除草剂安全高效使用技术
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第六节 除草剂喷雾助剂的理论与实践

除草剂助剂分两类:一类是在除草剂制剂中加入的其他物质,如表面活性剂、湿润剂、乳化剂、助溶剂、展着剂、黏着剂、分散剂等;另一类是在喷洒除草剂时药液中现场加入的助剂,为了与除草剂制剂中加入的助剂区别,称为除草剂喷雾助剂。除草剂喷雾助剂可分为植物油型助剂、矿物油型助剂、非离子型表面活性剂(surfactants)以及液体肥料等。

一、除草剂的喷雾助剂

一般认为除草剂喷雾助剂(生产应用中称为增效剂)的应用是帮助喷洒液在杂草上牢固地附着并能滞留一定时间。这就要求喷洒液具有更好的湿润、展布和渗透等多种性能。

影响苗后除草剂药效的主要因素是温度和湿度。温度对植物呼吸作用有较大的影响,植物的呼吸作用随温度的升高而加强,在30~40℃时达到最高值。温度过高或过低对植物的安全性和除草效果影响较大,在高温条件下,植物新陈代谢旺盛,对除草剂的吸收和传导速度加快,药效好。但高温可改变根系吸水和蒸腾失水的平衡,使植物维管束系统和根系受损伤而限制水分吸收速度,易使作物受害。一般触杀型除草剂在气温高于27℃时应停止进行苗后喷洒。

在低温条件下,植物新陈代谢缓慢,对除草剂的吸收和传导速度降低,药效缓慢,除草剂在作物体内解毒作用差,易产生药害,故气温低于15℃时,应停止苗后喷洒。

温度也会影响除草剂雾滴的蒸发,高温加快雾滴的蒸发,特别是直径小于100μm的小雾滴易蒸发消失,尤其是以水作载体的药液蒸发更快。

空气相对湿度受降雨、雾、露等因素影响,湿度低有助于植物茎叶上茸毛发育形成较厚的角质层及脱水的果胶束,降低茎叶表面可湿润性和植物对除草剂的吸收和传导能力,加快喷洒雾滴的蒸发,严重影响除草效果。空气相对湿度低于65%时不宜进行苗后喷洒。降雨会将叶面上的药剂冲洗掉,一般除草剂配成油乳剂比水溶剂受降雨的影响小,降雨1~2mm即可把水溶性除草剂从植物叶面上冲掉,降雨5~10mm可把油溶性除草剂从植物叶面上冲掉。一般5月下旬至6月中下旬长期干旱少雨,土壤水分不足,空气相对湿度降至65%以下,会严重影响苗后除草剂的药效。随着除草剂使用技术的发展,人们逐渐发现现有除草剂品种的剂型大多不能最大限度地发挥其有效成分的作用,特别是在干旱条件下,包括在除草剂中加入非离子型表面活性剂、有机硅酮的剂型,药效亦不佳,而在药液中加入适量的喷雾助剂则可明显增强药效。研究表明,苗后喷洒时加入植物油型助剂可克服高温、干旱等不良环境的因素影响,获得稳定的药效。

二、除草剂喷雾助剂分类评价

除草剂喷雾助剂有液体肥料型、矿物油型、非离子表面活性剂、植物油型喷雾助剂、缓冲剂、防飘移剂、兼容剂等。

1. 矿物油型喷雾助剂

喷洒除草剂时药液中加入矿物油如机油、柴油。在喷洒烯禾定时,每公顷加2~2.5L柴油,喷洒莠去津时药液中加入喷液量1%的零号柴油,当空气湿度较好时有药效增强作用,在空气相对湿度65%以下、温度27℃以上干旱条件下无明显增强作用。矿物油型喷雾助剂与作物无亲和性,安全性差,特别是与触杀型除草剂混用时,活性增强,药害加重,只能用于灭生性除草剂在非耕地使用。但由于污染环境,现已不推荐使用。

