雾化施药提升茶树冠层叶背沉积与防治茶网蝽效果优于增加喷雾量的田间研究

《Agriculture》：Soil Vapor Extraction Reduces Gas-Phase MITC and Subsequent Phytotoxicity After Dazomet Fumigation

　　

： 新出现或研究较少的害虫可能需要在获得其生物学或管理措施的详细信息之前就进行防控。本研究以茶网蝽（Stephanitis chinensis Drake，半翅目：网蝽科）为对象，该害虫主要取食叶片背面，研究杀虫剂移动性（mobility）、施药方式（application method）和喷雾量（spray volume）对防治效果的影响。研究人员依据文献将12种杀虫剂划分为植物内吸传导型（plant-mobile）或触杀主导型（contact-dominant），在推荐田间浓度下进行叶片浸渍生物测定（leaf-dip bioassay），并在田间比较了雾化喷施（misting）与传统喷雾（conventional spraying）在450和900 L/ha两种喷雾量下的效果。水敏纸（water-sensitive paper）测定了三个冠层高度的叶背沉积量。48小时时，11种杀虫剂导致90.0%–100.0%死亡率，而鱼藤酮（rotenone）为66.0%。田间防效显著受杀虫剂移动性、施药方式和调查天数影响，但喷雾量无显著主效应。雾化喷施在36项比较中显著提高了触杀主导型杀虫剂34项、植物内吸传导型杀虫剂11项的防效；增加喷雾量仅在72项比较中改善1项。雾化喷施下，整个冠层的雾滴密度和覆盖率均超出测量上限（>300 droplets/cm2）；传统喷雾沉积量较低且向下层冠层递减。改善叶背和冠层内部的沉积比增加喷雾量更有效。雾化喷施对联苯菊酯（bifenthrin）和除虫菊酯（pyrethrins）等触杀主导型杀虫剂的增效更频繁，而噻虫嗪（thiamethoxam）、吡虫啉（imidacloprid）、氟啶虫胺腈（sulfoxaflor）、溴氰虫酰胺（cyantraniliprole）和苦参碱（matrine）的植物内吸性可能部分弥补沉积不足。

一、研究背景与问题

茶树种植中，新出现或研究不足的害虫常缺乏针对性的防治信息。当防治效果不佳时，种植者往往倾向于增加用药量或重复施药，而未先查明失败原因。农户调查显示，植保知识有限与农药误用相关，而对药效信心不足则导致过度依赖化学防治。在茶叶生产中，若喷雾递送（spray delivery）不当未被纠正，重复施药可能增加残留和环境风险，却不能带来成比例的防治收益。

茶网蝽（Stephanitis chinensis Drake）是一种主要取食叶片背面的刺吸式害虫，成虫和若虫均在叶背活动，严重为害可导致提前落叶、树势减弱和芽叶生长受阻。该虫在中国四川、湖北、陕西等茶区有报道，国外尚无记录。由于其隐蔽的取食习性，常规施药方式难以将药液送达害虫栖息的叶背表面，防治失败的风险较高。

实验室生物测定虽能精确评估药剂活性，但高死亡率并不总能转化为田间有效防治。田间效果还取决于药液能否到达害虫或其栖息的叶面。对于触杀型药剂，不完全覆盖会显著降低防效；而具有内吸或渗透传导性的药剂可在叶片组织内移动，部分弥补覆盖不足。茶树冠层结构复杂，中下层冠层的沉积量可能仅为采摘面上层的20%和1%–2%，进一步限制了药液到达害虫取食位点。

此前一项田间研究发现，背负式弥雾机（knapsack mist sprayer）防治茶网蝽优于背负式电动喷雾器，且增加水量可提高防效。但该研究未明确施药方式的效果是否取决于杀虫剂移动性，也未检验增加喷雾量能否弥补叶背沉积不足。本研究旨在系统回答这些问题。

二、研究内容与主要结论

研究在2025年4月至8月开展，实验室测定在陕西省大荔县生物农业研究所进行，田间试验位于陕西省汉中市镇巴县观音镇大石川村一处60公顷茶园（32.35° N, 108.05° E），海拔约1085.2米，供试品种为‘陕茶1号’（Camellia sinensis (L.) Kuntze ‘Shancha No.1’），树龄15年，冠层平均高度1.3米，行距1米，前两年未施用过农药。

研究选取12种杀虫剂，依据文献证据将噻虫嗪、吡虫啉、氟啶虫胺腈、双丙环虫酯（afidopyropen）、溴氰虫酰胺和苦参碱划分为植物内吸传导型，将高效氯氟氰菊酯（lambda-cyhalothrin）、联苯菊酯、印楝素（azadirachtin）、鱼藤酮、藜芦碱（veratrine）和除虫菊酯划分为触杀主导型。每种药剂按制造商推荐的小型刺吸式害虫田间用量配制，在450 L/ha参考喷雾量下折算浓度进行叶片浸渍试验，并保持每公顷有效成分剂量恒定，比较450与900 L/ha两种喷雾量。

三、关键技术方法

研究采用三项核心技术手段。第一，实验室叶片浸渍生物测定（leaf-dip bioassay）：将新鲜茶叶浸入各药剂田间推荐浓度溶液约10秒，晾干后接入20头5龄若虫，每处理5个独立重复，于12、24、48小时记录死亡率，以水处理为对照。第二，田间防效试验：设置52个处理组合（12种杀虫剂加清水对照，乘以2种施药方式乘以2种喷雾量），每处理5次重复，完全随机区组设计，施药后1、3、7天调查活虫数，采用Henderson–Tilton公式计算校正防效。第三，水敏纸（water-sensitive paper）叶背沉积测定：将水敏纸贴附于上、中、下三层冠层叶片背面，分别以两种施药方式和两种喷雾量喷施清水，每处理3次重复，扫描后使用专用软件分析雾滴密度和覆盖率。供试虫源为2025年4月采自试验茶园的5龄若虫，在人工气候箱内饲养繁殖至第二代用于生测。

