农药的剂型和使用方法.ppt

1、第三章 农药的剂型和使用方法,农药剂型 加工后的农药，具有一定的形态、组合、规格，指具有各种特定物理和化学性能的农药分散体形式。,农药制剂 在一种农药剂型中，按其有效成分含量、用途等不同可生产多种产品。 名称由三部分组成：有效成分的质量百分数、有效成通用名称、剂型,在原药中加入一定量的辅助剂，制成便于使用的形态，这种将原药变成使用形态的过程，称为农药加工或农药制剂化。,农药加工,农药制剂,原药+辅助剂,载体、稀释剂、溶剂、表面活性剂、稳定剂、物理改善剂、增效剂、毒性减轻剂等,剂型(分散体系),物理 化学 物理化学,方法,为什么要加工成剂型？,（1）无法使用； （2）分散、分布不均匀； （3）安

2、全性； （4）改善性能，提高效果。,原药,制剂,提高分散性,（1） 赋形,赋予农药员要以特定的稳定的形态，便于流通和使用，以适应各种应用技术对农药分散体系的要求。 农药剂型的“形态”与使用“形态”，有时一致，有时不一致,农药剂型形态和使用形态,农药加工的意义,农药的使用形态,液体：溶液、悬液、乳液 固体：烟剂、粉剂、粒剂、大粒剂 气体：熏蒸剂 其他形态：毒饵、涂膏、粘胶、毒环、毒绳等,（2） 稀释作用,能将高浓度的原药稀释至对有害生物有毒，而对农作物、牲畜、鸟、鱼类以及自然环境不造成危害的程度。,能使农药获得特定的物理性能和质量规格。,（3）优化生物活性,粉剂：粒度 可湿性粉剂：悬浮率 液剂：

3、湿润、展着性,使农药均匀分布、牢固地粘着、有较高的沉积率。,(4)提高原药储存期的稳定，延长货架寿命； (5)扩大使用方式和用途； (6)高度农药低毒化； (7)控制原药释放速度； (8)增效、兼治、延缓抗药性。,第一节 农药分散与药剂性能关系,分散体系 制剂中分散：加工 农药分散的手段 靶体上分散：施药 固 固， 液体 液体,加工中 使用中,一、药剂的分散体系与分散度,分散度 指药剂被分散的程度，用以衡量制剂质量和喷洒质量的指标。 在连续分割的情形下，总体积不变，而总表面积、总覆盖面积和颗粒数随分割次数的增加而增加。 分散度越大，粒子越小，反之则愈大。,边长1cm立方体经2次分割后发生的变化

4、,常用的农药剂型使用后分散质的分散度大小顺序依次为： 水剂（有效成分呈分子或离子状态，d0.001m） 微乳剂(有效成分呈微小油珠状，0.01-0.1m) 烟剂(有效成分呈粒状，0.1-5m) 水乳剂(有效成分呈油珠状，0.1-10m) 水悬浮剂(有效成分呈呈粒状，1-10m) 可湿性粉剂(有效成分呈呈粒状，10-40m) 粉剂(有效成分呈呈粒状，10-74m),（一）提高分散度对药剂应用性能的影响 1. 增加覆盖面积； 2. 增强药剂颗粒或液珠在处理表面的附着性 （附着性与重量有关，重量越大，易掉落）； 3. 提高药剂颗粒表面能(表面能是指药剂的溶解、气化、化学反应及吸合能力); 4. 提高

5、悬浮液的悬浮率及乳液的稳定性。,二、分散度对药剂应用性能的影响,5. 改变颗粒的运动性能； 直径 10um, 飘移作用（水平方向移动） 直径 1um, 布朗运动，可向作物深处扩散，沉积到上、下、侧表面。 药剂分散度要求：即不是颗粒越小越好， 也不是越小越好,侧向气流,不同分散度的粉粒（雾滴）被气流送向固体表面时沉积情况,雾滴的理论飘移距离与雾滴尺寸的关系,飘移的距离与雾滴细度有关。雾滴越细飘移距离越远，从雾滴的理论飘移距离可以看出飘移距离几乎是以几何级数猛增的。一般小于50um的细雾滴，飘移现象就比较明显，而10um以下的超细雾滴就将发生比较严重的飘移,（二）适当控制分散度对药剂性能的影响 “

