唐洪定.農(nóng)藥用有機(jī)硅表面活性劑的合成、性能及田間應(yīng)用結(jié)果

有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

農(nóng)藥用有機(jī)硅表面活性劑的合成、性能及田間應(yīng)用結(jié)果

耿學(xué)輝唐紅定陳沖楊開柱張先亮武漢大學(xué)有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心棗陽四?；び邢薰救A中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院

2009.10.18有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

前言:有機(jī)硅表面活性劑用作農(nóng)藥助劑已有數(shù)十年的歷史，以其優(yōu)良的降低表面張力的性能、潤濕及滲透性能受到人們的廣泛關(guān)注。尤其是近年來隨著環(huán)境保護(hù)的需要和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，有機(jī)硅表面活性劑更是越來越多用在農(nóng)藥中，作為活化劑、噴霧改良劑、葉面吸收助劑等；提高農(nóng)藥的有效利用率，減少農(nóng)藥的使用量，從而降低使用農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四海化工

1、有機(jī)硅表面活性劑的合成

有機(jī)硅表面活性劑的種類繁多，不同結(jié)構(gòu)類型的有機(jī)硅表面活性劑的合成方法也不盡相同，我們利用文獻(xiàn)報(bào)道的方法及自己創(chuàng)新的方法合成了六種不同結(jié)構(gòu)類型的有機(jī)硅表面活性劑.通常的方法①非離子型有機(jī)硅表面活性劑一般通過不飽和聚醚與含硅氫鍵的硅氧烷進(jìn)行硅氫化反應(yīng)，得到聚醚有機(jī)硅表面活性劑。②通過硅氫化反應(yīng)引入聚醚基團(tuán)后再與相關(guān)的基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)（酯化，成鹽等）合成離子型有機(jī)硅表面活性劑等。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

1.1聚醚有機(jī)硅表面活性劑的合成

①含氫硅油合成

②硅氫化反應(yīng)合成有機(jī)硅表面活性劑

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1.1聚醚有機(jī)硅表面活性劑的合成有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

1.2離子型有機(jī)硅表面活性劑的合成

酯化引入烷基氯，成鹽反應(yīng)得到季銨鹽產(chǎn)物:陽離子型有機(jī)硅表面活性劑有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

1.2離子型有機(jī)硅表面活性劑的合成有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

1.2離子型有機(jī)硅表面活性劑的合成酯化反應(yīng)得到磷酸酯化合物:陰離子型有機(jī)硅表面活性劑有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四海化工

2、有機(jī)硅表面活性劑的性能測(cè)試

我們用KRUSSK100表面張力儀對(duì)上述合成的有機(jī)硅表面活性劑水溶液的表面張力和臨界膠束濃度等性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明：該有機(jī)硅表面活性劑具有優(yōu)異的降低表面張力的能力和非常高的表面活性。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

表1有機(jī)硅表面活性劑的表面張力和臨界膠束濃度型號(hào)表面張力mN/m臨界膠束濃度g/LSH-L120.90.0518SH-L220.50.0958SH-L322.91.85×10-5

SH-L4292.41×10-5

SH-L521.71.82×10-5SH-L623.21.41×10-5有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

SH-L1的表面張力曲線1#樣y=-5.9956Ln(x)+3.2727R2

=0.99420204060800.000010.0010.110濃度/g/Lγ/mN/m有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

3、有機(jī)硅表面活性劑在農(nóng)藥中的田間應(yīng)用

上述合成的六種有機(jī)硅表面活性劑，我們選擇SH-L1作為田間應(yīng)用的試驗(yàn)對(duì)象。分別在不同的農(nóng)藥（殺蟲劑、除草劑、殺菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑）中進(jìn)行大面積田間試驗(yàn)，從已試驗(yàn)的結(jié)果來看：較低濃度的有機(jī)硅表面活性劑即能顯著的提高農(nóng)藥使用效果，降低農(nóng)藥的使用量。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

3．1在殺蟲劑中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、安排及結(jié)果

3.1.1試驗(yàn)藥劑試驗(yàn)藥劑70%吡蟲啉水分散粒劑由拜爾作物科學(xué)公司提供。

3.1.2對(duì)照藥劑設(shè)清水對(duì)照處理有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

3.1.3藥劑用量與編號(hào)

表2供試藥劑試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理編號(hào)

藥劑施藥劑量

（制劑量）

有效成分量（克/公頃）

1

70%

吡蟲啉水分散粒劑

45克/公頃

31.5克/公頃236克/公頃25.2克/公頃327克/公頃18.9克/公頃445克/公頃+5ppmSH-L131.5克/公頃+5ppmSH-L1536克/公頃+5ppmSH-L125.2克/公頃+5ppmSH-L1627克/公頃+5ppmSH-L118.9克/公頃+5ppmSH-L1745克/公頃+10ppmSH-L131.5克/公頃+10ppmSH-L1有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

870%

吡蟲啉水分散粒劑36克/公頃+10ppmSH-L125.2克/公頃+10ppmSH-L1927克/公頃+10ppmSH-L118.9克/公頃+10ppmSH-L11045克/公頃+20ppmSH-L131.5克/公頃+20ppmSH-L11136克/公頃+20ppmSH-L125.2克/公頃+20ppmSH-L11227克/公頃+20ppmSH-L118.9克/公頃+20ppmSH-L11345克/公頃+40ppmSH-L131.5克/公頃+40ppmSH-L11436克/公頃+40ppmSH-L125.2克/公頃+40ppmSH-L11527克/公頃+40ppmSH-L118.9克/公頃+40ppmSH-L116清水對(duì)照有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

