煙田中靜電噴霧和電動噴霧下噻蟲嗪的防效及對昆蟲群落的影響

何明川，敖仕元，王志江，詹莜國，柯昌磊，李微杰，高 熹，吳國星，謝永輝*

1云南農業大學植物保護學院，云南 昆明 650201；2云南省煙草公司昆明市公司，云南 昆明 650051

煙草是我國農業的重要組成部分，研究人員一直致力于推進實施煙草病蟲害綠色防控，以實現“農藥零增長”(謝會軍和錢旎，2018)。噴霧法是對煙草NicotianatabacumL.病蟲害進行化學防治時采用的主要技術之一。應用先進的植保機械和科學的施藥技術，可確保藥劑精準噴施，減少藥劑浪費(王奕，2016)。在煙草病蟲害的化學防治中，煙草種植戶主要采用電動噴霧器和手動噴霧器施藥(王玉函，2018；王震濤等，2019)。使用手動噴霧與電動噴霧器施藥用水用藥量大、效率低、難以實現規?；∠x害防治，施用藥液霧化效果差，霧滴分布均勻度低，且在植株上的附著率較低，導致對病蟲害的防治效果不佳，且易對水源、空氣、土壤造成農藥污染(韓樹明，2011；沈從舉等，2010；王小武等，2018；邢鯤等，2018)。而靜電噴霧技術日趨成熟，具有高效、安全、低成本、低殘留、少污染的優點(楚貴芬等，2011)。

研究發現，與電動噴霧相比，不同稀釋倍數的甲氨基阿維菌素通過靜電噴霧后藥液的平均沉積率顯著提高，同時對煙青蟲的防效明顯提高(馮超等，2012)。靜電噴霧加入Silwet助劑后農藥的有效利用率為原來的1.07～1.19倍，藥液在地面的沉積量明顯降低，同時對煙蚜防效也有所提高(馮超等，2011)。

迄今關于煙草靜電噴霧的報道多局限于對病蟲害的藥效和農藥的利用率方面，而靜電噴霧對非靶標生物影響的報道較少。因此，本文通過系統比較噻蟲嗪經靜電噴霧與電動噴霧施藥后對煙蚜Myzuspersicae(Sulzer)和斜紋夜蛾Prodenialitura(Fabricius)的防治效果、在煙葉和土壤的農藥沉積情況及其對昆蟲群落的影響，明確經靜電噴霧后化學藥劑對煙草害蟲的防治效果和對生態環境的影響，旨在為靜電噴霧在煙草害蟲防治方面的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑：25%噻蟲嗪水分散粒劑WDG(江蘇富田農化有限公司)。煙草品種：紅花大金元。噴霧器具：3JWB-16電動靜電噴霧器(太倉市金港植保器械科技有限公司)。

1.2 試驗設計

試驗在云南省昆明市富民縣款莊鎮試驗地進行，噴霧壓力0.1～0.4 MPa，試驗煙草處于旺長期，種植密度16000株·hm-2。試驗共設4個小區:區組1為蚜蟲防效試驗區,區組2為斜紋夜蛾防效試驗區,區組3為農藥殘留檢測試驗區,區組4為昆蟲群落調查區。每個小區設置靜電噴霧、電動噴霧和清水對照3個處理，常規用藥量0.66 g·L-1，常規用水量225 L·hm-2。每個處理重復3次，共36次重復，每個處理面積為80 m2，隨機區組排列，小區間留有保護行。處理區于2019年7月18日施藥，施藥當天天氣晴，無降雨。

1.3 調查方法

1.3.1 煙蚜數量調查 試驗小區采用五點取樣調查，藥前進行煙蚜蟲口基數調查，每點固定調查4株，每株調查5片葉，即上部2片、中部2片、下部1片，共調查100片煙葉，藥后1、3、7 d分別進行蟲口基數調查。煙蚜數量不超過200頭，逐個計數，超過200頭以5頭為基數進行估算。利用以下公式計算蟲口減退率和防治效果。

減退率/%=(施藥前蟲口數-施藥后蟲口數)/施藥后蟲口數×100 ;