6、筛目”(mesh size):标准筛筛号数,200目筛:标准筛上每英寸宽度有筛线200条，每平方英寸筛面上有40000个筛孔，颗粒直径74um,农药剂型缺陷,适当降低分散度 控制有效成分的释放速度,1. 影响撞击频率,农药效果:决定因素是农药与生物靶标的接触机会,细度,用量,生物最佳粒径理论： 一个特定的靶标，必定有一个最适宜其捕捉的雾滴粒径范围,飞行昆虫：10-50um 叶面昆虫：30-50um 植物叶片：40-100um,2. 影响覆盖面积,3. 影响粘附性能,4. 影响沉积性能,持效期,目标性,安全性,小结,常用情况下，在一定限度内，随着分散度提高其药剂性能得到提高，但在某些情况下，适当

7、降低分散度和控制释放速度，反而更能达到合理使用。,第二节 农药助剂,supplementory agents adjuvants,凡与农药混用或通过加工过程与农药混合能改善制剂理化性质，提高药效以便使用的物质统称。 常用：填充剂、湿展剂、乳化剂及溶剂； 其它：分散剂、粘着剂、稳定剂、防冻剂、增效剂。,表面活性剂(自学),有助于农药有效成分的分散 分散剂、乳化剂、溶剂、载体、填料等。 有助于农药发挥药效或延长药效 稳定剂、控制释放助剂、增效剂等。 有助于防治对象接触或吸收农药的有效成分 湿润剂、渗透剂、粘着剂等 增加安全性及使用方便 防飘移剂、安全剂、消泡剂、警戒色等,助剂类型（作用）,1. 湿

8、润原理 （1） 湿润角与湿润方程,rSG: 固-气界面张力 rLG: 液-气界面张力 rSL: 固-液界面张力,湿润方程：rSG= rSLrLGcos,（2）表面活性剂的湿润作用,降低固体与水的界面张力。表面活性剂分子吸附于固体表面，定向排列，降低界面自由能。当rSG, rLG不变时，rSL减小 降低水的表面张力，既 rLG减小.,大多数农药的有效成分为“油”，所以在制剂加工或使用过程中都会遇到乳化问题。 乳油制剂在使用时要兑水稀释，这就需要把有效成分及有机溶剂组成的混合物乳化分散到水相中。 浓乳剂及微乳剂在加工过程中也要把不溶于水的有效成分分散在水中形成乳状液。,2 乳化原理,实质：是乳状液

9、稳定原理 界面张力学说。表面能的增加相当于界面张力与新增表面积的乘积 E=A 减小, E就减小。,吸附膜层学说。,若E的亲水性大于亲油性，更多降低水侧界面张力，即B侧界面张力大于A。B表面收缩力大，膜层向B（油面）弯曲，形成水油珠，O/W型。,3增溶原理,某些物质在表面活性剂作用下，在溶剂中溶解度显著增加的现象,称为增溶。具有增溶作用的表面活性剂称为增溶剂，这种被增溶的物质称为被增溶物。 乳化乳液热力学不稳定体系乳油加工 增溶胶体溶液热力学稳定体系微乳剂加工 溶解真溶液 热力学稳定体系,胶束,表面活性剂就以数十个或更多的分子或离子结合成一个聚合体，即所谓“胶束”。 开始形成胶束时表面活性剂的最

10、低浓度称作“临界胶束浓度”。 只有增溶剂的浓度大于“胶束临界浓度”时才有增溶作用。 胶束是由表面活性剂分子的亲油基向内形成的一个极小的非极性中心区(内芯)，亲水基则向外而成的球状体。,被增溶物在胶束内存在的状态和位置是固定的，大致可分为4种情况：,苯或甲苯等非极性分子增溶在胶束内芯,水杨酸等被增溶物被增溶物的非极性端(如碳氢链)插入胶束内芯，,对羟基苯甲酸等极性占优势的分子，则完全被吸附于胶束表面活性剂亲水基之间,具有聚氧乙烯链的非离子表面活性剂可将被增溶物包被在胶束外层的聚乙烯链内,4、分散原理,吸附作用 分散剂分子（两亲结构）在固-液（水）界面上吸附。 离子对吸附；氢键形成吸附；电子极化吸

