1、種衣劑是最節(jié)約用藥的農(nóng)藥新劑型(代碼:SD、FS、EWS、SW)
種衣劑(Seed Dressing)是在原有農(nóng)藥劑型(如SC、EW、DF、WP、CS、SL)的基礎(chǔ)上,輔以成膜成份,并根據(jù)需要添加其它成份(如微肥、激素等)制作而成。農(nóng)作物良種播種之前,根據(jù)可能會發(fā)生的芽期、苗期蟲害及種傳、土傳病害,選擇藥液品種,對種子進(jìn)行包衣。一層薄薄的藥膜保護(hù)了種子,猶如穿上了一種外衣,故名種衣劑。一般包衣種子可在芽期和苗期的近45天內(nèi)不需再施農(nóng)藥,且用藥量僅為田間施藥的1/50左右,因此它被稱為最節(jié)約用藥的農(nóng)藥新劑型。
目前國內(nèi)普遍使用的種衣劑劑型有:
(1)水懸浮型種衣劑(Flowable Concentrate for Seed Treatment)劑型國際代號為FS。
(2)水乳型種衣劑(EWS)
(3)粉體種衣劑(WS)
從整體意義上看,可以說推廣種子包衣技術(shù)是植保領(lǐng)域中使用農(nóng)藥方式的一次革命,由于種子包衣所耗用農(nóng)藥大幅度減少,防治和增產(chǎn)效果明顯,因此屬世界公認(rèn)的要積極推廣的對環(huán)境友好的農(nóng)藥新劑型。
推廣種子包衣技術(shù)是我國由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代高科技農(nóng)業(yè)過渡的橋梁之一。國際種子處理界的科學(xué)家們普遍認(rèn)為種子包衣技術(shù)是充分挖掘作物遺傳基因潛力的一個重要措施(Seed treatment technologies: evolving to achieve crop genetic potential),種子包衣技術(shù)既可以當(dāng)前的傳統(tǒng)作物栽培服務(wù),也是將來以基因工程為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可缺少的技術(shù)措施之一,有著廣泛的科技發(fā)展前途。
2、種衣劑的基本概念
2.1. 種子處理劑和種衣劑
種子處理劑分為三種a.拌種劑 b.浸種劑 c.種衣劑。
拌種劑和浸種劑屬于田間施藥的一種方式,它們共同的特點是在播種前農(nóng)民根據(jù)防治的需要用固體農(nóng)藥或者用含有農(nóng)藥的水溶液來處理種子,它是一種傳統(tǒng)的、田頭的作物保護(hù)的方法之一。而種衣劑是在植物種子外表形成具有一定功能和包覆強度的衣膜(或保護(hù)層),我們把具有這種功能的藥劑稱之為種衣劑,很顯然,與前兩種種子處理的方式相比,種子包衣能適合現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的需要,它有利于區(qū)域性的綜合防治,也有利于區(qū)域性的良種推廣和統(tǒng)一供種。
2.2. 種衣劑的分類
1)按功能分:a.植保型 b.衣胞型 c.整形型
植保型,即以防治芽期和苗期的主要病蟲害為標(biāo)的而擬定的活性物質(zhì)配方,形成衣膜包裹在種子表面。
衣胞型,一般來說,在某些特殊情況下(如特種作物、特定的氣候條件、或特殊的地區(qū))為了保證種子的發(fā)芽,而不受周邊環(huán)境的影響,在種子外表包裹了一層保護(hù)層,例如:包括供氧劑、保水劑等等,猶如給種子提供了一個小“賓館”。
整形型,主要是針對蔬菜、花卉等價值較高作物種子進(jìn)行整形處理,俗稱呼丸?;?,它是種子高度商品化的一種形式。
2)按使用對象分:a.旱田種衣劑 b.水田種衣劑
3)按防治對象分: a.單一型 b.復(fù)合型
單一型,有單一的防病型、單一的防蟲型或防缺素癥型。這種形式前幾年在西方國家很普遍,使用者可根據(jù)防治需要逐一購買,混配合使用。
復(fù)合型,有藥肥復(fù)合型、病蟲兼治型等等,根據(jù)綜合防治的需要做成一個配方,目前我國大面積推廣的就是以該種劑型為主。
4)按包衣層數(shù)分:a.單層包衣b.多層包衣
多層包衣主要是指以上所述單一型種衣劑的衣膜按功能多層包衣,另外一種是指丸?;闹谱鬟^程。
5)按農(nóng)藥加工劑型分:a.水懸浮型(FS)b.水乳型(EWS) c.懸乳型(SES) d.干膠懸型(DFS)e.微膠囊型(CS)f.水粉散粒劑型(WGS)等等。
