农药复配技术

农药单剂在使用时往往受防治效果、使用范围和药害等因素制约，而且随着病虫害抗药性的增强，防治效果降低。目前，农药科研人员在研发新药的同时，主要通过复配来克服原有农药单剂的使用缺陷。然而，复配农药出现时间不长，尚没有统一的复配原则和标准，不利于复配农药的发展。本文主要针对近几年国内农药专家的研发经验总结整理而成。1农药复配剂的类型农药混合剂按其作用对象主要分为以下几种。1.1杀虫剂混合剂为了克服单一杀虫剂存在的不足，将不同类型、不同作用方式的杀虫剂复配。目前主要有有机磷类与有机磷类、有机磷与拟菊酯类、有机磷与氨基甲酸酯类、有机氮与氨基甲酸酯类以及有机氮与拟菊酯类等复配方式。这是混剂中品种最多的一类，截止到1998年底，在农业药检所注册登记的杀虫剂为4230个，其中杀虫混剂为1684个，占39.8%[1]。1.2杀虫杀菌剂混合剂此类型主要用于拌种或土壤处理，发挥杀虫、杀菌兼治作用。如10%甲柳·酮乳油、35%马·酮乳油和40%氧乐·酮乳油等杀虫杀菌混剂等[2]。1.3杀菌剂混合剂为延缓植物病原菌对内吸杀菌剂的抗性，常将内吸性杀菌剂与保护性杀菌剂复配使用。内吸性杀菌剂能被植物吸收，起到杀菌效果；保护性杀菌剂残留在植物体表，防止病菌入侵感染。如15%双·多悬浮剂[3]和40%三唑酮·多可湿性粉剂[4]等。1.4除草剂混合剂将持效期长、短不同的除草剂搭配；将内吸传导性除草剂与触杀性除草剂搭配；根据杀草谱互补原理，杀单子叶杂草的除草剂与杀双子叶杂草的除草剂混用。如5.3%丁·西颗粒剂[5]和48%乙·莠可湿性粉剂[6]等。1.5杀螨剂混合剂由于单一杀螨剂往往对螨的发育状况具有较大选择性，有效控制期差异较大，为了达到对各个发育阶段都有较好的防治效果，有效控制期适当，常常将两种杀螨特点不同的药剂加工成杀螨剂混合剂。如5%阿维·达乳油和22%炔螨·噻螨乳油等。1.6植物生长调节剂混合剂通过促进或抑制植物生长，起到调节植物的局部或全株生长，提高产品品质和产量。如2%复硝酚钾水剂和1.85%硝·萘酸水剂等。1.7多功能混合剂由杀虫剂、杀菌剂、肥料和微量元素等加工成的混合制剂，达到病虫兼治、促进幼苗生长的目的。2农药复配基本原则2.1混合剂的化学稳定性好有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂在酸性介质中较稳定在碱性介质和水中易降解，这些农药不能和碱性农药配合，也不适合用强极性有机溶剂溶解的农药混合，一些通过转位的拟除虫菊酯高效体极易转回原来的结构状态，同时分解速度加快。[7]2.2混合剂中两种单剂的防治对象应基本相同混合剂中只有两种单剂的防治对象基本相同，才能体现混用的的优点，不然就会造成资源浪费。同时，两者混用后最好能取长补短，如提高药剂的速效性、降低毒性、提高对作物的安全性等。25%高氯·辛乳油[8]和44%氯氰·丙溴磷乳油[9]防治棉铃虫，混合剂都比单剂突出。2.3混合剂的两种单剂之间对病虫草的毒力应有增效或相加作用，但对哺乳动物的毒性不应高于单剂农药混用后对靶标生物的毒力可能产生增效、相加、拮抗作用[10]，对哺乳动物的毒性也可能产生以上三种表现。因此对农药混合剂对哺乳动物的毒性不能高于混合剂中毒性较高的单剂。如5%阿维·达乳油，毒性为低毒，制剂中阿维菌素为高毒，混剂的毒性降低主要是因为阿维菌素含量降低所致，但有的混合剂可增毒，如马拉硫磷和敌敌畏等。2.4混合剂对作物的安全性不应小于单剂有些农药单独使用对作物安全，混合使用却容易产生药害。