韩玉军，马 红，高世杰，陶 波*

（1.东北农业大学农学院，哈尔滨 150030；2.黑龙江尖山农场，黑龙江 嫩江 161444）

除草剂的除草活性受到自身药液物理性状和标靶杂草叶片表面的特性影响，一些茎叶处理除草剂能够有效杀灭杂草但利用效率仍不理想[1]。研究表明，除草剂药液表面张力、黏度、叶片持留量和干燥时间等物理性状是影响除草效果的重要因素。表面张力的降低可以增加药液在杂草表面的接触面积，影响药液的铺展、渗透，黏度可以影响到药液的附着和沉积，进而影响到药液的吸收和传导[2-5]。但多数情况下，需要各种性状的协同作用来达到最佳的除草效果。喷雾助剂能够影响到雾化、雾滴输送、撞击、润湿、沉积/持留、药液扩展和生物效果等一系列相关过程使药效得以良好的发挥[6-7]。助剂对除草剂药液的影响也因助剂和除草剂种类及剂型而存在差异，盲目使用助剂会使除草剂和助剂产生拮抗，影响除草剂的沉积、吸收而降低药效[8]。因此，加强除草剂理化性状的研究有助于合理的选择喷雾助剂，对除草剂的合理使用具有重要意义。

氟磺胺草醚是大豆田间防治阔叶杂草的特效除草剂，主要剂型为水剂，虽然相对环保，但表面张力大、黏度低、不易在杂草表面铺展和沉积，不利于药效的发挥，并且残留时间较长，过量使用会造成后茬作物药害，影响氟磺胺草醚在大豆田的除草地位[9]。研究表明，喷雾助剂可以调节除草剂药液性状，提高药效、降低用药量，缓解后茬作物残留药害[10-11]。因此，本文选用了四种喷雾助剂研究氟磺胺草醚药液表面张力及黏度等物理性状的变化与除草活性关系，为氟磺胺草醚减量应用技术制定和喷雾助剂的合理选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试助剂和除草剂

助剂：Quad7、Scoil，美国；助进剂（非离子型，黑龙江省红兴隆富华公司产品）；晶富娃（植物油助剂，哈尔滨博农农业科技开发有限公司）。

除草剂：25%氟磺胺草醚水剂，大连松辽化工有限公司。

1.2 供试杂草

反枝苋（Amaranthus retroflexus L.）。

1.3 试验方法

1.3.1 氟磺胺草醚药液表面张力的测定

将25%氟磺胺草醚水剂按照稀释300倍，其中供试各种助剂的添加量为体积分数的0.01%、0.1%、0.25%、0.5%、1.0%。按照国家标准GB5549-90采用圆环起膜法[12]，利用全自动表面张力仪对供试药液的表面张力进行测定。

1.3.2 氟磺胺草醚药液药液黏度的测定

将25%氟磺胺草醚水剂按照稀释100倍，其中供试各种助剂的添加量为体积分数的0.01%、0.1%、0.25%、0.5%、1.0%。采用NDJ-1黏度计（0号转子，60 r·min-1）测量药液黏度。重复5次，取平均值，并计算出相对黏度。

1.3.3 氟磺胺草醚药液叶片最大稳定持留量的测定

采取浸渍法进行测定[13]。采用测定表面张力所用的各种药液，将其分别倒入100 mL的烧杯中，剪取反枝苋的叶片，用万分之一天平称重（W0），然后用镊子夹持，垂直放入药液中10 s，迅速把叶片拉出液面，垂直悬置，待其不再有液滴流淌时称重（W1），用叶面积仪测定叶片的面积（S），计算叶片的最大持留量RM（mg·cm-2）。重复5次，取平均值。

1.3.4 氟磺胺草醚药液干燥时间的测定

选用液滴干燥法[14]，采用测定表面张力所用的各种药液，用微量注射器吸取各待测溶液2.5 μL，滴在涂有石蜡的玻片上，然后在同一环境条件下（温度20℃、相对湿度75%），通过显微镜观察、计时，记录液滴完全干燥所需的时间，每个处理重复5次。

