省時、省工的農(nóng)藥新劑型
——漂浮粒劑

林雨佳，華乃震

省時、省工的農(nóng)藥新劑型
——漂浮粒劑

林雨佳，華乃震

論述了顆粒劑、漂浮泡騰粒劑和漂浮粒劑的進展、特點和加工。指出漂浮粒劑比漂浮泡騰粒劑更有優(yōu)勢：不使用固體酸和固體堿成分，節(jié)約了原料成本；拋撒使用后，對水稻安全性高；一勞永逸地解決了漂浮泡騰粒劑產(chǎn)品在貯存期間，容易發(fā)生鼓氣和漲包的老大難問題。

漂浮粒劑；顆粒劑；漂浮泡騰粒劑

農(nóng)藥漂浮粒劑是一種能夠在水中自動分散，并漂浮在水面上的新劑型。主要應(yīng)用在水稻田中起到殺蟲、除草和殺菌作用。

對于顆粒劑(GR)而言，它可使高毒農(nóng)藥低毒化，延長持效期，減少漂移，避免殺傷天敵，具有使用安全和方便的優(yōu)點，在20世紀60年代后成為農(nóng)藥品種中使用較多，噸位較大，應(yīng)用較廣的一種劑型。

1 顆粒劑的進展

顆粒劑(GR)與粉劑(DP)在粒徑上有很大差別，GR至少90%的顆粒粒徑為250～1 000 μm，因而在使用時可真正消除漂移現(xiàn)象，具有比DP更小的損失。顆粒劑是一種不結(jié)塊，無塵，自由流動的，能在土壤中釋放出農(nóng)藥有效成分的產(chǎn)品[1]。

在日本，顆粒劑產(chǎn)品自1960年起就開始普及和應(yīng)用，這是由于施用顆粒劑產(chǎn)品無須使用特殊的器械，只需用手撒施；并且也不會像粉劑在噴灑時四處飛散，因而對周圍環(huán)境影響較小；同時其具有藥效高，持效長等優(yōu)點，得以迅速推廣應(yīng)用。尤其是在日本和亞洲的東南亞國家，在水稻田應(yīng)用殺蟲劑和除草劑顆粒劑比較普遍，這些產(chǎn)品十分有效而且應(yīng)用方法十分簡便。顆粒劑的殺蟲機制為藥劑被撒拋落入水稻田后，下沉到水下，緩慢地崩解釋放出農(nóng)藥有效成分，由水稻的根部吸收并向莖葉移行；溶于水的藥劑隨著毛細管現(xiàn)象向上滲透入葉鞘，或有效成分從水面蒸散氣化附于水稻葉上，直接或間接地發(fā)揮作用[1]。

隨著顆粒劑產(chǎn)品的商品化，在20世紀70年代后日本還開發(fā)了包括大粒劑、1 kg裝顆粒劑和水面展開粒劑等產(chǎn)品。

1.1 大粒劑(Jumbo Formulation)

大粒劑是加工成重約50 g的圓柱形、球形或其他塊狀形的粒劑，在日本較為流行。這種制劑產(chǎn)品投入水田中即很易擴散和展開，主要用于水田除草，每0.1 hm2約用10～20個大粒劑。該劑型具有無粉塵飛揚、無漂移、對操作人員及臨近作物十分安全、運輸和貯運成本低、施用時無需噴灑機械、省工和省力、而且可節(jié)約1/6～1/3施藥量的優(yōu)點。

1.2 1 kg裝顆粒劑

1 kg裝顆粒劑也是日本開發(fā)和使用的水田除草劑產(chǎn)品，主要為了解決廣泛應(yīng)用的每0.1 hm2用3 kg含量的顆粒劑問題。1 kg顆粒劑的有效成分含量比3 kg顆粒劑的提高約3倍，其粒徑為原有顆粒劑的2倍，大多為1.2 mm，從而達到生產(chǎn)、包裝、運輸、貯運和噴曬的省力化。

1.3 防治水稻葉蟬的水面展開(漂浮)粒劑

日本還開發(fā)了防除水稻葉蟬的水面展開(漂浮)粒劑產(chǎn)品。這類劑型產(chǎn)品是先用易溶于水的鹽類(如氯化鈉)細粉和黏結(jié)劑加工成粒，然后再浸漬于用溶劑稀釋的原藥液中制成顆粒劑。該制劑在水田施用后立即下沉，水溶的鹽類溶解后再浮上水面，這時農(nóng)藥有效成分在水面上展開(漂浮)而起作用。如用水溶性聚乙烯醇包裝袋，使用時則可不接觸農(nóng)藥，所以十分方便和安全。

