农药的剂型和使用方法.ppt

第一节农药分散度与药剂性能的关系第二节农药辅助剂第三节主要农药剂型第四节农药的施用方法第五节农药的混用及增效剂第六节飞机化学防治本章小结 第二章农药的剂型和使用方法 原药 原粉 原油 原药 剂型 制剂的区别 第一节农药分散度与药剂性能的关系 1 原药 有机化合物 大多不溶于水 而很多农药需兑水后使用 就必须进行加工 原药 助剂 2 为提高药剂的分散度 增加覆盖面积 提高药剂的附着性 提高药效 3 为降低毒性 增加对人畜的安全性 使高毒农药低毒化使用 增强药剂的缓释作用 延长持效期 一 农药加工的意义 二 农药的分散体系与分散度的概念 一 农药的分散体系固 固分散体系 粉剂 粒剂等 液 液分散体系 乳油 液剂等 二 分散度 药剂被分散的程度 是衡量制剂质量和喷洒质量的主要指标之一 原药 剂型原药在制剂里的分散度剂型 大田制剂在田间喷洒的分散度 1 分散度的大小用两个指标表示 颗粒直径 粒子越小 分散度越大比表面积 S 总表面积 V 体积 粒子越小 个数越多 比表面积越大 分散度好 常用农药剂型分散质的分散度的大小顺序为 水溶剂 胶体剂 0 001 0 1微米 烟剂 0 1 2微米 乳剂 0 1 10微米 粉剂 可湿性粉剂 10 74微米 二 分散度 2 提高分散度的方法一是加工的方法 将固体颗粒粉碎的越小分散度就越大 二是施药的手段 加大喷雾器的压力 喷出的雾滴越细分散度就越大 三 分散度对药剂性能的影响 一 提高分散度对药剂性能的影响1 增加覆盖面积2 增加药剂颗粒在处理表面的附着性3 改变颗粒的运动性能4 提高药剂颗粒的表面能5 提高悬浮液及乳油的稳定性 二 适当控制农药的分散度对药剂性能的影响 1 充分发挥农药中有效成分的作用2 提高使用农药的安全性3 增强施药时着药部位的目标性和减少药剂漂移的损失 粒剂 缓释剂 农药助剂 Pesticideadjuncts 是农药加工或使用中 用于改善药剂的理化性质的辅助物质 又称为农药辅助剂 原药 助剂 制剂 第二节农药助剂 一 农药助剂的种类 1 填充剂或简称填料 fillers carriers 农药加工时 为调节成品含量和改善物理状态而配加的固态物质 使原药便于机械粉碎 增加原药的分散性 是制造粉剂或可湿性粉剂的填充物质 如粘土 陶土 高岭土 硅藻土 叶蜡石 滑石粉等 2 润湿剂 wettingagents 又称湿展剂 降低水的表面张力 使药液易于在固体表面润湿与展布 属于表面活性剂 用于可湿性粉剂 可溶性粉剂等 如茶枯 纸浆废液 洗衣粉 拉开粉等 能使原来不相混溶的两相液体 如油与水 其中一相液体以极小的液珠稳定分散在另一相液体中 形成不透明或半透明乳浊液 起这种作用的助剂称为乳化剂 如烷基苯磺酸钙 聚氧乙基脂肪酸酯等 属于表面活性剂 主要用于乳油加工 3 乳化剂 emulsifier 4 溶剂 solvents 是溶解农药原药的溶剂 多用于加工乳油 要求毒性低 不易燃 成本低 来源广 常用的有如苯 甲苯 二甲苯等有机溶剂 5 分散剂 dispersingagents 有两种 一种为农药原药的分散剂 是一种具有高粘度 5 10Pa S 的物质 例如废糖蜜 纸浆废液的浓缩物 通过机械作用 可将熔融的原药分散成胶体颗粒 例如浓乳剂 悬浮剂 乳粉等剂型 另一种为农药制剂的分散剂 具有防止粉粒结絮 利于分散的助剂 一般为一些表面活性剂 6 粘着剂 stickers 增加农药对固体表面粘着性能 从而耐雨水冲刷 