- 現代植物生長調節劑技術手冊
- 李玲 肖浪濤 譚偉明
- 5964字
- 2020-02-26 13:03:21
第二節 植物生長調節劑的施用技術
植物生長調節劑的科學使用,除了要理解其使用特點和影響藥效的因素外,還需要了解藥劑的劑型特點,產品和作物生長特點,以及農業生產上的調節目標,采用科學合理的施藥技術。同時,還要特別重視植物生長調節劑的安全使用與合理使用。
一、植物生長調節劑的主要劑型
生產上要結合藥劑理化特性和應用對象,設計適當劑型。植物生長調節劑品種除了極少數水溶性很強或揮發性強的原藥,如甲哌(縮節安)等,必須加工成不同的劑型,形成產品,才可以在農業生產上使用。對于不溶或難溶于水的原藥,需要加入助劑、載體,經過特定的加工程序制備成農藥商品制劑,才能滿足施用的基本要求,起到藥劑應有的作用效果。常見植物生長調節劑的劑型有:
1.乳油
乳油(emulsifiable concentrate,EC)是由有效成分(原藥或原油)、有機溶劑和乳化劑組成的透明油狀液體,對水稀釋能形成穩定的乳狀液。除了上述組分外,乳油還含有適量的助溶劑、增效劑、滲透劑和穩定劑等。我國農藥市場中乳油份額較大,近年來由于農藥加工水平的提高有所下降。植物生長調節劑大部分水溶性較強,多以水劑為主,但是乳油的比例也不低,代表性品種有4%赤霉酸乳油等。
相較于其他制劑類型,乳油表現出相對較高的藥效,這是因為乳油中的溶劑和乳化劑能使有效成分以膠束的形式均勻分布于藥液中,利于潤濕展著在植株上并滲透到植株體內,充分發揮藥劑的效果。乳油生產加工較容易,工藝和生產設備簡單,加工生產過程中三廢少。但是乳油的不足方面主要有,有機溶劑如甲苯、二甲苯等用量較大,生產和貯運存在安全隱患;有機溶劑容易滲透入皮膚,對人畜經皮毒性較高,另外有機溶劑也容易引起環境污染和資源消耗。以水基性制劑代替乳油將成為必然趨勢。
乳油制劑產品在使用時,對水稀釋后要求藥液穩定,至少在使用時不產生浮油和沉淀,否則容易造成藥液噴灑不均勻,無法正常發揮藥效。
2.可濕性粉劑
可濕性粉劑(wettable powder,WP)是將農藥原藥、載體或填料、潤濕劑、分散劑和其他助劑混合,經過氣流粉碎機粉碎成一定細度的制劑。使用時,直接對水稀釋噴霧即可。一般來說,可濕性粉劑產品要求具有較好的潤濕性、分散性、高懸浮率等。可濕性粉劑具有以下優點:①對水溶性和有機溶劑溶解性差的有效成分適宜;②與乳油相比,不含有易燃的有機溶劑,在運輸、包裝和使用環節更安全;③成本低,工藝簡單,生產技術難度小。
當然,可濕性粉劑的缺點也是明顯的:①容易漂移,造成生產過程中的粉塵污染,使用時也容易造成吸入毒性和環境污染;②懸浮率低的產品容易影響藥效的發揮。植物生長調節劑產品中,具代表性的有15%多效唑可濕性粉劑、5%烯效唑可濕性粉劑和50%噻苯隆可濕性粉劑等。
可濕性粉劑產品在使用時,對水稀釋后要求有較好的潤濕分散性、較高的懸浮率,確保施藥期間有效成分在噴霧容器內有較好的懸浮穩定性。
3.可溶性粉劑
可溶性粉劑(soluble powder,SP)是指在使用濃度下,有效成分能迅速分散而完全溶解于水中的一種劑型。可溶性粉劑是由水溶性原藥、助劑和填料經加工制成的顆粒狀制劑。生產上使用時,用水稀釋成田間使用濃度時,有效成分能迅速分散并完全溶解于水中,供噴霧使用。可溶性粉劑物理穩定性好,加工成本相對較低,便于貯存和運輸,使用方便。與可濕性粉劑相比,可溶性粉劑不會發生藥液中有效成分微粒沉降造成施藥不均勻的問題和藥液堵塞噴頭的現象。可溶性粉劑除了高含量的有效成分外,填料可用水溶性的無機鹽(如硫酸鈉、硫酸銨等),助劑大多是陰離子型、非離子型表面活性劑或是兩者的混合物,主要起助溶、分散、穩定和增加藥液對生物靶標的潤濕和黏著力等效果。加工可溶性粉劑有噴霧冷凝成型法、氣流粉碎法和噴霧干燥法等。植物生長調節劑產品中,具代表性的可溶性粉劑產品有96%甲哌可溶性粉劑等。
