新型农药助剂对化学农药利用率和病害防治效果的影响

The Effect of New Pesticide Adjuvant on Chemical Pesticide Utilization Rate and Disease Control Efficacy

摘要

为探究自研农药助剂雅丰与化学农药桶混对农药利用率及油菜菌核病、小麦赤霉病田间防效的影响，以倍达通、U伴等市售主流助剂为对照（CK），采用室内测定与田间试验相结合的方法，分析雅丰对40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、夏甜（200 g/L氟唑菌酰羟胺悬浮剂+25%咪鲜胺乳油）等药液理化性质的调控作用及在安徽和县、庐江两地的田间应用效果。结果表明，雅丰可显著优化药液性能，其100~2 000倍稀释液能显著缩短40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、夏甜的润湿时间并降低表面张力，且效果优于市售助剂及农药空白组；田间试验表明，雅丰减药增效作用显著，防控油菜菌核病时，夏甜减量20%防治效果达95.83%，添加雅丰后两地农药沉积利用率分别提升15.68%、13.45%，防治效果分别提升15.96%、5.44%；防控小麦赤霉病时，40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂减量25%加雅丰防治效果达84.82%，40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、275 g/L氟唑菌酰羟胺·丙环唑悬浮剂添加雅丰后，沉积利用率分别提升16.53%、20.73%。综上，雅丰通过优化药液润湿性能、降低表面张力，可显著提高农药沉积利用率和田间防治效果，实现减量增效。

Abstract

To investigate the effects of tank-mixing a self-developed pesticide adjuvant "Yafeng" with chemical pesticides on pesticide utilization rate and field control efficacy against rapeseed Sclerotinia stem rot(Sclerotinia sclerotiorum) and wheat Fusarium head blight(Fusarium graminearum), in this study, using the commercial mainstream adjuvants(Beidatong and Uban) as controls, a combined approach of laboratory assays and field trials was employed. Yafeng's regulatory effects on the physicochemical properties of the pesticide solutions such as 40% of prothioconazole·tebuconazole and Xiatian(200 g/L of Fluxapyroxad suspension concentrate+25% of prochloraz emulsion), and the control efficacy in field in Hexian and Lujiang of Anhui province were analyzed. The results showed that Yafeng significantly optimized pesticide solution performance, its 100 to 2 000-fold dilution could significantly shorten the wetting time and reduce the surface tension of 40% of prothioconazole·tebuconazole suspension concentrate and Xiatian pesticide solutions, with effects superior to those of the commercial adjuvants and the pesticide blank group. Field trials confirmed Yafeng's remarkable pesticide-reducing and efficacy-enhancing effects, for rapeseed Sclerotinia stem rot control, Xiatian with a 20% of dosage reduction and 95.83% of efficacy achieved, adding Yafeng increased pesticide deposition utilization rate by 15.68% and 13.45% , and control efficacy by 15.96% and 5.44% in the two test sites, respectively. For wheat Fusarium head blight control, 40% of prothioconazole·tebuconazole suspension concentrate with a 25% of dosage reduction with Yafeng reached 84.82% of efficacy, adding Yafeng in 40% of prothioconazole·tebuconazole and 275 g/L of fluxapyroxad·propiconazole suspension concentrate increased deposition utilization rate by 16.53% and 20.73%, respectively. In summary, Yafeng significantly improved pesticide deposition utilization rate and field control efficacy by optimizing the wetting performance of pesticide solutions and reducing surface tension, achieving pesticide reduction and efficacy enhancement.

Graphical abstract

关键词

农药助剂 / 雅丰 / 农药利用率 / 油菜菌核病 / 小麦赤霉病

Key words

pesticide adjuvant / Yafeng / pesticide utilization rate / rapeseed Sclerotinia stem rot / wheat Fusarium head blight

化学农药作为农田病虫草害精准防控的主要手段，可有效减少因病虫草害导致的农作物产量损失和品质劣变^[1]。据国家统计局数据显示，近年来我国单位面积农田化学农药施用量和年施用总量（139万~180万t）居世界前列，然而化学农药的利用率却比发达国家低15%~20%，总体呈现出“高用量、低效率”的突出态势。长期大量农药的投入不仅造成资源浪费，更是对大气、土壤、水体等生态介质造成多维污染，严重制约生态系统的物质循环和生物多样性维持等多功能的发挥^[2-3]。如何突破农药利用率提升的技术瓶颈，已成为农业生产中急需解决的关键问题，也是农业生态环境与植物保护领域的研究焦点^[4-6]。

