農(nóng)藥有效成分與劑型選擇

截止到2016年底，我國(guó)登記的農(nóng)藥有效成分為665種，新版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥劑型名稱及代碼》（GB/T19378—2017）列入61個(gè)劑型，其中應(yīng)用于大田作物的常用劑型不超過20個(gè)，見表1。表1

大田作物常用的農(nóng)藥劑型注：括號(hào)里的劑型代碼為非國(guó)標(biāo)劑型代碼。1

原藥性質(zhì)與劑型選擇農(nóng)藥原藥的形態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，其中氣態(tài)原藥無(wú)需加工，可直接使用，而其他的原藥需要經(jīng)過加工成劑型，方可使用。根據(jù)原藥的性質(zhì)選擇合適的加工劑型。見表2。表2

原藥性質(zhì)與劑型選擇注：“√”適合加工，“×”不適合加工。一種農(nóng)藥有效成分可以加工成多種劑型，以適應(yīng)不同的施藥環(huán)境及施藥方法，但其中肯定有一種或兩種劑型是最合適的。1.1

有機(jī)磷類殺蟲劑大多數(shù)有機(jī)磷殺蟲劑原藥為油狀液體，對(duì)水敏感，易溶解在大多數(shù)的非極性有機(jī)溶劑中，多數(shù)品種最適合的劑型為乳油。少數(shù)幾個(gè)品種如辛硫磷、毒死蜱、二嗪磷、三唑磷等在水中穩(wěn)定，可以加工成水基化劑型。其中的辛硫磷見光易分解，大田噴霧持效期很短，而加工成顆粒劑用于土壤處理防治地下害蟲，持效期可達(dá)1個(gè)月以上。敵敵畏具有強(qiáng)烈的熏蒸作用，如果用于大田噴霧，1d后將揮發(fā)殆盡，而加工成緩釋劑用于密閉環(huán)境防治衛(wèi)生害蟲，可以維持相當(dāng)?shù)某中凇?.2

菊酯類殺蟲劑大多數(shù)菊酯類原藥為低熔點(diǎn)固態(tài)或油膏狀，易溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，在水中穩(wěn)定。合適的劑型為乳油及水基化劑型，但水基化劑型更適合菊酯類殺蟲劑。水基化劑型可以降低其對(duì)皮膚的刺激性，如使用高分子乳化劑可使菊酯類殺蟲劑的刺激性大幅度下降。據(jù)上海醫(yī)藥工業(yè)研究院測(cè)試，用對(duì)照的5%高效氯氟氰菊酯水乳劑（常規(guī)乳化劑制備）涂抹豚鼠5d后，皮膚出現(xiàn)紅斑，而用高分子乳化劑制備的5%高效氯氟氰菊酯水乳劑涂抹豚鼠7d后均未出現(xiàn)異常。1.3

煙堿類殺蟲劑煙堿類殺蟲劑屬于內(nèi)吸性、極性的農(nóng)藥有效成分，易溶解于極性溶劑，在非極性溶劑中溶解度較低，故合適的劑型為可溶液劑。如吡蟲啉剛引進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)的劑型為200g/L可溶液劑（康福多），國(guó)內(nèi)一些企業(yè)登記的30%或400g/L吡蟲啉微乳劑（稱為可分散液劑或許更合適）也獲得市場(chǎng)認(rèn)可，說明藥效確實(shí)優(yōu)異。由于桑蠶對(duì)煙堿類殺蟲劑非常敏感，桑蠶養(yǎng)殖區(qū)慎用煙堿類殺蟲劑進(jìn)行噴霧使用，建議使用顆粒劑進(jìn)行土壤施用。1.4

阿維菌素類殺蟲殺螨劑應(yīng)用于大田的阿維菌素類殺蟲殺螨劑主要為阿維菌素B1a和甲氨基阿維菌素B1a苯甲酸鹽（以下簡(jiǎn)稱“甲維鹽”）2個(gè)品種，但產(chǎn)量大，登記的品種多，占據(jù)農(nóng)藥市場(chǎng)的重要地位。其原藥為固體結(jié)晶，阿維菌素B1a為非極性，甲維鹽為極性有效成分，合適的劑型為乳油及水基化劑型，甲維鹽加工成水基化劑型更合適，無(wú)需非極性溶劑的溶解，對(duì)環(huán)境更友好。阿維菌素類對(duì)光敏感，在太陽(yáng)光下很快降解，甲維鹽原藥在太陽(yáng)光下照射10h，分解率達(dá)到80%以上，而加工成聚乳酸微球，則分解率降到30%左右。阿維菌素類對(duì)根結(jié)線蟲具有優(yōu)異的藥效，但由于易被土壤吸附而失效，加工成緩釋劑用于防治根結(jié)線蟲，持效期達(dá)到3個(gè)月以上。1.5

