噴霧和灌根施藥后吡蟲啉在草莓植株中的分布及其對草莓蚜蟲的防效

楊慶喜 李東陽 紀明山 張志宏 谷祖敏

摘要 采用噴霧和灌根兩種施藥方法，設(shè)置高、低兩個濃度，測定吡蟲啉在草莓植株中的分布及對草莓蚜蟲的防效。結(jié)果表明，噴霧處理區(qū)，草莓葉片中吡蟲啉初始沉積量高于莖，葉片中持留的吡蟲啉消解較快，而莖中消解較慢;灌根處理區(qū)，葉片中吡蟲啉積累量于藥后7 d達到最大值，之后緩慢減少，莖中吡蟲啉持留量在藥后1～28 d相對穩(wěn)定。隨著時間推移，不同施藥方法對蚜蟲的防效不同。噴霧法短期防效（7 d內(nèi)）優(yōu)于灌根法，但持效期較短。灌根施藥法速效性較差，但持效期長，藥后7～28 d防效保持在70%以上。同時，隨著施藥濃度的增加，灌根法的速效性有良好的提升。

關(guān)鍵詞 草莓; 灌根法; 吡蟲啉; 蚜蟲; 防效

中圖分類號： S 436.68

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018378

草莓，果實酸甜可口，營養(yǎng)價值豐富，可以提供人體所必需的維生素C、鐵、鉀等元素[1]。蚜蟲是草莓生產(chǎn)過程常發(fā)的主要害蟲之一。為害草莓的蚜蟲主要是桃蚜Myzus persicae、棉蚜Aphis gossypii和草莓根蚜Aphis forbesi。蚜蟲吸食植物汁液影響植物生長發(fā)育，同時還傳播植物病毒，對草莓的產(chǎn)量及品質(zhì)造成嚴重的影響[24]。吡蟲啉為新煙堿類殺蟲劑，其殺蟲譜廣，具有觸殺、胃毒兩種作用方式，并具有很好的內(nèi)吸活性，是防治草莓上蚜蟲的特效藥劑之一[57]。目前田間施用吡蟲啉主要以噴霧為主，但噴霧施藥的持效期短，需多次用藥，具有加劇環(huán)境污染，傷害有益生物和天敵的風險。有研究表明吡蟲啉對蜜蜂的生長發(fā)育及學(xué)習(xí)行為等有嚴重的影響[810]。鑒于此，亟待尋求安全有效的吡蟲啉施用技術(shù)。

灌根施藥對靶標昆蟲持效期較長，且對有益生物和天敵友好。吡蟲啉良好的內(nèi)吸性為灌根處理提供了理論支持[67]。Fletcher等[11]研究了吡蟲啉灌根防治亞洲柑橘木虱 Asian citrus psyllid和柑橘潛葉蛾citrus leafminer，持效期長達4～8周;童超等[12]研究指出吡蟲啉灌根處理對辣椒上桃蚜的防效長達40 d。綜上，灌根是吡蟲啉防治靶標昆蟲的有效施用方式。本試驗選用對蚜蟲有良好防治效果的內(nèi)吸性殺蟲劑吡蟲啉，比較噴霧和灌根兩種施藥方式下吡蟲啉在草莓不同組織內(nèi)的持留動態(tài)，揭示灌根施用方式下吡蟲啉被草莓植株吸收及在植株中的持留規(guī)律，同時比較兩種施用方式下吡蟲啉對草莓蚜蟲的防效，旨在探索草莓蚜蟲防治新方法，為吡蟲啉的田間合理應(yīng)用提供技術(shù)參考與理論支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物：‘艷麗草莓;供試昆蟲：蚜蟲，以桃蚜為主;試驗藥劑：70%吡蟲啉（imidacloprid）水分散粒劑，山東省聯(lián)合農(nóng)藥工業(yè)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)置

試驗在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室草莓大棚進行，共設(shè)5個小區(qū)， 每個小區(qū)10 m2，移栽80株草莓。噴霧和灌根分別設(shè)置高、低濃度處理小區(qū)，小區(qū)間設(shè)有保護帶，每處理設(shè)置兩個重復(fù)。以推薦吡蟲啉在草莓上的最高劑量37.5 g/hm2為試驗的低濃度處理劑量，以3倍低濃度劑量即112.5 g/hm2為高濃度處理劑量。待草莓果實生長至成熟個體一半大小時以噴霧和灌根兩種施藥方法進行施藥。噴霧處理區(qū)采用農(nóng)用3WBD-16B型電動噴霧器，施藥量為4 L;灌根處理區(qū)于草莓根部周圍將配好的藥液均勻灌入根部，總施藥量為4 L。

1.2.2 兩種施藥方式下吡蟲啉持留動態(tài)

分別于施藥后1、2、3、5、7、10、14、21、28 d后采集成熟葉片，去掉干枯的葉，將主莖和葉片分開，莖、葉片樣品分別混勻后各稱取3份，每份100 g于封口袋中真空密封，于-20℃冰柜中保存，用以測量吡蟲啉在葉片中的持留量。

