朱震 高聰芬



摘要:通過溫室盆栽試驗和應用刺激性試驗對30%(5%+25%)快速釋放型高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑的藥效和刺激性進行研究。藥效結果表明,該藥劑對油菜蚜蟲和油菜菌核病的防效較好,對這2種油菜主要病蟲害能起到兼防的作用。首次報道通過兔子皮膚刺激性和大棚打藥刺激性試驗,綜合評估藥劑應用刺激性,結果表明,使用微囊包裹后可以明顯降低高效氯氟氰菊酯引起的刺激性,PDII從2.8降低至0.7,大棚打藥刺激性評分從3.2降低至0.9。
關鍵詞:油菜;蚜蟲;菌核病;微囊;刺激性
中圖分類號:S436.34 ? 文獻標志碼: A ?文章編號:1002-1302(2021)13-0104-04
油菜是我國種植面積最大,地區分布最廣的重要油料作物。蚜蟲是油菜的主要害蟲,防治不當一般可造成油菜產量損失10%~20%,嚴重的可達30%以上[1]。由核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的菌核病是油菜的主要病害之一,該病在我國油菜主產區均有發生,能夠導致10%~70%的產量損失[2]。菌核病和蚜蟲已經成為近幾年油菜生產威脅最大的病蟲害,嚴重影響了油菜產業的發展[3-4]。油菜種植過程中,蚜蟲和菌核病在整個生育期都可發生,它們主要通過侵染葉片對作物造成損傷。隨著用藥次數和用藥量的不斷增加,病蟲害的抗性也在不斷提高,因而使用具有緩釋性能的復配藥劑進行防治顯得十分必要[5]。
高效氯氟氰菊酯殺蟲譜廣,同時具有較強的觸殺和胃毒作用,是擬除蟲菊酯中毒力最高的品種之一,但存在持效期短和易引起打藥者皮膚瘙癢、紅腫等缺點[6]。戊唑醇是一種高效、廣譜、內吸性三唑類殺菌劑,具有保護、治療和鏟除作用,對油菜菌核病防效較好,還具有抗倒伏、增產等作用[7]。在田間作業過程中,勞動者通過農藥霧滴在皮膚上的沉積、滲透和吸收作用接觸農藥,由于部分農藥本身的特性,可引起刺激性或過敏性皮膚疾病,造成勞動者無法長時間打藥甚至能引起一定程度的皮膚損傷。將高效氯氟氰菊酯用具有快速釋放特性的微膠囊包裹,特殊的微囊形式賦予了高效氯氟氰菊酯良好的速效性和較低的皮膚刺激性,進一步提高施藥者的安全,再與戊唑醇一起加工制成微囊懸浮-懸浮劑,開發獲得的藥劑兼具殺蟲和殺菌功效,并且搭配緩釋劑型既提高了防治效果又有利于延緩靶標的抗性發展[8]。
本研究主要是在高效氯氟氰菊酯+戊唑醇復配組合的基礎上,結合快速釋放型微囊加工技術,制得30%(5%+25%)高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑產品,通過測試產品對油菜蚜蟲和油菜菌核病的防治效果,評估不同配方產品的藥效,探索最佳的使用方式;再通過測定產品對兔子皮膚的刺激性以及大棚打藥過程中對人體皮膚的刺激性,綜合評估產品刺激性的改善程度;進而篩選獲得藥效較高并且刺激性較低的理想產品,以期為后期的田間推廣應用提供技術支持和數據參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗中使用的30%(5%+25%)高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑為筆者所在實驗室制備,10%高效氯氟氰菊酯水乳劑,山東禾宜生物科技有限公司生產;10%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑快速釋放型,先正達作物保護有限公司生產,普通釋放型,南通聯農農藥制劑研究開發有限公司生產;43%戊唑醇水懸浮劑,江蘇劍牌農化股份有限公司生產。所有藥劑均來自市購。
1.2 主要測試方法
1.2.1 產品對病蟲害防治的盆栽試驗
1.2.1.1 對油菜蚜蟲防治效果的測定 試驗于2019年4—5月在江蘇省昆山市玉葉蔬食產業基地進行。將油菜蚜蟲接到油菜苗上,大約5~7 d,待油菜蚜蟲在油菜上種群穩定后(油菜蚜蟲有下代產生),調查種群基數。然后將不同處理的藥劑按推薦使用劑量進行稀釋,并噴灑葉面,同時以清水處理作為對照,每隔一定時間統計油菜蚜蟲種群數,計算防蟲效率。每個處理3次重復,每次重復2盆。