在配制时．必须考虑对作物的安全性。如氟铃脲防治十字花科蔬菜害虫，因该药剂不仅对小菜蛾和甜菜夜蛾致毒作用较为缓慢，还会对十字花科蔬菜幼苗产生药害，开发成5.7%氟铃·高氯乳油和2.2%氟铃·甲维盐乳油，其新制剂的杀虫速效性大大提高，对作物的安全性也大大提高。2.5混合剂在农产品中残留不应大于单剂残留时间较长和较短的的药剂复配，因减少了其用量，混合剂的残留量大大低于残留时间较长的单剂。如10%甲拌·辛粉剂防治花生地下害虫和3%敌·丁硫颗粒剂防治甘蔗蔗螟，混合剂的残留量较单用甲拌磷、丁硫克百威大大降低。2.6抗性原则选择利用负交互抗性(即害虫对一种农药产生了抗性．而另一种农药对害虫的药效反而好)的农药品种，起码选择没有交互抗性(即害虫对一种农药产生了抗性，对另一种农药也产生了抗性)的农药。[11]菊酯类与有机磷、有机氮类农药没有交互抗性，可以混用。2.7混合剂中各单剂的含量必须都达到有效剂量在室内条件下针对棉铃虫幼虫进行混合剂的配方筛选时，拟除虫菊酯类杀虫剂在较低的含量下对有机磷杀虫剂都有增效作用，但加工成混合剂用于田间药效试验时，菊酯类药剂含量较低的配方药效都较低，其原因是田间药剂量易受到挥发和光解等环境因素影响，发挥致毒作用的药量比室内试验所用剂量大得多。只有两者都是有效剂量，在应用中才能发挥两者的联合作用。2.8混合剂中各单剂的持效期应尽可能相近药剂的持效期长短是由其半衰期决定，在选择混合剂的单剂应充分考虑两者的半衰期应尽量一致，如果两者长短差异较大，就会导致一个单剂控制害虫的的作用提前丧失，另一个单剂因剂量过低也不能有效控制其危害。2.9混合剂的物理稳定性和化学稳定性要达到相关剂型的标准由于两种单剂的理化性质差异较大，在溶剂和其他加工助剂中的稳定性不同，而且原药纯度、杂质、溶剂性质、PH、水分以及助剂等都会对复配剂的稳定性产生影响[12]，所以在农药复配要严格按照其加工剂型的标准要求进行加工工艺和储存稳定性试验，使其物理稳定性和化学稳定性合格。3一般研究方法3.1优选配方与配比研究农药复配，配方和配比优选是基础，针对防治对象首先在室内条件下测定目标农药品种的毒力，从农药毒力较高、作用机制不同、作用特点互补的药剂中选择两种单剂，然后进行联合毒力测定，筛选最佳配比。3.1.1单剂的选择农药混合剂的开发应在农业有害生物对药剂尚未产生抗药性阶段进行，两种有效的药剂复配后才能得到更有效的混合剂。否则，用两种抗性较严重的药剂复配，即使增效倍数再大也不会得到田间防治效果理想的混合剂。例如，当害虫已对某种或某些杀虫剂产生严重抗性后，用这些药剂复配，有的虽可产生增效作用，但其增效幅度往往远抵消不了已产生的抗性增长幅度。如马拉硫磷+敌百虫对敌百虫产生抗性的泰安菜青虫仅增效32.9%，而该地经九年（1971-1980）对敌百虫抗性却增长了2772倍[13]。我国小菜蛾对拟除虫菊酯和有机磷杀虫剂产生了高水平的抗性，室内毒力测定也证明氯氰菊酯（或高效氯氰菊酯）与辛硫磷复配有增效作用，但开发出的20%高氯•辛乳油或25%高氯·辛乳油在小菜蛾防治中难以控制危害，无推广价值[14]。3.1.2配比选择两种农药进行复配，要根据两种单剂的独立和成本设计配比，一般按照等比关系设计5个比例。如丙环唑和苯醚甲环唑对水稻纹枯病病菌的毒力相当时，其配比可按1:1、1:2、1:4、2:1和4:1设计；甲维盐和高效氯氟氰菊酯对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力差异较大时，其配比可按1;40、1:20、1:10、1:5和1：2.5设计。