随着植保无人机等现代化施药技术快速普及，传统药液的理化特性与施药技术的适配性不足的问题愈发凸显。药液在喷施过程中因润湿性能不佳易发生飘移，导致靶标区域药剂有效剂量不足，非靶标作物及周边环境药害风险增加，进一步增加农药资源的浪费和环境压力^[7]。综上，通过技术手段优化药液的分散性、润湿性、展布性和渗透性，减少喷施过程中药液的漂移损失和靶标区域的有效剂量，对于提高农药利用率和农业可持续绿色发展具有重要意义^[8-9]。

助剂作为农药制剂加工或使用时的辅助物质，可通过调控农药的理化性质或施用性能，显著提升农药使用效率、稳定性和环境安全性^[10-12]。YUAN等^[13]利用天然绿皮桔精油作为喷雾助剂，显著提高了咪鲜胺在黄瓜叶片上的沉积、吸收，并调控药剂的降解速率。BAO等^[14]研究发现，含表面活性剂Triton X（TX）系列的吡唑醚菌酯（PYR）药液，可充分降低液滴撞击倾斜大葱叶片时的飞溅和滚动现象，进而提高PYR在叶片组织上的渗透和吸收效率。闫超等^[15]研究发现，助剂380通过降低杀菌剂药液表面张力（降幅达23.54%~75.94%），增加药液在叶面的润湿展布能力，从而提高杀菌剂对芒果细菌性角斑病的防治效果。尽管助剂的应用价值已得到广泛认可，但我国农药助剂的研发仍存在明显滞后性，现有助剂在复杂田间环境下性能稳定性不足，进而导致农药流失严重、靶标沉积率下降等问题^[16]。

针对当前现状，开发高效、稳定、安全的新型喷雾助剂，明确其对农药利用率的提升效果及作用机理，对推动农药减量增效战略落地和促进农业绿色转型具有重要的理论和实践意义。本研究以安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所自主研发的新型农药助剂雅丰为研究对象，系统研究其性能优势与应用价值，并检测其在靶标作物小麦和油菜上的农药沉积利用率及田间防治效果，旨在验证其提升效果及农药减量增效的可行性，为新型绿色助剂的研发与推广应用提供理论依据和实践参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试油菜品种为荣华油5号（2024年和县）、宁R101（2025年和县）、德徽油88（2025年庐江）。供试小麦品种为镇麦12（2024年和县）、扬麦33（2025年和县）。

供试助剂雅丰由安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所研制、安徽雅丰农业科技有限公司生产；倍达通购自河北明顺农业科技有限公司；U伴购自北京广源益农化学有限责任公司；喷安购自迈图高新材料（南通）有限公司；迈丝购自北京广源益农化学有限责任公司。

供试农药43%腐霉利悬浮剂购自江苏剑牌农化股份有限公司；夏甜（200 g/L氟唑菌酰羟胺悬浮剂+25%咪鲜胺乳油）购自先正达南通作物保护有限公司；40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂购自安道麦安邦（江苏)有限公司；430 g/L戊唑醇悬浮剂购自安道麦安邦（江苏）有限公司；麦甜（275 g/L氟唑菌酰羟胺·丙环唑悬浮剂）购自先正达南通作物保护有限公司；85%诱惑红购自浙江吉高德色素科技有限公司。

1.2 试验仪器设备

BCZ-800型全自动界面张力仪（淄博本创仪器有限公司）、大疆T60植保无人机（深圳大疆创新科技有限公司）、极飞P100 Pro植保无人机（广州极飞科技股份有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 标准帆布片润湿时间测定

将室温控制在（20±1）℃，供试助剂分别与水按1∶100和1∶1 000的体积比（与药液按1∶100、1∶200、1∶300、1∶1 000和1∶2 000的体积比）制备成溶液或乳液，倒入500 mL烧杯，待液面稳定、液面上泡沫完全消失后，将标准帆布圆片置于自制浸没架上，轻放于液面上，用秒表记录标准帆布圆片从接触液面至完全浸没的时长，浸没时间达到180 s后记录为>180 s，每个处理重复测定3次。

