不同施液量下農(nóng)藥在水稻上的分布特征

不同施液量下農(nóng)藥在水稻上的分布特征

0積結(jié)構(gòu)對(duì)bt-pa的影響【研究意義】水稻病蟲害種類繁多，空間變化多樣。農(nóng)業(yè)糾紛的煙霧能否進(jìn)入治理目標(biāo)區(qū)域，以及達(dá)到足夠的積累劑量對(duì)提高日本農(nóng)業(yè)農(nóng)藥的最佳使用效果非常重要。噴霧器間噴霧壓力和噴霧霧滴譜有明顯差異,田間作業(yè)中采用的施液量也各不相同,這些因子都直接或間接地影響了農(nóng)藥霧滴在靶標(biāo)上沉積。【前人研究進(jìn)展】Ebert等認(rèn)為確定農(nóng)藥最佳沉積分布的條件是在單位面積內(nèi)的農(nóng)藥劑量衰減至低于致死劑量前害蟲必須獲得致死劑量,過多則浪費(fèi),過少則不能獲得預(yù)期效果。在相同農(nóng)藥沉積劑量時(shí),農(nóng)藥劑量的沉積結(jié)構(gòu)及空間分布決定防治效果。用相同劑量不同沉積結(jié)構(gòu)Bt處理的甘藍(lán)葉片喂養(yǎng)小菜蛾(Plutellaxylostella),用氟蟲腈相同劑量不同沉積結(jié)構(gòu)處理的甘藍(lán)葉片喂養(yǎng)粉紋夜蛾(Trichoplusiani),葉片的受損程度及小菜蛾和粉紋夜蛾的死亡率均有較大差異。Falchieri等發(fā)現(xiàn)Bt濃度達(dá)到10BIU/L、霧滴密度為9個(gè)/cm2時(shí)對(duì)舞毒蛾(Lymantriadispar)的抑食效果最佳。Hewitt等采用體積中徑(VMD)和數(shù)量中徑(NMD)分別為55和25μm的彌霧機(jī)低容量噴撒2.4%氯氰菊酯EC防治草坪和玉米田中莎草粘蟲(Spodopteraexempta),發(fā)現(xiàn)要獲得50%的防治效果,冠層中的霧滴密度至少達(dá)到9個(gè)/cm2。增加噴霧藥液的穿透性、提高農(nóng)藥在植株群體內(nèi)的霧滴密度、覆蓋率和藥液分布的均勻性,能夠提高藥劑防治效果?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】手動(dòng)噴霧器和彌霧機(jī)是稻田使用的主要噴霧器械。水稻生長的中后期,冠層生長量較大,大部分藥液被上層截留。徐德進(jìn)等研究表明彌霧機(jī)下傾噴霧與飄移噴霧及手動(dòng)噴霧器壓頂噴霧相比,能顯著增加農(nóng)藥霧滴在不同生育期水稻植株上的沉積。黃世文等設(shè)計(jì)不同藥液量、噴霧方法防治水稻后期發(fā)生的重要病蟲害,發(fā)現(xiàn)施液量和噴霧方法對(duì)不同對(duì)象防治效果的影響不盡相同。然而,對(duì)稻田采用手動(dòng)噴霧器和彌霧機(jī)噴霧,農(nóng)藥霧滴在水稻群體內(nèi)不同位點(diǎn)的沉積特征及其與防治效果的關(guān)系并不清楚。【擬解決的關(guān)鍵問題】以手動(dòng)噴霧器和彌霧機(jī)為對(duì)象,研究不同施液量條件下農(nóng)藥霧滴在水稻冠層不同位點(diǎn)上的霧滴密度、霧滴覆蓋率及農(nóng)藥沉積量,并以氯蟲苯甲酰胺防治稻縱卷葉螟(Cnaphalocrocismedinalis)為例,分析噴霧器械及施液量對(duì)水稻冠層內(nèi)農(nóng)藥霧滴沉積分布的影響及其與防治稻縱卷葉螟效果的關(guān)系,為提高生產(chǎn)中稻田農(nóng)藥使用效率提供依據(jù)。1材料和方法試驗(yàn)于2011年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物科學(xué)基地完成。1.1懸浮劑和水敏紙水稻品種豐優(yōu)22(江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)。200g·L-1氯蟲苯甲酰胺(chlorantraniliprole)懸浮劑(商品名:康寬,美國杜邦公司)。水敏紙(watersensitivepaper,WSP;QuantifoilInstrmentsGmbH)。生物染料麗春紅-G(北京恒業(yè)中遠(yuǎn)化工有限公司)。