第二节 植物生长调节剂的施用技术
植物生长调节剂的科学使用,除了要理解其使用特点和影响药效的因素外,还需要了解药剂的剂型特点,产品和作物生长特点,以及农业生产上的调节目标,采用科学合理的施药技术。同时,还要特别重视植物生长调节剂的安全使用与合理使用。
一、植物生长调节剂的主要剂型
生产上要结合药剂理化特性和应用对象,设计适当剂型。植物生长调节剂品种除了极少数水溶性很强或挥发性强的原药,如甲哌(缩节安)等,必须加工成不同的剂型,形成产品,才可以在农业生产上使用。对于不溶或难溶于水的原药,需要加入助剂、载体,经过特定的加工程序制备成农药商品制剂,才能满足施用的基本要求,起到药剂应有的作用效果。常见植物生长调节剂的剂型有:
1.乳油
乳油(emulsifiable concentrate,EC)是由有效成分(原药或原油)、有机溶剂和乳化剂组成的透明油状液体,对水稀释能形成稳定的乳状液。除了上述组分外,乳油还含有适量的助溶剂、增效剂、渗透剂和稳定剂等。我国农药市场中乳油份额较大,近年来由于农药加工水平的提高有所下降。植物生长调节剂大部分水溶性较强,多以水剂为主,但是乳油的比例也不低,代表性品种有4%赤霉酸乳油等。
相较于其他制剂类型,乳油表现出相对较高的药效,这是因为乳油中的溶剂和乳化剂能使有效成分以胶束的形式均匀分布于药液中,利于润湿展着在植株上并渗透到植株体内,充分发挥药剂的效果。乳油生产加工较容易,工艺和生产设备简单,加工生产过程中三废少。但是乳油的不足方面主要有,有机溶剂如甲苯、二甲苯等用量较大,生产和贮运存在安全隐患;有机溶剂容易渗透入皮肤,对人畜经皮毒性较高,另外有机溶剂也容易引起环境污染和资源消耗。以水基性制剂代替乳油将成为必然趋势。
乳油制剂产品在使用时,对水稀释后要求药液稳定,至少在使用时不产生浮油和沉淀,否则容易造成药液喷洒不均匀,无法正常发挥药效。
2.可湿性粉剂
可湿性粉剂(wettable powder,WP)是将农药原药、载体或填料、润湿剂、分散剂和其他助剂混合,经过气流粉碎机粉碎成一定细度的制剂。使用时,直接对水稀释喷雾即可。一般来说,可湿性粉剂产品要求具有较好的润湿性、分散性、高悬浮率等。可湿性粉剂具有以下优点:①对水溶性和有机溶剂溶解性差的有效成分适宜;②与乳油相比,不含有易燃的有机溶剂,在运输、包装和使用环节更安全;③成本低,工艺简单,生产技术难度小。
当然,可湿性粉剂的缺点也是明显的:①容易漂移,造成生产过程中的粉尘污染,使用时也容易造成吸入毒性和环境污染;②悬浮率低的产品容易影响药效的发挥。植物生长调节剂产品中,具代表性的有15%多效唑可湿性粉剂、5%烯效唑可湿性粉剂和50%噻苯隆可湿性粉剂等。
可湿性粉剂产品在使用时,对水稀释后要求有较好的润湿分散性、较高的悬浮率,确保施药期间有效成分在喷雾容器内有较好的悬浮稳定性。
3.可溶性粉剂
可溶性粉剂(soluble powder,SP)是指在使用浓度下,有效成分能迅速分散而完全溶解于水中的一种剂型。可溶性粉剂是由水溶性原药、助剂和填料经加工制成的颗粒状制剂。生产上使用时,用水稀释成田间使用浓度时,有效成分能迅速分散并完全溶解于水中,供喷雾使用。可溶性粉剂物理稳定性好,加工成本相对较低,便于贮存和运输,使用方便。与可湿性粉剂相比,可溶性粉剂不会发生药液中有效成分微粒沉降造成施药不均匀的问题和药液堵塞喷头的现象。可溶性粉剂除了高含量的有效成分外,填料可用水溶性的无机盐(如硫酸钠、硫酸铵等),助剂大多是阴离子型、非离子型表面活性剂或是两者的混合物,主要起助溶、分散、稳定和增加药液对生物靶标的润湿和黏着力等效果。加工可溶性粉剂有喷雾冷凝成型法、气流粉碎法和喷雾干燥法等。植物生长调节剂产品中,具代表性的可溶性粉剂产品有96%甲哌可溶性粉剂等。