大粒劑、1 kg裝顆粒劑和水面展開(漂浮)粒劑等產(chǎn)品所含的原藥含量提高了，具有生產(chǎn)、包裝、運輸、貯運和噴灑省力化；以及用水溶性包裝袋包裝，施用時使用者可不接觸農(nóng)藥，應(yīng)用十分方便、安全，因而一直受到市場青睞和用戶的喜愛[1]。

但顆粒劑產(chǎn)品缺點也很多，生產(chǎn)效率低(一般低于25%)，載體用量大，有效成分含量低，藥效低，使用時不安全。目前，許多顆粒劑產(chǎn)品正被更環(huán)保和更有效的懸浮劑和水分散粒劑所替代。

2 農(nóng)藥漂浮性劑型

最早開發(fā)的農(nóng)藥漂浮性劑型主要有：水面展開油劑、水面漂浮粉劑和水面漂浮顆粒劑，都是日本公司開發(fā)的。1977年日本專利JP 52038095報道，日本的Kawasaki，Masashi，Watanabe，F(xiàn)ujinori等首先開發(fā)了除草醚漂浮粉劑。該制劑由有機農(nóng)藥、無機載體、疏水物質(zhì)和膜材料所組成。由于漂浮粉劑存在著易漂移、易污染的缺點，后來轉(zhuǎn)而開發(fā)水面漂浮顆粒劑，如日本20世紀70年代開發(fā)用于防治水稻害蟲的乙氰菌酯和醚菌酯的漂浮顆粒劑。

最早，為了防治水中害蟲，在水面撒施殺蟲顆粒劑。這種藥劑產(chǎn)品有水溶性高，內(nèi)吸性強的巴丹、殘殺威等顆粒劑產(chǎn)品，易揮發(fā)、具有較高熏蒸效果的二嗪磷、乙拌磷等顆粒劑產(chǎn)品。而水溶性低、揮發(fā)性差的藥劑，則難于加工成這種顆粒劑產(chǎn)品。

為了避免藥劑與土壤接觸，日本很早就進行了漂浮性顆粒劑的研究和開發(fā)，并申請了不少專利[2]。當時以石蠟和親油性樹脂為載體能使制劑漂浮，可是這樣會使藥劑顆粒積聚在下風處，不能使藥劑的有效成分在大范圍內(nèi)釋放出來，藥效達不到所期望的效果，成本又高，故這類制劑未被推廣應(yīng)用。

1976年，以水為活動范圍之一的害蟲稻水象甲，侵入日本，且危害不斷擴大，成為日本重要害蟲，急需開發(fā)水面用顆粒劑防治藥劑。由此，開發(fā)了能使更多有效成分在水面展開的顆粒劑，如乙氰菊酯(9%)等產(chǎn)品。該產(chǎn)品系用水溶性材料經(jīng)加水混勻造粒、干燥后，以其作為母粒吸附含有效成分的油狀物質(zhì)加工而成。該顆粒制劑是以混入粒子內(nèi)的空氣作為上浮作用的水面漂浮型顆粒劑，該制劑被噴灑后沉到土表，比重大的水溶性載體隨之溶解，這時顆粒與油狀物一起浮上水面在水面裂開，油狀物隨之在水面擴散。同時比較了乙氰菊酯水面漂浮型顆粒劑和沉降型顆粒劑對稻水象甲的藥效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者即使使用量為后者的一半，亦可獲得很高的防治效果。

上述的乙氰菊酯顆粒劑被投入水稻田中后上浮到水面隨后有效成分在水面擴展起到殺蟲效果。即使施用不勻，對總體效果影響也不大。同時開發(fā)了用水溶性包裝袋包裝的乙氰菊酯顆粒劑產(chǎn)品，其用量為100包/hm2。從稻體附著的濃度看，這種拋擲處理與均勻噴灑效果相當，已推廣使用。拋擲處理無需噴灑器械，又可節(jié)省勞力、時間，手不必接觸藥劑，具有安全和清潔的特點。但當時拋擲式處理的藥劑僅有乙氰菊酯顆粒劑和乙氰菊酯/甲萘威顆粒劑2種商品化產(chǎn)品。

從1990年起，日本公司的研究主要包括以下方面工作：⑴ 發(fā)泡型片劑：其在水面漂浮或浸入水中能發(fā)泡，從而使有效成分在水中擴散，⑵ 將發(fā)泡型顆?；蚍垠w等用水溶性包裝袋包裝，⑶ 將水面展開劑、水中分散性顆粒劑和粉劑等用水溶性包裝袋包裝，⑷ 將水面展開劑或乳化性液劑和凝膠劑用水溶性包裝袋包裝。