2. 液体肥料型喷雾助剂

药液中加入化学肥料,在湿度较好时有增效作用。空气相对湿度65%以下、温度低于13℃,或27℃以上的干旱条件下无增效作用。生产上常用的有小麦上喷2,4-D、麦草畏、2甲4氯、麦磺隆、噻吩磺隆、精唑禾草灵、野燕枯、禾草灵等除草剂时加入硫酸铵、硝酸铵或重过磷酸钙5~10kg/hm2;大豆田喷洒烯禾定、精吡氟禾草灵、精喹禾灵、氟磺胺草醚等除草剂时加入尿素5kg/hm2;大豆田喷洒甲氧咪草烟时加入硫酸铵5~10kg/hm2。美国1988年《杂草防除手册》介绍,喷洒除草剂与液体肥混用时常加磷酸盐酯类和乙醇增溶剂作为稳定剂同时混用。

3. 非离子表面活性剂

非离子表面活性剂是由多氧乙基脂肪醇和极少量的减少泡沫的硅氧烷组成的。一些非离子表面活性剂也含有脂肪酸或脂肪酸酯,有效成分常包括乙醇。非离子表面活性剂不带电荷,在水中离解甚微或者完全不解离,属于非电解质,在普通的盐存在下,在化学上通常是不活泼的,所以与大多数除草剂混合仍保持化学惰性。国内常见的商品有YZ-901、YZ-905、AA-921、885、旱喷宝等。

非离子表面活性剂在空气相对湿度较高、温度较低时可增强药效,有助于药液的均匀湿润展布,使雾滴沾着在植物叶面,减少流失,可溶解非极性植物物质,如溶解植物叶面角质层和细胞壁的类脂部分,使除草剂易被吸收,用量为喷液量的0.1%~0.5%。在空气相对湿度65%以下、温度低于13℃或27℃以上干旱条件下,非离子表面活性剂失去作用。非离子表面活性剂与农作物没有亲和性,可溶解农作物叶面角质层和细胞膜,与触杀型苗后除草剂混用,会加重药害,如大豆田苗后喷洒三氟羧草醚、乳氟禾草灵、氟磺胺草醚、氟烯草酸和甲氧咪草烟等加入YZ-901、AA-921、旱喷宝、省钱灵、885等非离子表面活性剂会造成严重药害,甚至使作物死亡。非离子表面活性剂用于苗前除草剂可减少飘移挥发损失,在干旱条件下苗前施用除草剂后如不采取机械耙地混土或中耕等措施,避免不了因干旱无雨除草剂留在土壤表面或遇大风除草剂随土被风刮走而失效。在干旱条件下苗前除草剂加入旱喷宝、YZ-901、有机硅等非离子表面活性剂很难保证有增效作用。

4. 植物油型喷雾助剂

植物油型喷雾助剂是用植物油为原料加工而成的,自1995年以来,黑龙江省农垦总局植保站、东北农业大学、沈阳化工院等对美国AGSCO公司生产的快得7(Quard 7)、澳大利亚Organic Crop Protectants公司生产的信德宝(Synertrol)、Victorian chemical公司生产的黑森(Hasten)及国内新研制的药笑宝等植物油型喷雾助剂的使用技术进行了研究,这类喷雾助剂在干旱条件下可获得稳定的药效,对作物安全。植物油型喷雾助剂对除草剂的增效作用及对作物的安全性均优于液体肥料、矿物油型助剂和非离子型表面活性剂。植物油型喷雾助剂的优点有以下几方面。

(1)可通过调节药液的黏度和降低表面张力调节雾滴谱,增加雾滴直径,减少易飘移的小雾滴数,提高除草剂利用率,避免飘移药害和污染环境。

(2)药液表面张力降低减小了雾滴与叶面接触角,扩大了雾滴在叶面覆盖面积,不易因叶面震动或枝叶间摩擦而脱落,从而增加了除草剂药液在叶面上的沾着量,尤其是叶面蜡质层厚的植物,同时又可使药液耐雨水冲刷。