一般来说,可溶性粉剂易吸潮,在生产加工时要注意车间的空气干燥或者在湿度较低的秋冬季进行,另外贮运和使用时也要注意密封包装。生产上就经常出现96%甲哌可溶性粉剂(缩节安)吸潮后不便于计量的情况。田间应用可溶性粉剂产品时,可以采用二次稀释的方法,或者将制剂产品倒入施药容器后适当搅拌,保证充分溶解后再喷雾处理。
4.悬浮剂
悬浮剂(suspension concentration,SC)又称水悬浮剂、胶悬剂和浓缩悬浮剂,基本原理是在润湿剂和分散剂作用下,将不溶或难溶于水的原药分散到水中,形成均匀稳定的粗悬浮体系。悬浮剂的主要组成包括农药原药、润湿剂、分散剂、增稠剂、防冻剂、消泡剂和水等。悬浮剂具有成本低,生产、贮运和使用安全,对环境影响小,药害轻等优点。农药悬浮剂可用来加工悬乳剂(SE)和悬浮种衣剂(FS)、微胶囊悬浮剂(CS)等,进一步扩大农药的应用范围。这些制剂从其分散原理看,也属于悬浮剂的范畴。微胶囊悬浮剂的分散相为微胶囊;悬浮种衣剂是在悬浮剂的基础上,引入成膜剂而使其在种子表面具有成膜的功能。农药悬浮剂以水为介质,符合农药制剂水基化发展要求,前景广阔。植物生长调节剂产品中,代表性的悬浮剂产品有25%多效唑悬浮剂和540g/L噻苯隆·敌草隆悬浮剂等。
悬浮剂的生产制造过程一般有两种:①用机械或气流粉碎等方法,将固体原料加工至微米级以下,然后与表面活性剂、防冻剂、增稠剂等水溶性助剂混合调配成浆料,经胶体磨和砂磨机研磨,调整pH值、流动性、润湿性等,质量检查合格后包装而得;②先把原药与表面活性剂、消泡剂、水均匀分散,经粗细两级粉碎制成原药浆料,然后与防冻剂、增稠剂、防腐剂和水混合即得。
使用悬浮剂制剂产品时,直接稀释喷雾即可。制剂的悬浮率、分散性和稀释稳定性等指标会影响药剂的效果。
5.水分散粒剂
水分散粒剂(water dispersible granule,WG)又叫干悬浮剂(dry flowable,DF)。使用时放入水中,能较快地崩解、分散,形成悬浮的分散体系,被认为是21世纪最具发展前景的农药剂型之一。WG剂型的组分除了有效成分外,还包括润湿剂、分散剂、黏结剂、崩解剂和填料等。WG具备很多优点,具体包括:①粉尘少,降低了环境污染,对作业者安全;②有效成分含量高,易于包装、贮存和运输;③贮存稳定性和物理化学稳定性较好;④颗粒的崩解速度快,很快分散成极小的微粒,悬浮稳定性较好。
加工WG剂型时,将有效成分、助剂和填料经混合、粉碎后再捏合造粒而成。水分散粒剂的制造方法可分为“湿法”和“干法”造粒。常用的方法有喷雾造粒法、转盘造粒法和挤压造粒法等。虽然WG加工技术相对较复杂,投资费用较大,成本较高。但是其突出的安全性、优良的综合性能和对环境保护的有利性,是其他剂型无法比拟的,市场份额仍在不断扩大。植物生长调节剂产品里,代表性的水分散粒剂产品有80%噻苯隆水分散粒剂和2%赤霉素GA4+7水分散粒剂等。
使用水分散粒剂制剂产品时,直接将其倒入喷雾容器待药剂润湿和分散开即可进行喷雾操作,也可以使用矿泉水瓶等小容器先进行分散再倒入喷雾容器。制剂的润湿性、分散性、水中的悬浮率和稀释稳定性等指标会影响药剂的效果。
6.泡腾片剂
农药泡腾片剂(effervescent tablet,EB)属于片剂中的特殊剂型,由原药、泡腾剂(酸、碱)、润湿剂、分散剂、黏结剂、崩解剂和填料等,经过粉碎、混合、压片等程序制成,使用时同水起反应释放出二氧化碳而快速崩解。泡腾技术最早应用于医药领域,随着高分子材料和制剂技术的发展,20世纪70年代后,日本首先将泡腾技术应用于制备农药除草剂泡腾片,目前该技术已基本成熟,在水稻除草剂产品中泡腾片剂的比例逐渐提高。泡腾片剂利用酸碱泡腾体系及崩解组分,使泡腾片剂具有自我崩解扩散能力,其优良性能包括:①使用方便,省工省力,施药者容易掌握;②直接抛洒,减少药剂漂移,对周边作物安全;③崩解性能优越,扩散均匀;④贮藏安全,质量稳定。
