馬俊歡,張黎輝,郝麗霞,劉希玲
(青島瀚生生物科技股份有限公司,山東 青島 266000)
水稻惡苗病又稱徒長病,是水稻苗期至穗期主要病害之一,隨著旱育秧技術的推廣,該病的發(fā)生日益嚴重,常常導致水稻減產10%~20%,發(fā)病嚴重時可減產50%以上,中國各稻區(qū)均有發(fā)生。以殺菌劑多菌靈為代表的苯并咪唑類藥曾是防治該病的主要藥劑,隨著惡苗病病菌對多菌靈產生抗藥性,單一使用該藥防效下降。咪鮮胺是咪唑類農藥殺菌劑,用于防治水稻惡苗病取得了較好防效,但目前局部地區(qū)也出現(xiàn)防效下降的現(xiàn)象,浙江、江蘇等地明確提出對咪鮮胺產生嚴重的抗藥性,已經不適合用于水稻惡苗病的防治。
氟唑菌酰羥胺(Adepidyn)是一種琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類殺菌劑,通過干擾呼吸鏈復合體Ⅱ,阻止能量合成,抑制病原菌生長。在所有化學類型的產品中,氟唑菌酰羥胺對葉斑病和白粉病活性最高;對難以防治的病害,如灰霉病高效;還突破性地防治谷物上由鐮刀菌引起的病害,如赤霉病、惡苗病;而且,氟唑菌酰羥胺可以提高作物產量和收益。
噁霉靈是內吸性高效農藥殺菌劑、土壤消毒劑,而且也是一種植物生長調節(jié)劑。藥效作用獨特,具有高效、低毒、無公害,屬于綠色環(huán)保高科技精品,能有效抑制病原真菌菌絲體的正常生長或直接殺死病菌,又能促進植物生長;并具有促進作物根系生長發(fā)育、生根壯苗,提高農作物的成活率;而且,啞霉靈的滲透率極高,2h就能移動到莖部,20h移動至植物全身。
懸浮種衣劑是由有效成分(殺蟲劑、殺菌劑等)、成膜劑(聚乙烯醇、聚乙二醇等)、濕潤劑、分散劑、增稠劑、警戒色、填料和水經濕法粉碎而制成的一種可流動的穩(wěn)定的均勻懸浮液。要求有效成分能逐步釋放而對作物發(fā)芽生長無毒害作用,種衣膜具有透水性、透氣性,不影響種子生命和呼吸作用。種衣劑具有高效、經濟、安全、殘效期長和多功能等特點,防治種子病菌,提高種子發(fā)芽率。種衣劑緊貼種子,藥力集中,利用率高,因而比噴霧、土壤處理、毒土等施藥方法省藥、省工、省種;種衣劑隱蔽使用,對大氣、土壤無污染,不傷天敵,使用安全;種衣劑包覆種子后,農藥一般不易迅速向周邊擴散,又不受日曬雨淋和高溫影響,故具有緩釋作用,因而有效期長。尤其是以水為基質,對環(huán)境安全。
1.1 原料及助劑 原藥: 氟唑菌酰羥胺98%、噁霉靈97%;潤濕劑:IP;分散劑:嵌段聚醚類(500LQ、D800)、磷酸酯類(CF20S、982)、羧酸鹽類(A788、D305);增稠劑:黃原膠、硅酸鎂鋁;成膜劑:殼聚糖、海藻酸鈉、液體硅酸鈉(俗稱水玻璃)、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素鈉;防凍劑:乙二醇、丙二醇、尿素;消泡劑:有機硅消泡劑;色漿:2200s;水:自來水。
1.2 主要儀器設備 SDF550型砂磨機(1 600 r/min)、NDJ-8S旋轉黏度計、BT-800激光粒度分析儀、電子天平、電熱真空干燥箱、冰箱、奧式粘度計、1200安捷倫高效液相色譜分析儀等。
1.3 加工工藝 種衣劑與懸浮劑的加工工藝相同,采用濕法砂磨粉碎工藝,將氟唑菌酰羥氨原藥、噁霉靈原藥、表面活性劑、防凍劑、增稠劑、成膜劑、消泡劑、水按配比稱量后,乳化剪切機2 000r/min剪切5min后進砂磨機進行多級砂磨直到達到要求粒徑,得到白色均相水懸浮劑,最后加入色漿混勻得成品。
2.1 表面活性劑的篩選 根據(jù)懸浮劑加工理論和以往配制懸浮劑經驗,對嵌段聚醚類(500LQ、D800)、磷酸酯類(CF20S、982)、羧酸鹽類(A788、D305)進行篩選,加入量為4%(表1)。
表1 表面活性劑單劑篩選
試驗結果發(fā)現(xiàn),用單一的表面活性劑都不能得到性能優(yōu)良的懸浮劑,磷酸酯類效果尤為差。于是將磷酸酯類排除后采用正交實驗的方法,將另外兩種不同類型的表面活性劑按1:1的比例復配進行篩選,從中選擇性能良好的2種表面活性劑組合,篩選結果(表2)。
表2 表面活性劑復配篩選
