1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑特種藥肥對小麥蟲害防治及生長影響試驗

神興明,任士偉,王慶菊,王娜*,喻大昭,張強,3,陳宏坤

(1.金正大生態工程集團股份有限公司 農業農村部植物營養與新型肥料創制重點實驗室,山東 臨沭 276700;2.山東金秋園田生物科技有限公司,山東 臨沭 276700;3.廣東清遠金正大農業研究院有限公司,廣東 清遠 511500;4.菏澤金正大生態工程有限公司,山東 菏澤 274002)

自從“十三五”以來,國家推出農藥化肥雙減增效、農田環境保護政策,藥肥以省工省力省時、減少農藥和化肥的使用量、減少勞動力、降低勞動成本、有利于食品安全和提升作物品質等特點,受到種植戶的認可,被種植戶大量施用。傳統藥肥是將農藥與肥料通過物理和化學的方法,進行加工使二者融合在一起,制成既能防治作物病蟲草害,又能為作物生長提供必要大中微量元素的產品。種植戶施用藥肥,既能減少農藥和化肥施用量,提高藥效和肥效,又可以節省勞力,降低生產成本。同時,藥肥對有效利用資源、保護生態環境、發展可持續農業具有重要的現實意義[1]。特種藥肥是以特肥為載體,如有機質、氨基酸、海藻酸、腐植酸、γ-氨基丁酸、殼聚糖、半葉素、聚谷氨酸、中微量元素、氮、磷、鉀營養元素等,和農藥按一定比例,加入一定農藥助劑,三者復配有機融合而成。藥肥可以根據種植戶和作物的需求加工成顆粒劑、可溶粉劑和可溶液劑。經過5年的努力,我國不但實現了農藥、化肥施用量減少而且實現了農藥、化肥利用率提高,為我國實現綠色農業的順利實現打下堅定的基礎。

噻蟲胺是一類高效安全、高選擇性的新煙堿類新型殺蟲劑,是昆蟲乙酰膽堿受體抑制劑,主要作用于昆蟲神經系統突觸后膜,是一種低毒、高效和廣譜的殺蟲劑[2],對害蟲具有觸殺、胃毒之外,還具有內吸性,可以被根、莖、葉吸收并傳導。噻蟲胺主要用于水稻、蔬菜、果樹及其他作物上防治蚜蟲、葉蟬、薊馬、飛虱等半翅目、鞘翅目、雙翅目和某些鱗翅目類害蟲的殺蟲劑。噻蟲胺還具有持藥期長、殺蟲速度快、害蟲抗性差等特點。氟氯氰菊酯屬含氟擬除蟲菊酯類殺蟲劑,主要作用于昆蟲鈉離子通道,對害蟲具有很強的觸殺和胃毒作用[3],無內吸及熏蒸作用,具有殺蟲譜廣、擊倒迅速、持效期長等特點。氟氯氰菊酯適用于棉花、果樹、蔬菜、茶樹、煙草、大豆等植物的殺蟲, 能有效地防治鞘翅目、半翅目、同翅目和鱗翅目害蟲。這兩種化合物是不同類型的化合物,殺蟲機理不同,藥效速度不同,可以減少抗藥性的產生,兩種化合物組合后能防治蚜蟲、薊馬、飛虱、金針蟲、黑頭蛆、地老虎、蠐螬等,地上、地下、大小害蟲靶標害蟲能夠全方位通殺,其對于高效施肥殺蟲具有積極意義。

小麥是我國主要的糧食作物之一,確保小麥優質生產對滿足人民生活需求和保障糧食安全具有重要意義。小麥在種植過程中小麥地下害蟲、蚜蟲、吸漿蟲等是小麥的主要害蟲,其對小麥危害輕則減產重則絕收,對小麥的產量損失難以估量。許靜楊等研究表明, 0.1%噻蟲胺顆粒劑能有效防治小麥蚜蟲并對小麥產量有提升作用[4]。徐龍寶等研究發現,噻蟲胺種子處理噻蟲胺對小麥蚜蟲的防治效果及對麥地下害蟲和小麥蚜蟲的防治效果均較好[5]。馬聰娟也通過試驗證明,噻蟲胺對小麥蚜蟲的防治效果較好[6]。為方便防治小麥地上地下害蟲,簡化施藥工序,減少施藥用工,達到藥肥雙效、省工省力、殺蟲、供肥互相增效等效果,山東金秋園田生物技術有限公司幾十名專家經過6年的技術研發,推出1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑特種藥肥,其通過噻蟲胺和氟氯氰菊酯納米技術,將農藥經過納米處理與有機質、黃腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、鉀、60余種小分子活性物質組成的生物刺激素載體有機結合在一起制備的特種藥肥。

目前對于噻蟲胺藥肥的研究相對較少,噻蟲胺和氟氯氰菊酯藥肥施用后對小麥的影響更是鮮見報道。為了探索1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑對小麥害蟲及生長的影響,以1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑為材料進行小麥大田試驗,研究其對小麥地下害蟲、地上蚜蟲的防治效果,并觀察其對小麥生長的影響,探尋1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑在施用方式中最佳的使用量,為后期1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑使用及推廣提供數據依據。鑒于此,設計并實施本試驗,明確 1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑特種藥肥在山東臨沂地區小麥上的應用效果,以期為藥肥推廣應用提供科學理論依據。