防蟲效率=(對照蚜蟲種群數-處理蚜蟲種群數)/對照蚜蟲種群數×100%。
1.2.1.2 對油菜菌核病防治效果的測定 試驗于2019年4—5月在江蘇省昆山市玉葉蔬食產業基地進行。將帶有菌核病的菌絲塊接種到油菜葉片上,然后保溫保濕,促使病原菌侵染和發病。接種24 h后,將不同處理的藥劑按推薦使用劑量進行稀釋,并噴灑葉面,同時以清水處理作為對照,每隔一定時間統計發病面積,計算防病效率。每個處理3次重復,每次重復10個接種點。
防病效率=(對照病斑面積-處理病斑面積)/對照病斑面積×100%。
1.2.2 產品應用的刺激性測試
1.2.2.1 兔子皮膚刺激性試驗 試驗委托蘇州合測生物技術有限公司進行。3只健康成年家兔經過檢疫期和適應期后單籠飼養用于皮膚刺激試驗。飼養動物房環境溫度維持穩定。由于預計供試品無腐蝕性僅可能有刺激性,先選擇1只動物準備去毛皮膚用于初始試驗(右側未處理皮膚為自身對照),染毒4 h,皮膚腐蝕性現象未發生。染毒皮膚于去除供試品后1、24、48、72 h,7、14 d等時間點繼續進行觀察和皮膚反應評分。初始試驗未見皮膚腐蝕性反應,另外準備 2 只動物用于確證試驗。動物左側去毛皮膚染毒4 h,右側皮膚為自身對照。于去除并清洗殘余供試品后1、24、48、72 h,7、14 d進行觀察和皮膚反應評分。染毒后每天上午、下午各觀察1次動物臨床癥狀,并詳細記錄皮膚反應恢復過程。根據皮膚反應評分和反應可逆性進行綜合評價。
1.2.2.2 大棚打藥的刺激性測試 試驗于2019年9月在江蘇省昆山市玉葉蔬菜基地大棚進行。將藥劑稀釋到使用濃度,分別在溫度、大小相同的大棚中進行打藥,根據打藥者對樣品的刺激性感覺進行評分,評估打藥過程中不同樣品產生的臉部刺激性和上身刺激性。
1.3 數據處理
對不同處理的防效調查數據,利用SPSS進行鄧肯氏新復極差法統計分析。
2 結果與分析
2.1 產品的藥效測試
試驗考察了具備快速釋放性能的30%高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑樣品(30%LAM+TEB ZC)對油菜主要病蟲害的防效,同時以10%高效氯氟氰菊酯水乳劑(10%LAM EW),10%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑快速釋放型(10%LAM CS1)和普通釋放型(10%LAM CS2),43%戊唑醇水懸浮劑(43%TEB SC)作為比較,研究不同性能樣品的藥效差異。
2.1.1 不同處理對油菜蚜蟲的防效 從表1可以看出,2種快速釋放型的微囊產品處理對油菜蚜蟲的速效性和持效性相當,整體防效略低于高效氯氟氰菊酯水乳劑處理,統計學上差異不顯著;微囊包裹后影響了高效氯氟氰菊酯藥效的發揮,因而普通釋放型高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑(10%LAM CS2)處理的藥效要明顯低于其他處理。試驗中施藥后7 d蚜蟲數回升,因此在正常季節防治蚜蟲時可考慮藥后7 d進行2次噴藥。考慮到高效氯氟氰菊酯以觸殺性作用為主,施藥時要注意正反面均勻施藥。
2.1.2 不同處理對油菜菌核病的防效 不同處理對油菜菌核病的防治效果見表2。試驗中不同劑量的藥劑對油菜菌核病的防治效果相當,其中高劑量的藥劑防治效果略優于低劑量處理,處理間差異不顯著。高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑對油菜菌核病的防治效果較好,具有與戊唑醇水懸浮劑同等的藥效。
2.2 產品的刺激性測試
分別通過兔子皮膚刺激性和大棚打藥刺激性試驗考察了30%高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑樣品(30%LAM+TEB ZC)以及不同釋放性能的高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑樣品[快速釋放型(10%LAM CS1)和普通釋放型(10%LAM CS2)]的刺激性,同時以未使用微囊技術的高效氯氟氰菊酯水乳劑樣品(10%LAM EW)作為參照,研究微囊包裹后對高效氯氟氰菊酯刺激性的改善程度。