1.2.2.1 試劑與儀器

Agilent1290-6460液相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀和MassHunter工作站軟件，美國Agilent公司;超純水儀，美國Millipore公司;萬分之一天平，德國Sartorius公司;渦旋振蕩器，美國Scientific Industries公司;SL-200型高速多功能粉碎機，浙江省永康市松青五金廠;高速冷凍離心機，日本HITACHI公司。99.5%吡蟲啉 （imidacloprid） 標準品，拜爾中國投資有限公司;GCB、PSA分散固相萃取吸附劑，天津博納艾杰爾公司;無水硫酸鎂和氯化鈉為分析純;乙腈、甲酸和甲醇為色譜純。

1.2.2.2 檢測條件

色譜條件[13]：Agilent Eclipse Plus C18色譜柱（2.1 mm×50 mm，1.8 μm），柱溫40℃，進樣體積為1 μL;流動相A為甲醇，流動相B為0.2%甲酸水溶液;梯度洗脫程序起始流動相A為10%，1.5 min為45%，1.5～2.5 min為65%，5 min為10%，流速為0.3 mL/min。

質(zhì)譜條件[13]：電噴霧離子源（ESI+）;99.95%氮氣為干燥氣體，99.999%氮氣為碰撞氣體;母離子為255.1，子離子為209.1和175.1，其中定量離子對為255.1>209.1，碰撞電壓為4 V，正離子多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）。

1.2.2.3 樣品前處理方法

將莖和葉片樣品分別用高速粉碎機打碎成粉末。分別準確稱取5 g（精確至0.01 g）葉片、莖粉末于50 mL具塞離心管中。加入5 mL超純水，渦旋30 s后加入5 mL乙腈提取液，渦旋3 min;然后加入鹽包（葉片：1 g氯化鈉+4 g無水硫酸鎂;莖：2 g氯化鈉+3 g無水硫酸鎂），振蕩，渦旋1 min后5 000 r/min離心5 min;取上清液1.5 mL轉(zhuǎn)入含有凈化劑的2 mL離心管中（葉片：150 mg無水硫酸鎂+50 mg GCB+20 mg PSA;莖：150 mg無水硫酸鎂+30 mg GCB+20 mg PSA），渦旋1 min后于5 000 r/min下離心5 min;取上清液，過0.22 μm有機濾膜，待測。

1.2.2.4 標準曲線繪制

準確稱取0.01 g（精確至0.000 1 g）的99.5%吡蟲啉標準品，用乙腈溶解并準確定容至100 mL，配制成100 mg/L的吡蟲啉標準儲備液，于4℃下避光保存。用乙腈逐級稀釋成0.05、0.1、0.5、1、2、5 mg/L的標準工作液，現(xiàn)配現(xiàn)用。

分別稱取5 g的空白樣品，按照樣品前處理方法，提取凈化。用空白提取液逐級稀釋，配制成基質(zhì)匹配標準溶液。

采用外標法定量，以基質(zhì)標準溶液質(zhì)量濃度為橫坐標，監(jiān)測定量離子對的峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線。

1.2.3 兩種施藥方式下吡蟲啉對草莓上蚜蟲的防治效果

施藥前每小區(qū)取5點進行定點調(diào)查，每點調(diào)查5株草莓葉片上蚜蟲數(shù)作為蚜蟲基數(shù)。在施藥后1、2、3、5、7、10、14、21、28、35 d分別調(diào)查各點活蟲數(shù)，計算吡蟲啉對草莓蚜蟲的防治效果。

防治效果=[1-（CK0×PT1）/（CK1× PT0）]×100%。

式中，PT0為藥劑處理區(qū)施藥前活蟲數(shù);PT1為藥劑處理區(qū)施藥后活蟲數(shù);CK0 為空白對照區(qū)施藥前活蟲數(shù);CK1 為空白對照區(qū)施藥后活蟲數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的確證

2.1.1 方法的線性范圍與基質(zhì)效應(yīng)

在0.05～5 mg/L范圍內(nèi)，吡蟲啉在草莓葉片、莖中的質(zhì)量濃度與對應(yīng)的響應(yīng)值間呈良好的線性關(guān)系，決定系數(shù)（R2）> 0.9996。試驗采用外標法基質(zhì)匹配標準曲線定量消除基質(zhì)效應(yīng)，此法效果良好，廉價、操作簡便[14]。從表1可以看出，吡蟲啉在草莓葉片、莖中均為基質(zhì)減弱效應(yīng)，分別為-10.61%、-28.76%。

2.1.2 方法的準確度和精密度

在草莓葉片、莖空白樣品中進行3個濃度水平的添加回收試驗。從表2可以看出，0.05、0.5、1 mg/kg添加水平下，吡蟲啉在葉片中的平均回收率為92.6%～109.2%，相對標準偏差（RSD）為1.1%～9.1%;在莖中的平均回收率為89.7%～101.7%，RSD為0.3%～3.9%。數(shù)據(jù)表明該分析方法準確性和穩(wěn)定性滿足農(nóng)藥殘留分析的要求[15]。

