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农药剂型水基化的延伸-----种衣剂

联合国南通农药剂型开发中心

江苏省农药新剂型及新助剂工程技术研究中心

 1、种衣剂是最节约用药的农药新剂型(代码：SD、FS、EWS、SW)

    种衣剂（Seed Dressing）是在原有农药剂型（如SC、EW、DF、WP、CS、SL）的基础上，辅以成膜成份，并根据需要添加其它成份（如微肥、激素等）制作而成。农作物良种播种之前，根据可能会发生的芽期、苗期虫害及种传、土传病害，选择药液品种，对种子进行包衣。一层薄薄的药膜保护了种子，犹如穿上了一种外衣，故名种衣剂。一般包衣种子可在芽期和苗期的近45天内不需再施农药，且用药量仅为田间施药的1/50左右，因此它被称为最节约用药的农药新剂型。

    目前国内普遍使用的种衣剂剂型有：

   （1）水悬浮型种衣剂（Flowable Concentrate for Seed Treatment）剂型国际代号为FS。

   （2）水乳型种衣剂（EWS）

   （3）粉体种衣剂（WS）

    从整体意义上看，可以说推广种子包衣技术是植保领域中使用农药方式的一次革命，由于种子包衣所耗用农药大幅度减少，防治和增产效果明显，因此属世界公认的要积极推广的对环境友好的农药新剂型。

    推广种子包衣技术是我国由传统农业向现代高科技农业过渡的桥梁之一。国际种子处理界的科学家们普遍认为种子包衣技术是充分挖掘作物遗传基因潜力的一个重要措施（Seed treatment technologies: evolving to achieve crop genetic potential），种子包衣技术既可以当前的传统作物栽培服务，也是将来以基因工程为基础的现代农业不可缺少的技术措施之一，有着广泛的科技发展前途。

 

    2、种衣剂的基本概念

    2.1. 种子处理剂和种衣剂

    种子处理剂分为三种a.拌种剂 b.浸种剂 c.种衣剂。

    拌种剂和浸种剂属于田间施药的一种方式，它们共同的特点是在播种前农民根据防治的需要用固体农药或者用含有农药的水溶液来处理种子，它是一种传统的、田头的作物保护的方法之一。而种衣剂是在植物种子外表形成具有一定功能和包覆强度的衣膜（或保护层），我们把具有这种功能的药剂称之为种衣剂，很显然，与前两种种子处理的方式相比，种子包衣能适合现代化大农业的需要，它有利于区域性的综合防治，也有利于区域性的良种推广和统一供种。

    2.2. 种衣剂的分类

    1）按功能分：a.植保型 b.衣胞型 c.整形型

    植保型，即以防治芽期和苗期的主要病虫害为标的而拟定的活性物质配方，形成衣膜包裹在种子表面。

    衣胞型，一般来说，在某些特殊情况下（如特种作物、特定的气候条件、或特殊的地区）为了保证种子的发芽，而不受周边环境的影响，在种子外表包裹了一层保护层，例如：包括供氧剂、保水剂等等，犹如给种子提供了一个小“宾馆”。

