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    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。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。

    為了幫助廣大從業人員及時了解制劑及助劑領域最新的研究成果和發展動態，為制劑、助劑企業在新品開發、老產品換代提供思路。2020年12月13日由《現代農藥》《農藥快訊》編輯部舉辦的“農藥助劑前沿與革新精講班”在南京順利召開。會上，中國農業大學教授杜鳳沛就“功能助劑對農藥的增效機制與應用”做了主題報告。報告現場座無虛席，氣氛熱烈。

    1、功能助劑對農藥的增效機制

    1.1 功能助劑對霧滴蒸發飄移調控原理

    常見的功能助劑對霧滴蒸發飄移調控原理包括：表面活性劑類助劑通過降低表面張力，改變藥液滴半徑、密度和組成；油類助劑改變液滴半徑和藥液組成；高分子類助劑改變藥液滴半徑、密度及組成；無機鹽類助劑改變液滴半徑、藥液滴組成和密度。液滴在界面上的蒸發主要可歸納為：CCR（底圓半徑R不變，接觸角θ逐漸減小）、CCA（θ不變，R逐漸減小）、Mixed（θ和R均逐漸減小）及Wetting（θ逐漸減小而R逐漸增大）4種模式。對于內吸傳導型農藥助劑：CCA較好，有利于活性成分吸收傳導，提高防效；對于觸殺或保護性農藥助劑：CCR或Wetting較好，要避免產生“咖啡環效應”，提高防治效果。可通過加入油性助劑，改變活性成分顆粒的形狀或加入無機粒子、增加顆粒間排斥力，加入合適的表面活性劑產生Marangoni渦流，控制三相線處的揮發速率等控制“咖啡環效應”的產生。

    1.2 功能助劑對霧滴-葉面界面作用調控原理

    界面擴張模量受表面活性劑、高分子、無機鹽等助劑結構、濃度等影響。液滴氣-液界面擴張黏性模量越大，彈跳高度越小，藥液沉積和潤濕能力越強；液滴氣-液界面擴張極限彈性模量越大，液滴彈跳高度越高，不利于液滴的沉積附著。助劑結構、組成、濃度對粘附力有影響，粘附力越大，彈跳高度越小，有利于藥液沉積。研究發現，油性制劑可降低霧滴彈跳次數，增加附著，油性助劑增強藥液與葉面的親和性，絨毛狀葉片潤濕效果好于蠟質結構葉片。

    1.3 功能助劑對潤濕作用調控原理

    潤濕鋪展行為通常分為兩個階段：短期慣性階段，時間10≤t≤100 ms，主要作用力為慣性力。鋪展指數α=0.3～0.5，不受SAA分子動態吸附行為影響；長期粘性階段，時間t≥100 ms，主要作用力為毛細管力和粘滯阻力等。α值受SAA分子動態吸附行為影響。

    1.4 功能助劑對沉積及吸收傳導調控原理

    研究表明，引入SO42-可以中和硬水中、雜草組織上的Ca2+，避免生成除草劑鈣鹽，促進活性成分的吸收，提高防效。如（NH4）2SO4可促進烯禾啶在大麥中的吸收和轉運，提高防效。

    2、功能助劑的應用實例

    2.1 草甘膦綠色高效對靶功能助劑的研發與應用

    為解決草甘膦制劑中15%左右牛脂胺助劑的替代問題，低溫藥效及抗性雜草問題，中國農業大學杜鳳沛教授團隊通過加入高分子助劑，制成草甘膦異丙胺鹽SL。由于高分子助劑的加入可形成更大尺度的囊泡結構，可有效抑制霧滴彈跳；并且利用囊泡帶正電性，利用靜電相互作用可顯著抑制霧滴彈跳，增加藥液沉積；無機鹽可增強對水的適應性，提高吸收能力和藥效；高分子和無機鹽可增大霧滴譜，減少漂移，降低水分的揮發速度，增加霧滴的干燥時間，提高藥效，最終篩選了3個比較好的樣品。試驗結果表明，其中的樣品C對非耕地雜草防效優異，藥后21天，1 350 g/hm2總草株防效和總草鮮重防效分別達98.4和99.5，高于國際知名品牌。

