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Influences of nozzle types on pesticide deposition on cucumber leaves and their inhibitive effects on Sphaerotheca fuliginea in greenhouses

喷头类型对棚室黄瓜叶片的药液沉积和白粉病防治效果的影响



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2016, 43(3): 501 - 506 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2016􀆰 03􀆰 020
基金项目:江苏省 2012年度普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX12_0658),江苏省科技支撑计划(农业)(BE2014374),江苏省农
业装备与智能化高技术研究重点实验室开放研究课题(NZ201005)
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: qbj@ ujs. edu. cn
收稿日期: 2015 - 07 - 31
喷头类型对棚室黄瓜叶片的药液沉积和
白粉病防治效果的影响
秦维彩1,2   邱白晶1∗  顾  伟2   陈  晨2
(1.江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室, 镇江 212013;
2.农业部南京农业机械化研究所, 江苏 南京 210014)
摘要: 为明确喷头类型对棚室黄瓜叶片药液附着和白粉病防治效果的影响,采用茎叶喷雾法测定
了雾滴体积中径(VMD)对药液沉积量、最大持留量的影响以及氟硅唑对黄瓜白粉病的防治效果。
结果表明,在黄瓜叶片上,氟硅唑的沉积量随着雾滴 VMD 增大而降低,雾滴 VMD 为 191、213、250
μm时的沉积量分别比 160 μm时降低了 19􀆰 15% 、11􀆰 76%和 38􀆰 25% ;当药液量为 320 L / hm2 时,
氟硅唑在黄瓜叶片上的沉积效率最高,为 63% ;浓度为 50 mg / L 的氟硅唑在叶片上的最大稳定持
留量约为 5􀆰 15 μL / cm2;不同浓度氟硅唑对黄瓜白粉病的防治效果差异显著,有效成分用量为 90
g / hm2 时的防治效果最好,达 90􀆰 09% ;当氟硅唑浓度一定时,不同喷头类型对黄瓜白粉病的防治效
果差异显著,当有效成分用量为 60、75 g / hm2 时,采用喷头 F110⁃015 的防治效果最好,分别达
70􀆰 64%和 81􀆰 15% 。 研究表明,防治黄瓜白粉病应选择雾滴粒径小的喷头,且浓度较高的氟硅唑
可大幅度提高其有效利用率和防治效果。
关键词: 喷头类型; 沉积量; 棚室; 黄瓜白粉病; 防治效果
Influences of nozzle types on pesticide deposition on cucumber leaves and their
inhibitive effects on Sphaerotheca fuliginea in greenhouses
Qin Weicai1,2   Qiu Baijing1∗   Gu Wei2   Chen Chen2
(1. Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment and Technology, Ministry of Education, Jiangsu University,
Zhenjiang 212013, Jiangsu Province, China; 2. Nanjing Research Institute for Agricultural Mechanization,
Ministry of Agriculture, Nanjing 210014, Jiangsu Province, China)
Abstract: To study the effects of the nozzle types on deposition and pesticide efficiency of greenhouse
cucumber, the deposition and maximum retention ability on cucumber leaves and the control efficiency of
different concentrations of flusilazole against cucumber powdery mildew were detected with spraying
method. The results showed that deposition of flusilazole decreased with increasing volume median
diameter (VMD). Compared to the deposition of 160 μm VMD, the depositions of 191, 213 and 250 μm
VMD decreased by 19􀆰 15% , 11􀆰 76% and 38􀆰 25% , respectively. The deposition efficiency was 63% at
320 L / hm2, higher than the other treatments. The maximum retention on the leaves was 5􀆰 15 μL / cm2
when the flusilazole concentration was 50 mg / L. The control efficiency against cucumber powdery mildew
had significant difference among different treatments, and the control efficiency was the highest up to
90􀆰 09% at 90 g / hm2 . The control efficiency against cucumber powdery mildew had significant difference
among different droplet sizes under the same concentration. The control efficiency of nozzle F110⁃015 was
higher than those of the other droplet sizes at 60 and 75 g / hm2, which were 70􀆰 64% and 81􀆰 15%
respectively. The results indicated that nozzle F110⁃015 and high flusilazole concentration could control
cucumber powdery mildew effectively.
