马超-水田省力化剂型的开发及应用研究-

中保科技国货精品水田省力化剂型的开发及应用研究报告人：马超中国农科院植保所北京中保绿农科技集团有限公司南京·2019.06一、省力化剂型的开发背景三、总结与展望目录二、水田省力化剂型配方开发及应用一、省力化剂型的开发背景

农药剂型的省力化研究指操作人员通过各种手段措施来节约农药施用作业的工时和劳力，即研究如何做到用最节约劳动力、最省力的方式把农药有效成分快速准确地施用到农作物目标区域中去。省力化既可以通过改善施药机具的途径、也可以通过研制省力化农药剂型（laborsavingformulation）的途径，或者把施药机具和农药剂型结合起来。农药省力化定义粒状化缓释化水基化剂型发展省力化一、省力化剂型的开发背景随着城镇化步伐加快，劳动力越来越短缺，导致劳动成本也越来越高。每亩地人工施药成本由原来6元上升到20元左右，每天花费由原来100元左右上升到200元左右；劳动力中女士与男士的比例正在上升，即劳动力妇女化；传统的施药方式工作量大。

鉴于劳动力的现状，减轻工作量是一个亟待处理的项目。农药省力化意义一、省力化剂型的开发背景农药省力化剂型大粒剂高浓度颗粒剂烟制剂诱饵剂泡腾剂水面扩散剂胶囊剂U粒剂漂浮粒剂展膜油剂目前农药省力化剂型：展膜油剂、漂浮粒剂、U粒剂等十余种一、省力化剂型的开发背景在国际上，日本是农药省力化技术发展最快的国家。由于耕地面积小而分散，日本曾一直把水稻田省力化的施药技术作为研究目标，先后出现过水面展开剂、大粒剂等剂型，有效的减少了人工和机械的能量消耗并取得了惊人的社会效益、经济效益和环境效益。``欧美台湾地区菲律宾日本中国18%49个省力化制剂商品占国内市场18%2007年为止

农药省力化国际发展情况一、省力化剂型的开发背景※杂草处理劳动时间的转变过程（Chisaka1995）农药省力化日本发展情况白色：62岁年龄组测试者黑色：38岁年龄组测试者※不同年龄组的施药时间对比（TakeshitaT.1994）一、省力化剂型的开发背景农药省力化日本发展情况白色：62岁年龄组测试者黑色：38岁年龄组测试者※不同年龄组的施药强度对比（TakeshitaT.1994）白色：62岁年龄组测试者黑色：38岁年龄组测试者※不同年龄组的能量消耗对比（TakeshitaT.1994）一、省力化剂型的开发背景日本省力化剂型进一步发展

基于不使用任何器械进行徒手施药理念的大粒剂显示出了省工、省时、省力的特点，展示了非常好的发展前景，目前已研制了多种省力化剂型，如展膜油剂、漂浮粒剂、U粒剂等，主要以水溶性包装为主。※日产三种大粒剂和一种瓶装可流动悬浮剂一、省力化剂型的开发背景颗粒剂大粒剂、泡腾剂、可流动制剂展膜油剂、漂浮粒剂、U粒剂等农药省力化剂型的发展一、省力化剂型的开发背景新型水田省力化剂型展膜油剂新型水田省力化剂型漂浮粒剂U粒剂一、省力化剂型的开发背景省力化剂型—漂浮粒剂

漂浮粒剂是一种投入水中后，直接漂浮在水面上，迅速扩散至整个水面，而后在水中崩解分散的一种农药新剂型。其组分主要包括农药有效成份，漂浮性载体填料，粘结剂，崩解分散剂等。省力化剂型—展膜油剂

