除草剂助剂及安全剂的研发与应用

来源：《农药市场信息》传媒 作者：张宗俭

受全球宏观经济环境和农业生产结构调整的影响，农用化学品历经前所未有的变革阶段，行业整合和企业之间的兼并重组进一步加快，这对农药行业的技术创新和商业运作模式的创新也提出了新的挑战。我国经济发展步入新常态，随着城镇化进程的加速以及对农产品与食品安全提出更高的要求，这对农药和植物保护产业的发展也带来新的挑战和机遇；此外农药、化肥零增长方案的实施和农业现代化进程的加快，对农药未来的研发、生产、经营、应用与管理都提出了新的要求。除草剂作为占有农药产值半数以上的重要产品类别，其产品开发以及助剂、安全剂的开发与应用一直都是市场关注的重点。

一、 除草剂的类型以及剂型选择原则

除草剂种类繁多，产销量大，其产量和销售量均达整个农药市场的一半以上。除草剂按照化学类别分有二苯醚类、三氮苯类、酰胺类、磺酰脲/胺类、咪唑啉酮类、芳氧羧酸类、脲类、环己烯酮类等；按照作用机理可以分为乙酰乳酸合成酶（ALS）/乙酸羟酸合成酶（AHAS）抑制剂、乙酰辅酶A羧化酶抑制剂、原卟啉原氧化酶抑制剂、光合作用抑制剂、生长抑制剂等；按照选择性可以分为非选择性除草剂（灭生性除草剂）和选择性除草剂；按照使用方式可以分为土壤处理剂（播前或播后苗前土壤处理剂）和茎叶处理剂。目前常年生产的除草剂有效成分有150多个，登记原药1930个，登记制剂达12000多个（有多个厂家登记一个产品的重复数），是生产、使用量和销售额最大的农药类型。

根据除草剂原药的理化性质（物理状态、溶解性能、稳定性能、挥发性等）、作用方式以及使用方式等可以将除草剂加工成粉剂（DP）、可湿性粉剂（WP）、可溶液剂（SL）、乳油（EC）、水乳剂（EW）、微乳剂（ME）、悬浮剂（SC）、可分散油悬浮剂（OD）、悬乳剂（SE）、水分散 粒剂（WG）和微囊悬浮剂（CS）等多种剂型。根据农药电子手册统计，目前除草剂产品登记剂型数量依次为乳油3489个、可湿性粉剂2563个、可溶性液剂（含水剂）2034个、悬浮剂515个、水分散粒剂395个和可分散油悬浮剂245个。

除草剂剂型的选择应遵循加工便利、成本低廉、使用方便、安全、低毒和环保的原则，对于目前大量使用的可湿性粉剂，将逐步被悬浮剂、水分散粒剂等剂型所替代，乳油产品则可以考虑用水乳剂、微乳剂或新型环保型乳油（以环保型低毒溶剂，如植物源油脂或其改性物质、矿物性高闪点低毒溶剂）等替代。剂型选择首先应该参照除草剂原药的理化性质，如有效成分溶于水且在水中稳定的原药，可以选择制成可溶性液剂（水剂）、可溶粉剂/粒剂/片剂等，如目前大量使用的草甘膦、百草枯和草铵膦等多以可溶性液剂（水剂）产品为主；有效成分溶于非极性溶剂并保持稳定，但不溶于水的可以制成环保型乳油、水乳剂或微乳剂等，如苯氧羧酸类和酰胺类除草剂；有效成分不溶于水或其他溶剂的可以制成可湿粉剂、悬浮剂、可分散油悬浮剂、水分散粒剂等，如三氮苯类、磺酰脲或磺酰胺类除草剂等。其次考虑其使用方式，如水田土壤封闭处理的除草剂可以加工成颗粒剂、大粒剂、撒滴剂等。

二、 除草剂助剂类型与发展趋势

农药助剂种类繁多，助剂产品的种类和质量与农药剂型的发展和制剂产品改进显著相关、互相促进。农药助剂是在农药剂型加工或应用中使用的除农药有效成分以外的其他辅助物质的总称。用于农药剂型加工的各种助剂又称为配方助剂，主要在农药生产过程中添加在配方之中，以满足剂型加工和其物理化学稳定性能的要求。根据其功能和在配方中的作用又可分为溶剂、稀释剂、填料和（或）载体、分散剂、乳化剂、润湿剂、渗透剂、展着剂、控制释放剂、增效剂、防漂移剂、防尘剂、药害减轻剂、消泡剂、起泡剂、警戒色素、稳定剂、触变剂和增稠剂等。为了提高农药生物活性和抗雨水冲刷等性能，在农药使用时与农药制剂配伍使用的助剂一般称为桶混助剂或喷雾助剂，最常见的是植物油或矿物油类除草剂增效剂和利于提高抗雨水冲刷、增加润湿和铺展等作用的有机硅助剂等。

