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)糾紛的煙霧能否進入治理目標區(qū)域，以及達到足夠的積累劑量對提高日本農(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)藥霧滴在靶標上沉積?！厩叭搜芯窟M展】Ebert等認為確定農(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,過少則不能獲得預(yù)期效果。在相同農(nóng)藥沉積劑量時,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濃度達到10BIU/L、霧滴密度為9個/cm2時對舞毒蛾(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到9個/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】手動噴霧器和彌霧機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。徐德進等研究表明彌霧機下傾噴霧與飄移噴霧及手動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不同對象防治效果的影響不盡相同。然而,對稻田采用手動噴霧器和彌霧機噴霧,農(nóng)藥霧滴在水稻群體內(nèi)不同位點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】以手動噴霧器和彌霧機為對象,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)中遠化工有限公司)。1.2永佳3ql-2.6型濱水緩霧機NS-16衛(wèi)士牌手動噴霧器,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)士植保機械有限公司)。永佳3WF-2.6型彌霧機,葉輪轉(zhuǎn)速為6500r/min,配套動力為1E40F-3Z,噴頭流量1.5L·min-1(臨沂三禾永佳動力有限公司)。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(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,試驗時水稻處于分蘗后期,平均株高約85cm。1.4測試方法1.4.1不同施液量噴霧預(yù)噴試驗手動噴霧器上配壓力表,工作壓力0.3—0.4MPa,壓頂式噴霧,噴液量為600、900和1200L·hm-2。彌霧機噴嘴開度為2,下傾式噴霧,噴液量為225、450和600L·hm-2。試驗前多次進行不同施液量的預(yù)噴試驗,確定行走速度,其中手動噴霧器噴霧的行走速度分別為0.05、0.04和0.03m·s-1;彌霧機噴霧的行走速度分別為0.15、0.07和0.05m·s-1,噴霧后測定藥箱中的剩余藥液量,以便在正式試驗時進行校正。1.4.2載玻片的霧滴覆蓋率和霧滴密度分析參照徐德進等的方法,預(yù)先在室內(nèi)確定每小區(qū)內(nèi)20個采集架的位置,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。在實驗室,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510nm處測定吸光值,根據(jù)徐德進等制定標準曲線計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參照《農(nóng)藥田間新世紀效試驗準則(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行氯蟲苯甲酰胺防治稻縱卷葉螟的田間試驗。氯蟲苯甲酰胺酰胺用量固定為15ga.i.·hm-2。按1.4.1的器械和施液量進行噴霧防治,每處理重復(fù)4次,設(shè)空白對照。施藥后7和18d分別調(diào)查卷葉數(shù),計算保葉效果。1.5數(shù)據(jù)計數(shù)利用EXCEL軟件進行數(shù)據(jù)整理和圖形繪制。采用DPS7.55數(shù)據(jù)處理軟件進行方差分析,用Duncan氏法進行多重比較。2結(jié)果2.1不同施液量對2葉片反滲透的影響表1和表2分別列出了彌霧機和手動噴霧器以不同施液量噴霧,在水稻冠層不同位點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,而相同位點上最大值和最小值間差異明顯。手動噴霧器噴霧,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中可進一步看出,彌霧機以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,顯著增加了彌霧機噴霧葉片反面的霧滴覆蓋率,但對手動噴霧器噴霧葉片反面的霧滴覆蓋率無顯著效果。手動噴霧器和彌霧機施液量同為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噴霧器。2.2葉片水敏紙的測定DepositScan軟件分析霧滴密度時要求水敏紙上霧滴覆蓋率低于30%,試驗中僅葉角0°和45°葉片反面的水敏紙符合要求。彌霧機噴霧在葉角0°葉片反面的霧滴密度均大于200個/cm2,施液量增加霧滴密度增加。手動噴霧器噴霧在葉角0°和45°葉片反面的霧滴密度均小于15個/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應(yīng)關(guān)系為1mg麗春紅-G相當于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,各個位點上的農(nóng)藥沉積量相當于或顯著高于施液量225和600L·hm-2時的沉積量。手動噴霧器噴霧,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個位點,但3個施液量間無顯著差異。手動噴霧器和彌霧機施液量同為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噴霧。2.4機施液量對防治效果的影響施藥后7d,彌霧機噴霧在3個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噴霧器各處理;彌霧機施液量225L·hm-2的防治效果與手動噴霧器施液量600、900L·hm-2的防治效果沒有顯著差異,但也顯著高于手動噴霧器施液量1200L·hm-2的防治效果。藥后7d手動噴霧器3個施液量間的防治效果無顯著差異。至施藥后18d,彌霧機225、450、600L·hm-2施液量、手動噴霧器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)量的標準。但增加施液量一方面增加了燃料及勞動力的消耗,另一方面往往會導(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,勢必要增加藥液量而降低藥液濃度,盡管害蟲接觸藥劑的機率最高,但獲取致死劑量的時間延長,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率,甚至因沒有機會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,隨著霧滴密度的增加,防治效果顯著提高,當霧滴密度達到一定程度時,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。高霧滴密度時,低劑量與高劑量的防治效果沒有顯著差異;低霧滴密度時,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,當霧滴粒徑仍為200μm時,因減少了霧滴密度而降低了防治效果;當霧滴粒徑減為75μm時,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)藥標簽中標注“使用技術(shù)和使用方法”時,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噴霧器噴霧農(nóng)藥沉積分布均勻性。手動噴霧器葉面噴霧時,由于水稻冠層的阻擋作用,水稻基部的霧滴密度遠遠低于冠層上部。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,背負式彌霧機噴霧在分蘗期、孕穗期和揚花期水稻植株上的農(nóng)藥沉積率均高于手動噴霧器噴霧。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受到影響。增加施液量,能夠有效提高彌霧機噴霧農(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和手動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,但彌霧機噴霧能有效提高