中?？萍紘?guó)貨精品水田省力化劑型的開發(fā)及應(yīng)用研究報(bào)告人：馬超中國(guó)農(nóng)科院植保所北京中保綠農(nóng)科技集團(tuán)有限公司南京·2019.06一、省力化劑型的開發(fā)背景三、總結(jié)與展望目錄二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用一、省力化劑型的開發(fā)背景

農(nóng)藥劑型的省力化研究指操作人員通過(guò)各種手段措施來(lái)節(jié)約農(nóng)藥施用作業(yè)的工時(shí)和勞力，即研究如何做到用最節(jié)約勞動(dòng)力、最省力的方式把農(nóng)藥有效成分快速準(zhǔn)確地施用到農(nóng)作物目標(biāo)區(qū)域中去。省力化既可以通過(guò)改善施藥機(jī)具的途徑、也可以通過(guò)研制省力化農(nóng)藥劑型（laborsavingformulation）的途徑，或者把施藥機(jī)具和農(nóng)藥劑型結(jié)合起來(lái)。農(nóng)藥省力化定義粒狀化緩釋化水基化劑型發(fā)展省力化一、省力化劑型的開發(fā)背景隨著城鎮(zhèn)化步伐加快，勞動(dòng)力越來(lái)越短缺，導(dǎo)致勞動(dòng)成本也越來(lái)越高。每畝地人工施藥成本由原來(lái)6元上升到20元左右，每天花費(fèi)由原來(lái)100元左右上升到200元左右；勞動(dòng)力中女士與男士的比例正在上升，即勞動(dòng)力婦女化；傳統(tǒng)的施藥方式工作量大。

鑒于勞動(dòng)力的現(xiàn)狀，減輕工作量是一個(gè)亟待處理的項(xiàng)目。農(nóng)藥省力化意義一、省力化劑型的開發(fā)背景農(nóng)藥省力化劑型大粒劑高濃度顆粒劑煙制劑誘餌劑泡騰劑水面擴(kuò)散劑膠囊劑U粒劑漂浮粒劑展膜油劑目前農(nóng)藥省力化劑型：展膜油劑、漂浮粒劑、U粒劑等十余種一、省力化劑型的開發(fā)背景在國(guó)際上，日本是農(nóng)藥省力化技術(shù)發(fā)展最快的國(guó)家。由于耕地面積小而分散，日本曾一直把水稻田省力化的施藥技術(shù)作為研究目標(biāo)，先后出現(xiàn)過(guò)水面展開劑、大粒劑等劑型，有效的減少了人工和機(jī)械的能量消耗并取得了驚人的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。``歐美臺(tái)灣地區(qū)菲律賓日本中國(guó)18%49個(gè)省力化制劑商品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)18%2007年為止

農(nóng)藥省力化國(guó)際發(fā)展情況一、省力化劑型的開發(fā)背景※雜草處理勞動(dòng)時(shí)間的轉(zhuǎn)變過(guò)程（Chisaka1995）農(nóng)藥省力化日本發(fā)展情況白色：62歲年齡組測(cè)試者黑色：38歲年齡組測(cè)試者※不同年齡組的施藥時(shí)間對(duì)比（TakeshitaT.1994）一、省力化劑型的開發(fā)背景農(nóng)藥省力化日本發(fā)展情況白色：62歲年齡組測(cè)試者黑色：38歲年齡組測(cè)試者※不同年齡組的施藥強(qiáng)度對(duì)比（TakeshitaT.1994）白色：62歲年齡組測(cè)試者黑色：38歲年齡組測(cè)試者※不同年齡組的能量消耗對(duì)比（TakeshitaT.1994）一、省力化劑型的開發(fā)背景日本省力化劑型進(jìn)一步發(fā)展