除草剂在助剂选择方面可以结合活性成分的特点，从作用方式、剂型种类、加工工艺与使用要求等方面综合考虑。近年来乳油中溶剂限量标准的实施对苯、甲苯、二甲苯、萘、甲醇等有机溶剂严格执行限量，使得植物油类、矿物油类、溶剂油等环保安全性较高的新型乳油以及配套乳化剂的开发应用非常活跃。另外，可分散油悬剂因其具有很好的沉积、润湿、展布和渗透作用以及安全高效等特点得到市场的普遍认可，近年可分散油悬剂专用乳化剂、分散剂和剂型新产品的开发、登记与应用成为除草剂产品创新的一个热点。随着农业现代化进程的迅速推进，以及大型喷雾机械、航空喷雾以及统防统治的迅速发展，喷雾助剂尤其是适合特定作业方式的增效、减量、安全喷雾助剂的开发与配套解决方案是发展新方向。

以下为大宗除草剂产品加工剂型与助剂更新情况：

草甘膦：内吸传导型慢性广谱灭生性除草剂，主要抑制植物体内烯醇丙酮基莽草酸合成酶，从而抑制莽草素向苯丙氨酸、络氨酸和色氨酸的转化，使蛋白质合成受干扰导致植物死亡。色状为白色固体，不溶于水和一般有机溶剂，其钠盐、铵盐完全溶于水，入土后与铁、铝等金属离子结合而失去活性。至2015年2月底已有829个产品登记，其中原药142个、母药10个、单制剂636个（379个水剂、255个可溶性粒剂、1个水溶性粒剂、1个水分散粒剂）、混配制剂41个（与其复配的除草剂品种有麦草畏、乙羧氟草醚、乙氧氟草醚、氯氟吡氧乙酸、三氯吡氧乙酸、精吡氟禾草灵、吡草醚等）。

草铵膦：膦酸类除草剂，部分内吸、非传导性触杀型除草剂，通过抑制植物体内谷氨酰胺合成酶活性，导致谷氨酰胺合成受阻、氮代谢紊乱、铵离子累积，从而破坏植物细胞膜，阻止植物光合作用而枯死。水中易溶解，一般有机溶剂中溶解度低，对光稳定。登记102个，其中原药23个、母药4个、单制剂73个（70个水剂、3个可溶性粒剂）、混配制剂2个（乙氧氟草醚、乙羧氟草醚）。

百草枯：可溶胶剂与可溶粒剂。

其他还有烟嘧磺隆、硝磺草酮、五氟磺草胺等以分散油悬剂为主。

三、 除草剂桶混助剂在农药使用量零增长行动方案实施中的作用

农药使用量零增长行动的实施，除草剂作为产量和使用量最大的农药产品，除草剂减量增效是农药实现零增长目标的核心内容之一。而农田杂草的防治面积和非耕地环境的杂草防控需求仍在不断增长，用更少的除草剂解决生产和生活中杂草防控的需求，一方面需要开发高效、安全、环境友好的除草剂新产品代替现有产品，另一方面就是需要提高除草剂利用率，以较少的用量控制更多的面积。这对除草剂新产品、新剂型的开发都起到重要的推动作用，而除草剂增效剂和喷雾助剂的使用与开发，在减量增效方面已经取得非常显著的效果，是未来发展的重点和热点，也将对除草剂使用技术带来一次新的变革。

桶混助剂（喷雾助剂）合理使用助推农药减量增效。我们通过近10年研究开发，证明植物油类喷雾助剂对除草剂减量增效具有显著作用，GY-Tmax与硝磺草酮、烟嘧磺隆、苯唑草酮等除草剂结合使用，大面积推广应用结果表明，可以节约喷雾用水50%以上，提高工效2倍以上，有效成分可减量30%~50%，整体除草效果不变或有所提高。结合机械化和飞机喷雾，药效提高显著。

长期干旱少雨，土壤水分不足，空气相对湿度降至65%以下，会严重影响苗后除草剂的药效。大部分现有除草剂品种的剂型不能最大限度地发挥其有效成分的作用，特别是在干旱条件下，包括在除草剂中加入非离子型表面活性剂、有机聚硅氧烷（硅酮）的剂型，药效亦不佳，而在药液中加入适量的喷雾助剂，尤其是苗后喷洒除草剂时加入植物油型喷雾助剂可克服高温、干旱等不良环境因素的影响，获得稳定的药效。

