新型粉塵劑在設施栽培蔬菜生產中的應用

粉末劑是利用粉碎過程中對植物有效成分、填充和添加劑進行粉末混合制備的粉末制劑。其粒度很細,噴出后,可以在空氣中進行布朗運動和飄翔運動,這使得粉粒能在空氣中懸浮很長時間而不會很快下沉(趙善歡,1983)。藥劑在植株冠層中很好地擴散、穿透,從而在植株各個部位均勻的沉淀分布,達到很高的功效。近年來大面積發展的設施栽培蔬菜,由于其環境密閉,導致棚室內濕度過大,而病害的發生往往喜歡高濕的環境,因此濕度控制成為設施蔬菜生產中的關鍵環節。濕度控制不好常常導致病害的暴發,給農民的生產造成重大損失。現在普遍采用的噴霧法不僅勞動強度大、費工費時,還會人為地增加棚室內濕度,導致病害控制效果不佳,越防越重,形成惡性循環,特別是陰雨天極易造成病害的迅速流行。雖然市場上銷售的煙劑在一定程度上解決了上述問題,但是,由于煙劑加工對原藥要求較苛刻,不是所有的原藥都可以加工成煙劑。因此生產中亟需新的施藥方式。粉塵法施藥可以很好地解決上述問題,但傳統粉劑噴粉量較大,噴施后會在植株表面留下明顯的附著物,且施藥過程繁瑣,施藥器械落后,不適于大面積應用。在傳統粉劑基礎上研發出來的新型粉塵劑,因改進了加工工藝和施藥機械,施藥方法簡潔、高效,噴施后植株表面干凈且無附著物,防治譜更加寬泛,在設施蔬菜病害防治中將發揮重要作用。1藥劑生產現狀農藥粉劑是農藥加工制劑中歷史悠久、技術成熟、使用方便的一種劑型,是四大基本劑型之一,并且也是第一個商品化的劑型,曾經在病蟲害控制中發揮了極其重要的作用。在日本,1950年粉劑的用量占76.1%之多(凌世海等,1987),居于首位。在我國噴粉法也曾是最普遍的施藥方法,在整個施藥方法中占到80%以上。20世紀80年代,粉劑的生產約占我國農藥制劑總量的2/3之多(韓熹萊,1995)。由于粉劑施藥機械落后,粉劑的生產受到局限,且助劑種類單一,導致粉劑能夠有效防治的病害并不是很多。伴隨著其他劑型的不斷涌現,粉劑的發展逐漸受到限制。1990年,日本粉劑產量降低到29.7%,現在,粉劑只允許某些作物上使用,并且條件要求嚴格。我國在六六六停產后噴粉法也幾乎銷聲匿跡。1.1按藥劑的使用范圍分類相對其他劑型如火如荼的發展,粉劑發展的速度緩慢。傳統的粉劑市場已逐漸被一些新的劑型所取代,近年來國內外商品化的粉劑品種單一,僅在局部地區,部分作物上有一定的使用面積。日本在20世紀90年代初期登記注冊了很多農藥粉劑,這些粉劑大部分是以殺蟲劑為主的低濃度粉劑,如大阪化成公司研發的含量為3%的乙酯殺螨醇粉劑和3%的二嗪農粉劑,武田藥品開發的1.5%的毒蟲畏粉劑及住友化學生產的3%的殺溟腈粉劑等,這些粉劑有效地防治了田間害蟲的泛濫,不過由于田間的開放環境不利于粉劑的噴施,已逐漸停止使用,目前僅有敵百蟲等殺蟲粉劑在小范圍內使用。農藥粉劑在我國的應用也經歷了由興盛到衰退的一個過程,目前登記和使用量最大的是異丙威粉劑,仍然在有效期的產品超過160個,主要用于防治水稻的飛虱和葉蟬;其次是硫磺粉劑,有效期內的產品為7個,主要用于防治橡膠白粉病。粉劑在蔬菜病害上的登記較少,目前還在有效狀態的產品有3個,分別為山東科大創業生物有限公司登記的10%百菌清·硫磺粉劑,遼寧丹東市紅澤農化有限公司和河北省邢臺市農藥有限公司登記的5%百菌清粉劑,用來防治保護地黃瓜霜霉病。由于現有登記品種單一,防治譜窄,因此在市場上與其他產品缺乏競爭力,未得到大面積應用。