
农药助剂功效独特,推广应用前景广阔
农药助剂是指在农药制剂加工或者使用中添加的,用于改善药剂理化性质的辅助物质,又称为农药辅助剂。其本身并没有农药活性,但能够明显提高农药的防治效果。
农药助剂的剂型
农药品种繁多,理化性质各异,剂型加工要求也不同,因此需要的助剂也不同。
1. 填料或载体。固态农药制剂加工时,为调节成品含量或改善物理状态而配加的固态惰性矿物类、植物类或人工合成的物质,常用的有凹凸棒土、硅藻土、高岭土、陶土等。其作用一是稀释原药,二是吸附原药,主要用于制作粉剂、可湿性粉剂、粒剂、水分散粒剂等。
2. 溶剂。用来溶解和稀释农药有效成分,使其便于加工和使用的有机物。常用的有二甲苯、甲苯、苯等,多用于加工乳油,要求溶解力强、毒性低、闪点高、不易燃、成本低、来源广。
3. 乳化剂。对原来不相容的两相液体(如油和水),能让其中一相液体以极小的液珠稳定地分散在另一相液体中,形成不透明或半透明乳状液,起到这种作用的表面活性剂称为乳化剂,如十二烷基苯磺酸钙,多用于加工乳油、水乳剂和微乳剂。
4. 润湿剂。又称湿展剂,是一类显著降低液固界面张力、增加液体对固体表面的接触或增加对固体表面的润湿与展布的表面活性剂,如皂角、十二烷基硫酸钠、拉开粉等,主要用于可湿性粉剂、水分散粒剂、水剂和水悬浮剂的加工以及作为喷雾助剂使用。
5. 分散剂。农药制剂加工中能够阻止固-液分散体系中固体粒子聚集,使其在液相中保持较长时间均匀分散的表面活性剂,如木质素磺酸钠、NNO等,主要用于可湿性粉剂、水分散粒剂、水悬浮剂的加工。
6. 渗透剂。能够促进农药有效成分进入处理对象,如植物、有害生物内部的表面活性剂,多用于配制高渗农药制剂产品,常见的如渗透剂T、脂肪醇聚氧乙烯醚等。
7. 黏着剂。能增加农药对固体表面黏着性能的助剂,因药剂黏着性提高从而耐雨水冲洗,提高持效性。如在粉剂中加入适量黏度较大的矿物油,在液剂农药中加入适量的淀粉糊、明胶等。
8. 稳定剂。可分两类:一类可抑制或减缓农药有效成分分解,如抗氧化剂、抗光解剂等;另一类可提高制剂物理稳定性,如抗结块剂和抗沉降剂。
9. 增效剂。本身无生物活性,但能抑制生物体内的解毒酶,与某些农药混用时,能大幅度提高农药毒力和药效的化合物,常见的如增效磷、增效醚等。对防治抗性害虫,延缓抗药性以及提高防效等具有重要意义。
10. 安全剂。降低或消除除草剂对作物药害的化合物,可以提高除草剂使用时的安全性。
11. 其他剂型。此外,还有发泡剂、消泡剂、防冻剂、防腐剂以及警戒色等助剂。
农药桶混助剂的性能及其应用
现代农业生产中,农药桶混增效助剂正发挥着越来越重要的作用。桶混助剂通常不含有农药活性成分,但却能通过多种方式增强农药的药效。
1.农药桶混增效助剂概念
农药桶混增效助剂是一种辅助性物质,一般于喷雾前在药桶中现混现用,其本身无生物活性,但与农药或肥料配合使用时,却能够显著提高使用效果。
2.使用农药增效助剂的原因
使用增效助剂的主要原因包括:一是农药制剂的精细化研发能力不足,药液的界面性质不好,在靶标植物的叶面粘着沉积差;二是对靶标作物叶面界面特性研究不足,不能因场景开发适合产品,造成雾滴弹跳与药液流失;三是植保无人机飞防制剂喷雾量少、浓度高、雾滴细,雾滴飘移与蒸发严重易造成浪费和药害风险;四是施药器械落后,雾滴雾化效果不好,存在“跑冒滴漏”现象。
3.农药助剂的主要种类
