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高渗增效助剂的正确应用与选择

2018-11-15  来自: 南阳市农用化工研究所 高级农艺师 张长兴 朱明超 浏览次数:222

一、高渗助剂的定义及其特点

高渗增效助剂的定义概括来说,就是具有渗透、润湿、扩展等表面活性的助剂,在农化行业中又叫“高渗增效剂”、“扩展渗透剂”、“农药增效剂”、“润湿扩展剂”、“穿透剂”、“透皮剂”、“渗透剂”、“高渗剂”、“渗展剂   ”等名称的农用助剂,也就是说能够帮助杀虫剂、杀菌剂、除草剂、调节剂、叶面肥提高效果的助剂,统称为“农用高渗增效助剂”,简称为“高渗剂”。高渗助剂分非离子型、阴离子型和阴离子与非离子混合型三种类型较为常用,它们都属于表面活性剂的范畴。无论使用任何类型的高渗剂,其共同的应用特点是:都具有较好的润湿性、展着性、粘附性和较强的渗透能力,在正确的施用中,均能达到击倒速度快、抗雨水冲刷,明显提高药效,减少农药用量,降低制剂成本,减小环境污染和降低农化产品对有害生物的抗药性,并能提高药物对植物的内吸传导作用。高渗剂还有一个共同特点是都具有不同程度的降低水溶液的表面张力(标准水的表面张力为72mN/m),一般说高渗剂的表面张力大都在40mN/m以下,而有机硅助剂的表面张力低至20.5mN /m。表面张力值越低,其产品的扩展速度就愈快,但是高渗剂的质量优劣不能以助剂的扩展速度来界定,扩展速度并不代表助剂渗透力的速度,高渗剂的质量与合理选用取决于高渗剂品种的“润湿速度”和“渗透力”的速度值来确定,因此,高渗剂的润湿速度和渗透力越快,则该高渗剂的效果就越好,质量就会更优秀。虽然部分高渗剂的质量优秀,但价格昂贵,加入量较大而过高的增加制剂成本,或因其PH值在酸碱条件下易分解失效不稳定,也会被用户敬而远之。所以,选择高效价廉而稳定性能又好的高渗剂的依据是:科学测定高渗剂不同浓度的“润湿速度”和“渗透力”的时间值及其相应的阶梯实验和稳定性实验值。只有这样才能鉴定出高渗剂的真正质量,确定选择相应高渗剂的品种。

二、高渗剂对农化产品质量的影响

农化产品指:用于防治植物病、虫、草害和调节植物生长所使用的化学、生物、植物源等类型的杀菌剂、杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂、叶面肥、冲施肥等农化制剂产品。这些产品如不加入或桶混现用高渗剂,其润湿性、展着性、渗透力较差,药液喷施在有害生物体上,特别是有蜡质的体表,附着力更差,大部分会流失到田间,而附着在有害生物体上的药液不能迅速渗入到体内发挥药效。尤其是在高温、阳光照射下易挥发分解,同时易被雨水、露水冲洗和分解药效(因露水偏碱性,而大部分农化产品呈酸性,会经酸碱中和而失效)。因此,未加入高渗剂的农化产品效果就明显较差。为什么从发达国家进口而来的农化产品与国内同品种同含量的产品效果差异很大呢?是因为发达国家的产品所用的助剂均为高端的高渗剂。这些农化产品突出表现为:润湿性能好,附着力和渗透力非常强,对有害生物的杀除作用明显优秀,所以,中国人对进口制剂的质量依然崇拜,即使是在较高的价格中也照样选择。这就是高渗剂在农化产品中所发挥的质量影响。

