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1我(wǒ)國農藥製劑和助劑研發的現狀
全球人口持續增加,人均耕地麵積持續降低,化學農藥是保障糧食安(ān)全和(hé)世界和平的重要工具,人類對農藥(yào)的剛性需求將長期存在。在農藥製劑(jì)的(de)加工和使用過程中,助(zhù)劑是不可缺少的添(tiān)加物。
自有機農藥誕生以(yǐ)來,隨(suí)著農藥劑型多樣化和性能的提高(gāo),助劑也向多品種、係列化發展,以適應不同農藥品種、不同劑型加工的需要。在各類農藥新劑(jì)型中,僅僅使(shǐ)用常用的表麵活性劑作為(wéi)潤濕劑、分散劑、乳化劑、消泡劑和懸浮劑等已不能滿足性能上的要求。因而開發乳化能力強、分散性好、吸附能力更強和安(ān)全性好的表(biǎo)麵活性劑成為農藥助劑的主(zhǔ)要發展方(fāng)向。
1.1 我國農藥(yào)製劑研發的現狀
截止2019年底,我國登記有農藥企業1941家,登記的有效成分710種,登記產品41271個;產品呈現低毒化(huà)趨勢,2019年登記產品低毒和微毒產品占84.6%;是全球大的原藥生產國和出口國,每年出(chū)口原藥145萬t左右,製劑近100萬(wàn)t(折合(hé)原藥25萬t)。加工(gōng)成製劑出口的僅占15%。
目前,我國已經建立了嚴格的(de)農藥質(zhì)量標準係統,通用方(fāng)法幾乎全部等同或等效采用國際(jì)標準,部分指標比(bǐ)國際標準更合理。EC、WP等老劑型(xíng)產品的質量和安全性能大幅提升;納米農藥、飛防製劑研發等領域走在了國際前列;環境友好(hǎo)型劑型(xíng)增加,懸浮劑已連續多年成(chéng)為新登記數量多的劑型,但2018年(nián)EC+WP仍然占45.0%以上。總體來看,我國(guó)農藥製劑與(yǔ)國際 水(shuǐ)平還有較大(dà)差距,需(xū)要從產品研發理念、質量、標準(zhǔn)、工藝、經營和管理等方麵提升。
1.2.1 根據(jù)用法和作用(yòng)方式對農藥助劑分類
農藥助劑是指在農藥(yào)劑型加工(gōng)或使用中的除農藥有效成分以外(wài)的其他輔助物質的總稱。
1.2.2 噴霧助劑的分類及主要增效機(jī)理
據統計,我國每年需要消耗桶(tǒng)混/噴霧助劑8萬t,常用噴霧助劑的分(fèn)類及主要增效機理主要有(yǒu)以下4種:
(1)油類助劑:增強藥液附著、延緩藥液結晶(jīng)蒸發、促進藥液滲透;
(2)表麵活性劑:抑製液滴彈跳、促進藥(yào)液鋪展、溶劑蠟質層;①在很低(dī)濃(nóng)度(1%以下)可以顯著降低溶劑的表(界)麵張力,改變體係的界麵組成(chéng)與結構。②在一定濃度以上(shàng)時,可自(zì)組裝形成分子有序(xù)組合體的兩親性物質。
(3)無機鹽類助劑:提高細胞膜穿(chuān)透性、解除硬水的拮抗作用、調節藥液(yè)pH;無機鹽類功能助劑可與植(zhí)物油和非離(lí)子表麵活性劑混用,對(duì)內吸型和(hé)觸殺型(xíng)除(chú)草劑均有較好的增效作用的物質。也包括無機礦物類助劑如(rú)改性凹(āo)凸棒土、生物質炭等多孔的微(wēi)/納米(mǐ)結構的物質,可有效提高對靶劑量傳遞的物質。
(4)高(gāo)分子助劑:減少霧滴漂移(yí)、抑製液滴彈跳、提高抗雨水衝刷能力。相對分子質量>104的(de)物質稱之為高分子,高分子類功能助劑(jì)主要分為以下5類(lèi):均(jun1)聚物、無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物和聚電解質。高(gāo)分子可修飾位點(diǎn)多(duō),可以通(tōng)過調(diào)控環境因素對構象及性質進行改變,可作(zuò)為刺激響應材料;聚合物表麵(miàn)活性劑可同時調(diào)控溶液表麵張(zhāng)力(lì)、溶液粘度的效果,在提升農藥製劑藥效上較(jiào)好的應用價值。
2我國植保麵(miàn)臨的新形勢和新要求
2.1 我國植保(bǎo)麵臨的新形勢
我國植保麵臨(lín)的新形勢主要(yào)有以下(xià)幾方麵:
①由吃飽向吃得安全、營養、健(jiàn)康(kāng)的高層次需求轉變(biàn);