农药助剂按成分种类可以分为表面活性剂类增效助剂、有机硅类增效助剂、植物油类增效助剂、矿物油类增效助剂、无机盐类增效助剂和其他类增效助剂。
(1)表面活性剂类增效助剂。这类助剂可以降低药液的表面张力和接触角,改善稀释液分散性、稳定性等,使药液能够在作物表面和害虫体表铺展和润湿,提高分散均匀度,从而提高农药的防治效果;还可具有减少雾滴漂移、流失和溶解非极性物质的功能。常见的有非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂等。
(2)有机硅类增效助剂。有机硅助剂对于作物安全性表现一般,但是对于扩展性和提高润湿程度时,是所有助剂类型中表现最好的,表皮渗透和气孔渗透同矿物油助剂一样。所以说使用有机硅助剂,只要控制好用量是所有助剂中表现效果最优的。有机硅类助剂依赖其超强的铺展润湿性和渗透性增加药效,其通过破坏植物叶片表面的蜡质层或害虫的表皮,使农药更容易进入靶标部位。常见的包括聚醚改性的三硅氧烷、四硅氧烷、多硅氧烷等。
(3)植物油类增效助剂。植物油助剂对作物安全性表现不错,扩展性不如精油类助剂好;润湿程度表现不错,表皮渗透和气孔渗透同矿物油助剂一样。植物油类助剂特点是粘附性和渗透性俱佳,较其他助剂更温和安全。其对植物叶表亲和力强,可显著增加药剂在靶标叶面的粘附性和渗透性,且高度安全,主要包括酯化大豆油、改性植物油、卵磷脂等。
(4) 矿物油类增效助剂。矿物油助剂对作物安全性适中,扩展性适中,润湿程度表现不错;表皮渗透最佳、气孔渗透力较为一般。所以在使用矿物油助剂的时候需要控制好用量。矿物油类助剂主要在除草剂和杀虫剂应用较多,能够促进药剂在植物叶面和虫体表面蜡质层渗透和吸收作用。其具备堵塞害虫气门,使害虫窒息而死的物理杀虫机制,能够有效避免害虫抗性,主要包括石蜡油、柴油、煤油等。
(5)无机盐类增效助剂。无机盐类助剂一般应用在除草剂桶混上,能够促进除草剂吸收和解除水中Ca、Mg、Fe等金属离子对除草剂的拮抗作用。使用成分包括尿素、硫酸铵、硝酸铵、重过磷酸钙等。相比传统助剂更温和安全,且增效显著。
(6)脂肪醇助剂。脂肪醇助剂对于作物安全较高,扩展性也不错,润湿程度比植物油、矿物油助剂都要好一些,脂肪醇助剂表皮、气孔渗透性一般。
(7)精油助剂。综合效果很好,也具有消除病虫害抗性的作用;对于作物安全性较高,扩展性和润湿性表现不错,表皮渗透性较好,但气孔渗透性一般。
(8)卵磷脂助剂。卵磷脂助剂对于作物安全较高,扩展性和润湿表现一般,表皮渗透表现较好,气孔渗透较为一般。
(9)其他类增效助剂。其他类增效助剂也很多,包括高分子聚合物、有机氟、聚乙二醇-1500等。
4.农药增效助剂的作用机制
(1)改善农药分散性和稳定性。农药在使用过程中,需要均匀地分散在水中或其他溶剂中,以便更好地喷洒到作物上。桶混增效助剂中添加的表面活性剂可以降低农药溶液的表面张力,使农药颗粒更容易分散,提高药液的稳定性。例如,一些非离子型表面活性剂可以与农药分子形成胶束,防止农药颗粒聚集,从而保证农药在储存和使用过程中始终保持良好的分散状态。
(2)增强农药渗透性。许多农药需要渗透到植物叶片中或害虫体内才能发挥作用。增效助剂中的渗透剂可以破除植物叶片表面的蜡质层或害虫的表皮,使农药更容易进入靶标部位。例如,一些有机硅类渗透剂可以在极短的时间内使农药渗透到植物叶片内部,提高农药的防治效果。