Key words: nozzle type; deposit; greenhouse; cucumber powdery mildew; control efficiency
    黄瓜白粉病是由单丝壳白粉菌 Sphaerotheca fu⁃
liginea引起的一种分布广、传播快的世界性病害,该
病害具有潜育期短、再侵染频繁、流行性强等特点
(Liu et al. ,2011;Tesfagiorgis et al. ,2014)。 目前,
防治白粉病的方法主要有 2 种,即抗病育种和喷施
农药(杨连来等,2007a;于春雷等,2012),抗病育种
是许多国家预防和控制白粉病的主要方法之一,如
培育出抗病品种津杂一号(唐蕊,2002),但由于在
不同地区的白粉病菌种类存在差异,且病菌本身的
复杂多变和难以准确鉴定等特点,使得抗病育种难
以有效防治白粉病,因此,必须施用药剂加以防治
(金素心,2007;岳欢等,2014)。 目前,防治黄瓜白
粉病仍以化学防治为主,此方法具有见效快、效果稳
定等特点,国内已登记的药剂主要有氟硅唑( flusi⁃
lazole)、氟菌唑 ( triflumizole )、腈菌唑 ( myclobu⁃
tanil)、戊唑醇( tebuconazole)等单剂及复配剂,但长
期大量使用会产生高残留、环境污染及抗药性等问
题(周益林等,2001)。 因此,明确白粉病的流行规
律,确定最佳的控制周期,减少化学农药的使用和筛
选新药物已成为防控黄瓜白粉病的重要手段。
研究表明,药液浓度、雾滴密度对病虫害的防治
效果影响很大(朱金文等,2004;徐德进等,2015),
且农药使用量不足会诱发抗性(杨连来等,2007b;
任璐等,2015)。 国内外学者已在此方面进行了相
关报道, 如袁会珠等 ( 2000a ) 研究了氧乐果
(omethoate)雾滴密度与麦蚜防治的关系;崔丽等
(2010)测定了施药液量和雾滴密度对麦长管蚜
Sitobion avenae的防治效果,结果表明降低施药液量
和增加药液浓度不但没有降低沉积量,还能大大减
少农药流失率,而且小麦穗部形成一定的吡虫啉雾
滴沉积密度可有效防治蚜虫;杨希娃等(2012)报道
了喷头类型对药液沉积和麦蚜的影响,以沉积量、沉
积均匀性及地面损失率来衡量喷头的性能,筛选出
用于小麦大田喷雾的合适喷头。 在防治黄瓜白粉病
上,除了选用合适的药剂外,施药技术也具有重要意
义,而国内关于采用不同雾滴体积对棚室黄瓜白粉
病的防治效果报道较少。
因此,本研究选取已经在黄瓜白粉病防治上登
记的氟硅唑作为供试药剂,采用 F110⁃015、F110⁃02、
F110⁃03、F110⁃04 共 4 种不同孔径的典型扇形喷头,
通过茎叶喷雾处理,测定雾滴大小和施药液量对药
液沉积量、最大持留量和白粉病防治效果的影响,筛
选出合适的喷头用于黄瓜白粉病棚室喷雾,以期为
制定正确的防治策略及指导生产用药提供科学的理
论依据。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试黄瓜:品种为冀美福星,河北际洲种苗有限
公司。
试剂及仪器:10%氟硅唑( flusilazole)水乳剂,
成都皇牌作物科学有限公司;Rhodamine⁃B 荧光示
踪剂,上海前尘生物有限公司。 F95 型荧光分光光
度计,上海棱光技术有限公司;Spray Tec 型雾滴粒
径仪,珠海欧美克仪器有限公司;3WBD⁃20L 型背负
电动喷雾器,台州市黄岩一帆喷雾器厂;扇形喷头,
美国 HYPRO公司。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 喷头选用及雾滴粒径测定
