1 引 言
添加飞防助剂可改变药液理化性质以增强药液雾滴在作物靶标上的铺展、渗透和沉积等性能［10］，降低飘移量［11］，从而提高无人机施药质量和农药的防治效果，近几年来发展迅速［12, 13］。Naue等［14］发现一种含有卵磷脂的新型有机硅助剂，可以较好地润湿蜡质类较难润湿的植物表面，提高药液延展性、渗透性和覆盖率；Gaskin等［15］探究了助剂对杀虫剂在作物叶片上持留量的影响，结果发现助剂可显著增加杀虫剂在疏水性作物上的持留量，最高可增加5倍以上，而对亲水性作物上的持留量无显著性影响；王斌等［16］分别测定了Silwet408、NF-100、倍达通、迈道和速捷５种助剂对作物叶片的润湿性能的影响，5种助剂均可显著降低药液的表面张力，增加药液在作物叶片上的最大持留量，显著增加了嘧菌酯原药对植物病害的防治效果；洪峰等［17］研究了4种助剂对10%四氯虫酰胺SC防治水稻二化螟的增效效果，结果表明有机硅油剂和有机硅水剂效果最显著；杨望明等［18］研究了安融乐助剂对25%甲维∙茚虫威WG防治水稻二化螟的增效效果，结果表明添加安融乐助剂可提高防效10.13%；孙梅梅等［19］研究了飞防助剂对无人机防治水稻害虫的增效作用，结果表明添加怀农特高效植物油助剂对防治水稻二化螟无显著性影响。
目前的研究大多只针对某一杀虫剂进行多种飞防助剂的增效对比试验，而关于杀虫剂、飞防助剂和施药液量的混配方式差异对防治效果的影响需要进一步研究。本研究通过设计正交试验，利用统计学方法，研究杀虫剂种类、飞防助剂类型和施药液量水平三个因素对水稻二化螟防治效果的影响，旨在探索不同的药液混配方式对二化螟防效的影响，提高水稻二化螟的防治水平。
2 材料与方法
2.1 试验设备与材料
（1）施药机型。采用T16植保无人机（深圳市大疆创新科技有限公司）。其最大载药量为16 L，喷头（8个）型号为XR11001VS，工作流量最高可达3.6 L/min ［20］。
（2）供试杀虫剂。10%甲维∙茚虫威SC（Emamectin Benzoate·Indoxacard，EBI，东莞市瑞德丰生物科技有限公司），1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐，9%茚虫威，当地无人机施药植保队推荐用药；5%氯虫苯甲酰胺SC（Chlorantraniliprole，CHI，深圳诺普信农化股份有限公司）；0.8%鱼藤酮SC（Rotenone，ROT，广东新秀田化工有限公司），含0.5%氰戊菊酯，仅用于试验测试，不用于实际水稻生产。
2.2 试验环境与方法
试验于广东省广州市增城区宁西镇华南农业大学教学科研基地进行。水稻品种为美香占2号，2020年6月24日播种，生长至分蘖后期供试，平均株高55 cm。试验地前茬作物为玉米，肥力均匀，排灌条件良好，试验地块周围无障碍物，适合无人机喷雾作业。
试验采用大疆T16植保无人机进行飞防喷施作业，作业喷幅为5 m，飞行速度为4.5 m/s，无人机距作物冠层高度为1.8 m。施药前查虫时间为2020年8月20号8:00—11:30，施药时间为当日17:00—19:00与次日8:00—9:30，施药时气温为29±1 ℃，相对湿度为65%~70%，无持续风向，风速≤2 m/s，符合《植保无人飞机喷施农药田间药效试验准则》（征求意见稿）作业条件要求。害虫为水稻二化螟，部分区域的水稻枯心率超过10%。
选取杀虫剂、飞防助剂和施药液量为影响因素，试验因素及水平如表1 所示。正交试验方案参照L9（34）正交表，将空白因素作为误差因素，用于检验正交试验的合理性，如表2 所示。试验共设置10个药液混配方式，分别对应10个小区，不设重复，每小区面积约为525 m²（15 m×35 m），如图1 所示。处理1~9为杀虫剂（甲维∙茚虫威SC、氯虫苯甲酰胺SC和鱼藤酮SC）、飞防助剂（有机硅、矿物油和卵磷脂）与施药液量（21、24和27 L/hm2）的正交试验设计方案，处理10为空白对照。
表1 二化螟防治试验因素和水平表Table 1 The experimental factors and levels about controlling Chilo Suppressalis（walker） |
| 水平 | 因素 | ||
|---|---|---|---|
| 杀虫剂 | 飞防助剂 | 施药液量/（L·hm-2） | |
| 1 | EBI | Organosilicon | 21 |
| 2 | CHI | Mineral Oil | 24 |
| 3 | ROT | Lecithin | 27 |