防治效果/%=(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)/(1-對照區蟲口減退率)×100。

1.3.2 斜紋夜蛾數量調查 試驗小區采用五點取樣調查，藥前進行斜紋夜蛾蟲口基數統計，每點固定調查15株，斜紋夜蛾計數方法采用目測計數法，藥后1、3、7 d分別進行蟲口基數統計，各處理的蟲口減退率和防治效果計算方法同1.3.1。

1.3.3 農藥沉積量樣品采集 試驗小區采用Z字五點取樣，于藥后1、3、7 d分別采集需檢測樣品，每點采集距離煙株根部20 cm、深5 cm的土壤500 g，采集鮮煙葉上、中、下各1片，煙葉的長大于40 cm，寬大于30 cm，每個處理采集5個樣點，共采集15株煙。將采集的樣品及時送至云南省農業科學院質量標準與檢測技術研究所進行沉積量檢測。檢測方法為：氣相色譜-質譜法，農藥殘留檢測儀器設備主要為分析天平ME104E、7890A GC-7000MS氣相色譜質譜儀(Aglient)、旋轉蒸發儀BUCHI和液相色譜儀Waters 2695。

1.3.4 昆蟲群落調查 試驗采用五點調查取樣，藥前與藥后第3天進行掃網，每點固定選取15株煙掃網，總掃網30網，同時使用小鐵鍬在每個固定點隨機翻挖3個0.5 m2煙壟捕捉地下害蟲。肉眼觀察，計數已捕獲可辨識昆蟲及地下害蟲的種類與數量；肉眼觀察法暫不能定名的昆蟲標本，用80%的酒精保存，鱗翅目成蟲標本用毒瓶毒死后，放入紙袋保存，統一編號后帶回實驗室進行鑒定(劉琪等，2018)。

式中，Pi=Ni/N，S為物種數，N為所有物種的種群數量(即所有物種的個體數之和)，Nmax為優勢種的種群數量，Pi為第i種生物的個體數占生物總數的比例。

群落相對穩定性的分析采用群落物種數和個體數之比(St/Si)和天敵類群種數和植食性類群種數之比(Sn/Sp)表示，St/Si反映種間數量上的制約作用，Sn/Sp反映食物網關系的復雜程度和相互制約的程度(Gaoetal.，1992)。

1.4 數據處理

所得數據使用Excel 2010和DPS V7.05統計分析軟件處理。

2 結果與分析

2.1 靜電噴霧與電動噴霧對噻蟲嗪防效的影響

由表1可知，等量用藥情況下，25%噻蟲嗪水分散粒劑靜電噴霧對煙蚜的防治效果均高于電動噴霧的防治效果(F=65.75，p=0.0013)，且防治效果均隨著時間的增加而升高。靜電噴霧與電動噴霧用藥后1 d時噻蟲嗪對煙蚜的防治效果分別為70.63%和59.54%；藥后3 d時對煙蚜的防治效果分別為88.05%和81.99%；藥后7 d時防治效果分別為97.42%和89.39%。

表1 靜電噴霧與電動噴霧下噻蟲嗪對煙蚜的防效

同樣，等量用藥情況下，25%噻蟲嗪水分散粒劑靜電噴霧對斜紋夜蛾的防治效果顯著高于電動噴霧的防治效果(F=19.86，p=0.0008)，防治效果亦均隨著時間的增加而升高(表2)。靜電噴霧與電動噴霧用藥后1 d時噻蟲嗪對斜紋夜蛾的防治效果分別為31.54%和26.33%；藥后3 d時對斜紋夜蛾的防治效果分別為79.36%和66.58%；藥后7 d時防治效果分別為94.84%和87.22%。

表2 靜電噴霧與電動噴霧下噻蟲嗪對斜紋夜蛾的防效

2.2 靜電噴霧與電動噴霧對噻蟲嗪沉積的影響

經靜電噴霧與電動噴霧等量用藥后，25%噻蟲嗪水分散粒劑在靜電噴霧處理區煙葉上的沉積量顯著高于電動噴霧處理區煙葉上的沉積量(F=226.25，p=0.0001)，且隨著時間的推移而降低。藥后7 d時在靜電噴霧處理區和電動噴霧處理區煙葉上的噻蟲嗪沉積量分別為0.186和0.022 mg·kg-1；噻蟲嗪在靜電噴霧處理區土壤中的沉積量低于電動噴霧處理區土壤中的沉積量(F=23.86，p=0.0004)，亦隨著時間的推移而降低(表3)，藥后7 d在土壤中的沉積量分別為0.007和0.026 mg·kg-1，均低于煙草行業噻蟲嗪農殘檢測標準(<5 mg·kg-1)。