三唑類殺菌劑三唑類殺菌劑大多數(shù)原藥為固態(tài)，少數(shù)為油膏狀，部分有效成分易溶于有機(jī)溶劑，在水中穩(wěn)定。可加工成乳油及水基化劑型，而不溶于有機(jī)溶劑中的大多數(shù)品種可加工成可濕性粉劑，部分有效成分適合于加工成種子處理懸浮劑。某些三唑類殺菌劑如烯唑醇、三唑酮、戊唑醇、己唑醇等品種加工成微乳劑時(shí)，存在著乳液穩(wěn)定性問題。1.6

酰胺類除草劑酰胺類除草劑原藥為油狀液體，屬于內(nèi)吸性、極性的農(nóng)藥有效成分，易溶解于非極性溶劑，在水中穩(wěn)定，故合適的劑型為乳油及水基化劑型。1.7

磺酰脲類除草劑磺酰脲類除草劑原藥大多數(shù)為油水不溶的固體，大多數(shù)僅能配制為可濕性粉劑或水分散粒劑，配制成乳油或油劑不穩(wěn)定?？梢哉f水分散粒劑是隨著磺酰脲類除草劑的開發(fā)而發(fā)展起來(lái)的。1.8

內(nèi)吸性農(nóng)藥有效成分溶解型劑型比固體顆粒劑型更容易被靶標(biāo)吸收，相應(yīng)的藥效也更優(yōu)異。2

特殊的農(nóng)藥品種2.1

煙嘧磺隆、硝磺草酮和五氟磺草胺等品種這幾個(gè)品種比較特殊，可以加工成其他的劑型，但配制成可分散油懸浮劑的藥效大大高于其他的劑型。如煙嘧磺隆對(duì)水極為敏感，油、水均不溶，但在水中很不穩(wěn)定，在油中卻非常穩(wěn)定，若開發(fā)為某些固體劑型，使用時(shí)藥效不佳，一般需要加入油類增效助劑來(lái)提高藥效。加工成可分散油懸浮劑可提高農(nóng)藥活性成分的滲透，保證其內(nèi)吸活性得到充分的發(fā)揮。2.2

吡唑醚菌酯吡唑醚菌酯屬于甲氧基丙烯酸類殺菌劑，高效、安全，但對(duì)水生生物毒性高，阻礙了吡唑醚菌酯在水稻上的應(yīng)用。巴斯夫開發(fā)的稻清（9%吡唑醚菌酯微囊懸浮劑）屬于智能觸控型產(chǎn)品，葉面噴施稻清后，藥劑能很好地保留在葉片上，一旦水分蒸發(fā)，囊壁破裂，有效成分迅速釋放，并被葉片吸收，快速殺死病原真菌。而落入水體的膠囊基本穩(wěn)定不破裂，有效成分無(wú)法釋放，膠囊迅速沉入泥土中，對(duì)水生生物安全。3

原藥性質(zhì)與水基化劑型水基化劑型的出現(xiàn)及蓬勃發(fā)展正是隨著新型的農(nóng)藥有效成分在水中穩(wěn)定，且順應(yīng)環(huán)境對(duì)農(nóng)藥提出更高的要求而開發(fā)出來(lái)的。假設(shè)目前的農(nóng)藥有效成分還是有機(jī)磷類占主導(dǎo)地位，或者新開發(fā)的農(nóng)藥有效成分大多數(shù)品種對(duì)水敏感，水基化劑型還會(huì)有今天的大放異彩嗎？

3.1

適合加工成水基化劑型的農(nóng)藥有效成分在水中穩(wěn)定的農(nóng)藥有效成分均可以制備水基化劑型。如菊酯類、阿維菌素類，有機(jī)磷中的辛硫磷、毒死蜱、二嗪磷、三唑磷等，大多數(shù)氨基甲酸酯類、煙堿類殺蟲劑、三唑類殺菌劑、酰胺類除草劑等。在水中的溶解度較低（溶解度小于200mg/L）的有效成分適合加工成水基化劑型。而在水中溶解度較大的有效成分將導(dǎo)致制劑不穩(wěn)定（易引起奧氏熟化）。3.2

