33%的2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的研究*

黃雪萍，蔣殿君，陳維洪，范小英

廣東省科學(xué)院產(chǎn)業(yè)技術(shù)育成中心，廣東廣州 510650

2甲4氯屬苯氧羧酸類選擇性除草劑，主要用于苗后莖葉處理，藥劑穿過角質(zhì)層和細(xì)胞質(zhì)膜，傳導(dǎo)到植物各部分，在不同部位對核酸和蛋白質(zhì)合成產(chǎn)生不同影響．傳導(dǎo)到植株頂端的藥劑，在植物頂端抑制核酸代謝和蛋白質(zhì)的合成，使生長點(diǎn)停止生長，幼嫩葉片不能伸展，一直到光合作用不能正常進(jìn)行；傳導(dǎo)到植株下部的藥劑，使植物莖部組織的核酸和蛋白質(zhì)的合成增加，促進(jìn)細(xì)胞異常分裂，根尖膨大，喪失吸收養(yǎng)分的能力，造成莖桿扭曲、畸形，篩管堵塞，韌皮部破壞，有機(jī)物運(yùn)輸受阻，從而破壞植物正常的生活能力，最終導(dǎo)致植物死亡，藥效持久且雜草不易產(chǎn)生抗性[1]．2甲4氯作為單劑使用，在氣溫低于18 ℃和雜草未出土?xí)r防治效果較差[2].

草甘膦是一種廣譜滅生性、內(nèi)吸傳導(dǎo)型優(yōu)秀除草劑，對單子葉和雙子葉、一年生長和多年生草本及禾本科雜草都有很好的效果，但其單劑產(chǎn)品一般要在施藥7天后才開始見效.對多年生惡性雜草，在第一次用藥1個(gè)月后需再施1次藥，這樣才能達(dá)到理想防治效果，因而影響除草劑的效率[3].

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種見效更快、藥效期更長、抗低溫的33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的研制方法及其田間藥效實(shí)驗(yàn).

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)試劑及設(shè)備

試劑：95%草甘膦原粉(江蘇省常州永泰豐化工有限公司)，95%的2甲4氯原粉(江蘇省常州永泰豐化工有限公司)，56%的2甲4氯可溶粉劑SP(江蘇省常州永泰豐化工有限公司)，25%的氨水(南京化學(xué)試劑股份有限公司)，41%的草甘膦異丙胺鹽水劑AS(美國孟山都公司，也稱農(nóng)達(dá))，牛油脂肪胺乙氧基化物(廣州威?；び邢薰?，烷基多糖苷(廣州威?；び邢薰?，脂肪醇乙氧基化物(廣州威?；び邢薰?，甜菜堿(廣州威希化工有限公司)，自制助劑2215，實(shí)驗(yàn)水皆來自自來水.

儀器：0.01 g電子天平(美國雙杰兄弟有限公司)，電子恒溫培養(yǎng)箱(上海瀘南科學(xué)儀器聯(lián)營廠)，冰箱(美的制冷家電集團(tuán))，Jzhy1-180型界面張力儀(河北省承德市材料試驗(yàn)廠)，100 mL具塞量筒若干，SPSS(Ver.17)軟件.

1.2 33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的研制

采用氨水中和法制備33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑，按原藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)在水中加入草甘膦原粉30%及2甲4氯原粉3%，滴加25%濃氨水，冷卻，控制溫度不高于60 ℃，攪拌至原藥完全溶解后加入10%的2215助劑，制劑pH值控制在6.0～7.0之間，加入適量消泡劑，調(diào)成33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑，過濾即得產(chǎn)品.

1.3 產(chǎn)品性能指標(biāo)檢測方法

有效成分的含量是33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的主要質(zhì)量指標(biāo)，檢測方法使用Nucleosio SB離子交換術(shù)[4].柱溫為室溫，以0.1 mol/L的磷酸二氫鉀水溶液為流動(dòng)相，流速為1.0 mL/min；紫外檢測器，檢測波長195 nm；定量進(jìn)校環(huán)20 μL，用外標(biāo)法對有效成分進(jìn)行定量分析.產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)列于表1.

