光响应性阳离子表面活性剂PCDA-C6-NH3+的合成及其对液滴蒸发行为的调控

农药的有效利用与农药液滴在植物叶片上的蒸发过程息息相关。传统表面活性剂虽然可以改变液滴的蒸发模式或速率,但并不能根据外界环境变化对蒸发过程进行主动调节。为实现"自主调控"农药液滴蒸发的目的,本文设计合成了一种含丁二炔官能团的光响应性阳离子表面活性剂(PCDA-C6-NH3+),利用紫外光刺激改变其在液滴中的聚集状态,调控液滴的蒸发过程。该表面活性剂以10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)作为骨架,通过酰胺化反应引入末端氨基并质子化后得到。采用紫外-可见光谱研究了PCDA-C6-NH3+的拓扑化学聚合反应,并利用静态表面张力和动态接触角分析了其紫外光照前后的表面活性和蒸发行为。该研究为实现液滴"自主调控"蒸发过程提供了一种新思路,对提高农药利用率具有重要意义。     

以农药减量控害助力农业绿色发展

农药药液对靶润湿沉积是剂量传递体系中的重要过程。在农药制剂中添加适宜的表面活性剂,可提高药液在靶标表面的润湿沉积,进而实现农药有效成分的渗透和传输,提高防治效果。文章综述了靶标界面结构性质的相关研究进展,探讨了表面化学成分和表面拓扑形貌对固体表观表面自由能的影响,并分别阐述了不同表面活性剂对药液在表面化学成分均一的光滑固体表面、粗糙固体表面以及表面化学成分复杂的植物叶片表面的润湿沉积行为,探索了农药制剂研发的新思路和新方法,以期为提高农药有效利用率,实现减施增效目标提供理论依据。     

舞动的液滴: 界面现象与过程调控

在使用农药防治农业有害生物的过程中,只有药液有效沉积于靶标表面才更有利于发挥效果。然而,农药雾化后形成的雾滴在靶标植物叶面的沉积是一个复杂的动态过程,同时受植物叶片表面微观结构与组分特性等因素的影响。具有亲水性绒毛或无定型蜡质的植物叶片通常润湿性较好,雾滴不易弹跳、滚落;而大多数植物叶片表面因覆盖表皮蜡质层,具有表皮细胞突起或特有的微纳结构,叶片难以润湿,导致农药雾滴在撞击靶标植物叶面后会产生不同程度的弹跳与碎裂行为。统计表明,平均约有20%~30%的农药雾滴由于反弹而流失,进入生态环境中,是影响农药有效利用率的关键因素。文章主要综述了雾滴在光滑固体表面、人工修饰后的粗糙界面以及农药雾滴在靶标植物叶面的弹跳行为,分析阐述了影响雾滴在固体表面弹跳行为的关键因素,同时,对已有关于如何调控雾滴在固体表面弹跳行为的研究进展进行了归纳,以期为提高农药雾滴的对靶沉积率及农药有效利用率提供新的思路和方向。     

农药缓释颗粒剂载体材料类型及应用研究进展

随着功能材料、缓释技术以及加工工艺的不断发展,传统农药剂型颗粒剂焕发出新的生机,基于防治场景的省力化、精简化、功能型颗粒剂不断涌现.在中国农业农村部提出农药零增长行动方案的背景下,发展缓释颗粒剂是当前提高农药利用率的一个重要且有前景的方向.本文按照颗粒剂的制备工艺进行分类,综述了不同类型颗粒剂的制备原理、载体材料类型、...     

浅谈溶剂蒸发法制备微胶囊与农药微胶囊的开发

简要介绍了微胶囊技术的研究进展,重点综述了溶剂蒸发法制备微胶囊的技术特点及其影响因素,分析了目前农药微胶囊制剂的发展概况及存在的问题,展望了溶剂蒸发法在农药微胶囊制备中的应用前景。     

库尔勒地区不同下垫面潜水蒸发昼夜变化特性研究

为研究新疆地区的潜水蒸发特性,开展了裸地(埋深1.0 m、1.5 m和2.0 m)、覆膜无作物(开孔率0.78%、2.4%和5.0%)以及种植棉花(埋深1.0 m、1.5 m和2.0 m)等三种下垫面条件的潜水蒸发试验,分别研究了昼夜、日间及夜间变化动态。研究表明,有作物比无作物潜水蒸发系数大,且随埋深的增加,两者潜水蒸发系数差异性减弱;三种下垫面条件共9种处理均表现为潜水夜间蒸发补给量大于白天蒸发补给量,且地下水埋深越大,裸地夜间潜水消耗与白天潜水消耗的比值有所降低,棉花地则是呈增加趋势,这与棉花蒸腾强度的昼夜变化不同有关。进一步分析表明,无作物种植时,潜水蒸发的日变化波动幅度较大,潜水蒸发主要消耗时段为2∶00~10∶00和18∶00~22∶00;有作物种植时,潜水蒸发的日变化较为稳定,其无明显主要消耗时段,只是在昼夜交替时(20∶00左右)发生较大幅度变化;白天尤其是午后,因强烈的太阳辐射使得土壤输水能力不能满足大气蒸发需求而导致毛管断裂,潜水蒸发量明显降低,平均降低0.66mm.h-1;夜间土壤的输水能力大于蒸发能力而使毛管恢复连通,从而促使潜水蒸发有所增强,平均增加0.26mm.h-1。     

