有機硅表面活性劑Tech－408和Fairland2408對農藥霧滴在煙草葉片上覆蓋面積的影響

余 楊， 吳國星， 饒志堅， 查友貴， 王 穗， 陳秀紅

（云南農業大學，昆明 650201）

有機硅表面活性劑有助于消除霧滴與植物葉面之間的微空氣隔層，使植物葉面的親水性增強，減少霧滴與葉片接觸時的表面張力，使霧滴在作物葉片表面的覆蓋面積增大［1－5］，它的添加可促進農藥制劑在靶體上順利地附著、保持、潤濕、鋪展及滲透，對藥效的提高起到關鍵作用［6－8］。

為了研究表面活性劑使農藥制劑在靶體上鋪展性能提高的規律，美國農業部應用技術研究所朱和平等人采用觀測單個農藥霧滴在植物葉面上覆蓋面積的方法，量化研究表面活性劑對農藥霧滴在植物葉面上的鋪展規律［9－15］。試驗證明，將21．4%吡蟲啉乳油稀釋3 000倍，加入0．08%的表面活性劑烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚后，霧滴在長毛天竺葵葉片上的最大覆蓋面積增大了10．1倍，在多蠟天竺葵葉片上的最大覆蓋面積增大了4．9倍［10］。

本文通過對比的方法，測定在10%吡蟲啉乳油藥液中分別添加3種農藥表面活性劑后，其霧滴在3種云南煙葉上的覆蓋面積，定量研究其變化規律，為減少農藥施用量、降低用藥成本提供依據。

1 材料和方法

1．1 供試煙草品種

供試煙草品種為‘T66’﹑‘NC471’和‘云110’，種植地點：云南昆明嵩明縣。

1．2 供試農藥

10%吡蟲啉乳油（浙江菱化實業股份有限公司），稀釋3 000倍供試。

1．3 供試表面活性劑

Tech－408，聚醚改型硅油，非離子類有機硅表面活性劑，上海泰格聚合物技術有限公司；Fairland2408，三硅氧烷，非離子類有機硅表面活性劑，九江菲藍高新材料有限公司；農乳500＃，十二烷基苯磺酸鈣，陰離子表面活性劑，邯鄲市新迪亞化工有限責任公司。

在藥液中的添加比例分別為0．03%和0．1%。

1．4 試驗材料的采集

2010年5月2日在云南昆明嵩明縣種植3種煙草，當其分別生長到100 d和103 d時，采摘煙葉樣品，采摘部位為中部。每天分上午和下午兩次采摘，采摘后立即進行農藥霧滴在煙草葉面上蒸發時間和覆蓋面積的測定，以確保煙葉樣品鮮活不脫水。

1．5 測試系統

測試系統包括壓力氣源（空壓機型號：ZB－0．11／7，泉州日豹機電有限公司）、霧滴發生器（型號：20405，美國EFD Inc．公司）、自帶數碼照相機的顯微鏡（型號：EZ4，德國LEICA公司）、計算機和圖像處理軟件（Image－pro Plus 6．0，Media Cyber netics；Ti mershot，Micr osoft）等（圖1）。

圖1 農藥霧滴在煙草葉面上蒸發時間的測試系統

1．6 霧滴在煙葉上蒸發時間和覆蓋面積的測定方法

將采回的煙葉制成4 c m×4 c m大小供試，把農乳500＃、Fairland2408和Tech－408三種表面活性劑分別添加到10%吡蟲啉乳油3 000倍藥液中混合成供試藥液，用霧滴發生器產生直徑340～360μm的單個霧滴，通過專用針管釋放到煙葉上；在Ti mershot圖像處理軟件中，設定并控制顯微鏡和數碼照相機每隔2 s對霧滴拍照1次，連續對霧滴進行拍攝，記錄下霧滴蒸發全過程，測定出單個霧滴在煙葉上覆蓋面積。室內測試溫度23～24℃，濕度50%～55%，表面活性劑的添加比例分別為0．03%、0．1%。

1．7 數據處理

霧滴的覆蓋面積值通過I mage－pr o Pl us6．0圖像處理軟件測定而得。本項目選擇霧滴蒸發過程中最大面積值作為霧滴覆蓋面積數據。每個試驗重復3次。取平均值并計算標準偏差。分析和研究霧滴覆蓋面積數據，找到不同品種煙葉和農藥添加劑對霧滴覆蓋面積的影響規律。

2 結果與分析

2．1 霧滴蒸發時間與覆蓋面積的關系

表1顯示了霧滴蒸發時間與霧滴覆蓋面積的關系試驗的結果。試驗表明，10%吡蟲磷乳油3 000倍液霧滴在 ‘NC471’煙葉上的覆蓋面積隨著霧滴的蒸發時間延續，從小變到大，達到最大值后，又逐漸縮小，一直到蒸發結束，覆蓋面積縮小到零為止。

