成惠珍 黃和玲
摘? ? 要:無機銅制劑具有高效長效廣譜、低毒低殘留、低成本、低抗性的特點,在當前農藥“減量增效”的國內大背景下,有助于無公害及綠色農產品生產。本文從作用機理、產品優勢及應用技術等方面對無機銅制劑的相關研究進行歸納總結,同時根據課題組多年的研究和推廣經驗,對鄒平市無機銅制劑的應用現狀和存在問題進行了分析,并提出了相應的應用對策及無機銅制劑使用過程中的注意事項,有助于引導種植戶科學合理使用無機銅制劑,發揮其作為多位點保護性殺菌劑的作用。
關鍵詞:無機銅制劑;應用;現狀;問題;對策
中圖分類號:S482.2? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.014
The Present Situation, Existing Problems and Countermeasures on the Application of Inorganic Copper Preparation in Zouping City
CHENG Huizhen1, HUANG Heling2
(1. Shandong Zouping Bureau of Agricultural and Rural, Zouping, Shandong 256200, China; 2. The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
Abstract: The inorganic copper preparation has the characteristics of high efficiency, long-acting, broad-spectrum, low toxicity, low residue, low cost and low resistance. In this paper, the related research of inorganic copper preparations was summarized from the aspects of action mechanism, product advantage and application technology, etc.. The present situation and existing problems of the application of inorganic copper preparation in Zouping City were analyzed, and meanwhile the corresponding application countermeasures and the matters needing attention were put forward, which is helpful to guide the farmers to use inorganic copper preparation scientifically and rationally, and play its role as a multi-site protective fungicide.
Key words: inorganic copper preparation; application; present situation; existing problems; countermeasures
近年來,隨著氣候、種植結構的變化,農作物細菌性病害的發生和造成的損失逐年加重[1]。目前,國內防治細菌性病害主要以內吸性殺菌劑為主,內吸性殺菌劑具有殺菌專性強,治療效果好的優點,且省工省時、混配性好,尤其在如今大量農村勞動力進城務工的情況下備受青睞。但內吸性殺菌劑因作用點單一容易產生抗性[2],需要不斷更換新藥,導致用藥量、用藥成本逐年攀升。2015年農業部出臺了《到2020年農藥使用量零增長行動方案》,實施“控、替、精、統” 病蟲害防控方案,即防控、替代高毒高殘留農藥、精準用藥、統防統治。無機銅制劑是結構上不含碳元素的一類殺菌劑,作為多作用位點保護性殺菌劑的一種,自1885年上市以來已有百年以上的歷史[3],存在形式主要包括氫氧化銅、氧氯化銅、氧化亞銅等,因其具有高效長效廣譜、低毒低殘留、低成本、低抗性等特性,可實現農作物的無公害栽培[4],是當前農藥“減量增效”形勢下的最佳選擇。