2 結(jié)果與討論

2.1 助劑的選擇

不同助劑對33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的性能有一定影響，結(jié)合實(shí)際，選用環(huán)保型助劑牛油脂肪胺乙氧基化物、烷基多糖苷、脂肪醇乙氧基化物和羥磺甜菜堿助劑，與廣東省科學(xué)院產(chǎn)業(yè)技術(shù)育成中心研發(fā)的具有增效性的助劑2215相比較.表2為不同表面活性劑助劑對33% 2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑性能的影響.

表1 產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)

由表2可知，與其他助劑相比自主研發(fā)的助劑各項(xiàng)物化性能指標(biāo)均合格且毒性更低.由于助劑2215的價(jià)格較低廉，也便于運(yùn)輸，故選擇其做為33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑助劑.

表2 33% 2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑的助劑選擇

2.2 水質(zhì)的影響

水在水劑中占很大的比例，不同的水質(zhì)會(huì)對水劑的各項(xiàng)性能造成影響.為了獲得最優(yōu)配方，比較了不同水質(zhì)對制劑性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3.

由表3可知，自來水、去離子水及一定程度的硬水(溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量)均可，從易得和經(jīng)濟(jì)角度考慮，選用自來水.

2.3 四種水劑表面張力比較實(shí)驗(yàn)

液體的表面張力小于某種植物的臨界表面張力時(shí)，其就可以在植物表面潤濕展布.表面張力實(shí)驗(yàn)的測試溫度為18 ℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表4.由表4可知，除原藥(33% 2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑)外，其他制劑的表面張力差別不大，代表它們的潤濕黏附力也差不多.表面張力的降低雖然有助于提升潤濕黏附力，從而提高藥效，但并不是提高藥效的唯一決定性因素，33% 2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑表面張力的大小與雜草防效高低沒有直接必然的關(guān)系.

表3 水質(zhì)的影響

表4 表面張力的測定結(jié)果

3 產(chǎn)品穩(wěn)定性檢測

3.1 熱冷貯穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

將所制得的33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑置于(54±2) ℃的恒溫箱中，靜置貯存14 d后取出，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19136-2003農(nóng)藥熱貯穩(wěn)定性測定方法進(jìn)行熱貯測試，要求分解率小于3%.

表5為33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑熱貯穩(wěn)定性結(jié)果.由表5可知，33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑熱貯穩(wěn)定性良好，平均分解率僅為為1.27%，表明經(jīng)熱貯穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)后試劑的各項(xiàng)物理指標(biāo)仍符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.

表5 33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑熱貯穩(wěn)定性結(jié)果

Table 5 Hot storage stability results of 33% chipton·glyphosate AS

編號(hào)外觀分解率/%1透明均相液體1.262透明均相液體1.543透明均相液體1.314透明均相液體0.96

將制備的33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑于(0±2) ℃冷箱中貯存7 d，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19137-2003農(nóng)藥低溫穩(wěn)定性測定方法進(jìn)行冷貯穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，恢復(fù)室溫后試劑仍能恢復(fù)原狀，且各項(xiàng)物理指標(biāo)仍符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，平均分解率小于1%.

3.2 經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

將優(yōu)化配方制取的33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑裝入安培瓶密封，在室溫及0～5 ℃條件下長期貯存，觀察制劑外觀隨時(shí)間的變化情況，結(jié)果列于表6.由表6可知，33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性良好.制得的33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑性能指標(biāo)達(dá)到了農(nóng)藥水劑制劑檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求.

表6 33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性結(jié)果

4 藥效實(shí)驗(yàn)

4.1 33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑田間藥效實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)田里主要禾本科雜草有馬唐、牛筋草、狗牙根、兩耳草、白茅等，闊葉類雜草主要有勝紅薊、鬼針草，還含有闊葉豐花草、黃鵪菜、豨薟、綠莧、蓮子草泥花草、繁縷等，以及其他雜草包括水蜈蚣、碎米莎草、香附子、鴨跖草、犁頭草等.雜草總覆蓋度約85%.

4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和安排

實(shí)驗(yàn)藥劑為33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑(自制).對照藥劑為草甘膦異丙胺鹽( glyphosate)，AS，含量41%，美國孟山都公司產(chǎn)品；2甲4氯可溶粉劑 (Chipton)，SP，含量56%，江蘇省常州永泰豐化工有限公司；設(shè)人工除草及清水空白對照處理.