原藥的熔點(diǎn)與水基化劑型選擇一般來(lái)說，高熔點(diǎn)（＞60℃）的固體有效成分易于加工成懸浮劑，而低熔點(diǎn)（＜60℃）的固體有效成分易于加工成水乳劑和微乳劑，液體原藥只能加工成水乳劑或微乳劑。但實(shí)際上這些限制被打破，低熔點(diǎn)的菊酯類有效成分可加工成懸浮劑，水基化劑型降低了菊酯類殺蟲劑對(duì)皮膚、眼睛的刺激性，其產(chǎn)品的附加值更高，如5%高效氯氰菊酯乳油售價(jià)為每噸1.4萬(wàn)元，而5%高效氯氰菊酯懸浮劑每噸售價(jià)達(dá)到5萬(wàn)～6萬(wàn)元。高熔點(diǎn)的阿維菌素（熔點(diǎn)150～155℃）、啶蟲脒（熔點(diǎn)98～101℃）、吡蟲啉（熔點(diǎn)143.8℃）、噠螨靈（熔點(diǎn)111～112℃）、多數(shù)的三唑類殺菌劑（烯唑醇熔點(diǎn)134℃，戊唑醇熔點(diǎn)102.4℃，己唑醇熔點(diǎn)110～112℃）等有效成分均可加工成微乳劑、水乳劑，由于這些水基化劑型的藥效高于可濕性粉劑而得到市場(chǎng)的青睞。3.3

原藥在有機(jī)溶劑中的溶解度與水基化劑型選擇原藥在有機(jī)溶劑中的溶解度的大小決定了水基化劑型的類型。固體有效成分必須在有機(jī)溶劑中具有一定溶解度，才能制備成水乳劑或微乳劑，如煙堿類的啶蟲脒等。在有機(jī)溶劑中溶解度很低的有效成分易于加工成懸浮劑，但不容易加工成水乳劑和微乳劑，如大多數(shù)苯甲酰脲類殺蟲劑，蟲酰肼、烯酰嗎啉等。實(shí)際上，低熔點(diǎn)、在水中溶解度較大（大于200mg/L）、高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有效成分配制懸浮劑，正是懸浮劑加工技術(shù)中亟需解決的難題。目前已經(jīng)比較成熟的制劑有5%高效氯氰菊酯懸浮劑，20%、30%、40%二甲戊靈懸浮劑，600g/L吡蟲啉種子處理懸浮劑等。4

原藥雜質(zhì)、晶格結(jié)構(gòu)對(duì)劑型物理穩(wěn)定性的影響采取不同合成路線的原藥，產(chǎn)生的雜質(zhì)不同，配制出來(lái)的農(nóng)藥制劑性能差異巨大，甚至不能配制出合格的制劑。雜質(zhì)中含鹽量高的原藥，不適合配制懸浮劑等水基化制劑。4.1

600g/L吡蟲啉種子處理懸浮劑吡蟲啉為極性（水中溶解度510mg/L，20℃）有效成分，加工成種子處理懸浮劑易產(chǎn)生奧式熟化，且是高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的產(chǎn)品，這些特點(diǎn)均是加工成懸浮劑的難點(diǎn)。該制劑對(duì)原藥要求非?？量?，僅少數(shù)幾家企業(yè)生產(chǎn)的原藥才適合吡蟲啉種子處理懸浮劑，如江蘇克勝、常隆化工等，使用其他一些廠家生產(chǎn)的原藥加工種子處理懸浮劑，其產(chǎn)品易出現(xiàn)分層、結(jié)固。4.2

甲維鹽水乳劑及微球劑型甲維鹽原藥為極性有效成分，由于從阿維菌素B1a甲胺基化而來(lái)，原藥的純度較低，從而雜質(zhì)含量較高。水乳劑及微球劑型使用河北威遠(yuǎn)、石家莊龍匯化工等企業(yè)提供的原藥配制的產(chǎn)品較穩(wěn)定。而使用其他一些廠家的原藥加工的制劑，水乳劑易出現(xiàn)分層，微球的包埋率偏低。4.3

