朱 峰，龍育堂，廖國會，秦立新，陳明貴，張光成，馬宏良，張 震，陳 曦，段婷婷，龍家寰，張 盈，陳才俊*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護研究所，貴州 貴陽 550006； 2.貴州醫(yī)科大學(xué)，貴州 貴陽 550025； 3.清鎮(zhèn)市植保植檢站，貴州 貴陽 550025)

辣椒是重要的經(jīng)濟作物，貴州省年種植面積為33.33萬hm2左右，其主要病害有疫病和炭疽病。農(nóng)藥在田間使用過程中，藥液在作物上的潤濕能力與防治效果息息相關(guān)。影響農(nóng)藥藥液在靶標表面上潤濕行為的因素包括植物葉面性質(zhì)和藥液本身的性質(zhì)，植物葉片的性質(zhì)難以改變，因此，通過添加農(nóng)藥助劑改變藥液的性質(zhì)，提高藥液的潤濕性是當(dāng)前劑型加工的有效方法。通常用接觸角、表面張力等評價藥液在靶標葉面的潤濕效果。ZHANG等[1]研究表明，藥液與靶標的接觸角越小，其粘附力越大，結(jié)合越牢固。藥液的表面張力與靶標的臨界表面張力愈接近，藥液在靶標上越容易潤濕鋪展。農(nóng)藥助劑的種類和用量對藥液在不同靶標上的接觸角和潤濕鋪展效果產(chǎn)生的影響不同。藥液在植物上的潤濕鋪展取決于植物的葉表面微觀結(jié)構(gòu)和葉面的化學(xué)成分[2]，特別是上表皮蠟的含量[3]。ZHU等[4]研究發(fā)現(xiàn)，茶葉葉面微觀結(jié)構(gòu)決定了其葉片的潤濕特性為中等。通過添加不同農(nóng)藥助劑可以提高農(nóng)藥藥液在靶標表面的潤濕和展布，及其在植物上的沉積量[5]，促進農(nóng)藥在植物體內(nèi)的吸收傳導(dǎo)[6]，從而提高農(nóng)藥的生物活性。徐廣春等[7]研究發(fā)現(xiàn)，水稻常用農(nóng)藥田間噴霧時大多在大容量噴霧和彌霧濃度下，藥液的潤濕性較差。農(nóng)藥制劑的物理化學(xué)性能不良對靶標植物表面的吸附能力弱，對于疏水性植物葉片的潤濕效果差，不能很好的黏附和展布，造成大量農(nóng)藥未能發(fā)揮作用而浪費，殘留在植物或進入土壤中經(jīng)雨水沖入河流或滲入地下造成污染。因此，增加農(nóng)藥在靶標作物上的潤濕效果是提高農(nóng)藥使用效率的有效途徑。通過研究藥液對靶標的潤濕性能可以分析評價農(nóng)藥使用效果[8]。鑒于此，選擇辣椒病害常用農(nóng)藥及不同類型農(nóng)藥助劑，采用表面張力和接觸角指標研究常用農(nóng)藥和表面活性劑在辣椒葉面的潤濕能力，以期在達到理想潤濕效果的同時使用最小濃度的農(nóng)藥助劑，提高農(nóng)藥利用率并減少其用量，從而降低污染，以實現(xiàn)貴州辣椒生產(chǎn)上農(nóng)藥的減量使用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥劑 防治辣椒病害常用的5種農(nóng)藥和6種表面活性劑的相關(guān)信息詳見表1。

表1 辣椒病害防治常用農(nóng)藥及助劑的信息

1.1.2 儀器與設(shè)備 DCAT9表面張力測定儀和SCA20接觸角測量儀，德國Dataphysics儀器股份有限公司;電子天平，德國賽多利斯(上海)貿(mào)易有限公司；3WBD-16電動噴霧器，臺州市路橋區(qū)嘉能植保機械廠。

1.1.3 防治對象 貴州省清鎮(zhèn)市紅楓湖鎮(zhèn)辣椒生長期的辣椒疫病和炭疽病。

1.2 方法

1.2.1 不同農(nóng)藥及助劑在辣椒葉片上的潤濕性能

1) 接觸角測定。采用躺滴法測試接觸角。選取新鮮、干凈的辣椒葉片，避開葉脈、病斑等在平整部分剪取大小不超過載玻片的小塊粘在載玻片上，并平放在接觸角測量儀的樣品臺上，吸取不同農(nóng)藥及助劑稀釋液2 μL分別滴于葉塊上，以去離子水為對照，利用光學(xué)視頻接觸角測量儀的視頻功能記錄0～60 s內(nèi)液滴接觸角變化，溫度控制在(25±0.5)℃，并選取60 s時的接觸角為靜態(tài)接觸角。3次重復(fù)，計算平均值。