水懸浮型種衣劑是目前我國推廣種子包衣技術(shù)使用最廣泛,使用量最大的種衣劑,它是把固體的農(nóng)藥和其他輔助成份超微粉碎成小于4微米顆粒而做成的一種特殊的農(nóng)藥水懸浮劑,國際標(biāo)準(zhǔn)代號為FS。水懸浮劑又分為普通型和濃縮型的,這種劑型的特點是使用方便,但缺點是體積、運輸量和包裝量很大,包裝物有可能污染環(huán)境,不利于降低成本和減少污染。為了克服這一缺點,近年來,國內(nèi)又開發(fā)出濃縮型的水懸浮型種衣劑,使用時根據(jù)說明書加水稀釋,然后包衣。
水乳型種衣劑是根據(jù)某些特殊作物的種子的防治需要而研制出的一種新的種衣劑劑型。它是把農(nóng)藥以液體形式以一個微米左右顆粒均勻的懸浮在種衣劑中,同時配以特殊的成膜材料和滲透劑。它的特點是活性物質(zhì)的滲透性極強,能迅速穿過質(zhì)地較為堅硬的種皮而被種子吸收,同時,特殊材料制成的衣膜保證了活性物質(zhì)的單向滲透,具有特殊的效果。
懸乳型種衣劑是水懸浮型種衣劑和水乳型種衣劑的復(fù)配劑型。
干膠懸型種衣劑是以農(nóng)藥干膠懸劑為基礎(chǔ)再配以成膜材料而研制出的一種種衣劑新劑型。所有的活性物質(zhì)等固體顆粒必須嚴(yán)格按照水懸浮型種衣劑的要求平均粒徑小于4微米。使用時根據(jù)說明書配以定量的水進(jìn)行稀釋,使之恢復(fù)成懸浮型種衣劑,然后進(jìn)行包衣。值得一提的是不能把拌種劑(WS)與該種干膠懸型種衣劑混為一談。前者的基礎(chǔ)是可濕性粉劑(WP),用這種拌種劑可以濕拌種但不能形成衣膜,同時可濕性粉劑顆粒太大,一般均在8-40微米左右。就種衣劑所允許使用的農(nóng)藥而言,尤其是超高效農(nóng)藥,采用這種劑型很難起到應(yīng)有的藥效。干膠懸型種衣劑由于是固體粉末,所以運輸和倉儲方便,并節(jié)約包裝費用,減少環(huán)境污染。一般適用于超高效農(nóng)藥為配方的種衣劑。提醒注意的是:劇毒農(nóng)藥不宜采用此劑型加工,例如呋喃丹,高濃縮的劇毒農(nóng)藥以超微固體形式存在,不管對生產(chǎn)者或使用者而言都是極不安全的。
微膠囊型種衣劑,這種劑型的特點是把農(nóng)藥以5-20微米或者更小直徑的高分子小球包裹起來,形成一個一個的微膠囊,然后再按種衣劑的要求加工成水懸浮型的或干膠懸型的種衣劑,它具有控制釋放的功能,從而可以延長藥效,更可靠的確保種子的安全。目前,全球正處在研制開發(fā)階段。
水分散性粒劑劑型種衣劑是在干膠懸型種衣劑的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)而形成的,更有利于包裝、運輸和使用。
3、種衣劑的配方和主要技術(shù)要求
3.1. 種衣劑一般由以下六個部分組成:
1)活性物質(zhì)
2)成膜劑
3)其它助劑(分散劑、滲透劑、流變添加劑、防凍劑、消泡劑等)
4)填料
5)輔助成份:微肥、植物生長調(diào)節(jié)劑、保水劑、供氧劑等(按不同需要而定)
6)警戒色
活性物質(zhì)是種衣劑的主配方,是病蟲害防治功能中起主要作用的部分,它包括殺菌劑、殺蟲劑、殺線蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑以及相應(yīng)的保護(hù)劑,微量元素等。但種衣劑配方所選用的農(nóng)藥活性物質(zhì)有著特殊的要求,如:a.不能影響種子的活性b.在土壤中必須穩(wěn)定c.原藥的酸堿度必須保持基本是中性 d.對環(huán)境和土壤不產(chǎn)生嚴(yán)重的污染 e.殘效期適中等等。國際上種衣劑的開發(fā)和使用在60年代左右,開始階段所選用的活性物質(zhì)種類與拌種劑接軌,主要使用的藥物有多菌靈、福美雙、萎銹靈、苯菌靈、甲霜靈等,殺蟲劑主要有克百威、甲拌靈等,隨著高效和超高效農(nóng)藥的問世,上述傳統(tǒng)農(nóng)藥從90年代起正在逐步的從種衣劑配方中被淘汰。而代之以三唑醇、烯唑醇、戊唑醇、咯菌***、滅菌唑、吡蟲啉、七***菊酯、***蟲***、噻蟲嗪等。我國的種衣劑研究開發(fā)起步于80年代末期,推廣于90年代初,其農(nóng)藥活性物質(zhì)的選用大部分仍以傳統(tǒng)農(nóng)藥為主,目前正在加速向超高效農(nóng)藥過渡,國家已規(guī)定甲基異柳磷、辛硫磷、甲基環(huán)硫磷、甲拌磷等劇毒農(nóng)藥禁止或逐步禁止在種衣劑上使用。2002年又規(guī)定,以呋喃丹為活性物質(zhì)登記的種衣劑不再擴(kuò)大登記。
