通过毒力试验、表面活性剂的筛选,确定了2%阿维•绿僵菌素悬浮剂的配方,并进行了质量稳定性和田间药效研究。质量稳定性实验结果表明了2%阿维•绿僵菌素悬浮剂的各项性能稳定。田间试验结果表明,2%阿维•绿僵菌素悬浮剂以有效成分9-11 (ai) g/hm2防治甘蓝小菜蛾,防效可达75.84%~ 93.40%,明显优于1.8%阿维菌素乳油(14(ai) g/hm2)的同期防效,持效期达14天。 The preparation and field efficacy of abamection•destruxin A 2% SC were studied in this paper. According to the laboratory bioassay, there was an obvious synergism effect on Plutella xylostella (L.) mortality, by means of tests of virulence and surface active agents, the formulation of abamection•destruxin A 2% SC was determined. The results of experimental verification of the formulated product demonstrated that all indexes of abamectiondestruxin A 2% SC confirmed to the quality technical standards. Field control efficacy of abamectiondestruxin A 2% SC (9 g/hm2 to 11 g/hm2) against Plutella xylostella (L.) in 14 days of application could reach to 75.84% - 93.40%, which was superior to the efficacy of abamection 1.8% EC (14(ai) g/hm2), and the efficacy could last for 14 days.
王兴民1,邵振芳2,3,Shaukat Ali1,王泽清2,3*
1华南农业大学农学院,广东 广州
2广东新景象生物工程有限公司,广东 阳江
3广东省微生物农药工程技术研究中心,广东 阳江
Email: szf421128444@163.com, wangxmcn@scau.edu.cn, *gold-land@163.com
收稿日期:2015年8月3日;录用日期:2015年8月17日;发布日期:2015年8月24日
通过毒力试验、表面活性剂的筛选,确定了2%阿维·绿僵菌素悬浮剂的配方,并进行了质量稳定性和田间药效研究。质量稳定性实验结果表明了2%阿维·绿僵菌素悬浮剂的各项性能稳定。田间试验结果表明,2%阿维·绿僵菌素悬浮剂以有效成分9-11 (ai) g/hm2防治甘蓝小菜蛾,防效可达75.84%~ 93.40%,明显优于1.8%阿维菌素乳油(14(ai) g/hm2)的同期防效,持效期达14天。
关键词 :绿僵菌素,阿维菌素,悬浮剂,小菜蛾
绿僵菌素(destruxins)是金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)产生的一类环缩羧肽类毒素,对等翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目、直翅目等20多种害虫有毒杀和拒食作用[
供试作物:甘蓝(B. oleracea)盆栽苗。
供试昆虫:小菜蛾[Plutella xyllostella (L.)] 3龄幼虫。
供试药剂:原药:供试阿维菌素原药(≥95%,浙江升华拜克生物股份有限公司),绿僵菌素:参照胡琼波等方法[
供试湿润分散剂:亚甲基双荼磺酸钠(NNO),亚甲基双甲基萘磺酸钠(MF),木质素磺酸钠(CMN),聚羧酸盐(MOTAS 500S),烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10),高分子羧酸盐分散剂GY-D04,烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐(SOPA-270),十二烷基苯磺酸钙(农乳602),木质素磺酸钙(木钙),磷酸酯;增稠剂:硅酸镁铝,黄原胶,膨润土等;消泡剂:正辛醇、泡敌、硅酮类;防冻剂:乙二醇,丙三醇,氯化钠,尿素等。去离子水。