本文從無機銅制劑作用機理、產品優勢及應用技術等方面對無機銅制劑的相關研究進行歸納總結,并對其在山東省鄒平市的應用現狀及存在問題進行了分析,提出了相應的應用對策及無機銅制劑使用過程中的注意事項,有助于引導種植戶科學合理使用無機銅制劑,發揮其作為多位點保護性殺菌劑的作用。
1 無機銅制劑作用機理、產品優勢及應用技術研究
1.1 作用機理
無機銅制劑噴灑在植物體表后,以粒子的形式粘附在作物表面,形成一層保護藥膜[5],在空氣(或雨水)中,通過CO2和NH3的作用與銅制劑發生反應,同時呈弱酸性的植物組織以及病原菌代謝產物也與銅制劑發生反應而逐步釋放出銅離子[6],銅離子與病原菌膜表面的鉀、鈉、氫等陽離子置換,使病原菌細胞膜上蛋白質凝固[7],同時部分銅離子進入到病原菌細胞內與帶-SH、-NH3、-COOH以及-OH等基團結合,導致蛋白質的錯誤折疊,改變病菌細胞內的氧化還原狀態從而干擾酶的正常功能,損傷蛋白和核酸導致病菌死亡[8],從而抑制病菌萌發和菌絲發育。銅離子不是進入到作物體內殺死病原菌,而是在作物體表阻斷病原微生物入侵或殺死剛萌發的病原孢子,所以它是保護性殺菌劑,不具備內吸性。
1.2 優 勢
1.2.1 廣譜 無機銅制劑是細菌性和真菌性都能預防的保護性殺菌劑[9],而且是防治細菌性病害的首選藥劑[10],對多數細菌性病害均有突出防效,如高溫多雨易發的潰瘍病、軟腐病等,同時對部分真菌性病害如霜霉病、葉斑病、炭疽病等[11]都有很好的防效。
1.2.2 長效 施藥后釋放出的帶正電荷的銅離子粘著性強,能在作物表面形成致密的藥膜,從而耐雨水沖刷,持效期長,可在較長時間內阻止病菌侵入[12]。
1.2.3 高效 農藥藥效與粒徑大小密切相關[13]。微粒越小,同份量的農藥便可覆蓋越大的植株表面積,更容易吸附在植物表面,所以粒徑越小,分散性、展延性、粘著性、耐雨水沖刷性就越好,形成的保護膜越嚴密,作用于細菌的離子就越多,因而防效就越好。銅制劑殺菌劑顆粒細微,每千克粉劑的粒子量為一般殺菌劑的4倍[14],與病菌的接觸面更大,故殺菌作用更強。
1.2.4 多作用位點 無機銅殺菌劑為礦物源多位點的作用機制[15],一個銅離子作用于多個位點,使用后能夠形成多作用位點的保護膜,因而防效好。
1.2.5 低毒低殘留 2002年7月1日,農業部全國農技推廣中心在示范、應用的基礎上,經專家評審,向全國農業植保部門和農業生產者推薦了一批高效低毒低殘留農藥品種《無公害農產品生產推薦農藥品種和植保機械名單》[16],在所推薦的5種無機殺菌劑種有4種是無機銅制劑[17]。
1.2.6 性價比高 無機銅制劑主要由天然礦物質原料加工、配制而成[18],來源方便,價格低廉,使用成本低,且化學性質穩定,不易分解失效,故藥效穩定,性價比高。
1.3 應用技術研究
銅制劑是依靠釋放出的銅離子與細菌、真菌體內的陽離子置換導致蛋白酶變性而殺死病原菌,因此單位時間內銅離子釋放量和釋放能力決定銅制劑的殺菌效果及持效期[19]。作物自身特征和外界環境因素均影響銅制劑的應用效果。
1.3.1 作物自身特征 據農業農村部“中國農藥信息網”統計,截至2019年10月底,我國批準登記使用的銅制劑應用作物包括小麥、水稻、棉花、黃瓜、番茄、辣椒、蘋果、葡萄等17種。但作物種類不同甚至同一作物的不同品種、不同生育時期,應用效果均不同[20]。此外,作物品種的抗病性亦影響無機銅制劑的應用效果,一般而言,在高、中抗病性作物品種上使用效果明顯優于感病或高感病品種[21]。
1.3.2 外界環境因素 高溫高濕條件下,銅制劑的溶解度高[22]。作物在高溫下蒸騰作用加快,體表水分散失快,因而加大銅離子保護膜濃度[23],相反,溫度越降低,會減小銅離子保護膜濃度;濕度大時,植物體表水分多,會溶解更多的二氧化碳,促進藥劑中銅離子釋放[24],相反濕度小時會減少藥劑中銅離子釋放。除溫濕度外,姚廷山等[25]報道臺風多發地區銅制劑防效較差。