表7 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)

(2)

表8為藥后15天33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑防除非耕地雜草覆蓋度防效效果.在速效性方面，供試33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑制劑用量分別為180，270，360和540 mL/(667 m2)(表中代號(hào)為1，2，3，4，下同).施藥后7天目測防效不超過40%，表明速效性差.由表8可見，33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑施藥后15天覆蓋度防效為65%～92%，整體上明顯高于41%草甘膦異丙胺鹽AS制劑(300 mL/667 m2)(表中代號(hào)5，下同)和56% 2甲4氯可溶粉劑制劑(230 mL/667 m2)(表中代號(hào)6，下同)兩種對照藥劑，速效性明顯得到改善.

表9和表10 分別為藥后35天33%2甲4氯·草甘膦胺鹽AS防除非耕地雜草覆蓋度防效及鮮重防效結(jié)果.在防效和持效方面，施藥后35天，各處理防效達(dá)到高峰，對照藥劑41%草甘膦異丙胺鹽AS制劑(300 mL/667 m2)和56%2甲4氯可溶粉劑制劑(185 mL/667 m2)對各類雜草及總草的覆蓋度防效分別為88%～90%和41%～84%(表9)，鮮重防效分別為91%～94%和51%～88%(表10).當(dāng)供試33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑制劑用量為180，270，360和540 mL/667m2時(shí)，對各類雜草覆蓋度防效為81%～97%(表3)，鮮重防效為88%～96%(表10)，與對照藥劑41%草甘膦異丙胺鹽AS制劑(300 mL/667 m2)相比處理效果不顯著；除中低劑量對闊葉類雜草的覆蓋度防效、鮮重防效及對其他類雜草的覆蓋度防效外，其余處理均顯著優(yōu)于56%2甲4氯可溶粉劑制劑(230 mL/667 m2)處理防效.總體上從防效看，在雜草發(fā)生量中等偏重條件下，供試33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑制劑(用量180 mL/667 m2以上劑量處理)在1個(gè)月內(nèi)能有效控制非耕地雜草，達(dá)到或優(yōu)于對照藥劑41%草甘膦異丙胺鹽AS制劑(300 mL/667 m2)和56%2甲4氯可溶粉劑制劑(230 mL/667 m2)處理防效水平，且持效期可達(dá)1個(gè)月以上，能夠達(dá)到了常規(guī)防治要求.

表8 藥后15天33%2甲4氯·草甘膦胺鹽AS防除非耕地雜草覆蓋度防效結(jié)果

注：1)CK為存活雜草覆蓋度，其余各處理數(shù)據(jù)為防效，差異顯著性比較不包括CK.

表9 藥后35天33%2甲4氯·草甘膦胺鹽AS防除非耕地雜草覆蓋度防效效果

注：1)CK為存活雜草覆蓋度，其余各處理數(shù)據(jù)為防效，差異顯著性比較不包括CK.

表10 藥后35天33%2甲4氯·草甘膦胺鹽AS防除非耕地雜草鮮重防效

注：1)CK為存活雜草鮮重(g/m2)，其余各處理為防效，差異顯著性比較不包括CK.

4.3 安全性評價(jià)

供試33%2甲4氯·草甘膦胺鹽AS制劑(用量540 mL/667 m2以內(nèi)劑量)處理防除非耕地雜草時(shí)，在本試驗(yàn)條件下(包括氣候土壤、氣候條件、施藥時(shí)間和劑量等)，與市售對照藥劑41%草甘膦異丙胺鹽AS和56%2甲4氯可溶粉劑制劑處理一樣，對環(huán)境中其它生物(如捕食螨)及周圍環(huán)境亦未造成明顯不良影響，說明科學(xué)使用本產(chǎn)品對環(huán)境安全.

5 結(jié) 論

通過對33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑AS的性能測試，確定了草甘膦的配方：30%的草甘膦、3%的2甲4氯、10%的2215助劑，水補(bǔ)足100%.該配方制劑起始外觀和冷熱貯存外觀、經(jīng)時(shí)貯存和稀釋穩(wěn)定性達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求.田間藥效表明， 33%2甲4氯·草甘膦胺鹽水劑制劑用量180 mL/667 m2以上劑量處理時(shí)在1個(gè)月內(nèi)能有效控制非耕地雜草，在速效及持效方面優(yōu)于市售56%2甲4氯可溶粉劑SP和美國孟山都41%草甘膦水劑.