选用不同型号的扇形喷头,型号分别为 F110⁃
015、F110⁃02、F110⁃03、F110⁃04,当喷雾压力为 0􀆰 2
MPa时,用 Spray Tec型雾滴粒径仪测量不同喷头的
雾滴体积中径(volume median diameter,VMD),测量
点距离喷口 0􀆰 5 m,采集 2 ~ 4 万个雾滴,F110⁃015、
F110⁃02、F110⁃03、 F110⁃04 喷头的雾滴体积中径
(VMD)分别为 160、191、213、250 μm,喷头流量分
别为 0􀆰 480、0􀆰 790、1􀆰 173、1􀆰 505 L / min。
1􀆰 2􀆰 2 雾滴大小对氟硅唑沉积量的影响
试验在中国农业科学院植物保护研究所藁城试
验基地的棚室黄瓜上进行,黄瓜株距为 30 cm,行距为
50 cm。 当黄瓜长至 10 ~12叶期时,选取长势均匀且
具有白粉病特征的黄瓜进行试验,选用 4 种不同
VMD的喷头进行试验,每种喷头喷施 1 个小区,每个
小区面积 10 m2,各小区随机排列,每处理重复 3 次。
用清水配制浓度为 500 mg / L的氟硅唑母液和含 1%
Rhodamine⁃B示踪剂的母液,将 2 种母液按体积 1 ∶ 1
205 植  物  保  护  学  报 43 卷
配制混合母液,用混合母液配制成 50 mg / L氟硅唑药
液进行喷雾处理,喷头距株冠 50 cm,根据喷头流量调
整喷雾时间,各处理的药液量均为 450 L / hm2,氟硅唑
有效剂量为 22􀆰 5 g / hm2,电动喷雾器喷雾压力设定为
0􀆰 3 Mpa,雾流方向角均为 45°。 喷施后每个处理随机
选取 5株黄瓜苗,每株黄瓜从上到下数,对第 2、4、7、9
片叶进行标记,用于测量单位叶片面积上氟硅唑药液
的沉积量,计算平均值。
喷雾处理后,用直径 2 cm的打孔器在每片标记
叶片上打 5 个孔,放入自封袋内,带回室内,分别用
30 mL去离子水震荡洗脱 20 min,将洗脱液置于干
净试管后测定吸光度值,吸收波长为 572 nm,根据
Rhodamine⁃B标样的“浓度 -荧光值”标准曲线计算
出洗脱液中 Rhodamine⁃B 的沉积量,即可实现精确
测定药液在单位面积上的沉积量 ( Xue et al. ,
2014), 计算公式为:βdep = (ρsmpl - ρblk) × Fcal × Vdii /
(ρspray × Acol),式中 βdep为雾滴沉积量,ρsmpl为样本采
样器的荧光计读数,ρblk为空白采样器的荧光计读
数,Fcal为校准系数,Vdii为溶解来自采样器的示踪剂
的稀释液,ρspray为喷雾液中的示踪剂浓度,Acol为取
样器的面积。
1􀆰 2􀆰 3 氟硅唑在黄瓜叶片上的最大稳定持留量
试验在中国农业科学院植物保护研究所藁城试
验基地的棚室黄瓜上进行。 选用 F110⁃03 喷头,喷
雾压力为 0􀆰 3 MPa,雾流方向角为 45°,当黄瓜长至
10 ~ 12 叶期时,用 50 mg / L 氟硅唑进行喷雾,药液
量分别为 110、180、320、710、950、1 100 L / hm2,每个
处理选取 5 株黄瓜苗,每处理重复 3 次,测定单位叶
片面积上氟硅唑药液的沉积量,方法同 1􀆰 2􀆰 2,计算
叶片上药剂的沉积量、沉积效率,确定药液在叶片上
的最大稳定持留量,即药液施用量增加至叶片上不
再有液滴流淌时的沉积量,沉积效率 =叶片上氟硅
唑药液的沉积量 /单位面积氟硅唑药液施用量 ×
100% ,每个处理用 10 个直径为 10 cm 培养皿收集
地面上的药液,单位面积上的药液施用量 =收集到
的药液量 /培养皿面积。
1􀆰 2􀆰 4 氟硅唑对黄瓜白粉病防治效果的影响