泡腾片剂的制备方法主要包括干法制片、湿法制片、直接压片和非水制片等。其中非水制片能充分除去成分中的剩余水分,减少干燥时间。泡腾剂加工过程由崩解剂、扩散剂、润湿剂、黏结剂、助流剂和载体等组成,泡腾片剂的加工方法是先将物料混合,经过粉碎、造粒,再用压片机制成一定形状后干燥而成。生产场地的一般要求是相对湿度20%~25%,温度15~25℃为宜。另外,泡腾片剂成品的包装材料应有较好的防水性,通常以金属箔衬聚乙烯为主。
除草剂的泡腾片剂在使用时,一般直接抛洒,依靠酸碱崩解剂产生的推力使药剂崩解扩散,将有效成分均匀地分散在水中,发挥药效。目前的植物生长调节剂泡腾片剂,包括40%甲哌泡腾片剂和5%调环酸钙泡腾片剂,需要对水后进行叶面喷雾。使用时,直接将其投入喷雾容器,待药剂分散开后即可进行喷雾操作,也可以使用矿泉水瓶等小容器先进行分散,再倒入喷雾容器。制剂的润湿性、分散性、水中的悬浮率和稀释稳定性等指标会影响药剂的使用效果。
二、植物生长调节剂的施用方法和安全使用
1.施用方法
植物生长调节剂的科学施用,总体要求是使有效成分最大限度地施用到生物靶标上,尽量减少对环境、作物和施用者的影响。药剂的使用效果好坏,取决于选择适当的施药方法。目前常用的植物生长调节剂施药方法主要有喷雾法、种子种苗处理、涂抹法、熏蒸法、杯淋法、土施法等,叶面喷雾仍然是当前最主要的施药方法。
(1)喷雾法 喷雾法是用手动、机动或电动喷雾机具,将药液分散成细小的雾滴喷到作物上的一种施药方法。这种施药方法是植物生长调节剂施用最普遍、最重要的方法,凡是可以对水稀释的植物生长调节剂产品剂型,如乳油、可湿性粉剂、可溶性粉剂、悬浮剂、水分散粒剂等,都可采用喷雾法施用。对于植物生长调节剂来说,施药要求株株着药,特别是一些移动性不佳的药剂,如脱叶剂噻苯隆,需要全株充分着药,采用喷雾法容易让药剂分布均匀,见效快。喷雾法缺点是药液容易漂移流失,易沾污施药人员,并受水源限制。
当前,作物抗倒伏的药剂处理,都是在拔节前期叶面喷施植物生长延缓剂。
(2)种子种苗处理 用植物生长调节剂对种子和苗木施药处理的方法。种苗处理是一种比较节约、高效的施药方法。处理的方法主要有:
① 拌种 用拌种剂与种子混合均匀,使每粒种子外面都覆盖一层药剂的处理方法。可以是粉剂直接拌种,也可以是对水稀释后的药剂进行拌种。这种处理通过种子吸收药剂,对种子萌发和苗期生长进行调控。如使用20%甲·多微乳剂对小麦种子进行拌种,可使出苗整齐、幼苗健壮。
种子包衣法是采用专门用作种子处理的种衣剂,均匀包覆在种子外表面,晾干后进行播种的方法。种子包衣法在杀虫、杀菌剂上使用较多,在植物生长调节剂方面开发和应用相对较少。
② 浸渍 用稀释后的药剂浸渍种子、秧苗、苗木或插条的方法。通过浸种、浸苗、蘸根,可使处理对象充分吸收水分和药剂,调节幼苗生长,特别是根系的生长发育。处理时,药液用量以浸没种子为限。浸渍效果与药液浓度、温度和时间有密切关系。
生产上多采用植物生长调节剂浸泡扦插枝条。以萘乙酸·吲哚丁酸为主要成分的生根剂,在使用时一般采用浸泡法,将插条下部浸泡在溶液中2~12h,处理浓度范围一般为50~200mg/L。
(3)涂抹法 通过特定的工具将植物生长调节剂的水溶液、乳液或悬浮液涂抹在植物上。涂抹法在冬季果园的病虫防治中使用较多,如苹果树腐烂病的防治一般是在伤口部位涂抹内吸性杀菌剂进行防治。
