第二章 农药剂型和使用方法

第二章农药剂型和使用方法第一节农药分散度与药剂性能的关系第二节农药助剂第三节主要农药剂型第四节农药的施用方法第一节农药分散度与药剂性能的关系二、药剂的分散体系与分散度概念三、分散度对药剂应用性能的影响一、农药的制剂和剂型一、农药的制剂和剂型农药(Pesticides)：用于防治为害农林作物及农林产品的害虫、螨类、病菌、杂草、线虫、鼠类等的化学物质。包括提高该药剂效力的辅助剂、增效剂等。原药(Technicalmaterial)：未经过加工的农药。由工厂合成未经加工的农药，一般有效成分含量很高。固体的称原粉，液体的称原油。农药制剂（PesticidePreparations）：将一种农药加工制成多种不同用途、组成及含量的产品。农药剂型（PesticideFormulations）：具有一定形态、组成及规格农药原药的加工形态。如：乳油、可湿性粉剂、粉剂、粒剂等。1、农药的制剂和剂型的概念农药制剂由三部分组成，即有效成分含量、有效成分名称和剂型。如：敌敌畏乳油（DDVpEC）有50%、70%、80%等不同规格的制剂。农药制剂三部分组成有效成分含量有效成分名称加工制剂类型50%乐果乳油25%多菌灵可湿性粉剂5%丁草胺颗粒剂2、农药剂型的类型可加水稀释剂型可溶性粉剂(SP)乳油(EC)可湿性粉剂(WP)水悬浮剂(SC)水乳剂(EW)又称（浓乳剂）微乳剂(ME)水剂（AS）可溶性水剂（SL）直接使用不加水稀释剂型粉剂(DP)粒剂(GR)超低容量剂(油剂）（ULV）烟剂(FU)种衣剂（DS）缓释剂农药剂型分类干制剂片剂粉剂：一般粉剂、DL粉剂、浮游粉剂可分散性粉剂：可湿性粉剂、可溶性粉剂、固体乳（粉）剂、干悬浮剂粒剂：颗粒剂、大粒剂粉粒剂：微（细）粒剂、微粒剂F、水面漂浮剂液体制剂悬浮剂、水剂、油剂、乳油、低容量和超低容量剂其它制剂熏蒸剂、烟雾剂、毒饵剂、缓释剂、气雾剂、泡沫喷雾剂、静电喷雾剂、种子处理剂片剂和泡腾片剂目前世界农药剂型正朝着水性、粒状、缓释、高含量、多功能、安全、省力化和精细化的方向发展。乳油被水乳剂和悬浮剂替代；高含量乳油商品化；方便、省力的剂型得到开发等。3、农药剂型的发展方向在原药中加入一定量的辅助剂，制成便于使用的形态，这种将原药变成使用形态的过程，称为农药加工或农药制剂化。4、农药的加工农药制剂原药+辅助剂载体、溶剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、渗透剂、稳定剂、增效剂、安全剂等剂型(分散体系)物理化学物理化学方法为什么要加工成制剂？（1）无法使用；（2）分散、分布不均匀；（3）安全的需要；（4）改善性能，提高效果。原药制剂提高分散性（1）赋形•赋予农药原药以特定的稳定的形态，便于运输和使用，以适应各种应用技术对农药分散体系的要求。•农药剂型的“形态”与使用“形态”，有时一致，有时不一致。剂型种类剂型形态使用形态剂型种类剂型形态使用形态粉剂粉状固体粉状固体乳粉粉状固体悬液可湿性粉剂粉状固体悬液油剂溶液溶液乳油溶液乳液微囊剂粉状固体悬液颗粒剂粒状固体粒状固体烟剂固体固体水剂溶液溶液胶悬剂悬液悬液可溶性粉剂粉状固体溶液通用油剂溶液乳液或溶液农药剂型形态和使用形态农药加工的意义（2）稀释作用能将高浓度的原药稀释至对有害生物有毒，而对农作物、牲畜、鸟、鱼类以及自然环境不造成危害的程度。能使农药获得特定的物理性能和质量规格。（3）优化生物活性粉剂：粒度可湿性粉剂：悬浮率乳油：湿润、展着性使农药均匀分布、牢固地粘着、有较高沉积率。(4)提高原药储存期稳定性，延长货架寿命；(5)扩大使用方式和用途；(6)高毒农药低毒化；(7)控制原药释放速度；(8)增效、兼治、延缓抗药性。二、药剂的分散体系与分散度概念农药原药在制剂中的分散是通过加工完成的，而在靶体上的分散是通过施药完成的。从物态结构上看，有固/固分散体系、液/液分散体系、还有固/液、液/气、固/气、气/气等分散体系。