展膜油剂是农药原药直接溶解在油中的一种剂型，具体的说是在普通油剂中加入了一种特殊的展着铺展剂而后形成的油剂。使用时直接滴入水稻田中散布，散布后自行在水面上扩散，发挥效果。目前在国内的产品如4%噻呋·嘧菌酯展膜油剂、8%噻嗪酮展膜油剂、1%杀螺胺乙醇胺胺盐展膜油剂等，以洒滴方式施用，很方便。一、省力化剂型的开发背景省力化剂型—水表面分散颗粒剂（U粒剂）U粒剂是由有效成分、载体、粘结剂和扩散剂等组成。在水田中应用时，粒剂暂时沉降到地面，然后，颗粒重新露出水面漂浮。最后，有效成分溶解扩散到水表面的各个方向。最早发展的是用来控制稻水象甲的乙氰菊酯制剂。一、省力化剂型的开发背景1.具有乳油的优良分散性，并贮运方便2.使用省工、省时，

加工容易3.保证准确的施药

时间和剂量4.不用清洗和处理

药械

扩散性能优越，50g粒剂10min扩散到100m2施用效率3-5min/亩受天气因子影响小，不会产生漂移安全环保新型水田省力化施药方式传统施药方式兑水茎叶喷雾，扩散范围以人迹所至施用效率30-35min/亩有效成分达到靶标部位受风速、雨水影响较大清洗不净易在施药器械产生残留和交叉污染新型水田省力化剂型的优点一、省力化剂型的开发背景国外研究现状国内研究现状1.

20世纪90年代初，日本首次研制成功二嗪农、乙氰菊酯U粒剂2.

2000年，日本使用省力化剂型处理水稻田达到水稻总处理面积的30%3.

2006年，韩国专家尝试了氟吡磺隆U粒剂的研制，显示了推广潜力1.1984年，25%甲基1605水面漂浮剂，防治二化螟效果明显，实现工业化生产2.

1997年，20%巴马漂浮粒剂的开发，药效好，持效期长3.

2010年，10%苄嘧磺隆漂浮粒剂及20%苄嘧磺隆乙草胺漂浮粒剂开发，扩散性能及药效均良好综上，日本和韩国已经推广使用U粒剂和漂浮粒剂，国内研究较少。新型水田省力化剂型研究现状一、省力化剂型的开发背景漂浮型粒剂与传统泡腾片剂的优缺点对比

产品易吸潮、胀袋

崩解太快

分布不均匀，局部浓度过高易产生药害

药剂酸性，有腐蚀性

类似WDG，不存在胀袋问题

崩解时间适中在水面游动至各处崩解，均匀分散不会产生药害安全

传统泡腾片剂漂浮型粒剂综上，漂浮型粒剂性能要比传统泡腾片剂更优一、省力化剂型的开发背景药剂作用方式与省力化剂型的选择二、水田省力化剂型配方开发及应用有效成分油溶剂表面活性剂展膜油剂展膜油剂组成1.展膜油剂——二、水田省力化剂型配方开发及应用加工工艺1.展膜油剂——有效成分表面活性剂溶剂搅拌溶解展膜油剂二、水田省力化剂型配方开发及应用质量控制指标1.展膜油剂——项目指标要求有效成分含量，%符合要求pH值范围符合要求表面张力，mN/m符合要求平衡界面张力mN/m符合要求水分，%符合要求铺展速度，cm/s符合要求铺展面积，cm2符合要求低温稳定性（0°±2°，7d）合格热贮稳定性（54°±2°，14d）合格二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油剂——中保水彩材料原药：噻呋酰胺（97%），嘧菌酯（98%）溶剂：A，B，C、D、E（市售）乳化剂：农乳1#，2#，3#，4#，5#，6#、7#（石家庄金鹏）展膜助剂（石家庄金鹏）二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——溶剂A：B冷贮热贮成膜性能综合评价5：1混浊混浊良差4：1混浊混浊优差3：1混浊透明良差2：1透明透明优优1：1透明透明良良A混浊混浊差差B透明透明差差表溶剂搭配比例筛选结果二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表表面活性剂初步筛选结果表面活性剂铺展速度/(cm·s-1)铺展面积/cm2综合评价1#7.591988优2#4.191097差3#6.891807良4#7.331920良5#7.662007优6#6.121603差7#6.661744良二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表