三、高渗剂受PH值的影响

PH值对高渗剂的影响至关重要,一般高渗剂在中性(PH值6-7)条件下都非常稳定,所谓稳定是指:在加工制剂时,高渗剂与原药不会产生化学反应,不浑浊、不分层。更重要的是高渗剂加入后,受PH值的影响,使高渗剂分解失效,在短时间内降低或消失渗透、润湿附着和扩展能力,不能正常发挥高渗剂的药效。如现广泛应用于桶混现用的有机硅助剂,其各项性能指标都非常优秀,在PH值6-7.5范围内中性介质中,十分稳定(而在水中不稳定易水解),可长时期保持其表面活性。在此较窄的PH值低于6或高于7.5时,其表面活性(即表面张力、扩展力和渗透力)在较短的时间里就会明显降低(在PH值5-6或8-9的药液中存放隔夜的情况下,测定其表面张力、铺展能力、渗透力则明显降弱)。因此,有机硅助剂在酸性(PH值小于5)或碱性(PH值大于9)的条件下配制到药液中必须马上施用,否则会迅速失去其表面活性。所以有机硅助剂不能在PH值低于6或PH值高于8的配方中添加使用。又如农化界常用的氮酮助剂,其渗透力在60年代已被农化界所认可,当时是比较好的高渗剂,且价位适中,所以,在农药生产中,目前仍是需求量大的品种,但是由于氮酮在强酸和强碱的条件下也存有不同程度的降低其表面活性,再加上其渗透力和扩展速度与有机硅助剂有一 定差距,使近年在农药界用量稍减。近来,根据农化界业内技术部门反映,由于有机硅助剂的润湿速度、渗透力和扩展力表现优秀,倍受业内所关注,但是因有机硅助剂存在PH值使用范围太窄的缺点且价格也比较昂贵,所以,有机硅助剂一直没有被全面推广。目前业内技术部门急待的是尽快出台既能有较宽的PH值使用范围,又有特别优秀的渗透能力和良好的润湿扩展性,且价位用量都比较适中的高效渗透助剂上市,这必将是农化行业的一大愿望,更是提升农化产品的重大举措。

四、高渗剂在农化产品中的应用效果

高渗剂在农化产品中能够得到认可,是与其特性十分有关:

1、润湿和附着能力强

高渗剂无论是与制剂加入或是桶混现用,均能发挥提高其在药液内对有害生物体内的润湿与附着能力,抗雨水冲刷,减少药液的流失,提高效果(当药液喷洒到植物叶面或有害生物体表上时,就很容易的附着在植物和有害生物的体表,如加入合适附着力强的高渗剂,即是喷施后在很短的时间内遇雨水冲刷也不会将药液冲掉),高渗剂的润湿速度越快,其附着力就表现优良。加入润湿附着力强的高渗剂比不加高渗剂的产品效果要高得多。

2、具有较强的渗透力

高渗助剂的渗透力至关重要,渗透力的速度快慢与其渗透效果成正比,渗透力的速度是鉴定高渗助剂质量的重要依据。就生产高渗农药而言,一般规定在申报高渗农药时,在500倍浓度的前提下其渗透力的时间指标不得高于240秒,在240秒以下的速度内,渗透力的时间越少其产品质量就越好。如果某些产品不加人高渗剂的品种,其渗透力的时间竟然有超过600秒以上的品种,而一些加入优秀高渗剂的的产品,渗透力的时间竟能达到20秒以内的速度,如此渗透速度之快的产品,其增效效果非常优秀,甚至可提高药效两倍以上。所以,高渗农化产品的发展趋势越来越被生产商所重视,一些追求产品质量的优秀企业对高渗剂的科学选择与应用非常谨慎而舍得投入科研。

3、具有较好的扩展功能

高渗助剂的扩展(也叫延展或铺展)速度与其表面张力的高低有关,表面张力越低,其扩展速度就越快,一般来说,高渗剂的表面张力如高于40mN/m的情况下,就不能作为渗透剂使用。高渗剂的扩展功能对产品的质量效果也十分重要,高渗剂如有较好的扩展功能,当药液在喷施过程中,对部分不易喷到的地方,药液可通过、扩展的功能将药液延展至未喷到的部位,可减少喷雾液滴体面的接触角,达到药液能均匀的铺展在整个体表而提高药效(扩展功能与润湿附着能力和渗透力相结合才能发挥高渗剂的真正效果),反之,若高渗剂没有较好的扩展功能,就达不到类同的相应效果。

4、增加对有害生物杀伤速度和提高植物叶面的吸收

高渗剂由于渗透力强,喷施在植物病、虫、草害上的药液能快速渗入到植物叶面组织和有害生物的体内发挥作用,结合其润湿、附着和扩展能力而达到提高农化产品的击倒和杀灭速度,并能有效的提高药物的内吸传导功能,特别是对除草剂的杀灭效果更为突出。一般加入高渗剂的产品比不加高渗剂的产品(根据高渗剂的质量和科学的配比而加入的)其杀除速度会提高2-10倍。