基于不使用任何器械進(jìn)行徒手施藥理念的大粒劑顯示出了省工、省時(shí)、省力的特點(diǎn)，展示了非常好的發(fā)展前景，目前已研制了多種省力化劑型，如展膜油劑、漂浮粒劑、U粒劑等，主要以水溶性包裝為主?！债a(chǎn)三種大粒劑和一種瓶裝可流動(dòng)懸浮劑一、省力化劑型的開發(fā)背景顆粒劑大粒劑、泡騰劑、可流動(dòng)制劑展膜油劑、漂浮粒劑、U粒劑等農(nóng)藥省力化劑型的發(fā)展一、省力化劑型的開發(fā)背景新型水田省力化劑型展膜油劑新型水田省力化劑型漂浮粒劑U粒劑一、省力化劑型的開發(fā)背景省力化劑型—漂浮粒劑

漂浮粒劑是一種投入水中后，直接漂浮在水面上，迅速擴(kuò)散至整個(gè)水面，而后在水中崩解分散的一種農(nóng)藥新劑型。其組分主要包括農(nóng)藥有效成份，漂浮性載體填料，粘結(jié)劑，崩解分散劑等。省力化劑型—展膜油劑

展膜油劑是農(nóng)藥原藥直接溶解在油中的一種劑型，具體的說(shuō)是在普通油劑中加入了一種特殊的展著鋪展劑而后形成的油劑。使用時(shí)直接滴入水稻田中散布，散布后自行在水面上擴(kuò)散，發(fā)揮效果。目前在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品如4%噻呋·嘧菌酯展膜油劑、8%噻嗪酮展膜油劑、1%殺螺胺乙醇胺胺鹽展膜油劑等，以灑滴方式施用，很方便。一、省力化劑型的開發(fā)背景省力化劑型—水表面分散顆粒劑（U粒劑）U粒劑是由有效成分、載體、粘結(jié)劑和擴(kuò)散劑等組成。在水田中應(yīng)用時(shí)，粒劑暫時(shí)沉降到地面，然后，顆粒重新露出水面漂浮。最后，有效成分溶解擴(kuò)散到水表面的各個(gè)方向。最早發(fā)展的是用來(lái)控制稻水象甲的乙氰菊酯制劑。一、省力化劑型的開發(fā)背景1.具有乳油的優(yōu)良分散性，并貯運(yùn)方便2.使用省工、省時(shí)，

加工容易3.保證準(zhǔn)確的施藥

時(shí)間和劑量4.不用清洗和處理

藥械

擴(kuò)散性能優(yōu)越，50g粒劑10min擴(kuò)散到100m2施用效率3-5min/畝受天氣因子影響小，不會(huì)產(chǎn)生漂移安全環(huán)保新型水田省力化施藥方式傳統(tǒng)施藥方式兌水莖葉噴霧，擴(kuò)散范圍以人跡所至施用效率30-35min/畝有效成分達(dá)到靶標(biāo)部位受風(fēng)速、雨水影響較大清洗不凈易在施藥器械產(chǎn)生殘留和交叉污染新型水田省力化劑型的優(yōu)點(diǎn)一、省力化劑型的開發(fā)背景國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀1.

20世紀(jì)90年代初，日本首次研制成功二嗪農(nóng)、乙氰菊酯U粒劑2.

2000年，日本使用省力化劑型處理水稻田達(dá)到水稻總處理面積的30%3.

2006年，韓國(guó)專家嘗試了氟吡磺隆U粒劑的研制，顯示了推廣潛力1.1984年，25%甲基1605水面漂浮劑，防治二化螟效果明顯，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)2.

1997年，20%巴馬漂浮粒劑的開發(fā)，藥效好，持效期長(zhǎng)3.

