠层。随着黄瓜的生长发育,冠层结构一直处于不断的变化过程中,其主要特征是动态性和异质性并存[19-20]。瓜蚜在温室黄瓜上为害时,由于特定的生活习性,加之日光温室特殊微气候的影响,其主要群集于黄瓜冠层的中下部叶片背面及嫩茎上取食。

    目前,化学药剂仍是防治瓜蚜的主要手段之一[18, 21-22],且根据药剂的作用方式、黄瓜的生长特点和蚜虫的发生规律,可选择如喷雾、灌根和种子包衣处理等施药技术[23]。灌根和种子包衣处理对黄瓜蚜虫持效期较长,且在植株不同冠层沉积分布较均匀,但二者对黄瓜蚜虫的速效性较差。因此,针对短期大面积黄瓜蚜虫的暴发,喷雾方法仍是主要防治技术,但喷雾防治对靶标害虫的防效与植株冠层的结构和害虫的群集分布位置及药剂本身密切相关。基于此,本研究以诱惑红为示踪剂,研究6种杀虫剂在黄瓜冠层的沉积分布与其防治效果的关系,旨在为黄瓜蚜虫的科学防治提供理论依据。

    • 2%阿维菌素 (abamectin) 微囊悬浮剂,河北威远生化农药有限公司;22.4%螺虫乙酯 (spirotetramat) 悬浮剂和70%吡虫啉 (imidacloprid) 水分散粒剂,拜耳作物科学 (中国) 有限公司;10%吡丙醚 (pyriproxyfen) 乳油,天津市施普乐农药技术发展有限公司;25%噻虫嗪 (thiamethoxam) 水分散粒剂,先正达中国投资有限公司;40%啶虫脒 (acetamiprid) 可溶性粉剂,陕西标正作物科学有限公司。农药喷雾指示剂诱惑红,山东中天生物科技有限公司。

    • 3WBS-16型背负式手动喷雾器 (台州市春丰机械有限公司);SMP500型MD酶标仪和I2000扫描仪 (上海中晶科技有限公司);Dwyer485温湿度仪 (美国Dwyer公司);麦拉片 (8 cm × 5 cm,河北山承伟业有限公司);雾滴密度采集卡 (8 cm × 5 cm,中国农业科学院植物保护研究所)。

    • 参考邱占奎等[24]和Gao等[25]的方法。准确称取诱惑红 (精确至0.000 2 g),用蒸馏水溶解并定容至10 mL,配制成1 000 mg/L的母液。分别用移液枪吸取一定量的母液配制系列质量浓度的诱惑红水溶液。分别用酶标仪于波长λ = 514 nm处测定其吸光度值,每个浓度连续测定3次,取吸光度平均值对诱惑红标准溶液质量浓度绘制标准曲线。

    • 试验在北京市昌平区南口镇中国农业科学院实验基地 (116°6′E, 40°14′N) 塑料大棚中进行。大棚为钢管结构的拱棚,长 × 宽 × 高分别为45 m × 8 m × 3 m,外覆双层保温膜。试验对象为黄瓜,品种为“中农12”,定植时间为2018年8月2日,整个大棚种植6畦,畦间距为0.6 m;每畦2行,行间距为0.4 m,每行黄瓜的株间距为0.6 m。试验于2018年9月12日进行,此时黄瓜处于结瓜期,高度为1.5~2.3 m。气象参数和机具作业参数见表1

      表 1  试验时的气象参数及机具的作业参数

      Table 1.  The meteorological parameters during the trial and the operating parameters of the equipment

      项目 Item试验参数 Test parameters
      气象 Weather 温度 Temperature 38.5~43.4 ℃
      相对湿度 Relative humidity 47.5%~64.7%
      风速 Wind speed 0 m/s
      机具 Equipment 喷嘴流量 Flow of nozzle 0.4 L/min
      喷雾压力 Spray pressure 0.2~0.3 MPa

      试验设置6个处理 (6种杀虫剂) 和1个对照 (清水),每处理重复3次 (3个处理小区)。每个处理小区 (3 m × 1.4 m) 内预先确定5个布样点的位置,然后将麦拉片和雾滴密度测试卡按图1 B所示直接水平夹置于黄瓜植株上的P1、P2和P3处,分别模拟植株的顶部、中部和底部。以相同处理为单位进行喷雾,喷雾前由专人进行作业行走速度的训练,喷雾时的行走速度为0.04 m/s (图1)。