分散体系：水剂（＜0.001μm）微乳剂（0.1～0.001μm）烟剂（0.1～5μm）水乳剂（0.1～10μm）水悬浮剂(1～10μm)可湿性粉剂（10～44μm）。分散度的概念分散度（dispersity）是指药剂被分散的程度。体积一定的物体，粒径越小，分散度越大，则覆盖面积越大。例如边长为1cm的立方体被分割的次数与边长、颗粒数及总表面积的关系：边长颗粒数总表面（cm2）1cm16100μm1066×10210μm1096×103单位：粒径（μm）越大，分散度越小。比表面=,比表面越大，分散度越大。分散度从大到小依次为：水剂＞微乳剂＞烟剂＞水乳剂＞可湿性粉剂。SV1、分散度与撞击效率（1）用药量一定时，雾滴越细，撞击效率越高。（2）生物靶体的粒径选择性：海墨尔-伍克（Himel-Uk）的理论：各种生物靶体所能捕获的雾滴细度都有一定的范围，过粗过细的雾滴都不易发生有效的撞击。如以20~60μm的雾滴在有风的情况下喷洒栖息在枝条上的萃萃蝇。结果发现这些雾滴大量沉积到萃萃蝇身上，而枝条上几乎没有雾滴分布。原始森林里有一种剧毒的苍蝇——萃萃蝇。这种毒蝇个头不大，但它那锐利的口器，能轻而易举地穿透坚韧的牛皮，将剧毒的毒汁注入牛体，不久就死亡。萃萃蝇在非洲的活动区域农药效果：决定于农药与生物靶标的接触机会细度用量生物最佳粒径理论：一个特定的靶标，必定有一个最适宜其捕捉的雾滴粒径范围。飞行昆虫：10-50μm叶面昆虫：30-50μm植物叶片：40-100μm2、分散度与雾滴覆盖率（1）覆盖率：雾滴沉积在生物表面上以后所遮覆的面积与生物体表面总面积之比称为雾滴对靶面的覆盖率，也称为绝对覆盖率。（2）有效覆盖率：药剂的雾滴或颗粒通过气化或溶解作用而发生效果的范围称有效半径。以有效扩散半径所遮覆面积计算的覆盖率称有效覆盖率。有效覆盖率是决定药剂效果的一个重要指标。增加覆盖面积，可提高防治效果。分散度大，覆盖面积大，尤其是杀菌剂的保护剂，分散度大可增加保护面积；杀虫剂对蚜虫、螨类等活动性小的昆虫进行触杀防治时，分散度高可增加触杀防治面积；使用触杀型除草剂，药剂分散度高，覆盖均匀，可提高防治效果。3、分散度与药剂在受药表面的吸附性固体农药要吸附到物体表面上，表面对药粒的吸引力必须大于地心对它的吸引力，而吸引力的大小与颗粒的大小有关。颗粒大，重力大，地心引力大，在受药表面易滚落。提高分散度，可使颗粒在物体表面上的吸引力增加，吸附性能提高，增强农药在受药表面的沉积率。4、分散度与颗粒的运动性能病虫往往隐蔽在作物的株冠层内部为害，杂草常在作物株冠层的荫蔽之下生长。药剂要喷到病虫杂草等生物靶体上，必须能穿透作物的株冠层。药剂从喷粉（雾）器喷出后，由于分散度的影响，可以有以下三种运动状态：（1）药剂中的大颗粒受地心引力的影响大，颗粒呈抛物线坠落；（2）较小的颗粒受地心引力的影响小，但受空气浮力影响大，在空间作风浪运动；（3）颗粒在2μm以下的细微粒，由于空气浮力可使它不定向的改变运动方向，在空间作布朗氏运动，可以向植物的各层次扩散，但沉积效果差，颗粒沉降速度慢。有时药剂尚未沉积即被上升气流所带走，影响沉积。150μm以上时主要是沉降捕获；50μm以上时主要是撞击捕获；40μm以下时受到风速和叶片结构的影响；2μm以下时在空间形成烟雾。这种颗粒具有明显的布朗氏运动，可以在靶标的三个方向上发生沉降：即植物的上表面、下表面和侧表面。5、雾滴的均匀度数量中径(NMD)将雾滴群按数量分成相等的两部分之雾滴半径；容量中径（VMD)将雾滴群按容量分成相等的两部分之雾滴半径；扩散比（RD）=NMD/VMDRD越小，表示雾滴越均匀。当该比值等于1时，雾滴的大小完全相等。实际上RD在0.67~1就认为比较均匀。NMDVMD数量中径和容量中径示意图6、雾滴漂移与挥发（1）雾滴过细和风力过大都有可能造成雾滴的飘移，影响药效。飘移也是造成除草剂药害的一个重要原因。（2）雾滴过细和湿度过小时，可能会在雾滴到达靶标表面之前挥发，因此要防止超细雾滴的形成。当T=200C、R.H=80%时，100μm的水滴的挥干落距为8.5m。