2010年，10%芐嘧磺隆漂浮粒劑及20%芐嘧磺隆乙草胺漂浮粒劑開發(fā)，擴(kuò)散性能及藥效均良好綜上，日本和韓國(guó)已經(jīng)推廣使用U粒劑和漂浮粒劑，國(guó)內(nèi)研究較少。新型水田省力化劑型研究現(xiàn)狀一、省力化劑型的開發(fā)背景漂浮型粒劑與傳統(tǒng)泡騰片劑的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

產(chǎn)品易吸潮、脹袋

崩解太快

分布不均勻，局部濃度過(guò)高易產(chǎn)生藥害

藥劑酸性，有腐蝕性

類似WDG，不存在脹袋問(wèn)題

崩解時(shí)間適中在水面游動(dòng)至各處崩解，均勻分散不會(huì)產(chǎn)生藥害安全

傳統(tǒng)泡騰片劑漂浮型粒劑綜上，漂浮型粒劑性能要比傳統(tǒng)泡騰片劑更優(yōu)一、省力化劑型的開發(fā)背景藥劑作用方式與省力化劑型的選擇二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用有效成分油溶劑表面活性劑展膜油劑展膜油劑組成1.展膜油劑——二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用加工工藝1.展膜油劑——有效成分表面活性劑溶劑攪拌溶解展膜油劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用質(zhì)量控制指標(biāo)1.展膜油劑——項(xiàng)目指標(biāo)要求有效成分含量，%符合要求pH值范圍符合要求表面張力，mN/m符合要求平衡界面張力mN/m符合要求水分，%符合要求鋪展速度，cm/s符合要求鋪展面積，cm2符合要求低溫穩(wěn)定性（0°±2°，7d）合格熱貯穩(wěn)定性（54°±2°，14d）合格二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油劑——中保水彩材料原藥：噻呋酰胺（97%），嘧菌酯（98%）溶劑：A，B，C、D、E（市售）乳化劑：農(nóng)乳1#，2#，3#，4#，5#，6#、7#（石家莊金鵬）展膜助劑（石家莊金鵬）二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——溶劑A：B冷貯熱貯成膜性能綜合評(píng)價(jià)5：1混濁混濁良差4：1混濁混濁優(yōu)差3：1混濁透明良差2：1透明透明優(yōu)優(yōu)1：1透明透明良良A混濁混濁差差B透明透明差差表溶劑搭配比例篩選結(jié)果二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表表面活性劑初步篩選結(jié)果表面活性劑鋪展速度/(cm·s-1)鋪展面積/cm2綜合評(píng)價(jià)1#7.591988優(yōu)2#4.191097差3#6.891807良4#7.331920良5#7.662007優(yōu)6#6.121603差7#6.661744良二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表

表面活性劑的不同配比對(duì)鋪展性能的影響編號(hào)助劑組合鋪展速度/(cm·s-1)鋪展面積/cm2表面張力/(mN·m-1)綜合評(píng)價(jià)11#：3#（1:1）6.541713.6529.12差21#：4#（1:1）6.891805.4828.85良31#：5#（1:1）7.571983.2627.23優(yōu)41#：5#（1:2）6.241822.5328.52良51#：5#（2:1）6.551867.8128.21良61#：7#（1:1）6.411679.2229.33差75#：3#（1:1）6.041582.5529.57差85#：4#（1:1）7.131868.3227.75良95#：7#（1:1）6.481822.4428.14良二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表

表面活性劑不同用量對(duì)成膜的影響序號(hào)用量/%成膜面積/cm2成膜穩(wěn)定性評(píng)價(jià)121476良不合格231645良不合格341935優(yōu)合格451801良合格561865差不合格681776差不合格結(jié)論：助劑用量越小，成膜面積越?。恢鷦┯昧吭酱?，成膜穩(wěn)定性越差二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表