一般來說,可溶性粉劑易吸潮,在生產加工時要注意車間的空氣干燥或者在濕度較低的秋冬季進行,另外貯運和使用時也要注意密封包裝。生產上就經常出現96%甲哌可溶性粉劑(縮節安)吸潮后不便于計量的情況。田間應用可溶性粉劑產品時,可以采用二次稀釋的方法,或者將制劑產品倒入施藥容器后適當攪拌,保證充分溶解后再噴霧處理。
4.懸浮劑
懸浮劑(suspension concentration,SC)又稱水懸浮劑、膠懸劑和濃縮懸浮劑,基本原理是在潤濕劑和分散劑作用下,將不溶或難溶于水的原藥分散到水中,形成均勻穩定的粗懸浮體系。懸浮劑的主要組成包括農藥原藥、潤濕劑、分散劑、增稠劑、防凍劑、消泡劑和水等。懸浮劑具有成本低,生產、貯運和使用安全,對環境影響小,藥害輕等優點。農藥懸浮劑可用來加工懸乳劑(SE)和懸浮種衣劑(FS)、微膠囊懸浮劑(CS)等,進一步擴大農藥的應用范圍。這些制劑從其分散原理看,也屬于懸浮劑的范疇。微膠囊懸浮劑的分散相為微膠囊;懸浮種衣劑是在懸浮劑的基礎上,引入成膜劑而使其在種子表面具有成膜的功能。農藥懸浮劑以水為介質,符合農藥制劑水基化發展要求,前景廣闊。植物生長調節劑產品中,代表性的懸浮劑產品有25%多效唑懸浮劑和540g/L噻苯隆·敵草隆懸浮劑等。
懸浮劑的生產制造過程一般有兩種:①用機械或氣流粉碎等方法,將固體原料加工至微米級以下,然后與表面活性劑、防凍劑、增稠劑等水溶性助劑混合調配成漿料,經膠體磨和砂磨機研磨,調整pH值、流動性、潤濕性等,質量檢查合格后包裝而得;②先把原藥與表面活性劑、消泡劑、水均勻分散,經粗細兩級粉碎制成原藥漿料,然后與防凍劑、增稠劑、防腐劑和水混合即得。
使用懸浮劑制劑產品時,直接稀釋噴霧即可。制劑的懸浮率、分散性和稀釋穩定性等指標會影響藥劑的效果。
5.水分散粒劑
水分散粒劑(water dispersible granule,WG)又叫干懸浮劑(dry flowable,DF)。使用時放入水中,能較快地崩解、分散,形成懸浮的分散體系,被認為是21世紀最具發展前景的農藥劑型之一。WG劑型的組分除了有效成分外,還包括潤濕劑、分散劑、黏結劑、崩解劑和填料等。WG具備很多優點,具體包括:①粉塵少,降低了環境污染,對作業者安全;②有效成分含量高,易于包裝、貯存和運輸;③貯存穩定性和物理化學穩定性較好;④顆粒的崩解速度快,很快分散成極小的微粒,懸浮穩定性較好。
加工WG劑型時,將有效成分、助劑和填料經混合、粉碎后再捏合造粒而成。水分散粒劑的制造方法可分為“濕法”和“干法”造粒。常用的方法有噴霧造粒法、轉盤造粒法和擠壓造粒法等。雖然WG加工技術相對較復雜,投資費用較大,成本較高。但是其突出的安全性、優良的綜合性能和對環境保護的有利性,是其他劑型無法比擬的,市場份額仍在不斷擴大。植物生長調節劑產品里,代表性的水分散粒劑產品有80%噻苯隆水分散粒劑和2%赤霉素GA4+7水分散粒劑等。
使用水分散粒劑制劑產品時,直接將其倒入噴霧容器待藥劑潤濕和分散開即可進行噴霧操作,也可以使用礦泉水瓶等小容器先進行分散再倒入噴霧容器。制劑的潤濕性、分散性、水中的懸浮率和稀釋穩定性等指標會影響藥劑的效果。
6.泡騰片劑
農藥泡騰片劑(effervescent tablet,EB)屬于片劑中的特殊劑型,由原藥、泡騰劑(酸、堿)、潤濕劑、分散劑、黏結劑、崩解劑和填料等,經過粉碎、混合、壓片等程序制成,使用時同水起反應釋放出二氧化碳而快速崩解。泡騰技術最早應用于醫藥領域,隨著高分子材料和制劑技術的發展,20世紀70年代后,日本首先將泡騰技術應用于制備農藥除草劑泡騰片,目前該技術已基本成熟,在水稻除草劑產品中泡騰片劑的比例逐漸提高。泡騰片劑利用酸堿泡騰體系及崩解組分,使泡騰片劑具有自我崩解擴散能力,其優良性能包括:①使用方便,省工省力,施藥者容易掌握;②直接拋灑,減少藥劑漂移,對周邊作物安全;③崩解性能優越,擴散均勻;④貯藏安全,質量穩定。