供试实验仪器:低温稳定性测试仪(SHDW-2,淄博三合仪器有限公司),人工气候箱(PYX-300Q-B,广州韶关科力实验仪器有限公司),超声波清洗机(H-66M,无锡市美极超声波清洗机设备有限公司),高速分散均质机(FJ-200型,金坛市天竟实验仪器厂),精密pH计(PHS-3C,上海精密科学有限公司),安捷伦高效液相色谱仪(1200型,安捷伦科技有限公司),离心机(YXJ-2,江苏金坛市环宇科学仪器厂),电热恒温干燥箱(202-3A,北京金志业仪器设备有限公司),砂磨搅拌机(MXD-F,天津市金飞达试验仪器设备厂),激光粒度仪(Malvern Master Sizer2000,江门市荣碳电子材料有限公司),水浴锅(HWS,上海一恒科学仪器有限公司),NDJ旋转式黏度计(NDJ-1,上海精密仪器仪表有限公司),天平(精确至0.0001 g,FA2004,上海双旭电子有限公司)。
复配配方筛选:比例法。试验采用比例法,共设置11个配比药效,1个空白对照。将没有接触过任何药剂的甘蓝叶片分别浸入药液中10 s,取出晾干后将其放入干燥的培养皿中。每个培养皿中接入健康的小菜蛾幼虫(3龄)20头,每个药剂设5个浓度,每个浓度重复4次。将培养皿置于恒温箱中进行饲养(温度为25℃ ± 1℃,相对湿度为75%,光照周期为L:D = 14:10)。72 h后检查结果,计算死亡率和校正死亡率,用spss软件计算LC50和毒力回归方程和共毒系数(C.T.C) [
按照杀虫剂联合作用划分标准 [
最佳配比的确定:将共毒系数表现为增效作用较好的配方确定为最佳配比。
湿润分散剂的筛选:利用“流点法” [
增稠剂的筛选:将筛选出的湿润分散剂与不同含量的黄原胶、膨润土、硅酸镁铝等同基本配方加工成悬浮剂半成品。根据流动性、分散性和热贮稳定性的实验结果,选择较佳的增稠剂并确定其较佳用量。
防冻剂的选择:在悬浮剂半成品中加入几种常用的抗冻剂,置于−2℃~2℃的环境中贮藏14天,观察其外观变化。
消泡剂的筛选:为了防治悬浮剂在加工和喷雾过程中产生过多的起泡,降低生产效率和药效,通常要在制剂加工过程中加入一定量的合适的消泡剂,测定其起泡量。
按照比例称量适量的阿维菌素原药、绿僵菌素(自制)、湿润分散剂、增稠剂、防冻剂、消泡剂、去离子水,将其加入混合釜中,混合30 min后,用湿式超微粉碎法于20℃砂磨2 h,然后将其料浆转入高速剪切釜,高速剪切10 min后即得到悬浮剂产品。
按上述配方配得阿维·绿僵菌素悬浮剂样品5批,进行复证试验,检验产品的pH、悬浮率、热贮稳定性、冷贮稳定性等技术指标。
有效成分含量的测定:参照胡琼波法 [
pH值的测定:按GB/T 1601农药pH值的测定方法测定。
悬浮率的测定:按GB/T 14825农药悬浮率测定方法测定。
倾倒性测定:按HG/T2467.5-2003方法测定。
湿筛试验测定:按GB/T16150中的“湿筛法”测定。
持久泡沫量测定:按HG/T 2467.5-2003中4.11进行。
低温稳定性测定:按GB/T 19137中2.2进行。
热贮稳定性测定:按GB/T 19136中2.3进行。
粒径的测定:取一滴样品加入含有10 mL去离子水的试管中,摇匀;倒入激光粒度分布仪测量仪中,超声搅拌2 s,测量,取其平均值。
黏度的测定:按NY/T 1860.21-2010中方法测定。
分散性的测定:在100 mL量筒中加入98 g∙342 mg/L标准硬水和2 g悬浮剂样品,观察其入水完全分散情况,并观察其1 h、24 h、72 h的沉淀情况;同时记录瓶底沉淀物完全分散所需要的次数。
试验设在广东省佛山市西樵镇进行。试验地地势平坦、肥力均匀,管理较好,种植作物为甘蓝,喷药时甘蓝生长处于莲座期,小菜蛾虫口较大,虫龄以2~3龄为主。试验设6个处理:试验组9、10、11 (ai) g/hm2 (有效成分,下同),1.8%阿维菌素乳油10(ai) g/hm2,10%绿僵菌素稀释液以及清水对照(CK),4个重复,小区面积为30 m2,随机区组排列。
施药时间为2014年10月18日,用(Super-Green)-16型背负式喷雾器进行喷雾,每667 m2喷药45 L,均匀喷施在甘蓝植株叶表面及心叶内。
药效调查法采用定点定株调查的方法。施药前每小区按5点取样法并用标签标记甘蓝作为药前虫口基数,施药后1天、3天、7天、14天调查标定甘蓝的存活虫数。计算虫口减退率和防治效果。用邓肯氏新复极差检验法 (DMRT)进行统计分析, 比较各处理效果的差异水平。
虫口减退率(%) = (施药前虫数 − 施药后虫数)/施药前虫数 × 100
防治效果(%) = (药剂处理区虫口减退率 − 空白对照区虫口减退率)/(100 − 空白对照区虫口减退率) × 100
如表1所示,根据杀虫剂联合作用划分标准,2、7、8组表现为相加作用(80 < C.T.C < 120),第3、4、5、6、8、9组均表现为增效作用(C.T.C ≥ 120),其中以第5组样品增效效果最好,因此优先选择第5组配比作为本实验的产品配方。
表2结果表明,MOTAS 500S、NNO、农乳602的流点均在较低的范围内,是比较理想的湿润分散剂的选择。
组别 | 重量比 | 线性方程Y= | LC50 (mg/L) | 95%置信区间 | R2 | CTC |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | A:B = 10:0 | −3.88162 + 1.93965x | 100.27450 | 85.04892~119.23779 | 0.985 | - |