两种药剂复配是否增效或增效程度如何，还预测定材料的来源、用药背景、发育状态、测定方法和环境条件有关。[15]3.2抗性风险评价复配剂的使用寿命长短主要取决于防治对象对混合机抗性风险和使用频率。例如，小菜蛾在我国南方年发生世代多，开发用于小菜蛾的复配剂应进行抗性风险评估，对已经开发的抗性风险较高的复配剂，在使用中应有延缓抗药性的合理使用措施，否则其混合剂的使用寿命是很短暂的。3.3分析方法农药混合剂的分析方法较单剂复杂，因为多种成分混合后有效成分之间有相互作用，一般很难直接采用单剂的分析方法。可采用前处理将有效成分分离，再进行单一成分分析。分离混合剂中有效成分最常用的是薄层层析法。通过薄层层析将单剂的有效成分分离，然后选择检测单一有效成分的分析方法检测。有时不需分离也可用气相色谱法测定几种有效成分。3.4急性毒性试验应委托农业部定点的农药毒性试验单位进行。农药混合剂的急性毒性最好不增毒，至少混合剂的毒性不能高于其中毒性较高的单剂。根据农药登记规定，农药混剂要求进行急性毒性试验，包括急性经口（大鼠和小鼠）LD50、急性经皮（大鼠）LD50、急性吸入（大鼠）LD50、对眼睛和皮肤刺激性（兔）测定[16]3.5加工工艺试验由于混合剂中含有多个有效成分，因各有效成分的理化性质不同，应根据其理化性质、使用方法和毒性大小等来确定加工剂型和加工方法。3.6制剂的稳定性试验混合剂中大部分农药成分的稳定性不如单剂，例如，高效氯氟氰菊酯单剂热贮是稳定的，但是在与吡虫啉混配时高效氯氟氰菊酯的分解率达到了61.07%[17]。3.7田间药效试验及示范田间药效试验应委托农业部定点的药效试验单位进行，按照农药混合剂登记的资料要求提供试验报告。进行正式登记时，还应提供有省级植保部门或农业技术推广部门提供的2个以上不同自然条件地区的示范试验报告。如在“菊杀乳油”和“菊马乳油”的研制中，在1987-1990年间，在全国19个省市自治区的粮、棉、以及多种经济作物的67种农业害虫和3种卫生害虫进行了广泛的田间试验，在10个省市进行了对21种害虫的大面积防范实验。[18]3.8残留试验残留试验应委托农业部定点的残留试验单位进行，提供在我国进行的2年以上的残留试验报告。3.9环境生态试验环境生态试验应委托农业部定点的环境生态试验单位进行，提供混合剂对鱼、鸟、蜜蜂、家蚕的毒性报告。4农药复配剂的发展策略4.1研究目标明确研究农药复配剂要有明确的目的性，如提高防治效果，延缓抗药性等，不可盲目混用。国内外开发杀虫剂混合剂的目的，多数是为了延缓害虫抗性或提高杀虫效果，开发杀菌剂混合剂的目的，是为了延缓植物病原菌对内吸杀菌剂的抗性发生，开发除草剂混合剂的目的，是增加药剂间在防止杂草类型上的互补性。4.2要有充分理论依据混合剂防治的对象必须明确，通过对目标生物进行复配药剂的选择和最佳配比筛选，其混合剂投放市场后才能达到计划目标。4.3有助于改进单剂的缺陷或延长使用寿命拟除虫菊酯类杀虫剂在我国大量使用后，遇到的最大问题是大多数害虫对该类药剂的抗性问题，通过与有机磷杀虫剂复配，使该类药剂在害虫防治中仍发挥重要作用。4.4降低对农产品的残留和对生态环境的风险残效期长的药剂通过混用减少其用量可降低对农产品的残留，如甲拌磷和辛硫磷加工成5%辛•拌磷粉粒剂[19]，用于防治花生蛴螬等。同时，生态环境风险高的药剂和低的药剂加工成混合剂，也可降低生态环境风险性。