齊麟　王昱翔　段一鳴

摘要：水稻病蟲害的發(fā)生給水稻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，在水稻種子時(shí)期給予有效保護(hù)，是減少水稻病蟲害的一種重要途徑。確定最佳種衣劑配方及其最佳制備工藝條件，用于防治水稻稻瘟??；并采用盆栽試驗(yàn)對種衣劑處理的水稻幼苗的生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，最佳制劑配方為150%吡唑醚菌酯、05%快T、80%FS3000、02%硅酸鎂鋁、01%黃原膠、50%成膜劑、05%皂土、50%乙二醇以及50%海舒液體紅2R，該種衣劑各項(xiàng)指標(biāo)均符合懸浮種衣劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。采用藥種質(zhì)量比1 ∶[KG-3]50處理水稻種子，其發(fā)芽率、株高、根系活力、葉綠素含量、游離脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性均顯著提高（P<005）。吡唑醚菌酯對水稻稻瘟病病菌的EC50為732 μg/L，當(dāng)吡唑醚菌酯的濃度為 200 mg/L 時(shí)，其對水稻稻瘟病病菌相對抑制率達(dá)到了974%。該種衣劑成膜性好、持效期長、發(fā)芽率高，對稻瘟病病菌的室內(nèi)生物活性良好，對水稻種子安全，無不良影響。

關(guān)鍵詞：水稻；稻瘟??；吡唑醚菌酯；懸浮種衣劑；配方；制備工藝；生物學(xué)性質(zhì)；毒力測定

中圖分類號： S511041文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

文章編號：1002-1302（2017）16-0082-04

收稿日期：2017-02-24

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號：2016YFD0201200）；湖南省平臺開放基金（編號：15K064）；湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（編號：CX2016B304）。

作者簡介：齊麟（1991—），女，吉林吉林人，碩士研究生，主要從事農(nóng)藥制劑與加工研究。E-mail：qlqlqlql7@163com。

通信作者：李曉剛，博士，教授，主要從事農(nóng)藥制劑與加工研究。E-mail：lxgang@aliyuncom。

可持續(xù)化的糧食生產(chǎn)系統(tǒng)是植物免受病蟲草害及拮抗植物危害的重要保證[1-3]。隨著社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，環(huán)境保護(hù)、食品安全越來越受到大家的關(guān)注，一種有效的種子包衣技術(shù)是提高食品質(zhì)量的關(guān)鍵。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，種子本身攜帶的病原菌或土壤中的病原菌以及地下害蟲等會嚴(yán)重影響種子的萌發(fā)，導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生，造成作物減產(chǎn)，給農(nóng)民帶來經(jīng)濟(jì)損失[4]。種衣劑技術(shù)的發(fā)展在節(jié)約農(nóng)藥使用、減少環(huán)境污染、提高種子成苗率、促進(jìn)幼苗生長等方面具有重要作用。

吡唑醚菌酯是巴斯夫公司1993年開發(fā)的一種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，是一種線粒體呼吸抑制劑，通過阻止細(xì)胞色素b和c1間電子傳遞而抑制線粒體的呼吸作用，使線粒體不能產(chǎn)生和提供細(xì)胞正常代謝所需要的能量（ATP），最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[5]。吡唑醚菌酯對作物及作物病害具有保護(hù)、治療作用，并具有內(nèi)吸傳導(dǎo)性、耐雨水沖刷、藥效持效期較長、應(yīng)用范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)；主要用于玉米、小麥等作物。同時(shí)，吡唑醚菌酯在防治青霉菌、鐮刀菌、曲霉菌等真菌引起的多種病害上具有顯著的效果，對穗頸病的防效高達(dá)907%，對紋枯病的防效高達(dá)894%。

包衣技術(shù)廣泛應(yīng)用于冬小麥[8]、玉米[9]、大豆[10]、甜菜[11]等旱地作物，但在水稻中應(yīng)用較少，尤其在南方雨水較多的地方；脫落率高、藥效發(fā)揮不穩(wěn)定等問題依然是現(xiàn)階段制作水稻種衣劑的難點(diǎn)。本研究研制獲得15%吡唑醚菌酯懸浮種衣劑，用于水稻種子包衣防治稻瘟病，該種衣劑具有良好的生物活性，且對水稻種子萌發(fā)和生長安全。