(3)提高农药的粘附性。农药在喷洒过程中要降低弹跳、滑落风险,提高利用率;喷洒到作物上后则需要牢固地附着在叶片表面,减少雨水冲刷损失。增效助剂中的抗弹剂和粘着剂可以降低弹跳、增加农药与作物表面的附着力,提高农药沉降率,延长持效期。例如,一些高分子聚合物粘着剂可以在叶片表面形成一层保护膜,使农药不易被雨水冲刷,从而提高农药的利用率。
(4)增强药肥桶混的溶解性和作物吸收传导性。植保无人机飞防中常将叶面肥和农药桶混喷洒,但因农药成分复杂,常因粒径变化、离子反应、酸碱中和等物理、化学原因导致产生分层、絮凝和沉淀。增效助剂中的螯合剂等有效成分可与体系中的金属离子形成稳定的螯合物,提高农药的溶解性和有效性。助剂中的分散剂也能降低有效成分粒径,提高农药的吸收和传导性,增加药效。例如,一些氨基酸类螯合剂可以与铁、锌等微量元素形成螯合物,使这些元素更容易被植物吸收,从而提高农药的利用率。
(5)改善施药条件。在干旱、高温等恶劣环境下,增效助剂可以提高农药的抗蒸发能力,确保药效发挥。同时,添加助剂还可以通过改变药液表面张力,调节雾滴粒径,减少喷雾飘移,提高施药精准度。
5.使用增效助剂的注意事项
(1)选择合适的助剂。根据靶标界面特性、农药特性和应用场景,选择特定助剂。如在临界表面张力小的作物上施药可添加显著降低药液表面张力的增效助剂;在使用内吸型农药时需使用促进渗透传导、增加持液时间的增效助剂;针对喜欢藏匿在叶背或花中的小虫则推荐添加润湿铺展性强的增效助剂。
(2)谨慎使用强渗助剂。渗透剂能够帮助农药快速渗透到植物组织内部,提高吸收效率。但因其是通过破坏植物表皮实现的,相对于常规施药药害风险大大增加,需注意在植物幼花幼果等敏感时期谨慎使用。
(3)控制使用量。增效助剂的使用量并非越多越好,过量使用可能会对植物造成不可逆伤害,也可能因发生拮抗影响农药的效果,应当按照产品说明书上的推荐用量使用增效助剂。
(4)使用安全。农药桶混增效助剂虽无生物活性,但仍可能具有刺激性或毒性,在使用过程中应注意防护,避免接触皮肤和眼睛。储存增效助剂时,应放在儿童和宠物无法接触到的地方。
主要农药助剂的应用效果
1. 农用有机硅助剂在农业上的应用
农用有机硅主要由乙氧基改性三硅氧烷构成,是一种聚醚改性的化学合成的特种有机硅表面活性剂。具有超强的展布性、优秀的渗透性、高效的内吸和传导性,可以有效降低农药的表面张力,增强农药在植株表面的湿润、附着能力。
农药是重要的农业生产资料,使用农药是确保农业生产高产、优质、高效的重要手段之一。目前在防治病虫害、草害、鼠害的措施中,使用农药进行防治,仍是综合防治的重要手段之一。因此,农药对于保障农业生产的稳步发展具有重要作用。但是使用农药也有弊端,一是成本问题,二是环境污染问题。农药生产成本高,价格也高,如果大量使用农药就会增加种地成本,降低农民收益。而对于环境而言大量使用农药导致污染环境及农药残留,严重影响了生态环境。使用农药过程中,如果浓度太低则起不到杀虫效果,浓度太高就容易导致药害,农药残留超标污染环境。
而在农药中添加农药增效剂就是用途最广泛、最为有效的方法。农药增效剂是农药中的一种重要助剂,本身并无活性,但与相应的农药混用时,能明显改善农药的利用率和防治效果。而有机硅就是当下农业生产中应用最广的一种增效助剂,那么有机硅这种助剂与农药混用有何特点呢?