    整形型，主要是针对蔬菜、花卉等价值较高作物种子进行整形处理，俗称呼丸粒化，它是种子高度商品化的一种形式。

    2）按使用对象分：a.旱田种衣剂 b.水田种衣剂

    3）按防治对象分： a.单一型 b.复合型

    单一型，有单一的防病型、单一的防虫型或防缺素症型。这种形式前几年在西方国家很普遍，使用者可根据防治需要逐一购买，混配合使用。

    复合型，有药肥复合型、病虫兼治型等等，根据综合防治的需要做成一个配方，目前我国大面积推广的就是以该种剂型为主。

    4）按包衣层数分：a.单层包衣b.多层包衣

    多层包衣主要是指以上所述单一型种衣剂的衣膜按功能多层包衣，另外一种是指丸粒化的制作过程。

    5）按农药加工剂型分：a.水悬浮型（FS）b.水乳型（EWS） c.悬乳型（SES） d.干胶悬型（DFS）e.微胶囊型（CS）f.水粉散粒剂型（WGS）等等。

    水悬浮型种衣剂是目前我国推广种子包衣技术使用最广泛，使用量最大的种衣剂，它是把固体的农药和其他辅助成份超微粉碎成小于4微米颗粒而做成的一种特殊的农药水悬浮剂，国际标准代号为FS。水悬浮剂又分为普通型和浓缩型的，这种剂型的特点是使用方便，但缺点是体积、运输量和包装量很大，包装物有可能污染环境，不利于降低成本和减少污染。为了克服这一缺点，近年来，国内又开发出浓缩型的水悬浮型种衣剂，使用时根据说明书加水稀释，然后包衣。

    水乳型种衣剂是根据某些特殊作物的种子的防治需要而研制出的一种新的种衣剂剂型。它是把农药以液体形式以一个微米左右颗粒均匀的悬浮在种衣剂中，同时配以特殊的成膜材料和渗透剂。它的特点是活性物质的渗透性极强，能迅速穿过质地较为坚硬的种皮而被种子吸收，同时，特殊材料制成的衣膜保证了活性物质的单向渗透，具有特殊的效果。

    悬乳型种衣剂是水悬浮型种衣剂和水乳型种衣剂的复配剂型。

    干胶悬型种衣剂是以农药干胶悬剂为基础再配以成膜材料而研制出的一种种衣剂新剂型。所有的活性物质等固体颗粒必须严格按照水悬浮型种衣剂的要求平均粒径小于4微米。使用时根据说明书配以定量的水进行稀释，使之恢复成悬浮型种衣剂，然后进行包衣。值得一提的是不能把拌种剂（WS）与该种干胶悬型种衣剂混为一谈。前者的基础是可湿性粉剂（WP），用这种拌种剂可以湿拌种但不能形成衣膜，同时可湿性粉剂颗粒太大，一般均在8-40微米左右。就种衣剂所允许使用的农药而言，尤其是超高效农药，采用这种剂型很难起到应有的药效。干胶悬型种衣剂由于是固体粉末，所以运输和仓储方便，并节约包装费用，减少环境污染。一般适用于超高效农药为配方的种衣剂。提醒注意的是：剧毒农药不宜采用此剂型加工，例如呋喃丹，高浓缩的剧毒农药以超微固体形式存在，不管对生产者或使用者而言都是极不安全的。

    微胶囊型种衣剂，这种剂型的特点是把农药以5-20微米或者更小直径的高分子小球包裹起来，形成一个一个的微胶囊，然后再按种衣剂的要求加工成水悬浮型的或干胶悬型的种衣剂，它具有控制释放的功能，从而可以延长药效，更可靠的确保种子的安全。目前，全球正处在研制开发阶段。

    水分散性粒剂剂型种衣剂是在干胶悬型种衣剂的基础上进一步开发而形成的，更有利于包装、运输和使用。

 

    3、种衣剂的配方和主要技术要求

3.1. 种衣剂一般由以下六个部分组成：

    1）活性物质

    2）成膜剂

    3）其它助剂（分散剂、渗透剂、流变添加剂、防冻剂、消泡剂等）

    4）填料

    5）辅助成份：微肥、植物生长调节剂、保水剂、供氧剂等（按不同需要而定）

    6）警戒色

    活性物质是种衣剂的主配方，是病虫害防治功能中起主要作用的部分，它包括杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、植物生长调节剂以及相应的保护剂，微量元素等。但种衣剂配方所选用的农药活性物质有着特殊的要求，如：a.不能影响种子的活性b.在土壤中必须稳定c.原药的酸碱度必须保持基本是中性 d.对环境和土壤不产生严重的污染 e.残效期适中等等。国际上种衣剂的开发和使用在60年代左右，开始阶段所选用的活性物质种类与拌种剂接轨，主要使用的药物有多菌灵、福美双、萎锈灵、苯菌灵、甲霜灵等，杀虫剂主要有克百威、甲拌灵等，随着高效和超高效农药的问世，上述传统农药从90年代起正在逐步的从种衣剂配方中被淘汰。而代之以三唑醇、烯唑醇、戊唑醇、咯菌腈、灭菌唑、吡虫啉、七氟菊酯、氟虫腈、噻虫嗪等。我国的种衣剂研究开发起步于80年代末期，推广于90年代初，其农药活性物质的选用大部分仍以传统农药为主，目前正在加速向超高效农药过渡，国家已规定甲基异柳磷、辛硫磷、甲基环硫磷、甲拌磷等剧毒农药禁止或逐步禁止在种衣剂上使用。2002年又规定，以呋喃丹为活性物质登记的种衣剂不再扩大登记。

