用等效線評判稻田“桶混”農藥聯合作用方式的研究

顧中言， 許小龍， 徐德進， 徐廣春

(江蘇省農業科學院植物保護研究所，江蘇 南京 210014)

水稻是中國最重要的糧食作物，水稻一生要遭受多種病蟲害的為害，農藥是防治病蟲害最方便和最有效的措施而得到廣泛的應用，田間不同農藥的混合使用是中國農藥應用中非常普遍的現象。農藥混用有增效、相加和拮抗3種完全不同的作用方式，如圖1所示，只有增效作用的混用能夠減少農藥用量，而拮抗作用的農藥混用只會增加農藥用量。《農藥室內生物測定試驗準則》規定:用孫云沛法判斷殺蟲劑混用的聯合作用，用Wadley或孫云沛法判斷殺菌劑混用的聯合作用［1-2］，這在規范中國農藥混配制劑的生產和應用中起到了非常重要的作用。這些方法需要室內飼養或保存的、遺傳性狀一致的供試昆蟲或病原體以及嚴格控制的試驗條件，因此該方法只適合在實驗室進行測定。基層植保部門需要根據本地病蟲發生種類、抗藥性及農藥使用水平提出用于田間“桶混”的農藥配方，因缺乏田間條件下判斷農藥混用聯合作用的方法，這些配方基本是經驗配方，也有隨意混用、甚至亂配亂混的現象，并且絕大多數是根據農藥標簽上的藥量進行疊加式混用，農藥用量甚至超過了有拮抗作用的混用劑量(圖1)，造成農藥的超量使用。

千坂英雄［3］提出用等效線法判斷除草劑混用的聯合作用，利用除草劑不同劑量產生的生物效果作劑量反應曲線，求出單劑和混劑的等效劑量并作等效線，從而確定混劑的聯合作用方式。本文以此為基礎，尋求田間條件下稻田“桶混”農藥聯合作用方式的途徑。

圖1 混用農藥聯合作用效果示意圖Fig.1 Schematic diagram of binary mixture of pesticides

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試藥劑 92%阿維菌素、90%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)，河北威遠生物化工股份有限公司產品;97%毒死蜱、90%丙溴磷，江蘇寶靈化工股份有限公司產品;95%吡蟲啉、95%噻嗪酮、95%混滅威、90%混滅威，江蘇常隆化工有限公司產品。

1.1.2 分析純溶劑 甲苯、二甲苯，上海化學試劑有限公司產品;二甲基甲酰胺，江蘇華康科技公司化學試劑廠產品;甲醇，汕頭市西隴化工廠產品;95%乙醇，上海殷洋生物科技有限公司產品。

1.1.3 表面活性劑 TX-10、0203-B、0204-C、0201-B、0206-B、2201、0204、0240、0219，南京太化化工有限公司產品。吐溫60、吐溫80，北京益利精細化學品有限公司產品。

1.2 常規儀器

ED-H200電子天平(稱重范圍0.001 g～200.000 g)，容量瓶，三角瓶，毛筆，量筒，培養皿，移液管，3 cm×20 cm試管，浸蟲籠，鐘表，吸蟲器，鑷子，濾紙。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗藥劑配制 使用方法1.1.2和1.1.3中的溶劑和表面活性劑，按企業提供的配方或文獻［1-2］標準，將供試農藥原藥配制成乳油(其中噻嗪酮配制成可濕性粉劑)。試驗前，采用多步稀釋法將乳油或可濕性粉劑先配制單劑母液(單位為mg/L)，再由單劑母液按農藥有效成分質量比配制混劑母液。

1.3.2 室內測定 褐飛虱(Nilaparvata lugens St?l)采用稻莖浸漬法［4］進行試驗。從江蘇省農業科學院水稻試驗田內采集褐飛虱成、若蟲，室內用水稻苗飼養。飼養條件:溫度(28±2)℃，相對濕度70%以上，14 h光照。水稻種子催芽后播于20 cm×20 cm×30 cm的塑料箱內，待稻苗生長至10 cm以上時，飼養褐飛虱若蟲至成蟲。將盆栽、無稻飛虱蟲卵的水稻植株放入30 cm×30 cm×50 cm的養蟲網箱，接抱卵雌成蟲產卵2～3 d，取出稻苗，再換無蟲卵的水稻植株于養蟲箱內。待從養蟲箱內取出的稻株上的褐飛虱卵孵化后，每次取1日齡的褐飛虱若蟲進行室內試驗。

將30日左右秧齡無稻飛虱蟲卵的稻苗剪成18 cm左右的稻稈，根部留少許稻根，洗凈晾干，在藥液中浸漬30 s，取出，稍晾干后放入3 cm×20 cm的試管中，管底有少許水，然后接稻飛虱若蟲，黑布封口。試驗結束后轉移至養蟲室內飼養。設不含藥劑的相應有機溶劑和表面活性劑的處理作對照。按藥劑對供試害蟲的作用快慢確定藥劑處理后的檢查時間。