四、 除草剂安全剂的开发与应用

除草剂安全剂（Safener）又称为解毒剂和保护剂，是指用来保护作物免受除草剂的药害，从而增加作物的安全性和改进杂草防除效果的化合物。在除草剂中加入安全剂，是人为赋予除草剂以选择性的一种手段，不仅可以提高作物的耐药性、保护作物免受农药残留物的损害，也可以用来解决难除杂草的防除问题。

除草剂安全剂按结构不同，可分为萘酸酐类、二氯乙酰胺类、肟醚类、杂环类、磺酰脲（胺）类、植物生长调节剂类、杀菌剂类等。迄今为止已商品化的安全剂有10多种。除草剂安全剂或解毒剂的作用机理有很多，主要有结构活性相似、谷胱甘肽轭合、受体靶标竞争、分隔钝化或干扰吸收与输导等理论，但迄今为止，对其解毒的主要机理以及与不同除草剂配伍等还不是特别清楚。

除了恶唑禾草灵、丙草胺等除草剂多与安全剂配合加工成商品销售使用外，近年来烟嘧磺隆安全剂型的研究颇受市场追捧，主要是加入双苯恶唑酸或呋喃解草唑作为安全剂，可以明显降低烟嘧磺隆对玉米的药害，另外改性植物油类增效剂的添加也可以降低除草剂用量，提高其安全性。

双苯恶唑酸是由安万特公司研究开发的异恶唑类安全剂，用于防除玉米田一年及常年生杂草。最初用途作为玉米田除草剂甲酰胺磺隆的安全剂，提高对玉米的安全性。试验结果表明，甲酰胺磺隆和安全剂双苯噁唑酸的最佳混用比例为1∶1，此时对作物的安全性最好。

呋喃解草唑（MON13900）是由孟山都公司开发的一种安全剂，它能使许多除草剂安全地用于禾本科作物，对减少由磺酰脲类除草剂所引起的玉米药害尤其有效。另外，呋喃解草唑与其他二氯乙酰胺类化合物相类似，也是乙酰苯胺类除草剂和硫代氨基甲酸酯除草剂的优良安全剂。它最难得的一个特点是能成功地作为一系列磺酰脲类除草剂和咪唑啉酮类除草剂在禾本科作物田中的安全剂而不影响对杂草的防除效果。

当前，玉米田苗后除草剂市场以烟嘧磺隆、硝磺草酮、莠去津及它们的复配产品为主。由于烟嘧磺隆在使用过程中会受高温等天气条件影响，使用稍有不慎就会造成玉米药害，严重影响玉米生长。而硝磺草酮使用后如遇阴雨天气，杂草容易返青，死草不彻底。安全烟嘧磺隆的推出，解决了玉米田苗后使用烟嘧磺隆带来的安全性差的问题，为种植大户用大型植保机械全田喷雾烟嘧磺隆提供了很好的解决方案。

杜邦近期开发出一种新芽前应用于耐草甘膦的玉米田除草剂被开发出来，这种除草剂为异噁唑草酮（拜耳）+双苯噁唑酸（拜耳）+砜嘧磺隆（杜邦），杜邦还指出双苯噁唑酸的进入将给杜邦开发的一些磺酰脲类玉米田除草剂带来更大的灵活性，这些除草剂包括Resolve（砜嘧磺隆）、Steadfast（烟嘧磺隆+砜嘧磺隆）、Accent（烟嘧磺隆）和Stout（烟嘧磺隆+噻吩磺隆）。

拜耳新近推出新玉米田除草剂Soberan为环磺酮（tembotrione）+双苯噁唑酸悬浮剂，控制玉米田一年生禾本科和阔叶杂草。其中tembotrione是由拜耳公司2007年研制的三酮类玉米田除草剂，其活性高于硝磺草酮，对作物安全。

安全剂还可以用于促进农作物代谢解毒，快速降解除草剂残留，解决除草剂残留对粮食、土壤和地下水的污染问题；治理因施用除草剂而造成的“癌症田”，实现安全改茬等。随着我国农业结构和种植业结构调整，除草剂安全剂将在农田化学除草、土壤改良与修复、轮作与种植模式变革等领域将起到更多的积极作用。

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最后修改于 2016-07-19 11:52    阅读(97)