橡胶树使用乙烯利涂抹剂处理能促进干胶含量。每棵橡胶树涂抹0.02~0.04g,能提高橡胶树干胶产量,延长药剂处理的流胶时间,从对照的12~15d延长至施药后21d以上,达到持续高效、稳产、安全的要求。另外,一些促进果实膨大的药剂,如赤霉素GA4+7等也可制成膏剂,在果实膨大初期涂抹果柄进行处理;烟草生产后期在叶基部茎的周围,涂抹乙烯利溶液,或者把茎表皮纵向剥开涂抹乙烯利原液,利于抹药部位以上的烟叶褪色促黄。
(4)熏蒸法 熏蒸法是利用常温下有效成分为气体的药剂或通过化学反应能生成具有生物活性气体的药剂,以气体形态发挥药效进行处理的一种方法。这些药剂沸点低,蒸气压大,容易挥发。实施熏蒸处理通常在密闭空间或者相对密闭的环境下进行,使药剂的蒸气不会逸散而保持有效的活性浓度。
果树生产上常用1-甲基环丙烯对采后果品进行熏蒸保鲜处理。1-甲基环丙烯是一种乙烯受体竞争性抑制剂,以气体形态存在,通过制剂技术对其进行包裹制备成微胶囊粉剂或醇溶制剂。使用时将粉剂溶解在热水中,让气体散出并分布在仓库内对果品进行熏蒸处理。
(5)杯淋法 杯淋法是将药剂稀释后,采用杯子、喷壶、喷雾器(去除孔片)及其他专用容器,使药液成水流状沿处理对象流下而进行处理。这种处理方法一般属于局部器官施药,一方面能有针对性地使药剂到达处理部位,也能在一定程度上避免药剂对植株其他更敏感部位的不利影响。在烟叶的生产上,抑制腋芽的生长是一项必需措施。由于腋芽长在主茎附近的叶腋里,叶面喷雾处理不易使药液达到腋芽,还容易伤害叶片的生长,因此杯淋法是生产上采用的主要方法。主要的药剂有氟节胺、二甲戊乐灵及混剂、仲丁灵等。
(6)土施法 将药剂喷洒在地面或翻耕于土层下,或直接灌施在土层中进行处理的方法。农药的土壤施药法通常被称为土壤消毒,用于防治地下害虫及杂草等。植物生长调节剂的处理,也有采用土施法的。一些通过根系吸收的药剂,或者处理扦插枝条、移栽树木时,可以在地面喷施或在根区周围进行植物生长调节剂的处理。代表性的例子有:①水稻秧田使用多效唑延缓生长促进分蘖时,由于多效唑通过根系吸收效果更佳,处理时一般放干秧田水,拌土撒施或者直接在秧田畦面喷施处理;②移栽杨树时,在根区周围撒施低含量萘乙酸·吲哚丁酸水分散粒剂,然后浇透水,经过处理的树木能很快复活、生根并促进生长。
以上施药方法各有利弊。生产上使用植物生长调节剂进行处理时,应根据药剂特点、作用对象等灵活运用。
2.植物生长调节剂的合理使用
(1)根据农作物生长调控要求适时用药 植物生长调节剂的使用具有十分严格的时效性。无论是种子处理、抗倒伏,还是催熟、脱叶、保鲜,药剂的使用都与作物生长的特殊时期密切相关。以小麦和玉米抗倒伏药剂的处理为例,都需要在拔节前期进行处理,玉米的处理时效性要求更严格,需要在玉米6~9片叶展开时进行叶面喷雾处理,过早或过晚都不能起到控制茎基部节间生长的效果,甚至会影响玉米穗器官的发育,造成减产。乙烯利催熟棉铃,棉花脱叶剂的处理等,都需要严格注意适时用药。
(2)正确掌握药剂使用方法和用量 植物生长调节剂的使用,要求严格按照农药标签进行。喷雾处理要细致均匀,不要漏喷,以保证质量。要特别注意按使用说明书量取农药施用量,使用浓度和单位面积用药量务必准确。由于植物生长调节剂的特殊性,使用时不能随意加大剂量,也不能随意减少药液量,更不能随意增加喷药次数,以免造成药害或农产品品质下降。
另外,由于植物生长调节剂直接针对植物(主要是农作物),不同于防治病、虫、草害,农作物一般不会对植物生长调节剂产生耐药性。因此,农业生产管理一般不需要考虑植物生长调节剂混用和轮换使用问题。植物生长调节剂的混用也是由新产品研发单位(科研院所或企业)的科技人员科学设计有效成分和配比,通过严格的试验评价再进行登记开发。