18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑的研制及田間防效

李慧明，王　旭，劉君良

（青島瀚生生物科技股份有限公司，山東青島　266101）

懸浮種衣劑（FS）用于糧食作物或其它作物的種子包衣，具有成膜特性[1]。懸浮種衣劑的生產(chǎn)工藝較簡單、包衣脫落率低并且藥效好，能同時(shí)防治地下和苗期病蟲害，且不影響種子發(fā)芽。

噻蟲胺是新煙堿類殺蟲劑，高效、安全，且具有高選擇性。其主要用于水稻、蔬菜、果樹及其它作物，防治蚜蟲、葉蟬、薊馬、飛虱等半翅目、鞘翅目、雙翅目和某些鱗翅目害蟲，具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸活性。噻呋酰胺是噻唑酰胺類殺菌劑，對(duì)絲核菌屬、柄銹菌屬、黑粉菌屬、腥黑粉菌屬、伏革菌屬、核腔菌屬等致病真菌均有活性，尤其對(duì)擔(dān)子菌綱真菌引起的病害如紋枯病、立枯病等有特效[2]。其內(nèi)吸傳導(dǎo)性強(qiáng)，很容易通過根部或植物表面吸收并在植物體內(nèi)傳導(dǎo)，處理后植物莖葉健康濃綠。噻蟲胺與噻呋酰胺復(fù)配用于花生種子包衣，能有效防治花生白絹病和蠐螬，且使用安全。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　儀器與試劑

LC-10AT高效液相色譜儀、NDJ-8S型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)；激光粒度分布儀，丹東百特儀器有限公司；ISSMJ0.1-1型立式砂磨機(jī)，沈陽化工研究院有限公司；FM200高剪切乳化機(jī)，上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司；YP20002型電子天平、ZK-82B型數(shù)顯電熱真空干燥箱、冰箱等。

潤濕分散劑：Morwet D-425（烷基萘磺酸鹽）；SP-SC3（高分子雙親型）、SP-2728（聚羧酸鹽），江蘇擎宇化工科技有限公司；GY-W07（陰離子）、GY-S07（陰離子）、GY-D07（聚羥酸鹽），北京廣源益農(nóng)責(zé)任有限公司；DP1000（聚羥酸鹽）、RYD-981（有機(jī)磷酸酯胺鹽）、RYD-982（陰離子），蘇州榮億達(dá)化工有限公司。消泡劑：正辛醇、有機(jī)硅消泡劑。防凍劑：尿素、丙二醇、丙三醇、乙二醇。增稠劑：黃原膠、硅酸鎂鋁?？狗纸鈩簷幟仕?。成膜劑：B-540（聚氧乙烯醚類聚合物），常州海舒化工有限公司；805H（醋酸乙烯酯/丙烯酸酯類聚合物）、SK423（醋酸乙烯酯聚合物），廣州凡采精細(xì)化工有限公司；E-135（高分子聚合物），英國禾大公司；TW5661（聚丙烯酰胺）、1512（聚乙烯酯聚合物），上海嵐恒化工科技有限公司。警戒色：紅色。水：自來水。

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1懸浮種衣劑的加工方法

懸浮種衣劑的加工工藝一般采用濕法研磨工藝。按照配方將噻呋酰胺和噻蟲胺2種原藥、潤濕分散劑、警戒色、其它功能性助劑和水一起加入釜中混勻，用高剪切乳化機(jī)高速分散5 min，使大顆粒粉碎。將料漿轉(zhuǎn)入砂磨釜中，在冷凝條件下進(jìn)行研磨，在研磨時(shí)間60,90,120 min時(shí)分別取樣，用激光粒度分布儀測定D50值。當(dāng)D50值在3～5 μm時(shí)停止研磨，過濾后加入成膜劑混合均勻，即得18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑。工藝流程見圖1。

圖1　懸浮種衣劑制備工藝流程

1.2.2理化性能測定

自動(dòng)分散性、離心穩(wěn)定性參照文獻(xiàn)[3]中懸浮劑性能測定方法；pH值參照國標(biāo)GB/T 1601—1993；懸浮率按GB/T 14825—2006中4.2方法進(jìn)行；持久起泡性參照HG/T 2467.5—2003方法測定；熱貯穩(wěn)定性按GB/T 19136—2003方法進(jìn)行；低溫穩(wěn)定性按GB/T 19137—2003方法測定；包衣均勻度和脫落率按GB/T 17768—1999方法測定。有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用高效液相色譜儀測定；粒徑采用BT-9300S激光粒度分布儀測定；黏度采用NDJ-8S型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測定。

1.2.3田間藥效試驗(yàn)

18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑對(duì)花生蠐螬的田間藥效試驗(yàn)在山東省萊西市進(jìn)行。對(duì)照藥劑為600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑（拜耳作物科學(xué)中國有限公司）、8%呋蟲胺懸浮種衣劑（河南雷力農(nóng)用化工有限公司）、18%氟腈·毒死蜱懸浮種衣劑（3%氟蟲腈＋15%毒死蜱，北京燕化永樂生物科技股份有限公司）。試驗(yàn)按照《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（二）》[4]進(jìn)行。