泡騰片劑的制備方法主要包括干法制片、濕法制片、直接壓片和非水制片等。其中非水制片能充分除去成分中的剩余水分,減少干燥時間。泡騰劑加工過程由崩解劑、擴散劑、潤濕劑、黏結劑、助流劑和載體等組成,泡騰片劑的加工方法是先將物料混合,經過粉碎、造粒,再用壓片機制成一定形狀后干燥而成。生產場地的一般要求是相對濕度20%~25%,溫度15~25℃為宜。另外,泡騰片劑成品的包裝材料應有較好的防水性,通常以金屬箔襯聚乙烯為主。
除草劑的泡騰片劑在使用時,一般直接拋灑,依靠酸堿崩解劑產生的推力使藥劑崩解擴散,將有效成分均勻地分散在水中,發揮藥效。目前的植物生長調節劑泡騰片劑,包括40%甲哌泡騰片劑和5%調環酸鈣泡騰片劑,需要對水后進行葉面噴霧。使用時,直接將其投入噴霧容器,待藥劑分散開后即可進行噴霧操作,也可以使用礦泉水瓶等小容器先進行分散,再倒入噴霧容器。制劑的潤濕性、分散性、水中的懸浮率和稀釋穩定性等指標會影響藥劑的使用效果。
二、植物生長調節劑的施用方法和安全使用
1.施用方法
植物生長調節劑的科學施用,總體要求是使有效成分最大限度地施用到生物靶標上,盡量減少對環境、作物和施用者的影響。藥劑的使用效果好壞,取決于選擇適當的施藥方法。目前常用的植物生長調節劑施藥方法主要有噴霧法、種子種苗處理、涂抹法、熏蒸法、杯淋法、土施法等,葉面噴霧仍然是當前最主要的施藥方法。
(1)噴霧法 噴霧法是用手動、機動或電動噴霧機具,將藥液分散成細小的霧滴噴到作物上的一種施藥方法。這種施藥方法是植物生長調節劑施用最普遍、最重要的方法,凡是可以對水稀釋的植物生長調節劑產品劑型,如乳油、可濕性粉劑、可溶性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑等,都可采用噴霧法施用。對于植物生長調節劑來說,施藥要求株株著藥,特別是一些移動性不佳的藥劑,如脫葉劑噻苯隆,需要全株充分著藥,采用噴霧法容易讓藥劑分布均勻,見效快。噴霧法缺點是藥液容易漂移流失,易沾污施藥人員,并受水源限制。
當前,作物抗倒伏的藥劑處理,都是在拔節前期葉面噴施植物生長延緩劑。
(2)種子種苗處理 用植物生長調節劑對種子和苗木施藥處理的方法。種苗處理是一種比較節約、高效的施藥方法。處理的方法主要有:
① 拌種 用拌種劑與種子混合均勻,使每粒種子外面都覆蓋一層藥劑的處理方法。可以是粉劑直接拌種,也可以是對水稀釋后的藥劑進行拌種。這種處理通過種子吸收藥劑,對種子萌發和苗期生長進行調控。如使用20%甲·多微乳劑對小麥種子進行拌種,可使出苗整齊、幼苗健壯。
種子包衣法是采用專門用作種子處理的種衣劑,均勻包覆在種子外表面,晾干后進行播種的方法。種子包衣法在殺蟲、殺菌劑上使用較多,在植物生長調節劑方面開發和應用相對較少。
② 浸漬 用稀釋后的藥劑浸漬種子、秧苗、苗木或插條的方法。通過浸種、浸苗、蘸根,可使處理對象充分吸收水分和藥劑,調節幼苗生長,特別是根系的生長發育。處理時,藥液用量以浸沒種子為限。浸漬效果與藥液濃度、溫度和時間有密切關系。
生產上多采用植物生長調節劑浸泡扦插枝條。以萘乙酸·吲哚丁酸為主要成分的生根劑,在使用時一般采用浸泡法,將插條下部浸泡在溶液中2~12h,處理濃度范圍一般為50~200mg/L。
(3)涂抹法 通過特定的工具將植物生長調節劑的水溶液、乳液或懸浮液涂抹在植物上。涂抹法在冬季果園的病蟲防治中使用較多,如蘋果樹腐爛病的防治一般是在傷口部位涂抹內吸性殺菌劑進行防治。
