農(nóng)藥劑型的選擇不僅由原藥性質(zhì)決定,還要結(jié)合安全性、環(huán)保性和省力化等因素綜合考量。乳油、粉劑、可濕性粉劑等傳統(tǒng)劑型,由于使用了大量有機(jī)溶劑或容易出現(xiàn)粉塵污染、易出現(xiàn)藥害、持效期短等原因,登記比例逐年下降,而環(huán)境友好的水基化、省力化劑型如懸浮劑、可溶液劑、水分散粒劑、展膜油劑、可分散油懸浮劑等登記比例不斷上升。

從2010-2021年主要?jiǎng)┬团c當(dāng)年登記劑型總量比率 (圖1) 來(lái)看,乳油、可濕性粉劑的占比呈明顯的下降趨勢(shì),而懸浮劑、可分散油懸浮劑、水分散粒劑等環(huán)境友好劑型占比穩(wěn)步增加,且發(fā)展較快,2010-2021年的年均增長(zhǎng)率分別為28.9%、27.9%和 23.2%。其中可分散油懸浮劑登記比例穩(wěn)步攀升,未來(lái)有較大的市場(chǎng)潛力和較高的研究?jī)r(jià)值。

在GB/T 19378-2017《農(nóng)藥劑型名稱及代碼》中,可分散油懸浮劑的定義為：有效成分以固體微粒分散在非水介質(zhì)中形成的穩(wěn)定的懸浮液體制劑。其有以下兩大特點(diǎn)：一是使用植物油、礦物油等分散介質(zhì),具有安全、環(huán)保的特點(diǎn)；二是具有保護(hù)有效成分、減少霧滴飄移、提高霧滴在作物表面的黏附性、滲透性及潤(rùn)濕展布性(圖2)等性能,最終使藥劑的防治效果有一定的提升,利于提高農(nóng)藥利用率。

農(nóng)藥可分散油懸浮劑最初在20世紀(jì)70年代進(jìn)入人們視野,而我國(guó)于2004年才有了相應(yīng)的產(chǎn)品登記及生產(chǎn),近15年產(chǎn)品登記數(shù)量逐年上升,但由于我國(guó)可分散油懸浮劑中的分散介質(zhì)質(zhì)量良莠不齊,且缺乏配套的乳化劑、分散劑和增稠劑(抗沉降劑),且生產(chǎn)成本較高等原因,導(dǎo)致對(duì)可分散油懸浮劑的研究投入較少,從而限制了可分散油懸浮劑的發(fā)展。

據(jù)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)登記顯示,截至2022年8月1日已有1582個(gè)可分散油懸浮劑產(chǎn)品登記,其中除草劑1515個(gè),殺蟲劑51個(gè),殺菌劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各為8個(gè) (圖3) 。其中除草劑的登記數(shù)量較多,且以煙嘧磺隆及其復(fù)配產(chǎn)品最多,高達(dá)609個(gè),其次是莠去津、硝磺草酮、五氟磺草氨和氰氟草酯,依次為435、253、239和176個(gè)。究其原因,可能有以下3點(diǎn)：1) 煙嘧磺隆為內(nèi)吸性除草劑,制備成可分散油懸浮劑后,能提高藥劑的滲透性,并最終使更多的有效成分到達(dá)靶標(biāo)發(fā)揮作用。2) 煙嘧磺隆在油中物理穩(wěn)定性較好,若制備為水基化劑型或可濕性粉劑等固體劑型,在施藥后其隨著水分的蒸發(fā)而逐漸聚集、析出,最終在葉片上的粒徑、藥劑分布的均勻程度變差,不利于藥劑發(fā)揮作用；制備為可分散油懸浮劑后,其有效成分在油滴中,油蒸發(fā)速度慢,效果較好。3) 可分散油懸浮劑中油類的使用提高了有效成分在葉片上的黏附、抗沖刷性能,延長(zhǎng)了其持效期。

此外,生物農(nóng)藥中的活體微生物農(nóng)藥也多加工成可分散油懸浮劑,并已成功防治多種類別的蚜蟲。據(jù)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,目前微生物農(nóng)藥主要?jiǎng)┬蜑榭蓾裥苑蹌?不能很好地解決活體微生物農(nóng)藥保質(zhì)期短、孢子耐受性差和田間持效期短等問(wèn)題,而可分散油懸浮劑可以使微生物免受高溫、干燥以及紫外線的影響,防治效果相較于可濕性粉劑有一定提升,是生物農(nóng)藥的潛力劑型。 