2　結(jié)果與分析

2.1　潤濕分散劑的選擇

潤濕分散劑采用流點(diǎn)法進(jìn)行初步篩選[5]。先將潤濕分散劑分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的水溶液，再準(zhǔn)確稱取2 g（精確至0.000 1 g）已粉碎的噻呋酰胺和噻蟲胺原藥（按比例混合）于20 mL試管中，稱重。逐滴加入5%潤濕分散劑水溶液，邊加邊超聲混合，當(dāng)糊狀物剛剛可以沿試管壁下滑時(shí)，再稱其質(zhì)量。前后質(zhì)量差與原藥質(zhì)量之比即為該潤濕分散劑對(duì)噻呋酰胺和噻蟲胺的流點(diǎn)。對(duì)同一潤濕分散劑測試3次，取平均值，結(jié)果見表1。

表1　不同潤濕分散劑的流點(diǎn)

流點(diǎn)越低，配方的適應(yīng)性越好。選出流點(diǎn)較低的4種潤濕分散劑SC-2728、SP-SC3、DP1000、GY-W07。將其按照不同比例及用量與噻呋酰胺和噻蟲胺原藥混合，加水至100 g，以鋯珠為介質(zhì)，研磨1.5 h，制得18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑。并以懸浮率、分散性為指標(biāo)，進(jìn)行熱貯［（54±2）℃，14 d］試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知，當(dāng)SC-2728、SP-SC3、DP1000和GY-W07四者復(fù)配作為潤濕分散劑時(shí)，配方最穩(wěn)定。故選定這4種助劑配伍使用，最佳用量為3.0%＋1.5%＋1.5%＋1.5%。

2.2　增稠劑的選擇

懸浮種衣劑穩(wěn)定的懸浮體系主要通過增加體系的黏度來獲得，懸浮液理想黏度應(yīng)保持在200～600 mPa·s之間。所選的黏度調(diào)節(jié)劑應(yīng)與有效成分有良好的相容性，黏度隨溫度變化不大[6]。常用增稠劑有水合作用強(qiáng)的硅酸鎂鋁和親水性好的高分子聚合物黃原膠。對(duì)硅酸鎂鋁和黃原膠的不同配比及用量進(jìn)行篩選，以研磨后制劑的黏度、熱貯穩(wěn)定性、傾倒性作為評(píng)判指標(biāo)。試驗(yàn)確定18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑的增稠劑為黃原膠（0.13%）與硅酸鎂鋁（1.3%）的組合，結(jié)果見表3。

表2　潤濕分散劑的篩選結(jié)果

表3　增稠劑的篩選

2.3　防凍劑的選擇

懸浮種衣劑的分散介質(zhì)為水，在氣溫較低的地區(qū)易出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，影響銷售和使用。因此，在制備過程中要加入一定量的防凍劑。試驗(yàn)對(duì)常用防凍劑乙二醇、丙二醇、丙三醇、尿素等進(jìn)行篩選，最終確定以丙二醇為防凍劑，用量為5%。

2.4　消泡劑的選擇

懸浮種衣劑在研磨過程中，會(huì)產(chǎn)生一定量的氣泡。氣泡過多會(huì)影響研磨粒徑和灌裝，需加入一定量的消泡劑。常用消泡劑有正辛醇和有機(jī)硅類消泡劑。通過對(duì)比試驗(yàn)，確定該懸浮種衣劑的消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑，用量為0.2%。

2.5　成膜劑的選擇

成膜劑是懸浮種衣劑發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。合適的成膜劑能均勻、牢固地包覆在種子上，且透水、透氣性良好，種子能正常呼吸發(fā)芽。反之，不合適的成膜劑會(huì)影響種子發(fā)芽，甚至導(dǎo)致種子不發(fā)芽。對(duì)成 膜 劑 1512、B-540、805H、TW5661、SK423、E-135進(jìn)行試驗(yàn)篩選，以傾倒性、流動(dòng)性、熱貯后D50值、成膜性、均勻度和脫落率為評(píng)判指標(biāo)，結(jié)果見表4。

由表4可知，以SK423作為成膜劑，包衣的均勻度最高，脫落率最低；E-135和B-540包衣的均勻度較高，脫落率較低，也符合條件。對(duì)3種成膜劑進(jìn)行花生種子發(fā)芽率的影響試驗(yàn)，以清水作為對(duì)照，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表4　成膜劑的篩選

表5　種子包衣對(duì)花生發(fā)芽的影響

花生播種后6 d的出苗率及14 d的鮮重抑制率結(jié)果顯示，以SK423為成膜劑的處理發(fā)芽率最高，抑制率最低，優(yōu)于含E-135和B-540的懸浮種衣劑。因此，確定該懸浮種衣劑的成膜劑為SK423，用量為3%。