表3 靜電噴霧與電動噴霧下噻蟲嗪在煙葉與土壤中的沉積

2.3 經靜電噴霧與電動噴霧后噻蟲嗪對煙田昆蟲群落的影響

2.3.1 煙田昆蟲群落組成 田間調查結果表明(表4)，從實驗煙田共采集鑒定了2綱9目21科的昆蟲，其中害蟲5目11科，天敵6目7科，中性昆蟲1目3科。9個目分別為鞘翅目、直翅目、同翅目、蜻蜓目、半翅目、膜翅目、鱗翅目、雙翅目及蛛型目，21個科分別為鰓金龜科、擬步甲科、瓢甲科、叩甲科、螽斯科、蟋蟀科、螻蛄科、蝽科、姬蜂科、夜蛾科、食蚜蠅科、肖蛸科、粉虱科、蜻科、步甲科、獵蝽科、葉蟬科、花蠅科、搖蚊科、飛虱科、果蠅科。主要害蟲有碼絹金龜Maladerasp.、擬地甲Opatrumsubaratum、稻綠蝽Nezaraviridula和北京油葫蘆Teleogryllusemma等，天敵昆蟲有七星瓢蟲Coccinellaseptempunctata、黑帶食蚜蠅Episyrphusbalteata、棉鈴蟲齒唇姬蜂Campoletischlorideae和園尾肖蛸Tetragnathashikokiana等，中性昆蟲有搖蚊Chironomussp.、白背飛虱Sogatellafurcifera、果蠅Drosophilidae。

表4 煙田昆蟲群落組成

靜電噴霧與電動噴霧均能引起昆蟲個體數量的變化，總體而言，靜電噴霧后害蟲的總體數量變化高于電動噴霧(F=1.257，p=0.325)，煙葉上害蟲的蟲口數量變化靜電噴霧高于電動噴霧，而地表及地下害蟲擬地甲、北京油葫蘆的蟲口數量變化電動噴霧高于靜電噴霧；對天敵數量的影響，電動噴霧高于靜電噴霧(F=0.005，p=0.948)，尤其是電動噴霧引起園尾肖蛸的數量變動顯著高于靜電噴霧，但其余天敵數量變化不明顯；對中性昆蟲數量變化的影響靜電噴霧高于電動噴霧(F=0.120，p=0.746)。

2.3.2 煙田昆蟲群落多樣性 基于靜電噴霧與電動噴霧不同處理調查到的昆蟲數據，計算煙田的物種豐富度(d)、多樣性指數(H′)、均勻度指數(J)、優勢度指數(I)、優勢集中性指數(C)如表5所示。經靜電噴霧與電動噴霧用藥后靜電噴霧區煙田的物種豐富度明顯高于電動噴霧區，差異顯著,其他多樣性分析指標差異不明顯。

表5 煙田昆蟲物種多樣性分析

2.3.3 煙田昆蟲群落穩定性 由表6可以看出，2種不同噴霧方式施藥后，靜電噴霧與電動噴霧各樣點之間的St/Si與Sn/Sp存在差異，靜電噴霧后St/Si的比值高于電動噴霧后，但差異不明顯；靜電噴霧后Sn/Sp的比值高于電動噴霧后，且靜電噴霧前后Sn/Sp的比值增大，而電動噴霧下降；總體來看，靜電噴霧后昆蟲群落穩定性高于電動噴霧后昆蟲群落的穩定性。