2.2.1 兔子皮膚刺激性的測試結果 原發性皮膚刺激性指數(PDII)是一種根據在皮膚上單次使用制劑時觀察到的急性毒性反應將局部制劑分為不同類別的方法[9]。根據PDII評分,該制劑可分為嚴重刺激性、中等刺激性、輕度刺激性、輕微可忽略的刺激性和無刺激性(表3)。本試驗使用兔子皮膚進行測試,不同處理的兔子皮膚反應照片見圖1。綜合評價觀察到的反應的性質和可逆性,加權計算得到各處理的PDII評分,結果見表4,試驗中10% LAM CS2和30% LAM+TEB ZC的PDII評分分別為0.3、0.7,為輕微可忽略的刺激性,明顯低于其他處理;10% LAM EW的PDII評分最高,其次為10% LAM CS1。綜合來看,使用微膠囊技術包裹高效氯氟氰菊酯原藥,可以降低其對皮膚的刺激性;同時,高效氯氟氰菊酯釋放速率越快,皮膚刺激性也越高。
2.2.2 大棚打藥刺激性的測試結果 結合兔子皮膚刺激性試驗測試結果,選取具有快速釋放性能的微囊產品30% LAM+TEB ZC和10% LAM CS1以及水乳劑10% LAM EW作為研究對象,分別讓10名打藥者在(35±2) ℃溫室大棚內噴施1桶藥液,體驗不同藥劑的刺激性,并對樣品的刺激性情況進行打分(以臉部刺激性和上身刺激性評分的總和作為樣品刺激性的綜合評分),根據藥劑的綜合評分和單項評分確定刺激性分類(表5),結果見表6。
試驗中,使用30%LAM+TEB ZC(高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑)稀釋液進行打藥,1桶水施完,打藥者皮膚接觸刺激不明顯。同樣的情況,使用10%LAM CS1(高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑快速釋放型)稀釋液,在大棚里就感覺有較強的刺激性,特別是10%LAM EW(高效氯氟氰菊酯水乳劑)稀釋液,在連續噴施1桶水后,刺激性較明顯,打藥者上身感覺到明顯瘙癢,不愿意繼續使用該藥劑。
綜上所述,通過微囊化技術包裹后可以顯著降低樣品的打藥刺激性,打藥刺激性綜合評分從3.2降低到0.9,產品的刺激性有了很大的改善,施藥者的用戶體驗明顯變好。
3 討論與結論
本研究通過盆栽試驗測試了不同藥劑對2種油菜主要病蟲害(油菜蚜蟲和油菜菌核病)的防效,驗證了30%高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑的藥效,發現對高效氯氟氰菊酯原藥進行微膠囊包裹,會在一定程度上降低產品的藥效;高效氯氟氰菊酯的釋放速率越快,防效越好。30%高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑推薦應用于防治油菜蚜蟲,藥后7 d應進行2次噴藥,考慮到高效氯氟氰菊酯以觸殺性作用為主,施藥時要注意正反面均勻施藥;該藥劑對油菜菌核病同樣具有很好的防效,在田間應用時,可以在病蟲害多發期有效防治病害的同時降低蚜蟲對作物的侵害。
本研究設計了兔子皮膚刺激性和大棚打藥刺激性試驗,用來綜合評價藥劑的實際應用體驗。發現經過微囊包裹后,可以顯著降低由高效氯氟氰菊酯原藥引起的刺激性(PDII從2.8降低至0.7,大棚打藥刺激性評分從3.2降低至0.9,刺激性分類從中度刺激性降低至輕微可忽略刺激性),使用微囊化技術來改善部分原藥的刺激性是可行的。結合防效試驗結果,微囊化的藥劑防效越高,刺激性也越高;反之,刺激性低的藥劑,防效會變差,需要根據藥效和刺激性合理設計產品配方。30%LAM+TEB ZC被證明是優選的目標產品,它藥效較好并且在實際打藥過程中,施藥者對該藥劑的刺激性感覺不明顯,可以連續施藥,用戶體驗良好。
高效氯氟氰菊酯和戊唑醇的復配組合兼具殺蟲和殺菌功效,二者混配可以提高藥劑對靶標害蟲的防效,具有明顯的協同增效作用。并且微囊懸浮-懸浮劑這一劑型制備過程污染較少,屬于緩釋性能的水基化、環境友好型產品[10-11]。因此30%(5%+25%)高效氯氟氰菊酯+戊唑醇微囊懸浮-懸浮劑是一款兼具良好藥效和較低皮膚刺激性的優良產品,特別適合于農業現代化的應用要求,具有廣闊的應用前景和較高的市場價值。
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