1994年日本專利JP 06279204為Shimono、Sciichi、Hirase、Kangestsu等人申請用于水稻田的農(nóng)藥漂浮制劑專利。該制劑為將除草劑、殺蟲劑、殺菌劑成分與二烴基磺酸和載體一起混合，再經(jīng)過水溶性聚合物包衣得到的產(chǎn)品。該產(chǎn)品的包衣材料在水稻田中溶解，農(nóng)藥活性物質(zhì)在水表面漂浮和擴散。

2.1 農(nóng)藥水面漂浮泡騰粒劑

日本在20世紀90年代在水面漂浮性劑型基礎(chǔ)上，繼而開發(fā)出水面漂浮泡騰粒劑。它是一種能夠在水中泡騰自發(fā)分散，并漂浮于水面的農(nóng)藥新劑型。其外形為顆粒狀。使用時直接將顆粒投入水田中，顆粒中的酸與堿成分在水中迅速反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，使泡騰崩解，通過崩解劑和擴散劑作用，向周圍均勻擴散，使有效成分接觸靶標，發(fā)揮藥效[3]。

水面漂浮泡騰粒劑主要應(yīng)用于水田中起到殺蟲和除草的作用。其特點是：無需噴霧或伴土，直接投入水田即可，使用極方便，勞動強度低，節(jié)省時間，提高工效；計量準確易于掌握；無粉塵飛揚，對環(huán)境污染小，對周邊作物安全；分散性能優(yōu)越，效果好[4]。

此外，日本也有關(guān)于水面漂浮泡騰片劑的文獻報道，如日本專利JP 05058804為將農(nóng)藥如酚硫殺(激素型選擇性苗后莖葉處理劑，用于冬、春小麥，水稻等禾本科作物田防除雜草)、水溶性聚合物、粉碎的玻璃顆粒(≤250 μm)制成片劑，然后以水溶性材料包裝。日本專利JP 06293603報道了將農(nóng)藥如溴丁酰草胺與碳酸鹽(如Na2CO3)、固體酸(馬來酸)混合后制成漂浮泡騰片劑，能夠在水稻田中自動分散。

目前市場上主要的產(chǎn)品是農(nóng)藥水面漂浮泡騰分散粒劑。這種粒劑產(chǎn)品用水溶性包裝袋包裝，直接投入水體中使用，省工、省力、效果好。

在我國20世紀80年代也有水面漂浮粒劑的研究和報道，如沈德隆等將甲基1605原油均勻地吸附到多孔性泡沫狀的顆粒載體中，然后加入適量的分散劑，包上無毒的包衣材料，制成甲基1605水面漂浮粒劑。該制劑防治水稻二化螟藥效顯著，效果穩(wěn)定，使用安全，省工省力，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

1997年湖南化工研究院王躍龍研制出巴馬漂浮粒劑。此制劑為將有效成分巴沙(即氨基甲酸酯類殺蟲劑撲殺威)與馬拉松原油按1∶5以及和一定量的表面活性劑混合均勻，在40～50 ℃用噴霧器噴到滾動的膨化珍珠巖上，噴完后保持滾動0.5 h，讓膨化珍珠巖均勻吸附原油，然后加入包衣材料，繼續(xù)滾動0.5 h，停機，出料，風干至恒重，即得巴馬漂浮粒劑。該粒劑產(chǎn)品防治蚊蟲幼蟲效果很好。

在文獻中報道的包衣材料有聚乙烯醇、石蠟、白明膠、阿拉伯膠、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、羧甲基纖維素、聚乙烯類、聚酯類等。

2.1.1 農(nóng)藥水面漂浮泡騰粒劑的組成和加工

農(nóng)藥水面漂浮泡騰粒劑主要由農(nóng)藥有效成分、漂浮性載體、分散劑、黏結(jié)劑、泡騰劑(固體酸和碳酸鹽)等組成。

2.1.1.1 農(nóng)藥有效成分

主要有用來防治水稻害蟲(如水稻二化螟、縱卷葉螟、稻象甲等)的殺蟲劑(如氟蟲腈、三唑磷、丁烯氟蟲腈、殺螟單等)以及防除水稻田中雜草的除草劑和防除水稻病害的各種常用殺菌劑。

