伴隨著高爾夫項目進入奧運大家庭和海南、云南等地高爾夫旅游項目的大力發(fā)展,越來越多的人對高爾夫不再陌生,高爾夫球場建設項目也是越來越多。球場數量的增加意味著草坪管理面積和草坪管理群體的擴大。
目前我國的高爾夫草坪養(yǎng)護正處在起步階段,以最常見的養(yǎng)護產品農藥為例,還有很多基本知識尚未在從業(yè)者之中普及。筆者希望通過這篇文章讓高爾夫草坪總監(jiān)和草坪養(yǎng)護工作者對農藥中的“劑型”、“制劑”以及農藥未來的發(fā)展趨勢有一個全方位的理解。
我國農藥劑型的現狀
眾所周知,絕大多數農藥原藥必須加工成各種劑型方可使用。通過劑型加工可改變農藥的物理性狀,提高農藥生物活性,使高毒的農藥低毒化,控制原藥釋放速度,擴大使用方式和用途,提高對施用者的安全性,延緩對靶標生物的抗藥性以及降低對環(huán)境污染。
然而,我國農藥劑型構成并不合理,新劑型少且產量低,加工工藝總體水平還比較落后。目前我國各種劑型產品中,乳油制劑數約占41%,雖然水基劑型正在逐步代替油基劑型,但市場上仍舊以乳油等老劑型占主導地位。
據統(tǒng)計,目前國內的乳油、可濕性粉劑、粉劑和顆粒劑4種老制劑約占總制劑數的75%。另外,我國農藥劑型的技術標準偏低,制劑質量差。例如FAO(聯合國糧食和農業(yè)組織)規(guī)定的可濕性粉劑懸浮率指標是指出廠時和經熱貯穩(wěn)定性處理后的兩個指標,而我國僅規(guī)定出廠的懸浮率,對熱貯后無規(guī)定,這樣就造成了有的農藥產品懸浮率經熱貯后的產品質量大幅度下降。
國內外農藥助劑情況
農藥助劑在農藥劑型的加工中占有不可取代的地位,正是農藥助劑的發(fā)展才使得農藥劑型層出不窮。我國農藥助劑的使用最先是從乳化劑的研究與開發(fā)開始的。
目前,我國使用的農藥助劑大部分是乳化劑,其他劑型所需要的助劑,如濕潤劑、分散劑、增效劑、粘著劑、解毒劑、安全劑等較少,有些助劑的品種雖有產品但產量少,這直接影響了現有劑型的加工質量,也影響新劑型的開發(fā)。
我國在可濕性粉劑中使用的分散劑、濕潤劑已由20世紀50年代使用的從皂角素、卵磷脂等物質發(fā)展到今天普遍使用的木質素磺酸鹽、萘磺酸酸鹽、烷基硫酸鹽以及濕潤劑BX等。它們的應用,使我國可濕性粉劑的懸浮率和濕潤性能大大提高。但是我國木質素磺酸鹽生產廠家少,且品種單一、產量小,平均分子量一般在4000左右,很少有分子量超過10000的,且分散性能與國外同類產品相比有很大的差距。
我國使用的萘磺酸鹽甲醛縮合物(NNO)是從染料助劑中引用的,分子量小,影響分散效果。近10年來,我國市場上出現了用氮酮、CT-901、ST-910等滲透劑和增效劑與主劑桶混或作為制劑的現象,這展現出助劑的良好應用前景。
據國際農藥制造商協會聯合會(GIFAP)公布的資料,所有農藥劑型配方中所涉及的主要助劑有:分散劑、潤濕劑、乳化劑、增效劑、滲透劑、展著劑、粘著劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、成膜劑、抗凝聚劑、抗結塊劑、崩解劑、消泡劑、防飄移劑、除草劑的解毒劑等。
到目前為止,世界主要農藥助劑生產廠家已超過200多家,美國、德國、日本、英國等約有20多個專業(yè)大公司在農藥表面活性劑及助劑生產、應用和開發(fā)研究處于國際領先地位。