1.2永佳3ql-2.6型濱水緩霧機(jī)NS-16衛(wèi)士牌手動(dòng)噴霧器,空心圓錐霧噴頭,噴孔直徑1.6mm,噴頭流量0.8L·min-1(山東衛(wèi)士植保機(jī)械有限公司)。永佳3WF-2.6型彌霧機(jī),葉輪轉(zhuǎn)速為6500r/min,配套動(dòng)力為1E40F-3Z,噴頭流量1.5L·min-1(臨沂三禾永佳動(dòng)力有限公司)。AB135-S電子天平(0.1mg/0.01mg)(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)。UV-9100紫外可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器廠)。HPG4050型掃描儀(美國惠普公司)。農(nóng)藥噴霧霧滴采集裝置(自制)。1.3小區(qū)間設(shè)緩沖帶小區(qū)面積18m×16m=288m2,小區(qū)間設(shè)3m的緩沖帶。水稻株行距為15cm×30cm,試驗(yàn)時(shí)水稻處于分蘗后期,平均株高約85cm。1.4測(cè)試方法1.4.1不同施液量噴霧預(yù)噴試驗(yàn)手動(dòng)噴霧器上配壓力表,工作壓力0.3—0.4MPa,壓頂式噴霧,噴液量為600、900和1200L·hm-2。彌霧機(jī)噴嘴開度為2,下傾式噴霧,噴液量為225、450和600L·hm-2。試驗(yàn)前多次進(jìn)行不同施液量的預(yù)噴試驗(yàn),確定行走速度,其中手動(dòng)噴霧器噴霧的行走速度分別為0.05、0.04和0.03m·s-1;彌霧機(jī)噴霧的行走速度分別為0.15、0.07和0.05m·s-1,噴霧后測(cè)定藥箱中的剩余藥液量,以便在正式試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行校正。1.4.2載玻片的霧滴覆蓋率和霧滴密度分析參照徐德進(jìn)等的方法,預(yù)先在室內(nèi)確定每小區(qū)內(nèi)20個(gè)采集架的位置,將霧滴收集裝置按行插入2株水稻之間。載玻片載體放置在距離地面60cm的水稻冠層內(nèi)。每個(gè)載玻片載體上放置6張載玻片,分別模擬葉角(葉片與地面的夾角)為90°、45°、0°的葉片正、反面。如圖1所示。將25mm×26mm的水敏紙粘貼在載玻片上,噴霧后4h,收集載玻片于盛有硅膠顆粒的載玻片盒中密封保存,待霧滴固定后,掃描輸入電腦。用DepositScan軟件進(jìn)行霧滴覆蓋率和霧滴密度分析。以麗春紅-G示蹤農(nóng)藥沉積量,每hm2用量固定為2.25kg,按施液量配置不同濃度的麗春紅-G溶液。在霧滴收集裝置中插入載玻片,噴霧后4h,取回玻片。在實(shí)驗(yàn)室,每張玻片用5mL蒸餾水由1000μL的移液槍小心沖洗。洗滌液沉淀24h后取4mL上清液,在分光光度計(jì)510nm處測(cè)定吸光值,根據(jù)徐德進(jìn)等制定標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算每張玻片上麗春紅-G的沉積量。1.4.3稻縱卷葉螟的防治試驗(yàn)參照《農(nóng)藥田間新世紀(jì)效試驗(yàn)準(zhǔn)則(一)殺蟲劑防治稻縱卷葉螟》,在五(3)代稻縱卷葉螟卵孵盛期進(jìn)行氯蟲苯甲酰胺防治稻縱卷葉螟的田間試驗(yàn)。氯蟲苯甲酰胺酰胺用量固定為15ga.i.·hm-2。按1.4.1的器械和施液量進(jìn)行噴霧防治,每處理重復(fù)4次,設(shè)空白對(duì)照。施藥后7和18d分別調(diào)查卷葉數(shù),計(jì)算保葉效果。1.5數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)利用EXCEL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和圖形繪制。采用DPS7.55數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行方差分析,用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。