草甘膦剂型研发及应用技术研究进展.ppt

草甘膦剂型研发及应用技术研究进展 中国农业科学院植物保护研究所陈福良Tel 010 62815939 mail chenful2003 报告内容 2009年以来我国草甘膦制剂新增登记品种草甘膦剂型研发草甘膦的应用技术草甘膦的混用 2009年以来草甘膦制剂新增登记品种 自农业部1158号公告以来 新增登记品种具有以下特点表1水剂还是占绝对多数 约80 而且30 草甘膦水剂 41 异丙胺盐相当30 草甘膦酸 占66 5 其他的制剂基本上没有多大变化登记的品种规范化了 原来的不同规格的制剂达到30个以上 现在新增登记的规格在15个左右 降低了约一半表1 2009年以来草甘膦制剂新增登记品种 混剂登记品种有所增加 共有9个品种获得登记 占新登记品种的4 2 由于草甘膦和大多数的除草剂混用 没有增效作用 或只有拮抗作用 所以可混用的品种比较少新增登记与草甘膦混用的除草剂有2 4 滴 2甲4氯 麦草畏 精吡氟禾草灵等少数几个品种 2009年以来草甘膦制剂新增登记品种 更新至2010年4月26日 2009年新增188个 2010年新增26个 总数为214个 草甘膦剂型研发 草甘膦有效成分草甘膦的有效成分是膦酸甘氨酸 易和碱金属 氨或有机胺反应 形成各式各样的盐 所以其有效成分的形式多种多样 草甘膦的有效成分 草甘膦剂型研发 草甘膦剂型草甘膦剂型主要有3种 水剂 可溶粉剂和可溶粒剂不同剂型的特点水剂加工方便 作用快 在植物体内传导快 生物活性高可溶粒剂没有粉尘污染 但加工比较繁琐 可溶粉剂与可溶粒剂的生物活性相当 各种剂型质量技术指标 各种剂型质量技术指标 剂型质量技术指标测定 稀释稳定性试验 水剂 水不溶物质量分数的测定 水剂 持久起泡性试验 固体制剂 溶解程度和溶液稳定性测定 固体制剂 稀释稳定性试验 水剂 用移液管吸取5mL试样置于100mL量筒中 加入标准硬水至刻度 混匀将此量筒放入30 2 恒温水浴中 静置1h稀释液单相 透明 无析出物为合格 水不溶物质量分数的测定 水剂 方法提要试样用水溶解 将所有不溶物滤出 干燥并称量测定步骤在105 下 将玻璃砂芯坩埚干燥至恒重 精确至0 2mg 称取试样20g 精确至0 01g 用200mL水淋洗并转移到量筒中 盖上塞子 猛烈振摇 使可溶物全部溶解将此溶液经坩埚过滤 用蒸馏水洗涤坩埚中的残留物 每次用水25mL 共洗涤3次置坩埚及残留物于105 烘箱中干燥至恒重 精确至0 2mg 持久起泡性试验 固体制剂 方法提要将规定量的试样与标准硬水混合 静置后记录泡沫体积测定步骤在250mL具塞量筒中加入标准硬水至180mL刻度线处 置量筒于天平上 称入试样1 0g 精确至0 1g 加硬水至距量筒塞底部9cm的刻度线处 盖上塞 以量筒底部为中心 上下颠倒30次 每次2s 放在试验台上静置1min 记录泡沫体积 溶解程度和溶液稳定性测定 固体制剂 方法提要将制剂溶于25 的标准硬水中 颠倒15次 静置5min 用75 m试验筛过滤 定量测定筛上残余物溶液稳定性的测定是将该溶液静置18h后 再次用75 m试验筛过滤 溶解程度和溶液稳定性测定 固体制剂 试样溶液的制备在250mL量筒中加人2 3的标准硬水 将其恒温至25 加入一定量的样品 样品的数量应与推荐的最高使用浓度一致 最低不少于3g 加标准硬水至刻度盖上塞子 静置30s 用手颠倒量筒15次 180 复位 颠倒 复位一次所用时间应不超过2s 溶解程度和溶液稳定性测定 固体制剂 5min后试验 