1.3.5 氟磺胺草醚除草活性测定

采用盆栽法。盆栽土壤为黑土（有机质含量3.0%，pH 6.5），在盆（24 cm×30 cm）中播种阔叶杂草—反枝苋。待反枝苋长至4～5叶期时进行茎叶喷雾处理。氟磺胺草醚用量为251 g.a.i.·hm-2，喷液量为300 L·hm-2（相当于稀释300倍液）。助剂的用量保持不变，另设不施药清水对照，每个处理重复4次，施药后正常管理，20 d调查防效。

2 结果与分析

2.1 助剂对氟磺胺草醚药液表面张力的影响

四种助剂均能降低氟磺胺草醚药液的表面张力，随着助剂添加量的递增，药液的表面张力逐渐降低并趋于平衡（见图1）。未添加助剂的药液原始表面张力为33.4 mN·m-1，添加助剂后，药液表面张力分别降低了1.81%～24.55%，其中以助进剂的降低幅度最大，其次是Quad7。不同梯度的添加量中，助进剂的添加量为0.25%（V/V）时药液表面张力降低到25.3 mN·m-1，达到平衡趋于稳定，超过此量降低幅度变化较小。Quad7在添加量为0.5%（V/V）时达到平衡。Scoil和晶富娃对药液表面张力影响微小，添加量为1.0%（V/V）时药液表面张力降到最低，降幅分别为6.29%和1.81%。

图1 助剂对药液表面张力的影响Fig.1 Effect of four adjuvants on solution surface tension

2.2 助剂对氟磺胺草醚药液黏度的影响

添加喷雾助剂后氟磺胺草醚的药液黏度也有所增加，但不同助剂对药液黏度的影响规律与表面张力存在差异，且大致成相反的趋势（见图2）。四种助剂对药液黏度的影响差异较大，Scoil和晶富娃虽然对药液表面张力影响微小，但对药液的黏度提高幅度却较大，添加量为1.0%的药液黏度分别增加了26.1%和31.3%。助进剂和Quad7对药液黏度影响则不明显，提高幅度均低于5.0%。

2.3 助剂对氟磺胺草醚药液最大稳定持留量的影响

添加助剂后，药液的表面张力和黏度发生变化的同时也影响到了药液在叶片上的持留（见图3）。在0.01%～1.0%（V/V）的梯度范围内，添加Scoil和晶富娃的药液在反枝苋叶片上的最大稳定持留量随着助剂的用量增加而增大，而添加Quad7和助进剂的药液持留量先增高后有所降低。未添加助剂的药液最大稳定持留量为54.88 mg·cm-2，添加助剂后药液的最大稳定持留量增加了1.59%～65.01%。四种助剂中，在Scoil和晶富娃的1.0%（V/V）添加量、Quad7的0.5%添加量和助进剂的0.25%添加量时药液最大持留量达到最高，分别增加了65.01%、42.95%、59.71%和39.47%。所有添加梯度内添加Scoil的处理增幅最大，Quad7次之，然后是晶富娃和助进剂。

图2 助剂对药液黏度的影响Fig.2 Effect of four adjuvants on solution viscosities

图3 助剂对药液最大稳定持留量的影响Fig.3 Effect of four adjuvants on solution maximum retention

2.4 助剂对氟磺胺草醚药液干燥时间的影响

四种助剂对氟磺胺草醚药液干燥时间的影响结果见图4。添加助剂增加了药液在石蜡表面的干燥时间，随着助剂用量的增加，药液的干燥时间也随之延长并逐渐趋于平稳。四种助剂将药液干燥时间延长了3.48%～81.19%，其中添加Scoil的药液延长幅度最大，其次是晶富娃，Quad7和助进剂对药液干燥时间影响较小。Scoil、晶富娃和Quad7均在添加量为1.0%时获得最长的干燥时间，而助进剂在0.5%干燥时间最长，这与表面张力和最大持留量的规律略有差异。