(3)能改善叶表蜡质层的理化性质,增强蜡质流动性和增加部分蜡质溶解,从而调节除草剂有效成分在雾滴和角质层间的分配,促进气孔吸收和在植物体内传导。

(4)增加药效,降低成本,一般可减少30%~50%用药量。在严重干旱条件下,可降低20%~30%用药量,药效稳定。

(5)天然产品,无毒,可被植物和土壤生物分解,被植物吸收利用,有利于保护环境。

(6)对易挥发的除草剂可减少挥发损失,苗前除草可延长施药后的混土作业时间。

(7)与作物有亲和性,对作物安全性好,与触杀型除草剂混用亦安全。

(8)可采用低容量喷雾、省水节能,在干旱缺水地区尤为重要,喷洒除草剂施药液量人工可降至100~150L/hm2;喷杆喷雾机可降至75~100L/hm2,飞机可降至15~25L/hm2

三、植物油型喷雾助剂使用技术

1. 植物油型喷雾助剂用量

植物油型喷雾助剂的用量为喷液量的0.5%~1.0%。温度27℃以下,空气相对湿度65%以上时用低药量,可减少除草剂用量30%~50%;温度27℃以上、空气相对湿度65%以下严重干旱时,用高药量,可减少除草剂用量20%~30%。

2. 喷液量

苗后喷洒除草剂时加入植物油型喷雾助剂按喷液量百分比计算,喷液量大,助剂用量大,成本高,反之则成本低。背负式手动喷雾器的喷液量100~150L/hm2、喷杆喷雾机75~100L/hm2、飞机15~50L/hm2。内吸传导型除草剂用低喷液量,触杀型除草剂用较高喷液量。澳大利亚喷洒苗前、苗后除草剂药液中加入植物油型喷雾助剂后喷液量为50~80L/hm2

3. 对喷洒器械的要求

人工喷雾应选用材质好、压力足、坚固耐用的背负式手动喷雾器,并配置流量低的喷头,选用8001、80015型扇形喷嘴,配100筛目柱型防后滴过滤器,喷雾压力为196~294kPa。

喷杆式喷雾机选用8001、80015型扇形喷头配100筛目过滤器,喷雾压力为294~490kPa,车速6~8km/h。

4. 田间气象条件与植物油型喷雾助剂用量

喷雾助剂对田间气象条件的要求见表1-1。

表1-1 喷雾助剂对田间气象条件的要求

四、评价除草剂喷雾助剂的方法

我国没有关于喷雾助剂的质量效果评价方法,传统评价方法不规范,多以室内测定一些理化指标为主,忽视田间评价,多数喷洒器械质量差、标准低,导致评价偏差严重,不科学。

根据多年实践,提出新的评级方法以田间评价为主,室内评价仅做参考。

1. 评价目的

(1)要解决在高温干旱等不适宜气象条件下不能施药的问题,争取农时;增加药效或获得稳定的药效。

(2)在适宜气象条件下增加药效,减少用药量。

(3)对作物、环境安全。

(4)减少飘移损失和飘移药害。

(5)水量降低到适宜用量,提高作业效率,节本增效。

2. 评价以田间评价为主

农药喷雾助剂以田间试验评价药效为主,室内评价仅供参考。目前我国没有喷雾助剂科学而规范的评价方法,室内测定理化性质,盆栽等评价方法,特别是喷雾器多数不标准,会导致错误的评价结果。