成膜材料是種衣劑的一個關(guān)鍵成份,它必須在種子外表形成一層衣膜,具有透氣透水的功能和一定的強度,但又不被水份所溶解,隨著種子的發(fā)芽、生長而逐步的降解,它是一種特殊的高分子復(fù)合材料。
上述輔助成份中微肥主要以特殊形態(tài)的鋅、硼、錳、銅以及少量稀有元素為主。
植物生長調(diào)節(jié)劑,根據(jù)植物需要,經(jīng)常選用的是多效唑、烯效唑、縮節(jié)***、生根劑、種子萌發(fā)促進(jìn)劑等。
警戒色賦予產(chǎn)品呈紫紅色(或其它警戒色)可流動的均勻懸浮液,長期存放可能出現(xiàn)少量沉淀或分層,但在室溫下經(jīng)過不用工具的搖動就能恢復(fù)原狀,不應(yīng)有結(jié)塊,長期存放,分層現(xiàn)象越明顯說明種衣劑質(zhì)量越差。
3.2. 主要技術(shù)要求
懸浮率是判定種衣劑中固體材料粒度大小的一個間接的測定辦法,粒度決定包衣的均勻性,粒度越小,產(chǎn)品分布越均勻,田間播種后,其防治效果越均衡。粒度分布不均勻或嚴(yán)重超標(biāo)就不可能均衡的發(fā)揮藥效,布藥過多的種子有可能產(chǎn)生藥害,而吸藥量不足的種子又達(dá)不到應(yīng)有的防治效果。水懸浮型種衣劑其平均粒度至少應(yīng)小于4微米,沒有專用的儀器很難測定。就種子公司而言,用顯微鏡掃描,如發(fā)現(xiàn)特大的顆粒出現(xiàn)的幾率很多,可以作出一個粗略的判斷,再者懸浮型種衣劑如底部出現(xiàn)明顯的固體沉淀甚至結(jié)塊,這就說明質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
黏度的大小直接影響產(chǎn)品的包衣效果,一般來說,對某一種特定的種子,黏度和包衣效果成負(fù)相關(guān)。因此,一個優(yōu)質(zhì)的種衣劑必須具備相應(yīng)的流變性,即靜止的黏度大,而流動的黏度小,通過晃動產(chǎn)品或小試包衣可以作出一個粗略的判斷。
成膜性與包衣脫落率成正相關(guān),在種子包衣和包裝貯存過程中也可能作出一個大致的判別。
種衣劑的酸堿度應(yīng)嚴(yán)格控制在中性或6-7之間,過酸或過堿會對種子的發(fā)芽產(chǎn)生不良的影響,值得注意的是貯存期較長(一般兩年)的種衣劑酸堿度的變化較大,不宜再使用。
冷貯穩(wěn)定性,種衣劑產(chǎn)品在低溫條件下貯存要求物理性無明顯變化,國家標(biāo)準(zhǔn)定為0+10C貯存7天,物理性狀無明顯變化。特別優(yōu)良的種衣劑即使在零下5-100C的條件下,長期貯存而結(jié)冰,但在室溫條件下,化冰后仍能恢復(fù)原狀。
熱貯穩(wěn)定性是檢驗產(chǎn)品配方是否合理,在保質(zhì)期內(nèi)是否穩(wěn)定的一項指標(biāo)要求。方法是將樣品在54+20C貯存2周后,其有效成份分解率應(yīng)不超過該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分解率,各項物理指標(biāo)仍應(yīng)符合原標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
另外,包衣種子的發(fā)芽試驗和種子活力的測定是種子公司成功進(jìn)行種子包衣不可缺少的試驗程序。
4、發(fā)展趨勢
隨著中國農(nóng)藥制劑的技術(shù)創(chuàng)新,種衣劑技術(shù)將會獲得很大的發(fā)展,這些將集中表現(xiàn)在:
a、廠家將會越來越集中,一批技術(shù)落后的工廠可能會被淘汰,制劑技術(shù)將全面提高。
b、一批以有機磷或劇毒農(nóng)藥為配方基礎(chǔ)的品種將會被逐步淘汰,并將會涌現(xiàn)一批以超高效農(nóng)藥為基礎(chǔ)配方的新品種。
c、其它劑型的種衣劑如滲透性極強的EWS、沒有包裝污染的DFS、緩釋型的CSS等將會開發(fā)投產(chǎn)。
d、配套的種子處理機械將會獲得很大的改進(jìn)。
現(xiàn)代化學(xué)、現(xiàn)代生物學(xué)和分子生物學(xué)與相關(guān)現(xiàn)代科技的密切結(jié)合將是推動21世紀(jì)農(nóng)藥科技創(chuàng)新的取之不盡的力量源泉。