草甘膦剂型研发及应用技术研究进展

草甘膦剂型研发及应用技术研究进展中国农业科学院植物保护研究所陈福良Tel：010-62815939，13661206041E-mail：[e-mail]报告内容2009年以来我国草甘膦制剂新增登记品种草甘膦剂型研发草甘膦的应用技术草甘膦的混用2009年以来草甘膦制剂新增登记品种自农业部1158号公告以来，新增登记品种具有以下特点表1水剂还是占绝对多数，约80%。而且30%草甘膦水剂(41%异丙胺盐相当30%草甘膦酸)占66.5%，其他的制剂基本上没有多大变化登记的品种规范化了，原来的不同规格的制剂达到30个以上，现在新增登记的规格在15个左右，降低了约一半表12009年以来草甘膦制剂新增登记品种混剂登记品种有所增加，共有9个品种获得登记，占新登记品种的4.2%由于草甘膦和大多数的除草剂混用，没有增效作用，或只有拮抗作用，所以可混用的品种比较少新增登记与草甘膦混用的除草剂有2,4-滴、2甲4氯、麦草畏、精吡氟禾草灵等少数几个品种2009年以来草甘膦制剂新增登记品种水剂可溶粉剂可溶粒剂含量/%10-2030-3541-4628-4650-5851-6870-86登记数/个1314512121535占该剂型/%7.685.37.144.455.6占总制剂/%6.167.85.65.67.01.42.3主要登记含量/%12(10)144(30)9(46)8(30)13(50)往年所占/%37.940.84.23.67.61.14.8更新至2010年4月26日，2009年新增188个，2010年新增26个，总数为214个草甘膦剂型研发草甘膦有效成分草甘膦的有效成分是膦酸甘氨酸，易和碱金属、氨或有机胺反应，形成各式各样的盐，所以其有效成分的形式多种多样有效成分形式分子式纯度/%溶解度g/L相对分子质量折算系数CA登录号草甘膦酸C3H8NO5P9510.5(pH1.9)169.11.01071-83-6草甘膦异丙胺盐C6H17N2O5P621050(pH4.3)228.21.3538641-94-0草甘膦铵盐C3H11N2O5P95144±19(pH3.2)186.11.1040465-66-5草甘膦钠盐C3H7NNaO5P335±31.5(pH4.2)191.11.1334494-03-6草甘膦钾盐C3H7KNO5P207.21.2339600-42-5草甘膦二甲胺盐C5H15N2PO5215.21.2734494-04-7草甘膦的有效成分草甘膦剂型研发草甘膦剂型草甘膦剂型主要有3种：水剂、可溶粉剂和可溶粒剂不同剂型的特点水剂加工方便，作用快，在植物体内传导快，生物活性高可溶粒剂没有粉尘污染，但加工比较繁琐，可溶粉剂与可溶粒剂的生物活性相当检测项目水剂可溶粉剂可溶粒剂检测方法有效成分异丙胺盐、钾盐、钠盐、铵盐酸、钾盐、钠盐、铵盐酸、钾盐、钠盐、铵盐高效液相色谱法外观液状粉状粒状pH值4.0-6.0铵盐，酸(1.0-2.0)铵盐，酸(1.0-2.0)GB/T1601—1993稀释稳定性合格量筒法水不溶物≤1.0%干燥称重法低温稳定性(0℃±1℃，7d)合格GB/T19137—2003热贮稳定性(54℃±2℃，14d)合格合格合格GB/T19137—2003各种剂型质量技术指标检测项目水剂可溶粉剂可溶粒剂检测方法水分(%，W/W)≤2.0≤2.0GB/T1600—2001润湿时间(s)≤60≤60GB/T5451崩解性(s)≤60s持久起泡性(FAO标准，mL)≤25.0≤25.0量筒法溶解程度和溶液稳定性，%(5min后)(18h后)≥95≥98≥95≥98湿筛法各种剂型质量技术指标剂型质量技术指标测定稀释稳定性试验(水剂)水不溶物质量分数的测定(水剂)持久起泡性试验(固体制剂)溶解程度和溶液稳定性测定(固体制剂)稀释稳定性试验—水剂用移液管吸取5mL试样置于100mL量筒中，加入标准