2結(jié)果2.1不同施液量對(duì)2葉片反滲透的影響表1和表2分別列出了彌霧機(jī)和手動(dòng)噴霧器以不同施液量噴霧,在水稻冠層不同位點(diǎn)水敏紙上形成的霧滴圖。根據(jù)霧滴圖可直觀的發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥霧滴在葉角45°和0°葉片正面的霧滴覆蓋率均高于葉片反面的霧滴覆蓋率,而相同位點(diǎn)上最大值和最小值間差異明顯。手動(dòng)噴霧器噴霧,葉角45°和0°葉片反面的霧滴覆蓋率更低,最高值僅為25.57%,許多處理的霧滴覆蓋率低于1%。從表3中可進(jìn)一步看出,彌霧機(jī)以225、450、600L·hm-2施液量噴霧,葉角0°葉片反面的霧滴覆蓋率分別為4.49%、8.51%、11.15%,顯著低于葉角90°葉片正反面及45°和0°葉片正面。手動(dòng)噴霧器以600、900、1200L·hm-2施液量噴霧,葉角0°和45°葉片反面的霧滴覆蓋率顯著低于葉角0°、45°和90°葉片正面。增加施液量,顯著增加了彌霧機(jī)噴霧葉片反面的霧滴覆蓋率,但對(duì)手動(dòng)噴霧器噴霧葉片反面的霧滴覆蓋率無顯著效果。手動(dòng)噴霧器和彌霧機(jī)施液量同為600L·hm-2,在葉角45°和0°葉片正面霧滴覆蓋率無顯著差異,但彌霧機(jī)噴霧在葉角90°葉片正反面、葉角45°和0°葉片反面的霧滴覆蓋率顯著高于手動(dòng)噴霧器。2.2葉片水敏紙的測(cè)定DepositScan軟件分析霧滴密度時(shí)要求水敏紙上霧滴覆蓋率低于30%,試驗(yàn)中僅葉角0°和45°葉片反面的水敏紙符合要求。彌霧機(jī)噴霧在葉角0°葉片反面的霧滴密度均大于200個(gè)/cm2,施液量增加霧滴密度增加。手動(dòng)噴霧器噴霧在葉角0°和45°葉片反面的霧滴密度均小于15個(gè)/cm2,施液量間無顯著差異(表4)。2.3玻片上沉積的氯蟲苯甲酰胺有效劑量的確定按每hm2用200g·L-1氯蟲苯甲酰胺SC有效成分15g,麗春紅-G與氯蟲苯甲酰胺有效劑量的對(duì)應(yīng)關(guān)系為1mg麗春紅-G相當(dāng)于6.67μg氯蟲苯甲酰胺。根據(jù)每張玻片上的麗春紅-G沉積量和玻片面積可推測(cè)出單位面積載玻片上沉積的氯蟲苯甲酰胺有效劑量。從表5中可以看出,彌霧機(jī)噴霧,在葉角90°葉片正反面、葉角45°和0°葉片正面的農(nóng)藥沉積量偏高,均顯著高于葉角0°葉片的反面;施液量450L·hm-2時(shí),各個(gè)位點(diǎn)上的農(nóng)藥沉積量相當(dāng)于或顯著高于施液量225和600L·hm-2時(shí)的沉積量。手動(dòng)噴霧器噴霧,在葉角45°和0°葉片正面的農(nóng)藥沉積量偏高,均顯著高于其它4個(gè)位點(diǎn),但3個(gè)施液量間無顯著差異。手動(dòng)噴霧器和彌霧機(jī)施液量同為600L·hm-2,葉角90°葉片正面的農(nóng)藥沉積量間無顯著差異;手動(dòng)噴霧器噴霧在葉角45°和0°葉片正面的農(nóng)藥沉積量顯著高于彌霧機(jī)噴霧,但在葉角90°、45°和0°葉片反面的沉積量均顯著低于彌霧機(jī)噴霧。2.4機(jī)施液量對(duì)防治效果的影響施藥后7d,彌霧機(jī)噴霧在3個(gè)施液量下的防治效果均高于80%,其中施液量450和600L·hm-2的防治效果顯著高于手動(dòng)噴霧器各處理;彌霧機(jī)施液量225L·hm-2的防治效果與手動(dòng)噴霧器施液量600、900L·hm-2的防治效果沒有顯著差異,但也顯著高于手動(dòng)噴霧器施液量1200L·hm-2的防治效果。藥后7d手動(dòng)噴霧器3個(gè)施液量間的防治效果無顯著差異。至施藥后18d,彌霧機(jī)225、450、600L·hm-2施液量、手動(dòng)噴霧器600、900L·hm-2施液量間的防治效果無顯著差異,均顯著高于手動(dòng)噴霧器1200L·hm-2施液量的防治效果(圖2)。3增加施液量、提高藥劑濃度防治效果及均勻性的影響生產(chǎn)上常以葉片被噴濕至藥液流淌作為衡量噴霧質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。