11、附；憎水作用吸附 表面电荷 离子型分散剂（阳离子）农药粒子带负电荷，相斥。 位阻障碍 分散剂（阴离子、高分子）吸附在分散粒子上时亦形成空间屏障。,第三节 农药的主要剂型,农药剂型可分为两大类,可加水稀释剂型,可溶性粉剂(WS) 乳油(EC) 可湿性粉剂(WP) 浓悬浮剂(SC) 微胶囊悬浮剂 水乳剂（浓乳剂）(EW) 微乳剂(ME),直接使用 不加水稀释剂型,粉剂(DP) 粒剂(GR) 超低量液剂(油剂）（ULV） 烟剂(FU) 拌种剂（DS） 种衣剂（DS） 缓释剂,国外主要剂型,WP、EC、GR、SC、DP,我国剂型,主要以EC（40）、WP（16.5）为主,我国剂型发展方向：水基化、省力

12、化,应发展WP （1）不用有机溶剂 （2）不用乳化剂 （3）可用软包装 （4）运输、贮存安全，加工成本低,一、粉剂,1. 组成,填料：滑石H2Mg3(SiO3)4、叶蜡石、粘土 分散性好，易做低浓度粉剂,硅藻土、白炭黑、膨润土 吸附能力强，易做高浓度粉剂,原药：（固体农药、液体原油）,助剂：抗凝剂、分散剂、稳定剂（多元醇、有机酸）,加工方法,直接粉碎法 母粉法 浸渍法,易于粉碎，不变硬，分散良好，不易是有毒物质分解。,2. 分类和质量指标 喷粉粉剂：ai 2% 拌种粉剂：ai 20-70% 影响药效的因素（1）细度和分散度； （2）填料的种类和理化性质。,国外,5-10um最佳 ；2um ，则

13、由于团聚作用，附着力降低,3. 优缺点 优点：不耗用有机溶剂，包装运输方便； 缺点：沉积差，飘失量大。,二、可湿性粉剂,1. 组成,填料：吸附性较强，具良好的湿润性和悬浮性,有效成分：不溶于水，20-70%,助剂：湿展剂（烷基苯磺酸钠、钙）、分散剂、稳定剂等,2. 质量指标 细度：99.5%通过200目筛，平均粒径25um以下； 湿润时间：1-2min 悬浮率：50-70%, 70%(高新产品） 水分： 3.5%, 稳定性：54, 14d, 10%,3. 特点 （1）不用溶剂和乳化剂； （2）包装运输方便，成本低，安全； （3）药效较好,三、乳油,1. 组成,乳化剂：十二烷基磺酸钙（阴离子）+

14、阳离子混合乳化剂,原药：ai，一般20-80%,助溶剂(甲醇、乙醇，2%左右）,溶剂：苯、甲苯、二甲苯,2. 质量指标 ai： 20-80% ； 乳液稳定性： 342ppm硬水中，稀释200、500、1000倍， 30下静止，1h无沉降、悬浮 水分： 0.5%, 稳定性：冷贮 0下，7d, 析出0.3%; 热贮54, 14d, 10%,3. 特点 优点： （1）药效高，0.1-10um油珠，分散度扩大10-15倍； (2）使用方便； （3）性质稳定，不易分解 （4） 加工容易，不产生三废 缺点：耗用有机溶剂，需用水稀释,另外，水乳剂（浓乳剂）EW，stock emulsion 水包油型，不透明