2) 表面張力測定。在250 mL三角瓶中分別將不同農(nóng)藥助劑配制成系列濃度，用界面張力儀測定相應(yīng)濃度溶液的表面張力。3次重復(fù)，且3次測量值相差不超過0.2 mN/m，取其平均值后乘以校正因子獲得實際表面張力值，測定時溫度控制在(25±0.5)℃。當(dāng)溶液中的表面活性劑濃度低于臨界膠束濃度時，表面張力隨表面活性劑濃度的增高急劇下降；當(dāng)表面活性劑濃度達到臨界膠束濃度后，溶液的表面張力就不隨表面活性劑濃度的增高而改變或改變甚小。利用該性質(zhì)，將測得的表面張力與對應(yīng)的濃度對數(shù)作圖，曲線拐點處即為表面活性劑的臨界膠束濃度。

1.2.2 對辣椒病害防治效果的影響 試驗設(shè)5個處理(表2)3次重復(fù)，每個小區(qū)30 m2。先用量筒分別準確量取各小區(qū)用水量，將1/4體積水加入量杯中，將按使用說明書用量準確稱量的試驗藥劑分別放入量杯中，用玻璃棒攪拌使藥劑完全溶解均勻后倒入噴霧器中，再將剩余的水量分2次清洗量杯并加入噴霧器中，充分搖勻后施藥，施藥1個月后調(diào)查各處理對辣椒疫病和炭疽病的防治效果，計算防效。

病果率=(病果數(shù)/調(diào)查總果數(shù))×100%

防效=[(對照病果率-處理病果率)/對照病果率]×100%

表2 試驗處理設(shè)置

2 結(jié)果與分析

2.1 不同農(nóng)藥及助劑在辣椒葉片上的潤濕性能

2.1.1 接觸角 從圖1可知，隨著藥液濃度的增加5種農(nóng)藥劑和6種助劑與辣椒葉面的接觸角均呈逐漸減小趨勢。1)農(nóng)藥。在常規(guī)噴霧稀釋濃度0.05%時，烯酰嗎啉(xxml)、苯醚甲環(huán)唑(bmjhz)、吡唑醚菌酯(bzmjz)和寧南霉素(lnms)、蕓苔素內(nèi)酯(ytsnz)等的藥液與辣椒葉面的接觸角分別為72.66°、68.36°、65.84°、53.68°和71.90°，潤濕鋪展效果不理想。2)助劑。天然植物源助劑橙皮精油、有機硅助劑施普潤和云展在辣椒葉面的潤濕鋪展效果較好，在添加量為1%時，接觸角分別為35.56°、28.00°及29.72°，而倍達通、邁道和G1801等的接觸角分別為55.11°、67.14°及62.47°，潤濕鋪展效果較差。因此，生產(chǎn)中助劑的添加量應(yīng)大于1%。

2.1.2 表面張力 從圖2看出，隨著藥液濃度增加，5種農(nóng)藥和6種助劑藥液在辣椒葉面上的表面張力呈逐漸減小趨勢。

1) 農(nóng)藥。烯酰嗎啉、苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯、寧南霉素及蕓苔素內(nèi)酯在0.05%(稀釋2 000倍)的常規(guī)噴霧濃度下，藥液的表面張力分別為56.83 mN/m、58.16 mN/m、55.50 mN/m、52.29 mN/m和47.41 mN/m，潤濕鋪展能力不足。雖然濃度為1%時達到藥液的臨界膠束濃度(CMC)，但通常噴霧條件下藥液的表面張力不可能降至30 mN/m，因此，目前所用的制劑經(jīng)過田間稀釋的二次分散后得到的藥液對靶標的潤濕鋪展效果不佳。

2) 助劑。在達到助劑的臨界膠束濃度(CMC)時，橙皮精油、施普潤、云展、倍達通、邁道和高分子助劑(G1801)6種助劑的表面張力分別為32.20 mN/m、20.39 mN/m、20.43 mN/m、31.41 mN/m、27.77 mN/m和35.82 mN/m。有機硅助劑施普潤和云展均具有很好的鋪展性能，故常作為噴霧助劑添加；其余4種助劑的表面張力值雖然較為相近，除橙皮精油與辣椒葉片的接觸角較小外，其余的接觸角均大于55°，不適宜用作辣椒病害防治的噴霧助劑。因此，基于食品安全考慮，選擇橙皮精油作為助劑添加進行后續(xù)辣椒病害防治試驗。由于生產(chǎn)中常使用有機硅作為噴霧助劑，故采用有機硅助劑云展作為對照。