提高药剂的持效性 用于粉剂 颗粒剂等 如矿物油 淀粉糊 明胶等 7 稳定剂 stabilizingagent 能抑制或减缓农药有效成分分在贮藏过程中发生分解的助剂 有的具有抗凝作用 又称抗凝剂 能防止农药制剂在贮藏过程中物理性能变坏 如粉状制剂结块 乳剂分层等 8 防分解剂 anti decompositionagent 能防止农药制剂在贮藏过程中有效成分发生分解的助剂 有的防解剂列入稳定剂一类中 9 增效剂 synergists 本身无生物活性 但能抑制生物体内解毒酶的活性 与某些农药混用时 能大幅度提高农药毒力和药效的一类助剂 对防治抗性害虫及延缓害虫抗药性等具有重要意义 增效剂种类 10 发泡剂 foamingagent 药剂中加入少量发泡物质 如聚烷基醚 通过特殊的喷雾装置 药液混有空气呈泡沫状喷出 较一般喷雾逸失少 同时在植物表面上有痕迹 便于检查喷药质量 11 渗透剂 permeationagent 可使农药制剂渗透性增加 渗于内部病组织 提高防效 如防果树腐烂病使用的渗透剂 按其作用和用途 可归纳为 有助于农药有效成分的分散 分散剂 乳化剂 溶剂 填料有助于与被处理对象接触和吸附 湿展剂 粘着剂 渗透剂有助于发挥药效 延长残效 稳定剂 防分解剂 增效剂有助于方便使用 发泡剂 一 表面活性剂的基本概念是一种具有表面活性的化合物 它溶于液体 特别是水中 在低浓度时也能在液体或气体表面或其它界面上定向吸附 使表面张力或界面张力显著降低 二 表面活性剂的作用 种类与应用 二 表面活性剂的化学结构特点 其分子均有 两亲性 即分子的一端具有亲油性的疏水基 非极性基 如长链烃基 R 而另一端则具有疏油性的亲水基 极性基 如阴离子羧基 COOH 的钠盐或钾盐 表面活性剂的表面活性现象 但具有两亲性的物质并不一定都是表面活性剂 如 醋酸钠CH3COONa 亲脂性弱 亲水性强 钙肥皂 R COO 2Ca 亲脂性强 亲水性弱 只有当 两亲性 物质分子一端的亲水性与另一端的亲脂性达到一定平衡时 才具有表面活性现象 如肥皂C17H35COONa 亲水亲油平衡值 HLB Hydrophile LipophileBalance 表面活性剂的亲油 亲水性的强弱通常用HLB值来表示 该值愈大 亲水性愈强 该值愈小 亲油性愈强 亲油亲水值 表面活性剂HLB值范围与用途的关系 HLB值用途HLB值用途1 3消泡剂8 9分散剂3 6乳化剂 W O型 10 13展着剂3 8增溶 W O型 12 16发泡剂7 9湿润剂13 15去污剂7 18乳化剂 O W型 14 18增溶剂 O W型 农药表面活性剂主要作用和用途 三 表面活性剂降低液体表面张力的作用原理 表面张力 surfacetension 的来源 表面张力就是液体向心的收缩力 表面能 液体的表面积越大 所需克服张力而做的功就越多 它所具有的表面能也就越大 二者的关系如下 表面能 表面积 表面张力 三 表面活性剂的应用性能 1湿润展布作用从物理学角度讲 固体被湿润的难易程度决定于三种作用力 T1 液体与空气的界面张力 即液体的表面张力 T2 气 固界面张力 T3 固 液界面张力 COS T2 T3 T1 当0 90 时 0 cos 1 表示以浸透润湿为主 这种情况在农药加工和使用过程中是具有实际应用意义的润湿现象 当90 180 时 1 cos 0 表示只发生粘着润湿 当 0 时 cos 1 表示以展着润湿为主 液体表面张力 表面张力 surfacetension 