氟硅唑微乳劑氟硅唑?yàn)榈腿埸c(diǎn)（熔點(diǎn)53℃）的三唑類殺菌劑，原藥極性（水中溶解度900mg/L）較強(qiáng)，與甲維鹽一樣，無(wú)需非極性溶劑即可配制合格的微乳劑。但對(duì)原藥有一定的選擇性，通過結(jié)晶分離的氟硅唑原藥（晶體）配制的微乳劑很穩(wěn)定，而直接干燥出來(lái)的原藥（粉末狀）配制的性能較差。4.4

三唑磷微乳劑三唑磷原藥雖然在水中穩(wěn)定，適合配制水基化劑型，但原藥的穩(wěn)定性較差，為了保證三唑磷原藥的貯存穩(wěn)定性，需要在原藥生產(chǎn)過程中添加醋酸酐作為三唑磷原藥的穩(wěn)定劑。而醋酸酐的含量影響微乳劑的穩(wěn)定性，20%三唑磷微乳劑需要選擇醋酸酐含量低于1.5%的原藥才能配制穩(wěn)定的微乳劑。醋酸酐含量對(duì)20%三唑磷微乳劑的影響見表3。表3

醋酸酐含量對(duì)20%三唑磷微乳劑的物理穩(wěn)定性的影響(謝東光,2010年)5

原藥、母藥與環(huán)境相容性5.1

阿維菌素盡管油膏可提高阿維菌素的藥效，但油膏中的雜質(zhì)及培養(yǎng)物有致癌作用，基于環(huán)境保護(hù)及人畜安全，目前禁止使用油膏加工阿維菌素制劑。5.2

殺蟲雙、草甘膦和百草枯這些水溶性農(nóng)藥有效成分母液中含有大量的無(wú)機(jī)鹽、難降解的有機(jī)氯化物、重金屬等有毒有害化學(xué)品，這些污染物隨著農(nóng)藥噴灑直接進(jìn)入環(huán)境和食物鏈，污染農(nóng)田、水體、食品等，危害人體健康，破壞生態(tài)環(huán)境，加速農(nóng)田鹽堿化趨勢(shì)。這些水溶性有效成分加工的水劑應(yīng)該選擇原粉而不使用母液配制。6

靶標(biāo)特性與劑型選擇根據(jù)靶標(biāo)葉片的表面張力，可以把靶標(biāo)作物分為易潤(rùn)濕和難潤(rùn)濕靶標(biāo)。見表4。表4

作物葉片的表面張力6.1

難潤(rùn)濕的靶標(biāo)對(duì)于難潤(rùn)濕的靶標(biāo)則應(yīng)選擇表面活性劑用量高的劑型如乳油、微乳劑、可分散油懸浮劑，提高對(duì)靶標(biāo)的潤(rùn)濕性，以達(dá)到更好的防治效果；而選擇其他的劑型如水乳劑、懸浮劑，由于表面活性劑用量低而不能充分潤(rùn)濕，從而降低藥效，建議添加可提高潤(rùn)濕性的噴霧助劑（如有機(jī)硅助劑）來(lái)提高藥效。6.2

易潤(rùn)濕的靶標(biāo)對(duì)于易潤(rùn)濕的靶標(biāo)建議選擇表面活性劑用量低的劑型，如水乳劑、懸浮劑等，或添加提高附著效果的噴霧助劑（如黏著劑），而選擇微乳劑或可分散油懸浮劑等由于潤(rùn)濕性太好，致使藥液流失，導(dǎo)致有效成分沉積量下降而降低藥效。6.3