一是有机硅优异的湿润性能,使药液在叶面迅速铺展,增强药液附着,提高农药利用率,减少药液流失,避免农药渗入地下,造成水源污染。
二是有机硅助剂可明显增强药液在植物或害虫体表的黏附力和展着力,提高农药利用率,加快害虫对农药的吸收速度,一定程度上提高了杀虫效果,从而减少喷雾次数和农药的使用量。
三是有机硅促进内吸型药剂通过气孔渗透,提高耐雨水冲刷力,下雨后不需要补喷。
四可减少单位面积农药使用量和用水量,减少农药污染,降低农药残留。可以和杀虫剂、杀菌剂、除草剂及植物生长调节剂配合使用。
当然,有机硅既然与农药混用后效果这么好,但也不是打任何农药都可以随意添加有机硅助剂的。主要是因为有的农药在生产过程中已经添加了某些表面活性剂,如果在使用时再次添加有机硅等助剂,则有可能就会造成药害。
以嘧菌酯为例,这种具有高效广谱新型杀菌剂,具有很强的传导渗透性,如果在施药时再次添加有机硅助剂,就会增强农药渗透性,极易造成作物药害;某些除草剂也是如此,例如在蔬菜上应用广泛的二甲戊灵,该除草剂本身具有很强的渗透性,如果和有机硅助剂混合使用,由于有机硅内吸性强,扩展性较差,极易使除草剂通过作物叶面气孔扩散到作物组织里而产生药害。此外,有机硅的使用量必须严格按照说明使用,切勿随意加大浓度,否则极易产生药害。同时施药时最好在上午10点前,下午4点以后,避免高温施药。
2. 植物油增效剂在农业上的应用
植物油与农药的混合物喷施后不易被雨水冲刷流失,即使在干旱的条件下仍能保持较好的药效,具有良好的渗透力,能杀死组织内的菌类,能渗入昆虫的体壁之内,更有效地杀灭害虫和病原菌。植物油增效剂增加了对植物的覆盖面,尤其对蜡状叶片的植物,具有强力的渗透和穿刺功能。对于不同的农药成分和防治对象,植物油助剂的作用机制也不同。
植物油增效剂,一般认为是增强喷雾液滴的沉积、滞留、展布、渗透和吸收。植物油增效剂可以降低空气和液体的界面上液滴的表面张力,减小接触角,增强农药的润湿性,增加农药雾滴在叶表面的扩展面积;增加药液的黏度,使药液易被黏着在植物叶表面;耐雨水冲刷,溶解或破坏植物部分蜡质层和角质层,提高其渗透能力,促进植物对农药的吸收,从而提高农药利用率。同时,植物油助剂还可防止雾滴过快干燥,增强气孔和角质层对液滴中农药成分吸收。
(1)植物油作为除草剂的增效剂。植物油对多种除草剂具有增效作用,有些比矿物油乳剂效果更好。甲酯化植物油助剂对磺草酮、莠去津、烟嘧磺隆和精喹禾灵4种常用茎叶处理除草剂防除稗草、反枝苋均有不同程度的增效,对杂草受药时间提早1~3天。如可使杂草对草甘膦的吸收增加30%,减少草甘膦的用量,提高了防除杂草的效果。
甲酯化植物油可提高毒莠定、三氯吡氧乙酸、2甲4氯钠盐等除草剂对外来入侵杂草黄顶菊的防效,并降低除草剂正常用量的50%。滕春红等在温室盆栽条件下研究了氯氟草醚乙酯的除草效果、对大豆的安全性、对后茬作物的影响及甲酯化植物油对其活性的影响,加入喷液量0.5%的甲酯化植物油增效剂,能明显提高30%氯氟草醚乙酯水剂的除草活性。
甲酯化植物油增效剂在促进禾草灵、吡氟禾草灵与烯禾啶的吸收与传导方面,其效果大于机油乳剂。
植物油助剂还能显著提高丙环唑在叶表面和叶背面的沉积量,应用喷雾助剂每公顷可减少30%~40%的费用。
(2)植物油作为杀菌剂的增效剂。能降低表面张力,增加农药的展布面积,增强农药的渗透性,减少农药耐雨水冲刷造成的损失;能明显改善杀菌剂环酰菌胺在叶表面和叶背面的沉积效果,使杀菌剂被雨水冲刷的量减少40%~50%,从而增加防效。