1材料與方法

11試驗(yàn)材料及儀器

水稻品種為湘早秈6號，購自湖南農(nóng)豐種業(yè)有限公司。97%吡唑醚菌酯原藥，購自貴州道元生物技術(shù)有限公司；咪鮮胺，購自山東高盛化工有限公司；丙烯酸丁酯，購自天津市永大化學(xué)試劑有限公司；雙丙酮丙烯酰胺，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；25%噻蟲·咯·霜靈（邁舒平），購自先正達(dá)（蘇州）作物保護(hù)有限公司。磷酸酯類（YUS-FS3000）、木質(zhì)素（YUS-WG4）、聚羧酸鹽（YUS-WG5）、YUS-A51G增效劑、YUS-D3020水乳劑、YUS-5050PB水乳劑，均購自日本竹本油脂株式會社；油酸山梨坦（司盤80），購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；十二烷基硫酸鈉，購自天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司；苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚（農(nóng)乳600#），購自南京太化化工有限公司；吐溫 80，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；SP -2850、SP -2845W（磺酸鹽類潤濕劑），均購自江蘇擎宇化工科技有限公司；黃原膠，購自淄博中軒生化有限公司；硅酸鎂鋁，購自湖南朋泰高新材料有限公司；磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽（快T），購自廣州市康源洗滌原料有限公司；海舒液體紅2R，購自海舒色彩。

DJ-1型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)NDJ-1，購自上海麥聚瑞電子儀器有限公司；IKA T18 ULTRA-TURRAX高速分散機(jī)，購自廣州儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司；Motic光學(xué)顯微鏡，購自麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，購自邦西儀器科技（上海）有限公司；ZNCL-S-5D磁力攪拌器，購自河南愛博特科技發(fā)展有限公司；Rise-2006激光粒度分析儀，購自濟(jì)南潤之科技有限公司；SPF400型試驗(yàn)多用分散機(jī)，購自萊州市騰源化工機(jī)械廠；Uvmini-1240紫外可見分光光度計(jì)，購自長沙市八方科學(xué)儀器有限公司；CP214電子天平，購自奧豪斯儀器（上海）有限公司。

12試驗(yàn)方法

12115%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑的制備

通過對助劑的篩選，采用濕法砂磨法，按照預(yù)先計(jì)算的物料質(zhì)量配比，將原藥、分散劑、增稠劑、水等稱量后混合均勻，經(jīng)高速剪切組織分散機(jī)剪切后將漿料移入砂磨機(jī)中進(jìn)行砂磨，加入成膜劑，攪拌均勻后制得15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑，篩選出最佳配方并確定其最佳制備工藝條件。

122盆栽試驗(yàn)

用15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑對水稻種子進(jìn)行包衣處理，按藥種比1 ∶50（本研究中藥種比均為質(zhì)量比）進(jìn)行包衣，以不包衣種子作為空白對照，以邁舒平處理為陽性對照，處理后晾干備用。

將試驗(yàn)種子播于花盆中，10粒/盆，每個(gè)處理5盆，在水稻種子播種后每天觀察種子的出芽情況，并在7 d后記錄每個(gè)處理的發(fā)芽率。待種子出苗后觀察其生長情況，在第25天測定并記錄每個(gè)處理幼苗的株高、根長、白根數(shù)、葉數(shù)。取3葉期水稻葉片，測定其根系活力、游離脯氨酸含量、葉綠素含量等常規(guī)生理指標(biāo)以及過氧化物酶（peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化氫酶（catalase，CAT）的活性[12-14]。

123室內(nèi)毒力測定試驗(yàn)

供試病原菌選用水稻苗期主要稻瘟病致病菌，菌種由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理研究室提供。用打孔器（內(nèi)徑055 cm）將正常生長的菌落打孔制成若干菌餅，分別接種到不同藥劑濃度的PDA平板上。75%吡唑醚菌酯原藥和咪鮮胺分別設(shè)置005、010、020、050、100、200、1000 mg/L等7個(gè)濃度梯度，每個(gè)濃度設(shè)4個(gè)重復(fù)，于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待對照組（不作任何處理）菌落長滿培養(yǎng)皿時(shí)，采用十字交叉法測量其直徑，并計(jì)算抑菌率。根據(jù)試劑濃度對數(shù)和抑菌率值計(jì)算試劑的毒力回歸方程y=ax+b、抑制中濃度（EC50）和相關(guān)系數(shù)（r）。

[JZ]抑菌率=[SX（]對照菌落直徑-處理菌落直徑對照菌落直徑-055[SX）]×100%。

124統(tǒng)計(jì)分析

采用IBM SPSS Statics 21軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示測定結(jié)果，并應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法對處理間的差異性進(jìn)行檢驗(yàn)，P<005被認(rèn)為具有顯著性差異。