三、适当控制分散度对药剂性能的影响由于农药、剂型的缺陷，实际用药量与理论需药量有较大差距。用药量与残效期的关系适当降低分散度控制有效成分的释放速度常用情况下，在一定限度内，随着分散度的提高，其药剂性能得到提高，但在某些情况下，适当降低分散度和控制释放速度，反而更能达到合理使用。第二节农药助剂一、助剂二、表面活性剂的种类与应用原理（一）表面活性剂对降低表面张力的作用（二）表面活性剂的种类（三）表面活性剂的应用一、助剂农药助剂（adjuvants）：助剂是与农药混合后能改变药剂的理化性能，提高分散度，便于使用的一类物质统称为农药助剂。辅助剂一般没有生物活性。※有助于农药有效成分的分散分散剂、乳化剂、溶剂、载体等。※有助于农药发挥药效或延长药效稳定剂、控制释放剂、增效剂等。※有助于防治对象接触或吸收农药的有效成分湿润剂、渗透剂、粘着剂等。※增加安全性及使用方便防飘移剂、安全剂、消泡剂、警戒色等。（一）助剂类型（作用）（二）种类1、填充剂（filler,carriers）填充剂是用来加工固体农药（粉剂、可湿性粉剂，颗粒剂等）的固态物质。作用：稀释原药，帮助原药分散，便于粉碎。如：加工粉剂、可湿性粉剂，颗粒剂等，常见的填充剂有滑石粉、粘土、陶土、高岭土、硅藻土、叶蜡石等。类别名称WPPowderG矿物性惰性物质硅酸盐类硅酸盐类凹凸棒土高岭土活性白土√√√√√√√√√√√碳酸盐硫酸盐磷酸盐石灰石石膏磷灰石√√√√√√氧化物硅藻土河沙√√√植物活性物玉米芯√合成惰性物白炭黑硅胶√√√√√工业惰性物矿渣√填充剂的种类2、润湿剂润湿剂（wettingagent）又称湿展剂，可以降低水的表面张力，使水易于在固体表面润湿与展布的助剂。如茶枯粉、纸浆废液、洗衣粉、拉开粉等。3、乳化剂乳化剂（emulsifier)能使原来不相混溶的两相液体（如油与水），其中一相液体以极小的液珠稳定分散在另一相液体中，形成不透明或半透明乳浊液，起这种作用的助剂称为乳化剂，如十二烷基苯磺酸钙，烷基酚聚氧乙烯醚等。用于乳油、水乳剂、微乳剂等。4、溶剂溶剂（solvent）是溶解农药原药的溶剂，多用于加工乳油。要求毒性低、不易燃、成本低、来源广。常用的溶剂有如苯、甲苯、二甲苯等。5、分散剂分散剂（dispersingagent)是指能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。从这个意义上说分散剂、乳化剂、溶剂、悬浮剂、载体、填料、抗结块剂等都属于分散剂。使用较多的品种有木质素磺酸盐、NNO（萘磺酸钠甲醛缩合物）、纸浆废液和茶枯粉等。6、粘着剂粘着剂（stickers)能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。因药剂粘着性提高而耐雨水冲洗，提高农药持效性。如在粉剂中加入适量粘度较大的矿物油，在液剂农药中加入适量的淀粉糊、明胶等。7、稳定剂稳定剂（stabilizer）可抑制或减缓农药有效成分分解；有的具有抗凝作用，又称抗凝剂。能防止农药制剂在贮藏过程中物理性能变坏，如粉状制剂结块、乳剂分层等。8、增效剂增效剂（synergist)本身无生物活性，但能抑制生物体内解毒酶，与某些农药混用时，能大幅度提高农药毒力和药效的助剂。对防治抗性害虫及延缓害虫产生抗药性等具有重要意义。最早发现的增效剂是芝麻素，对人工合成的拟除虫菊酯农药一般都有增效作用。增效醚等都已人工合成，其作用机理是抑制生物体内多功能氧化酶。二、表面活性剂的种类与应用原理（一）表面活性剂降低表面张力的作用1．表面活性剂的表面活性现象表面活性剂（surfaceactiveagent）：具有两亲性、能在液体表面形成单分子层且能显著降低液体表面张力的物质。一烧杯装满清水，水面上撒一层粉末，再加一滴肥皂水，漂在水面上的粉末立即向边缘移动，这种现象称为表面活性现象。这是因为肥皂（高级脂肪酸钠），具有两亲性（R-COONa），即分子中有亲水的极性基（－COONa）和亲酯的非极性基（R-），当肥皂加入水中后，非极性基插入油酯中，无油就插入气界中，极性基插入水