2.2 兩種施藥方式下吡蟲啉的持留量動態(tài)

圖1可以看出，噴霧施藥后吡蟲啉在葉片中初始沉積量較高，隨著時間的延長持留量迅速減少，藥后7 d消解率近50%，藥后28 d消解率達90%以上;莖中初始沉積量較葉中少，消解速率較慢。高、低濃度處理后吡蟲啉在莖、葉中消解動態(tài)趨勢相同。隨著施藥濃度的增加，葉片和莖中吡蟲啉的初始沉積量增加，同時降解速率加快。在與噴霧法理論單株有效成分用量相同的條件下，灌根施用吡蟲啉，草莓葉片中的積累量隨時間的延長而增加，低濃度施藥后10 d積累量達到最大值，為0.34 mg/kg、高濃度藥后7 d達到最大值，為0.79 mg/kg，之后緩慢減少;灌根處理后，草莓莖部藥后1～28 d持留量相對穩(wěn)定。低濃度下藥劑積累量于7 d達到最大值，為0.21 mg/kg;高濃度于藥后5 d達到最大值，為0.25 mg/kg，之后積累量緩慢減少。由此結(jié)果表明，吡蟲啉于根部施藥后，藥劑能被根系吸收并向上傳輸，且向上傳導(dǎo)的過程中，莖內(nèi)不積蓄大量藥劑，僅作為藥劑運輸?shù)摹巴ǖ馈薄?/p>

2.3 吡蟲啉兩種施藥方式對草莓蚜蟲的防效

吡蟲啉噴霧施藥對草莓蚜蟲的早期防效較好，藥后1～5 d對蚜蟲防效超過89%，且隨著施藥濃度的增加，防效也顯著增加。隨著時間的延長，防效降低，表現(xiàn)出較差的“持效性”，藥后5 d低濃度噴霧處理區(qū)防效開始下降，藥后14 d下降至67%，藥后28 d防效僅有12%;高濃度噴霧處理區(qū)雖較低濃度處理區(qū)防效好，但藥后7 d 防效也開始下降，藥后28 d，防效只有41%。結(jié)果（圖 2）顯示，噴霧法防治草莓蚜蟲，持效期為7～10 d。灌根處理雖對草莓蚜蟲的速效性較差（藥后3 d高濃度灌根處理區(qū)防效只有50%），但藥后7 d，低、高濃度處理區(qū)防效均達80%以上，藥后21 d，低、高濃度灌根處理區(qū)防效分別為77%和92%，藥后35 d低、高濃度處理區(qū)防效仍保持在50%以上。灌根處理對草莓蚜蟲的持效期要顯著長于噴霧處理。

3 結(jié)論與討論

噴霧施藥后吡蟲啉在葉片中的持留量較高，隨著施藥濃度的增加持留量也顯著增加，最高達3.20 mg/kg。相反，灌根施藥后吡蟲啉在葉片沉積量最高只有0.79 mg/kg。譚陽等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，采用噴霧法施用吡蟲啉后其在枸杞蜜中殘留超標率達7.83%。由此結(jié)果可推斷，大棚內(nèi)噴霧施用吡蟲啉后，藥劑在草莓花蕾中的持留量可能較高，會增加對傳粉蜜蜂及食用人群的風險。灌根施藥后吡蟲啉被植物根系吸收并向上傳導(dǎo)，與噴霧法相比，花蕾中吡蟲啉的持留量可能相對較少，可降低對蜜蜂的毒害作用，但根部施藥后藥劑主要集中于土壤，對土壤中有益生物的毒害作用尚有待進一步研究。

灌根施藥是內(nèi)吸性藥劑特有的一種施藥方式。根部施藥后，根系吸收藥劑通過“生物抽提”的方式運輸?shù)阶饔貌课粚οx起毒殺作用[7]。吡蟲啉是一種強內(nèi)吸性藥劑，能夠在木質(zhì)部自下而上地向枝端運輸。關(guān)于吡蟲啉灌根施藥防治害蟲早有報道。宗建平等[17]研究了灌根和噴霧兩種施藥方式下吡蟲啉對番茄植株上煙粉虱的防治效果，結(jié)果顯示噴霧處理速效性較好，但持效期短，藥后7 d防效大幅下降。相反，灌根處理后吡蟲啉對煙粉虱的持效期達14 d。本試驗研究結(jié)果表明，灌根處理區(qū)在施藥后7～28 d防效在70%以上，且隨著施藥濃度的增加，灌根處理區(qū)速效性有所提高，持效期更長。由此可見，在草莓蚜蟲盛發(fā)期前灌根施藥可以有效防治蚜蟲，此法可減少施藥次數(shù)，從而節(jié)省人力物力。

參考文獻

[1] 羅學(xué)兵，賀良明.草莓的營養(yǎng)價值與保健功能[J].中國食物與營養(yǎng)，2011，17（4）：7476.