新型控緩釋藥肥對甘蔗害蟲防治及生長效果的研究

趙歡歡，孫東磊，盧穎林，陳立君，戴思行，安玉興*

(1廣東省科學院南繁種業研究所，廣東廣州 510316；2廣東省藥肥工程技術研究中心，廣東廣州 510316)

0 引言

蔗糖是食品加工行業中不可替代的重要原料，也是對外依存度較高的重要農產品[1]。甘蔗是世界上主要的制糖原料，以甘蔗為原料生產的食糖占全球食糖產量的 80%以上[2]。目前，我國甘蔗生產仍然面臨單產不高、出糖率低、生產成本高以及蟲害頻發等問題。蟲害的發生不僅影響甘蔗產量、降低質量，而且會造成種植地區經濟效益受損。對甘蔗蟲害的防治，種植戶普遍長期使用單一品種農藥，導致部分地區甘蔗害蟲對常用藥劑產生了抗藥性。另外，由于大量化學肥料、農藥等農用化學品的投入，及其較低的利用率，使生態環境受到了不同程度的污染。為了保障甘蔗產量和生態環境安全，亟需研發新型藥劑，實現農用化學品的減量增效，有效防治害蟲、促進甘蔗生長，保護生態環境。

噻蟲胺是具有噻唑環的第三代新煙堿類殺蟲劑，具有殺蟲譜廣、內吸性好和滲透性強等特點，性能比第一、第二代新煙堿類殺蟲劑優異。管歡等人采用高效液相色譜測定噻蟲胺在甘蔗莖稈及土壤中的消解動態和殘留，結果表明噻蟲胺在甘蔗上的有效成分用量不超過472.5 g/hm2時，在甘蔗莖稈和植株中均未檢測到噻蟲胺，屬于易降解農藥[3]。前期本研究團隊以高效、低毒、環境友好的新煙堿類殺蟲劑噻蟲胺作為農藥有效成分，以小分子肽(OCO)、生根素(ABT)和殼寡糖(COS)等作為植物營養素，通過農藥與營養素的科學配伍，經室內試驗篩選出 3種配方，并通過包膜造粒工藝技術，加工成控緩釋顆粒(BRG)，以期通過調控藥肥有效成分的釋放速度，達到養分與農藥有效成分的釋放與作物營養需求、蟲害發生期相吻合。OCO是一種高效的植物營養成分，具有原料廣泛、成本低、用量少，易被植物吸收利用，優化土壤環境，提高作物對病蟲害的免疫拮抗能力和對肥料的利用率等特點。ABT屬于植物生長調節類物質，對于促進根系生長，提高種子發芽率和植株生長具有良好的作用。COS本身兼有生物農藥和生物肥料的作用，具有調節植物生長、植物免疫和改善作物品質的功效。本研究將3種配方的新型控緩釋顆粒藥肥投入蔗田試驗，探討其對甘蔗生長的影響和對甘蔗主要害蟲的防治效果，旨在為藥肥一體化產品研發提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 參試藥劑及生物素

噻蟲胺(Clothianidin)，95%原藥，河北威遠生物化工有限公司；呋喃丹(Carbofuran)，3%顆粒劑，美國 FMC產品；復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15，下同)、尿素，挪威進口；1%噻蟲胺G：廣東省科學院南繁種業研究所試制品。小分子肽(OCO)、生根素(ABT)和殼寡糖(COS)。

1.1.2 試驗作物

作物及品種：甘蔗，粵糖55號；植期：新植。

1.1.3 防治對象

螟蟲：條螟Chio SacchariphagusBojer、二點螟Chio infuscatellusSnellen和黃螟Tetramoera schistaceanaSnellen等，優勢種群為條螟和二點螟。薊馬Fulmekiola serratusKobus，綿蚜Ceratovacuna lanigeraZehntner。