表6 煙田昆蟲群落穩定性比較

3 討論

本試驗比較了在同等施藥劑量條件下靜電噴霧與電動噴霧對煙蚜和斜紋夜蛾的防治效果，結果表明,25%噻蟲嗪水分散粒劑靜電噴霧對煙蚜和斜紋夜蛾的防治效果均顯著高于電動噴霧，防治效果均隨時間的推移而升高。在其他作物也有關于靜電噴霧提高藥效的報道，如，靜電噴霧器采用常規施藥量的情況下對西紅柿蚜蟲7 d后的防效是手動噴霧器的1.44倍(李海強，2016)；靜電噴霧器在常規用藥量和常規用水量情況下對黃瓜煙粉虱的防效比常規噴霧器防效高12.5%(邢鯤等，2018)。另外，馮超等(2011)采用靜電噴霧法，施藥量減少20%，農藥有效利用率提高0.8倍，7 d后對煙蚜的防效達97%。常國彬等(2012)的研究也表明,靜電噴霧法對森林害蟲的殺蟲效果明顯優于非靜電噴霧法；劉興華等(2019)的研究也得到了相似的結果；韓樹明等(2011)研究認為，靜電噴霧技術可以增加害蟲昆蟲與藥液間的接觸率，從而達到更加優良的害蟲防治效果。本試驗中，靜電噴霧施藥對煙葉上的害蟲具有較好的殺滅效果，但對地表活動的害蟲防治效果差于電動噴霧，這與王學貴等(2016)的研究一致，靜電噴霧提高藥液在煙葉上的沉積量從而提高對害蟲的防治效果，而電動噴霧在地表的沉積量高于靜電噴霧，對地表活動害蟲的殺滅效果高于靜電噴霧。

利用靜電噴霧與電動噴霧進行害蟲防治均會對天敵昆蟲的種群數量和個體數量造成影響(劉興華等，2019)，試驗表明，靜電噴霧與電動噴霧均會殺傷煙田中飛翔能力強的天敵昆蟲，但靜電噴霧的殺傷效果較小，電動噴霧對地表活動的天敵昆蟲園尾肖蛸的殺傷效果高于靜電噴霧?？赡苁庆o電噴霧施藥后，藥液均勻附著于植物葉面及葉背面，散落在地表的藥液較少，提高了藥劑對作物的覆蓋率。靜電噴霧能減少農藥的使用量，減少對周圍環境的影響，同時還具有霧化效果好、沉降率高、飄移范圍小、分布均勻等特點，使害蟲的減退速率和減退率提高數倍(吳麗媛等，2018)。瓢甲科、姬蜂科、食蚜蠅科等天敵昆蟲的飛行能力強，施藥后停留在植株上的時間短，因此靜電噴霧施藥對天敵昆蟲影響較小，而電動噴霧施藥后藥液附著能力差，藥滴散落在周圍土壤及昆蟲飛行的環境中，對天敵昆蟲影響較大。

靜電噴霧與電動噴霧后噻蟲嗪在煙葉和土壤中的沉積量比較結果表明，噻蟲嗪在靜電噴霧處理區煙葉上的沉積量高于電動噴霧處理區，且隨著時間的推移而降低。據報道，靜電噴霧霧滴在植物隱蔽部位如樹葉背面的沉積密度成倍高于非靜電噴霧(舒朝然等，2012)。巴秀成等(2011)研究表明，靜電噴霧器噴施藥液在葉正反面的附著率均顯著高于機動噴霧器。王學貴等(2016)研究發現，藥劑的沉積量越高，其對病害的防效越高。農藥的沉積量是判定農藥有效利用率的重要指標之一，而靜電噴霧器正是通過靜電力的作用使霧滴作定向運動，且噴灑均勻，霧滴極細，作物葉片正背面和枝干上都能均勻地吸附霧滴，大幅度提高了藥劑的有效利用率；同時沉積在植物表面的霧滴密度是普通噴霧器的2倍多，顯著地提高了藥液與病蟲害接觸的面積，從而提高了病蟲害的防治效果(李天華，2015)。這與本試驗藥效和沉積量試驗結果一致。

本研究表明，相比電動噴霧，靜電噴霧能夠提高噻蟲嗪在煙葉上沉積量從而提高噻蟲嗪對害蟲的防治效果，同時能夠減少噻蟲嗪在土壤中的沉積量及對天敵昆蟲的殺傷率，從而提高噻蟲嗪的生態安全性。因此，靜電噴霧在煙草病蟲害防治上具有較好的應用前景。