按播種時間分,山東植棉區棉花栽培模式主要為春播棉和夏播棉。春播棉包括單作春播棉、蒜套棉、花生-棉花間作等,棉花播種期為4月中旬至5月初,品種類型為春播棉,苗期主要害蟲為蚜蟲;夏播棉包括蒜后棉、飼后棉和麥后直播棉,棉花播種期為5月下旬至6月上旬,品種類型為短季棉[1-2],夏播棉苗期主要害蟲為蚜蟲和薊馬,其防治施藥次數多、成本高。針對這一難題,2020一2024年,研發了一套藥種同播防治棉花苗期主要害蟲的技術[34],使用 2% (質量分數,下同)吡蟲啉顆粒劑藥種同播技術可控制夏播棉苗期蚜蟲 20d 以上。該技術利用防治棉花苗期害蟲的高效低毒顆粒劑和棉花藥種同播機,是棉花苗期害蟲經濟、高效的防治技術,是農機農藝融合的顆粒劑精準施藥技術。為了明確吡蟲啉顆粒劑藥種同播對夏播棉苗期蚜蟲和薊馬的防治機理,本項目組從吡蟲啉在棉株中殘留量與其對蚜蟲、薊馬防治效果(防效)動態變化及兩者相關性進行分析[5-9]。
1材料與方法
1.1試驗材料
農藥: 2% 吡蟲啉顆粒劑(農藥登記證號:PD20151640,河南波爾森農業科技有限公司);夏播棉品種:魯棉551[1(山東省農業科學院經濟作物研究所提供)。
1.2 試驗方法
1.2.1試驗地基本情況與種植管理。試驗在淄博國家高新技術產業開發區閆高村試驗基地進行,土壤有機質含量 1.28% (質量分數), pH7.1 ,排澇和灌溉條件良好。所有試驗小區的栽培條件(土壤類型、施肥、澆水等)均勻一致,并符合當地種植實際情況。前茬作物為小麥,試驗田經秸稈還田、深翻、旋耕整平后播種。
棉花于2024年6月8日播種,種植密度為每666.7m24500 株(行距:大行 110.00cm ,小行40.00cm ;株距 19.76cm ;并鋪設滴灌設施,6月9日、6月11日、6月14日各滴灌澆水1次,6月12日開始出苗,出苗后人工間苗,每穴保留1株健康夏播棉,并進行人工除草。
1.2.2吡蟲啉顆粒劑在夏播棉株中的殘留量及其對苗期害蟲防效試驗。試驗設藥種同播、空白對照2個處理,藥種同播處理:每 666.7m2 用 2% 吡蟲啉顆粒劑 4kg ,具體做法是每穴將2粒棉種 +2% 吡蟲啉顆粒劑 0.88g 混合播種;空白對照不使用吡蟲啉顆粒劑,每穴僅播種2粒棉種。重復4次,每個小區100m2 。
防效調查方法:按對角線五點取樣法,每點連續取10株,藥后 14d,21d,28d,35d 1蚜蟲、薊馬全株活蟲數,計算防效。農藥殘留分析方法參見1.2.4。1.2.3不同施藥量下夏播棉株中殘留量動態及其對夏播棉苗期蚜蟲和薊馬防效試驗。試驗設每666.7m2 用 2% 吡蟲啉顆粒劑 1kg.2% 吡蟲啉顆粒劑 2kg?2% 吡蟲啉顆粒劑 4kg?2% 吡蟲啉顆粒劑6kg.2% 吡蟲啉顆粒劑 8kg 及空白對照6個處理。各藥種同播處理每穴將2粒棉種 +2% 吡蟲啉顆粒劑(每穴用量分別為 0.22g,0.44g,0.88g,1.32g 和1.76g 混合播種;空白對照不使用吡蟲啉顆粒劑,每穴僅播種2粒棉種。重復4次,每個小區 20m2 防效調查方法:按對角線五點取樣法,每點取10株,調查藥后28d蚜蟲、薊馬全株活蟲數,計算防效。農藥殘留分析方法參見1.2.4。
1.2.4農藥殘留分析。(1)田間樣品采集。每次進行防效調查時,采用隨機多點的方法在每個試驗小區內采集2個樣品,每份從不少于12個點上采集不少于 500g 植株(地上部分)樣品,裝入樣品容器中包扎妥當,粘好標簽,帶回室內剪成1cm左右小段混勻后于 -20°C 冷凍保存。(2)樣品檢測。將冷凍樣品及時送交山東省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所進行吡蟲啉殘留量檢測。以上取樣及檢測方法均按照《食品安全國家標準植物源性食品中331種農藥及其代謝物殘留量的測定液相色譜-質譜聯用法》(標準號:GB23200.121一2021)[1]。
1.2.5數據處理方法。日降殘留量 (檢測日殘留量一下一個檢測日殘留量)/2個檢測日間隔時間。防效 (%)= (對照區害蟲活蟲數一處理區活蟲數)/對照區活蟲數 ×100 。采用MicrosoftExcel軟件進行回歸分析。
2 結果與分析
2.1藥種同播吡蟲啉顆粒劑在苗期夏播棉中的殘留動態及其與蚜蟲和薊馬防效的相關性
2.1.1對夏播棉苗期蚜蟲和薊馬防效動態變化。從防效(圖1)來看,藥后 14d,21d,28d,35d ,每666.7m2 用 2% 吡蟲啉顆粒劑 4kg 藥種同播對夏播棉苗期蚜蟲的防效分別為 98.19%.97.64% 190.94%.88.28% ,對夏播棉苗期薊馬的防效分別為80.22%.77.18%.67.27%.62.92% 0