表面活性剂的不同配比对铺展性能的影响编号助剂组合铺展速度/(cm·s-1)铺展面积/cm2表面张力/(mN·m-1)综合评价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优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、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表

表面活性剂不同用量对成膜的影响序号用量/%成膜面积/cm2成膜稳定性评价121476良不合格231645良不合格341935优合格451801良合格561865差不合格681776差不合格结论：助剂用量越小，成膜面积越小；助剂用量越大，成膜稳定性越差二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表

展膜助剂用量筛选序号展膜助剂用量铺展速度CM/S铺展面积CM2成膜稳定性11%3.13904良22%5.12986良33%5.751061良44%5.851101良55%6.351210优66%6.561230优77%6.561270优88%6.781311优二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油剂质量指标检测结果项目指标要求检测结果嘧菌酯质量分数，%2.0±0.52.04噻呋酰胺质量分数，%2.0±0.52.02pH值范围4.0~7.06.42表面张力，mN/m≤40.027.23平衡界面张力mN/m≤0.50.34水分，%≤0.30.12铺展速度，cm/s≥5.07.57铺展面积，cm2≥11001983.26低温稳定性（0°±2°，7d）合格合格热贮稳定性（54°±2°，14d）合格合格二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——不合格配方展膜效果合格配方展膜效果二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——使用展膜油剂空白对照二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——表4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油剂田间实际铺展情况二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——开展4%嘧菌酯•噻呋酰胺展膜油剂田间药效试验，当地病害爆发初期，分别以100mL/亩、200mL/亩的剂量，无需兑水直接倒入水稻田的水层里，避免药液直接洒在作物上。对照为当地市场主流喷施杀菌剂（33%己唑·稻瘟灵、25%三唑酮、50%多菌灵）等。使用展膜油剂空白对照二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——药剂处理用药量/（ga.i./hm2）药前病情指数药后10d药后30d病情指数防效/%病情指数防效/%4%噻呋酰胺·嘧菌酯展膜油剂752.362.5462.474.9370.63901.821.6368.772.2882.391052.471.9073.182.2087.48240g/L噻呋酰胺悬浮剂903.453.5464.226.7572.49250g//L嘧菌酯悬浮剂1501.531.6462.632.7974.36清水对照—3.5610.21—25.32—二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例1.展膜油剂——0min2min3.5min5min