2 無機銅制劑在鄒平市的應用現狀、問題及對策
鄒平市農業生產的主力軍仍是廣大種植散戶,據統計,常年糧食種植面積約100 000 hm2,蔬菜約6 000 hm2,果樹約3 000 hm2,年農藥使用量100 t 左右。根據近年來課題組在無機銅制劑生產應用方面開展的工作及跟蹤調研,發現種植戶對病蟲害重治輕防是根深蒂固的管理理念,導致以保護為主的無機銅制劑使用量較少,而且即使選擇了無機銅制劑的種植戶也因使用方法等不合理導致銅制劑并沒有發揮出應有的作用。
2.1 應用現狀及存在問題
根據多年研究和推廣經驗歸納,鄒平市實際生產中無機銅制劑應用過程中存在的問題,主要包括以下幾方面:①不按說明要求,隨意增加濃度、混配農藥,導致產生藥害;②無機銅制劑是依靠噴灑在作物體表的銅離子形成一層透氣、透水、透光致密性保護藥膜,不具備內吸、治療性能,只能用于防病或病害初發期使用[26],但種植戶用其治病,故導致植物病害未治反而出現藥害;③稀釋方法(一次稀釋法)不合理、攪拌不均勻,導致可濕性粉劑未完全溶解產生藥害;④噴霧器選擇盲目影響藥效,一般而言,扁口狀噴片噴出的藥液是圓面,噴灑到作物上的藥液能夠形成更細密的藥膜,效果優于圓口狀噴片。
2.2 應用對策及注意事項
課題組根據多年的推廣經驗,總結出無機銅制劑在防控細菌性病害時為取得最佳防效,宜采取“適物、適法、適量、適期“四適”[27]用藥技術,即在適應的作物上,采用適宜的方式在適合的溫濕度和適宜的時期,用適當的濃度于發病前、病害初發期或雨前雨后用藥就能取得防治病害的最佳效果。
生產中無機銅制劑容易產生藥害,究其原因是局部銅離子濃度過大,超過了植物細胞耐受閾值而造成褐斑、黑銹、畸形等,為降低或避免無機銅制劑產生藥害,可采取如下措施:①晴天早上露水干后,10∶00前或16∶00后用藥;②嚴格按照說明劑量、適應作物、適合混用藥劑用藥;③采取二次稀釋法,稀釋均勻后用藥;④混用其它農藥時,銅制劑與其它農藥分別二次稀釋,即用即配,配好后立即用藥;⑤噴霧要噴勻噴透。
同時在無機銅制劑施用過程中還應注意以下幾點:①無機銅制劑藥效會隨著作物生長而降低;②無機銅制劑品牌間差異較大;③無機銅制劑劑型不同防效不同[28];④高溫高濕下加大稀釋倍數;⑤有些作物如白菜、芹菜、茼蒿等蔬菜[29]及杏樹、李、桃、柿等果樹對銅制劑敏感[30],只能用于早春果樹萌芽前或冬季,進入萌芽期不能用,核果類果樹如蘋果樹等花期、幼果期對銅制劑敏感,此期使用容易形成果銹、落花、落果等,因此也要慎用。
3 無機銅制劑的應用前景與展望
無機銅制劑作為最早誕生一直沿用至今仍無明顯抗性的殺菌劑,對大多數細菌、真菌性病害都有較好的防效,多年來之所以在國內沒有普及根本原因在于自身的安全性及使用技術的掌控。近年來,隨著生產工藝的改進升級,可溶性銅離子在酸性環境下釋放過多,堿性、混配性差等問題正逐步得以解決。納米級氫氧化銅和堿式硫酸銅[31]已經上市,許多銅制劑產品已呈中性[32]。據了解,防效達一個月的“多寧”(硫酸銅鈣)在全國年銷量超過1 000 t,“銅高尚”(堿式硫酸銅)超過300 t,且每年以10%以上的幅度穩步增長[33]。農用鏈霉素類產品停用后,作為細菌性病害特效藥劑的無機銅制劑更會受市場歡迎。隨著土地流轉面積的逐年擴大,新型職業農民在未來逐步成為農業生產的主力軍,“預防為主,科學防治”的種植技術將得到全面普及,在建設健康中國的進程中,廣譜高效長效低毒低殘留的無機銅制劑必將發揮出應有的作用。
參考文獻:
[1]陳亮,劉君麗.農作物細菌性病害發生的新趨勢[J].農藥市場信息,2010(20):50.
[2]李寶篤,沈崇堯.植物病原真菌對殺菌劑的抗性及對策[J].植物病理學報,1994(3):193-196.
[3]華乃震. 保護性殺菌劑中的四個杰出楷模述評[J].農藥市場信息,2019(3):6-10,29.
[4]卓根.銅制劑在蔬菜無公害栽培上的應用[J].北京農業,2007(1):16-17.