1.2 試驗方法

1.2.1 配方篩選試驗

試驗采用隨機區級排列法，設 9個處理：YF-1501、YF-1502和YF-1503用量均為60 kg/hm2，OCO 37.5 g/hm2、ABT 50.1 g/hm2和COS 7.5 g/hm2，1%噻蟲胺G 60 kg/hm2，呋喃丹75 kg/hm2，以及對照。每個處理重復4次，小區面積67 m2。各處理施肥情況：除對照施復合肥 1050 kg/hm2+尿素 150 kg/hm2外，其余處理施肥量均按減30%計算，即復合肥735 kg/hm2+尿素105 kg/hm2。

1.2.2 YF-1501 BRG大區示范試驗

對甘蔗主要害蟲的防治試驗分別在廣東湛江和廣西扶綏進行。試驗設5個處理：YF-1501 BRG分別為300、600和900 g ai/hm2，呋喃丹2250 g ai/hm2以及對照。每處理重復4次，小區面積67 m2。

YF-1501 BRG對甘蔗生長影響的試驗在廣東湛江進行。設4個處理，每個處理重復4次，小區面積67 m2。4個處理如下：

A：下種期溝施1% YF-1501 BRG 4 kg，復合肥49 kg+尿素7 kg，大培土期施復合肥35 kg+尿素7 kg；

B：下種期溝施1%噻蟲胺顆粒劑，復合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施復合肥50 kg+尿素10 kg；

C：下種期溝施3%呋喃丹顆粒劑5 kg，復合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施復合肥50 kg+尿素10 kg；

D：下種期溝施復合肥70 kg+尿素10 kg，大培土期施復合肥50 kg+尿素10 kg。

1.3 結果調查與計算

調查新型控緩釋藥肥對甘蔗農藝性狀的影響，分別于藥后60、90天調查各處理組甘蔗的出苗率、分蘗率，計算公式如下：

出苗率=出苗株數/調查區種植株數×100%

分蘗率=分蘗數/調查株數×100%

調查新型控緩釋藥肥對甘蔗螟蟲的防治效果：分別于藥后50、65、80、95天調查各處理組甘蔗的枯心率，評估各處理對甘蔗螟蟲的田間防治效果，防效計算公式如下：

枯心率=枯心株數/調查株數×100%

螟蟲防效=(對照組枯心率-處理組枯心率)/對照組枯心率×100%

YF-1501 BRG大區示范試驗調查：對甘蔗螟蟲的防效計算公式同上，對甘蔗薊馬、綿蚜的防治效果計算公式如下：

卷葉率=卷葉株數/調查株數×100%

薊馬防效=(對照組卷葉率-處理組卷葉率)/對照組卷葉率×100%

蟲株率=蟲株數/調查株數×100%

綿蚜防效=(對照組蟲株率-處理組蟲株率)/對照組蟲株率×100%

1.4 統計分析

采用Excel和DPS統計軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 新型控緩釋藥肥配方篩選

在廣東湛江蔗區進行新型控緩釋藥肥配方篩選試驗。本研究在新型高效養分肥料及高效、低毒、環境友好型農藥產品及配方篩選的基礎上，以噻蟲胺與OCO、ABT、COS等為主要原料，配制出3種藥肥配方，并對3種新型藥肥產品配方開展了篩選試驗。藥肥配方見表1。

表1 新型藥肥產品配方

2.1.1 各處理對甘蔗螟蟲的防治效果

YF-1501 BRG對甘蔗螟蟲的防效為 87.11%～99.31%，在藥后 80天防效最高，95天防效仍達到95.72%；YF-1502 BRG對甘蔗螟蟲防效為79.27%～98.78%，在藥后80天防效最高；YF-1503 BRG對甘蔗螟蟲防效為86.85%～100%，在藥后50天防效最高，隨著時間的延長效果降低；1%噻蟲胺G對甘蔗螟蟲的防效為79.8%～93.93%，藥后95天防效為79.8%；呋喃丹對甘蔗螟蟲的防效為 25.37%～50.65%，藥后95天防效僅為25.37%。從圖1可以看出，3種新型藥肥對甘蔗螟蟲的防治效果均優于呋喃丹和1%噻蟲胺G，其中：YF-1501 BRG對甘蔗螟蟲的效果最好，持效期最長，其次是 YF-1503 BRG。