硬水至刻度，混匀将此量筒放入30℃±2℃恒温水浴中，静置1h稀释液单相、透明，无析出物为合格水不溶物质量分数的测定—水剂方法提要试样用水溶解，将所有不溶物滤出，干燥并称量测定步骤在105℃下，将玻璃砂芯坩埚干燥至恒重(精确至0.2mg)称取试样20g(精确至0.01g)，用200mL水淋洗并转移到量筒中，盖上塞子，猛烈振摇，使可溶物全部溶解将此溶液经坩埚过滤，用蒸馏水洗涤坩埚中的残留物，每次用水25mL，共洗涤3次置坩埚及残留物于105℃烘箱中干燥至恒重(精确至0.2mg)持久起泡性试验(固体制剂)方法提要将规定量的试样与标准硬水混合，静置后记录泡沫体积测定步骤在250mL具塞量筒中加入标准硬水至180mL刻度线处，置量筒于天平上，称入试样1.0g(精确至0.1g)加硬水至距量筒塞底部9cm的刻度线处，盖上塞，以量筒底部为中心，上下颠倒30次(每次2s)放在试验台上静置1min，记录泡沫体积溶解程度和溶液稳定性测定(固体制剂)方法提要将制剂溶于25℃的标准硬水中，颠倒15次，静置5min，用75μm试验筛过滤，定量测定筛上残余物溶液稳定性的测定是将该溶液静置18h后，再次用75μm试验筛过滤溶解程度和溶液稳定性测定(固体制剂)试样溶液的制备在250mL量筒中加人2/3的标准硬水，将其恒温至25℃，加入一定量的样品(样品的数量应与推荐的最高使用浓度一致，最低不少于3g)，加标准硬水至刻度盖上塞子，静置30s，用手颠倒量筒15次(180º)，复位，颠倒、复位一次所用时间应不超过2s溶解程度和溶液稳定性测定(固体制剂)5min后试验(溶解程度)将量筒中的试样溶液静置5min±30s后倒入已恒量的75μm试验筛上，将滤液收集到500mL烧杯中，留作下一步试验用20mL蒸馏水洗涤量筒5次，将所有不溶物定量转移到筛上，弃去洗涤液，检查筛上的残余物如果筛上有残余物，将筛于60℃下干燥至恒量，称量溶解程度和溶液稳定性测定(固体制剂)18h后试验(溶解稳定性)将烧杯中的滤液静置18h后，仔细观察烧杯中滤液是否有沉淀如果有不溶物，再将该溶液用75μm试验筛过滤，用100mL蒸馏水洗涤试验筛如果有固体或结晶存在，将筛于60℃下干燥至恒量，称量各种剂型的研发原则配制水剂的有效成分只能以可溶性盐配制，如异丙胺盐、铵盐、钠盐、钾盐等配制水剂最好采用蒸馏水配制，因为硬水对草甘膦的吸收有拮抗作用水剂助剂的筛选：并不是所有的助剂均能够配制草甘膦水剂，一般的混合表面活性剂均不能与草甘膦盐混溶。筛选的助剂HLB值应在14以上，EO聚合度在17以上，才能达到理想的防效可溶粉剂与可溶粒剂本质上一样，只不过一个为粉状，一个为粒状通过助剂的筛选，可以草甘膦酸配制在水中完全溶解的固体制剂，以节约生产成本草甘膦的应用技术施药时期施药浓度施药液量气候条件施药时期草甘膦在植物体内的传导草甘膦在植物体内随光合产物从韧皮部输导到生长代谢旺盛的部位，属于由“源”向“库”的输导同种植物在一年的不同时期中所处的生理状况不同，因而其对草甘膦的吸收规律也不同草甘膦经植物角质膜和气孔吸收后，其主要的传导形式是经由韧皮部的有机物运输这种运输可四面八方地向根部、正在生长中的幼叶幼芽运输，而更多的是向成熟的叶部运输施药时期草甘膦在植物体内的传导当杂草处于幼嫩期，植物吸收草甘膦后是以随有机质流的向上传导为主，从而使幼叶、幼芽受害，表现为施药后杂草很快死亡而根部受药少，若属根系发达、深根性的恶性杂草，则很可能经一段时期后会“死灰复燃”重新萌发施药时期防除一年生杂草国外不少文献认为施药浓度、时期与防效关系不大据江国铿试验防除对象：葎草施药时期：在4-6叶期和纵横交错完全覆盖制剂：10%草甘膦水剂葎草生长期10%水剂用量(g/亩)渗透剂T(%，V/V)防效(%)4-6叶期4000.195完全覆盖8000.190完全覆盖800—70草甘膦对葎草不同生长期的防除效果施药时期防除多年生杂草草甘膦