②農產品由數量競爭向品質競爭轉變(biàn);
③綠(lǜ)色發(fā)展、鄉村振興(xìng)、創新(xīn)驅動成為國家戰略;
④規模化、標準(zhǔn)化、綠色化種植(zhí)成為(wéi)主導;
④政府購買(mǎi)社會化服(fú)務(統防統治、統配(pèi)統施)成為常態;
⑤氣候變暖、種植結構、種植模式、勞動力結構(gòu)等的(de)改變;
⑥省力化成為現實訴求,高效植保裝備、省力化(huà)施藥技術不斷湧現;
⑦毀滅(miè)性農業重大(dà)病蟲害災變風險不斷上升,農業外來有害(hài)生物入侵愈發嚴重;
⑧由(yóu)“雙減”到綠色發展(zhǎn)再到智慧植保。
2.2 我國植保麵臨的新要求
我國植(zhí)保在(zài)新(xīn)時(shí)期提出了新的(de)要求:①根據(jù)病蟲害發生的新特點、規律和災變機製(zhì)來綜合防控和綠色防控(綠色投入品);②精準、減量、及時施藥,高工效施藥;③開發綠色生(shēng)態高效製劑產品,實現農業可持續發展。
3我國農藥製劑和助(zhù)劑研發存(cún)在的(de)問題
目前我國農藥製劑主要存在4方(fāng)麵的問題:
①農(nóng)藥(yào)製劑(jì)研發理念相對落後;
②農藥劑量傳遞和製(zhì)劑研發科學支(zhī)撐不足(zú);
③ 農藥製劑藥(yào)效不突(tū)出存在(zài)過量使用;
④缺乏場(chǎng)景導向的(de)農藥綠色功能助劑。
4我國(guó)農藥製劑和助劑研發(fā)的發(fā)展方向
4.1 農藥製劑研發的發展趨勢
農藥劑型及製劑隨(suí)著社會、有效成分、助劑(jì)、加工技術等的(de)發展(zhǎn)而發展,具有(yǒu)典型的時代特性。技(jì)術方麵,農藥製劑的(de)分散越來越精準;農藥製劑的製備越來越精(jīng)細;農藥製劑的釋放(fàng)越來越可控;與(yǔ)施藥場景的結合越來越緊密(mì)。
對環境安全的綠(lǜ)色EC、低VOC的EC、高濃度EC和乳粒劑(jì)EG等具有高效安(ān)全的特點,是EC發展的方向;SL概念變寬,藥效好、會持續(xù)增(zēng)長,部分EC產品會變為SL登記(jì)和使用;SC、SE、OD等將成(chéng)為今後(hòu)研發的(de)優選劑型,需要進一步提高劑量(liàng)傳輸效率、分散性和(hé)物(wù)理穩定性。DF、WG、GR等固體製劑將快速發展,多學科交(jiāo)叉實現無塵(chén)化、功能化、藥肥一體化、控製釋放(fàng)是重點(diǎn)發(fā)展方向;種(zhǒng)子處理劑符(fú)合省力(lì)、精準及國家減施增效要(yào)求,是(shì)今後發展熱點。種子保護配(pèi)方安全性、加工工藝、新活性成分、促進種子萌發、根係發達,保芽護芽、成膜等功能組分的篩選及配方精細優化(huà)等是需要重點關注的問題。
結合農(nóng)藝模式和施藥方(fāng)式的製劑如水肥一體化、水藥肥一體化、飛(fēi)防製劑等將得到大力發展;微囊懸浮劑(jì)將大力發展,快速釋放型、控製釋放型等微囊懸浮劑產品(pǐn)將廣泛應用在(zài)大田噴施;省力化製劑將大力(lì)發展;納米農藥製劑及多元複配製劑未(wèi)來發展潛力很大;農民付(fù)出少、獲得多、願意用的農藥製劑就是發展方向。
4.2 農藥助劑研發的發展趨勢(shì)
場景導向、功能化、精準化、綠(lǜ)色化是未來農藥助劑的主要研發趨勢;基於場景(jǐng)導向的(de)農藥綠色功能助劑單體的分子設計與合(hé)成;基於場景導(dǎo)向的農藥綠色複配功能助劑的研發;綠色功能助劑的功(gōng)能(néng)性和安全性關鍵評價技術體係研發與應用;高效綠色配方和噴霧功能助劑的應用理論及技術(shù)體係研究;“助劑分子結構—藥液性質—田(tián)間藥效”關係的建立
農藥劑型、製劑和助劑(jì)隨著社會、有效成分、助劑、加工技術等的發展而發展,技術越來越(yuè) ,安全性要求越(yuè)來越高,具有(yǒu)典型的時代特性;安全性高、高傳導、低揮發、低(dī)淋移、防飄移和控製釋放的綠色生(shēng)態高效製劑和助劑是未來的發展方向;基於多學科(kē)交叉的高效劑量傳遞技術和快速配方(fāng)優化技術可以加(jiā)快綠色生態高效製劑和助劑的研發。
來源:現代農藥(yào)