圖1 各處理對甘蔗螟蟲的防治效果

2.1.2 各處理對甘蔗農藝性狀的影響

從表2結果顯示，藥后60天，施用YF-1501、YF-1502、YF-1503的處理區甘蔗出苗率分別為78.68%、68.6%、75.23%，顯著高于其他處理組，其中，YF-1501的效果最好。藥后 120天，施用 3種藥肥的甘蔗株高分別為149.02、146.39、145.42 cm，和1%噻蟲胺 G處理組效果差異不明顯，明顯優于其他處理組，其中YF-1501效果最佳。藥后90天，3種藥肥處理區甘蔗分蘗率分別為 160.12%、175.54%、166.68%，低于其他處理區。

表2 各處理對甘蔗農藝性狀的影響

2.2 YF-1501 BRG大區示范試驗

由于 YF-1501 BRG在篩選試驗中對害蟲的防治以及對甘蔗前期生長性狀均表現最佳，本研究進一步在田間對YF-1501 BRG的防蟲效果和對甘蔗生長的影響進行了大區示范試驗，以觀察該產品增效減肥減藥效果。

2.2.1 對甘蔗主要害蟲的防治效果

2.2.1.1 防治甘蔗螟蟲效果

在廣東湛江開展甘蔗螟蟲防治試驗，結果顯示：藥后60天，不同劑量YF-1501 BRG(300、600、900 g ai/hm2)對螟蟲的防效均明顯優于呋喃丹，其中，劑量為600 g ai/hm2時枯心率最低1.4%，防效最好，達82.14%；藥后80天，YF-1501 BRG 3組處理對螟蟲的防效均明顯優于呋喃丹，其中，劑量為900 g ai/hm2時枯心率最低0.5%，防效最好，達 88.63%。YF-1501 BRG藥后80天效果仍達81.84%～88.63%，而 YF-1501 BRG有效成分用量僅為呋喃丹的13.3%～40.0%，見表3。

表3 YF-1501 BRG防治甘蔗螟蟲試驗結果

2.2.1.2 防治甘蔗薊馬效果

對甘蔗薊馬的防治試驗在廣東湛江進行，結果顯示：藥后80天，不同劑量YF-1501 BRG(300、600、900 g ai/hm2)對甘蔗薊馬的防治效果分別為81.13%、95.55%、95.65%，防治效果隨著處理劑量的增加而增大。呋喃丹對甘蔗薊馬的防效為25.54%，YF-1501 BRG 3組處理對甘蔗薊馬的防治效果明顯高于呋喃丹，是呋喃丹防效的3倍以上，見表4。

表4 YF-1501 BRG防治甘蔗薊馬的試驗結果

2.2.1.3 防治甘蔗綿蚜效果

防治甘蔗綿蚜的試驗在廣西扶綏開展，結果表明：藥后75天，不同劑量YF-1501(300、600、900 g ai/hm2)對甘蔗綿蚜的防治效果為87.5%～96.75%，呋喃丹防效為 50%；藥后 180天，防治效果為86.38%～100.00%，呋喃丹防效為36.51%。

YF-1501 BRG對甘蔗綿蚜的防治效果隨著處理劑量的增加而增大，且2個調查時間3組處理的防效都高于呋喃丹處理組防效，見表5。

表5 YF-1501 BRG 防治綿蚜試驗結果

2.2.2 對甘蔗生長的影響

由表6可知，藥后90天，A～D處理甘蔗出苗率分別為64.05%、59.03%、62.48%、57.34%，A處理出苗率最高，但處理間差異不顯著。

表6 不同處理對苗期甘蔗出苗率、分蘗率及株高的影響

藥后 100天，A～D處理甘蔗分蘗率分別為164.25%、162.37%、157.46%、154.34%，A處理分蘗率最高，但各處理間無明顯差異。藥后100天，A處理甘蔗的株高為149.6 cm，明顯優于B、C、D處理。