由圖1可知,每 666.7m2 用 2% 吡蟲啉 4kg 藥種同播對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬防效隨時間的動態變化最優回歸方程分別為 y=-3.643x+102.87 R2=0.9132 ) ,y=-6.181x+87.35 ( R2=0.9591 )°這說明該處理對夏播棉苗期蚜蟲的防效與藥后時間線性相關顯著( R2gt;0.90AA ,對夏播棉苗期薊馬的防效與藥后時間線性相關極顯著( R2gt;0.95 )。
圖1吡蟲啉對棉花苗期蚜蟲(A)、薊馬(B)的防效動態變化
2.1.2吡蟲啉在夏播棉中殘留量動態。如圖2所示,藥后 14d.21d.28d,35d ,夏播棉植株吡蟲啉殘留量分別為 2.690mg?kg-1.0.460mg?kg-1?0.120mg kg-1,0.069mg?kg-1 ,動態變化最優回歸冪函數方程為 y=2.732 4x-2.707(R2=0.995 3) ;藥后 14~ 21d,21~28d,28~35d 日降殘留量分別為 0.320mg 動態變化最優回歸多項式函數方程為 y=0.1475x2- 0.7135x+0.886(R2=1) 。
2.1.3 吡蟲啉在夏播棉中殘留量與其對棉花苗期蚜蟲、薊馬防效的相關性。藥種同播條件下,夏播棉植株吡蟲啉殘留量與其對夏播棉苗期蚜蟲防效的最優多項式函數方程為 y=-8.556x2+27.148x+ 87.072,R2=0.987 1 ;夏播棉植株吡蟲啉殘留量與其對夏播棉苗期薊馬防效的最優回歸多項式函數方程為 y=-12.544x2+40.789x+61.266,R2= 0.9854(圖3)。這說明夏播棉植株吡蟲啉殘留量與其對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬的防效非線性關系極顯著 °
圖2夏播棉植株吡蟲啉殘留量(A)、日降殘留量(B)動態變化
圖3夏播棉植株吡蟲啉含量與其對夏播棉苗期蚜蟲(A)、薊馬(B)防效的回歸分析結果
圖4顯示,藥后 14~28d 夏播棉吡蟲啉殘留量與藥后 21~35d 吡蟲啉對夏播棉苗期蚜蟲防效的最優線性回歸方程為 y=3.4122x+88.567(R2= 0.9755);藥后 14~28d 夏播棉吡蟲啉殘留量與藥后 21~35d 吡蟲啉對夏播棉苗期薊馬防效的最優線性回歸方程為 y=5.1505x+63.509(R2=0.9679) 。這說明,藥后 14~28d 夏播棉株吡蟲啉殘留量與藥后 21~35d 吡蟲啉對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬防效的線性關系均極顯著 (R2gt;0.95 )。
2.2吡蟲啉顆粒劑不同施藥量與夏播棉植株吡蟲啉殘留量的關系
在藥種同播條件下,在藥后28d夏播棉植株中,每 666.7m22% 吡蟲啉顆粒劑施藥量 1kg.2kg 4kg,6kg,8kg 處理的吡蟲啉殘留量分別為 0.033mg kg-1?0.045mg?kg-1?0.11mg?kg-1?0.19mg?kg-1 0.22mg?kg-1 ,兩者的線性回歸方程為 y=0.029x-0.0022( R2=0.9788 (圖5)。這說明,吡蟲啉顆粒劑不同施藥量與藥后28d夏播棉植株中吡蟲啉殘留量的線性關系極顯著( R2gt;0.95 )。
圖4夏播棉吡蟲啉(藥后 14~28d 殘留量與其對夏播棉苗期害蟲(藥后 21~35d 防效的回歸分析
圖5 2% 吡蟲啉顆粒劑不同施藥量在藥后28d棉花植株內殘留量分析結果
3結論
本研究通過回歸分析發現:(1)每 666.7m2 用2% 吡蟲啉 4kg 藥種同播對夏播棉苗期蚜蟲防效與藥后時間的線性相關顯著,對夏播棉苗期薊馬防效與藥后時間線性相關極顯著;吡蟲啉在夏播棉中殘留量與藥后時間非線性相關(冪函數方程)極顯著,吡蟲啉在夏播棉中日降殘留量與藥后時間非線性相關(多項式函數方程)極顯著。(2)夏播棉植株吡蟲啉殘留量與其對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬防效非線性相關(多項式函數方程)極顯著;藥后 14~28 d夏播棉株吡蟲啉殘留量與藥后 21~35 d吡蟲啉對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬防效的線性相關極顯著,說明夏播棉棉株(地上部分)吡蟲啉殘留量動態變化在吡蟲啉顆粒劑對夏播棉苗期蚜蟲、薊馬防效上的體現延遲7d,具體機理有待進一步研究。(3)吡蟲啉顆粒劑不同施藥量與夏播棉植株吡蟲啉含量的線性相關極顯著。
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(責任編輯:楊子山" 責任校對:秦凡)