(3)植物油作为杀虫剂的增效剂。能增加杀虫剂对昆虫体壁的穿透,抑制昆虫体内某些解毒酶等的活性,可增大药液对昆虫和作物的湿展能力。植物油增效剂不但对吡虫啉、阿维菌素等增效作用明显,而且对氯氰菊酯、氯氟氰菊酯和有机磷农药也有明显增效作用;且对蚜虫、螨虫种群的繁殖有显著抑制作用,防治效果可达90%以上。
多元植物精油作为植保无人机飞防专用助剂,其特点主要表现在,一是抗低温,能提高混配药剂的耐低温效果,使药效全面发挥;二是抗蒸发,能延长雾滴的挥发时间,保证高温用药效果;三是抗漂移,能调节雾滴谱,减少雾滴漂移;四是促沉降,能加快雾滴的沉降,减少药液的流失;五是促附着,能改进雾滴的润湿和铺展,耐雨水冲刷;六是促吸收,能加快有机体蜡质层和卵壳溶解,促进药液吸收和利用率;其使用量为:按1500~2000倍对水使用,可配合除草剂、杀虫剂、杀菌剂、叶面肥等使用,提高药效30%以上。
3. 农药助剂在农业抗性害虫治理中的应用
近年来,因一些种植农户长期、单一、连续超剂量使用农药、化肥等农业投入品应用于农作物上,片面追求防治病虫草效果来促进作物健壮生长,以此获得高产出、多增收,结果导致病虫草害抗药性迅速发展,抗性问题日益突出。因此,农药助剂新型有机硅助剂正好帮助农户解决了抗性问题。
近几年来小虫防治越来越难,这是因为近几年来,由于螨虫、蓟马、烟粉虱、白粉虱、稻飞虱、小菜蛾等小虫抗性快速发展、繁殖速度太快、世代重叠不断、活动隐蔽性太强、药剂难以润湿黏附、宿主范围广泛等诸多原因,使得小型害虫防治也愈来愈难治,所造成的危害损失更是逐年加重,成为农业生产上亟需解决的技术难题,广大种植者急切期盼有新药剂、新技术来有效防治这些害虫,为他们排忧解难,确保作物优质高产、增产增收。为此,国内不少农药企业坚持问题导向,勇于开拓创新,研制开发了一系列新型高效助剂,并进行了大面积推广应用,有效地解决了小虫防治难的问题,使“小虫”危害得到有效控制,成为种植户增收致富的好帮手。
提高药剂对抗性小虫的防治效果的关键,主要就是选择有效的药剂、合适的喷雾器械、高效的喷雾助剂,也就是“药剂+器械+助剂”三位一体的解决方案。其中,高效药械与新型助剂有机硅的使用,能省工省水省药三分之一以上。
试验结果表明,在防治小菜蛾高效农药中,添加0.03%~0.05%(2000~3000倍)的有机硅助剂,在防效相当情况下,不仅可以降低喷雾量,还可以减少农药用量约20%~30%,从而有效降低了蔬菜中的农药残留。同时有机硅的这种渗透性还可以用来对付那些有蜡质层、不容易被药液润湿的害虫,如介壳虫、梨木虱、棉蚜的防治效果也特别明显。
笔者曾在2020-2021年进行了吡蚜酮+有机硅防治小麦穗蚜、丙环唑+激健助剂(一种多元醇型非离子活性剂)防治花生叶斑病试验。结果表明,使用常规剂量的70%+助剂的防治效果优于常规用量单用的防效,使用推荐剂量50%+助剂的防效接近常规剂量单用的防效;而且常规用量70%+助剂的增产效果也非常明显(见表1、2)。
由此可见,农用增效助剂在现代农业生产中具有重要的作用。正确选择和使用增效助剂,能明显减少农药使用量,提高农药利用效率,保证防治效果,降低生产成本,为农业的可持续发展做出贡献,真正起到了农药减量控害增效作用,这对农业生产上病虫草害绿色防控技术的集成与应用具有重要的指导意义,值得大力提倡和推广应用。
作者为本刊编审和农技推广研究员
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