      图 1  布样点分布及收集位点

      Figure 1.  Sample point distribution and collection site

      用清水将阿维菌素、螺虫乙酯、吡丙醚、噻虫嗪、吡虫啉和啶虫脒按田间推荐剂量分别稀释为有效成分用量1.125、12.600、5.625、14.063、39.375和2.813 g/hm2,体积为5 L的药液 (3个小区的总用量)。参照崔丽等[26]的方法,将2.5 g的诱惑红作为指示剂加入配制好的药液中,测定诱惑红的沉积量。

    • 喷雾结束后4 h,在每个样点采集麦拉片,分别装入自封袋内进行药液沉积量测定。向自封袋内加入5 mL蒸馏水,振荡洗涤5 min。用移液枪吸取200 µL,通过酶标仪测定洗涤液在514 nm处的吸光度值 (A),根据预先测定的诱惑红的质量浓度与吸光值的标准曲线,计算洗涤液中诱惑红的质量浓度,进而可折算出药剂的质量浓度。由于不同药剂有效成分的含量不同,为保证计算结果的可比性,本研究直接以诱惑红的质量浓度代表药剂浓度,未进行质量浓度的折算。

    • 药液雾滴密度测定:喷雾后4 h (药液完全干燥) 收集雾滴测试卡,在自封袋中密封保存,待雾滴固定后扫描输入电脑,用DepositScan软件进行雾滴覆盖率分析[27]

    • 与麦拉片和雾滴密度测试卡的布置位点一一对应,分顶部、中部和底部逐株调查记录喷药前和喷药后1、3、5、7和14 d黄瓜上蚜虫的虫口数量,计算防治效果。

    • 由式 (1) 可计算出药剂的沉积量,根据式 (2) 计算沉积率,根据公式 (3) 和 (4) 计算校正防效。

      $\beta = \frac{{{\rho _{\rm ext}} \times {{V}}}}{S}$

      (1)

      ${R_{\rm dep}} = \frac{{{\beta _{\rm som}}}}{{{\beta _{\rm tot}}}}$

      (2)

      $R = \frac{{{Q_{\rm bef}} - {Q_{\rm pos}}}}{{{Q_{\rm bef}}}}$

      (3)

      ${R_{\rm cor}} = \frac{{{R_{\rm tre}} - {R_{\rm con}}}}{{1 - {R_{\rm con}}}}$

      (4)

      式中:β为单位面积雾滴沉积量,ρext为洗涤液中指示剂的质量浓度,V为加入洗涤液的体积,S为取样面积;Rdep为沉积率,βsom为药剂在某部位的沉积量,βtot为药剂在各部位的沉积量之和;R为虫口减退率,Qbef为施药前虫数,Qpos为施药后虫数;Rcor为校正防效,Rtre为处理区虫口减退率,Rcon为对照区虫口减退率。

      试验所有的数据均采用SPSS (SPSS Inc., Chicago, USA) 数据处理系统进行分析。不同药剂和不同冠层部位之间的沉积量、雾滴覆盖率和校正防效差异均采用单因素方差分析,平均数差异均采用Tukey法多重比较。

    • 在诱惑红的最大吸收波长 (514 nm) 下,其标准溶液质量浓度ρ与吸光度A的线性回归方程为A = 0.000 1 + 0.015 5ρ,相关系数r为0.999 9,表明在测定范围内诱惑红的质量浓度与吸光度线性相关。因此,在本试验中用诱惑红作为指示剂检测喷雾过程中的药剂沉积分布可行。

    • 无论是在顶部 (F = 0.380; df = 5, 89; P = 0.857)、中部 (F = 1.325; df = 5, 89; P = 0.261),还是在底部冠层 (F = 1.290; df = 5, 89; P = 0.276),6种杀虫剂之间的沉积量均无显著差异。螺虫乙酯 (F = 3.958; df = 2, 44; P = 0.027)、吡丙醚 (F = 3.374; df = 2, 44; P = 0.044) 和吡虫啉 (F = 4.822;df = 2, 44; P = 0.013) 在顶部冠层的沉积量分别显著大于其底部冠层,但中部分别与顶部和冠层之间无显著差异;噻虫嗪 (F = 5.516; df = 2, 44; P = 0.008) 在顶部冠层的沉积量显著大于其中部和底部冠层,但中部和底部冠层之间无显著差异;阿维菌素 (F = 1.253; df = 2, 44; P = 0.296) 和啶虫脒 (F = 2.204; df = 2, 44; P = 0.123) 在顶部、中部和底部冠层之间的沉积量均无显著差异 (表2)。