防除多年生杂草，施药浓度与时机十分重要多年生杂草生长前期，地上部植株生长迅速，有机物消耗多，有机物的传导由下而上为主生长中后期地上部生长减慢，消耗小，光合效率提高，光合产物由上向下传导在多年生杂草防除时，只有药剂最大量地传导到地下根茎组织，才能起到彻底的除草效果消灭深根性恶性杂草，施药的最佳时期应是该杂草正处于生长的旺盛期，因此时它有较大的叶面积可接受药液，且又远未达到成熟期；同时有机质主要是向根部输送，供应根部生长施药时期防除多年生杂草草甘膦到达根部后，主要是抑制根尖细胞合成细胞分裂素的能力，因而实际上是抑制根尖细胞分裂形成新根的功能，故草甘膦能杀灭多年生深根性恶性杂草如狗牙根、白茅、马唐、大芒等植物多年生杂草生长中后期施药有利于药剂向下传导，是使用草甘膦的最佳时期在我国，使用草甘膦时对杂草生育期的选择往往不够重视，是未能取得杂草最佳防除效果的主要原因之一施药时期—国外的研究成果Claus和baherens用14C-草甘膦(有效成分0.28kg/hm2)处理匍匐冰草在株高45cm时用药比25和13cm时用药杀死的芽更多14C-草甘膦在地下茎尖端部分的节间累积数量最大，而老茎附近的节间累积最少Rioux等也是用匍匐冰草作试验，结果在4叶期处理效果比2叶期处理的效果更高Bowmer研究了空心莲子草对草甘膦吸收与传导的影响。11对叶的植株14C-草甘膦传导至根茎中的总量明显多于5对叶的植株施药时期—国内的研究成果江国铿在果园中用草甘膦800g/亩，加上0.1%表面活性剂防除荻草，在6月初草高30cm左右喷药，月底观察，荻草一片枯黄，但至7月下旬再度检查,荻草经雨水滋润后又一片青绿到8月中旬再作同样的处理，第二次施药。与此同时，安排了一次施药(处理相同)试验。9月10日观察结果一次和两次施药的叶色都变黄,翌春调查，防效都达到95%左右6月初处理的未能杀死草根，而8月份处理时，荻草己达最旺盛的生长期，药剂处理后正是地上部分营养体向根系转移阶段，有利于草甘膦转运到根部发挥作用，从而收到一次施药近乎彻底防除的效果施药时期—广东西江地区清理森林防火带在施药剂量、施药液量相同的条件下，对不同优势植被用药的最佳时期显然是不同的徐声杰调查了西江地区防火带上的杂草多为鸭嘴草、野古草、鹧鸪草、马唐、千金子、雀稗、狗尾草及皱叶狗尾草等为主总结了草甘膦在森林防火带清理方面的应用技术，认为防火带化学除草最佳施药时期是4～6月。除芒箕、岗松、山芝麻、算盘子、黑面神、桃金娘等灌木难以防除外因此时被施药植物的根部易于腐烂，同时受药害枯萎和腐烂的植物易于被雨水冲走，不会发生防火带反而变成引火带的现象施药时期—其他杂草的防除时期棕叶芦以5～9月防除最佳据董兴国的经验，白茅以8～10月防除效果最佳孙锡治试验表明，草甘膦防除白茅的效果是3叶期施药效果最佳施药浓度早期关于草甘膦施药浓度的研究，多数人认为是低浓度效果优于高浓度而现在的研究成果认为高浓度，细雾滴才能取得更好的防除效果采用小喷孔、低容量喷雾效果更好施药浓度早期的研究成果(1988)Chris和Boerboom用大液滴(2.0μm)和小液滴(0.2μm)以2.5%、5.0%、10%和30%4个浓度对加拿大蓟进行等药量防除结果对茎生长的抑制率浓度2.5%的达到63%，而浓度30%的只有5%，对茎再生率浓度2.5%的抑制76%，而浓度30%的无效在草甘膦吸收上，小液滴低浓度的与大液滴高浓度的两极值差为1.5倍，向根传导的量，前者为后者的4.9倍认为局部高浓度的草甘膦可能迅速地引起对组织的毒害，结果减少了转移，降低了对多年生杂草的防效施药浓度现在的研究成果Bowmer研究了两种雾滴大小对草甘膦在空心莲子草植株中的吸收与传导影响有效药剂高浓度(5.03g/L)细雾滴(20μL)更有利于草甘膦的吸收，吸收率比对照增加16%，但往地下根茎的传导量与有效药剂低浓度(1.06g/L)粗雾滴(110μL)差异不