3.1.4小區(qū)安排

16151413121110987654321358101164141211152796131411311263515416910812792637815121014141316511有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

3.1.5小區(qū)面積和重復(fù)

小區(qū)面積：20m2重復(fù)次數(shù)：4次重復(fù)3.1.6對(duì)作物的直接影響

藥后未見明顯藥害發(fā)生，各處理水稻生長正常，對(duì)水稻安全。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

表370%吡蟲啉水分散粒劑(艾美樂)加有機(jī)硅表面活性劑SH-L1防治水稻稻飛虱的試驗(yàn)結(jié)果藥劑處理藥后

3天藥后

7天防效（%）差異顯著性防效（%）差異顯著性170.49dC

72.69dC

274.42dC

78.20cdBC

385.56bcB

81.25bcdABC

484.17cB

83.27abcABC

584.06cB86.79abcAB

685.34bcB

92.00abA

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787.20bcB

90.61abAB

888.00bcAB

91.23abAB

987.21bcB

87.06abcAB

1086.53bcB

88.21abAB

1188.34bcAB

91.27abAB

1286.12bcB

90.67abAB

1391.15abcAB

90.22abAB

1491.62abAB

91.75abAB

1596.58aA92.82aA

16-1.15eD

20.65eD

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3.2在除草劑中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、安排及結(jié)果

3.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)及安排同上表410%草甘膦水劑加有機(jī)硅表面活性劑SH-L1防治柑橘園雜草防除結(jié)果藥劑處理藥后14天總體株防效（%）差異顯著性藥后14天總體鮮重防效（%）差異顯著性500ml/畝97.1abcA

97.5aAB400ml/畝92.4bcA

93.5abAB400ml/畝86.3dB89.0bB500ml/目+10ppmSH-L199.3aA99.5aA400ml/目+10ppmSH-L197.6abA98.2aA300ml/目+10ppmSH-L191.3cdAB93.1abAB有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

500ml/畝+20ppmSH-L199.1aA99.2aA400ml/畝+20ppmSH-L197.8abA98.0aA300ml/畝+20ppmSH-L194.2abcA95.6abAB500ml/畝+40ppmSH-L198.6abA98.8aA400ml/畝+40ppmSH-L196.5abcA96.9aAB300ml/畝+40ppmSH-L195.5abcA96.1abAB清水對(duì)照

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3.2.2殺蟲劑70%吡蟲啉水分散粒劑(艾美樂)和除草劑10%草甘膦水劑加有機(jī)硅表面活性劑SH-L1的試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)結(jié)果用EXCEL軟件分類匯總，然后應(yīng)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，采用鄧肯氏新復(fù)極差(DMRT)法進(jìn)行方差分析

由表3、表4可以看出，殺蟲劑70%吡蟲啉水分散粒劑(艾美樂)和除草劑10%草甘膦水劑不同劑量及其加不用濃度的有機(jī)硅表面活性劑的防治效果之間存在顯著性差異

70%吡蟲啉水分散粒劑27克/公頃，36克/公頃，45克/公頃的用量處理，藥后3天和7天的防治效果隨用量增加而提高，僅45克/公頃用量處理的效果在80%以上。加入有機(jī)硅表面活性劑SH-L1后，70%吡蟲啉水分散粒劑各用量處理防治效果均有增加，藥后3天的防治效果均在85%以上，藥后7天的防治效果大部分在90%以上有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

而10%草甘膦水劑500ml/畝，400ml/畝，300ml/畝的用量處理，藥后14天的防治效果隨用量減少而降低，500ml/畝用量處理的效果為97.1％。加入有機(jī)硅表面活性劑SH-L1后，10%草甘膦水劑各用量處理防治效果也均有增加，藥后14天對(duì)總體雜草的株防效和鮮重防效絕大部分在95％以上。

從殺蟲劑藥后7天及除草劑藥后14天的防治效果看來，加入有機(jī)硅表面活性劑SH-L1后彼此之間差異不顯著，說明有機(jī)硅表面活性劑SH-L1具有減少用藥量但仍具有較好的防治效果.

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使用有機(jī)硅表面活性劑SH-L1的使用量10ppm-40ppm之間，可以減少殺蟲劑70%吡蟲啉水分散粒劑(艾美樂)和除草劑10%草甘膦水劑20%-40%的使用量。有機(jī)硅表面活性劑具有低表面張力、高展鋪及高滲透率等特性;能夠提高農(nóng)藥的有效利用率,降低農(nóng)藥投放量,減少農(nóng)藥使用量,提高使用農(nóng)藥的安全性。

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4、結(jié)論

4.1我們KRUSSK100表面張力儀測(cè)試了六種有機(jī)硅表面活性劑，除SH-L4外其他五個(gè)均具有很好的降低表面張力的能力，尤其是SH-L1和SH-L2，其表面張力低于21mN/m；SH-L3至SH-L6則具有非常高的降低表面張力的效率。4.2在殺蟲劑、除草劑中的田間試驗(yàn)結(jié)果表明：有機(jī)硅表面活性劑SH-L1具有良好的鋪展、滲透的特性和降低表面張力的能力；可顯著的降低農(nóng)藥20%-40%的使用量，提高農(nóng)藥的有效利用率和安全性，降低使用農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染。有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心四?；?/p>

有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心

EngineeringResearchCenterofOrganosiliconecompoundsandMaterialsMinistryofEducation

有機(jī)硅化合物及材料教育部工程研究中心于2001年4月經(jīng)國家教育部批準(zhǔn)成立，專門從事有機(jī)硅化合物及材料研究開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的研究機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)中心，是我國有機(jī)硅行業(yè)技術(shù)