15、的乳状液 组成：原油+乳化剂+分散剂+防冻剂+水，经匀化工艺制成 特点：不使用或少使用溶剂、成本低于乳油,四、粒 剂,1. 组成,助剂：粘着剂、崩解剂（硫胺、氟化钙） 湿润剂/分散剂 着色剂： 杀虫剂 红色 杀菌剂 绿色 除草剂 兰色,原药：ai，一般1-5%，15%,载体：矿土、珍珠岩、沸石,2. 质量指标 大粒剂 5-9mm 颗粒剂 1.68-0.297mm, 10-60目 微粒剂 74um-297um, 60-200目,3. 特点 优点：使用安全方便 （1）高毒品种低毒化； （2）控制释放速度、持效长； （3）液态农药固态化； （4）减少污染，对天敌安全； （5）使用方便，工效高。 缺点

16、： 防治对象有局限性，作用慢，有污染地下水的问题。,五、超低量油剂（Ultral low volume agent),1. 组成,原药+溶剂,低毒农药 国外,对植物要安全 粘度要低 挥发性低 比重大于1（1.3-1.6为宜）,苯乙酮、乙二醇、环己酮,当前，我国主要用多烷基苯、混合醇,2. 特点 （1）不加水稀释直接使用； （2）必须用超低量器具； （3）事前应做药害试验。,六、烟剂（smoke generate, FU),1. 组成,3. 特点 使用有局限性,原药+燃料+助燃剂（氧化剂）+消燃剂（阻燃剂）,较稳定 杀虫、杀菌,木屑 树叶,硝酸钾 硝酸铵,陶土 滑石粉,2. 质量标准 易燃，但无

17、明火，烟浓而均匀。 农药受热汽化，在空气中冷却凝成微粒(0.1-2um)沉积在作物上。,七、其它剂型,1.可溶性粉剂(soluble powders) 水溶性农药原药+填料+助剂 可溶解于水中的粉状制剂 有效成分含量多在50%以上，供加水稀释后使用。 特点 具有使用方便、分解损失小、包装和贮运经济安全、无有机溶剂污染环境等优点。,2.悬浮剂(suspensions) 俗称胶悬剂，不溶于水的固体或不混溶的液体原药、辅助剂，在水或油中经湿法超微粉碎后，制成的分散体，是一种具有流动性的糊状制剂，使用前用水稀释混合形成稳定的悬浮液。 悬浮剂兼有可湿性粉剂和乳油的优点，并为不溶于水和有机溶剂的农药提供了

18、广阔的开发应用前景。,3.缓释剂(controlled release formulations) 是利用控制释放技术，通过物理化学方法，将农药贮存于农药的加工品之中，制成可使有效成分控制释放的制剂。 控制释放包括缓慢释放、持续释放和定时释放，但农药制剂通常为缓慢释放，故称为缓释剂。 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 化学型缓释剂： 特点 （1）可以减少农药的分解以及挥发流失，使农药持效期延长，减少农药施用次数； （2）可以降低农药毒性； （3）使液体农药固体化，便于包装、贮运和使用，减少飘移对环境的污染。,4. 种衣剂(seed coating) 是指在干燥或湿润

19、状态的植物种子外，用含有粘结剂的农药包覆，使之形成具有一定功能和包覆强度的保护层，将此过程称之为种子包衣，而把包在种子外的组合物称之为种衣剂。 种子剂处理种子后，在其表面形成具有一定包覆强度的保护层，用以防治有害生物、提供营养、调节种子周围小环境、调节作物生长、调节种子形状以便于播种操作等。 防治有害生物的种衣剂是将农药或含肥料和植物生长调节剂，与黏合剂按一定比例混合配制而成。种衣剂直接用于处理作物种子，并且由于黏合剂对农药的固定和缓释作用，因而具有高效、经济、安全、持效期长的特点。,悬浮剂 水分散粒剂 微乳剂 悬浮乳剂,八、农药新剂型,水基化,农药原药+水+乳化剂+有机溶剂（无或少量） 透明

20、或半透明的单相体系，是热力学上稳定的、膨胀率大的胶束分散体系。 特点 (1)是不用或少用有机溶剂，因而生产、贮运安全方便； (2)使用时对环境污染小，对生产者和使用者的毒害较乳油大为减轻，对植物的药害也大为减少； (3)以水为基质，生产成本低，包装容易，容器限制少；(4)同时，其乳状液粒子也比乳油的小得多，故对有害生物的防效大为提高。,1.微乳剂（Micro-emulsions,ME）,2. 水分散粒剂（water dispersible granule, WDG or WG） 原药+湿润剂+分散剂+隔离剂+崩解剂+稳定剂+粘结剂+载体 粒状制剂，其入水后能迅速崩解、分散成悬浮液。 该剂型是在