2.1.1.2 漂浮性載體

常用的漂浮性載體有：鵬化珍珠巖、浮石、硅藻土、硼酸、滑石粉、木炭粉、鋸木粉、漂浮性玻璃珠、發(fā)泡塑料等多孔材料。

2.1.1.3 分散劑

主要為用于制備可濕粉劑和懸浮劑的常用分散劑，通常為陰離子型和非離子型分散劑。陰離子型分散劑有烷基硫酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽等；非離子型分散劑有烷基酚聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯聚氧乙烯醚、EO/PO嵌段共聚物等。

2.1.1.4 黏結(jié)劑

主要選用的有聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、糊精、黃原膠、明膠、水溶性淀粉、膨潤土、聚乙烯吡咯烷酮等黏結(jié)劑。

2.1.1.5 泡騰劑

泡騰劑利用酸與堿發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳氣體使得藥劑上浮和擴散至水面。其中使用的固體酸主要為琥珀酸、酒石酸、己二酸、蘋果酸、富馬酸、檸檬酸等，也可以是強堿弱酸鹽如硫酸鋁；而使用的固體堿大多為碳酸鹽，包括碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸胺等。

2.1.1.6 加工方法

按配方組成將農(nóng)藥有效成分、助劑和載體混合，粉碎，加入黏結(jié)劑，通過造粒、干燥、篩分等工序，最終得到水面漂浮泡騰粒劑產(chǎn)品。

2.1.1.7 農(nóng)藥水面漂浮泡騰粒劑加工示例

⑴ 胡冬松等[5]對5%氟腈·殺螟丹水面漂浮泡騰分散顆粒劑進行了研制。氟蟲腈是一種苯基吡唑類殺蟲劑，殺蟲譜廣，以胃毒作用為主，兼有觸殺和一定的內(nèi)吸作用，對鱗翅目幼蟲有很高的殺蟲活性。殺螟丹是一種高效低毒的沙蠶素類殺蟲劑，作用迅速，具有強烈的觸殺和胃毒作用。二者復配具有很好增效作用。

在該制劑的配置過程中，填料(或載體)的選擇很重要，其必須具有在水上漂浮的能力?？蛇x擇的漂浮性填料有滑石粉、白炭黑、高嶺土和多孔性載體填料ZJP，經(jīng)過篩選對比，選用滑石粉與ZJP混合填料最好。

選用的分散劑為ZJ01#，取少量加入水中，若能快速在水面分散，而且能使水液形成乳狀液，即為合格。

泡騰劑分別選用檸檬酸與碳酸氫鈉、酒石酸與碳酸氫鈉、硫酸鋁與碳酸氫鈉，按5%+5%、10%+10%、15%+15%、20%+20%、25%+25%配比分別加入到組成中，并進行崩解分散性測定。顆粒劑崩解分散時間隨崩解劑用量增加而減少，其中以檸檬酸+碳酸氫鈉作為崩解劑最好，用相同的量所需崩解時間最少。當檸檬酸+碳酸氫鈉的用量為15%+15%時，制劑所需的崩解時間為5 s，當其用量增加時，崩解時間并不發(fā)生明顯的變化。

黏結(jié)劑使用的目的是為了使顆粒劑具有一定的機械強度，不易松散成粉。通過對黏結(jié)劑的篩選，發(fā)現(xiàn)膨潤土的效果較好，既能使顆粒劑具有一定的強度，又能便于(擠壓)造粒。

最終得到5%氟腈·殺螟丹水面漂浮泡騰分散顆粒劑的配方為：氟腈原藥(98%)1%(折百)、殺螟丹原藥(98%)4%(折百)、分散劑ZJ01#2%、檸檬酸15%、碳酸氫鈉15%、黏結(jié)劑膨潤土5%、混合填料補足至100%。

⑵ 高長義等[6]研制了14%芐嘧磺隆·乙草胺泡騰分散顆粒劑配方?？蛇x擇的漂浮性填料有珍珠巖、白炭黑、硅藻土、高嶺土、滑石粉。經(jīng)過試驗對比，選用白炭黑+珍珠巖混合載體作為填料，制劑的漂浮性能好。軒轅的潤濕分散劑有拉開粉BX、NNO、DNO23、木質(zhì)素磺酸鈉、平平加，試驗發(fā)現(xiàn)DNO23有最好的懸浮性，NNO次之，最終選用DNO23(自制)為潤濕分散劑。

通過對幾個黏結(jié)劑品種的篩選，發(fā)現(xiàn)膨潤土的效果較好，既能使顆粒劑具有一定的強度，又能便于(擠壓)造粒，而且原料易得，對環(huán)境安全，價格低。