|
表2 L9（34）正交试验方案Table 2 L9（34） Orthogonal experimental scheme |
| 混配方式 | 杀虫剂 | 飞防助剂 | 施药液量/（L·hm-2） | 误差 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| 3 | 1 | 3 | 3 | 3 |
| 4 | 2 | 1 | 2 | 3 |
| 5 | 2 | 2 | 3 | 1 |
| 6 | 2 | 3 | 1 | 2 |
| 7 | 3 | 1 | 3 | 2 |
| 8 | 3 | 2 | 1 | 3 |
| 9 | 3 | 3 | 2 | 1 |
甲维∙茚虫威和氯虫苯甲酰胺的施药剂量为675 mL/hm2，鱼藤酮的施药剂量为1350 mL/hm2，飞防助剂的添加剂量为1%溶液体积比，参考当地无人机施药植保队推荐用量。
2.3 防治效果调查与统计
施药前及施药后第6、第10和第14天各调查虫情一次，在每个小区中央按照线阵方式选取3行6列，共18个查虫点。每点调查5丛水稻，记录水稻总株数和枯心数，参考农药田间药效试验准则［24］与小区虫情的纵向对比，根据公式（1 ）~（3 ）计算各小区的防治效果。同时，观察水稻是否产生药害。
其中， 为施药前枯心率，%； 为施药后枯心率，%；PT为处理区枯心增长率，%；CK为空白对照区枯心增长率，%。
2.4 数据处理
3 结果与分析
3.1 各混配方式对水稻二化螟的防治效果
在施药后第6天、第10天和第14天分别调查各小区虫情，计算防治效果，结果如图2 所示。施药后第6天，各小区的防效在64.20%~86.74%之间，不同药液混配方式对二化螟防治效果的差异较大；施药后第10天，施用甲维∙茚虫威SC与鱼藤酮SC的小区平均防治效果分别下降了3.78%和2.10%，而施用氯虫苯甲酰胺SC的小区平均防治效果略有提升，提升幅度为2.54%；施药后第14天，施用甲维∙茚虫威SC与鱼藤酮SC的小区平均防治效果仍有下降，下降幅度分别为1.53%和1.56%，而施用氯虫苯甲酰胺SC的小区平均防治效果仍有提升，提升幅度为2.52%。所有小区水稻正常生长，无药害现象。
3.2 药液混配方式的因素显著性分析
为分析药液混配方式中的各个因素对二化螟防治效果的显著性，采用Duncan's新复极差法分别对杀虫剂、飞防助剂和施药液量因素与防治效果进行了单因素方差分析，结果如表3 所示。
表3 Duncan's新复极差法对试验因素与防治效果的方差分析结果Table 3 The results of ANOVA about experimental factors and control efficacy by Duncan's new multiple range test |
| 因素 | 施药后第6天防治效果 | 施药后第10天防治效果 | 施药后第14天防治效果 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 均方 | F值 | P值 | 显著性 | 均方 | F值 | P值 | 显著性 | 均方 | F值 | P值 | 显著性 | |
| 杀虫剂 | 86.90 | 20.9 | 0.046 | * | 61.50 | 17.5 | 0.054 | NS | 65.97 | 80.0 | 0.012 | * |
| 飞防助剂 | 98.96 | 23.8 | 0.040 | * | 99.23 | 28.3 | 0.034 | * | 94.43 | 114.5 | 0.009 | ** |
| 施药液量 | 1.89 | 0.5 | 0.687 | NS | 0.02 | 0.0 | 0.994 | NS | 0.20 | 0.2 | 0.809 | NS |
| 误差 | 1.58 | / | / | / | 0.01 | / | / | / | 0.13 | / | / | / |
|
由表3 可知，施药后第6天、第10天和第14天，误差项的均方均小于杀虫剂、飞防助剂和施药液量的均方，说明本正交试验的误差在正常范围内。在本研究的试验条件下，施药后第6天，因素“杀虫剂”（P<0.05）和“飞防助剂”（P<0.05）对二化螟防效有显著性影响，因素“施药液量”（P>0.05）对二化螟防效无显著性影响；施药后第10天，因素“杀虫剂”（P>0.05）和“施药液量”（P>0.05）对二化螟防效无显著性影响，因素“飞防助剂”（P<0.05）对二化螟防效有显著性影响；施药后第14天，因素“杀虫剂”（P<0.05）对二化螟防效有显著性影响，因素“飞防助剂”（P<0.01）对二化螟防效影响极显著，因素“施药液量”（P>0.05）对二化螟防效无显著性影响。