展膜助劑用量篩選序號(hào)展膜助劑用量鋪展速度CM/S鋪展面積CM2成膜穩(wěn)定性11%3.13904良22%5.12986良33%5.751061良44%5.851101良55%6.351210優(yōu)66%6.561230優(yōu)77%6.561270優(yōu)88%6.781311優(yōu)二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油劑質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目指標(biāo)要求檢測(cè)結(jié)果嘧菌酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%2.0±0.52.04噻呋酰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%2.0±0.52.02pH值范圍4.0~7.06.42表面張力，mN/m≤40.027.23平衡界面張力mN/m≤0.50.34水分，%≤0.30.12鋪展速度，cm/s≥5.07.57鋪展面積，cm2≥11001983.26低溫穩(wěn)定性（0°±2°，7d）合格合格熱貯穩(wěn)定性（54°±2°，14d）合格合格二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——不合格配方展膜效果合格配方展膜效果二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——使用展膜油劑空白對(duì)照二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——表4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油劑田間實(shí)際鋪展情況二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——開展4%嘧菌酯?噻呋酰胺展膜油劑田間藥效試驗(yàn)，當(dāng)?shù)夭『Ρl(fā)初期，分別以100mL/畝、200mL/畝的劑量，無(wú)需兌水直接倒入水稻田的水層里，避免藥液直接灑在作物上。對(duì)照為當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)主流噴施殺菌劑（33%己唑·稻瘟靈、25%三唑酮、50%多菌靈）等。使用展膜油劑空白對(duì)照二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——藥劑處理用藥量/（ga.i./hm2）藥前病情指數(shù)藥后10d藥后30d病情指數(shù)防效/%病情指數(shù)防效/%4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油劑752.362.5462.474.9370.63901.821.6368.772.2882.391052.471.9073.182.2087.48240g/L噻呋酰胺懸浮劑903.453.5464.226.7572.49250g//L嘧菌酯懸浮劑1501.531.6462.632.7974.36清水對(duì)照—3.5610.21—25.32—二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例1.展膜油劑——0min2min3.5min5min