2 | A:B = 9:1 | −4.20387 + 2.15088x | 90.05021 | 77.31191~105.23379 | 0.995 | 113.0925 |
3 | A:B = 8:2 | −3.84048 + 2.03292x | 77.47208 | 65.95201~90.93043 | 0.990 | 133.5386 |
4 | A:B = 7:3 | −3.77677 + 2.03712x | 71.44502 | 60.73588~83.75618 | 0.994 | 147.1375 |
5 | A:B = 6:4 | −3.57272 + 1.96947x | 65.16989 | 54.97951~76.68101 | 0.989 | 163.9472 |
6 | A:B = 5:5 | −3.47190 + 1.81370x | 82.08615 | 68.90096~97.98836 | 0.989 | 132.3285 |
7 | A:B = 4:6 | −3.46206 + 1.75631x | 93.58604 | 78.30605~112.77718 | 0.998 | 118.0335 |
8 | A:B = 3:7 | −3.59215 + 1.78071x | 104.05457 | 87.23984~125.75782 | 0.999 | 107.9872 |
9 | A:B = 2:8 | −3.46819 + 1.78050x | 88.68864 | 74.31855~106.40280 | 0.996 | 128.9175 |
10 | A:B = 1:9 | −3.56236 + 1.88240x | 78.06483 | 65.79783~92.57220 | 0.990 | 149.0747 |
11 | A:B = 0:10 | −4.86074 + 2.34402x | 118.48883 | 102.68997~137.26201 | 0.996 | - |
表1. 阿维菌素与绿僵菌素联合作用对小菜蛾幼虫的生物活性
注:A:阿维菌素,B:绿僵菌素。
在悬浮剂的研制过程中,通常采用黏度曲线法来确定分散剂的最佳用量。由图1可以看出,随着分散剂用量的增加,悬浮剂的黏度迅速降低;黏度降至最低点后,随着分散剂用量的增加,悬浮剂的黏度亦有所增加。结合流点法和黏度曲线法测定结果,MOTAS 500S、NNO、农乳602的适宜用量均为2%~3%。
将MOTAS 500S、NNO、农乳602以不同的含量与1.2%阿维菌素、0.8%绿僵菌素、0.2%黄胶原、5%乙二醇混合筛选,测定湿润分散剂对悬浮剂的物理稳定性影响。从表3可以看出,湿润分散剂含量不同,平均粒径和分散性区别不大,但黏度和悬浮率略有不同;使用单一湿润分散剂,悬浮剂的悬浮率均不是很理想,采用1.75%MOTAS 500S + 0.75%NNO作为湿润分散剂,实验产品的各项物理性能均达到比较理想的状态。
结果表明(见表4),以0.2%黄胶原作为增稠剂,产品的流动性、分散性以及热贮稳定性均达到比较稳定的效果,产品性能要优于以羧甲基纤维素或黄胶原作为增效剂的实验品。
由表5可知,5%乙二醇和丙三醇均能防止制剂在低温的环境下产生沉淀,考虑到成本,选择5%乙二醇作为防冻剂。
从表6可以看出,配方以0.2%硅酮类作为消泡剂,消泡效果最好。
通过室内毒力和助剂筛选实验,综合实验结果,确定该制剂较佳的配方为:绿僵菌素0.8%,阿维菌
润湿分散剂 | 流点/(mL/g) | 润湿分散剂 | 流点/(mL/g) |
---|---|---|---|
MF | 3.71 ± 0.03 | MOTAS 500S | 3.37 ± 0.03 |
农乳602 | 3.40 ± 0.03 | GY-D04 | 4.07 ± 0.03 |
CMN | 3.88 ± 0.03 | NNO | 3.49 ± 0.03 |
OP-10 | 4.23 ± 0.03 | 木钙 | 3.67 ± 0.03 |
磷酸酯 | 4.26 ± 0.03 | SOPA-270 | 3.97 ± 0.03 |
表2. 润湿分散剂的流点
图1. 湿润分散剂用量对产品悬浮剂黏度的影响
素1.2%,NNO 0.75%,MOTAS 500S 1.75%,黄原胶0.2%,乙二醇5.0%,硅酮类0.2%,水补足100%。依据该配方配制5个样品,测定其稳定性,实验结果见表7。产品的各项技术指标均符合悬浮剂的质量技术标准,是一个合格的配方。
如表8所示,2%阿维菌素·绿僵菌素悬浮剂以9、10、11(ai) g/hm2的剂量喷施甘蓝后,1、3、7、14
