噴灑部件及噴霧助劑對擔架式噴霧機在桃園噴霧中的霧滴沉積分布的影響

袁會珠, 王忠群, 孫瑞紅, 李世訪, 董 嶄, 孫麗鵬

(1.中國農業科學院植物保護研究所,北京 100193; 2.農業部南京農業機械化研究所,南京 210014;3.山東省農業科學院果樹研究所,泰安 271000)

桃樹適應性強,生長快、結果早、產量高,深受廣大果樹栽培者的青睞,是我國重要的栽培果樹,目前我國栽培面積超過6.7萬hm2,年產量達700萬t,居世界第一[1]。在桃樹栽培中,我國各地習慣于密植栽培,多采用(3～4)m×(4～6)m株行距,成園后株間、行間樹冠交叉郁閉,通風透光極差;成園幾乎不間伐,而國外發達國家在栽培桃樹時則采用較寬的株行距。由于我國桃樹的樹冠郁閉,樹體內膛光禿,結果部位上移,導致桃樹病蟲害加重[2]。在桃樹栽培過程中,會遇到桃蚜、桃潛葉蛾、山楂葉螨、蘋小卷葉蛾、桑白蚧、桃細菌性穿孔病、桃炭疽病、桃根癌病等病蟲的危害。為防治桃園病蟲害,在目前科學技術條件下,噴灑農藥是最重要的技術措施之一[3]。目前,我國各地主要采用擔架式噴霧機、踏板式手壓噴霧器和手動噴霧器等施藥機具,普遍采用大容量、粗霧滴的噴霧技術[3]。這種大容量淋洗式的施藥方法,農藥霧滴在桃樹冠層中的沉積不均勻,藥液流失嚴重,大量的藥液流失到果樹下的土壤中,使果園土壤環境受到嚴重污染,而且工作效率低,費工、費時,操作人員勞動強度大。

農藥是一種重要的農業生產資料,也是一類有毒物質。在桃樹生產中,一年需要噴灑數次甚至十多次農藥。從噴霧機具噴灑出去的農藥主要有3個去向:沉積在果樹株冠層內、流失到果樹下的土壤表面、飄失到空氣中[4]。農藥在果樹株冠層內的沉積和流失到土壤中是一個問題的兩個方面,增加了藥液在果樹上的沉積分布,就會相應地減少藥液的流失量。噴灑出去的農藥有多少沉積分布在桃樹樹冠層,有多少流失到果園的土壤中,農藥的有效利用率如何,這些問題是農藥使用技術研究的重要內容。歐洲果園中采用常規風送式噴霧機噴霧,早春果樹葉面積系數較小時,農藥流失率高達52%,當果樹樹冠層葉片茂密時,農藥流失率也在34%以上,即1/3的農藥流失掉[5]。我國果農在果園噴霧中,常常是手持噴桿,在樹下往上噴灑,習慣大容量淋洗式噴霧,大量藥液流失下來,甚至操作者渾身被流失下的藥液澆透,不僅危害環境,也會導致人員中毒事故的發生。因此,研究測定果園不同噴霧技術下的農藥沉積分布流失規律,比較不同噴霧技術的農藥有效利用率,為果農噴霧提供技術指導,對于我國果園植物保護工作來說,不僅有一定的理論研究價值,還有非常重要的應用價值。基于此,作者研究測定了我國北方桃園噴霧中的農藥沉積分布規律。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗在山東省泰安市高新開發區北集坡泉河村進行,桃樹品種為萊山蜜,樹齡5年,桃樹株距3 m,行距3 m,樹高3.2～3.5 m,樹冠直徑3.3～3.5 m,樹冠距離地面0.6～0.7 m。噴霧時溫度28.4℃,相對濕度89.7%。

1.2 試驗藥劑和指示劑

食品染色劑誘惑紅(上海染料研究所);