四、研究结果

4.1 实验室死亡率：处理、暴露时间及其交互作用均显著。12种杀虫剂平均死亡率从12小时的72.9%升至24小时的85.8%和48小时的94.7%。48小时时，11种药剂导致90.0%–100.0%死亡率，其中噻虫嗪、吡虫啉、高效氯氟氰菊酯、溴氰虫酰胺、苦参碱和除虫菊酯达100.0%；鱼藤酮仅为66.0%，显著低于其他药剂。所有药剂在田间推荐浓度下对茶网蝽均具直接毒性，但速效性和最终活性存在差异。

4.2 整体效应：混合效应模型显示，杀虫剂移动性类型、施药方式和调查天数均显著影响校正田间防效，而喷雾量无显著主效应。移动性类型×调查天数及施药方式×调查天数的交互作用显著，表明移动性和施药方式的影响随时间变化。移动性类型×施药方式×调查天数的三重交互作用显著，说明施药方式的效果同时取决于药剂移动性和调查时间。各处理防效范围为1天时25.8%–99.1%，3天时41.0%–100.0%，7天时48.9%–100.0%，1天时变异最大。

4.3 雾化喷施对触杀主导型药剂增效更频繁：在36项预设比较中，雾化喷施显著提高植物内吸传导型药剂防效11项，而触杀主导型药剂36项全部显示雾化喷施防效更高，其中34项经Holm校正后仍显著。溴氰虫酰胺和苦参碱在全部6项比较中均无显著施药方式差异；噻虫嗪仅在450 L/ha下1天时差异显著；吡虫啉在450 L/ha下1天和3天时雾化喷施显著更优，但7天时差异消失；双丙环虫酯是此类别中最明显的例外，6项比较全部显著。触杀主导型药剂中，高效氯氟氰菊酯在450 L/ha下1天时雾化喷施防效为85.8%，传统喷雾仅为42.2%；印楝素6项比较全部显著，1天时雾化喷施将防效从约42%–45%提升至约82%–83%。

4.4 喷雾量对防效影响有限：72项预设比较中仅1项经Holm校正后显著，即吡虫啉传统喷雾1天时，900 L/ha（92.1%）显著高于450 L/ha（84.2%）。3天时该比较未达显著，7天时两种喷雾量均达100%。雾化喷施下未检出任何显著喷雾量差异，触杀主导型药剂亦无显著差异。增加喷雾量本身不能持续改善田间防效。

4.5 叶背雾滴沉积：雾化喷施下所有水敏纸的雾滴密度均超过每平方厘米300滴、覆盖率超过90.0%，超出软件测量上限，无法计算精确均值。传统喷雾下，喷雾量和冠层位置均显著影响雾滴密度和覆盖率，交互作用不显著。平均而言，喷雾量从450增至900 L/ha使雾滴密度从10.8增至18.7滴/cm²，覆盖率从7.0%增至11.8%。上层冠层的雾滴密度和覆盖率显著高于中下层，且上层覆盖率在900 L/ha时显著高于450 L/ha。

五、讨论与结论

田间结果表明，药液到达害虫栖息的叶面比单纯增加载体水量更为关键。茶树冠层结构进一步限制药液到达取食位点。雾化喷施显著增加了整个冠层的叶背沉积，而传统喷雾呈现自上而下的沉积递减梯度。施药方式的效果随药剂移动性和调查时间而变化：内吸传导型药剂如溴氰虫酰胺和苦参碱可在叶片组织内移动，部分弥补覆盖不足；双丙环虫酯因叶片吸收和向下传导有限，直接沉积仍很重要。杀虫剂移动性应视为连续且依赖情境的属性，而非严格的二元分类。

实验室高毒性不等于田间高效，11种药剂在48小时达到90%–100%死亡率，但触杀主导型药剂在传统喷雾下田间防效大幅下降，说明均匀暴露条件下的活性评估不能替代田间递送效果的检验。增加喷雾量虽提高了传统喷雾下的沉积量，但未克服叶背和下层冠层递送不足这一主要限制。

综合防治（IPM）的核心启示是：害虫位置、喷雾递送和药剂移动性应统筹考虑。对茶网蝽等栖居叶背或下层冠层的害虫，防治决策应首先确认药液能否到达害虫占据的表面。当叶背沉积不足时，增加载体水量或重复相同方式的常规施药可能无法纠正主要限制因素。药剂选择还应综合考虑田间防效、登记情况、残留消解与浸出转移、安全间隔期、对天敌的影响和抗性管理需求。植物源药剂并非天然低风险，需逐项评估。

结论：施药方式比喷雾量更决定性地影响茶网蝽的田间防治效果。雾化喷施增加了整个茶树冠层的叶背沉积，在36项比较中显著改善触杀主导型药剂防效34项，而植物内吸传导型药剂仅11项。喷雾量从450增至900 L/ha仅在72项比较中改善1项。改善叶背及中下层冠层的药液递送比单纯增加喷雾量更有效。田间试验仅在一个地点、一个季节开展，需跨地点和季节进一步验证后才能提出更广泛的建议。