1.2為食品開發的限制因素1.2.1氣流的影響限制粉塵劑發展的最重要因素是其飄逸問題,尤其在大田應用限制因素更大。大田環境下因田間氣流的影響,使粉塵劑很容易隨氣流而向上空升騰,導致粉粒在大氣中擴散,造成環境污染。美國和前蘇聯曾經采用過飛機噴粉法,取得了極高的效率。但是后來發現飛機噴出的粉粒隨風飄逸的距離可以達到數公里之外,對環境會造成嚴重污染,已經停止這種施藥方式。1.2.2噴粉量的影響傳統粉劑因受加工工藝所限,粒徑較大,在空氣中彌散效果不好,為保證藥劑的分散均勻,必須要增大噴粉量,這就導致噴粉后在葉片和果實上留下粉狀附著物,影響植株的外觀及產品的商品性(彩色圖版1)。1.2.3搖噴粉器的噴流效果傳統粉劑多采用豐收5型和10型手搖噴粉器,由于轉速低、噴管處的風速小,導致噴出效果不好,而且射程較短,在大面積應用時影響工效。2關于特殊保護劑的研究2.1主要食品提取農藥粉塵劑是在農藥粉劑基礎之上發展起來的新劑型。隨著設施蔬菜的發展,我國保護地的面積逐年增加。近年來,針對溫室大棚和保護地所設計的一種粉塵法施藥技術取得了顯著的效果和效益。20世紀90年代初期,中國農業科學院植物保護研究所開展了保護地蔬菜病蟲害粉塵法施藥技術研究,開發了系列粉塵劑,并在全國范圍內進行試驗推廣,取得了顯著的經濟效益和社會效益(屠予欽等,1996;袁會珠等,2000)。這項技術取得成功的主要原因是保護地這種獨特的封閉環境,能夠很好地利用粉粒的運動行為特性,在粉塵法所規定的施藥條件下,即便棚膜有較大面積的破損,粉塵也不會逸出棚室,不會造成棚室外部空間的環境污染問題,粉塵劑的優點又得到了有效的發揮。但該系列粉塵劑因品種單一,施藥機械簡單,防治對象較少,已不能滿足生產的需求,加之新型農藥的推廣應用,導致粉塵劑應用逐年減少,目前在保護地蔬菜病害防治中已很少使用。2.2新型粉碎劑研制新型粉塵劑在傳統粉劑的基礎上,進一步優化配方和加工工藝,使其具有更好的噴出效果和在空氣中的懸浮效果(彩色圖版3、4)。與現代農藥加工工藝結合,豐富了粉劑的種類,針對保護地蔬菜常見病害開發了系列粉塵劑。與新型粉塵劑配套使用的噴粉機,具備高效、節能、易操作等優點。兩者配套使用在保護地蔬菜病害防治中表現出良好的防治效果,對保護地蔬菜常見的霜霉病、灰霉病等頑固型病害的防治效果達到85%以上,在設施蔬菜生產中具有較高的推廣應用價值。2.3新型吸油劑的特點2.3.1選用高效液相的農藥新型粉塵劑在施藥過程中不需用水,施藥過程不會增加棚室濕度,克服了常規噴霧施藥法用水量大,人為增加棚室濕度,造成病害易于發生和流行的缺點。2.3.2提高了工效新型粉塵劑施藥減輕了菜農的勞動強度,改善了勞動條件。施藥機械操作簡單,省時、省事、省工,提高了工效。以70m長的日光溫室為例,整棚施藥僅需5min(分)。2.3.3增加棚室濕度,提高農藥利用率,降低農藥對環境和蔬菜的污染程度采用新型粉塵法施藥,由于藥劑分布均勻,不增加棚室濕度,農藥有效利用率高達70%,遠遠高于常規噴霧法30%的農藥利用率,降低了農藥使用量,減少了農藥對環境和蔬菜的污染程度。2.3.4圖1:圖2新型粉塵劑加工工藝精良,顆粒細小,在空氣中具備良好的懸浮性(彩色圖版1)。傳統粉劑每667m2噴粉量為1000g,而新型粉塵劑噴粉量為300g,僅相當于傳統粉劑的1/3左右,因此施藥后不會在植株上留下粉狀附著物,對蔬菜產品的外觀無任何影響(彩色圖版2)。