展膜油劑的使用簡(jiǎn)便化二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用漂浮粒劑組成2.漂浮粒劑——有效成分粘結(jié)劑漂浮性載體崩解分散劑漂浮粒劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用漂浮粒劑組成2.漂浮粒劑——載體選擇漂浮性載體粘結(jié)劑分散劑膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、淀粉、氯化鉀、硼酸鈉等浮石、燒結(jié)珍珠巖、玻璃漂珠、滑石粉、木炭粉、鋸木粉、發(fā)泡塑料、聚丙烯腈等質(zhì)輕、多孔材料黃原膠、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、糊精、水溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮等陰離子和非離子型分散劑擴(kuò)散劑酯類、醚類等二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用漂浮粒劑加工工藝2.漂浮粒劑——有效成分表面活性劑載體混合粉碎加水捏合造粒干燥整粒漂浮粒劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用質(zhì)量控制指標(biāo)2.漂浮粒劑——質(zhì)量指標(biāo)控制參數(shù)外觀成粒飽滿，硬度適中，不易碎，不粘連崩解時(shí)間<10min為合格漂浮率100%擴(kuò)散距離15min內(nèi)＞180cm為合格崩解率>80%崩解性細(xì)小顆粒分散-優(yōu)；部分粗顆粒-良；不崩解-差二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用2.漂浮粒劑——漂浮、擴(kuò)散和崩解性能表征質(zhì)量控制指標(biāo)1.注水5cm，稱取0.2g顆粒（大概40粒左右，水槽面積0.2m2)，投到紅色施藥點(diǎn)，同時(shí)開啟秒表計(jì)時(shí)。2.對(duì)于漂浮粒劑，記錄擴(kuò)散距離、擴(kuò)散時(shí)間和崩解性，以15min為截至?xí)r間。二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例2.漂浮粒劑——編號(hào)潤(rùn)濕劑種類用量潤(rùn)濕時(shí)間1潤(rùn)濕劑1#2%36s2潤(rùn)濕劑1#4%27s3潤(rùn)濕劑2#2%40s4潤(rùn)濕劑2#4%35s5潤(rùn)濕劑3#2%50s6潤(rùn)濕劑3#4%42s表潤(rùn)濕劑的篩選10%芐嘧磺隆漂浮粒劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例2.漂浮粒劑——表分散劑的篩選編號(hào)潤(rùn)濕劑種類用量懸浮性能擴(kuò)散距離1分散劑1#3%++1.5m2分散劑1#6%+++1.8m3分散劑2#3%++2.0m4分散劑2#6%+++2.0m5分散劑3#3%+++2.0m6分散劑3#6%++++2.0m7分散劑4#3%+1.3m8分散劑4#6%++1.5m二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例2.漂浮粒劑——表載體及粘結(jié)劑種類對(duì)顆粒的影響123456漂浮率，%98986010010095擴(kuò)散距離，m1.01.70.72.01.81.7懸浮率（%)70.773.568.590.988.880.2崩解性中優(yōu)差優(yōu)良中二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用配方實(shí)例2.漂浮粒劑——表10%芐嘧磺隆漂浮粒劑質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)芐嘧磺隆質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%10.0±1.0漂浮率，%100水分，%1.3pH值范圍8.12擴(kuò)散速度，m/min2.5擴(kuò)散距離，m3.5粉塵基本無(wú)粉塵熱貯穩(wěn)定性（54°C±2°C，14d）合格二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用U粒劑組成3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——有效成分粘結(jié)劑載體擴(kuò)散劑水表面分散顆粒劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用U粒劑加工工藝3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——有效成分表面活性劑載體混合粉碎加水捏合造粒干燥整粒基粒有效成分有效成分表面活性劑混合液U粒劑二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——質(zhì)量指標(biāo)控制參數(shù)外觀成粒飽滿，硬度適中，不易碎，不粘連開始上浮時(shí)間<5min為合格完全上浮時(shí)間<9min為合格擴(kuò)散距離15min內(nèi)＞180cm為合格崩解率>80%崩解性細(xì)小顆粒分散-優(yōu)；部分粗顆粒-良；不崩解-差質(zhì)量控制指標(biāo)二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——漂浮、擴(kuò)散和崩解性能表征質(zhì)量控制指標(biāo)1.注水5cm，稱取0.2g顆粒（大概40粒左右，水槽面積0.2m2)，投到紅色施藥點(diǎn)，同時(shí)開啟秒表計(jì)時(shí)。2.對(duì)于u粒劑，記錄上浮時(shí)間、顆粒完全上浮時(shí)間、擴(kuò)散距離和崩解率，以15min為截至?xí)r間。二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——特性展示U粒劑入水后先全部沉底幾分鐘后開始上浮至水面最后，有效成分均勻分布在水面浮至水面后開始游動(dòng)并崩解，釋放有效成分水底水面二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——配方實(shí)例載體選擇選擇粉末狀、水溶性高的載體，能在水中迅速溶解，便于造粒，不易受空氣中水分影響，成本低。一般選擇水溶性鹽類作為載體載體（鹽類）成粒性水溶性吸濕性氯化鈉高高中氯化鉀高高低氯化鈣低高高硫酸鈉低中低硫酸鉀中中低硫酸銨低高高二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——配方實(shí)例粘結(jié)劑表面活性劑1、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兩個(gè)功能；2、加水混拌時(shí)，溶于水中的混合物能具有可塑性，便于造粒。干燥后發(fā)揮粘結(jié)作用；3、保證顆粒在水中的粘稠狀，而非立即溶解聚丙酸鈉+黃原膠/膨潤(rùn)土+黃原膠陰離子和非離子型分散劑——分散、崩解、擴(kuò)散擴(kuò)散劑酯類、醚類等——保證擴(kuò)散距離二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——配方實(shí)例氰氟草酯U粒劑載體種類成粒性上浮時(shí)間（s）崩解性氯化鉀好312好氯化銨中547中硫酸鈉好892中硫酸銨好——尿素好281差表可溶性載體的篩選二、水田省力化劑型配方開發(fā)及應(yīng)用3.水表面分散顆粒劑（U粒劑）——配方實(shí)例項(xiàng)目1#2#3#4#5#6#成粒性良良良良好良始浮時(shí)間（min）33.52.52.533.5完全上浮時(shí)間（min）9.51586811擴(kuò)散距離（cm）150190185185200150崩解率（%）