溶解程度 将量筒中的试样溶液静置5min 30s后倒入已恒量的75 m试验筛上 将滤液收集到500mL烧杯中 留作下一步试验用20mL蒸馏水洗涤量筒5次 将所有不溶物定量转移到筛上 弃去洗涤液 检查筛上的残余物如果筛上有残余物 将筛于60 下干燥至恒量 称量 溶解程度和溶液稳定性测定 固体制剂 18h后试验 溶解稳定性 将烧杯中的滤液静置18h后 仔细观察烧杯中滤液是否有沉淀如果有不溶物 再将该溶液用75 m试验筛过滤 用100mL蒸馏水洗涤试验筛如果有固体或结晶存在 将筛于60 下干燥至恒量 称量 各种剂型的研发原则 配制水剂的有效成分只能以可溶性盐配制 如异丙胺盐 铵盐 钠盐 钾盐等配制水剂最好采用蒸馏水配制 因为硬水对草甘膦的吸收有拮抗作用水剂助剂的筛选 并不是所有的助剂均能够配制草甘膦水剂 一般的混合表面活性剂均不能与草甘膦盐混溶 筛选的助剂HLB值应在14以上 EO聚合度在17以上 才能达到理想的防效可溶粉剂与可溶粒剂本质上一样 只不过一个为粉状 一个为粒状通过助剂的筛选 可以草甘膦酸配制在水中完全溶解的固体制剂 以节约生产成本 草甘膦的应用技术 施药时期施药浓度施药液量气候条件 施药时期 草甘膦在植物体内的传导草甘膦在植物体内随光合产物从韧皮部输导到生长代谢旺盛的部位 属于由 源 向 库 的输导同种植物在一年的不同时期中所处的生理状况不同 因而其对草甘膦的吸收规律也不同草甘膦经植物角质膜和气孔吸收后 其主要的传导形式是经由韧皮部的有机物运输这种运输可四面八方地向根部 正在生长中的幼叶幼芽运输 而更多的是向成熟的叶部运输 施药时期 草甘膦在植物体内的传导当杂草处于幼嫩期 植物吸收草甘膦后是以随有机质流的向上传导为主 从而使幼叶 幼芽受害 表现为施药后杂草很快死亡而根部受药少 若属根系发达 深根性的恶性杂草 则很可能经一段时期后会 死灰复燃 重新萌发 施药时期 防除一年生杂草国外不少文献认为施药浓度 时期与防效关系不大据江国铿试验防除对象 葎草施药时期 在4 6叶期和纵横交错完全覆盖制剂 10 草甘膦水剂 草甘膦对葎草不同生长期的防除效果 施药时期 防除多年生杂草草甘膦防除多年生杂草 施药浓度与时机十分重要多年生杂草生长前期 地上部植株生长迅速 有机物消耗多 有机物的传导由下而上为主生长中后期地上部生长减慢 消耗小 光合效率提高 光合产物由上向下传导在多年生杂草防除时 只有药剂最大量地传导到地下根茎组织 才能起到彻底的除草效果消灭深根性恶性杂草 施药的最佳时期应是该杂草正处于生长的旺盛期 因此时它有较大的叶面积可接受药液 且又远未达到成熟期 同时有机质主要是向根部输送 供应根部生长 施药时期 防除多年生杂草草甘膦到达根部后 主要是抑制根尖细胞合成细胞分裂素的能力 因而实际上是抑制根尖细胞分裂形成新根的功能 故草甘膦能杀灭多年生深根性恶性杂草如狗牙根 白茅 马唐 大芒等植物多年生杂草生长中后期施药有利于药剂向下传导 是使用草甘膦的最佳时期在我国 使用草甘膦时对杂草生育期的选择往往不够重视 是未能取得杂草最佳防除效果的主要原因之一 施药时期 国外的研究成果 Claus和baherens用14C 草甘膦 有效成分0 28kg hm2 处理匍匐冰草在株高45cm时用药比25和13cm时用药杀死的芽更多14C 草甘膦在地下茎尖端部分的节间累积数量最大 而老茎附近的节间累积最少Rioux等也是用匍匐冰草作试验 结果在4叶期处理效果比2叶期处理的效果更高Bowmer研究了空心莲子草对草甘膦吸收与传导的影响 