3. 除草剂用量以登记注册为准

除草剂推荐用药量是指田间注册登记的用药量。

注册登记除草剂用药量一般是经过田间药效试验确定的。是指适宜气象条件下获得的用药量,温度13~27℃,空气相对湿度65%~90%,风速小于4m/s。

不以田间高温干旱气象条件,或最好气象条件(温度13~27℃,空气相对湿度90%以上)获得的用药量,或室内试验的用药量为准。

4. 选择不同气象条件

(1)选择适宜气象条件 适宜气象条件是温度13~27℃,空气相对湿度65%~90%,风速小于4m/s以下。一般晴天上午8时前,下午6时以后。

(2)选择不适宜气象条件 不适宜气象条件是温度大于27℃,空气相对湿度小于65%,风速小于4m/s以下。一般晴天上午8时后,下午6时以前。

(3)耐雨水冲刷试验 选施药后1h内有小于5mm、大于5mm、小于10mm、大于10mm的降雨量。

(4)田间试验必须记录施药时的温度、空气相对湿度、风速。

(5)记载施药前的30d温度、空气相对湿度、降雨量等气象资料。

5. 田间试验设计

(1)用药量的设计

①适宜气象条件用药量设计减少0、30%、40%、50%。

②高温干旱气象条件用药量设计减少0、20%、30%。最好选晴天中午,此时气温高,阳光充足,挥发损失严重。

(2)喷液量设计

①人工喷雾100~150L/hm2(7~10L/亩1)。

②喷杆喷雾机75~100L/hm2(5~7L/亩)。

③飞机喷雾15~30L/hm2(1~2L/亩)。

(3)试验面积与重复

①人工喷雾。每小区面积20m2以上,垄作作物8行区,喷洒中间6行,4~5次重复。

②喷杆喷雾机。每处理至少1hm2,不设重复。

③飞机喷雾。每处理至少20hm2,不设重复。

6. 选择标准喷雾机(器)

(1)人工喷雾

①选择标准背负式喷雾器。要求选择品牌机。应材质好,抗化学腐蚀、坚固耐用,压力足。内置搅拌器可连续不断地搅拌药液。T形喷杆可拆卸折叠,以便运输和存放。内置篮式过滤装置,便于清洗和快速装药。

②选择喷嘴与过滤器。选用80015型扇形喷嘴,材质要求聚合材料或不锈钢或陶瓷材料,耐磨,寿命400h,进口名牌产品。配100筛目选柱型防后滴过滤器,过滤网材质为不锈钢,进口名牌产品。

③喷雾压力。喷头带压力表,或装压力2~2.1×105Pa恒压器。

④手动喷雾器装横喷杆。手动喷雾器安装横喷杆,横喷杆上装4个扇形喷嘴,喷洒均匀,效率高。手动喷雾器装横喷杆特别适用于作物生育后期田间郁闭时作业,扇形喷嘴比锥形喷嘴有较强的冲力,4个扇形喷嘴喷雾扇面与喷杆成5°~10°角,靠适宜的重叠获得均匀喷洒效果,重叠喷雾扇面等于2次喷洒,前一个喷雾扇面将叶面冲开,瞬间第二个喷雾扇面在植物株间喷洒。试验用喷雾器可将药箱盖去掉,药箱可装4个1.2L的可乐瓶;将喷杆改成横2m的喷杆,一次可进行4个处理,效率高,喷洒均匀。

⑤选用外走水快装喷头体。

(2)喷杆喷雾机

①选择标准喷杆喷雾机。选用进口标准喷杆喷雾机,国产喷杆喷雾机关键部件必须是标准的,有的必须进口,如喷嘴(喷头过滤器是柱型防后滴过滤器)喷头体,外走水快装喷头体,泵等。

②选择喷嘴与过滤器。选用80015型扇形喷嘴,材质要求聚合材料或不锈钢或陶瓷材料,耐磨,寿命400h,进口名牌产品。配100筛目选柱型防后滴过滤器,过滤网材质为不锈钢,进口名牌产品。

③选用外走水快装喷头体。内走水喷头体的优点在于药液不经过喷杆,不腐蚀喷杆管路。

(3)农用飞机

①飞机选用固定翼、旋翼直升机均可。

②飞行员必须经过低空作业飞行技术训练,取得国家民航总局颁发的农用飞机作业证书。

③评价方法参看郭庆才主编的《农业航空技术指南》。


注释

1 1亩=666.67m2