有機硅噴霧助劑Silwet408(邁圖高新材料集團);蒸餾水、濾紙、23 cm×45 cm塑料布。

1.3 試驗儀器設備

UV2100型紫外-可見分光光度計(萊伯泰科有限公司);LI-3000A葉面積測定儀(LI-COR公司生產);Dwyer485溫濕度儀;移液槍(芬蘭 labsystem公司)。

1.4 噴霧機具和果園布點采樣

試驗采用 LI3WZ-ZZ型高壓動力噴霧清洗機(中外合資臺州綠田機電制造公司),分別裝配噴槍和組合噴頭噴霧,噴槍流量3 500 mL/min,組合噴頭為兩個小噴片,分別采用0.25 Mpa和0.35 Mpa工作壓力噴霧。

為研究測定不同噴霧方式藥劑在桃園的沉積分布,樣點布點如圖1所示。樹冠分上下兩層,每層分內膛和外膛,共 4個取樣點,每個樣點重復取樣3次。地面布點是從桃樹樹干開始向外布放23 cm×15 cm的塑料袋,按照距離樹干的位置布置5個取樣點,每個樣點相距50 cm,每個樣點重復3次。

圖1 桃園測定噴霧霧滴沉積分布時取樣點示意圖

每個噴霧處理3棵樹,每棵樹即為1次重復。樹冠每個樣點采集3個葉片,收集后放置在塑料袋,帶回實驗室內,加入50 mL清水,振蕩洗滌10 min,用UV2100型紫外分光光度計測定洗滌液的吸光值(A),波長選擇501 nm。桃樹葉片用LI-3000A葉面測定儀測定面積。根據預先測定的指示劑誘惑紅濃度與吸光值的關系,計算洗滌液中的指示劑的濃度(μg/mL)。

1.5 結果計算及數據處理

根據實驗室測定的洗滌液的指示劑誘惑紅的濃度、洗滌液的體積和取樣面積,按照如下公式計算噴霧后,指示劑誘惑紅在地面和桃樹冠層不同部位的沉積量(μg/cm2)。根據地面沉積量與噴霧小區指示劑的噴灑量,按照如下公式計算噴霧藥液在地面的流失率(%)。

2 結果與分析

采用高壓動力噴霧清洗機在桃園噴霧,當分別采取噴槍和組合噴頭噴霧時,不同噴霧壓力以及是否添加有機硅噴霧助劑,農藥霧滴在桃園地面的流失率測定結果見表1。從試驗結果可以看出,在桃園噴霧時,采用常規噴槍的大容量噴霧方法,當施藥液量在250 L/667 m2、噴霧壓力在0.3 Mpa時,從噴槍噴灑出去的藥液有35.2%流失到桃樹下的地面上,藥液流失嚴重;當在藥液中添加0.1%的有機硅噴霧助劑Silwet408,由于噴霧霧滴很容易在桃樹葉片表面潤濕鋪展,很容易把施藥液量降低到125 L/667 m2,此時從噴槍噴灑出去的藥液只有21.2%流失到地面上,農藥流失量減少了14%。

表1 不同噴霧方法藥液在桃園地面的流失率(2007-08-22,泰安)1)

當在高壓動力噴霧清洗機上更換上組合噴片后,在工作壓力0.25Mpa和250 L/667 m2施藥液量條件下,其藥液流失率為 28.4%;當通過添加Silwet408把施藥液量降低到185 L/667 m2時,其藥液流失率降低到18.5%;當進一步加大噴霧壓力到0.35 Mpa時,其藥液流失率只有8.6%。