11对叶的植株14C 草甘膦传导至根茎中的总量明显多于5对叶的植株 施药时期 国内的研究成果 江国铿在果园中用草甘膦800g 亩 加上0 1 表面活性剂防除荻草 在6月初草高30cm左右喷药 月底观察 荻草一片枯黄 但至7月下旬再度检查 荻草经雨水滋润后又一片青绿到8月中旬再作同样的处理 第二次施药 与此同时 安排了一次施药 处理相同 试验 9月10日观察结果一次和两次施药的叶色都变黄 翌春调查 防效都达到95 左右6月初处理的未能杀死草根 而8月份处理时 荻草己达最旺盛的生长期 药剂处理后正是地上部分营养体向根系转移阶段 有利于草甘膦转运到根部发挥作用 从而收到一次施药近乎彻底防除的效果 施药时期 广东西江地区清理森林防火带 在施药剂量 施药液量相同的条件下 对不同优势植被用药的最佳时期显然是不同的徐声杰调查了西江地区防火带上的杂草多为鸭嘴草 野古草 鹧鸪草 马唐 千金子 雀稗 狗尾草及皱叶狗尾草等为主总结了草甘膦在森林防火带清理方面的应用技术 认为防火带化学除草最佳施药时期是4 6月 除芒箕 岗松 山芝麻 算盘子 黑面神 桃金娘等灌木难以防除外因此时被施药植物的根部易于腐烂 同时受药害枯萎和腐烂的植物易于被雨水冲走 不会发生防火带反而变成引火带的现象 施药时期 其他杂草的防除时期 棕叶芦以5 9月防除最佳据董兴国的经验 白茅以8 10月防除效果最佳孙锡治试验表明 草甘膦防除白茅的效果是3叶期施药效果最佳 施药浓度 早期关于草甘膦施药浓度的研究 多数人认为是低浓度效果优于高浓度而现在的研究成果认为高浓度 细雾滴才能取得更好的防除效果采用小喷孔 低容量喷雾效果更好 施药浓度 早期的研究成果 1988 Chris和Boerboom用大液滴 2 0 m 和小液滴 0 2 m 以2 5 5 0 10 和30 4个浓度对加拿大蓟进行等药量防除结果对茎生长的抑制率浓度2 5 的达到63 而浓度30 的只有5 对茎再生率浓度2 5 的抑制76 而浓度30 的无效在草甘膦吸收上 小液滴低浓度的与大液滴高浓度的两极值差为1 5倍 向根传导的量 前者为后者的4 9倍认为局部高浓度的草甘膦可能迅速地引起对组织的毒害 结果减少了转移 降低了对多年生杂草的防效 施药浓度 现在的研究成果Bowmer研究了两种雾滴大小对草甘膦在空心莲子草植株中的吸收与传导影响有效药剂高浓度 5 03g L 细雾滴 20 L 更有利于草甘膦的吸收 吸收率比对照增加16 但往地下根茎的传导量与有效药剂低浓度 1 06g L 粗雾滴 110 L 差异不大 LiuS和Robert研究了草甘膦在杂草 Populustremuloides 中的吸收与传导 结果表明 随着药剂浓度的提高 草甘膦的吸收与传导量均增加 施药液量 Stahlman研究了施药液量为93 187 374 561kg hm2条件下 草甘膦防除阿拉伯高粱 Sorgbumbicolor 的效果 温室及田间的试验结果表明 以93kg hm2的喷液量除草效果最好孙锡治试验结果表明 草甘膦防除白茅时 每亩药液量15kg的效果明显优于30kg和60kg的效果草甘膦宜采用高浓度 细雾喷施 才能取得最佳的除草效果我国施药时每亩的施药液量往往在30kg以上 所以未能取得最佳的除草效果 注 4 5片叶期喷药 30d后查干枯率 90d后查死亡率 不同施药液量下草甘膦对白茅的防效 气候条件 温湿度 土壤含水量明显影响草甘膦的生物活性气温从24 提高至35 时 宿根高粱对14C 草甘膦的吸收量增加1倍土壤温度为7 12 18 条件下14C 