    針對草甘膦綠色高效對靶功能助劑的研發，杜教授總結道，對于草甘膦等可解離的兩性離子屬性原藥，其藥液液滴主要是通過固-液電荷作用，增加在植物靶標的粘附和沉積；所采用的助劑為兩性離子屬性時，增效最為明顯；所采用的助劑與原藥電荷強度和電荷密度相近時，增效最明顯；所采用的助劑與原藥的等電點越接近，增效越明顯。

    2.2 草銨膦綠色高效對靶功能助劑的研發與應用

    杜教授團隊針對草銨膦制劑中30%左右表面活性劑助劑的減量問題及10%左右極性溶劑的減量及替代問題研發出新的草銨膦SL。團隊通過加入梳狀高分子助劑后，囊泡結構變大，可有效降低霧滴回縮速率，抑制霧滴彈跳，可顯著提高范德華力和粘附力，增加沉積，并且增大霧滴譜，減少漂移，降低水分的揮發速度，增加霧滴的干燥時間，提高藥效。后期的試驗結果表明，新的18.5%草銨膦SL樣品B防效優異，藥后15天，對非耕地雜草總草株防效和總草鮮重防效均高于國際知名品牌。

    杜教授關于草銨膦綠色高效對靶功能助劑的研發理論為草銨膦等可解離的陰離子原藥，主要通過提高固-液的范德華力作用增大在植物靶標進行沉積。當所采用的助劑為陰離子屬性時，增效最為明顯；所采用的助劑與原藥電荷強度相近時，增效最明顯；并且高分子薄膜的保水作用有增效效果。

    2.3 飛防助劑ND600研發及應用

    ND600是杜教授團隊研發的綠色、高效的飛防助劑，具有良好的界面活性，抑制彈跳、增加附著的能力，并且在不同噴霧壓力下均可適當增加霧滴粒徑，減少飄移和蒸發，并有較好的冠層穿透能力，增加在不同冠層的霧滴密度和表面覆蓋率，提高藥效。農業部南京農機化所龔艷團隊在新疆庫爾勒市和什力克鄉庫勒村新疆農業科學院植物保護研究所試驗田防治棉花蚜蟲方面對ND600進行了田間藥效驗證。試驗結果表明，在減量使用10%、30%、50%的情況下，通過助劑ND600的使用可以獲得良好的防治效果。

    2.4 幾種新型助劑的研發

    天然助劑甘草酸具有三萜結構和一定表面活性，低濃度下可自組裝成纖維結構，甘草酸可使液滴-植物葉面粘附力增加，彈跳高度降低，藥液沉積增大。該種纖維結構可吸附在固體表面，降低回縮速率，改善潤濕能力，是一種調控新策略，有較大的理論和應用價值。甘草次酸修飾后在不同極性溶劑或不同鹽的作用下，可形成多種組裝體，在調控農藥藥液-作物界面作用方面有潛在應用價值。

    杜教授團隊設計合成一種具有多步pH可逆響應性的甘草酸均聚物PGly助劑，隨著pH逐步降低，PGly中的羧基逐步質子化，靜電排斥力減弱，高分子鏈由伸展向卷曲狀轉變，并最終團聚成納米/微米顆粒，成功制備了pH響應性的PGly乳液并改變潤濕能力。

    杜教授團隊還利用甘草酸構建的三維網絡結構，以4wt%的甘草酸成功制備了具有良好物理穩定性、化學穩定性、對靶能力和觸變性的60wt%丁硫克百威高效乳膠劑。團隊制備的20 wt%的氯氟吡氧乙酸乳膠劑，稀釋350倍后甘草酸增強了制劑對馬齒莧（52%增至90%）及凹頭莧（25%增至42%）的防治效果。