在本研究的试验条件下，施药后第6天、第10天和第14天，各因素F值从大到小的顺序均为：飞防助剂>杀虫剂>施药液量，说明因素对防治效果影响的主次顺序为：飞防助剂>杀虫剂>施药液量。
由此可知，杀虫剂和飞防助剂是防治效果的主要影响因素，在设定的施药液量范围内（21~27 L/hm2），施药液量是防治效果的次要影响因素，且各个水平的差异不显著。
3.3 防治二化螟的药液混配方式优选
为优选防治二化螟的药液混配方式，对杀虫剂、飞防助剂和施药液量3个因素与施药后第14天防治效果（药效较稳定）进行Duncan多重比较，其结果如表4 所示。
表4 施药后第14天防治效果的Duncan多重比较表Table 4 Duncan multiple comparison table of the factors for control efficacy 14 d after spraying |
| 个案数 | 杀虫剂（水平） | 子集 | 飞防助剂（水平） | 子集 | 施药液量（水平）/（L·hm-2） | 子集 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | EBI（1） | 66.1 a | Mineral Oil（2） | 67.7 a | 21（1） | 71.2 a |
| 3 | CHI（2） | 73.2 b | Lecithin（3） | 68.7 a | 24（2） | 71.4 a |
| 3 | ROT（3） | 75.0 b | Organosilicon（1） | 77.9 b | 27（3） | 71.7 a |
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结果表明，施药后第14天，因素“杀虫剂”的水平3防治效果较好，从优到劣顺序为：鱼藤酮SC>氯虫苯甲酰胺SC>甲维∙茚虫威SC；因素“飞防助剂”的水平1防治效果较好，水平从优到劣顺序为：有机硅>卵磷脂>矿物油；因素“施药液量”的3个水平之间差异不显著，但水平3效果较好。因此，防治效果较好的药液混配方式为：0.8%鱼藤酮SC、有机硅助剂和27 L/hm2施药液量，其防治效果在施药后第14天达到了81.45%。同时，由图2 （各混配方式对水稻二化螟的防治效果）可知，5%氯虫苯甲酰胺SC、有机硅助剂和24 L/hm2施药液量的药液混配方式防治效果与持效性较好，施药后第14天的防效为79.30%，为次优混配方式。
4 讨论与结论
本研究使用T16植保无人机对水稻进行喷施作业，通过正交试验研究了杀虫剂、飞防助剂和施药液量的不同混配方式对二化螟防效的影响。试验中发现，施用甲维∙茚虫威和鱼藤酮的小区平均防治效果随时间的增长呈现降低趋势，施用氯虫苯甲酰胺的小区平均防治效果随时间的增长呈上升趋势。出现这一现象的原因可能是氯虫苯甲酰胺具有一定的内吸性［28, 29］，与触杀型的甲维∙茚虫威和鱼藤酮相比，具有更长的持效时间。由试验结果可知，施药后第6天，甲维∙茚虫威对二化螟的防效显著高于氯虫苯甲酰胺；施药后第10天，甲维∙茚虫威与氯虫苯甲酰胺对二化螟的防效无显著差异；施药后第14天，氯虫苯甲酰胺对二化螟的防效显著高于甲维∙茚虫威，这正是杀虫剂对防效的影响由显著变为不显著，再变为显著的原因。由此可知内吸型杀虫剂在持效时间上具有较大优势。而施用鱼藤酮的小区平均防治效果虽会随时间增长而降低，但在施药后第14天，其平均防治效果仍高于氯虫苯甲酰胺，具有较好的速效性与持效性。
对于本研究所选的三种飞防助剂，其对二化螟防治效果影响的水平优劣顺序为：有机硅>卵磷脂>矿物油。出现这一顺序的原因可能是，有机硅助剂具有超延展性，可使药液表面张力低于叶面润湿临界压力，促使药液经气孔渗透进入作物表皮［21］，同时可大幅降低药液雾滴在标靶表面的接触角，使药液雾滴平铺在作物表面［30］，其优越的润湿铺展性能可显著提高药液雾滴在疏水性水稻植株上的沉积量［14］，故其水平最好；卵磷脂作为细胞膜的组成成分，生物相容性极佳，易穿透生物体表面，可促使药剂在水稻植株的不同组织之间传输，其具有包埋药剂在生物体内快速传递和分布，从而增强缓释的作用［22］，故卵磷脂助剂水平次之；矿物油助剂有助于延长药液的蒸发时间，提高药液在标靶上的渗透性［23］，但对杀虫剂在水稻植株上的沉积和保留效果不如上述两种助剂。