但增加施液量一方面增加了燃料及勞動(dòng)力的消耗,另一方面往往會(huì)導(dǎo)致更多的農(nóng)藥流失。許多研究證明,減少施液量并不會(huì)影響防治效果。藥液經(jīng)噴霧器械霧化后形成霧滴沉積在植物表面,形成斑點(diǎn)狀分布。一般將單位面積上的霧滴數(shù)、霧滴粒徑及霧滴的藥劑濃度定義為農(nóng)藥沉積結(jié)構(gòu)。沉積結(jié)構(gòu)通過影響害蟲與藥劑的接觸機(jī)率和接觸期間獲得的農(nóng)藥劑量來影響農(nóng)藥的生物效果。將致死劑量均勻且不間斷地覆蓋在植株表面,勢(shì)必要增加藥液量而降低藥液濃度,盡管害蟲接觸藥劑的機(jī)率最高,但獲取致死劑量的時(shí)間延長,咀嚼式口器的害蟲將吃掉更多的葉片,甚至因延長期內(nèi)的藥劑降解而不能獲得致死劑量。減少藥液量可以增加藥劑濃度,但也減少了霧滴數(shù),如霧滴數(shù)太少則大大降低了害蟲接觸藥劑的機(jī)率,甚至因沒有機(jī)會(huì)遭遇霧滴而不能獲得致死劑量。這2種極端形式都將影響防治效果。前期研究中,用VMD為200和75μm的噴頭噴灑氯蟲苯甲酰胺防治水稻縱卷葉螟,在相同劑量時(shí),隨著霧滴密度的增加,防治效果顯著提高,當(dāng)霧滴密度達(dá)到一定程度時(shí),再增加霧滴密度則不能顯著提高防治效果,保葉率甚至有下降的趨勢(shì)。高霧滴密度時(shí),低劑量與高劑量的防治效果沒有顯著差異;低霧滴密度時(shí),低劑量的防治效果顯著不如高劑量。劑量不變,減少一半藥液量而提高了藥劑濃度,當(dāng)霧滴粒徑仍為200μm時(shí),因減少了霧滴密度而降低了防治效果;當(dāng)霧滴粒徑減為75μm時(shí),仍可維持高霧滴密度,防治效果沒有顯著變化。由于中國農(nóng)藥標(biāo)簽中標(biāo)注“使用技術(shù)和使用方法”時(shí),通常采用畝用制劑量或稀釋倍數(shù),加大施液量,要么降低了農(nóng)藥濃度,要么增加了農(nóng)藥用量。在本研究中,水稻分蘗期采用手動(dòng)噴霧器噴霧,固定農(nóng)藥用量條件下增加施液量,水稻冠層內(nèi)的農(nóng)藥沉積量無顯著變化,葉片正反面霧滴覆蓋率及霧滴密度也未見顯著增加。但從氯蟲苯甲酰胺防治稻縱卷葉螟的效果來看,施液量1200L·hm-2的防治效果顯著低于施液量600、900L·hm-2的防治效果,說明藥液濃度的下降,降低了防治效果,該結(jié)論與室內(nèi)研究結(jié)果一致。而且,通過霧滴圖和水稻冠層農(nóng)藥沉積參數(shù)的變異系數(shù),可發(fā)現(xiàn)增加施液量并不能提高手動(dòng)噴霧器噴霧農(nóng)藥沉積分布均勻性。手動(dòng)噴霧器葉面噴霧時(shí),由于水稻冠層的阻擋作用,水稻基部的霧滴密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冠層上部。使用側(cè)面噴霧,將毒死蜱藥液直接噴灑到褐飛虱棲息處,減少藥液用量,提高了藥劑濃度,同劑量下的防治效果顯著好于葉面噴霧。筆者前期研究結(jié)果表明,背負(fù)式彌霧機(jī)噴霧在分蘗期、孕穗期和揚(yáng)花期水稻植株上的農(nóng)藥沉積率均高于手動(dòng)噴霧器噴霧。與常用的漂移式噴霧相比,下傾式噴霧能將霧滴輸送到水稻植株的中下部并能到達(dá)靶體的背面,提高了霧滴在水稻植株上的均勻度和沉積效率。在本研究中,彌霧機(jī)噴霧后霧滴在水稻冠層葉片正面的霧滴密度、霧滴覆蓋率和沉積量同樣高于葉片反面,但與手動(dòng)噴霧器相比,沉積在不同葉角反面的霧滴覆蓋率、霧滴密度和農(nóng)藥沉積量都有了明顯改善。彌霧機(jī)下傾噴霧改善了稻田下部沉積及漂移的問題,但由于噴幅的減少,藥液分布的均勻性可能會(huì)受到影響。增加施液量,能夠有效提高彌霧機(jī)噴霧農(nóng)藥沉積分布的均勻性。從氯蟲苯甲酰胺防治稻縱卷葉螟的效果來看,彌霧機(jī)以450L·hm-2施液量施藥效果最高,繼續(xù)增加施液量,雖能增加霧滴密度和霧滴覆蓋率,但降低了藥液濃度,各位點(diǎn)上的沉積量也并未顯著增加,防治效果下降。4不同施液量噴霧的沉積效果彌霧機(jī)和手動(dòng)噴霧器以不同施液量在稻田噴霧,農(nóng)藥霧滴都傾向于在葉片正面沉積,但彌霧機(jī)噴霧能有效提高