注：bzmjz為吡唑醚菌酯，bmjhz為苯醚甲環(huán)唑，lnms為寧南霉素，ytsnz為蕓苔素內(nèi)酯，xxml為烯酰嗎啉，cpjy為橙皮精油，spr為施普潤，yz為云展，bdt為倍達通，mt為邁道，G1801為高分子助劑；下同。

Note：bzmjz，Pyraclostrobin；bmjhz, Difenoconazole；lnms，Ningnanmycin；ytsnz，Brassinolide；xxml，Dimethomorph；cpjy，orange peel essential oil；spr，Shipurun；yz，Yunzhan；bdt，Beidatong；mt，Maidao；G1801，Macromolecule surfactant.The same below.

圖1 5種農(nóng)藥和6種助劑不同濃度藥液與辣椒葉面的接觸角

Fig.1 Contact angle of five pesticides and six surfactants with different concentration on pepper leaf surface

2.2 對病蟲害的防治效果及產(chǎn)量的影響

從表3看出，各處理與對照的產(chǎn)量、發(fā)病情況均存在差異。

2.2.1 產(chǎn)量 處理1、處理2、處理3和處理4的平均產(chǎn)量分別為1 550.00 kg/667m2、1 783.34 kg/667m2、1 716.67 kg/667m2和1 850.00 kg/667m2，對照的產(chǎn)量為1 533.34 kg/667m2，各處理分別較對照增產(chǎn)1.09%、16.30%、11.96%和20.65%，處理2～4的產(chǎn)量與對照和處理1差異顯著；處理2(添加橙皮精油)較處理1(添加有機硅助劑)增產(chǎn)15.05%，差異顯著；處理4(添加橙皮精油)較處理3(添加有機硅助劑)增產(chǎn)7.77%，差異顯著。

2.2.2 對病蟲害的防治效果 處理1～4的病果率為0%～0.49%，對照的病果率為8.75%～21.60%，各處理與對照間差異明顯，但各處理間無顯著差異。說明，添加有機硅和橙皮精油對各農(nóng)藥組合防治辣椒炭疽病和辣椒疫病的防治效果相當(dāng)。盡管橙皮精油的表面張力值比有機硅的大，但由于橙皮精油除了有較好的潤濕性能外，還可以對農(nóng)藥起到增效作用[9-10]，因此，在生產(chǎn)中用作噴霧助劑對病害的防治效果更好。

表3 不同處理對辣椒產(chǎn)量及病害防治效果

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示相同藥劑不同處理間差異顯著(P<0.05)；—表示無數(shù)值。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The capital letters indicate significance of difference in the same pesticide among different treatments atP<0.05 level. — means no data.

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，在當(dāng)前防治辣椒病害的農(nóng)藥中，在常規(guī)噴霧濃度下，烯酰嗎啉、苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯、寧南霉素和蕓苔素內(nèi)酯等在辣椒葉片上的接觸角在50°以上，潤濕效果較差；且其表面張力均在47.41 mN/m以上(>30 mN/m)，潤濕鋪展能力不足。6種助劑表面張力均在35.82 mN/m以下，其中，天然植物源助劑橙皮精油、有機硅助劑施普潤和云展在質(zhì)量濃度為1%時，其在辣椒葉面的接觸角分別為35.56°、28.00°及29.72°，均在40°以下，潤濕鋪展效果較好，而倍達通、邁道和G1801的接觸角均在55°以上，潤濕鋪展效果較差。

田間藥效試驗表明，添加橙皮精油和有機硅助劑對辣椒產(chǎn)量和辣椒病害的防治效果均有影響。其中，4個處理較對照增產(chǎn)1.09%～20.65%，與對照差異顯著；添加橙皮精油的處理較添加有機硅助劑的處理增產(chǎn)7.77%～15.05%，添加橙皮精油和有機硅助劑處理的效果差異顯著。此外，橙皮精油還具有較好的抗蟲及抑菌活性，對農(nóng)藥有很好的增效作用。添加橙皮精油和有機硅助劑的農(nóng)藥處理，辣椒疫病的病果率為0%～0.49%，辣椒炭疽病的病果率為0%，說明添加橙皮精油可有效提高藥劑防效。因此，在辣椒生產(chǎn)中可選用橙皮精油作為噴霧助劑。