一種油溶性飛防專用助劑Revolate

黃海燕，胡剛翔，沈蘭蘭，葉 珊，秦 龍*，錢志剛，陳根良，蔣 輝

(1.浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 311600；2.金華出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江 金華 321015)

近兩年，伴隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的高速推進(jìn)，植保無(wú)人機(jī)行業(yè)井噴式的發(fā)展，大大解放了農(nóng)村勞動(dòng)力，推進(jìn)專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治工作，實(shí)現(xiàn)“減量用藥、科學(xué)用藥、安全用藥”。植保無(wú)人機(jī)高效的工作效率得益于超低的畝用水量，用水量0.5～1.0L/667m2，為低容量或超低容量噴霧。相較于常規(guī)容量噴霧作業(yè)，無(wú)人機(jī)植保作業(yè)對(duì)噴霧液要求更高，擁有霧化好、抗漂移、分散好、抗揮發(fā)等特性是保證植保無(wú)人機(jī)均勻噴霧的關(guān)鍵。無(wú)人機(jī)植保作業(yè)國(guó)內(nèi)起步晚，近兩年才得到廣大農(nóng)戶、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)和地方政府的廣泛關(guān)注，目前，市面上配套的專用藥劑極少，無(wú)人機(jī)植保服務(wù)商基本選用常規(guī)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品作業(yè)，導(dǎo)致噴頭堵塞、噴藥不均勻、漂移、防治效果差等狀況頻繁發(fā)生。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們進(jìn)行了飛防專用助劑的研制，提供與常規(guī)農(nóng)藥制劑配套使用的桶混助劑，解決無(wú)人機(jī)植保作業(yè)存在的弊端。

目前，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)航空應(yīng)用中主要以有機(jī)硅農(nóng)用助劑為主，以充分利用有機(jī)硅超級(jí)展著劑的特性，增強(qiáng)噴霧藥液在植物葉面的鋪展，從而提高防治效果。但在使用過(guò)程中，部分區(qū)域反饋單純使用有機(jī)硅農(nóng)用助劑，仍難以滿足需求，如抗揮發(fā)性能不足及易漂移問(wèn)題得不到有效解決，且過(guò)量使用會(huì)對(duì)部分作物產(chǎn)生一定的藥害。

油酸甲酯是一種新型的、安全的、低成本的植物溶劑，對(duì)農(nóng)作物不易產(chǎn)生藥害，可增加植物附著力，不易被雨水沖刷流失，具有粘滯性強(qiáng)等特性。隨著綠色環(huán)保的持續(xù)增大，油酸甲酯在農(nóng)藥行業(yè)應(yīng)用越來(lái)越越廣泛。研究表明，油酸甲酯對(duì)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品有顯著增效作用，使單位面積的用藥量減少20%～30%，因此，油酸甲酯多用作增效助劑。還有研究表明，油酸甲酯還可改善噴霧液的霧滴粒徑分布，使霧滴的粒徑增大，從而減少霧滴漂移。

針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們用油酸甲酯、有機(jī)硅農(nóng)用助劑為主要原料，通過(guò)不同比例的混用，測(cè)定了相應(yīng)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，最終篩選出一種油溶性的飛防專用助劑，提供與常規(guī)農(nóng)藥制劑配套使用的桶混助劑，解決無(wú)人機(jī)植保作業(yè)中單純有機(jī)硅農(nóng)用助劑存在的弊端。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 油酸甲酯、有機(jī)硅248、0P-10、AEO-4、AEO-7、AEO-9、500#、SDS、RT64(沙索化學(xué)有限公司)、LVS(沙索化學(xué)有限公司)、R11(沙索化學(xué)有限公司)，硬水(342mg/L)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備 恒溫水浴鍋、電子天平、冰箱、恒溫烘箱、激光粒度測(cè)定儀、表面張力測(cè)定儀、接觸角測(cè)定儀、帆布、燒杯、磁力攪拌機(jī)、秒表、茅草。

1.3 制備工藝 將油酸甲酯倒入燒杯中，加入乳化劑后攪拌均勻，再加入有機(jī)硅248等其他組分，攪拌均勻，即可獲均一透明的油溶性飛防專用助劑。

1.4 性能測(cè)試

1.4.1 低溫、熱貯穩(wěn)定性測(cè)試方法 取樣品10mL密封在安瓿瓶中分別置于0±2℃冰箱、54±2℃的恒溫烘箱，冷藏7d后取出，在室溫下放置，觀察外觀情況，若結(jié)塊或渾濁現(xiàn)象漸漸消失，能恢復(fù)透明狀態(tài)則為合格；熱貯14d后取出，觀察外觀情況，要求外觀保持均相透明。

1.4.2 乳液穩(wěn)定性研究方法 使用342mg/L標(biāo)準(zhǔn)硬水，將樣品稀釋后，于30℃恒溫水浴鍋靜置1h后取出，觀察外觀，要求無(wú)油狀物懸浮或固體物沉淀。

1.4.3 潤(rùn)濕滲透性測(cè)試 參照GB/T 11983-2008，將飛防專用助劑、農(nóng)藥制劑產(chǎn)品按比例稀釋至使用濃度后測(cè)試。

1.4.4 接觸角測(cè)試 將飛防專用助劑、農(nóng)藥制劑產(chǎn)品按比例稀釋至使用濃度，用微量注射器點(diǎn)滴5μL大小液滴于葉面上，20s后觀察其接觸角。

1.4.5 霧滴粒徑大小測(cè)試 將飛防專用助劑、農(nóng)藥制劑產(chǎn)品按比例稀釋至使用濃度，激光粒徑測(cè)定儀測(cè)定霧滴大小。

1.4.6 揮發(fā)時(shí)間測(cè)試 將飛防專用助劑、農(nóng)藥制劑產(chǎn)品按比例稀釋至使用濃度，用微量注射器點(diǎn)滴5μL大小液滴于葉面上，觀察記錄液滴完全蒸發(fā)所需時(shí)間。