组别 | 绿僵菌素含量/% | 阿维菌素含量/% | MOTAS 500S含量/% | 农乳602含量/% | NNO含量/% | 黄胶原含量/% | 乙二醇含量/% | 水含量/% | 平均粒径/μm | 黏度/mPa.s | 悬浮率/% | 分散性(次数) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0.8 | 1.2 | 2 | 0 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.97 | 481 | 84 | 3 |
2 | 0.8 | 1.2 | 0 | 2 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 2.07 | 495 | 87 | 3 |
3 | 0.8 | 1.2 | 0 | 0 | 2 | 0.2 | 5 | ~100 | 2.11 | 503 | 90 | 3 |
4 | 0.8 | 1.2 | 2.5 | 0 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.66 | 281 | 96 | 3 |
5 | 0.8 | 1.2 | 0 | 2.5 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.78 | 291 | 91 | 3 |
6 | 0.8 | 1.2 | 0 | 0 | 2.5 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.72 | 296 | 94 | 3 |
7 | 0.8 | 1.2 | 3 | 0 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.91 | 352 | 92 | 3 |
8 | 0.8 | 1.2 | 0 | 3 | 0 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.91 | 368 | 90 | 3 |
9 | 0.8 | 1.2 | 0 | 0 | 3 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.99 | 373 | 87 | 3 |
10 | 0.8 | 1.2 | 1.25 | 0 | 1.25 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.71 | 288 | 95 | 3 |
11 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 0 | 1 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.59 | 241 | 98 | 3 |
12 | 0.8 | 1.2 | 0.1 | 0 | 0.15 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.66 | 275 | 97 | 3 |
13 | 0.8 | 1.2 | 1.75 | 0 | 0.75 | 0.2 | 5 | ~100 | 1.48 | 226 | 99 | 3 |
表3. 筛选湿润分散剂体系实验结果
组别 | 膨润土(%) | 黄原胶(%) | 硅酸镁铝(%) | 流动性 | 分散性 | 热贮稳定性 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0.3 | 0 | 0 | 差 | 差 | 差 |
2 | 0 | 0.3 | 0 | 差 | 差 | 差 |
3 | 0 | 0 | 0.3 | 差 | 差 | 差 |
4 | 0.2 | 0 | 0 | 差 | 良 | 良 |
5 | 0 | 0.2 | 0 | 优 | 优 | 优 |
6 | 0 | 0 | 0.2 | 优 | 良 | 良 |
7 | 0.4 | 0 | 0 | 差 | 良 | 差 |
8 | 0 | 0.4 | 0 | 良 | 差 | 差 |
9 | 0 | 0 | 0.4 | 差 | 良 | 差 |
10 | 0.15 | 0 | 0 | 良 | 良 | 差 |
11 | 0 | 0.15 | 0 | 良 | 良 | 良 |
12 | 0 | 0 | 0.15 | 差 | 良 | 差 |
表4. 筛选增稠剂体系实验结果
组别 | 乙二醇(%) | 丙三醇(%) | 尿素(%) | 氯化钠(%) | (0 ± 2)℃ 14 d |
---|---|---|---|---|---|
1 | 5 | / | / | / | 不分层,不结冻 |
2 | / | 5 | / | / | 不分层,不结冻 |
3 | / | / | 5 | / | 有沉淀 |
4 | / | / | / | 5 | 分层 |
表5. 防冻剂的筛选结果
组别 | 正辛醇(%) | 泡敌(%) | 硅酮类(%) | 起泡量(mL) |
---|---|---|---|---|
1 | 0.2 | / | / | 28 |
2 | / | 0.2 | / | 20 |