1.3.2 表面张力测定

将室温控制在（20±1）℃，供试助剂分别与水按1∶100和1∶1 000的比例（与药液按1∶100、1∶200、1∶300、1∶1 000、和1∶2 000的比例）制备成溶液或乳液，待测；用酒精灯灼烧表面张力仪铂金环，并用纯水标定表面张力仪，直至表面张力仪测定纯水的读数值为72~74 mN/m；将制备的助剂水溶液或乳液倒入测试皿至距离皿口1/3处，液面稳定后测定其表面张力并记录读数。

1.3.3 田间防治效果测定

2024、2025年3—4月在安徽马鞍山和县、庐江两地，分别开展田间农药添加助剂雅丰（1%用水量）对油菜菌核病（3月中下旬）和小麦赤霉病（4月10日）的防治效果试验。油菜菌核病田间药效试验设计：2024年和县试验设43%腐霉利悬浮剂、夏甜、夏甜（减量20%）+雅丰3个处理；2025年庐江、和县试验均设夏甜、夏甜+雅丰2个处理，同时以不施用农药作空白对照。小麦赤霉病田间药效试验设计：2024年和县试验设戊唑醇、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂（减量25%）+雅丰3个处理；2025年庐江、和县试验均设麦甜（第1次）/40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂（第2次）、麦甜+雅丰（第1次）/40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂+雅丰（第2次）2个处理；同时以不施用农药作空白对照。上述处理共施药2次，各处理喷施面积为1 334 m²，间隔7 d，均不设重复。油菜菌核病和小麦赤霉病的调查方法分别依据GB/T 17980.35—2000农药田间药效试验准则（一）杀菌剂防治油菜菌核病和农业行业标准《农药田间药效试验准则:杀菌剂防治小麦赤霉病》(NY/T 1464 14—2007)。

病情指数=Σ(各级病株数×相对级数值）/（调查总株数×7）×100（1）

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%（2）

1.3.4 田间农药沉积利用率测定

2025年，于安徽省合肥市庐江县郭河镇及马鞍山市和县西埠镇鸡笼山村，分别开展油菜田与小麦田植保无人机喷雾农药雾滴沉积利用率测定试验。其中，油菜田试验时间为3月17—20日，田间环境条件为温度12~20 ℃、风速1.1~1.7 m/s，无持续风向；小麦田试验时间为4月11日，环境条件为温度22~28 ℃、风速1.1~1.5 m/s，无持续风向。试验方法参照农业行业标准《农药利用率田间测定方法》（NY/T 3630.1—2020）执行，核心作业参数设置如下：和县试验选用大疆T60植保无人机，飞行速度4 m/s，雾滴粒径110 μm，飞行高度（距作物表面）2.5 m，施药用水量75 L/hm²；庐江县试验选用极飞P100 Pro植保无人机，飞行速度4 m/s，雾滴粒径110 μm，飞行高度2.0 m，施药用水量75 L/hm²。

沉积利用率=样品诱惑红浓度×洗脱液体积×种植密度/单位面积施用总量×100%（3）

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010进行数据处理，采用IBM SPSS 26.0进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 助剂对药剂润湿时间的影响

助剂的润湿时间是影响农药利用率的关键物理指标之一。从表1可以看出，在助剂的稀释稳定性上，雅丰、倍达通、U伴、迈丝均较稳定，喷安有少量絮状漂浮物；润湿时间方面，100倍稀释液中雅丰润湿时间最短，为4.55 s，显著低于倍达通、U伴、喷安和迈丝（P<0.05），说明雅丰在高浓度稀释下，能极快地让液体润湿、附着，渗透和铺展效率突出。1 000倍液时，雅丰润湿时间为32.03 s，同样显著低于其他助剂（P<0.05）。因此，雅丰在稀释稳定性、100倍、1 000倍液润湿时间上均表现最优，尤其润湿时间大幅领先，说明其在液体铺展、渗透效率上优势明显，有助于提升药液在靶标的附着、作用效果。