1 試驗目的

以1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑拌種施用,研究其對小麥防治蟲害及生長的影響,為后續的特種藥肥研究及小麥施肥方案做基礎。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

試驗地點:山東省臨沂市平邑縣棗梨村;

試驗時間:2022-10-8—2023-5-17;

試驗肥料:1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑,山東金秋園田生物科技有限公司生產;2%吡蟲啉顆粒劑,山東濟寧通達化工廠;(15-15-15)硫基復合肥,金正大生態工程集團股份有限公司產品,氮、磷、鉀總含量≥45%;

試驗麥種:品種為臨麥2號,未拌種;

主要儀器:超高效液相色譜,型號1260,美國安捷倫公司;氣相色譜,型號PerkinElmer Clarus 580,美國珀金埃爾默公司;電子天平,型號XS105,梅特勒托利多。

2.2 試驗設計與方法

近年來,臨沂地區小麥種植過程中出現了嚴重蟲害,針對小麥蟲害問題,開展1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑應用在小麥上,驗證其防治蟲害及促生效果。本試驗于2022年10月8日山東省臨沂市平邑縣棗梨村進行,試驗土壤類型為砂漿黑土,質地為砂壤,土壤養分情況如表1。

表1 試驗地土壤分析結果

試驗設計:試驗以大田方式進行,1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑、2%吡蟲啉顆粒劑種肥同播施用,小麥種為臨麥2號,未拌種。試驗有3個處理如下:對照: (15-15-15)硫基復合肥,50 kg;T1:2%吡蟲啉顆粒劑1.5 kg,(15-15-15)硫基復合肥,50 kg;T2:1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑1 kg(山東金秋園田),(15-15-15)硫基復合肥,50 kg;T3:1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑2 kg(山東金秋園田),(15-15-15)硫基復合肥,50 kg。試驗每個處理667 m2,每個處理重復3次,試驗區域進行統一管理。

調查方法 :1)防治小麥地下害蟲效果。在2022年11月20日和2023年3月6日,每處理調查6行 ,每行10 m,每處理重復3次,調查內容:苗量、枯死苗數,計算出苗率、枯死苗率、 保苗效果。2)防治小麥蚜蟲效果。2023年4月29日,每處理對角線5點調查,每500株,每處理重復3次,調查小麥蚜蟲數量。

枯死苗率(%)=(枯死苗數/調查苗量)×100%。

保苗效果(%)=(空白對照區枯死苗率-處理區枯死苗率)/空白對照區枯死苗率×100%。

防治效果(%)=(空白對照區蟲數-處區蟲數)/空白對照區蟲數×100%[5]。

殘留分析:在小麥采收期各處理中隨機采集小麥、麥秸和土壤各500～1 000 g,用保鮮袋裝好后簽上標簽,放置于1～15 ℃冰箱中保存備用。參照國家標準GB/T 20770[7],使用液相色譜測定小麥、麥秸和土壤樣品中吡蟲啉含量;參照國家標準GB/T 23200.39—2016[8],使用液相色譜測定小麥、麥秸和土壤樣品中噻蟲胺含量;參照國家標準GB/T 23200.9—2016[9],使用氣相色譜儀測定小麥、麥秸和土壤樣品中氟氯氰菊酯含量。

2.3 數據處理

試驗采用Excel和SPSS20軟件進行數據分析 ,不同處理對害蟲的防治效果采用Duncan法進行多重比較(P<0.05)。

3 試驗結果與分析

3.1 不同處理對小麥地下害蟲的防治效果

小麥苗期地下害蟲主要有金針蟲、地老虎、螻蛄及蠐螬等。不同處理對冬小麥保苗效果存有差異,2022年11月20日調查結果如表2,試驗 T2、T3 對小麥的保苗效果分別為76.85%±1.34%,88.30%±0.98%,明顯高于試驗T1(47.37%±5.20%);2023年3月6日調查結果見表3,試驗 T2、T3 對小麥的保苗效果分別為67.15%±2.09%,82.13%±1.08%,明顯高于試驗T1(43.95%±4.80%),各處理比冬季小麥調查防治效果有一定下降。

表2 不同處理對小麥地下害蟲的秋季防治效果

表3 不同處理對小麥地下害蟲的春季防治效果

3.2 不同處理對小麥蚜蟲的防治效果

2023年4月29日不同處理對小麥蚜蟲的防治效果調查,各處理對小麥蚜蟲都有明顯效果(表4),T1、T2、T3對小麥蚜蟲的分別為67.52%,73.16%,80.51%。

表4 不同處理對小麥蚜蟲防治效果

3.3 不同處理對小麥產量的影響

由表5可知,處理 T1、T2、T3小麥在穗長、穗粒數和千粒重方面均有較好表現,明顯優于對照。 處理CK、T1、T2、T3折合產量分別為6 052,6 301,6 548,6 632 kg/hm2,其中:處理T2、T3產量極顯著優于處理T1和CK 。