21、可湿性粉剂和悬浮剂的基础上发展起来的新剂型，兼具二者的优点，而克服了二者的缺点，主要表现在：, 无粉尘飞扬，对作业者安全，减少了对环境的污染； 与可湿性粉剂和悬浮剂相比，其有效成分含量高，产品相对密度大、体积小，故包装、贮运方便、成本低； 物理化学稳定性好； 水中分散性好，悬浮率高； 流动性好，易包装、易计量、不粘壁，贮存期无沉积结块、低温结冰现象，包装物易处理。但该剂型的加工成本较高。 目前，市场上该类产品有50%抗蚜威WG、75%苯磺隆WG和90%莠去津WG等品种。,3.浓乳剂（concentrated emulsions,CE） 由不溶于水的原药（液体）或其与有机溶剂制得的液体分散于水中

22、而制得的农药制剂。 原药+水+乳化剂+分散剂+(增稠剂、防腐剂、防冻剂、消泡剂) 浓乳剂的特点与微乳剂基本相似，但其喷洒雾滴的粒径比乳油大，可减少漂移。,水溶性薄膜袋包装的U-粒剂 泡腾片剂 甩剂或撒滴剂,省力化,水溶性薄膜袋包装的U-粒剂,载体（氯化钾） + 交联剂（聚丙烯酸钠和黄原胶）,乙氰菊酯,U-粒剂,水溶性薄膜塑料袋,第四节 农药使用技术,一、 使用技术要解决的根本问题,1. 提高农药的分散度 2. 提高靶体的命中率 3. 减少对非靶标生物和对环境的影响,二、喷雾,1. 适合喷雾的剂型,乳油(EC) 水乳剂（浓乳剂）(EW) 微乳剂(ME) 可湿性粉剂(WP) 浓悬浮剂(SC) 悬乳

23、剂 可溶性粉剂(WS) 微胶囊悬浮剂 超低量液剂,2. 喷雾法分类,手动机械 机动机械 静电喷雾,（2）按容量来分,大容量 40L/亩 （200um) 中容量 10-40L/亩 低容量 1-40L/亩（50-80um) 很低容量 0.3-1L/亩 超低量 0.3 L/亩,（1）按机具来分,地面,航空,棉铃虫幼虫 12-48um 棉花生长点 20-80um 松针叶 11-35um 一般植物茎叶 40-100um 土壤 250-500um,3. 喷雾方式,（1）针对性喷雾，即对靶喷雾 喷头对准作物，将叶面喷湿即将要流失为止。这是一种全覆盖的喷雾。,（2）飘移性喷雾 利用风力将雾化的液滴分散、飘移、

24、穿透、沉积到较远的农作物靶体上，这是一种非全覆盖喷雾。,4. 雾化,（1）压力雾化,利用压力迫使药液通过而雾化喷雾,液力式雾化,利用高速气流把药液分散雾化弥雾,气力式雾化,（2）离心雾化,利用高速旋转时产生的离心力将药液甩出形成液丝。液丝和空气碰撞在断裂为雾滴,转笼式雾化,转碟式雾化 3WCD-5 东方红-18,（3）静电场力雾化,#使用高压静电（1.5万-2.5万伏）将液滴充电； #在静电场力的相互排斥和液滴动能作用下， 克服表面张力，液滴破碎承带电细雾滴,雾滴带电方式：接触、电晕,5. 雾滴沉积原理,（1）沉降沉积：雾滴的自由沉降（主要在植株冠层内）,（2）撞击沉积：撞击在靶标上的沉积方式