用Abbott公式校正各處理死亡率。用SAS統計分析系統求回歸方程，計算LC50和95%置信限。用Sun等方法計算共毒系數［5］。按比例分解混劑的LC50為單劑濃度，代入單劑的回歸方程，求出單劑濃度對應的死亡率，相加為混劑的期望死亡率，用Mansour等方法計算共毒因子［6］。共毒系數大于100，共毒因子大于20，該混配組合為增效作用;共毒系數大于100，同時共毒因子小于20為相加作用;共毒系數小于100，同時共毒因子小于20為拮抗作用［7］。

1.3.3 田間試驗

1.3.3.1 田間試驗方法 單劑和混劑均設3個濃度處理，設清水處理為對照，每處理4次重復。小區面積 33.3m2，隨機區組排列。使用 AGROLEX SPRAYER HD-400利農噴霧器進行噴藥，空心圓錐霧噴頭，工作壓力3～4 Pa，噴液量為750 kg/hm2。

水稻縱卷葉螟(Cnaphalocrocismedinalis Guenée)田間試驗參照《田間藥效試驗準則(一)殺蟲劑防治稻縱卷葉螟》的國家標準［8］進行。水稻品種為南粳44，試驗時水稻處于分蘗末期，長勢良好。試驗時正值2代縱卷葉螟的卵孵高峰期，田間蟲卵量為100穴500～700頭(粒)。藥后對照出現明顯為害狀時調查，調查采用平行跳躍法，每小區調查5點，每點調查5穴水稻的卷葉數和總葉數。

稻飛虱(Nilaparvata lugens St?l、Sogatella furcifera Horváth和 Laodelphax striatellus Fallen的混合種群)田間試驗參照《田間藥效試驗準則(一)殺蟲劑防治稻飛虱》的國家標準［9］進行。水稻品種為南粳44，試驗時水稻正處于孕穗期，長勢良好。試驗時田間稻飛虱為白背飛虱、灰飛虱和褐飛虱混合種群。施藥時田間保持3～5 cm水層5 d。采用平行跳躍法調查藥前基數(用藥前稻飛虱的蟲量)和藥后殘留蟲數，每小區調查20個點，每點2穴水稻，將白瓷盤緊靠水稻基部并拍打水稻植株，使稻飛虱落于盤內，統計稻飛虱的總量。

1.3.3.2 田間防效計算方法 稻飛虱蟲口減退率=(藥前基數-藥后活蟲數)/藥前基數×100%。(1)稻飛虱防治效果=(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)/(100-對照區蟲口減退率)×100%。 (2)縱卷葉螟卷葉率 =卷葉數/調查水稻總葉數 ×100%。 (3)縱卷葉螟保葉效果=(對照區卷葉率-處理區卷葉率)/對照區卷葉率×100%。 (4)

1.3.3.3 田間農藥桶混互作效應的評判方法 以防治效果作為計量農藥生物效果的反應類型，參照除草劑混配聯合作用測定中的等效線法［3，10］。根據田間調查結果，分別作單劑和混劑的劑量反應曲線，從反應曲線獲得具有相同防治效果的等效劑量，作等效線圖。以直角坐標的橫軸和縱軸代表2種農藥的有效劑量，在橫軸和縱軸上標出獲得相同防治效果的等效劑量位點，連接兩點間的直線即為2種農藥混用的等效線。在直角坐標中標出混劑獲得相同防治效果的等效劑量位點，該位點在等效線下方，則為增效作用，在等效線上方，為拮抗作用，接近于等效線，為相加作用。

2 結果

2.1 用等效線法判斷田間農藥混用的聯合作用效果

甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、毒死蜱和丙溴磷單劑及混劑對水稻縱卷葉螟的防治效果列于表1。根據表1的結果，作農藥單劑及混劑防治水稻縱卷葉螟的劑量反應曲線(圖2)。由圖2找出各藥劑獲得防治效果為85%的等效劑量列于表2，以直角坐標的縱軸代表甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的有效劑量，橫軸分別代表毒死蜱和丙溴磷有效劑量，作防治效果為85%的等效線于圖3，同時在圖3中標出混劑獲得85%防治效果時相應單劑的坐標點。圖3顯示，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽-毒死蜱組合獲得85%防治效果的等效劑量坐標點位于等效線的下方，但接近等效線;甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽-丙溴磷組合獲得85%防治效果的等效劑量坐標點位于等效線的上方，也接近等效線。因此這2個配方組合對水稻縱卷葉螟的聯合作用方式為相加作用。