從篩選結果可以看出,500LQ與D305復配使用時,樣品熱貯析水少,粒徑小,無絮凝和沉淀現(xiàn)象。采用優(yōu)化組合法對兩者的最佳比例進行篩選,結果(表3)。
表3 表面活性劑含量篩選
通過(表3)可以看出,500LQ與D305復配作表面活性劑使用的優(yōu)選方案的配比為1:1,此時樣品熱貯無析水,粒徑最小,無絮凝和沉淀現(xiàn)象,懸浮率及傾倒性也最佳。
2.2 增稠劑的選擇 懸浮劑的黏度是影響產品貯存穩(wěn)定性的重要因素,黏度太小,產品易析水、結塊;黏度太大,產品流動性、傾倒性差,也會給加工帶來不便。為了使體系在貯存下保持穩(wěn)定,通過試驗摸索,最終選擇黃原膠與硅酸鎂鋁搭配使用。0.18%黃原膠和2%硅酸鎂鋁搭配作為增稠劑使用時,樣品流動性、傾倒性優(yōu),冷、熱貯存試驗后基本無析水、分層現(xiàn)象。
2.3 成膜劑的選擇 成膜劑的加入能夠使種衣劑中的水分蒸干后,在種子表面產生連續(xù)的薄膜聚合物,能使產品具有一定的粘度,且粘度適中,若粘度過大,會給加工過程帶來困難。通過試驗對殼聚糖、海藻酸鈉、液體硅酸鈉(俗稱水玻璃)、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素鈉幾種成膜劑進行篩選,加入量為3%(表4)。
表4 成膜劑的選擇
通過(表4)檢測結果可以看出,液體硅酸鈉作為成膜劑,成膜所用時間最短,包衣均勻度及種子粘牢性最佳。同時,與其他幾個成膜劑相比,硅酸鈉使用前不需要提前加熱融化,減少加工生產的復雜度。使用量3%較佳,樣品的各項檢測指標也都能達到標準。
2.4 防凍劑的選擇 以水為分散介質的農藥懸浮種衣劑,在低溫條件下要保持穩(wěn)定,需要加入適量的防凍劑。本試驗選用乙二醇、丙二醇、尿素3種防凍劑。經過低溫貯存試驗,進行樣品的粒徑檢測和貯存后樣品穩(wěn)定性的觀察,對防凍劑進行篩選。試驗結果表明,防凍劑選用丙二醇時,樣品指標較好,用量為4%,樣品各個指標均符合要求(表5)。
表5 防凍劑的選擇
試驗結果表明,防凍劑選用丙二醇時,樣品指標較好。通過大量試驗篩選出加入4%丙二醇防凍效果較好。
2.5 消泡劑的選擇 懸浮劑加工過程中會產生氣泡,這不僅影響產品物理穩(wěn)定性和外觀,還給產品包裝帶來困難;最主要的目的是產品注入噴霧器械中,稀釋使用會產生大量氣泡,故需要加入適量的消泡劑。通過大量試驗篩選出加入0.4%QP-309有機硅消泡劑消泡效果較好。
2.6 質量符合性檢測
2.6.1 外觀 該制劑為可流動的懸浮液體,存放過程中頂部出現(xiàn)輕微析水,經緩緩攪拌或搖動后是均勻。
2.6.2 貯存穩(wěn)定性 按篩選所得的配方制備30%氟唑菌酰羥胺·噁霉靈懸浮劑樣品3批,進行低溫、熱儲試驗,在貯存前后分別用高效液相色譜分析有效成分含量及懸浮率,測定其各項性能指標是否符合標準,結果(表6)。
表6 貯存穩(wěn)定性結果
2.6.3 經時穩(wěn)定性 經時穩(wěn)定性是將樣品裝存于試劑瓶中并做封口處理,在自然條件下長期貯存觀察。貯存24個月有少量析水,經搖晃可以恢復,且流動性好,粒徑漲幅較小趨于穩(wěn)定。
2.6.4 主要性能指標 進行試驗對30%氟唑菌酰羥胺·噁霉靈懸浮劑樣品的各項性能指標進行測定,結果為其各項性能指標均符合種子處理懸浮劑的標準要求,產品性能穩(wěn)定(表7)。
表7 30%氟唑菌酰羥胺·噁霉靈種子處理懸浮劑質量指標
通過對表面活性劑、增稠劑、成膜劑、防凍劑、消泡劑等的篩選,得到30%氟唑菌酰羥胺·噁霉靈懸浮種衣劑的較優(yōu)配方:氟唑菌酰羥氨10%、啞霉靈20%、500LQ 2%、D305 2%、T80 1%、黃原膠0.2%、硅酸鎂鋁1.2%、液體硅酸鈉3%、丙二醇4%、消泡劑0.4%,水補足至100%。測定發(fā)現(xiàn)該配方各項指標均符合要求。
本研究所制備的30%氟唑菌酰羥胺·噁霉靈懸浮種衣劑的粒徑較小,粘度適中,流動性好,容器底部不產生沉淀物和頂部出現(xiàn)大量透明液體,長期自然存放后外觀仍保持良好狀態(tài),特別在經過54℃熱儲14d后懸浮率仍保持90%以上,且無結塊。表明該產品配方合理,滿足質量規(guī)格要求,并且經濟可用于實際加工生產。
但本研究并未進行相關的室內生測及大田實驗,這還需要后續(xù)進行更多、更充分的工作來補充。