從表 7可以看出，在甘蔗收獲期，A～D處理的甘蔗平均有效莖數分別為405、404.35、373.1、325.3株，A處理平均有效莖數最多，高于B處理，顯著高于C和D處理；A～D處理的甘蔗產量分別為115.41、109.01、98.76、76.46 t/hm2，A 處理產量最高，高于B處理，顯著高于C和D處理。A處理甘蔗株高(321.73 cm)、莖徑(2.88 cm)和錘度(21.91%)均略高于其他3個處理，但處理間差異不明顯

表7 不同處理對甘蔗產量的影響

3 討論與結論

甘蔗蟲害是影響甘蔗產量和質量的重要因素之一。藥肥是把農藥與肥料通過物理和化學的方法加工融合在一起，形成既能防治作物病蟲草害等有害生物，又能促進作物生長的混合制劑[4]。因此，藥肥兼具肥料和農藥的雙重特性，能夠有效控制農作物病蟲害，調節作物生長，提高肥料及農藥利用率。當前，農藥和肥料產品同質化嚴重、勞動力成本增加、病蟲草害抗性增強、設施作物連作障礙等問題越來越嚴重，藥肥發展優勢愈發明顯。目前，在水稻、棉花、甘蔗、花生等作物病蟲草害防治上已有多個藥肥品種得到廣泛推廣應用，如馬鈴薯、玉米、甘蔗專用藥肥等。相對于農藥和肥料分別施用，在糖料蔗上施用藥肥一體化制劑效果更佳，甘蔗薊馬為害率降低15%，甘蔗萌芽率提高15.38%，理論產量提高17.7 t/hm2[5]。甘蔗溝施30%甜歌多功能藥肥，能夠有效抑制甘蔗苗期螟蟲為害，藥效持效期長達3個月以上，對甘蔗薊馬、綿蚜、金龜子也有一定的防治效果，并能夠有效提高甘蔗產量[6]。在甘蔗大培土時施用“滇衛士”復混肥(藥肥)可以有效控制甘蔗蟲害的侵害，提高甘蔗產量[7]。甘蔗中耕施用藥肥可有效防控蔗苗螟害，間接降低黑穗病發病條件，促進甘蔗分蘗，提早甘蔗拔節并加快其生長成為有效莖，進而提高甘蔗產量[8]。

噻蟲胺對作物蟲害有較好的防治作用，在花生田施用 0.1%噻蟲胺藥肥，對蠐螬的防治效果達80.95%，并能夠有效提高花生產量[9]。0.1%噻蟲胺·氯蟲藥肥對甘蔗螟蟲和薊馬有良好的防治效果，當使用劑量達到 450 g ai/hm2時對螟蟲防效達到90%以上，對薊馬防效達到 85%以上[10]。果蔗苗期施用2%噻蟲胺顆粒劑能夠有效防治條螟，廣州南沙2個試驗點藥劑處理后 30天對條螟的防效分別達90.6%和 86.88%[11]。

本研究利用OCO、ABT、COS與噻蟲胺研制的3種藥肥控緩釋顆粒劑對甘蔗主要害蟲有較好的防治效果，對甘蔗前期農藝性狀有一定的改善作用，對甘蔗產量有較好的促進作用。其中，由噻蟲胺與OCO制備的YF-1501控緩釋顆粒劑對甘蔗主要害蟲(螟蟲、薊馬、綿蚜)防治效果最佳，防效隨著施用劑量的增加而提高，劑量為900 g ai/hm2時效果最好。本研究說明：利用植物高效營養物質與農藥混配，即小藥劑、小肥料混配，在減施肥料30%的情況下，還能有效控制甘蔗病蟲害，改善甘蔗的農藝形狀，從而達到增產增收。在以低含量配比農藥，高比例肥料配方產品盛行的當下，本研究為未來藥肥一體化產品研發提供了一種新思路、新途徑。