2.3.5片表面藥劑防治新型粉塵劑在加工過程中采用了新型助劑,施藥后粉粒在葉片表面的水中具有較好的潤濕性,分散均勻(彩色圖版5),避免了傳統粉劑施藥后不溶于水的現象(彩色圖版6),藥劑可以更充分地接觸靶標,提高藥劑的利用效率。2.3.6生態性粉體的制備新型粉塵劑解決了傳統粉劑品種單一的問題,針對保護地蔬菜病蟲害可形成系列化病蟲害防治粉塵劑。擴大了粉塵劑的防治范圍,豐富了新型粉塵劑的品種。3在空氣中的運動學粉塵劑噴施就是利用粉體噴出后,其較小的粒徑在空氣中可以呈現布朗運動和飄翔運動這兩種特殊的運動形式。在本質上,這種無規則運動屬于熱力學運動(張桂芹等,2006)。由于這兩種特殊的運動形式的存在,粉體能夠在空氣中飄浮很長時間,使微粒分散得比較均勻,能達到很好的分布效果。粉粒的布朗運動和飄翔效應使粉粒能全方位的運動并持久懸浮于空氣中,因而能在株冠層中很好地擴散、穿透,深入到比較隱蔽的部位,使粉粒在作物的各部位產生較均勻的多向沉積分布,從而獲得很好的防治效果,噴施方法簡單,可以有效防治保護地蔬菜病害及蟲害。3.1粉末法藥法3.1.1噴粉機調整采用改進型3WF-3機動噴粉機,噴粉量調節在每分鐘噴粉50g,把粉塵劑裝入噴粉機的藥箱中,注意藥箱內不可有水或濕氣。3.1.2噴粉前室的準備噴粉前密閉棚室通風口,檢查棚室的塑料膜,盡量確保棚室的密封效果,如果棚膜有小塊破損對粉塵無影響(彩色圖版7)。3.1.3噴粉過入門,進入行間大棚內噴粉,從棚室最里端開始,操作人員站在中間過道上,搖動噴粉管從植株上方向左右兩側噴粉,邊噴邊后退,直至退到大棚門外,把門關上。日光溫室內噴粉,同樣從溫室的最里端開始,操作人員站在過道上,面向南進行噴粉,不需要進入行間,邊噴粉邊后退,行進速度為每分鐘12~15m,直至退出門外,關好門。如退出后發現藥粉尚未噴完,可把棚室一側的棚膜打開,從開口處將余粉噴入(彩色圖版8)。3.1.4田間病情指數粉塵法施藥應遵循“預防為主,綜合防治”的植保方針,應在病害發生前或病害發生初期開始施藥(彩色圖版9),根據病情每隔7~10d(天)噴1次,可以有效控制田間病情指數,節省用藥。3.1.5噴粉的適宜時間選在傍晚進行噴粉操作,趁閉棚前棚內能見度高的時候噴粉(彩色圖版10),這樣方便操作,噴粉結束后即可放下草簾或保溫被。晴天的中午應避免噴粉,因為在強光高溫下葉面溫度升高,粉粒在葉片上的沉積率較低,在陰雨天任何時間均可噴粉(彩色圖版11)。3.1.6藥劑在作物葉面積指數和給藥量影響不同作物、不同生長時期、不同栽培密度的植株葉面積指數不盡相同,噴施相同劑量的粉塵劑,藥劑在作物葉片上的附著量也會不同。所以為了達到更好的防治效果,噴粉法施藥要充分考慮作物葉面積指數。否則就會出現由于施藥量過大造成藥害或由于施藥量不足造成防效不佳的情況。綜合各方面因素,每667m2的噴粉量不超過300g,根據植株大小調整噴粉量。3.1.7噴粉階段7h噴粉時必須把粉劑均勻地噴到棚室的空間,不宜把噴粉管直接對準作物,以防對作物造成傷害(彩色圖版12);噴粉結束2h(小時)待粉塵完全沉降后打開棚室的門及風口通風后,方可進入作業;操作時應遵守農藥安全操作規程,要求穿長袖工作服,佩戴風鏡、口罩及防護帽,工作結束后必須清洗手臉及其他裸露體膚,工作服也應清洗后備用。3.2為控制寄生蟲的藥物選擇3.2.1真菌疾病主要