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含有机硅助剂高效氯氟氰菊酯微乳剂的评价

有机硅表面活性剂是一类高效、新型的农药助剂。它具有T 型结构，全部由甲基化硅氧烷组成骨架，自骨架上悬垂一个或一个以上的聚醚链段。有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20 世纪60 年代，但直到20 世纪80 年代才开始在农业上进行商业性的推广应用。1980 年新西兰林业研究所开始研究有机硅助剂在除草剂上的应用。孟山都新西兰公司于1985 年率先将世界上第一个有机硅表面活性剂L-77 (亦称Sliwet M)商品化。迄今已有大量论文对有机硅表面活性剂的特性及其在农药中的应用进行了深入的研究，成为农药助剂的研究热点之一。

与传统表面活性剂相比，有机硅表面活性剂具有良好的润湿性、较强的粘附力、超强的扩展能力和较好的渗透能力。由于其具有较低的表面张力和超强的扩展能力，因而对气孔渗透率高，具有良好的抗雨水冲刷能力。可以预见，有机硅助剂作为一种新型、高效的农药助剂，将在农药制剂中具有广阔的应用前景。

大多数有关的研究是把有机硅助剂作为桶混助剂现混现用，公开报道的在农药制剂中添加有机硅助剂的研究报道并不多见。本实验室成功研制了5%含有机硅助剂高效氯氟氰菊酯微乳剂，并从制剂质量技术指标、理化性能及生物学试验等方面对其进行了评价。

1 材料与方法

1.1 试验材料

5%高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)微乳剂(中国农业科学院植物保护研究所配制)；5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet 408)微乳剂(中国农业科学院植物保护研究所配制)；2.5%三氟晶体乳油(2.5%高效氯氟氰菊酯乳油的商品名，田间药效试验的对照药剂，山东淄博恒生农药有限公司生产)；Silwet 408 (迈图高新材料集团提供)；防治对象为花椰菜的菜蚜Bravicoryne brassicae L.；标准帆布片：21支×3股×21支×4股帆布，直径35 mm的圆片，重量在0.38～0.39g(北京蓝中玛生物技术有限公司提供)。

1.2 试验仪器

JK99B全自动张力仪(上海中晨数字技术设备有限公司)；OCA20接触角测定仪(德国Dataphysics Co.)；DHJF-4002低温恒温搅拌反应浴(郑州长城科工贸有限公司)；SYP玻璃恒温水浴(河南巩义市英峪予华仪器厂)；PB-16型手动压缩式喷雾器(马来西亚SYARIKAT JUN CHONG SDN. BHD.)。

1.3  试验方法

1.3.1 微乳剂的配制

    用高效氯氟氰菊酯原药、有机溶剂、表面活性剂、有机硅助剂、助表面活性剂、自来水配制成各种微乳剂试样。

1.3.2 制剂质量技术指标评价

依据微乳剂的特性，分别测定试样乳液稳定性、pH值、透明温度范围、低温稳定性等技术指标。

乳液稳定性测定：取1mL试样，用342mg/L标准硬水稀释20倍于具塞量筒中，置于(30±1)℃恒温水浴1h，上无浮油、下无沉淀为合格。

透明温度范围的测定：取10mL试样于15mL试管中，于冰水中渐渐降温，至出现浑浊或冻结为止，此转折点的温度为透明温度下限t₁，再将试管置于水浴中，以每分钟2℃的速度缓慢加温，记录出现浑浊时的温度，即透明温度上限t₂，则透明温度范围为t₁～t₂。建议透明温度下限t₁≤0℃，透明温度上限t₂(即浊点)≥56℃为合格。

低温稳定性测定：参照GB/T 19137-2003 低温稳定性测定方法进行。外观无变化为合格。

pH值测定：按GB/T 1601-1993 农药pH值测定方法测定。

1.3.3 制剂理化性能评价

表面张力：药液表面张力的测定采用铂金板法。当药液的表面张力低于靶标的表面自由能时，药液才能在靶标表面润湿和铺展。

动态接触角：采用视频法测定。动态接触角小的药液对靶标的润湿能力强。

液滴扩展面积：液滴扩展面积的测定采用积分法。液滴扩展面积直接代表了药液在靶标表面的扩展能力，液滴扩展面积大，表明制剂铺展性好。

润湿时间：采取帆布片法测定。药液用蒸馏水稀释500倍，测定标准帆布片在药液表面润湿的时间。药液润湿时间短，表面张力小，制剂润湿性能好。

1.3.4 制剂生物学试验评价

田间药效试验在湖南长沙县榔梨镇土岭社区的花椰菜地进行。试验设6个处理：5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet 408，以下简称为+Silwet)微乳剂7.5 g/hm²(A)、5.0 g/hm²(B)、3. 8 g/hm² (C)，对照药剂2.5%高效氯氟氰菊酯乳油7.5 g/hm²(D)，以及空白对照(F)，进行高容量喷雾，每公顷喷药液600kg；另设5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂3.8 g/hm²进行低容量喷雾(E)，每公顷喷药液150 kg。每小区面积15 m²，重复3次，随机排列。