的来源 表面张力就是液体向心的收缩力 表面能 液体的表面积越大 所需克服张力而做的功就越多 它所具有的表面能也就越大 二者的关系如下 表面能 表面积 表面张力 2 分散作用 表面活性剂在固体微粒形成吸附层 使粒子间具有排斥力 使分散体系稳定 避免碰撞絮结 3 乳化作用 两种互不相溶的液体 如油和水 经过剧烈搅拌 使一种液体分散在另一种液体中 这种现象称为乳化 单纯用机械能量得到的乳状液是一个很不稳定的体系 一旦外力消失 油水又明显分开 加入表面活性剂后 由于降低了表面张力 这不仅使乳化作用易于进行 而且增加了乳状液的稳定性 乳化剂的作用 降低界面张力 形成界面膜 产生静电斥力 提高分散介质粘度 4 增溶作用 某些物质在表面活性剂的作用下 在溶剂中的溶解度显著增加 5 起泡和消泡作用 起泡性是表面活性剂去污和洗涤作用的关键因素之一 在农药的加工和使用时 除了特殊要求 发泡喷雾 一般不希望起泡 1 阴离子型的表面活性剂2 阳离子型表面活性剂3 非离子型的表面活性剂4 混合型的表面活性剂5 天然表面活性剂 二 表面活性剂的种类 1 阴离子型表面活性剂 疏水性阴离子与亲水性阳离子形成的盐长碳链 环烃基 盐亲水酸根 COOH SO3 OSO3 1 碱金属皂类 R COONa K 动植物油 C12 18 豆 棉 茶子 椰子等 与NaOH KOH 皂化而成 适用杀菌剂 微生物农药遇硬水 Ca2 Mg2 易产生沉淀遇强酸易分解不能用于OP Carb Pys 2 硫酸化脂肪酸类 R OSO3Na 蓖麻油 浓硫酸 硫酸蓖麻籽油酸等调PH4 5 6土耳其红油NaOH NH4OH 莫诺皂 不能用于OP抗硬水 3 磺酸盐类化合物 R SO3Na Ca 对硬水和酸碱有相当强的抵抗力 用途广泛ABs Ca AltylBengeneSulfonate 农乳500 十二烷基苯磺酸钙十二烷基苯磺酸钠ABs 洗衣粉主要成分 2 阳离子型表面活性剂 季胺盐类 3 非离子型表面活性剂 1 酯类非离子型表面活性剂聚氧乙基脂肪酸酯 分子结构简式为RCOO CH2CH2O nH 脂肪酸部分为亲油部分 多为月桂酸 油酸 硬脂酸或蓖麻酸 聚氧乙基部分为亲水部分 其聚合的分子个数 n 越多 亲水性越强 2 醚类非离子型表面活性剂 含 OH基的疏水化合物 醇或酚 与环氧乙烷或环氧丙烷反应而得 如烷基聚氧乙基醚 R O CH2CH2O nH 烷基芳基聚氧乙基醚 多芳核基聚氧乙基醚等 4 混合型表面活性剂 多为非离子型表面活性剂与阴离子型乳化剂中的十二烷基苯磺酸钙混合 也有非离子型乳化剂之间的混合 采用混合型乳化剂 可扩大对原药及有机溶剂的适应范围 降低乳化剂用量和提高乳油质量 5 天然物质表面活性剂 1 含皂素的茶子饼 皂荚等 2 亚硫酸纸浆废液等 3 动物废料的水解物 动物蛋白 胶类 三 表面活性剂的用途 1 提高液体在固体表面的湿展性湿润 农药与固体表面能完全接触 液固之间无气体存在的现象 展着 液滴能湿润固体表面 并能扩散到极大的面积的现象 液滴在受药表面附着状况 附着 湿润 展布 当 30 时液滴对固体表面已达到相当好的湿展 接触角与表面张力的关系 r1 液滴的表面张力r2 气 固界面张力r3 液 固界面张力 r2 r3 r1cos cos r2 r3 r1 2 表面活性剂在农药加工上的应用原理 1 乳化作用和乳浊液主要在乳油中起乳化作用 水包油型 0 W 油包水型 W 0 乳浊液稳定性 乳浊液稳定性高低与表面活性剂所形成的吸附膜的机械强度有很大的关系 