表5 不同處理對小麥產量影響

3.4 殘留分析

采收前測定不同處理在小麥中的殘留量,表6顯示,吡蟲啉、噻蟲胺和氟氯氰菊酯的殘留分別為0.031,0.012～0.016和0.025～0.039 mg/kg。在《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)[10]中,吡蟲啉小麥中的MRL為0.05 mg/kg,噻蟲胺小麥中的MRL為0.02 mg/kg,氟氯氰菊酯(氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯之和)在小麥中的MRL為0.5 mg/kg,以此數據作為參考。本試驗中測定發現不同處理在小麥采收前的小麥樣品中吡蟲啉、噻蟲胺和氟氯氰菊酯的殘留限量均低于國標要求,滿足國家標準對其殘留量的要求,在農藥施用后不會對人群健康產生風險。

表6 不同處理農藥殘留量檢測數據

4 討論

山東金秋園田生產特種藥肥1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑特種藥肥是在特種肥料基礎上進行的跨界升級,將原藥噻蟲胺和氟氯氰菊酯經過納米技術處理后通過環保溶劑、助劑與有機質、黃腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、鉀、60余種小分子活性物質組成的生物刺激素載體有機結合在一起制備的特種藥肥。1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑不但運用納米技術將噻蟲胺和氟氯氰菊酯兩種不同類型的農藥進行納米包膜處理,緩控釋農藥的釋放,解決了原藥分解率問題,可增強農藥防治效果,減少農藥用量,延長持效期,最大限度地減少農藥對環境的危害;還運用不同類型的兩種農藥混合搭配,噻蟲胺是第三代煙堿類殺蟲劑,氟氯氰菊酯合成擬除蟲菊酯殺蟲劑,兩者殺蟲機理、持藥期及殺蟲范圍不同,兩者有機結合,可以減少抗藥性的產生,可以使抗藥性降低或者減緩,持效期更長,殺蟲速度更快,對靶標害蟲能夠全方位殺滅。而且添加有機質、黃腐酸、海藻酸、γ-氨基丁酸、微量元素、氮、磷、鉀、60余種小分子活性物質組成的生物刺激素載體,解決營養、逆境、生長、植保問題,并具備包括加強有益營養的吸收、營養功效、非生物脅迫抗力及作物品質提升等,在地上地下害蟲都能防治的同時,調理土壤、促進根系生長,促壯苗,促增產,有利于作物健康和對肥料養分的吸收,提高作物的抗蟲害能力和對內吸性農藥的吸收和傳導,助力高品質作物生產。此產品具有殺蟲迅速、無殘留、毒性低三特點。作物施用后無殘留,符合各種農產品出口檢測標準。此產品制備成顆粒劑使用靈活,可以種肥混播、拌肥、拌土、撒施、溝施等,達到省工省時免拌種。

許多研究表明,噻蟲胺對小麥蚜蟲的防治效果較好[11-14],徐龍寶等研究表明,3種新煙堿類殺蟲劑拌種均能較好防治小麥主要害蟲,研究結果也證明吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲胺對小麥地下害蟲有一定防治效果[5]。張夕林等研究表明,氟氯氰菊酯、抗蚜威防治麥蚜和粘蟲試驗表明氟氯氰菊酯對小麥蚜蟲和粘蟲有好的防治效果[15]。噻蟲胺和氟氯氰菊酯防治小麥蟲害方面有著良好的表現。

本研究結果表明,特種藥肥1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑不同處理對小麥進行拌種施用對地下害蟲、蚜蟲均具有一定的防治效果,其中以山東金秋園田生產的2 kg/667 m2的處理劑量防治效果最佳,對地下害蟲防治率88.30%±0.98%,經過冬季后,防治率有所下降防效率82.13%±1.08%,防治率仍可保持在80%以上;對蚜蟲防治率80.51%,而且對小麥具有明顯的增產作用,增產率9.59%;2%吡蟲啉顆粒劑對小麥進行拌種施用對地下害蟲、蚜蟲均具有一定的防治效果,但其對地上蚜蟲防治效果可以,對地下害蟲效果一般,對小麥產量有增產效果但不明顯。其中山東金秋園田生產的1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑的無論在防治地下害蟲、蚜蟲,還是對小麥增產效果上都優于對照試驗的藥肥。殘留分析結果發現,在小麥采收期,1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑不同處理在小麥和麥秸中的殘留量均小于0.02 mg/kg,2%吡蟲啉顆粒劑在小麥和麥秸中的殘留量均小于0.05 mg/kg,符合其殘留限量標準,說明采用拌種施法防治小麥的地下害蟲、蚜方法是有效且安全的。本研究表明,采用拌種施用不但可以有效控制其害蟲的危害,對小麥生長具有顯著的增產作用,藥劑的最終殘留量滿足質量安全要求,符合食品安全需求,說明采用1%噻蟲胺·氟氯氰菊酯顆粒劑拌種使用防治小麥害蟲的方法是有效且安全的,應得到大力推廣和使用。