2結(jié)果與分析

21種衣劑制備工藝

在200、400、600、800 r/min的轉(zhuǎn)速條件下，每05 h取樣1次，使用激光粒徑分析儀測定15%吡唑醚菌酯懸浮種衣劑的粒徑D90。由圖1可知，砂磨轉(zhuǎn)速為800 r/min、砂磨1 h時(shí)粒徑D90為086 μm；砂磨轉(zhuǎn)速為600 r/min、砂磨15 h時(shí)粒徑D90為077 μm；砂磨轉(zhuǎn)速為400 r/min、砂磨3 h時(shí)粒徑D90為 068 μm；砂磨轉(zhuǎn)速為200 r/min、砂磨3 h時(shí)粒徑D90為121 μm。綜上所述，當(dāng)砂磨轉(zhuǎn)速為400 r/min，砂磨3 h時(shí)，粒徑D90為068 μm，符合懸浮劑粒徑的要求。

通過激光粒度分析儀測得在砂磨轉(zhuǎn)速為400 r/min、砂磨時(shí)間為3 h時(shí)，15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑產(chǎn)品的粒徑分布情況如圖2所示，粒徑呈正態(tài)分布，粒徑D90為068 μm，跨距為135。粒徑小于300 μm達(dá)到100 %，符合懸浮劑的粒徑要求。

22潤濕分散劑的篩選

采用流點(diǎn)法對YUS-FS3000、YUS-WG4、YUS-WG5、司盤80、十二烷基硫酸鈉、農(nóng)乳600#、吐溫80、YUS-A51G、YUS-D3020、YUS-5050PB、SP-2850、SP -2845W等12種潤濕分散劑進(jìn)行初步篩選，然后選擇5種流點(diǎn)最低的潤濕分散劑并設(shè)置不同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，共配制10個(gè)配方進(jìn)行砂磨，根據(jù)其懸浮率、分散性、熱貯穩(wěn)定性等指標(biāo)篩選出最佳比例。由表1可知，分散劑YUS-FS3000為8 %時(shí)（2號配方），懸浮率為965 %，分散性、熱貯穩(wěn)定性良好，符合懸浮劑要求。

23增稠劑的篩選

增稠劑以其增稠、助懸浮性能廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥懸浮劑中。增稠劑可以通過增加懸浮液的黏度來減緩顆粒的沉降，但同時(shí)又要求不影響產(chǎn)品的傾倒性。另外，增稠劑還能調(diào)整液體的流動性，防止分散的粒子因受重力作用產(chǎn)生分離、沉淀或脫水收縮，同時(shí)保證產(chǎn)品在噴霧桶中容易稀釋和流動。根據(jù)分散劑的篩選結(jié)果，以2號配方為基礎(chǔ)，對增稠劑進(jìn)行篩選。由表2可知，當(dāng)黃原膠和硅酸鎂鋁的加入量比值為1 ∶[KG-3]2時(shí)，即5號配方，其懸浮率為9955%，黏度為050 Pa·s，熱貯穩(wěn)定性良好，達(dá)到了增稠劑的要求。

24成膜劑的篩選

成膜劑是種衣劑的關(guān)鍵助劑，1層成膜性良好的外衣既可以保證其透氣透水不影響種子呼吸和發(fā)芽率，又可以在種子表面形成毛細(xì)管薄膜，并能將殺蟲劑、殺菌劑等活性成分及其他非活性成分網(wǎng)結(jié)在一起，從而在種子周圍形成一個(gè)小型的活性物質(zhì)庫，減少苗期病蟲害對植物的影響。試驗(yàn)對自制成膜劑用量進(jìn)行篩選， 以包衣脫落率、發(fā)芽率、包衣均勻度等為成膜劑的篩選指標(biāo)。由表3可知， 當(dāng)成膜劑含量為5%時(shí)，

注：“—”表示無此項(xiàng)。表2同。[

包衣脫落率為301%，種子發(fā)芽率為9563%，包衣均度為9521%，傾倒性良好。

25種衣劑優(yōu)選配方及性能檢測

根據(jù)對種衣劑的配方組成要求，通過對分散劑、增稠劑、成膜劑的篩選，15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑配方為150%吡唑醚菌酯、80%分散劑FS3000，01%黃原膠，02%硅酸鎂鋁，05%快T，50%海舒液體紅2R，05%皂土，50%成膜劑，50%乙二醇。

15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑懸浮率為9955%，高懸浮率可使有效成分的粒子在較長時(shí)間內(nèi)均勻地懸浮在藥液中。在包衣過程中，高懸浮率使藥液濃度保持一致，均勻地包在種子上，有利于藥效的發(fā)揮。該水稻種衣劑成膜時(shí)間為 12 min，有較好的成膜性，包衣脫落率為301%，可以充分保持藥效，黏度為050 Pa·s，流動性較好，包衣均勻度為9521%，分散性良好，熱貯、冷貯穩(wěn)定性、抗凍性良好，有效成分相對分解率小于5%。種衣劑各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到懸浮種衣劑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