橡膠樹使用乙烯利涂抹劑處理能促進干膠含量。每棵橡膠樹涂抹0.02~0.04g,能提高橡膠樹干膠產量,延長藥劑處理的流膠時間,從對照的12~15d延長至施藥后21d以上,達到持續高效、穩產、安全的要求。另外,一些促進果實膨大的藥劑,如赤霉素GA4+7等也可制成膏劑,在果實膨大初期涂抹果柄進行處理;煙草生產后期在葉基部莖的周圍,涂抹乙烯利溶液,或者把莖表皮縱向剝開涂抹乙烯利原液,利于抹藥部位以上的煙葉褪色促黃。
(4)熏蒸法 熏蒸法是利用常溫下有效成分為氣體的藥劑或通過化學反應能生成具有生物活性氣體的藥劑,以氣體形態發揮藥效進行處理的一種方法。這些藥劑沸點低,蒸氣壓大,容易揮發。實施熏蒸處理通常在密閉空間或者相對密閉的環境下進行,使藥劑的蒸氣不會逸散而保持有效的活性濃度。
果樹生產上常用1-甲基環丙烯對采后果品進行熏蒸保鮮處理。1-甲基環丙烯是一種乙烯受體競爭性抑制劑,以氣體形態存在,通過制劑技術對其進行包裹制備成微膠囊粉劑或醇溶制劑。使用時將粉劑溶解在熱水中,讓氣體散出并分布在倉庫內對果品進行熏蒸處理。
(5)杯淋法 杯淋法是將藥劑稀釋后,采用杯子、噴壺、噴霧器(去除孔片)及其他專用容器,使藥液成水流狀沿處理對象流下而進行處理。這種處理方法一般屬于局部器官施藥,一方面能有針對性地使藥劑到達處理部位,也能在一定程度上避免藥劑對植株其他更敏感部位的不利影響。在煙葉的生產上,抑制腋芽的生長是一項必需措施。由于腋芽長在主莖附近的葉腋里,葉面噴霧處理不易使藥液達到腋芽,還容易傷害葉片的生長,因此杯淋法是生產上采用的主要方法。主要的藥劑有氟節胺、二甲戊樂靈及混劑、仲丁靈等。
(6)土施法 將藥劑噴灑在地面或翻耕于土層下,或直接灌施在土層中進行處理的方法。農藥的土壤施藥法通常被稱為土壤消毒,用于防治地下害蟲及雜草等。植物生長調節劑的處理,也有采用土施法的。一些通過根系吸收的藥劑,或者處理扦插枝條、移栽樹木時,可以在地面噴施或在根區周圍進行植物生長調節劑的處理。代表性的例子有:①水稻秧田使用多效唑延緩生長促進分蘗時,由于多效唑通過根系吸收效果更佳,處理時一般放干秧田水,拌土撒施或者直接在秧田畦面噴施處理;②移栽楊樹時,在根區周圍撒施低含量萘乙酸·吲哚丁酸水分散粒劑,然后澆透水,經過處理的樹木能很快復活、生根并促進生長。
以上施藥方法各有利弊。生產上使用植物生長調節劑進行處理時,應根據藥劑特點、作用對象等靈活運用。
2.植物生長調節劑的合理使用
(1)根據農作物生長調控要求適時用藥 植物生長調節劑的使用具有十分嚴格的時效性。無論是種子處理、抗倒伏,還是催熟、脫葉、保鮮,藥劑的使用都與作物生長的特殊時期密切相關。以小麥和玉米抗倒伏藥劑的處理為例,都需要在拔節前期進行處理,玉米的處理時效性要求更嚴格,需要在玉米6~9片葉展開時進行葉面噴霧處理,過早或過晚都不能起到控制莖基部節間生長的效果,甚至會影響玉米穗器官的發育,造成減產。乙烯利催熟棉鈴,棉花脫葉劑的處理等,都需要嚴格注意適時用藥。
(2)正確掌握藥劑使用方法和用量 植物生長調節劑的使用,要求嚴格按照農藥標簽進行。噴霧處理要細致均勻,不要漏噴,以保證質量。要特別注意按使用說明書量取農藥施用量,使用濃度和單位面積用藥量務必準確。由于植物生長調節劑的特殊性,使用時不能隨意加大劑量,也不能隨意減少藥液量,更不能隨意增加噴藥次數,以免造成藥害或農產品品質下降。
另外,由于植物生長調節劑直接針對植物(主要是農作物),不同于防治病、蟲、草害,農作物一般不會對植物生長調節劑產生耐藥性。因此,農業生產管理一般不需要考慮植物生長調節劑混用和輪換使用問題。植物生長調節劑的混用也是由新產品研發單位(科研院所或企業)的科技人員科學設計有效成分和配比,通過嚴格的試驗評價再進行登記開發。