吸附膜的厚度 分子排列紧密程度直接影响到吸附膜的机械强度 2 湿展作用与水悬液 促进药剂对植物的渗透作用对药剂具有增溶作用 3 在粒剂或粉剂中的作用 对易分解的农药起防解作用提高药剂在受药表面的附着性与沉积量提高有效成分在有水的情况下的释放速度和扩展面积 原药加工成何种剂型 主要取决于原药的理化性质与使用目的 涕灭威 呋喃丹等由于毒性高 只能加工成粒剂 第三节农药剂型与性能 常用的农药剂型种类 1 粉剂2 可湿性粉剂3 乳油4 粒剂5 浓悬浮剂及胶体剂6 超低容量喷雾剂7 缓释剂8 烟剂9 可溶性粉剂10 液剂11 片剂12 油剂13 种衣剂 一 粉剂 dusts 组成 原药 填料 膨润土 硅藻土 陶土等 1 加工方法 1 直接粉碎法 分散度居中 2 母粉法 分散度低 3 浸渍法 分散度高 2 质量与性能 1 填料的种类及成分植物性填料 木屑粉 烟草粉 胡桃皮 花生壳等 人工合成的无机填料 如水化硅酸钙等 矿物性填料 黏土 陶土 高岭土 滑石粉等 2 粉粒的细度与水分 标准 95 通过200 直径 74 m 目筛 平均粒径为30 m 含水量 1 5 pH 5 9 20 m的粉粒要求在60 以上 通过325目筛 直径 44 m 称超筛目细度粉粒 2 可湿性粉剂 WP Wettablepowders 组成 原药 润湿剂 填料质量标准 99 5 通过200目筛 粉粒平均直径为25 m 水分 3 pH 5 9 悬浮率达40 以上 润湿时间 1 2min 3 乳油 EC emulsifiableconcentrates 乳油 加入水后可分散成乳浊液的油状均相液体剂型 组成 原药 溶剂 二甲苯 甲苯 苯等 乳化剂 8 13 助溶剂 等 质量要求 pH 6 8 稳定度在99 5 以上 正常情况下贮存不分层 不沉淀 4 粒剂 G granules 组成 原药 载体 助剂 黏合剂 1 按颗粒区分 微粒剂 通过48 150目筛 粒径105 297 m 颗粒剂 通过10 48目筛 粒径297 1680 m 大粒剂 粒径7000 m 每粒重0 5g 2 加工方法 吸附法 捏合法 3 质量要求 质量标准 粒度90 达标 水分 3 特点 1 高毒农药低毒化使用 2 缓释作用 3 减少污染例 3 呋喃丹颗粒剂 5 胶悬浮剂及胶体剂 胶悬剂 Flowableformulation 固体原药分散 悬浮在含有多种助剂的水介质或油介质中能流动的高浓度粘稠剂 以水为介质的常简称为悬浮剂 而以油为介质的则常简称为油悬剂 可供飞机或超低容量喷雾用 加工方法有两种 1 砂磨法 将农药原药 分散剂及悬浮剂 聚乙烯醇 树脂等 抗冻剂 乙二醇 丙三醇 溶纤维等 及表面活性剂 复合乳化剂 混合在水中磨碎而成 药粒直径范围一般在0 5 5 m 平均粒径为1 3 m 悬浮率应达到90 以上 2 热融搅拌法 将熔点在50 105 的农药原药 分散剂等助剂及适量的水 按比例投入配制罐中 加热搅拌 经分散和冷却而成 若用高沸点惰性油做连续相 称油胶悬剂 可做超低容量喷雾 胶体剂 colloidalagent 加工方法基本同于胶悬剂热熔搅拌法 其不同点 一是分散剂的数量大 二是将初级产品经烘干 磨碎而成粉末状 投入水中 粒径一般为1 3 m 如胶体硫的加工是将熔融的固体原药 如硫磺 立即注入加热的分散剂 如纸浆废液 浓缩物中 同时大力搅拌 熔融的原药乃被分散成微小的液球 冷却后为固体微粒 将此块状物再经粉碎即成为胶体硫 