表1 藥劑對水稻縱卷葉螟的防治效果Table 1 Efficacy of pesticides against Cnaphalocrocis medinalis Guenée

圖2 殺蟲劑單劑和混劑田間防治水稻縱卷葉螟的劑量反應曲線Fig.2 The dose-response curves of single pesticides and their mixture controlling Cnaphalocrocis medinalis Guenée in paddy field

表2 防治縱卷葉螟效果為85%的殺蟲劑有效劑量Table 2 Pesticides effective dose against Cnaphalocrocis medinalis Guenée at the control effect of 85%

圖3 防治縱卷葉螟效果為85%的等效線Fig.3 Isobole of pesticides on Cnaphalocrocis medinalis Guenée to yield 85%mortality

2.2 田間與室內農藥混用聯合作用方式的比較

幾種農藥混用對褐飛虱聯合作用的室內測定結果列于表3。從表3可以看到，吡蟲啉-毒死蜱、噻嗪酮-毒死蜱和噻蟲嗪-混滅威3個組合對褐飛虱的共毒系數大于200，共毒因子大于20，有顯著的增效作用，噻嗪酮-異丙威組合的共毒系數大于150，但共毒因子小于20，為相加作用。

表3 殺蟲劑混用對褐飛虱聯合作用的室內測定結果Table 3 Joint action of pesticide mixtures against Nilaparvata lugens St?l in laboratory

圖4是由吡蟲啉-毒死蜱、噻嗪酮-毒死蜱和噻蟲嗪-混滅威3個組合的單劑及混劑田間防治稻飛虱的劑量反應曲線，由圖4找出防治效果為80%時的藥劑有效量列于表4，由表4作圖5。圖5顯示，吡蟲啉-毒死蜱和噻嗪酮-毒死蜱2個組合混劑獲得80%防治效果的等效劑量位點明顯位于等效線的下方，為增效作用，與室內結果一致。噻蟲嗪-混滅威組合獲得80%防治效果的等效劑量位點位于等效線的下方，接近等效線，介于相加作用或略有增效作用之間。

圖4 殺蟲劑單劑和混劑田間防治稻飛虱的劑量反應曲線Fig.4 The dose-response curves of single pesticides and their mixtures controlling rice planthopper in paddy field

表4 防治稻飛虱效果為80%的殺蟲劑有效劑量Table 4 Pesticides effective dose against rice planthopper to yield 80%mortility

圖5 防治稻飛虱效果為80%的等效線Fig.5 Isobole of pesticides on rice planthopper to yield 80%mortality

圖6是噻嗪酮-異丙威組合的劑量反應曲線，由圖6找出防治效果為82%的藥劑有效量，作圖7。用藥后5 d噻嗪酮-異丙威組合，獲得82%防治效果的等效劑量位點明顯位于等效線的上方，表明該組合對稻飛虱為拮抗作用;用藥后10的結果同樣位于等效線的上方，表明該組合對稻飛虱為拮抗作用(圖7)。

圖6 噻嗪酮-異丙威(1∶4)田間防治稻飛虱的劑量反應曲線Fig.6 The dose-response curves of buprofezin，isoprocarb and their binary mixture(1∶4)controlling rice planthopper in paddy field

2.3 田間混用農藥聯合作用的連續判斷

圖8是吡蟲啉-噻嗪酮組合施藥后5 d、10 d和15 d防治稻飛虱的劑量反應曲線。由劑量反應曲線獲得的防治效果為80%的等效劑量作圖9。由圖9可以看到，吡蟲啉-噻嗪酮組合防治稻飛虱混合種群，在藥后5 d、10 d和15 d均有增效作用。

3 討論

不同農藥劑量控制有害生物的效果不同。在直角坐標內，農藥劑量與累積生物效果之間的關系為不對稱的S型曲線，而農藥劑量的對數與累積生物效果的對應關系為對稱的S型曲線，即劑量反應曲線。害蟲死亡率、病菌孢子萌發抑制率、病菌生長抑制率、雜草生長抑制率、防治效果等凡是能定量、計數或計量的反應都能作為累積生物效果的反應類型。

圖7 噻嗪酮-異丙威(1∶4)田間防治稻飛虱效果為82%的等效線Fig.7 Isobole for mixing values of buprofezin-isoprocarb(1∶4)on rice planthopper to yield 82%mortality

圖8 吡蟲啉-噻嗪酮混用對稻飛虱的劑量反應曲線Fig.8 The dose-response curve of imidacloprid-buprofezin controlling rice planthopper in paddy field