从表2可以看出，雅丰100倍稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的润湿时间最短，为2.91 s，显著低于倍达通、U伴、喷安、迈丝100倍稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂（P<0.05）。倍达通、U伴、喷安、迈丝1 000倍稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的润湿时间均超过300 s，而雅丰200倍、300倍、1 000倍、2 000倍稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的润湿时间均显著低于其他助剂（P<0.05）。表明雅丰能有效缩短40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的润湿时间，且较稳定。

从表3可以看出，夏甜药液搭配雅丰后，各稀释倍数下的润湿时间也明显低于其他助剂。倍达通、U伴、喷安、迈丝200倍稀释夏甜药液的润湿时间均超过300 s，而雅丰1 000倍、2 000倍稀释夏甜后，润湿时间仍较短。表明雅丰能有效缩短夏甜药液的润湿时间，且较稳定。

2.2 助剂对化学药剂表面张力的影响

从图1可以看出，100倍液时，水的表面张力为73.00 mN/m，而雅丰的表面张力仅为21.13 mN/m，显著低于倍达通、U伴、喷安、迈丝（P<0.05）；1 000倍液时，雅丰的表面张力为23.23 mN/m，仍显著低于倍达通、U伴、喷安、迈丝（P<0.05）。因此，雅丰降低表面张力能力显著优于市售常用助剂，有利于药液在靶标铺展，提高农药利用率。

经倍达通、U伴、喷安、迈丝100倍、200倍、300倍稀释的40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液的表面张力略低于40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液（图2），显著低于雅丰100倍、200倍、300倍稀释后的40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液（P<0.05）。直至雅丰2 000倍稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液，仍显著低于其他助剂稀释的40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液。表明雅丰可以降低40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂药液的表面张力，提升药液表面活性，促进药液在靶标快速铺展。

从图3可以看出，经倍达通、U伴、迈丝100倍、200倍、300倍稀释的夏甜药液的表面张力显著低于夏甜药液（P<0.05），但显著高于经喷安100倍、200倍、300倍稀释的夏甜药液。经雅丰100倍、200倍、300倍、1 000倍、3 000倍稀释的夏甜药液始终显著低于其他助剂（P<0.05）。表明雅丰可以降低夏甜的表面张力，提升药液表面活性，促进药液在靶标快速铺展。

2.3 雅丰对田间油菜菌核病、小麦赤霉病的防治效果

2024年油菜季菌核病防治效果如表4所示，和县试验基地空白对照的病情指数为21.33，仅使用夏甜的防治效果为92.71%；夏甜减量20%添加雅丰对油菜菌核病的防治效果最好，为95.83%，显著高于夏甜、43%腐霉利悬浮剂（P<0.05），说明助剂雅丰的添加可实现农药减量增效的目标。

2025年在庐江试验基地空白对照病情指数为10.33，经夏甜防治后病情指数显著降低至2.00（P<0.05），加入雅丰后病情指数显著降低至0.67（P<0.05）。和县试验基地空白对照病情指数为14.33，经夏甜防治后病情指数显著降低至2.00（P<0.05），加入雅丰后病情指数降低至1.33。2025年油菜季试验中，加入雅丰后，庐江、和县油菜菌核病防治效果分别为93.51%、90.72%，较常规防治分别提升了15.96%和5.44%。表明雅丰的添加显著降低了田间油菜菌核病的病情指数，增加了化学农药的防治效果。

2024年小麦赤霉病防治效果如表5所示，空白对照病情指数为8.76，常规防治（戊唑醇）病情指数为2.48，经40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂防治后病情指数显著降低至1.39（P<0.05），40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂减量25%添加雅丰后，病情指数进一步降低至1.33，小麦赤霉病防治效果可达84.82%，显著高于常规防治（P<0.05），防治效果提升了18.18%。2025年扬花期未遇雨水，导致小麦赤霉病基本未见病情。表明雅丰的添加显著降低了田间小麦赤霉病的病情指数，增加了化学农药的防治效果。