2 結(jié)果與討論

2.1 篩選油酸甲酯、有機(jī)硅最適配比 油酸甲酯、有機(jī)硅為飛防專用助劑的主要成分，篩選合適配比，保證產(chǎn)品的應(yīng)用性能，如改善噴霧液的潤(rùn)濕性、抗揮發(fā)性、抗漂移性。需要特別指出的是，本文通過(guò)測(cè)定噴霧液的霧滴粒徑大小來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的抗漂移性能。試驗(yàn)配制不同稀釋比例的油酸甲酯-248水溶液，添加相同稀釋濃度的500#乳化劑，測(cè)試不同配比產(chǎn)品的應(yīng)用性能，試驗(yàn)結(jié)果(表1)。

表1 不同配比油酸甲酯與有機(jī)硅霧滴大小、潤(rùn)濕滲透、抗揮發(fā)時(shí)間比較

注：表中“+++++”表示該性能優(yōu)異， “+++”表示該性能良好，“+”表示該性能一般。

由表1可見(jiàn)，編號(hào)1和3配方的抗揮發(fā)性能差，落至靶標(biāo)的有效霧滴減少，農(nóng)藥有效利用率變差；編號(hào)6配方的潤(rùn)濕性差，不利于霧滴在靶標(biāo)表面潤(rùn)濕、鋪展；對(duì)比編號(hào)1和2配方，編號(hào)3、4、5和6配方的小霧滴(<100μm)數(shù)相對(duì)更少，研究表明，霧滴粒徑<100μm的小霧滴易漂移，減少小霧滴數(shù)可有效減少漂移，也有利于提高有效霧滴數(shù)量； 編號(hào)6、1、2、3配方霧滴粒徑D50較大，有效霧滴粒徑過(guò)大，不利于農(nóng)藥活性成分的快速吸收傳導(dǎo)，同時(shí)霧滴總數(shù)量也相應(yīng)的減少，不利于無(wú)人機(jī)噴灑均勻。綜合來(lái)看，編號(hào)4和5配比綜合應(yīng)用性能更優(yōu)。

2.2 乳化劑初篩 油酸甲酯、有機(jī)硅248混合后，需進(jìn)一步篩選合適的乳化劑，以保證產(chǎn)品的乳化性能和長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性。試驗(yàn)選用油酸甲酯：有機(jī)硅248比例為10∶1，添加不同類型的乳化劑，添加量均為10%，測(cè)試比較不同乳化劑所配產(chǎn)品的物理性能，試驗(yàn)結(jié)果(表2)。

表2 配方乳化劑篩選

由表2可見(jiàn)，除編號(hào)3外，其它幾款乳化劑所配產(chǎn)品外觀均澄清；編號(hào)1、2、4三款乳化劑的乳化性能差，低溫、熱貯穩(wěn)定性合格；編號(hào)5、6、7三款乳化劑所配產(chǎn)品外觀均一透明，乳化性能佳，其中編號(hào)5和7配方產(chǎn)品熱貯穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性不合格，編號(hào)6配方產(chǎn)品的物理性能均符合要求，選用LVS+500#。

2.3 飛防專用助劑應(yīng)用性能測(cè)試 前期完成了油酸甲酯、有機(jī)硅248配比試驗(yàn)和乳化劑品種篩選，后期微調(diào)WTP-135含量，完成一款綜合性能突出的油溶性飛防專用助劑產(chǎn)品。我們進(jìn)一步測(cè)試這款飛防專用助劑產(chǎn)品對(duì)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品應(yīng)用性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果(表3)。

表3 飛防專用助劑對(duì)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品應(yīng)用性能的影響

注：表中小寫(xiě)字母表示同一列的差異顯著性(P<0.05)。

由表3可見(jiàn)，20%氰氟草酯油懸劑和10%雙草醚懸浮劑添加飛防專用助劑前后，農(nóng)藥制劑產(chǎn)品應(yīng)用性能具有顯著性改善，潤(rùn)濕性顯著提高，抗揮發(fā)性能基本沒(méi)有影響，霧滴粒徑顯著提高，小霧滴數(shù)顯著減少。

3 討論與分析

飛防專用助劑為目前國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)市場(chǎng)的熱點(diǎn)產(chǎn)品，在無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)使用，特別是同常規(guī)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品共同使用，可提高無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的噴霧效果，讓無(wú)人機(jī)高效、安全、低成本的特點(diǎn)得到最大釋放。國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)才剛剛起步，市場(chǎng)上飛防專用助劑品種極少，作業(yè)中使用的配套助劑也比較混亂，缺乏規(guī)范的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。

本文從潤(rùn)濕性、抗揮發(fā)性、霧滴粒徑D50、小霧滴數(shù)4個(gè)維度綜合評(píng)價(jià)了油酸甲酯與有機(jī)硅248的最適比例范圍，油酸甲酯：有機(jī)硅248為10～30∶1最佳；從產(chǎn)品外觀、乳液穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性4個(gè)維度篩選了最適入乳化劑及用量，以WTP-135最佳。

通過(guò)油溶性飛防專用助劑與20%氰氟草酯油懸劑、10%雙草醚懸浮劑共同使用，顯著改善農(nóng)藥制劑產(chǎn)品的應(yīng)用性能，提高產(chǎn)品的潤(rùn)濕性，顯著提高霧滴粒徑，顯著減少小霧滴數(shù)。

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)快速發(fā)展壯大，飛防專用助劑的市場(chǎng)容量也將不斷增大，它將迅速成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。