农药药液中添加农用有机硅增效剂剂是提高农药有效利用率、降低农药投放量的重要手段。农用有机硅增效剂可以有效地降低农药药液的表面张力,降低药液与与生物靶标表面的润湿和铺展能力.我国目前常用的农用增效剂多为非离子表面活性,这些表面活性剂在推荐用量下,可以将药液的表面张力降低到30mN·m-1左右,有很好的表面润湿和铺展特性。近些年,有机硅表面活性剂以其优良的润湿铺展特性引起了人们的注意。有机硅增效剂是基于烷氧基改性聚三硅氧烷的有机硅表面活性剂,具有很强的润湿铺展能力,合理使用将会显著降低药液的表面张力,提高农药雾滴在靶标表面的润湿能力和铺展性能,提高农药使用效率、降低农药投放量。本文研究了药液中添加有机硅表面活性剂对药液在不同蔬菜叶片上的润湿展着情况,以期为合理正确选择使用表面活性剂提供指导.
1、 试验材料 (农用有机硅增效剂)
1.1试验植物叶片 番茄、甘蓝、油菜、菠菜、大葱、芹菜叶片 (农用有机硅增效剂)
1.2试验农药和表面活性剂 0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油(青岛海利尔药业有限
公司);有机硅表面活性剂(广州多力多化学公司提供);非离子表面活性剂烷基苯基聚氧乙基醚(OP-10);非离子表面活性剂c7-c9醇聚氧乙烯醚类(JFC)。 (农用有机硅增效剂)
1.3 试验仪器 表面张力仪 (德国Krusse公司)、接触角测定仪(日本Erma公司)、NDJ-1型粘度计(上海天平仪器厂)、1—10微升移液枪、LI3000面积测定仪、SEGA投影仪、常用玻璃仪器等。 (农用有机硅增效剂)
1.4 试验处理 0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液;0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液添加0.05%和0.1%的OP-10;0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液添加0.05%和0.1%的JFC; 0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液添加0.05%和0.1%的有机硅和蒸馏水做空白对照处理。以上各处理药液均调整PH为6-8,所配制好的药液均在2h内测定。
2、 测定研究内容 (农用有机硅增效剂)
2.1药液表面张力与粘度测定 将各处理药液分别采用表面张力仪和粘度计分别测定其表面张力和粘度,每个处理重复3次,计算平均值。 (农用有机硅增效剂)
2.2药液在植物叶片上形成接触角的测定 用1-10微升移液枪移取10微升配制好的药液滴加于植物叶片上,用接触角测定仪测定药液与叶面之间形成的接触角的角度,重复3次,取平均值。
2.3药液在叶片表面润湿展布性能的测定 分别选取番茄、甘蓝、油菜、菠菜、大葱、芹菜的叶片待用,所选取的叶片要求处于植株的同一生长位置,并且要求叶片的龄期相同或相近。
将各叶片水平放置,用微量移液枪滴加10微升配制好的药液于叶片正面的同一位置,静置,让药液在叶片上自然展布开;待叶片上展布开的药液风干后,沿药液展布所留下的痕迹剪下被药液所覆盖的叶片,用投影仪按一比十的比例,将剪下的叶片投影在墙壁上,用纸张沿投影的轮廓描下投影面积,用面积测定仪测量纸张上铺展面积,再换算出药液在叶片上的铺展面积。每次处理重复3次,计算平均值。 (农用有机硅增效剂)
3、 结果与分析 (农用有机硅增效剂)
3.1药液中添加表面活性剂对药液表面张力和黏度的影响 在0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍液中添加不同表面活性剂后,药液的表面张力和黏度变化结果(表1)
表1 各处理药液的黏度与表面张力 (农用有机硅增效剂)
处理
|
表面活性剂添加浓度
|
黏度
|
表面张力mN·m-1
|
水
|
\
|
10.83
|
72.4
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液
|
\
|
12.5
|
35.8
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+有机硅
|
0.05%
|
11.67
|
22.6
|
0.1%
|
11.33
|
22.2
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+OP-10
|
0.05%
|
13.27
|
32.4
|
0.1%
|
12.33
|
34
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+JFC
|
0.05%
|
11.5
|
31
|
0.1%
|
10.57
|
29.8
|
表面张力越大,液体越不容易在叶片表面铺展润湿。清水的表面张力为72.4 mN·m-1,由于农药乳油加工中添加了多种助剂,因此0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍液的表面张力降低为35.8 mN·m-1 。在稀释2000的0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油药液中继续添加表面活性剂,可以进一步降低药液的表面张力,其中以有机硅表面活性剂效果最好,药液的表面张力可以降低到22.2 mN·m-1 ,而目前常用的非离子表面活性剂OP-10和JFC只能把药液的表面张力降低到32.4 mN·m-1和29.8 mN·m-1。从表面张力测定结果看,加有机硅效果最好。
在药液中添加表面活性剂对其黏度的影响差异不显著。 (农用有机硅增效剂)
3、2 药液中添加表面活性剂对药液在植物叶片上接触角的影响 0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍液以及添加不同表面活性剂后在植物叶片上的接触角(表2)。6种测试植物叶片中,油菜、蕃茄、菠菜、芹菜叶片表面腊质层较少,容易被润湿,清水在其上的接触角也只有39.6度、49.3度、41.8度、36.5度,但是甘蓝和大葱叶片表面由于腊质层较厚,清水在其上的接触角为93.6度和130.2度,为钝角,水滴就很容易滚落。0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液在甘蓝叶片上的接触角也大于90度,为90.6度,说明药液不能在甘蓝叶片上很好的润湿铺展,在农药使用中就需要添加性能优良的表面活性剂。 (农用有机硅增效剂)
表2 药液与6种作物叶面形成的接触角
处理
|
表面活性剂添加浓度
|
接触角(度)
|
|||||