      表 2  六种杀虫剂在黄瓜冠层的沉积量

      Table 2.  The droplet deposition of six insecticides in the cucumber canopy (Mean ± SE)

      杀虫剂
      Insecticide
      顶部 Top中部 Middle底部 Bottom
      沉积量
      Deposition/(μg/cm2)
      沉积率
      Percentage/%
      沉积量
      Deposition/(μg/cm2)
      沉积率
      Percentage/%
      沉积量
      Deposition/(μg/cm2)
      沉积率
      Percentage/%
      阿维菌素 abamectin 6.73 ± 0.99 aα 38.12 6.37 ± 0.96 aα 36.08 4.56 ± 1.16 aα 25.80
      螺虫乙酯 spirotetramat 7.74 ± 1.43 aα 48.55 4.20 ± 0.84 aαβ 26.37 4.00 ± 0.77 aβ 25.08
      吡丙醚 pyriproxyfen 6.74 ± 1.27 aα 45.29 5.16 ± 1.09 aαβ 34.65 2.99 ± 0.61 aβ 20.06
      噻虫嗪 thiamethoxam 7.72 ± 0.87 aα 46.21 4.53 ± 0.68 aβ 27.07 4.47 ± 0.82 aβ 26.72
      吡虫啉 imidacloprid 5.85 ± 1.22 aα 49.50 3.64 ± 0.65 aαβ 30.80 2.33 ± 0.27 aβ 19.70
      啶虫脒 acetamiprid 6.48 ± 1.24 aα 41.41 5.43 ± 0.77 aα 34.68 3.74 ± 0.69 aα 23.91
      注:表中数据为平均值 ± 标准误差。数据后的不同英文和希腊字母分别表示同列和同行的差异显著 (P≤0.05)。Note: Data in the table are mean ± SE. Data followed by different English and Greek letters indicate significant difference at P≤0.05 in the same column or row, respectively.

      6种杀虫剂在黄瓜顶部冠层的沉积率为38.12%~49.5%,在中部冠层的沉积率为26.37%~36.08%,在底部冠层的沉积率为19.70%~26.72%,沉积率由大到小的顺序为:顶部>中部>底部 (表2)。

    • 无论是在顶部 (F = 1.849; df = 5, 89; P = 0.112)、中部 (F = 1.449; df = 5, 89; P = 0.215)还是在底部冠层(F = 2.010; df = 5, 89; P = 0.086),6种杀虫剂之间的雾滴覆盖率均无显著差异。阿维菌素 (F = 11.539; df = 2, 44; P<0.05) 和螺虫乙酯 (F = 11.914; df = 2, 44; P<0.05) 在顶部和中部冠层的雾滴覆盖率分别显著大于其底部冠层,但顶部和中部冠层之间无显著差异;吡丙醚 (F = 3.566; df = 2, 44; P = 0.037) 和吡虫啉 (F = 5.460; df = 2, 44; P = 0.008) 在顶部冠层的雾滴覆盖率分别显著大于其底部冠层,但中部分别与顶部和底部冠层之间无显著差异;噻虫嗪 (F = 14.976; df = 5, 89; P<0.05) 在顶部、中部和底部冠层的雾滴覆盖率由大到小的顺序为:顶部>中部>底部;啶虫脒 (F = 11.369; df = 2, 44; P<0.05) 在顶部冠层的雾滴覆盖率分别显著大于其中部和底部冠层,但中部和底部冠层之间无显著差异 (表3)。