對15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑（藥種質(zhì)量比1 ∶[KG-3]50）與邁舒平（推薦劑量藥種質(zhì)量比1 ∶[KG-3]75）進(jìn)行包衣，結(jié)果如圖3所示，15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑包衣均勻，顏色鮮亮，包衣效果較好，邁舒平包衣較不均勻。將水稻種子和水按照 1 ∶[KG-3]2（體積比）放入50 mL錐形瓶中，放置2 h后如圖4所示，邁舒平種子處理劑在水中迅速溶解擴(kuò)散，水變成邁舒平警戒色的顏色，而15%吡唑醚菌酯水稻懸浮種衣劑仍舊保持原來形態(tài)，錐形瓶中的水稍微變紅，藥劑緩慢釋放，可以達(dá)到保持藥效的作用。

26種衣劑對常規(guī)生理指標(biāo)的影響

由表4可知，當(dāng)按照藥種質(zhì)量比1 ∶50對水稻種子進(jìn)行包衣時(shí)，其對幼苗的發(fā)芽率、株高、白根數(shù)、葉綠素含量、游離脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等具有一定的促進(jìn)作用。其中，株高比空白對照組提高542%，比邁舒平處理組提高833%；發(fā)芽率比空白對照組提高2326%；白根數(shù)比空白對照組提高4049%；根系活力比空白對照組提高4384%，比邁舒平處理組提高1186%；葉綠素含量比空白對照組提高13782%，比邁舒平處理組提高11439%；游離脯氨酸含量比空白對照組提高483%， 比邁舒平處理組提高833%； 超氧化物歧化酶（SOD）活性比空白對照組提高2563%，比邁

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在005水平上差異顯著。

舒平處理組提高1118%。

27室內(nèi)抑菌試驗(yàn)

對咪鮮胺和吡唑醚菌酯2種不同的藥劑進(jìn)行水稻稻瘟病病菌的毒力測定，由表5可知，咪鮮胺和15%吡唑醚菌酯（懸浮劑）對稻瘟病致病菌菌絲的生長均具有較強(qiáng)的抑制作用，當(dāng)15%吡唑醚菌酯的濃度為200 mg/L時(shí)，抑菌率達(dá)到了9740%。15%吡唑醚菌酯對稻瘟病病菌的EC50為 732 μg/L，對照藥劑咪鮮胺對稻瘟病病菌的EC50為 693 μg/L。15%吡唑醚菌酯比咪鮮胺的抑菌活性高，對稻瘟病病菌具有較好的抑制效果。

注：“M”表示菌餅上長出較多菌絲，培養(yǎng)基上未長出菌絲；“T”表示菌餅上長出少量菌絲，培養(yǎng)基上未長出菌絲；“O”表示菌餅上未長出菌絲；“—”表示無此項(xiàng)。

3討論與結(jié)論

本研究制備的15%吡唑醚菌酯懸浮種衣劑成膜性能好、成膜時(shí)間短、脫落率低、包衣均勻度高、流動性好、懸浮率高，種衣劑各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到懸浮種衣劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

抗氧化酶活性、脯氨酸含量、根系活力是體現(xiàn)植物抗逆性的重要指標(biāo)。植物是固著的有機(jī)體，經(jīng)常受到各種環(huán)境壓力的影響，導(dǎo)致一些生理失調(diào)甚至死亡[15]。氧化脅迫是植物體內(nèi)非生物脅迫的結(jié)果，是由活性氧（ROS）過量產(chǎn)生引起的[16-17]。有時(shí)ROS的產(chǎn)生超過抗氧化防御系統(tǒng)的能力，從而導(dǎo)致氧化應(yīng)激。在植物中，脯氨酸也參與多種發(fā)育過程，各種生物和非生物脅迫下造成了脯氨酸積累[18]。脯氨酸含量的增加也是鹽度和耐旱性的一個(gè)積極指標(biāo)[19]。

本研究制備的種衣劑有較好的室內(nèi)生物活性，能促進(jìn)種子的萌發(fā)和秧苗生長、增強(qiáng)植株的根系活力、葉綠素含量和抗逆性，對稻瘟病病菌的抑菌率高達(dá)9740%，EC50為 732 μg/L。15%吡唑醚菌酯懸浮種衣劑對水稻種子安全、無不良影響。該種衣劑的制備為農(nóng)藥朝水基性、粒狀、多功能、省力、安全和降低環(huán)境影響的發(fā)展方向提供了實(shí)踐支持，為綠色種植、精準(zhǔn)施藥、統(tǒng)防統(tǒng)治奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

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