油菜
|
甘蓝
|
番茄
|
菠菜
|
大葱
|
芹菜
|
||
水
|
\
|
39.6
|
93.6
|
49.3
|
41.8
|
130.2
|
36.5
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液
|
\
|
38.9
|
90.6
|
37.8
|
39.9
|
46.5
|
34.1
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+有机硅
|
0.05%
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0.1%
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+OP-10
|
0.05%
|
35.2
|
40
|
35.1
|
38.0
|
39.7
|
33.2
|
0.1%
|
32.2
|
35.6
|
34.2
|
37.2
|
35.9
|
31.5
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+JFC
|
0.05%
|
25.2
|
35
|
30.4
|
36.6
|
33.0
|
32.7
|
0.1%
|
21.9
|
19.3
|
22.7
|
36.1
|
23.5
|
30.7
|
“-”表示液滴滴加到叶片后,液滴迅速在叶片上铺展,接触角趋于零
在供试的三种表面活性剂中,以有机硅降低药液在植物叶片上的接触角效果最为显著。0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液中添加有机硅后,其滴加到油菜、甘蓝和番茄叶片表面后迅速铺展,测定的接触角为零,而对照表面活性剂op-10和JFC 则不能使药液在植物叶片迅速铺展,滴加到植物叶片后的接触角仍在20-40度范围内。 (农用有机硅增效剂)
3.3 药液中添加表面活性剂对药液在植物叶片展布性能的影响 0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液及其添加不同表面活性剂后在植物叶片上的铺展情况(表3)
表3 药液添加表面活性剂在蔬菜叶片上铺展面积情况(农用有机硅增效剂)
处理
|
表面活性剂添加浓度
|
铺展面积(mm2)
|
|||||
油菜
|
甘蓝
|
番茄
|
菠菜
|
大葱
|
芹菜
|
||
水
|
\
|
16.63
|
9.62
|
14.65
|
19.98
|
9.44
|
20.30
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液
|
\
|
20.19
|
9.78
|
14.35
|
20.97
|
22.14
|
21.30
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+有机硅
|
0.05%
|
681.38
|
443.23
|
489.38
|
604.01
|
494.96
|
422.011
|
0.1%
|
961.11
|
940.49
|
790.84
|
682.31
|
899.91
|
555.68
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+OP-10
|
0.05%
|
28.26
|
19.63
|
22.80
|
35.48
|
35.78
|
34.73
|
0.1%
|
30.18
|
21.32
|
26.10
|
36.01
|
36.12
|
35.50
|
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油2000倍液+JFC
|
0.05%
|
30.21
|
23.75
|
22.50
|
35.97
|
35.85
|
35.37
|
0.1%
|
31.50
|
42.00
|
42.25
|
36.15
|
36.25
|
35.72
|
0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液与清水相比,其在油菜、甘蓝、番茄、菠菜、大葱和芹菜叶片上的铺展面积基本一致;与0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液相比,添加OP-10和JFC后,在甘蓝、番茄叶片上的铺展面积增加了1.57-4.29倍,在油菜、菠菜、大葱和芹菜叶片上铺展面积增加了1.40-1.72倍。 (农用有机硅增效剂)
在0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍的药液中添加0.05%和0.1%的有机硅 ,与0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油稀释2000倍液相比,药液在甘蓝叶片上铺展面积增加50.04-96.16倍,在油菜叶片上铺展面积增加33.75-47.60,在番茄叶片上的铺展面积增加30.89-55.11倍,在菠菜叶片上铺展面积增加28.80-32.54倍,在大葱叶片上铺展面积增加22.36-40.65倍,在芹菜叶片上铺展面积增加19.81-26.09倍。 (农用有机硅增效剂)
以上结果可以看出,药液中添加有机硅表面活性剂,显著增加了液滴在植物叶片上的铺展面积,铺展面积增加倍数为19.61-96.16倍,显著优于常用的非离子表面活性剂OP-10和 JFC 。
我国农药使用中,普遍存在农药投放量高、农药有效利用率低等问题,造成这些问题很重要的一点就是应用的农药喷雾技术中靶标针对性差,农药雾滴不能在靶标表面形成很好的润湿分布,喷洒到靶标表面的雾滴常常滚落下去,农药喷雾过程药剂有效成分剂量传递效率低。 (农用有机硅增效剂)
本项研究说明,有机硅表面活性剂能显著降低0.5%甲氨基阿维菌苯甲酸盐乳油药液的表面张力,降低农药雾滴与蔬菜叶片表面之间的接触角,并且在作物叶片上具有较好的展布能力,增强了药液在植物体表的润湿性能。 (农用有机硅增效剂)
在农药药液中添加了表面活性剂 , 将会显著降低药液的表面张力,提高其在靶标表面上的扩散铺展能力,单个农药雾滴在靶标表面的防治面积也将大幅度的增加,这样,在农药喷雾中,就不再需要整个作物叶片全部用农药雾滴覆盖,而在单位靶标面积上只需要很少数量的农药雾滴就可以了,为农药低容量喷雾技术提供了保障。 (农用有机硅增效剂)
提高农药有效利用率、减少农药用量是我国农药使用中需要解决的问题。进一步研究表面活性剂对农药雾滴行为的影响,对于农药的科学合理使用将有重要的指导意义和现实意义。 (农用有机硅增效剂)