图4 助剂对药液干燥时间的影响Fig.4 Effect of four adjuvants on solution dry duration

图5 助剂对氟磺胺草醚防除草活性的的影响Fig.5 Effect of adjuvants on the activity of fomesafen

2.5 助剂对氟磺胺草醚防除反枝苋活性的影响

单用251 g.a.i.·hm-2氟磺胺草醚对反枝苋的目测防效和鲜重防效分别为60.5%和63.7%，添加助剂后防效显著提高，株防效提高了3.0%～28.9%（见图5A），鲜重防效提高了3.7%～29.1%（见图5B）。助剂用量在0.01%～1.0%（V/V）范围内，氟磺胺草醚的除草活性随着助进剂和Quad7的用量增加先提高后降低，随着Scoil和晶富娃用量增加而增大。获得最高除草活性的助剂用量分别为0.25%的助进剂、0.5%的Quad7、1.0%的Scoil和1.0%的晶富娃，株防效分别提高了20.4%、25.2%、27.9%和13.3%；鲜重防效分别提高了17.8%、25.4%、27.1%和13.1%。其中以Scoil和Quad7除草活性最高，其次是助进剂和晶富娃。

3 讨 论

药液的表面张力是除草剂得到良好的湿润和展布的先决条件，较低的表面张力，较高的叶片滞留量和较长的湿润时间，才能为除草剂有效地进入植物体提供有利的条件[15]。Harrison等证实降低药液表面张力可以增加药液在叶面上的滞留量、延缓干燥时间、提高防除效果[16-18]。Tann等认为药液表面张力、接触角及雾滴大小与药效间关系密切，尤其是茎叶处理除草剂对难湿润杂草的药效发挥[1,4,19]。本研究结果表明，喷雾助剂可以降低氟磺胺草醚药液的表面张力，并且在一定浓度范围内表面张力与药效存在明显的负相关性，但过低的表面张力如非离子助进剂和Quad7的添加量超过临界浓度时会使叶片的最大持留量和药效有所降低，这与石伶俐等的研究结果相似[20]，这说明表面张力的降低能够为药液与植物表面的充分接触提供保证，但表面张力过低也会造成一些易湿润的杂草的药效降低、药液的流失和浪费，因此，实际操作中应把握好助剂的用量。黏度、最大稳定持留量决定着药液在杂草表面的沉积，影响药液的附着性能和杂草对药液的吸收。有学者认为表面活性剂浓度对数、药液黏度与药效呈正相关[4,21]，也有研究表明，油类助剂有助于靶标杂草对药液的吸收或吸附[22]。本研究中Scoil和晶富娃两种油类助剂虽然不能有效的降低药液的表面张力，但可以有效提高药液的黏度，增加药液在杂草表面的持留量和干燥时间，进而获得良好的除草效果，说明通过适当助剂调节药液黏度也是获得理想的药效的有效途径。

助剂在除草剂喷雾过程中作用重大，且对除草剂药液的物理性状和药效的影响存在明显的特异性。笔者在室内模仿田间条件下研究了助剂对药液性状与药效影响，结果表现出了几种指标的相对变化趋势，但实际操作中助剂对除草剂的药液性状和药效影响十分复杂，助剂除了影响药液在杂草叶表面的粘着、展布和湿润，还影响药液的雾滴大小、喷液量及除草剂在植物体内的吸收和传导等物理过程。同时除草活性也受到助剂、除草剂种类及杂草特性及环境等多方面的影响。因此，在不同的环境条件下，助剂对不同类型除草剂的增效机制还需更加深入的研究，为正确的选择助剂提供更多依据。

4 结论

所选助剂能够改善氟磺胺草醚水剂的表面张力、黏度等药液性状，提高氟磺胺草醚对反枝苋的除草活性。非离子型助进剂和Quad7能够显著降低药液的表面张力；Scoil和晶富娃能够有效增加药液黏度、最大持留量和干燥时间。四种助剂均有效提高氟磺胺草醚除草活性，但助剂间存在明显差异，其中Scoil的增效作用最大，其次为Quad7和非离子型助进剂，晶富娃最小；同种助剂不同添加量对氟磺胺草醚的增效作用也存在差异，其中1.0%（V/V）Scoil、0.5%（V/V）Quad7、0.25%（V/V）助进剂和1.0%（V/V）晶富娃的增效作用最高，均为同类助剂中的最佳用量。非离子型助进剂和Quad7超过最佳用量时对药液的最大稳定持留量和药效增效幅度会降低。

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