      表 3  六种杀虫剂在黄瓜冠层的雾滴覆盖率

      Table 3.  The spray coverage of six insecticides on the cucumber canopy

      药剂
      Insecticide
      雾滴覆盖率 Spray coverage/%
      顶部
      Top
      中部
      Middle
      底部
      Bottom
      阿维菌素 abamectin 50.61 ± 3.78 aα 40.54 ± 5.82 aα 20.99 ± 3.28 aβ
      螺虫乙酯 spirotetramat 56.30 ± 3.35 aα 50.05 ± 4.56 aα 31.39 ± 3.21 aβ
      吡丙醚 pyriproxyfen 49.94 ± 3.20 aα 40.97 ± 5.42 aαβ 32.21 ± 5.16 aβ
      噻虫嗪 thiamethoxam 55.04 ± 2.93 a α 37.45 ± 6.29 aβ 18.79 ± 4.20 aγ
      吡虫啉 imidacloprid 50.15 ± 2.96 aα 42.20 ± 3.16 aαβ 31.55 ± 5.40 aβ
      啶虫脒 acetamiprid 44.35 ± 2.39 aα 32.13 ± 3.20 aβ 24.32 ± 3.31 aβ
      注:表中数据为平均值 ± 标准误差。数据后的不同英文和希腊字母分别表示同列和同行的差异显著 (P≤0.05)。Note: Data in the table are mean ± SE. Data followed by different English and Greek letters indicate significant difference at P≤0.05 in the same column or row, respectively.
    • 除吡丙醚外,阿维菌素、螺虫乙酯、噻虫嗪、吡虫啉和啶虫脒对顶部、中部和底部冠层黄瓜蚜虫的校正防效均随药后时间的延长而先增大后减小。药后5 d,阿维菌素对中部冠层黄瓜蚜虫的校正防效显著高于吡虫啉,对底部冠层黄瓜蚜虫的校正防效显著高于吡丙醚;药后7 d,螺虫乙酯对顶部冠层黄瓜蚜虫的校正防效显著高于啶虫脒,对底部冠层的校正防效显著高于吡丙醚;药后14 d,吡丙醚对顶部冠层黄瓜蚜虫的校正防效显著高于阿维菌素和吡虫啉。药后5 d、7 d和14 d,阿维菌素对顶部、中部和底部冠层的黄瓜蚜虫的校正防效之间存在显著差异,其余5种杀虫剂对顶部、中部和底部冠层之间黄瓜蚜虫的校正防效随药后时间的延长均无显著差异 (表4图2)。

      图 2  六种杀虫剂对黄瓜蚜虫的校正防效

      Figure 2.  The corrected control efficacy of six insecticides against Aphis gossypii

      表 4  六种杀虫剂防治黄瓜蚜虫的药前和药后虫数

      Table 4.  Population of Aphis gossypii in different canopies before and after the spray of 6 kinds of insecticides

      杀虫剂
      Insecticide
      有效剂量
      Dosage, a.i./(g/hm2)
      冠层
      Canopy
      虫口基数 /(头/5 株)
      Initial number/(aphids/5 plants)
      药后虫量/(头/5 株)
      Aphid numbers after insecticide treatment/(aphids/5 plants)
      1 d3 d5 d7 d14 d
      阿维菌素 abamectin 1.125 顶部 Top 288 52 52 48 71 69
      中部 Middle 1 142 125 138 102 130 194
      底部 Bottom 556 92 92 93 69 106
      螺虫乙酯 spirotetramat 12.600 顶部 Top 336 60 49 44 54 66
      中部 Middle 884 134 130 135 73 164
      底部 Bottom 572 89 102 104 65 103
      吡丙醚 pyriproxyfen 5.625 顶部 Top 323 72 54 57 72 42
      中部 Middle 912 153 161 142 118 143
      底部 Bottom 553 111 133 146 111 99
      噻虫嗪 thiamethoxam 14.063 顶部 Top 264 55 48 45 55 48
      中部 Middle 923 131 136 132 115 154
      底部 Bottom 502 88 95 105 88 94
      吡虫啉 imidacloprid 39.375 顶部 Top 236 58 49 49 64 57
      中部 Middle 826 135 149 145 122 178
      底部 Bottom 492 87 98 111 95 103
      啶虫脒 acetamiprid 2.813 顶部 Top 244 73 60 53 72 52
      中部 Middle 965 151 169 159 117 199
      底部 Bottom 556 91 101 114 100 98
      对照 control 顶部 Top 289 278 264 254 311 217
      中部 Middle 931 720 813 820 704 802
      底部 Bottom 527 418 480 564 482 436
    • 植物冠层作为一个多空隙的立体结构,药液在穿透冠层过程中会遇到阻隔,这必然会影响药液在冠层不同部位的沉积分布[13, 28-30],了解药液在靶标作物冠层的沉积分布规律,对于指导科学用药有重要作用。本研究发现,6种杀虫剂之间在黄瓜顶部、中部和底部冠层的沉积量和雾滴覆盖率均无显著差异。农药的剂型和助剂能影响药液到达靶标作物上的雾滴密度和药液沉积量[31-34]。6种杀虫剂制剂中,阿维菌素为微囊悬浮剂,螺虫乙酯为悬浮剂,吡丙醚为乳油,噻虫嗪和吡虫啉为水分散粒剂,啶虫脒为可溶粉剂,6种杀虫剂的剂型不同,药剂中添加的助剂及其含量也不同,但并未影响6种药剂本身在黄瓜冠层的沉积量,这可能是因为这6种杀虫剂中原药和助剂的性质和配比等经综合优化后均能在黄瓜叶片上实现最佳沉积。再者,农药在靶标作物上的沉积量与施液量密切相关,在固定有效剂量条件下,施液量决定了雾滴的密度[4, 35-36]。同一喷雾条件,6种杀虫剂施液量均为5 L,此时的施液量可能达到或超过了杀虫剂在黄瓜冠层沉积的阈值,由此,施液量起主效作用使得6种杀虫剂之间在黄瓜冠层的沉积无显著差异。同一杀虫剂在黄瓜顶部、中部和底部冠层的沉积量、沉积率和雾滴覆盖率由大到小的顺序为:顶部>中部>底部,这与农药雾滴在水稻[37]和玉米[38]冠层的沉积规律一致,却与农药雾滴在燕麦[6]、大豆[39]和花生[40]上的沉积规律不同,说明不同作物的冠层结构不一样,导致其对沉积和雾滴覆盖率的影响程度也不一致。