    成膜材料是种衣剂的一个关键成份，它必须在种子外表形成一层衣膜，具有透气透水的功能和一定的强度，但又不被水份所溶解，随着种子的发芽、生长而逐步的降解，它是一种特殊的高分子复合材料。

    上述辅助成份中微肥主要以特殊形态的锌、硼、锰、铜以及少量稀有元素为主。

    植物生长调节剂，根据植物需要，经常选用的是多效唑、烯效唑、缩节胺、生根剂、种子萌发促进剂等。

    警戒色赋予产品呈紫红色（或其它警戒色）可流动的均匀悬浮液，长期存放可能出现少量沉淀或分层，但在室温下经过不用工具的摇动就能恢复原状，不应有结块，长期存放，分层现象越明显说明种衣剂质量越差。

    3.2. 主要技术要求

    悬浮率是判定种衣剂中固体材料粒度大小的一个间接的测定办法，粒度决定包衣的均匀性，粒度越小，产品分布越均匀，田间播种后，其防治效果越均衡。粒度分布不均匀或严重超标就不可能均衡的发挥药效，布药过多的种子有可能产生药害，而吸药量不足的种子又达不到应有的防治效果。水悬浮型种衣剂其平均粒度至少应小于4微米，没有专用的仪器很难测定。就种子公司而言，用显微镜扫描，如发现特大的颗粒出现的几率很多，可以作出一个粗略的判断，再者悬浮型种衣剂如底部出现明显的固体沉淀甚至结块，这就说明质量没有达到标准。

    黏度的大小直接影响产品的包衣效果，一般来说，对某一种特定的种子，黏度和包衣效果成负相关。因此，一个优质的种衣剂必须具备相应的流变性，即静止的黏度大，而流动的黏度小，通过晃动产品或小试包衣可以作出一个粗略的判断。

    成膜性与包衣脱落率成正相关，在种子包衣和包装贮存过程中也可能作出一个大致的判别。

    种衣剂的酸碱度应严格控制在中性或6-7之间，过酸或过碱会对种子的发芽产生不良的影响，值得注意的是贮存期较长（一般两年）的种衣剂酸碱度的变化较大，不宜再使用。

    冷贮稳定性，种衣剂产品在低温条件下贮存要求物理性无明显变化，国家标准定为0+1⁰C贮存7天，物理性状无明显变化。特别优良的种衣剂即使在零下5-10⁰C的条件下，长期贮存而结冰，但在室温条件下，化冰后仍能恢复原状。

    热贮稳定性是检验产品配方是否合理，在保质期内是否稳定的一项指标要求。方法是将样品在54+2⁰C贮存2周后，其有效成份分解率应不超过该产品标准规定的分解率，各项物理指标仍应符合原标准的规定。

    另外，包衣种子的发芽试验和种子活力的测定是种子公司成功进行种子包衣不可缺少的试验程序。

 

    4、发展趋势

随着中国农药制剂的技术创新，种衣剂技术将会获得很大的发展，这些将集中表现在：

    a、厂家将会越来越集中，一批技术落后的工厂可能会被淘汰，制剂技术将全面提高。

    b、一批以有机磷或剧毒农药为配方基础的品种将会被逐步淘汰，并将会涌现一批以超高效农药为基础配方的新品种。

    c、其它剂型的种衣剂如渗透性极强的EWS、没有包装污染的DFS、缓释型的CSS等将会开发投产。

    d、配套的种子处理机械将会获得很大的改进。

    现代化学、现代生物学和分子生物学与相关现代科技的密切结合将是推动21世纪农药科技创新的取之不尽的力量源泉。

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