5、解除农药制剂对有害生物的抗药性

农化产品的抗药性主要存在于农药产品,农药产品对有害生物的抗药性产生原因较为复杂。较为突出的是,使用一种农药多次喷洒后,使有害生物表皮蜡质或角质层加厚,因蜡质可抵御药液粘附在有害生物体表上,而角质层加厚能使粘附在表皮的药液不易渗入到有害生物体内发挥作用力,这是一种生物的物理作用。另外一种是因为重复多次施用一种农药后,当药液渗入有害生物体内会分泌出一种蛋白酶来分解药液中的有效成分,能使有害生物体内药液的浓度达不到致除浓度,从而使药剂失去对有害生物防治的效果,这是一种生物化学的作用。在同一有害生物体上会同时或单独发生上述二种作用,这二种现象是较为常见。由于加入高渗剂的药剂具有较强的渗透能力和较好的润湿展着功能,可有效的将药液粘附在蜡质上向有害生物体内渗入,还可借助有害生物体内的空气通道和气孔内水分快速的扩展渗入到有害生物体内,使有害生物在来不及分泌抗性蛋白酶分解药效时,药液浓度就达到其致死而被杀除。这就是高渗助剂能解除抗性的科学道理。

6、增强药效、降低成本、优化环境

无论高渗剂是用于配方加入还是桶混现用,只要加入的高渗剂质量优秀,在不降低有效成分的产品加入高渗剂后,可提高药效20%-50%左右,同时在加入优 质高渗剂的前提下使有效成分减少20%-50%左右的制剂,其效果与不降低含量而未加高渗剂的制剂效果相当,甚至会变得更 好。因此,其生产成本会相应降低,利润也会同时增长,特别是昂贵的农药品种增加利润率会更加显著。若施用农化产品的有效含量被降低后,相应对农田和空气环境的污染也随之减轻,对环境的友好十分有利。

五、使用和鉴别高渗剂应走出视其表面现象的误区

使用高渗剂不能只看表面现象而不注意实质效果,就拿目前盛行的有机硅助剂为例来证明。近年来由于有机硅助剂在农业使用效果表现优秀,随之农化市场生产销售有机硅助剂已蜂拥而上,在价格上也高低不等。原油从进口的12万元/吨到国产的6-8万元/吨不等,甚至还有更低的价位。而有机硅的制剂产品更是五花八门,价位高低差距较大。无论是农药生产商或是农药经销商,都愿购到质量好价位低的产品,可每个供应商都会说自己的产品好。怎样去鉴别有机硅助剂的产品质量呢?目前无论是农药生产商或是农药经销商都是采用一种简单而又不准确的测试方法来测定其扩展速度来鉴定有机硅助剂的质量。方法是:用“牙签”蘸上有机硅助剂点入滴在铜版纸上的水珠,如点入后水珠能迅速向四周扩展,速度越快就证明质量越好,反之就差。用这种方法究竟能否测定出有机硅助剂的真正质量呢?我们就此方法也做了相关的实验:采用我们自己生产的有机硅扩展渗透剂原油和含量在50%、20%的有机硅助剂,用同样的方法进行测试,结果他们表现的扩展速度基本相当。而用“帆布沉降法”对不同浓度进行测定其润湿速度和渗

透力的指标,测定的数值结果是随稀释倍数的增加而增加,并且其每个浓度的数值均有明显改变。所以,用这种方法是根本测不出有机硅助剂的真实质量。如果生产商采用50%以下含量的有机硅称是98%的有机硅原油的话,若采用以上的简单方法进行测定,根本就鉴别不出其真正的质量。因此,这种鉴别方法只是视其表面的一种现象。如果想测定出高渗剂的真实质量,采用科学的检测方法才能走出视其表面现象来鉴别高渗剂的误区。具体可见本文附件对有机硅助剂、SS-2高效渗展剂、氮酮的《测定结果对照表》中可以看出详细结果。

六、怎样才能鉴定和选择优秀的高渗助剂?