泡騰劑分別選用檸檬酸與碳酸氫鈉、酒石酸與碳酸氫鈉，分別按10%+12%、15%+18%、20%+23%配比加入配方中，經(jīng)混合機混合均勻后，再經(jīng)流化床氣流粉碎機粉碎，物料細度達到大于320目(粒度小于45 μm)，然后在螺帶混合機中用無水乙醇混合潤濕，制成可塑性濕材，再經(jīng)過擠壓造粒機擠壓造粒，干燥后進行篩分，最終得到14%芐嘧磺隆·乙草胺泡騰分散顆粒劑產(chǎn)品。

得到的14%芐嘧磺隆·乙草胺泡騰分散顆粒劑配方為：芐嘧磺隆原藥(98%)2%、乙草胺原藥(95%)12%、潤濕分散劑DNO23 5%、檸檬酸15%、碳酸氫鈉18%、黏結(jié)劑膨潤土5%、混合填料補足至100%。

2.2 水面漂浮粒劑

上述所說的常規(guī)水面漂浮泡騰粒劑，是利用酸堿反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，使藥劑漂浮到水面，但這種劑型產(chǎn)品極易吸潮，不易保存，目前逐漸被淘汰。

近年來已經(jīng)開發(fā)出新型水面漂浮粒劑，其特點是通過手拋散布在稻田(不釆用酸堿反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的泡騰作用)，散布后可以自行在水面上擴散，均勻分布于稻田發(fā)揮效果。

目前在日本使用的這種水面漂浮粒劑產(chǎn)品有2種類型。一種是直接漂浮于水面的漂浮粒劑：當產(chǎn)品撒入水稻田水中后，能夠在水面上自動跳動，均勻地分散到田間。另一種是先沉后升型水面漂浮粒劑：當產(chǎn)品撒入水稻田水中，先沉入水中，5～10 min后自動浮起，然后像第一種那樣開始自動跳動并均勻地分散到田間。這種新型水面漂浮粒劑產(chǎn)品施用方法簡單，只需施用者步行在稻田拋撒即可，用量約4 500 g/hm2(6～10個)。該施用方法簡便、省工、省力，在國際市場上深受用戶歡迎。

2.2.1 水面漂浮粒劑的制法

配制該制劑時，主要考慮產(chǎn)品的性能要求：一是水面擴展性，二是崩解性。

將農(nóng)藥原藥、表面活性劑、填料混合均勻后粉碎，加入水和漂浮助劑進行捏合，經(jīng)造粒、干燥、整粒篩分得到捏合型漂浮粒劑產(chǎn)品。

2.2.2 水面漂浮粒劑的配方

以下示出2種不同農(nóng)藥品種的漂浮粒劑配方。

表1 苯噻草胺漂浮粒劑配方

⑴ 苯噻草胺(mefenacet)漂浮粒劑配方(捏合型)

經(jīng)造粒得到20%苯噻草胺漂浮粒劑產(chǎn)品，對產(chǎn)品性能評價見表2所示。

⑵ 精氟吡甲禾靈(haloxyfop-R-methyl)漂浮粒劑配方(吸附型)

原藥溶液和表面活性劑組成混合液與基粒經(jīng)造粒得到吸附型漂浮粒劑產(chǎn)品。

經(jīng)造粒得到20%苯噻草胺漂浮粒劑產(chǎn)品，對產(chǎn)品性能評價見表4所示。

表2 20%苯噻草胺漂浮粒劑評價結(jié)果

表3 精氟吡甲禾靈漂浮粒劑配方

表4 2%精氟吡甲禾靈漂浮粒劑評價結(jié)果

2.2.3 “MAMETSUBU”新劑型

在日本，Shigeki Fujita等在劑型研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)5 mm的顆粒在使用方便性、施藥距離和藥械適用性等方面的綜合效果較好，可以克服1994年開發(fā)的在田埂上拋施的100袋/hm2的大包裝袋制劑的缺點。盡管這種大包裝袋制劑具有省力，避免與人體直接接觸的優(yōu)點，但是這種制劑在稻田中隨水流擴散，在有藻類植物生長的水面其均勻性會受到影響。為了降低制劑的重量，Shigeki Fujita等開發(fā)出一種用量為2 500 g/hm2的新型水稻田漂浮粒劑“MAMETSUBU”。