展膜油剂的使用简便化二、水田省力化剂型配方开发及应用漂浮粒剂组成2.漂浮粒剂——有效成分粘结剂漂浮性载体崩解分散剂漂浮粒剂二、水田省力化剂型配方开发及应用漂浮粒剂组成2.漂浮粒剂——载体选择漂浮性载体粘结剂分散剂膨润土、高岭土、硅藻土、淀粉、氯化钾、硼酸钠等浮石、烧结珍珠岩、玻璃漂珠、滑石粉、木炭粉、锯木粉、发泡塑料、聚丙烯腈等质轻、多孔材料黄原胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、糊精、水溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮等阴离子和非离子型分散剂扩散剂酯类、醚类等二、水田省力化剂型配方开发及应用漂浮粒剂加工工艺2.漂浮粒剂——有效成分表面活性剂载体混合粉碎加水捏合造粒干燥整粒漂浮粒剂二、水田省力化剂型配方开发及应用质量控制指标2.漂浮粒剂——质量指标控制参数外观成粒饱满，硬度适中，不易碎，不粘连崩解时间<10min为合格漂浮率100%扩散距离15min内＞180cm为合格崩解率>80%崩解性细小颗粒分散-优；部分粗颗粒-良；不崩解-差二、水田省力化剂型配方开发及应用2.漂浮粒剂——漂浮、扩散和崩解性能表征质量控制指标1.注水5cm，称取0.2g颗粒（大概40粒左右，水槽面积0.2m2)，投到红色施药点，同时开启秒表计时。2.对于漂浮粒剂，记录扩散距离、扩散时间和崩解性，以15min为截至时间。二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例2.漂浮粒剂——编号润湿剂种类用量润湿时间1润湿剂1#2%36s2润湿剂1#4%27s3润湿剂2#2%40s4润湿剂2#4%35s5润湿剂3#2%50s6润湿剂3#4%42s表润湿剂的筛选10%苄嘧磺隆漂浮粒剂二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例2.漂浮粒剂——表分散剂的筛选编号润湿剂种类用量悬浮性能扩散距离1分散剂1#3%++1.5m2分散剂1#6%+++1.8m3分散剂2#3%++2.0m4分散剂2#6%+++2.0m5分散剂3#3%+++2.0m6分散剂3#6%++++2.0m7分散剂4#3%+1.3m8分散剂4#6%++1.5m二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例2.漂浮粒剂——表载体及粘结剂种类对颗粒的影响123456漂浮率，%98986010010095扩散距离，m1.01.70.72.01.81.7悬浮率（%)70.773.568.590.988.880.2崩解性中优差优良中二、水田省力化剂型配方开发及应用配方实例2.漂浮粒剂——表10%苄嘧磺隆漂浮粒剂质量指标检测结果项目质量指标苄嘧磺隆质量分数，%10.0±1.0漂浮率，%100水分，%1.3pH值范围8.12扩散速度，m/min2.5扩散距离，m3.5粉尘基本无粉尘热贮稳定性（54°C±2°C，14d）合格二、水田省力化剂型配方开发及应用U粒剂组成3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——有效成分粘结剂载体扩散剂水表面分散颗粒剂二、水田省力化剂型配方开发及应用U粒剂加工工艺3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——有效成分表面活性剂载体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剂混合液U粒剂二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——质量指标控制参数外观成粒饱满，硬度适中，不易碎，不粘连开始上浮时间<5min为合格完全上浮时间<9min为合格扩散距离15min内＞180cm为合格崩解率>80%崩解性细小颗粒分散-优；部分粗颗粒-良；不崩解-差质量控制指标二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——漂浮、扩散和崩解性能表征质量控制指标1.注水5cm，称取0.2g颗粒（大概40粒左右，水槽面积0.2m2)，投到红色施药点，同时开启秒表计时。2.对于u粒剂，记录上浮时间、颗粒完全上浮时间、扩散距离和崩解率，以15min为截至时间。二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——特性展示U粒剂入水后先全部沉底几分钟后开始上浮至水面最后，有效成分均匀分布在水面浮至水面后开始游动并崩解，释放有效成分水底水面二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——配方实例载体选择选择粉末状、水溶性高的载体，能在水中迅速溶解，便于造粒，不易受空气中水分影响，成本低。一般选择水溶性盐类作为载体载体（盐类）成粒性水溶性吸湿性氯化钠高高中氯化钾高高低氯化钙低高高硫酸钠低中低硫酸钾中中低硫酸铵低高高二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——配方实例粘结剂表面活性剂1、使载体粉末粒子之间很好结合，并能使存在于颗粒内的空气在水中不外逸两个功能；2、加水混拌时，溶于水中的混合物能具有可塑性，便于造粒。干燥后发挥粘结作用；3、保证颗粒在水中的粘稠状，而非立即溶解聚丙酸钠+黄原胶/膨润土+黄原胶阴离子和非离子型分散剂——分散、崩解、扩散扩散剂酯类、醚类等——保证扩散距离二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——配方实例氰氟草酯U粒剂载体种类成粒性上浮时间（s）崩解性氯化钾好312好氯化铵中547中硫酸钠好892中硫酸铵好——尿素好281差表可溶性载体的筛选二、水田省力化剂型配方开发及应用3.水表面分散颗粒剂（U粒剂）——配方实例项目1#2#3#4#5#6#成粒性良良良良好良始浮时间（min）33.52.52.533.5完全上浮时间（min）9.51586811扩散距离（cm）150190185185200150崩解率（%）