农化产品加入高渗剂的效果,未经正确的测定方法进行测定,是很难定界的,只有产品通过农户进行科学的实验对照才能知道个大概,所以大部分的生产商和经销商是凭心理感觉而加入的,感觉加入高渗剂比不加的质量要好,究竟质量提升多少,没有数据,即使加入些很劣的高渗剂也无法测定。因此,往往会出现投入成本而得不到相应的效果且无法测定。针对这一难题,我们研究所根据相关的农药化工分析和渗透力测定方法经过多年的经验改进,在高渗助剂、高渗农药等农化产品中测定产品的“润湿速度”和“渗透力”的指标,以润湿速度和渗透时间的长短来确定润湿速度和渗透力的大小。该测定方法简单易行,任何人均可操作,且测定准确,为了使农化界的生产商和经销商能够正确鉴定和应用高渗剂的真正质量与效果,共同为我国农化事业的发展做贡献。现特向业内同仁公开如下:

润湿速度与渗透力的测定方法

(帆布沉降法)

1、采用仪器与材料:

用250ml烧杯一个,秒表一块(或用手机工具中的秒表也可),棉帆布圆片(材质21支3股×21支4股粗帆布制成直径30mm的圆片),磁力搅拌器(附带磁力搅拌子)或玻璃棒一支,量筒一个。

2、操作步骤:

  a、 用烧杯在天平上除去原有重量,称取样品一克(用注射器或量杯量取1mL也可),再用量筒准确量取标准硬(或自来水)稀释200倍。量取完毕后放入磁力搅拌子再把烧杯放到磁力搅拌器上进行搅拌(也可用玻璃棒代替搅拌器搅拌,待样品在水中充分溶解)。约1-3分钟后停止搅拌即可,待水溶液中泡沫消失。也可用器具(如名片纸)将泡沫慢慢刮出。

b、 取出帆布片3片或5片,先后水平放入样品溶液中,分别记录每片的放入时间。

3、润湿速度的计算

待帆布分别全部浸湿时,记录每片帆布全部浸湿时间,按每片帆布自放入时至全部浸湿时所耗的平均时间即为该样品的浸润速度。

    4、渗透力的计算

待帆布片分别开始下沉时,记录每片帆布下沉至烧杯底部的时间,再将每片帆布自放入烧杯时始到帆布片下沉至烧杯底部全程耗时的平均值,即为样品的渗透力(渗透力=浸湿时间+下沉时间)。

本方法在测试过程中,测试的精确度与操作的熟练程度和室内温度稍有差异,一般室温保持在25℃为宜,但在同一温度下所对照的测定数值是较为准确。

七、附件

采用《润湿速度与渗透力的测定方法》测定有机硅扩展渗透剂、SS-2高效渗展剂、氮酮原油用不同浓度的测

定数值以供参考。                                          

 

 

                                                          


结 论

由上表可以看出:有机硅扩展渗透剂、SS-2高效渗展剂、氮酮的润湿速度和渗透力的时间数值均为随稀释倍数的增加而增加。从200倍到6400倍的测定数值看,有机硅助剂和SS-2高效渗展剂的润湿速度与渗透力数值几乎相当,表现优秀。而SS-2高效渗展剂的渗透力时间在每个稀释倍数中均快于有机硅助剂,尤其是在1600倍时,SS-2高效渗展剂的渗透力时间与有机硅的渗透力时间快一倍还多;SS-2高效渗展剂的润湿速度除200倍和6400倍快于有机硅外,其他数值有机硅助剂均快于SS-2高效渗展剂。总体来看,SS-2高效渗展剂的渗透力优于有机硅助剂。这两个渗透剂的渗透力时间在6400倍浓度下,其数值仍均在30秒左右,而氮酮在3200倍浓度时其渗透力竟在131.9秒。从测定氮酮的数值看,其各项数值均明显慢于有机硅助剂和SS-2高效渗展剂的数值。同时还可以看出:每个品种在每个浓度的测定数值均有明显的改变。因此,采用以上方法测定高渗剂的质量是一个较为科学的检测方法,更是鉴定高渗剂质量的可靠依据。

    根据以上实验数据证明:采用《润湿速度与渗透力的测定方法》来检测高渗剂的质量,才能实现正确应用与选择高渗增效助剂。

关键词: 高渗增效助剂   应用与选择        

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