2.4 雅丰对田间农药利用率的影响

2025年庐江、和县两地油菜田的农药沉积利用率如表6所示，在庐江试验基地，单独使用夏甜的农药沉积利用率为44.78%，加入雅丰后农药沉积利用率提升至51.08%。在和县试验基地，单独使用夏甜的农药沉积利用率为45.88%，加入雅丰后农药沉积利用率提升至52.58%。加入雅丰助剂后，庐江、和县油菜菌核病的农药沉积利用率分别提高了14.07%和14.60%。2025年庐江、和县两地小麦田的农药沉积利用率结果显示，在庐江试验基地，单独使用40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的农药沉积利用率为45.85%，加入雅丰后农药沉积利用率提升至51.50%，较单独使用40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂时农药沉积利用率提高了12.32%。在和县试验基地，第1次防控试验中仅使用275 g/L氟唑菌酰羟胺·丙环唑悬浮剂，农药沉积利用率为43.19%，加入雅丰后农药沉积利用率提升至50.33%。第2次防控试验中，仅使用40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂的农药沉积利用率为46.93%，加入雅丰后农药沉积利用率提升至56.66%。加入雅丰助剂后，和县小麦季2次防控农药沉积利用率分别提高了16.53%和11.95%。表明添加雅丰有利于提高化学农药的农药沉积利用率。

3 结论与讨论

化学农药作为重要的农业生产资料，因其长期过量、频繁施用，导致田间病虫害的抗药性持续增强，进而引发了严重的环境污染问题^[17-18]。据报道，2017年农业农村部农药减施计划实施后，我国农药使用量得到有效管控，2020年三大粮食作物农药利用率达40.6%，2025年目标再提高3百分点，对农药领域研究提出更高要求^[15]。农药药效不仅依赖自身毒杀效力，更与药液在植物叶片的铺展特性、叶片持留能力密切相关，添加助剂也是增加农药的靶标沉积量,提高药效的常用手段^[19-21]。本研究通过测定药液理化性质、沉积效果及田间防效，系统验证了新型农药助剂雅丰对化学农药的增效作用和应用价值，为农药减量增效提供了理论依据。

从药液理化特性变化来看，添加雅丰的润湿时间均显著低于倍达通、U伴等其他市售主流助剂，雅丰可显著缩短40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、夏甜药液润湿时间，雅丰100倍液稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、夏甜的润湿时间分别为2.91、13.82 s；雅丰100倍液稀释40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、夏甜的表面张力分别为21.13、21.23 mN/m，显著低于其他市售助剂。这一结果与有机硅类助剂一致，表面张力的降低可增强药液在靶标表面的润湿能力，进而更快铺展形成均匀液膜，减少因“弹跳滚落”造成的药液流失^[22-24]。这种理化性质的优化直接提升了药液的扩散性能，为后续沉积量增加和防治效果提高奠定了基础。

田间试验进一步验证了雅丰的应用价值，油菜季两地农药沉积利用率增幅超14%，小麦季增幅达11.95%以上；田间防治油菜菌核病时，夏甜减量20%后，防治效果仍达95.83%；夏甜添加雅丰后，2个试验点防治效果分别提高了15.96%和5.44%。田间防治小麦赤霉病时，40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂减量25%添加雅丰后，防治效果可达84.82%。其对油菜菌核病和小麦赤霉病防治效果的提升与农药沉积利用率增加呈现正相关趋势，说明药液在靶标作物上的有效沉积是防治效果提高的核心原因。值得注意的是，雅丰搭配不同器械及飞防参数对夏甜、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、275 g/L氟唑菌酰羟胺·丙环唑悬浮剂等不同活性成分、不同浓度的剂型均有提升效果，这种“增效不增药”的特点对降低农业投入成本和减少环境污染具有重要意义，尤其适用于当前农业绿色发展对“减药控害”的需求^[25]。

综上，农药助剂雅丰通过优化药液润湿、铺展与沉积性能，显著提高了化学农药的沉积利用率和田间病害防效，是实现农药减量增效的有效技术手段，其推广应用对推动农业绿色可持续发展具有积极意义。

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基金资助

国家重点研发计划(2022YFD2301403)

安徽省重点研究与开发计划农业科技领域项目(2023n06020028)

中国科学院合肥物质科学研究院院长基金国际合作探索项目(2024YZGH05)