以分散劑為例,一般來說,分散劑分子量越大,分散作用越強。萘和烷基萘磺酸鹽甲醛縮合物也是農藥劑型中常用的分散劑,國外用更多的萘核縮合和采取不同的磺化度得到萘磺酸鹽甲醛縮合物一系列產品,有的平均分子量高達2000以上,不僅可以用作可濕性粉劑的分散劑,也可以用作懸浮劑、水分散粒劑的分散劑。
農藥劑型的發(fā)展方向
水基性制劑將逐步取代乳油
一種或一種以上的液體以液珠的形式均勻地分散在另一種互不相溶液體中形成的分散體系稱為乳狀液。液態(tài)或固態(tài)農藥原藥的溶液,在表面活性劑等助劑的作用下,以微小液滴分散在水中,形成穩(wěn)定地水包油型的乳狀液,當液滴的直徑在0.1微米至0.5微米時外觀呈透明均勻液體稱為微乳劑;當液滴直徑在1.5微米至3.5微米時外觀呈不透明的白色乳狀液體稱為水乳劑。
在水基化的農藥新劑型中,微乳劑具有明顯的優(yōu)勢:液滴細微,促進向動植物組織內部滲透;穩(wěn)定性好,在貯存期間冷熱變化條件下不發(fā)生不可逆相變,在熱力學上屬穩(wěn)定體系并可長期放置而不發(fā)生相分離,使用過程中可以任意比例稀釋;微乳體系中表面活性劑的濃度較高,具有較低的表面張力,使得藥液易于在葉面上鋪展,同時由于液滴小而降低了霧滴的反彈、減少了有效成分的飄移;安全性高,以水為介質,避免或大大減少了毒性有機溶劑的使用,產品易包裝;生產工藝流程比較簡單,無需特殊設備,前期投資和后期維護費用相對較低,可以實現環(huán)保、清潔生產。
水分散粒劑前景光明
水分散粒劑(WG)是農藥有效成分與各種助劑和填料經混合、粉碎和造粒工藝而制成的一種粒狀制劑。其崩解性、分散性、懸浮性好、有效成分含量高。流動性好,計量和使用方便,不會造成粉塵污染,貯存化學物理性狀穩(wěn)定,包裝費用低。因此,水分散粒劑在1990年后成為安全環(huán)保新劑型并替代可濕性粉劑(WP)和水懸浮劑(SC)而大規(guī)模發(fā)展起來。隨著新助劑不斷開發(fā)與使用以及加工造粒工藝技術和設備的不斷改進,水分散粒劑在國內外市場上已成為最受歡迎的產品。
懸浮劑發(fā)展迅速
農藥懸浮劑為不水溶性固體農藥或不混溶液體農藥在水或者油中的分散體,是以水為分散介質,將原藥、助劑經濕法超微粉碎制得的農藥劑型,其有效成分含量一般為5%至50%,平均粒徑一般為3微米左右。它具有可濕性粉劑和乳油的優(yōu)點,原材料來源豐富廉價、不污染環(huán)境;采用濕法粉碎工藝,解決了生產過程中的三廢問題。由于在分散理論和加工技術等方面取得的進展,農藥懸浮劑的穩(wěn)定性問題得以解決,促進其迅速發(fā)展。近十多年來,由于珠磨的濕磨工藝技術和設備的不斷完善,先進測試儀器的采用,新的高品質分散劑、潤濕劑的表面活性劑和其他添加劑開發(fā)與應用,使懸浮劑劑型獲得迅速發(fā)展。因此懸浮劑仍然是國際上一種有遠大前景和發(fā)展?jié)摿Φ霓r藥新劑型。
緩釋劑將成主力軍
農藥緩釋劑適應了化學農藥發(fā)展的客觀要求,是安全、合理、經濟、有效地使用農藥的理想劑型。它有效降低了環(huán)境中的光、空氣、水和微生物對原藥的分解,減少了揮發(fā)、流失的可能性,并改變了釋放性能,從而使殘效期延長,用藥量和用藥次數減少;同時使高毒農藥低毒化,降低了農藥的急性毒性,減少了農藥的飄移,減輕了對環(huán)境的污染和對作物的藥害。農藥緩釋劑作為嶄新的加工技術,必將有十分廣闊的發(fā)展前途。