2.6　其它助劑的選擇

由于噻蟲胺易溶于水、易分解，需要加入一定量的抗分解劑。在篩選出的懸浮種衣劑體系中添加檸檬酸為抗分解劑，在檸檬酸用量為0.2%時(shí)，噻蟲胺的分解率低于5%，且不會(huì)對(duì)配方產(chǎn)生影響。

2.7　配方的優(yōu)化

根據(jù)試驗(yàn)得到的助劑種類及配比，以潤濕劑、分散劑和增稠劑為指標(biāo)設(shè)計(jì)3因素、3水平的正交試驗(yàn)，以確定最佳配比及用量。具體的因素、水平及分析結(jié)果見表6。

表6　各助劑不同組合配伍正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)確定助劑的最佳用量為：潤濕劑A 4.5%、分散劑B 3%、增稠劑C 1.3%。其中潤濕劑A代表SC-2728＋SP-SC3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%＋1.5%），分散劑B代表DP1000＋GY-W07（1.5%＋1.5%），增稠劑C代表硅酸鎂鋁。

2.8　最佳配方及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

通過以上各助劑的篩選試驗(yàn)，確定最佳配方為：噻蟲胺15%、噻呋酰胺3%、黃原膠0.13%、硅酸鎂鋁1.3%、SC-2728 3%、SP-SC3 1.5%、DP1000 1.5%、GY-W07 1.5%、SK423 3%、丙二醇5%、檸檬酸0.2%、有機(jī)硅消泡劑0.2%、紅色警戒色1%，水補(bǔ)足至100%。

按照最佳配方制備18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑進(jìn)行常溫和熱貯試驗(yàn)，測定其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，結(jié)果見表7。

表7　18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑的技術(shù)指標(biāo)

3　田間藥效試驗(yàn)結(jié)果

田間試驗(yàn)在山東省萊西市青島瀚生生物科技股份有限公司花生種植試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型和栽培管理?xiàng)l件均勻一致，花生播種時(shí)間為6月6日。播種前進(jìn)行小區(qū)劃分，小區(qū)間隨機(jī)排列，各處理重復(fù)3次。

試驗(yàn)采用最佳配方制備的18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑及市售產(chǎn)品600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑、8%呋蟲胺懸浮種衣劑、18%氟腈·毒死蜱懸浮種衣劑對(duì)花生種子進(jìn)行拌種處理，并以清水拌種為空白對(duì)照。各藥劑對(duì)花生蠐螬的防治效果見表8。

表8　18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑對(duì)花生蠐螬的防效

所制備的18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑對(duì)花生蠐螬的防效較好，防治效果及相對(duì)蟲口減退率均大于90%。

4　結(jié)論與討論

本研究對(duì)18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑的潤濕分散劑、增稠劑及成膜劑進(jìn)行篩選，確定最佳配方。該配方中噻蟲胺極易溶于水，要注意加入一定量的高分子聚合物，從而提高整個(gè)體系的穩(wěn)定性。懸浮體系中，加入的黃原膠能依靠其中的氫鍵作用形成雙螺旋二級(jí)立體結(jié)構(gòu)，通過交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使制劑具備良好的穩(wěn)定性[7]。檸檬酸的加入是為了減少噻蟲胺的分解。

本研究中選用SK423為成膜劑，具有成膜時(shí)間短、包衣脫落率低、包衣均勻度好、懸浮率高等優(yōu)點(diǎn)，且在濃度較低時(shí)對(duì)種子的發(fā)芽起到促進(jìn)作用。所制18%噻呋·噻蟲胺懸浮種衣劑穩(wěn)定性良好，對(duì)花生蠐螬的防治效果優(yōu)異，且對(duì)環(huán)境污染小，便于運(yùn)輸和使用，對(duì)使用者安全。

[1]侯建宇,許勇華,胡冬松,等.5.5%戊唑·氟蟲腈懸浮種衣劑的研制及田間防效[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2015,14(3):24-26.

[2]劉長令.世界農(nóng)藥大全:殺菌劑卷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:90-91.

[3]劉步林.農(nóng)藥劑型加工技術(shù)[M].2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.

[4]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.GB/T 17980.72—2004農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（二）第72部分:殺蟲劑防治旱地地下害蟲[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

[5]魏方林,朱國念,孔小林.10%ZJ0712水懸浮劑的研制[J].農(nóng)藥,2004,43(7):301-303.

[6]Luckham P F,李運(yùn)藩.對(duì)醫(yī)藥和農(nóng)藥制劑有特殊參考價(jià)值的懸浮劑物理穩(wěn)定性[J].農(nóng)藥譯叢,1990,12(6):30-34.

[7]吳樂,徐同臺(tái),韓斅,等.黃原膠高溫穩(wěn)定性的影響因素[J].鉆井液與完井液,2011,28(6):77-80.