试验在中国农业科学院植物保护研究所藁城试
验基地的棚室黄瓜上进行。 选用 F110⁃015、F110⁃
02、F110⁃03、F110⁃04 喷头,对应药液施用量分别为
110、180、320、500 L / hm2,分别设氟硅唑有效成分用
量 0􀆰 06、0􀆰 075、0􀆰 09 kg / hm2,共 12 个处理,每个处
理 1 个小区,每个小区面积 10 m2,各小区随机排列,
每处理重复 3 次。 当黄瓜长至 10 ~ 12 叶期时,用
50 mg / L氟硅唑进行全株喷雾,设不喷洒农药为空
白对照(CK)。 于发病初期开始用药,共施氟硅唑药
液 3 次,每次间隔 7 d。 每小区随机 4 点取样,每点
调查 2 株的全部叶片数。 叶部被害分级标准:0 级:
无病斑;1 级:病斑面积占整个叶面积的 5%以下;3
级:占 6% ~10%;5 级:占 11% ~20%;7 级:占 21% ~
40% ;9 级:占 40%以上。 于第 3 次药后 10 d 调查
病情,计算病情指数和防治效果。 病情指数 = ∑
(各级病叶数 ×相对级数值) / (调查总叶数 × 9) ×
100% ;防治效果 = (空白对照区病情指数 -处理区
病情指数) /空白对照区病情指数 × 100% 。
1􀆰 3 数据分析
采用 SPSS 20􀆰 0 软件进行统计分析,应用 SNK
法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2􀆰 1 雾滴大小对氟硅唑在黄瓜叶片上沉积的影响
采用不同雾滴体积的喷头进行喷施,氟硅唑药
液在黄瓜叶片上的沉积量存在显著差异,随着雾滴
VMD 增大,氟硅唑药液在黄瓜叶片上的沉积量降
低。 雾滴 VMD为 160 μm时,氟硅唑药液的沉积量
最多,为 6􀆰 48 μg / cm2,且显著大于其它处理;雾滴
VMD为 191、213 μm 时,药液沉积量分别为 5􀆰 24、
4􀆰 62 μg / cm2,二者间无显著差异;雾滴 VMD 为 250
μm时,药液沉积量为 2􀆰 85 μg / cm2,且显著小于其
它处理;雾滴 VMD 为 191、213、250 μm 时的药液沉
积量分别比 VMD 为 160 μm 的降低了 19􀆰 15% 、
11􀆰 76%和 38􀆰 25% (图 1)。
2􀆰 2 氟硅唑在黄瓜叶片上的最大稳定持留量
氟硅唑在黄瓜叶片上的沉积量随施用量的变化
而变化。 施用量低于 710 L / hm2 时,氟硅唑药液在
黄瓜叶片上的沉积量随着施用量的增加而增加,在
施用量为 710 L / hm2 时沉积量达到最大,为 6􀆰 4
μL / cm2;当施用量高于 710 L / hm2 时,药液在叶片
上的沉积量开始下降;当施用量等于或高于 950 L /
hm2 时,药液在叶片上的沉积量为 5􀆰 15 ~ 5􀆰 83 μL /
cm2,并趋于稳定,表明用 50 mg / L 氟硅唑药液在黄
瓜叶片上的最大稳定持留量约为 5􀆰 15 μL / cm2。 当
施用量为 320 L / hm2 时,氟硅唑药液在黄瓜叶片上
的沉积效率最高,为 63% ;当施用量超过 320 L / hm2
后沉积效率开始下降,当施用量为1 300 L / hm2时,
沉积效率为 37% (图 2)。
2􀆰 3 氟硅唑对黄瓜白粉病的防治效果
在同种类型喷头下,氟硅唑药液的防治效果随
3053 期 秦维彩等: 喷头类型对棚室黄瓜叶片的药液沉积和白粉病防治效果的影响
       
表 1 氟硅唑药液对黄瓜白粉病的防治效果
Table 1 Protective effects of flusilazole on cucumber powdery mildew
药剂