根據(jù)有害生物特性來(lái)選擇合適的劑型地下害蟲，根結(jié)線蟲，種傳、土傳病害，苗期病蟲害：選擇持效期長(zhǎng)的劑型進(jìn)行土壤施藥或種子包衣，合適的劑型有顆粒劑、種子處理懸浮劑、緩釋劑等。如苗期蚜蟲、飛虱、苗期病害等，使用種子包衣劑型是利用率最高、藥效最佳的農(nóng)藥使用方法。防治甘蔗地下害蟲，選擇藥肥一體化顆粒劑比較合適，在防治作物病蟲害的同時(shí)，增加了植物營(yíng)養(yǎng)，提高植物的抗逆性，節(jié)省勞動(dòng)力、降低生產(chǎn)成本。水稻飛虱、紋枯病等植株基部病蟲害：選擇具有內(nèi)吸活性的農(nóng)藥有效成分進(jìn)行水面撒施比噴霧藥效好，如展膜油劑、可分散片劑，有效成分從莖基部直接吸收，使用簡(jiǎn)便，屬于省力化劑型。蔬菜白粉虱、柑橘介殼蟲、設(shè)施蔬菜病蟲害：由于白粉虱、介殼蟲等蠟質(zhì)層較厚，使用油劑進(jìn)行超低容量噴霧是最有效的使用方法，其次使用乳油劑型，但不建議使用水基化劑型。設(shè)施蔬菜大棚可以選擇粉劑及煙劑劑型。柑橘紅蜘蛛及蘋果蚜蟲：這一類害蟲及害螨，由于果樹生長(zhǎng)期長(zhǎng)，一年發(fā)生多代，如果采用葉面噴霧，全年需要噴霧7～8次甚至十多次，不但防治效果較差，且易于產(chǎn)生抗性，建議采用緩釋劑進(jìn)行噴霧施用，或土壤施用具有內(nèi)吸作用的顆粒劑或緩釋劑，以延長(zhǎng)持效期，減少施藥次數(shù)。森林病蟲害及飛蝗治理：最合適的劑型使用油劑或超低容量液劑進(jìn)行超低容量噴霧，不但防治及時(shí)，藥效好，無(wú)需水稀釋，解決了山區(qū)林地缺水、輸水不便等問題。7

使用技術(shù)與劑型選擇不同劑型的藥效從高到低順序?yàn)椋河蛣救橛汀治⑷閯荆舅閯緫腋舅稚⒘挚蓾裥苑蹌?，而農(nóng)藥利用率從高到低的順序?yàn)椋ㄊ褂梅椒ǖ牟町悾红o電噴霧＞超低容量噴霧＞種子包衣（種子處理懸浮劑或種子處理粉劑）＞拌種（拌種劑）＞根部施藥或土壤撒施（顆粒劑）＞低容量噴霧＞常規(guī)噴霧＞高容量噴霧。大田常用的農(nóng)藥使用方法常規(guī)噴霧及高容量噴霧恰恰是農(nóng)藥使用中效率最低的使用方法，應(yīng)該提倡高效的農(nóng)藥使用方法及藥效較高的農(nóng)藥劑型。7.1

噴霧使用方法與劑型選擇常規(guī)噴霧及低容量噴霧可以選用常規(guī)的劑型，超低容量噴霧需要使用專用的劑型如超低容量液劑或油劑，而不能使用常規(guī)劑型兌水噴霧。植保無(wú)人機(jī)噴霧也屬于超低容量或低容量，合適的劑型為油劑，或者使用易于流動(dòng)的劑型如乳油、微乳劑、水乳劑等，但需要添加抗蒸發(fā)的助劑，防止藥液霧滴水分蒸發(fā)而降低沉積量，不建議使用黏度大的如懸浮劑等劑型。除草劑噴霧則需使用大容量噴霧，以防止霧滴飄移到相鄰敏感作物造成藥害，如2,4-滴防治小麥田的闊葉雜草，防止飄移到鄰近的蔬菜造成藥害。7.2

種子包衣與劑型選擇適合種子包衣的劑型為種子處理粉劑及種子處理懸浮劑。適合于玉米、小麥、大豆、花生等旱地作物及水稻種子。種子包衣不適合蔬菜種子的包衣，由于蔬菜種子太小，包衣的農(nóng)藥有效成分劑量偏低而影響藥效。7.3

水稻田使用省力化劑型合適的劑型有拋灑袋劑、可分散片劑及展膜油劑等。這些劑型需選用非水溶性的、內(nèi)吸性的農(nóng)藥有效成分，使之漂浮在水面，利于植株滲透、吸收。8

助劑用量與藥效一般來(lái)說，水劑中表面活性劑的用量對(duì)制劑穩(wěn)定性影響不大（早期的殺蟲雙水劑即不含表面活性劑）。41%草甘膦異丙胺鹽水劑的專用助劑牛脂胺TAEO20（Mon0818）對(duì)草甘膦的增效效果優(yōu)良，為什么在制劑中添加量加至15%才能發(fā)揮出優(yōu)異的除草效果？8.1

助劑用量與藥效表5為不同用量的有機(jī)硅助劑對(duì)草甘膦通過葉片氣孔吸收的影響，添加0.1%的有機(jī)硅可提高草甘膦吸收量19倍，而添加0.2%的有機(jī)硅助劑（增加1倍），可以提高草甘膦的吸收量達(dá)到210倍，可見有機(jī)硅助劑不