25、（撞击频率）,飞行昆虫：10-50um 叶面昆虫：30-50um 植物叶片：40-100um 棉铃虫幼虫 ： 12-48um 棉花生长点 ： 20-80um,生物最佳粒径理论： 一个特定的靶标 必定有一个最适宜其捕捉的雾滴粒径范围,雾滴的展开与聚并（A为侧视；B 为顶视）,农药雾滴在植物叶片上的弹跳现象,（3）静电沉积：,高压场（1.5-2.5万伏） 负电雾滴 静电感应,带电雾滴在距靶标一定距离内将因静电感应而是靶体产生与雾滴电荷极性相反的等量电荷，由于这种异性电荷的吸引，带电雾滴将沿电力线飞向靶标。,利用2.5 万伏的高压静电连接到喷头周围的感应电极上，当药液从喷头喷出后经过感应电极所形成的

26、高压电场而带电。 也可以采用电晕充电法和接触充电法而使雾滴带电。,6. 喷雾技术,（1）常规喷雾：150-400m，600L/ha,（3）低量喷雾：100-150m ，15-150L/ha,（3）超低量喷雾：50m ， 5L/ha,（2）中容量喷雾： 150-250m ，150-600L/ha,（4）很低量喷雾：50-100m， 5-15L/ha,7. 喷雾质量,（1）分布、均匀性,（2）雾滴大小,数量中值直径：Number medium diameter, 把雾粒群按雾粒数量分成相等的两半之雾粒直径，大于和小于此直径的雾粒各占 体积中值直径：Volume medium diameter,V,

27、/V 0.67, 雾化性能良好,（3）沉积量和沉积率,液膜覆盖,雾滴覆盖,有效雾滴覆盖密度：在防治不同害物，要达到一定药效，要求在单位面积上必须分布有一定数量的雾滴。,中容量 20-40个/cm2 低容量 15-30个 /cm2 很低容量或超低 10个/cm2,三种喷雾法在水稻上的沉积分布,四种喷雾方法对稻飞虱、稻纵卷叶螟第一次施药后的防治效果 （叶蝉散、杀虫双混剂）,细雾喷洒法可以减少农药用量25-50%，其中的“三个一”法采用1mm 喷孔片。,在我国普遍采取大容量常规喷雾法，习惯于大容量喷洒药液并以作物叶面出现药液流淌现象作为药液喷透整株作物的标准。 赫赛等,1969 年: 每公顷喷洒47

28、50L 药液，作物下部叶片仍有25%左右喷不到药。在类似番茄这样的作物上，当植株高达50cm 左右时，若要求较彻底的全株喷洒均匀，每9m2 小区药需药液3.8-5.7L，而且还要求施药人员掌握很好的喷雾技术。这是由于作物株丛中叶片的相互障蔽作用使药液很难喷洒到各隐蔽部位。 就大容量粗雾喷洒法而言，药液的80%以上是流落到地上。,误 区,包尔士指出，假定雾滴能完全均匀地喷洒在作物叶面上，若要求每平方毫米叶面上沉积1 个雾滴，那么不同雾滴尺寸的药雾每公顷所需药液量差别极大每公顷农田对不同细度雾滴的药液需要量,在大田作物和树木、灌木上的药液喷雾量，马修斯曾提出的分级方法,三、喷粉,就是利用气流把粉粒

29、吹散，扩散均匀在靶体上形成良好覆盖。 机具： 手动：利用一组变速齿轮把转速变为1500-1700转/分，产生高速气流。排风量误差：30-50% 机动鼓风机：优良的2%以下（东方红-18型）。 2. 沉积特性：“飘翔” 3. 优缺点: （1）优点：不用水、功率高 （2）飘失严重，沉积低，易污染环境,1.撒施或泼浇法 是指将农药拌成毒土撒施或兑水泼浇的人工施药方法，一般是利用具有一定内吸渗透作用或熏蒸作用的药剂防治在浓密作物层下部栖息危害的有害生物。 如稻田撒施敌敌畏毒土防治稻飞虱等。,四、其它,2.拌种(seed coating)和种苗浸渍法 是处理种苗的施药方法。 通常用粉剂、种衣剂或毒土拌种，或用可用水稀释的药剂兑水浸种，以防治种子携带的