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news center1我(wǒ)國農藥製劑和助劑研(yán)發的現狀(zhuàng)
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全和世界和平的重要工具,人類對農藥的剛性需求將長期存在。在農藥製(zhì)劑的加工和使用過程中,助劑是不可缺少的添加(jiā)物。
自有機農藥誕生(shēng)以來,隨著農藥劑型多(duō)樣化和性能的提(tí)高(gāo),助劑也向多品種、係(xì)列化發展,以適應不同農藥品種、不同劑型加工的需要。在各類農藥新劑型中,僅僅使用常用的表麵活性劑(jì)作為潤濕劑(jì)、分散劑、乳化(huà)劑、消泡劑和懸浮劑等已不能滿足性能(néng)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(quán)性好的表麵活性劑成為農藥助(zhù)劑的主要發展方向。
1.1 我國農藥製劑研發的現狀
截止2019年底,我國(guó)登記有農藥企業1941家,登記的有(yǒu)效成分710種,登(dēng)記產品41271個;產品呈現(xiàn)低(dī)毒化趨勢,2019年登記產品低毒和微毒(dú)產品占84.6%;是全球大的原藥生產國和出口國,每年出口原藥145萬t左右(yòu),製劑近100萬(wàn)t(折合原藥25萬t)。加工成製劑出口的僅占15%。
目前,我國已(yǐ)經建立了嚴格的農藥質量標準係統,通用(yòng)方法幾乎全部等同或(huò)等效采(cǎi)用國際標準,部分指標比國(guó)際標準更合(hé)理(lǐ)。EC、WP等老劑型產品的質量和安全(quán)性(xìng)能大幅提(tí)升;納米農藥、飛防製劑研發等領域走(zǒu)在了國(guó)際(jì)前(qián)列(liè);環境友(yǒu)好型劑(jì)型增加,懸(xuán)浮劑已連續多年成(chéng)為新登記數量多的劑型(xíng),但2018年EC+WP仍然占45.0%以上。總體來看,我國農藥製(zhì)劑與國際 水平還有較大差距,需要(yào)從產(chǎn)品研發理念、質量、標準、工藝、經營和管理等方麵提升。
1.2.1 根據用法和(hé)作用方式對農藥助劑(jì)分類
農藥助劑是指在農藥劑型加工或使用(yòng)中的除農藥有效成(chéng)分以外的其他輔助物(wù)質的總稱。
1.2.2 噴霧助劑的分類及主要(yào)增效機理
據統計,我國每年(nián)需要消耗桶混/噴霧助劑8萬t,常用噴霧助劑的分類及主要增效機理主要有以下4種:
(1)油類助劑:增強藥液附著、延緩藥液結晶蒸發、促進藥液滲透;
(2)表麵活性劑:抑製液滴彈跳、促進藥液鋪展、溶劑蠟(là)質層;①在很(hěn)低濃度(dù)(1%以下)可以顯(xiǎn)著降低溶(róng)劑的表(界)麵張力,改變體係的界麵組成與結構。②在一定濃度以(yǐ)上時,可自組裝形成分(fèn)子有序組合體的兩(liǎng)親性(xìng)物質。
(3)無(wú)機鹽類助劑:提高細(xì)胞膜穿透性、解除硬水的拮(jié)抗作用、調節藥液pH;無機鹽類功能(néng)助劑可與植物油和非離子表麵(miàn)活性劑混(hún)用,對(duì)內吸型和觸殺型除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改性凹凸(tū)棒土、生物質炭(tàn)等多孔的微/納米結(jié)構(gòu)的物質,可有效提高對靶(bǎ)劑量傳遞的物質。
(4)高分子(zǐ)助劑:減(jiǎn)少霧滴漂移、抑製液滴彈跳、提高抗雨水衝刷(shuā)能力。相對分子質量(liàng)>104的物質稱之為高分(fèn)子,高分(fèn)子類功能助劑主要分為以下5類:均(jun1)聚物、無規共聚物、嵌段共聚(jù)物、接枝共聚物和(hé)聚電解質。高分子可修飾位點多,可以通過調控環境因(yīn)素對構象及性質進行改變,可作為刺激響應材料;聚合物表麵活性劑可同時調控溶液表麵張力、溶液粘度的效果,在提升農(nóng)藥製劑藥效上較好的應用價值。
2我國植保麵臨的新形勢和新要求
2.1 我國植保麵臨的新形勢(shì)