2.2.3.1 “MAMETSUBU”制劑的制備

“MAMETSUBU”制劑是一種水稻田使用的農(nóng)藥漂浮粒劑。該制劑基本組成為：農(nóng)藥有效成分、表面活性劑、黏合劑、漂浮載體和固體載體，采用擠壓造粒法制得[7]。制劑中的漂浮載體是粒徑為數(shù)十至數(shù)百微米的丙烯腈單體共聚物顆粒，這種顆粒浮力大，重量輕，少量的顆粒聚集在一起就能獲得足夠的浮力，從而保證該制劑能夠混合足夠數(shù)量的其他成分。表5列出“MAMETSUBU”新劑型的物理性能。

表5 “MAMETSUBU”新劑型的物理性能

2.2.3.2 “MAMETSUBU”制劑的分散性

在田間小區(qū)試驗中，以1.8%嘧草醚、36.0%溴丁酰草胺、12.0%芐嘧磺隆和8.0%戊基噁唑酮“MAMETSUBU”制劑為試驗藥劑。施藥點為2 m ×20 m稻田小區(qū)的短邊田壟上，施藥30 d后檢查藥劑的除草活性和對作物的藥害。結(jié)果表明，這些制劑除草活性高，對水稻藥害小，具有優(yōu)良的分散性能。

表6 “MAMETSUBU”制劑防效試驗

稻田試驗中，在18 m×56 m稻田的四條邊壟上，拋施上述幾種藥劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施藥后13 d和38 d藥劑的除草活性高，藥害小，表明這些制劑在水稻田間仍有很好的分散性。

2.2.3.3 “MAMETSUBU”制劑的施藥方式

對“MAMETSUBU”制劑的施藥方式進行了如下試驗：

⑴ 手擲施藥：這種方法最簡單，不使用任何施藥器械。施藥者在田壟上手擲拋撒施藥，拋撒距離約為3～10 m。

⑵ 長勺施藥：用長柄勺進行施藥，拋撒距離約15 m。

⑶ 包裝帶施藥：施藥者在田壟上搖動包裝袋施藥。

⑷ 噴粉機施藥：施藥者在田壟上用噴粉機施藥，施藥距離約為25 m。

⑸ 無人直升機施藥：通過無線電控制直升機施藥。

⑹ 進口水施藥：在稻田的灌水口施藥，使藥劑顆粒隨水流擴散。

⑺ 拋擲大包裝袋施藥：通過手擲方式，將裝有農(nóng)藥的水溶性包裝袋拋撒出去進行施藥。

以2.7%吡丙醚“MAMETSUBU”制劑為試驗藥劑，通過分析稻田水中藥劑的有效成分含量，比較了各種施藥方式下，“MAMETSUBU”制劑分散性能的差異，結(jié)果表明制劑中有效成分的擴散性能滿足田間應(yīng)用的需要(表7)。

表7 施藥方式及其變異系數(shù)

從上可見，研制的“MAMETSUBU”新制劑是一種分散在稻田水面3～8 mm的顆粒。通過不同施藥方式，只需在田壟上拋撒，而不必進入稻田，因而其是一種施用非常省力的劑型。通過小區(qū)試驗和田間試驗來評估該劑型中有效成分的分散性能，所有的試驗結(jié)果均表明，制劑中有效成分的擴散性能滿足田間實際應(yīng)用的需要。至2013年，已有20個“MAMETSUBU”產(chǎn)品在日本注冊，在日本的應(yīng)用面積達到136 000 hm2，在韓國，5種“MAMETSUBU”產(chǎn)品的應(yīng)用面積達到17 000 hm2。

2.2.4 國內(nèi)漂浮粒劑產(chǎn)品

2016年2月25日中國第一個漂浮粒劑產(chǎn)品在南京召開的“江蘇省第十九屆農(nóng)藥與藥械信息技術(shù)交流會”上正式亮相。這是由南京高正農(nóng)用化工公司研制的16.5%丙草胺·吡嘧磺隆(15%+1.5%)漂浮大粒劑產(chǎn)品，商品名“埂上拋?”。該劑為形狀不規(guī)則的大顆粒，顆粒直徑5 mm。該產(chǎn)品為低毒除草劑，主要用于移栽水稻田，防除稗草等一年生雜草和多年生雜草，用藥量為3 000～3 750 g/hm2。

“埂上拋?”漂浮大粒劑產(chǎn)品最大優(yōu)勢是施藥人員只需沿田埂將裝有藥粒的水溶袋直接拋至水面，無需下田施藥。拋施后的水溶袋需2～3 min即可溶解，藥粒隨即游離出來，呈放射狀迅速崩解，隨機向各個方向漂浮、擴展、分散。隨著藥粒由大到小持續(xù)不斷崩解，有效成分快速、均勻地分散至整個水面，在水面形成一層藥膜，繼而使整個水層形成藥劑的懸浮液，從而使藥效得到充分發(fā)揮。這種施藥方式大大解放了勞動力，使得繁重的稻田作業(yè)變得簡單和輕松，從而達到節(jié)約施藥成本、省工、省力、省時的目的。

