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聚焦!我國農藥制劑和助劑研發的發展方向

發布者:農達生化發布時間:2020-12-18
摘要:1 我國農藥制劑和助劑研發的現狀 全球人口持續增加,人均耕地面積持續降低,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。在農藥制劑的加工和使用

1我國農藥制劑和助劑研發的現狀
全球人口持續增加,人均耕地面積持續降低,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。在農藥制劑的加工和使用過程中,助劑是不可缺少的添加物。
自有機農藥誕生以來,隨著農藥劑型多樣化和性能的提高,助劑也向多品種、系列化發展,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,僅僅使用常用的表面活性劑作為潤濕劑、分散劑、乳化劑、消泡劑和懸浮劑等已不能滿足性能上的要求。因而開發乳化能力強、分散性好、吸附能力更強和安全性好的表面活性劑成為農藥助劑的主要發展方向。
1.1 我國農藥制劑研發的現狀
截止2019年底,我國登記有農藥企業1941家,登記的有效成分710種,登記產品41271個;產品呈現低毒化趨勢,2019年登記產品低毒和微毒產品占84.6%;是全球最大的原藥生產國和出口國,每年出口原藥145萬t左右,制劑近100萬t(折合原藥25萬t)。加工成制劑出口的僅占15%。
目前,我國已經建立了嚴格的農藥質量標準系統,通用方法幾乎全部等同或等效采用國際標準,部分指標比國際標準更合理。EC、WP等老劑型產品的質量和安全性能大幅提升;納米農藥、飛防制劑研發等領域走在了國際前列;環境友好型劑型增加,懸浮劑已連續多年成為新登記數量最多的劑型,但2018年EC+WP仍然占45.0%以上。總體來看,我國農藥制劑與國際先進水平還有較大差距,需要從產品研發理念、質量、標準、工藝、經營和管理等方面提升。
1.2.1 根據用法和作用方式對農藥助劑分類
農藥助劑是指在農藥劑型加工或使用中的除農藥有效成分以外的其他輔助物質的總稱。
1.2.2  噴霧助劑的分類及主要增效機理
據統計,我國每年需要消耗桶混/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)表面活性劑:抑制液滴彈跳、促進藥液鋪展、溶劑蠟質層;①在很低濃度(1%以下)可以顯著降低溶劑的表(界)面張力,改變體系的界面組成與結構。②在一定濃度以上時,可自組裝形成分子有序組合體的兩親性物質。
(3)無機鹽類助劑:提高細胞膜穿透性、解除硬水的拮抗作用、調節藥液pH;無機鹽類功能助劑可與植物油和非離子表面活性劑混用,對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棒土、生物質炭等多孔的微/納米結構的物質,可有效提高對靶劑量傳遞的物質。
(4)高分子助劑:減少霧滴漂移、抑制液滴彈跳、提高抗雨水沖刷能力。相對分子質量>104的物質稱之為高分子,高分子類功能助劑主要分為以下5類:均聚物、無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物和聚電解質。高分子可修飾位點多,可以通過調控環境因素對構象及性質進行改變,可作為刺激響應材料;聚合物表面活性劑可同時調控溶液表面張力、溶液粘度的效果,在提升農藥制劑藥效上較好的應用價值。
2我國植保面臨的新形勢和新要求
2.1 我國植保面臨的新形勢
我國植保面臨的新形勢主要有以下幾方面:
①由吃飽向吃得安全、營養、健康的高層次需求轉變;
②農產品由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(統防統治、統配統施)成為常態;
⑤氣候變暖、種植結構、種植模式、勞動力結構等的改變;
⑥省力化成為現實訴求,高效植保裝備、省力化施藥技術不斷涌現;
⑦毀滅性農業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“雙減”到綠色發展再到智慧植保。
2.2 我國植保面臨的新要求
我國植保在新時期提出了新的要求:①根據病蟲害發生的新特點、規律和災變機制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開發綠色生態高效制劑產品,實現農業可持續發展。
3我國農藥制劑和助劑研發存在的問題
目前我國農藥制劑主要存在4方面的問題:
①農藥制劑研發理念相對落后;
②農藥劑量傳遞和制劑研發科學支撐不足;
③ 農藥制劑藥效不突出存在過量使用;
④缺乏場景導向的農藥綠色功能助劑。
4我國農藥制劑和助劑研發的發展方向
4.1 農藥制劑研發的發展趨勢
農藥劑型及制劑隨著社會、有效成分、助劑、加工技術等的發展而發展,具有典型的時代特性。技術方面,農藥制劑的分散越來越精準;農藥制劑的制備越來越精細;農藥制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發展的方向;SL概念變寬,藥效好、會持續增長,部分EC產品會變為SL登記和使用;SC、SE、OD等將成為今后研發的優選劑型,需要進一步提高劑量傳輸效率、分散性和物理穩定性。DF、WG、GR等固體制劑將快速發展,多學科交叉實現無塵化、功能化、藥肥一體化、控制釋放是重點發展方向;種子處理劑符合省力、精準及國家減施增效要求,是今后發展熱點。種子保護配方安全性、加工工藝、新活性成分、促進種子萌發、根系發達,保芽護芽、成膜等功能組分的篩選及配方精細優化等是需要重點關注的問題。
結合農藝模式和施藥方式的制劑如水肥一體化、水藥肥一體化、飛防制劑等將得到大力發展;微囊懸浮劑將大力發展,快速釋放型、控制釋放型等微囊懸浮劑產品將廣泛應用在大田噴施;省力化制劑將大力發展;納米農藥制劑及多元復配制劑未來發展潛力很大;農民付出少、獲得多、愿意用的農藥制劑就是發展方向。
4.2 農藥助劑研發的發展趨勢
場景導向、功能化、精準化、綠色化是未來農藥助劑的主要研發趨勢;基于場景導向的農藥綠色功能助劑單體的分子設計與合成;基于場景導向的農藥綠色復配功能助劑的研發;綠色功能助劑的功能性和安全性關鍵評價技術體系研發與應用;高效綠色配方和噴霧功能助劑的應用理論及技術體系研究;“助劑分子結構—藥液性質—田間藥效”關系的建立
農藥劑型、制劑和助劑隨著社會、有效成分、助劑、加工技術等的發展而發展,技術越來越先進,安全性要求越來越高,具有典型的時代特性;安全性高、高傳導、低揮發、低淋移、防飄移和控制釋放的綠色生態高效制劑和助劑是未來的發展方向;基于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制劑和助劑的研發。
來源:現代農藥
 
 

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