Fungicide
喷头类型
Nozzle type
有效成分用量
Dosage (g / hm2)
病情指数
Disease index
防治效果
Control efficiency (% )
10%氟硅唑 EW
Flusilazole
对照 CK
F110⁃015
F110⁃02
F110⁃03
F110⁃04

60 6􀆰 29 ± 0􀆰 18 bcde 70􀆰 64 ± 0􀆰 83 cd
75 4􀆰 04 ± 0􀆰 31 efgh 81􀆰 15 ± 1􀆰 43 fg
90 2􀆰 12 ± 0􀆰 10 h 90􀆰 09 ± 0􀆰 41 i
60 6􀆰 72 ± 0􀆰 39 bcd 68􀆰 63 ± 1􀆰 84 c
75 5􀆰 33 ± 0􀆰 33 cdef 75􀆰 10 ± 1􀆰 54 de
90 2􀆰 60 ± 0􀆰 14 gh 87􀆰 84 ± 0􀆰 66 hi
60 7􀆰 11 ± 0􀆰 62 bc 66􀆰 80 ± 2􀆰 87 c
75 4􀆰 59 ± 0􀆰 46 defg 78􀆰 59 ± 2􀆰 15 ef
90 2􀆰 95 ± 0􀆰 08 gh 86􀆰 24 ± 0􀆰 35 hi
60 8􀆰 08 ± 0􀆰 18 b 62􀆰 28 ± 0􀆰 83 b
75 5􀆰 60 ± 0􀆰 27 cdef 73􀆰 87 ± 1􀆰 28 de
90 3􀆰 49 ± 0􀆰 18 fgh 83􀆰 72 ± 0􀆰 83 gh
— 21􀆰 42 ± 1􀆰 72 a 0􀆰 00 ± 0􀆰 00 a
    表中数据为平均数 ±标准误。 同列数字后不同小写字母表示经 SNK法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data in the table
are mean ± SD. Different letters in the same column indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by SNK test.
图 1 不同雾滴体积中径条件下喷雾处理氟硅唑药液
在黄瓜叶片上的沉积量
Fig. 1 Deposition of flusilazole solution on cucumber
leaves treated with different droplet sizes
图中数据为平均数 ±标准误。 不同小写字母表示经
SNK法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are mean ±
SD. Different letters indicate significant difference at P <
0􀆰 05 level by SNK test.
 
着有效成分用量的增加而增加;在同种用药量下雾
滴 VMD小的喷头具有较好的防治效果。 当有效成
分用量为 90 g / hm2 时,使用 F110⁃015 喷头的病情
指数最低,为 2􀆰 12,其防治效果为 90􀆰 09% ,且高于
F110⁃02、F110⁃03 和 F110⁃04 的防治效果,F110⁃02、
F110⁃03、 F110⁃04 的防治效果分别为 87􀆰 84% 、
86􀆰 24%和 83􀆰 72% ,且 F110⁃02、 F110⁃03 和 F110⁃
图 2 氟硅唑药液在黄瓜叶片上的最大稳定持留量
Fig. 2 The maximum retention of flusilazole solution
on cucumber leaves
图中数据为平均数 ±标准误。 Data in the figure are
mean ± SD.