3 | / | / | 0.2 | 10 |
4 | / | / | 0.1 | 23 |
表6. 消泡剂的筛选结果
序号 | 绿僵菌素质量分数(%) | 阿维菌素质量分数(%) | pH值 | 悬浮率% | 倾倒性 | 湿筛试验(75 μm)/% | 持久起泡性(1 min/mL) | 低温稳定性 | 热贮稳定性 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
倾倒性残余物% | 洗涤性残余物% | |||||||||
1 | 0.83 | 1.28 | 7.2 | 99.2 | 3.2 | 0.2 | 98 | 15 | 合格 | 合格 |
2 | 0.85 | 1.25 | 7.1 | 99.5 | 3.5 | 0.3 | 98 | 12 | 合格 | 合格 |
3 | 0.83 | 1.27 | 7.2 | 98.8 | 3.4 | 0.3 | 98 | 17 | 合格 | 合格 |
4 | 0.84 | 1.24 | 7.1 | 98.8 | 3.2 | 02 | 99 | 19 | 合格 | 合格 |
5 | 0.85 | 1.23 | 7.3 | 99.1 | 3.4 | 0.2 | 98 | 13 | 合格 | 合格 |
表7. 产品质量技术指标测定结果
药剂处理 | 虫口基数平均值(头) | 施药后1天 | 施药后3天 | 施药后7天 | 施药后14天 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
残虫数平均值(头) | 防效(%) | 残虫数 平均值(头) | 防效(%) | 残虫数 平均值(头) | 防效(%) | 残虫数 平均值(头) | 防效(%) | ||
1 | 29.00 | 12.75 | 54.42cC | 5.50 | 75.84cC | 10.75 | 70.62cC | 16.00 | 55.14cC |
2 | 32.25 | 9.00 | 70.48bB | 3.00 | 85.75bB | 7.25 | 85.18bB | 11.75 | 73.86bB |
3 | 30.25 | 6.00 | 78.55aA | 0.50 | 93.40aA | 5.00 | 91.25aA | 8.25 | 82.85aA |
4 | 30.50 | 17.50 | 41.00dD | 10.50 | 60.61dD | 14.75 | 59.34dD | 22.25 | 37.38dD |
5 | 29.25 | 22.00 | 23.16eE | 10.50 | 59.14dD | 21.50 | 34.21eE | 27.50 | 17.50eE |
6 (CK) | 29.25 | 28.75 | 27.75 | 31.50 | 32.25 |
表8. 2%阿维菌素·绿僵菌素对小菜蛾的田间试验效果
注:处理1、2、3分别代表2%阿维菌素·绿僵菌素SC 9、10、11(ai) g/hm2,4代表1%绿僵菌素稀释液15 (ai) g/hm2,5代表1.8%阿维菌素EC 14(ai) g/hm2,6为清水对照(CK)。
天对小菜蛾的防治效果明显优于对照药剂的同期防治效果。其中以11(ai) g/hm2的剂量施用后,防效非常突出,施药1天后防效接近80%,药后第3天,防效可达93.40%,药后14天防效依然保持在80%以上。该药剂表现出良好的速效性和持效性。田间调查结果表明,该药剂对作物生长无不良影响,对天敌昆虫安全。
Amiri [
悬浮剂是现代农药中十分重要的农药剂型之一,也是联合国粮农组织(FAO)推荐的4中环保型剂型之一,但与国外产品相比,我国农药悬浮剂容易出现分层、絮凝、结块等现象,其中一个重要的原因是仅重视有效成分含量,却忽视悬浮剂稳定性研究的环节。本文采用流点法和粘度曲线法对湿润分散体系进行筛选不仅节约了实验时间和成本,产品经热贮和冷贮实验证实,其稳定性较好。但想要开发高质量的悬浮剂,深入研究影响悬浮剂的不同因子将今后重点的研究方向。
本文通过田间试验验证了2%阿维·绿僵菌素悬浮剂在实际农业生产中的应用效果。试验结果表明2%阿维菌素·绿僵菌素悬浮剂以9~11(ai) g/hm2进行喷雾,防治效果较好,对作物生长无不良影响。但为了验证产品的安全性,今后仍需要进一步进行制剂对环境生物的影响以及残留研究。
科技部对发展中国家科技援助项目(KY201402014),阳东县科技计划项目(2014-008),广东省高等学校科技创新重点项目(CXZD1135),广州市科技计划项目(201300000107)。
王兴民,邵振芳,Shaukat Ali ,王泽清. 2%阿维•绿僵菌素悬浮剂的研制及田间药效Study on Formulations and Filed Trails of Abamection•Destruxin A 2%SC[J]. 自然科学, 2015, 03(03): 95-103. http://dx.doi.org/10.12677/OJNS.2015.33013