“埂上拋?”漂浮大粒劑產(chǎn)品是由農(nóng)藥有效成分丙草胺、吡嘧磺隆、水面擴展劑、崩解劑、高分子分散劑、潤濕劑、吸附劑和比重小于水的載體等組成。

選用的水面擴展劑能使顆粒在崩解中在水面上擴展5～6 m，即使在5級風力的作用下，顆粒仍可逆風移動。

選用比重小于水的載體，粒徑在40～120 μm，可使藥劑在水面上漂浮。該載體既具有憎水性(不親水)，又能潤濕，在稻田落水之后，可分散落入泥土表層。

選用的崩解劑可使大粒劑由外向內(nèi)層層崩解剝離，同時顆粒又可呈塊狀解體，大粒劑崩解為小顆粒，小顆粒又繼續(xù)崩解為更小顆粒，直至均勻分散。

選用的高分子分散劑，既具有親油性，又具有親水性，能使油性丙草胺及活性極高的吡嘧磺隆得以均勻地分散。

此外，“埂上拋?”漂浮大粒劑產(chǎn)品具有緩釋性。該產(chǎn)品有效成分丙草胺是原油，制備時采用比表面積大的吸附劑(在電鏡下可以看到密致的微孔)與載體十分相配，丙草胺被吸附后制成顆粒，在拋入水面后又不斷地被釋放出來。該緩釋性也是其優(yōu)越防效的一個重要原因。

“埂上拋?”漂浮大粒劑產(chǎn)品也應(yīng)用了電荷排斥作用。當顆粒在水面漂浮、擴展、崩解時，大小顆粒相互排斥，各自向沒有分散到的水面運動，需10～15 min藥劑即能分散到整個水面。

安徽、江蘇、四川、浙江、黑龍江等5省試驗單位完成的田間試驗表明，“埂上拋?”漂浮大粒劑產(chǎn)品對稗草的防治效果均在95%以上，對異型莎草防治效果為95%～100%，對矮慈姑、螢藺有特效。

2.2.5 水面漂浮粒劑的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的土壤封閉除草劑WP產(chǎn)品相比，水面漂浮粒劑無需伴土、伴肥、下田施藥；施藥時無粉塵、無漂移，對施藥者和周圍作物安全；可有效解決插秧和施藥期的矛盾，保證適時施藥的藥效。

泡騰片劑或泡騰粒劑也具有在水中崩解擴散的特點，但它們的使用與漂浮粒劑有很大不同。泡騰片劑或泡騰粒劑施用時要求稻田水清澈，這些粒劑被拋入水面后立即沉入水底，原地崩解和擴散，速度緩慢，而藥劑接觸泥土層，對崩解容易產(chǎn)生影響，也易發(fā)生藥害。

水面漂浮粒劑與常規(guī)水面漂浮泡騰粒劑相比具有以下優(yōu)勢：⑴ 可不使用固體酸和固體堿成分，施用方法更為簡單，也節(jié)約了原料成本；⑵ 水面漂浮粒劑拋撒使用后，顆粒漂浮在水面上，向四周擴展運動，對水稻安全性高；⑶ 同時也一勞永逸地解決了常規(guī)水面漂浮泡騰粒劑產(chǎn)品(或者泡騰片劑或泡騰粒劑產(chǎn)品)在貯存期間，容易發(fā)生鼓氣和漲包的老大難問題。

2.2.6 制備水面漂浮粒劑的幾點注意事項

⑴ 載體的選擇

該制劑中的載體是必不可少的成分，應(yīng)該選擇粉末狀載體，其水溶性高，能在水中迅速溶解，在加工過程中，便于造粒，不易受空氣中水分影響，成本低。一般常選用水溶性鹽類作物載體，其性能見表8所示。

從表8可見，氯化鉀作為漂浮粒劑載體最適合。

此外，經(jīng)過對水面漂浮性顆粒劑開發(fā)研究，發(fā)現(xiàn)硼酸鈉顆粒進入水中，下沉后會馬上上浮，盡管會受到風向的影響，仍可像木樁子一樣漂于水面，直到全部溶解。

表8 漂浮粒劑載體性質(zhì)