據(jù)專利之星統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)可分散油懸浮劑專利申請(qǐng)數(shù)量、專利授權(quán)率不斷上升 (圖4) 。為了更清晰地了解可分散油懸浮劑目前的專利登記情況、常用助劑種類及用量,本文統(tǒng)計(jì)了可分散油懸浮劑目前國(guó)內(nèi)外專利登記情況,共計(jì)146項(xiàng),均為中國(guó)公司申請(qǐng),2項(xiàng)為國(guó)際專利,其余144項(xiàng)均為中國(guó)專利,其中以除草劑共90項(xiàng),殺蟲劑31項(xiàng)、殺菌劑18項(xiàng)、殺線蟲劑1項(xiàng),其余6項(xiàng)為可分散油懸浮劑配方的篩選專利。 

通過(guò)對(duì)可分散油懸浮劑相關(guān)專利的分析與整理,總結(jié)了其常用助劑、分散介質(zhì)和制備工藝,見(jiàn)表 1。其中助劑所涉及種類較多,詳細(xì)種類見(jiàn)支撐材料電子版。乳化劑以酯醚、酚醚為主,如常見(jiàn)的吐溫系列、農(nóng)乳系列等；分散劑以聚羧酸鹽、萘磺酸鹽、嵌段聚合物為主；增稠劑以有機(jī)膨潤(rùn)土為主；分散介質(zhì)以大豆油、油酸甲酯、礦物油為主；所用工藝均為介質(zhì)研磨。

農(nóng)藥減量增效、綠色發(fā)展是我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展的方向。隨著高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥開發(fā)周期的延長(zhǎng)以及研發(fā)成本的增加,農(nóng)藥劑型的優(yōu)化與開發(fā)表現(xiàn)出了較高的性價(jià)比。

目前,全國(guó)多個(gè)科研院所和高校已經(jīng)研制出性能優(yōu)異的多種農(nóng)藥劑型,如微膠囊、水凝膠、納米載體及纖維薄膜等。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),農(nóng)藥劑型的研發(fā)與優(yōu)化仍是減藥增效、提高農(nóng)藥利用率的最佳途徑。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)數(shù)量、登記產(chǎn)品、專利等信息的整理分析可看出,可分散油懸浮劑有良好的發(fā)展前景。但目前可分散油懸浮劑的適配助劑較少,助劑的選擇多數(shù)借鑒于水懸浮劑,有些效果不夠理想。因此,需要研發(fā)人員對(duì)分散劑、乳化劑、增稠劑 (抗沉降劑) 進(jìn)行研發(fā)或優(yōu)化,以生產(chǎn)出配套的、適合于非水介質(zhì)使用的相關(guān)助劑。 

作者認(rèn)為有兩種解決思路：

1) 將已有的助劑改性,使其具有良好的相容性。

2) 借鑒與可分散油懸浮劑相似的領(lǐng)域,如油墨、涂料、水泥泥漿、油基鉆井乳液等先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。此外,也可推動(dòng)殺菌劑、殺蟲劑開發(fā)為可分散油懸浮劑的研發(fā)。可分散油懸浮劑黏附性和抗沖刷能力強(qiáng),持效期長(zhǎng),在一定程度上會(huì)利于發(fā)揮殺菌劑、殺蟲劑的防治效果。油懸浮劑與水懸浮劑相比,可以延長(zhǎng)分生孢子的有效性,并可降低紫外線對(duì)其干擾,因此也可考慮部分將一些對(duì)紫外線敏感的藥劑制備成分散油懸浮劑。 

可分散油懸浮劑對(duì)于特殊地形、地區(qū)的施藥有良好的適用性。在果園中由于地形、設(shè)備等限制,導(dǎo)致傳統(tǒng)的噴霧施藥方式缺點(diǎn)明顯,而無(wú)人機(jī)因其靈活、便捷等特點(diǎn)逐漸成為農(nóng)業(yè)中的熱點(diǎn),可將可分散油懸浮劑與無(wú)人機(jī)施藥相結(jié)合,以克服水基化劑型在使用無(wú)人飛機(jī)施藥時(shí)出現(xiàn)的易蒸發(fā)、飄移的缺點(diǎn),使無(wú)人機(jī)施藥更高效、便捷。通過(guò)借鑒其他領(lǐng)域及類似領(lǐng)域的理論與經(jīng)驗(yàn),可快速優(yōu)化提升農(nóng)藥制劑的穩(wěn)定性及實(shí)用性。相信隨著科研人員、企業(yè)的不斷努力,農(nóng)藥可分散油懸浮劑會(huì)走向更加光明的未來(lái)。