[5]惠祥海,王廣富,孫明海.常用含銅制劑及其防治對象[J].西北園藝:蔬菜專刊,2008(1):41-42.
[6]楊廣軍. 連續噴施銅制劑殺菌劑可引起螨類害蟲發生[J].科技致富向導,2012(19):30.
[7]隆旺夫.銅制劑在果樹上的使用[J].柑桔與亞熱帶果樹信息,2004(4):41.
[8]姚廷山,周彥,周常勇.應用銅制劑防治柑橘潰瘍病的研究進展[J].園藝學報,2016,43(9):1711-1718.
[9]左經龍,姜桂霞.細菌性病害主要化學防治藥劑[J].吉林蔬菜,2016(3):21-22.
[10]吳扣蘭,劉裕嶺.蔬菜細菌性病害發病特點及防治對策[J].上海蔬菜,2009(5):68.
[11]趙建戟,李會婭.幾種銅制劑在蘋果園的應用[J].西北園藝:果樹,2012(3):39-40.
[12]史有艷.銅素殺菌劑及其合理應用[J].農村科技開發,2004(2):28.
[13]施昌亞.固體農藥的粒徑和藥效[J].浙江化工,1989(03):7-9.
[14]楊廣軍.連續噴施銅制劑殺菌劑可引起螨類害蟲發生[J].科技致富向導,2012(19):30.
[15]沈亮,張一賓.全球銅制劑的市場及其發展趨向[J].世界農藥,2016,38(2):10-11.
[16]作者不詳.再述殺菌劑的“老字號”銅制劑[J].農藥市場信息,2002(24):20-21.
[17]潘國才,吳會昌.無機銅制劑在蔬菜生產上的應用[J].農業科技通訊,2009(4):186-187.
[18]史雙院,黃曉,來寬忍,等.果園銅制劑農藥的使用方法與注意事項[J].西北園藝:果樹,2011(1):43-44.
[19]史學功,張建梅,張祥申.談談銅制劑的藥害及其預防[J].煙臺果樹,2005(3):48.
[20]任建國,黃思良,岑貞陸,等.21種藥劑對柑桔潰瘍病的防治試驗[J].中國南方果樹,2005(3):13-15.
[21]王果,SIOBHAN S.有機物和水份條件對土壤銅溶解度的影響(摘要)[A].中國土壤學會. 中國地壤學會第十次全國會員代表大會暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學術交流研討會文集(面向農業與環境的土壤科學專題篇)[C].中國土壤學會,2004:97.
[22]馮大軍.銅制劑在蔬菜上的正確安全應用[J].福建農業,2011(8):23.
[23]周明國.中國植物病害化學防治研究(第五卷)[M].北京:中國農業科學技術出版社,2006.
[24]李金堂,默書霞,王秋生,等.蔬菜銅制劑藥害的發生及防治[J].長江蔬菜,2012(7):45,65.
[25]姚廷山,周彥,周常勇.應用銅制劑防治柑橘潰瘍病的研究進展[J]. 園藝學報,2016,43(9):1711-1718.
[26]華乃震. 百年殺菌劑銅制劑的綜述[J].中國農藥,2019(4):12-21.
[27]成惠珍,郭玉榮,宋立美,等.應用“四適”技術 防除農田雜草[J].河北農業科技,2002(10):19-19.
[28]朱正昌,王習保,唐進根,等.農藥劑型與藥效,毒性關系的研究[J].林業科學,1995(4):330-337.
[29]馬紹英.棚室蔬菜銅制劑藥害的發生原因及建議[J].現代農業科技,2018(11):139,141.
[30]謝發鎖.常用銅制劑農藥與應用注意事項[J].農業知識,2010(31):37-38.
[31]于海博.瓜類細菌性果斑病的病原鑒定,快速檢測及防控技術研究[D].沈陽:沈陽農業大學,2019.
[32]韓云,黃麗豪.銅制劑重回主流殺菌劑陣營[J].農藥市場信息,2014(1):32-32.
[33]余露. 全球銷量第6大的殺菌劑為什么在中國推廣遭誤解[J].農藥市場信息,2017(1):41,58.