表1 10%吡蟲啉乳油3 000倍液霧滴在‘NC471’煙葉上蒸發時間與霧滴覆蓋面積的關系1）

在農藥中是否添加表面活性劑，霧滴在煙葉表面的覆蓋面積變化幅度完全不同。不添加表面活性劑時，10%吡蟲啉乳油3 000倍液霧滴蒸發全過程為101 s。蒸發時間t＝9 s時，霧滴覆蓋面積達到最大值A9＝Amax＝0．222 mm2。霧滴的覆蓋面積從0．199 mm2（t＝1 s）擴展到0．222 mm2（t＝9 s），其差異只有0．023 mm2。

在10%吡蟲啉乳油3 000倍液中添加0．1%的表面活性劑Fairland2408后，霧滴蒸發全過程僅為37 s。蒸發時間t＝18 s時，霧滴覆蓋面積達到最大值A18＝Amax＝1．544 mm2。霧滴的覆蓋面積從0．259 mm2（t＝1 s）擴展到1．544 mm2（t＝18 s），后者為前者的5．96倍。

2．2 不同表面活性劑對10%吡蟲磷乳油3 000倍液霧滴在煙葉上覆蓋面積的影響

2．2．1 不同表面活性劑對藥液霧滴在100 d煙草葉片上覆蓋面積的影響

表2顯示了添加3種不同類型的表面活性劑后，農藥霧滴在煙葉表面覆蓋面積的變化情況。結果表明，未添加表面活性劑時，霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉表面的覆蓋面積分別為0．268、0．261 mm2和0．241 mm2；添加0．03%表面活性劑Tech－408使農藥霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉表面的覆蓋面積分別擴展了8．3、10．6倍和10．5倍，平均9．8倍；添加0．03%Fairland2408使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了5．1、7．2倍和6．6倍，平均6．3倍；添加0．03%農乳500＃使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了1．1、1．1倍和1．1倍，平均1．1倍。

表面活性劑添加比例為0．1%時，與未添加表面活性劑相比，Tech－408使10%吡蟲磷乳油3 000倍液霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉表面的覆蓋面積分別擴展了8．3、13．5倍和14．3倍，平均12．0倍；Fairland2408使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了8．5、6．6倍和16．8倍，平均10．6倍；農乳500＃使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了1．2、1．5倍和1．2倍，平均1．3倍。

上述結果表明，表面活性劑Tech－408使農藥霧滴覆蓋面積的平均擴展程度最大，Fairland2408次之，農乳500＃最小。

表2 不同表面活性劑對10%吡蟲磷乳油3 000倍液霧滴在100 d煙草葉片上覆蓋面積的影響

2．2．2 不同表面活性劑對藥液霧滴在103 d煙草葉片上覆蓋面積的影響

表3結果表明，未添加表面活性劑時，霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉表面的覆蓋面積分別為0．213、0．230 mm2和0．151 mm2；當表面活性劑添加比例為0．03%時，Tech－408使農藥霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉表面的覆蓋面積分別擴展了5．3、5．9倍和8．9倍，平均6．7倍；Fairland2408使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了5．4、7．4倍和6．8倍，平均6．5倍；農乳500＃使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了1．7、1．5倍和2．1倍，平均1．8倍。

表3 不同表面活性劑對10%吡蟲磷乳油3 000倍液霧滴在103 d煙草葉片上覆蓋面積的影響

當表面活性劑添加比例為0．1%時，Tech－408使農藥霧滴在‘NC471’、‘云110’和 ‘T66’3種煙葉葉片上的覆蓋面積分別擴展了12．0、7．6倍和14．3倍，平均11．3倍；Fairland2408使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了8．4、8．3倍和12．7倍，平均9．8倍；農乳500＃使農藥霧滴在這3種煙葉上的覆蓋面積分別擴展了1．5、1．5倍和2．1倍，平均1．7倍。因此，與對100 d煙葉的測試結果相同，表面活性劑Tech－408使農藥霧滴覆蓋面積的平均擴展程度最大，Fairland2408次之，農乳500＃最小。

2．3 表面活性劑添加比例對農藥霧滴覆蓋面積的影響

圖2為表面活性劑添加比例不同時（0．03%和0．1%），10%吡蟲啉乳油3 000倍液霧滴在100 d‘T66’煙葉葉面上覆蓋面積的試驗結果。霧滴覆蓋面積增加百分比的計算方法為：霧滴覆蓋面積增加的百分比＝100×（A0．03－ A0）／A0或＝100×（A0．1－A0）／A0，其中，A0為添加比例為0時的霧滴覆蓋面積；A0．03為添加比例為0．03%時的霧滴覆蓋面積；A0．1為添加比例為0．1%時的霧滴覆蓋面積。

不添加表面活性劑時，農藥霧滴覆蓋面積為0．241 mm2。當Tech－408在農藥中的添加比例分別為0．03%和0．1%時，霧滴在煙葉上的覆蓋面積分別增大953%和1332%，后者比前者增加39．8%；Fairland2408分別為561%和1577%，后者比前者增加156．1%；農乳500＃分別為15%和23%，后者比前者增加53．3%。試驗結果表明，當添加比例不同時，表面活性劑對農藥霧滴覆蓋面積的影響程度也不同。在本次試驗中，隨著添加比例的增大，霧滴覆蓋面積增大的百分比也隨之增大。