日本研制的“MAMETSUBU”產(chǎn)品采用的漂浮載體，即為粒徑為數(shù)十至數(shù)百微米的丙烯腈單體共聚物顆粒。這種顆粒浮力大，重量輕，少量的顆粒聚集在一起就能獲得足夠的浮力，從而保證該制劑能夠含有足夠數(shù)量的其他成分，這也是值得我們借鑒的漂浮載體。

⑵ 黏結(jié)劑的選擇

用于水面漂浮粒劑的黏結(jié)劑，必須具有能使載體粉末粒子之間很好結(jié)合，并能使存在于顆粒內(nèi)的空氣在水中不外逸這兩個功能；而且在加水混伴時，溶于水中的混合物能具有可塑性，以便造粒。當顆粒成形干燥后，黏結(jié)劑必須充分發(fā)揮其黏結(jié)作用，防止產(chǎn)品在貯存運輸和施用時粉化。顆粒必須具備的特性即在水中沉降后具有上浮性，也即顆粒在水中保持黏稠狀，而不是立即溶解。聚丙酸鈉(高聚合物)與黃原膠組合完全能滿足這種需求，最適宜用作水面漂浮粒劑黏結(jié)劑。此外，在上述例子中膨潤土與黃原膠的組合也能起到相似的作用，可以在水面漂浮粒劑中應(yīng)用。

⑶ 水面展開性

為了使農(nóng)藥粒劑中的有效成分在水面展開，通常有效成分為油狀液體。當有效成分為固體或高黏性液體時，則常需要加入適當?shù)娜軇┻M行混合，以使其黏度下降。此外，可通過加入表面活性劑以使制劑有良好的水面展開性。作為溶劑的油狀物，除了能夠溶解有效成分外，其相對密度必須小于1；而且應(yīng)該為不易燃的低揮發(fā)性物，這一點也是十分重要的；同時對作物有否產(chǎn)生藥害，也必須進行調(diào)查和考慮。表面活性劑通常以EO-PO共聚物的乳化分散劑為好。例如例子中使用的YUS-FS3000(乳化分散劑，磷酸鹽類)、Ethylan 非離子型羥基聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物NS-500LQ、高EO含量的非離子脂肪醇EO/PO嵌段共聚物Ethylan 992等。

竹本油脂表面活性劑公司的水面擴散劑產(chǎn)品有：⑴ YUS-CH8000，透明液體，HLB 6，pH4～7，非離子，水面擴散劑；⑵ YUS-CH8100，透明液體，HLB 10.5，pH 5.8，非離子水面擴散劑；⑶ YUS-EP60P，透明液體，HLB 10.5，pH 5.8，非離子水面擴散劑。

⑷ 水分控制

配制水面漂浮粒劑應(yīng)選用吸濕性小的載體(無機鹽)，尤其是氯化鉀。否則，制劑會因含水量高，在貯存時增加負重，加壓時間一長就會結(jié)塊。生產(chǎn)時對水分管理也十分重要，顆粒產(chǎn)品中水分控制在0.5%以下，必須注意包裝材料應(yīng)不透水。

3 結(jié) 語

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，人們已經(jīng)意識到從事農(nóng)業(yè)操作整體效益的重要性。在水稻種植中，農(nóng)業(yè)機械的使用，減少了人工工作量；高活性殺蟲劑的使用，明顯減少了防治害蟲時間。然而在水稻田防除雜草，為了使藥劑分布均勻，農(nóng)民不得不背負很重的藥劑顆粒進入稻田施用，耗時較長，給農(nóng)民的身體和心理造成沉重的負擔。

水面漂浮粒劑的開發(fā)和應(yīng)用，減少了農(nóng)民施藥時間和節(jié)約了勞動力，是稻田除草使用方式的創(chuàng)新。相信不久之后，水面漂浮粒劑將完全取代常規(guī)水面漂浮泡騰粒劑產(chǎn)品或者泡騰片劑或泡騰粒劑產(chǎn)品，讓國內(nèi)許多種植水稻的農(nóng)民受益非淺。

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New Pesticide Formulation: Floating Granules

LIN Yu-jia, HUA Nai-zhen

The progress, characteristics and processing of granules, floating effervescent granule and floating granule were reviewed in this paper. It was pointed out that floating granule have more advantages than floating effervescent granule, lower coste without solid acid and solid base used; safer to rice and no blown package during storage.

floating granules; granular formulation; floating effervescent granules

10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2016.06.03

TQ450

：A

1009-6485(2016)06-0017-08

林雨佳(1939—)，上海市人，高級工程師，長期從事農(nóng)藥新劑型研發(fā)和農(nóng)藥情報資料工作。E-mail： nzhua88@163.com。

2016-11-30。