評價除草劑混劑聯合作用的等效線法，可用于確定不同配比混劑的增效與否以及最佳配比［3，10］。如千坂英雄混用除草 劑 A 和 B［3］，先設置單劑劑量梯度，混合后處理防治對象，在規定時間內調查生物效果，并制成反映劑量-生物效果的表(表5)與劑量反應曲線圖(圖10)。由劑量反應曲線推測出混用劑量的比例(表6)并作等效線(圖11)。由圖11可以明確藥劑A和B不同比例混用后是否增效并從中選出理想的配比。

這是在眾多配比中選擇最佳配比的方法，處理多，工作量大，不適合田間試驗。但如果有了目標配比，只證實田間使用時是否合理，則可簡化試驗處理。如A和B藥劑1∶10混用，那么只需1∶10混用時的劑量-生物效果的結果作圖即可，如圖12。推算生長抑制率為90%的等效劑量并標注在畫有等效線的坐標內，如圖12中的A點。簡化后的試驗方法能用于田間試驗。

圖9 吡蟲啉-噻嗪酮組合防治稻飛虱效果為80%的等效線Fig.9 Isobole of the mixture of buprofezin-isoprocarb on rice planthopper to yield 80%mortality

表5 藥劑對雜草的生長抑制率(%)Table 5 Growth reduction rate of weeds by herbicides(%)

至今為止，都是用室內試驗來測定農藥混用的聯合作用效果，嚴格控制的試驗條件，標準的試驗材料和試驗方法，試驗結果能正解反映混用農藥對特定生育階段的供試病蟲的聯合作用效果。然而不是所有的稻田害蟲都能在室內飼養，另外，田間多種病蟲同時發生，但室內對不同病蟲的測定方法不同，測定結果難以進行橫向比較;田間稻飛虱為混合種群且蟲齡差異大，而室內測定的是統一蟲齡的單一蟲種，徐德進等［11］試驗結果表明，對褐飛虱有增效作用的混用組合對灰飛虱甚至為拮抗作用，所以室內測定結果往往難以準確反映田間實際防治的需要。

圖10 藥劑混用對稻飛虱的劑量反應曲線Fig.10 The dose-response curves of herbicides mixture on rice planthopper in paddy field

表6 生長抑制率為90%的除草劑用量Table 6 Dosage of herbicides to yield 90%growth reduction

圖11 除草劑防治雜草的生長抑制率為90%的等效線Fig.11 Isobole of herbicides on weeds to yield 90%growth reduction

圖12 除草濟混劑防治雜草的劑量反應曲線Fig.12 The dose-response curves of herbicides mixture controlling weeds

田間試驗是用相同的施藥方式處理處于防治適期的有害生物，并且可以一次施藥兼治多種有害生物，統一用防治效果作為計量農藥生物效果的反應類型，從而可以一次施藥分別評估混用農藥對不同防治對象的聯合作用方式，或用顧中言等［12］方法，評估混用農藥對不同防治對象的綜合毒力和聯合作用效果。田間試驗適用于基層植保部門根據當時當地稻田發生的病蟲種類進行測定，有利于在田間防治時進行有的放矢的農藥混用，減少農藥超量使用的現象。

［1］NY/T 1154.7——2006 農藥室內生物測定試驗準則［S］.

［2］NY/T 1156.6——2006 農藥室內生物測定試驗準則［S］.

［3］千坂英雄.除草劑混合效果判別法［J］.雜草科學，1989(4):35-37.

［4］莊永林，沈晉良.稻褐飛虱對吡蟲啉抗性的檢測技術［J］.南京農業大學學報，2000，23(3):114-117.

［5］SUN Y P，JOHNSON E R.Analysis of joint action of insecticides against house flies［J］.J Econ Entomol，1960，53(5):887-892.

［6］MANSOUR N A，ELDEFRAWI M E，TOPPOZADA A，et al.Toxicological studies on the egyptian cotton leafworm Prodenia litura.VI.potentiation and antagonism of organophosphorus and carbamate insecticides［J］.J Econ Entomol，1960，59(2):307-311.

［7］顧中言，陳明亮，許小龍，等 共毒系數在殺蟲劑混用聯合作用評判中的偏差及校正［J］.江蘇農業學報，2010，26(6):1238-1240.

［8］GB/T 17980.2——2000 農藥田間藥效試驗準則［S］.

［9］GB/T 17980.4——2000 農藥田間藥效試驗準則［S］.

［10］NY/T 1155.7——2006 農藥室內生物測定試驗準則［S］.

［11］徐德進，顧中言，徐廣春，等.殺蟲劑18種單劑和10種復配劑對褐飛虱和灰飛虱的活性差異［J］.江蘇農業學報，2009，25(2):286-290.

［12］顧中言，徐德進，徐廣春，等.農藥二元混用對二化螟、褐飛虱和灰飛虱的綜合毒力與互作效應［J］.江蘇農業學報，2011，27(6):1227-1235.