胶体剂的分散度显著高于可湿性粉 所以药效优于可湿性粉 但不及乳剂 6 超低容量喷雾剂 一般为含有效成分20 50 的油剂 不需稀释就可喷洒 对其要求 高效 低毒 低残留 对作物 人畜安全 原药与溶剂互溶 为单相液体 流动性要好 储藏过程中不分层 贮存一年 有效成分分解率 5 挥发性低 比重 1 最好在1 3 1 6 黏度要低 闪点要高 7 缓释剂 slowreleaseformulations 利用物理与化学的手段 使原药贮存在农药的加工品种中 然后又使之有控制地从加工品中缓慢释放出来的农药剂型 物理型缓释剂 微胶囊剂 塑料结合剂 多层带剂 纤维片缓释剂 吸附包衣缓释剂等 化学型缓释剂 经化学反应结合到载体上 微胶囊剂 microcapsuleformulation 在液滴外面包上一层塑料外衣 包衣后的微胶囊直径在40 50 m 释放速度可通过改变囊壁的厚度与多孔性进行调节 如目前使用的甲基对硫磷微胶囊剂 残效期较乳油延长2 3倍 同时也大大地降低了接触毒性 8 烟剂 smokesagent 引燃后 有效成分以烟状分散体系悬浮于空气中的农药剂型 组成 原药 燃料 各种碳水化合物如木屑粉 淀粉等 氧化剂 又称助燃剂 如氯酸钾 硝酸钾等 消燃剂 如陶土 滑石粉等 制成的粉状混合物 细度全部通80号筛 用于密闭空间的病虫害防治 9 可溶性粉剂 sp solublepowders 组成 水溶性原药 填料 硫酸钠 硫酸铵等 润湿剂 阴离子型 非离子型表面活性剂 注意与可湿性粉剂的区别 10 浓乳剂和水剂 浓乳剂 stockemulsions 为水包油型不透明乳状液体的农药剂型 以水不溶性农药原油 乳化剂 分散剂 稳定剂 防冻剂及水为原料 经匀化工艺而成 不用或少用有机溶剂 水剂 aqueoussolutions 农药原药的水溶液剂型 水剂中含有少量表面活性剂 11 片剂 table 将原药 填料和辅助剂制成的片状制剂 如磷化铝片剂 国外还有水溶性片状浸种剂 12 油剂 oilsolutions 农药原药的油溶液剂型 加工时有的需加助溶剂或化学稳定剂 该剂专供超低容量喷洒 浓度较高的 可用热力喷雾装置喷布防治仓库与森林害虫 浓度较低的 限于室内喷雾防治卫生害虫 注意乳油 浓乳剂 水剂和油剂四者的区别 13 种衣剂 种衣剂 含有粘结剂的农药包覆在植物种籽外面并形成比较牢固药层的剂型 它是在悬浮剂 WP EC等加入定量的黏合剂 成膜剂 等助剂而成的 成膜剂中可根据需要加入杀虫剂 杀菌剂 农肥 微量元素等 黏合剂 成膜剂 羧基甲基淀粉钠 聚乙稀醇等 注意 种衣剂不同于种子处理剂 第四节农药的施用方法 一 喷雾法二 喷粉法三 拌种法四 毒饵 毒土五 熏蒸法六 其他方法 一 喷雾法 1 每亩用药液量 高容量喷雾法 常量 50 100L 亩低容量喷雾法5 10L 亩超低容量喷雾法50 350g 亩 2 影响喷雾质量的因子 1 药械 喷雾器的压力 喷孔的大小 2 液剂的物理化学性能 表面张力 湿展性能 3 受药表面的结构 4 水质 1 喷头部件2 喷杆3 滤网4 套管5 开关6 水位线7 药液桶8 桶盖9 泵盖10 毡圈11 塞杆12 垫圈13 泵筒14 皮碗15 进水球阀16 进水阀座17 吸水管18 手压杆19 出水阀座20 出水球阀21 安全水位线22 空气室23 夹环 工农 16型手动喷雾器 压力 4Kg cm2喷孔直径 0 7mm 1 框架2 油杯3 泵缸4 出液口5 空气室6 柱塞7 连杆8 