草甘膦在匍匐冰草中的分布 7 时基芽中14C 草甘膦的量最少 18 时最多 但14C 草甘膦向根茎中传导的量在土温12 时最多空气相对湿度大时 可以延长药液在植物表面的湿润时间 有利于药液的吸收和传导 空气相对湿度从40 增至100 时 棉花对草甘膦的吸收和传导量约增加3 6倍 狗牙根对药剂的吸收和传导也明显加快 气候条件 土壤含水量少 不利于植物的生长代谢 因而不利于药剂的吸收和传导 当土壤含水量从33 25 15 下降时 14C 草甘膦从匍匐冰草叶片吸收的量和向基部传导的量均随之下降在干旱胁迫条件下 影响药效的原因是引起气孔的关闭和光合能力的下降 伴随内源激素和膜功能的变化在气温适宜 空气相对湿度大 土壤含水量充足时施药有利于提高草甘膦的生物活性 稀释用水的水质 水中的阳离子对草甘膦吸收 生物活性的影响 水中的阳离子对草甘膦生物活性的影响 草甘膦异丙胺盐是一种弱酸 其阴离子部分是活性成分 它们在喷洒液中易与水中的其他阳离子如 Ca2 Mg2 K Na Fe2 3 缔合 形成植物不易吸收的盐类GLY Ca GLY Mg等0 01mol L的铁离子显著降低草甘膦 0 56kg hm2 对高粱的生物活性Al3 Fe3 Zn2 Ca2 Mg2 Na 与K 则无影响 不同阳离子对草甘膦药效的影响 水的硬度对草甘膦活性的影响 随着水的硬度增大 草甘膦对空心莲子草的生物活性明显下降草甘膦药液中含硫酸铵浓度为12 0g L 硬度为34 2 3420mg L的处理对草甘膦除草活性的不利影响基本被消除 鲜重抑制率与去离子水对照处理无明显差异 水的硬度对草甘膦防除空心莲子草活性的影响 草甘膦的混用 与肥料硫酸铵的混用与植物生物调节剂混用与其他除草剂的混用 硫酸铵的作用 硫酸铵可以消除硬水的拮抗作用 提高草甘膦的吸收和传导 铵离子干扰了细胞膜的渗透性 有利于草甘膦的内渗 对草甘膦具有增效作用Aleen报道了用匍匐冰草 香附子 大豆 马铃薯试验时硫酸铵对草甘膦的增效作用Fernandez用烟草叶片研究了硫酸铵对草甘膦吸收的影响 表明硫酸铵在试验最初30min内促进了药剂的吸收 而后24h内表现出较慢 较稳定的吸收 硫酸铵的增效 英国北部地区 在草甘膦推荐用量中 每公升药液加入50克硫酸铵 除草防效可以从74 提高到98 或由61 提高到85 Hammerton在草甘膦药液中加人硫酸铵1kg hm2 Suwanketnikain等在草甘膦药液中加入4 4或8 8kg hm2硫酸铵 磷酸铵或氯化铵 均成功地提高了草甘膦的防效在可溶粉剂加入硫酸铵的试验中 一般可提高防效的20 30 朱金文用硫酸铵处理空心莲子草后 均提高了草甘膦的生物活性 硫酸铵对草甘膦防除空心莲子草活性的影响 硫酸铵促进草甘膦的吸收 在14C 草甘膦点滴叶片前用硫酸铵喷雾处理 显著促进了植株对14C 草甘膦的吸收与传导经硫酸铵处理后 14C 草甘膦在植株中的分布发生了明显的变化 处理叶以下部位茎叶和芽中的含量比对照处理略有减少 而处理叶以上茎叶 地下茎 根系中的含量明显高于对照处理 硫酸铵对14C 草甘膦在空心莲子草植株中吸收的影响 硫酸铵的用量 硫酸铵的用量 不同试验者间差异较大一般硫酸铵重量 W 与施药液量体积 V 比在0 5 1 0 之间草甘膦药液中加入1 25 10 占施药液量 的硫酸铵 可明显提高草甘膦防除白茅的效果Suwanketnikain等人在不同杂草上 向药液中加入硫酸铵或尿素0 6 2 5 W V 都能提高草甘膦的活性 但通常是硫酸铵的效果优于尿