我國植保麵(miàn)臨的新形勢主要有以下幾方麵:
①由吃飽向吃得安全(quán)、營養、健康的高層(céng)次需求轉變;
②農產品由(yóu)數量競爭向品質競爭轉變;
③綠色發展、鄉村振興、創新驅動成為國家戰略;
④規模化、標準化、綠色化種植成為主導;
④政府購買社會化服務(統防(fáng)統(tǒng)治、統配統施)成為常態;
⑤氣候變暖、種植結構、種植(zhí)模式(shì)、勞動力結構等的(de)改變;
⑥省力化成為(wéi)現實訴求,高效植保裝備、省(shěng)力化施藥(yào)技術不斷湧現;
⑦毀滅性(xìng)農業(yè)重大病蟲害災變風險不斷上升,農業外來有害生物入侵愈發嚴重;
⑧由(yóu)“雙減”到綠色(sè)發(fā)展再(zài)到智慧植保。
2.2 我國植保麵臨的(de)新要(yào)求(qiú)
我國植(zhí)保在新時期提出了(le)新的要求:①根據病蟲害發生的新特點、規律和災變機製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開發綠色生態高效製劑產品(pǐn),實現農業可持續發展。
3我國農藥製劑和助劑研發存在的問(wèn)題
目前我國農藥製劑主要存在(zài)4方麵的問題:
①農藥製劑研發理念相對落後;
②農藥劑量傳(chuán)遞(dì)和製劑研發科學支撐不足;
③ 農藥製劑藥效不(bú)突出存在過量使用;
④缺乏場景導向的農(nóng)藥綠色(sè)功能助劑。
4我國農藥製劑和助劑研發的發展(zhǎn)方向
4.1 農藥(yào)製劑(jì)研發的發展趨勢
農藥劑型及製劑隨著社會、有效成分、助劑、加工技術等的發展而發展,具有典型的(de)時(shí)代特性。技術方麵,農藥製劑的分散越來越精準;農藥製劑的製備越來越精細;農藥製劑的釋放越來越可控;與施藥場景的結合越來越緊密。
對環境安全的綠色EC、低VOC的EC、高濃度EC和乳粒劑EG等具有高效安全的特點,是EC發展的(de)方向;SL概念變寬(kuān),藥效好(hǎo)、會持續增(zēng)長,部(bù)分EC產品會變(biàn)為SL登記和使用;SC、SE、OD等(děng)將成為今(jīn)後研發的優選劑型,需要進一步提高(gāo)劑量傳輸效率、分散性和物(wù)理穩定性。DF、WG、GR等固體製劑將快速(sù)發(fā)展,多學(xué)科交叉實現無塵化、功能化、藥肥一體化、控製釋放是重點發展方向;種子處理劑符合省力(lì)、精準及(jí)國家減施增效要求(qiú),是今後發(fā)展熱點。種子保護配方安全性、加(jiā)工工藝、新活性成分、促進種子萌發、根係發(fā)達,保芽護芽(yá)、成膜等功能組分的篩選及配方(fāng)精細優化等是(shì)需要重點關注的問題。
結合農藝模式和施藥方式的(de)製劑(jì)如水肥一體化、水藥肥一體化、飛防製劑(jì)等將得到大力發展;微囊懸(xuán)浮劑將大力發展,快速釋放型、控製釋放型等微囊懸浮劑產品將廣(guǎng)泛(fàn)應用在大田噴施;省力化(huà)製劑將(jiāng)大力發展;納米農藥製(zhì)劑及多(duō)元複配製劑未來發展潛力很大;農民付出少、獲(huò)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
場景導向、功能化(huà)、精準化、綠色化是未來農藥助劑的主要研發趨勢;基於(yú)場景導向的農藥綠色功能助(zhù)劑單體的分子設(shè)計與合成;基於場景導向的農藥綠色複配功能助劑的研發;綠色功能助劑的功能性和安全(quán)性關鍵評價技術體係研發(fā)與應用;高效綠色配方和(hé)噴霧功能助劑的應用理論及技術(shù)體係研究(jiū);“助劑(jì)分子結(jié)構—藥液(yè)性(xìng)質—田間(jiān)藥效”關(guān)係的建立
農藥(yào)劑型、製劑(jì)和助劑(jì)隨著社會、有效成分、助劑、加工技術等(děng)的(de)發展而發展,技術越來越 ,安全性要求越來越高,具有典型的時代特性;安全性高(gāo)、高傳導、低揮發、低淋移、防飄移和控製釋放的綠色生態高效製劑和助(zhù)劑是未來的發展方向;基於多學科交叉的高效劑量傳遞技術和快速配方優化技術可以加快綠色生態高效製劑和助(zhù)劑的研發。
來源:現代農藥