杠杆9 摇杆10 踏板 丰收一3型踏板式喷雾器 1 下机架2 离心式风机3 风机叶轮4 汽油机5 上机架6 油箱7 药箱8 喷洒部件 WFB 18AC型弥雾喷粉机 1 165F柴油机2 三角皮带3 三角皮带轮4 压力表5 空气室6 高压阀组件7 隔膜泵8 回水管组件9 机架10 三通 喷雾接头 11 吸水过滤器管12 吸药过滤器13 出水管组件14 吸药开关15 喷枪 金蜂 40型担架式机动喷雾机 二 喷粉法 利用鼓风机所产生的气流把农药粉剂吹散后沉积到作物上的施药方法 影响喷粉质量的因子 1 药械性能与操作2 环境因素 风力 1m 秒不能喷粉 3 粉剂的理化性能 颗粒大小等 1 药粉桶2 喷撒部件3 手柄 丰收一5型胸挂式手摇喷粉器 三 拌种法 把药剂与种子拌匀 使每粒种子表面都覆盖一层药粉 是防治种子与土传病害及地下害虫的一种施药方法 一般用药量 有效成分 为种子量的 禾谷类作物 除水稻外 为0 2 0 5 棉籽为0 5 1 四 毒饵 毒土 用害虫喜欢吃的食物为饵料 如用豆饼 麦麸等 加适当的水拌合 再加具有胃毒作用的药剂 如敌百虫 辛硫磷等拌匀即可 药剂用量一般为饵料的1 3 亩用饵料3 4斤 毒土是由药剂加土 1 20 混合而成 二者均是撒施地面或埋于土中 主要用于防治地下害虫 五 熏蒸法 一般在作物茂密的田间 在作物行间 用药剂加土撒施 利用蒸汽逐渐挥发 消灭害虫 如用50 异丙磷乳油1两 亩 拌细土20斤撒施 防止高粱蚜 仓库中利用熏蒸剂 如磷化铝等 消灭储粮害虫 六 其它施药方法 1 撒施法及泼浇法2 土壤处理法3 种苗浸渍法4 根区施药5 涂茎 第五节农药的混用及增效剂 将两种或两种以上的农药混合起来使用称之为混用 有两种情况 一是使用已加工好了的混配剂 二是在使用现场现配现用 一 混用的目的 经济用药 提高防效 扩大防治效果 减少施药次数 延缓和克服有害生物产生抗性 提高对被保护对象的安全性 二 混用需注意的问题 两种药剂混用时各自的理化性质不能变坏 对作物要安全 对人畜要安全 三 混合农药对生物的联合作用 农药混用对生物的联合作用分为三个类型 1 不相关的联合作用或称为独立联合作用 即两种药剂分别独立地作用与昆虫机体的不同靶标 它们的致毒机理不相同 两者之间互不发生毒理学上的影响 2 相加联合作用或称相似联合作用 即两种药剂的作用机制相同 但两者之间互不发生影响 它们的致毒作用可以相加或互相替代 3 协合作用 两种药剂的致毒作用互相发生影响 可出现两种现象 一种是增效现象 正协合作用 一种为减效现象 负协合作用 从生测结果所能反应的现象 其联合作用效应有三种 3 协合作用 增效作用 其混合剂毒力较明显大于组成该混剂的各单剂单用毒力之和 拮抗作用 其混合剂毒力较明显小于组成该混剂的各单剂单用毒力之和 加合作用 混合农药对同一种生物的毒力与组成该混剂的各药剂单用的毒力之和相等 四 混合杀虫剂联合作用的测定 用Sun Johnson的毒力指数计算法 孙云沛法 1960 以共毒系数来表示混合杀虫剂的联合作用 首先测出混剂及单剂的毒力回归线 并求出LD50值 然后以一单剂为标准 计算各单剂的毒力指数 混剂的实际毒力指数和理论毒力指数 最后求出混剂的共毒系数 共毒系数的计算 单剂的毒力指数 TI 标准杀虫剂的LD50 测试杀虫剂的LD50实际工作中不必另测标准杀虫剂的LD50 而是以某一单剂 如A 为标准 将其毒力指数看做100 则可求出单剂B的毒力指数 单剂B的毒力指数