采用高壓動力噴霧清洗機在桃園噴霧,當分別采取噴槍和組合噴頭噴霧時,不同噴霧壓力以及是否添加有機硅噴霧助劑,其農藥霧滴在桃樹株冠層的沉積分布測定結果見表2。從試驗結果可以看出,桃園噴霧時,采用常規噴槍的大容量噴霧方法,當施藥液量在250 L/667 m2、噴霧壓力為0.3 Mpa時,噴霧霧滴在桃樹冠層內膛和外膛的上/下層沉積比分別為0.59和0.62;當在噴霧液添加0.1%的Silwet408并把施藥液量降低到125 L/667 m2時,噴霧霧滴在桃樹冠層內膛和外膛的上/下層沉積比分別為1.28和1.19,沉積分布均勻性明顯提高。采用裝配小噴片的組合噴頭噴霧,當施藥液量為250 L/667 m2時,噴霧霧滴在桃樹冠層內膛和外膛的上/下層沉積比分別為0.97和1.30;當在噴霧液添加0.1%的Silwet408并把施藥液量降低到185 L/667 m2,噴霧壓力為0.35 Mpa時,噴霧霧滴在桃樹冠層內膛和外膛的上/下層沉積比分別為1.15和0.93。

從試驗結果看出,采用噴槍大容量噴霧方式,噴霧霧滴在桃樹冠層的沉積分布均勻性最差,冠層下部葉片沉積分布的藥液量明顯高于上部葉片;其他噴霧方式,噴霧霧滴沉積分布均勻性均有所提高。

表2 不同噴霧方式藥劑在桃樹不同部位的沉積分布

3 討論

桃園中采用常規大容量噴霧,有35.2%的藥液流失到地面,藥液流失現象嚴重,這不僅浪費大量農藥,還容易造成大量藥液流失到操作人員身上,導致人員中毒,另外,大量藥液流失到地表,嚴重污染地下水。因此,通過改善噴霧技術,降低果園噴霧中的藥液流失現象是目前我國果園植物保護中的一個重大課題。本文研究結果說明,通過更換噴灑部件、增加噴霧壓力、減少施藥液量、添加噴霧助劑等措施可以顯著減少果園噴霧中的藥液流失率,提高噴霧霧滴在桃樹冠層的沉積分布均勻性。

病蟲害在桃園冠層中的分布有一定的規律,如桃潛葉蛾、蘋小卷葉蛾是桃園的優勢種害蟲,在桃園中發生危害較重,蘋小卷葉蛾和桃潛葉蛾在桃樹上的分布都以上層為主,其次是中層,下層分布最少。因此,在防治這兩類害蟲時希望噴霧霧滴在桃樹冠層上部葉片沉積分布量大些。而作者測定數據顯示,采用常規大容量噴霧方式,噴霧霧滴在下部葉片沉積分布量高于上部葉片,且藥液流失嚴重,因此不利于害蟲的防治。當把噴槍改為裝配有小噴片的組合噴頭后,或者通過添加噴霧助劑Silwet408后,噴霧霧滴在桃樹冠層的沉積分布均勻性都得到了提高。

通過本文的研究測定,筆者建議各地在桃園噴霧防治病蟲害時,盡量采用小噴片的組合噴頭,另外,添加噴霧助劑,降低施藥液量,這樣不僅可以顯著減少藥液流失,還能改善藥液在桃樹冠層的沉積分布,利于藥效的發揮。

[1] 張鳳敏,宮美英.我國桃生產中存在的問題與對策[J].河北果樹,2006(6):1-3.

[2] 郭曉成,鄧琴海,高小寧,等.我國桃樹生產現狀分析[J].山西果樹,2004(4):33-35.

[3] 劉正壯,費引海.如何防治桃樹病蟲害[J].中國林業,2007,(4A):47.

[4] 袁會珠.農藥使用技術指南[M].北京:化學工業出版社,2004.

[5] Gyldenk?rne S,Secher B J M,Nordbo E.Ground deposit of pesticides in relation to the cereal canopy density[J].Pestic Sci,1999,55:1210-1216.

[6] Vercruysse F,Steurbaut W,Drieghe S,et al.Off target ground deposit from spraying a semi-dwarf orchard[J].Crop Protection,1999,18:565-570.

[7] 邱占奎,袁會珠,樓少巍,等.水溶性染色劑誘惑紅和麗春紅-G作為農藥沉積分布的示蹤劑研究[J].農藥,2007,46(5):323-325.