 
     
015 间的防治效果无显著差异;当有效成分用量为
75、60 g / hm2 时,使用 F110⁃015 喷头的防治效果分
别为 81􀆰 15%和 70􀆰 64% ,且均高于 F110⁃02、F110⁃
03 和 F110⁃04 的防治效果, F110⁃02、 F110⁃03 和
F110⁃04 间的防治效果无显著差异。 表明药液浓度
对黄瓜白粉病的防治效果具有显著差异,在有效成
分用量为 90 g / hm2 时病情指数明显降低,且防治效
果最好,比有效成分用量 60、75 g / hm2 的防治效果
高 20% ~30% ;且喷头类型对防治效果也有显著影
响,在药液浓度相同下采用 F110⁃015 喷头的防治效
果最好,其次是 F110⁃02 和 F110⁃03(表 1)。
405 植  物  保  护  学  报 43 卷
3 讨论
目前,我国农药使用技术在逐步提升,施药器械
的产品质量也在逐步提高,但药液雾化后与靶标植
物发生碰撞并在靶标植物上的沉积是一个复杂的喷
雾转移过程。 当雾滴运动至叶片表面时,由于动能、
表面能、静电能及由叶片接触角表征的界面湿润能
力的共同作用决定了雾滴撞击界面后粘附、反弹和
喷溅 3 种机制的形成(Williams et al. ,2008),相关
的技术基础研究仍有待加强 ( Roisman et al. ,
2006)。 已有研究表明,雾流方向角对农药药液在
靶标植物上沉积具有影响,得出有利于溶液在模拟
直立靶标上沉积较佳的雾流方向角为 20° ~ 40°或
60°(宋坚利等,2006;Dhalin et al. ,2008),本研究用
氟硅唑水乳剂药液在黄瓜叶片上统一采用喷洒角度
45°,以最大可能减小雾滴对叶片表面的撞击力,从
而减少因雾滴发生弹跳而流失的药液量。
农药雾滴大小对药液在黄瓜叶片上沉积的影响
很大,由于黄瓜叶片表面有很多毛刺,临界表面张力
值比较低,因此雾滴容易聚集并流失(袁会珠等,
2000b)。 粗雾滴在运动过程中受重力的影响相对
较大,雾滴与叶片碰撞后发生弹跳而流失的现象更
为突出(屠豫钦和李秉礼,2006)。 本研究发现,氟
硅唑药液在温室生长的黄瓜叶片上的沉积量随雾滴
VMD增大而下降,采用 VMD 约 160 ~ 200 μm 的小
雾滴有利于药液在黄瓜叶片上沉积;药液施用量等
于 320 L / hm2 时,沉积效率最高为 63% ,随着药液
施用量的增加,沉积效率开始下降,当施用量为
1 300 L / hm2时,沉积效率为 37% ,这一结果与陆军
等(2010)研究结论类似,即叶片持留量开始随着施
药量的增加而迅速增加,当达到流失点之后,施药量
进一步增加而持留量却减少并逐渐趋于一个稳定
值,为最大稳定持留量,说明当施药量超过流失点
时,叶片药液持留量不会增加。
喷雾质量的高低在很大程度上取决于喷头,不
同农药雾化方法可形成不同细度的雾滴,但对于某
种特定的生物体或生物体上某一特定部位,只有一
定细度的雾滴才能被捕获并产生有效的致毒作用
(Harburguer et al. ,2012)。 本研究中扇形喷头类型
和药剂浓度对黄瓜白粉病的防治效果影响显著,在
喷头类型一致时,防治效果随着药液浓度增加呈增
加趋势;在药液浓度一定时,雾滴粒径小的喷头防治
效果要优于雾滴粒径大的喷头,F110⁃015 的防治效
果最好,其次是 F110⁃02 和 F110⁃03。 这种现象可能
是由于细小或中等粒径的雾滴受作物叶片阻挡小,
更有利于雾滴穿透作物冠层,使雾滴沉积到作物的
内层(Hewitt,2008),从而达到更好的防治效果。 由
于本试验只是选择了喷孔直径不同的扇形喷头,今
后还需对圆锥喷头或其它扇形喷头进行深入研究,
为减少施药量和科学用药提供理论依据。
参 考 文 献 (References)
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(责任编辑:王  璇)
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