      阿维菌素、螺虫乙酯、噻虫嗪、吡虫啉和啶虫脒对黄瓜蚜虫的校正防效均随药后时间的延长而先增大后减小,这与徐广春等[41]研究农药雾滴在麦田的沉积分布及其对灰飞虱防效的影响得出的结果类似;吡丙醚对黄瓜蚜虫的校正防效均随药后时间的延长而持续增大,这可能是因为吡丙醚是一种昆虫生长调节剂类药剂,具有持效期长的作用特点,因此对黄瓜蚜虫的持久防效较好。吡虫啉、噻虫嗪和啶虫脒均属新烟碱类杀虫剂,按田间推荐剂量喷雾,三者对黄瓜蚜虫的校正防效相当,但吡虫啉的使用浓度远远高于噻虫嗪和啶虫脒。推测原因可能因为吡虫啉是第一个上市的新烟碱类杀虫剂,多年使用产生抗药性而导致其防效有所下降[42],致使使用剂量增加;或者3种药剂对蚜虫的活性存在差异所致[43]。由于新烟碱类杀虫剂之间存在高风险的交互抗性[44],建议避免使用同类型的药剂进行防治。

      农药在靶标植物上的沉积量直接影响农药对靶标生物的防治效果,某种程度上,沉积量越大,防治效果越好[1-2]。然而,袁会珠等[13]认为,在农药喷雾中,一定的雾滴覆盖密度就可以达到理想的防治效果,这是因为每个农药雾滴类似“炸弹”,都有其“杀伤范围”,称之为雾滴杀伤面积/杀伤半径 (biocide area/biocide radius),且杀伤面积/杀伤半径与雾滴致死中密度 (LN50) 有关,因此并不需要采用大容量淋洗式的喷雾方式。本研究采用背负式手动喷雾器喷雾,喷雾方式属于大容量淋洗式,这时6种杀虫剂在黄瓜冠层顶部的沉积量和雾滴覆盖率均高于中部和底部,但其在顶部、中部和底部的初始校正防效 (药后1 d和3 d) 之间并无显著差异,且6种杀虫剂的防效均达到或超过65%,表明6种杀虫剂在顶部、中部和底部的沉积量可能达到或超过了雾滴杀伤半径,而且可能存在药剂剂量浪费的现象。药后5 d,不同药剂对同一冠层部位以及同一药剂对不同冠层部位黄瓜蚜虫的校正防效始现显著性差异,可能是因为施药5 d及更长的时间后,沉积药液降解而使有效成分减少。研究显示,不同药剂在作物上的半衰期不同,例如推荐剂量下阿维菌素在大棚蔬菜上的半衰期为4~5 d[45],螺虫乙酯在黄瓜上的半衰期为2~8 d[46],噻虫嗪在番茄上的半衰期为3.2 d[47],不同药液可能在黄瓜上降解速率不同从而导致不同药剂和不同冠层之间的校正防效出现差异。综上,采用背负式手动喷雾器喷雾防治黄瓜蚜虫时,沉积量和校正防效并非正相关,这可能是因为杀虫剂在各冠层沉积量可能均达到或超过了雾滴杀伤半径。这为合理使用农药防治黄瓜蚜虫,以及农药的减施增效提供了理论依据。

参考文献 (47)

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