施药方法采用叶面喷雾，施药时邻近小区用塑料薄膜遮隔，以防药剂飘移干扰。于菜青虫盛发期(2008年9月13日)施药一次。于药前调查虫口基数，药后1d(9月14日)、3d(9月17日)、7d(9月21日)调查防治效果，共调查3次。采用五点取样法，每点调查1株，共调查5株，记数活虫数，计算校正防效。并对第7天校正防效作方差分析。

2  试验结果与分析

2.1 配方筛选及制剂质量技术指标评价

选用不同的溶剂、有机硅助剂、表面活性剂和助表面活性剂，配制一系列微乳剂试样，测定其乳液稳定性、低温稳定性和透明温度范围等质量技术指标，最后确定5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂的配方，试验结果见表1。

表1  5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂的配方及质量技术指标测定

从表1可见，配制的高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂完全符合微乳剂制剂的质量技术指标。

添加了有机硅助剂的5%高效氯氟氰菊酯微乳剂表面活性剂的用量从18.0%降低到14.0%，这表明添加有机硅助剂可以部分替代常规表面活性剂。

2.2 制剂理化性能评价

高效氯氟氰菊酯制剂理化性能试验结果见表2。

表2  高效氯氟氰菊酯制剂的理化性能评价

从表2可以看出，高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂比一般微乳剂和乳油更有效地降低药液的表面张力、减小液滴接触角、增大液滴的扩展面积，明显降低药液的润湿时间。

图1 高效氯氟氰菊酯制剂稀释液的动态接触角

图1为三种高效氯氟氰菊酯制剂稀释液的动态接触角测定结果，从图1可见，在三种制剂的稀释液液滴滴加到模拟培养皿的5s之前，其接触角快速降低，5s之后，高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂药液的接触角继续保持快速降低趋势，而一般微乳剂和乳油制剂稀释液的接触角变化两者相似，较为平缓；在60s时，高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂药液接触角明显低于其他的两个制剂，与乳油的差值达到最大值，为17.9度。液滴在靶标上的接触角1min内即可达到平衡，其值趋于稳定。

图2 高效氯氟氰菊酯制剂稀释液的动态扩展面积

图2为三种高效氯氟氰菊酯制剂稀释液的动态扩展面积。高效氯氟氰菊酯制剂稀释液的扩展面积是在测定接触角的基础上进行积分法计算的，故与接触角测定的变化趋势一致，这里不再赘述。

2.3 制剂生物学试验评价

田间药效试验结果见表3。各处理间第7天的校正防效除了对照药剂处理(D)和低容量喷雾(E)差异不明显外，其他的处理差异显著。同剂量的5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂(A)药效明显高于对照乳油(D)；每公顷5.0g(B)处理也比乳油7.5g(D)处理药效高，差异显著。

表3  5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂防治菜蚜试验结果

低容量喷雾(E)对5%高效氯氟氰菊酯(+Silwet)微乳剂增效更为明显，药效显著高于同剂量高容量喷雾(C)；每公顷3.8g(E)的处理仅比高容量喷雾5.0g(B)的处理药效略低，与乳油7.5g(D)处理相当，即增效达1倍。由此验证了文献提出的微乳剂低容量喷雾药效高于高容量喷雾的推断。

3 讨论

花椰菜为十字花科植物甘蓝的一类，叶片表面有一层难于润湿的蜡质层，表面张力约为32～39 mN/m之间，与2.5%高效氯氟氰菊酯乳油稀释1000倍的表面张力相当，而添加有机硅助剂的微乳剂表面张力为25mN/m，明显低于其靶标表面的表面张力。一般药液的表面张力低于靶标表面的表面张力，才能在叶片表面润湿，有效沉积，这也是添加有机硅助剂微乳剂田间药效明显高于一般微乳剂和乳油的原因。而低容量喷雾可以更充分发挥有机硅助剂的超级扩展能力。

但是有机硅助剂的成本较高，而且要求的条件较苛刻(pH在6.5～7.5之间稳定)，限制了它在农药制剂中的使用。迫切需要开发出成本低廉，适应性广的有机硅助剂，才有可能在农药制剂中大量推广使用。

试验结果表明，添加有机硅助剂的高效氯氟氰菊酯微乳剂比一般微乳剂能明显降低药液的表面张力、减小液滴的接触角、增大液滴的扩展面积，明显降低药液的润湿时间，显著提高了药效。这对提高农药的利用率，降低农药的用量，降低农药对环境的污染，具有重要意义。