圖2 表面活性劑不同添加比例使農藥霧滴覆蓋面積增加的百分比

3 討論和結論

表面活性劑添加比例為0．03%時，Tech－408使10%吡蟲啉乳油3 000倍液的霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉上平均擴展8．1倍；Fairland2408使霧滴平均擴展6．4倍；而農乳500＃只能使霧滴平均擴展1．2倍。因此，表面活性劑Tech－408使農藥霧滴覆蓋面積的擴展程度最大，Fairland2408次之，農乳500＃最小。

表面活性劑添加比例為0．1%時，Tech－408使10%吡蟲啉乳油3 000倍液霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉上平均擴展11．7倍；Fairland2408使霧滴平均擴展10．2倍；而農乳500＃只能使霧滴平均擴展1．5倍。

隨著添加比例的增大，霧滴覆蓋面積增大的百分比也隨之增大。當表面活性劑在農藥中的添加比例從0．03%增加到0．1%時，Tech－408使霧滴在‘T66’煙葉片上的覆蓋面積增大的百分比為39．8%；Fairland2408為156．1%；農乳500＃為53．3%。

上述結果說明，10%吡蟲啉乳油3000倍液分別添加表面活性劑Tech－408、Fairland2408和農乳500＃后，其單個霧滴在‘NC471’、‘云110’和‘T66’3種煙葉上的覆蓋面積均得以擴大。表面活性劑及添加比例不同，霧滴覆蓋面積的擴展程度也不同。

國內外現有的表面活性劑種類繁多，對于特定的植保對象，究竟選擇哪種表面活性劑，采用什么添加比例，才能最大限度地減少農藥的使用量，目前還沒有現成的解決方案，還需要進一步開展試驗研究。

［1］ Zabkiewicz J A，Gaskin R E，Balneaves J M．Effectof additives on foliar wetting and uptake of glyphosate into gorse（Ulex europaeus）［C］∥1985 BCPC Monogra m No．28 Sy mposium on Application and Biology，1985．

［2］ Holloway P J，Silcox D．Behaviour of three nonionic surfactants following foliar application［C］∥1985 British Crop Pr otection Conference－Weeds．BCPC Publications，Croydon，UK，1985．

［3］ Holloway P J，Wong W C，Partridge H J．Effects of some nonionic polyoxyet hylene surfactants on uptake of ethiri mol and diclobutrazol fro m suspension for mulations applied to wheat leaves［J］．Pesticide Science，1992，34：109－118．

［4］ Nalewaja J D，Mat ysiak R．Spray deposits from nicosulf ur on with salts t hat affect efficacy［J］．Weed Technology，2000，14：740－749．

［5］ Uhlig B A，Wissemeier A H．Reduction of non－ionic surfactant phytotoxicity by divalent cations［J］．Cr op Protection，2000，19：13－19．

［6］ 張宇，張利萍，鄭成．農藥助劑用有機硅表面活性劑的特性及用途［J］．材料研究與應用，2008，2（4）：424－426．

［7］ 陳軼，呂勞富．有機硅表面活性劑在農藥噴霧中的減藥節水試驗初報［J］．植物保護，2008，34（3）：147－149．

［8］ 王儀，張立塔，鄭斐能，等．助劑對高效氯氰菊酯在甘藍葉片表皮滲透性的影響［J］．中國農業科學，2002，35（1）：33－37．

［9］ Yu Y，Zhu H，Ozkan H E．Evaporation of pesticide droplets under various relative hu midity conditions［C］．Presentation at 28t h Sy mposiu m on Pesticide For mulations and Deliver y Systems：Global Trends and Regulator y Drivers in the Cr op Protection Industry， Ta mpa，Florida， October 30－November 1，2007．

［10］Yu Y，Zhu H，Frantz J M，et al．Evaporation and coverage area of pesticide dr oplets on hair y and waxy leaves［J］．Biosystems Engineering，2009，104：324－334．

［11］Yu Y，Zhu H，Ozkan H E．Evaporation of pesticide droplets under various relative humidity conditions［J］．J of AST M Inter national，2009，6（1）：1－8．

［12］Yu Y，Zhu H，Ozkan H E，et al．Evaporation and deposition coverage area of droplets containing insecticides and spray additives on hydrophilic，hydrophobic，and crabapple leaf surfaces［J］．Transactions of the ASABE，2009，52（1）：39－49．

［13］Zhu H，Yu Y，Der ksen R C，et al．Wilde－swath spray application in ornamental nurseries with cannon air jet sprayer［C］∥ASABE Paper No．071069．（American Society Agricultural and Biological Engineers，St．Joseph，MI 49085）．

［14］Zhu H，Yu Y，Ozkan H E，et al．Evaporation and wetted area of single droplets on waxy and hairy leaf surfaces［C］∥Co mmunications in Agricultural and Applied Biological Sciences（Ghent University，Belgiu m），2008，73（4）：711－718．

［15］Zhu H，Yu Y，Ozkan E H，et al．Influence of spray additives on dr oplet evaporation and residual patter ns on wax and waxfree surfaces［C］∥ASABE Paper No．083752．（American Society Agricultural and Biological Engineers，St．Joseph，MI 49085），2008．