七种农药在3种不同类型土壤中的吸附及淋溶特性

采用振荡平衡法和土柱淋溶法研究了2,4-滴酸、丁噻隆、毒草胺、炔草酸、氟环唑、甲基磺草酮和烯啶虫胺7种农药在江西红壤、太湖水稻土及东北黑土3种不同理化性质土壤中的吸附及淋溶特性,探讨了农药性质及土壤理化性质对供试农药在土壤中吸附、淋溶行为的影响。结果表明:农药的水溶性越大,其在土壤中的吸附性越弱,淋溶性越强;农药在土壤中的吸附性与土壤pH值、有机质含量以及阳离子交换量之间有较好的相关性。土壤pH值、有机质含量以及农药性质是影响农药在土壤中淋溶及迁移的主要因素。     

天然植物源助剂SD、SDP的特性及与除草剂应用效果

天然植物源助剂SD、SDP具有良好的润湿性、渗透性和粘着性 ,此助剂与除草剂、杀虫剂混用 ,能提高药效 ,减少药液流失 ,具有抗雨水冲刷的功能。本文介绍了其作用特点 ,基础应用研究的结果 ,以及SD、SDP与胺苯磺隆、草甘膦等除草剂使用技术和开发前景     

喷雾参数对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾农药利用率及雾滴沉积分布的影响

比较在不同喷雾压力和施药液量条件下,采用自走式喷杆喷雾机在水稻分蘖期、孕穗期、扬花期进行喷雾处理的农药利用率、沉积分布均匀性及水稻茎基部雾滴密度的差异,为建立自走式喷杆喷雾机在稻田的高效施药技术提供理论依据。以生物染料丽春红-G作为农药示踪剂,估测不同喷雾参数的农药利用率,并用变异系数、绝对份额比例值比较农药分布的均匀性。同时通过水敏纸收集水稻基部雾滴密度,分析不同喷雾参数下农药雾滴穿透水稻冠层的能力。结果表明:在水稻分蘖期,采用自走式喷杆喷雾机在喷雾压力为1.2 MPa、施药液量为375 L/hm^2条件下喷雾,每个采样点的丽春红-G的平均沉积量仅为0.11 mg,与喷雾压力为0.4 MPa、施药液量为300 L/hm^2条件下喷雾的沉积量相比减少了56.00%。在水稻孕穗期,当喷雾压力为1.2 MPa、施药液量为375 L/hm^2时进行喷雾处理,每个采样点的丽春红-G的平均沉积量达0.26 mg,显著高于其他4个处理。在水稻扬花期,不同喷雾参数间的沉积量差距减小。在合适的喷雾压力和施药液量时,自走式喷杆喷雾机在水稻分蘖期、孕穗期和扬花期进行喷雾处理,农药利用率分别达到40.57%、54.97%和55.50%。综合变异系数和绝对份额比例两个指标,采用自走式喷杆喷雾机在喷雾压力为0.8 MPa、施药液量为300 L/hm^2条件下喷雾,农药分布更均匀。喷雾压力对水稻基部雾滴密度有显著影响,在水稻生长中后期,当喷雾压力低于0.8 MPa、施药液量为225~375 L/hm^2时,水稻茎秆基部雾滴密度均小于30个/cm^2。研究结果表明,喷雾压力和施药液量对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾的农药利用率、分布均匀性及水稻茎秆基部雾滴密度有显著影响。在水稻生长前期,不宜采用高压力大水量喷雾作业;在水稻生长中后期,为增加对水稻基部病虫害的防治效果,需提高喷雾压力。     

论农药雾滴的剂量及分布对害虫防治效果的影响及其与农药损失的关系

为了明确农药雾滴在剂量传递中的作用方式,本文就雾滴的农药剂量和分布形式在保护作物和杀死害虫过程中的作用模式、以及由此产生的剂量损失进行了论述。农药剂量确定后,雾滴作为农药剂量的载体降落在水稻表面形成沉积点,害虫获得致死剂量后死亡。当雾滴在叶片表面呈连续的均匀分布时,害虫极易接触到药剂。如果害虫在第一时间获得致死剂量,则害虫死亡,其他剂量被浪费;如果第一时间未获得致死剂量,则害虫将继续为害,直至获得致死剂量,导致叶片受损。当雾滴累积的药液量超出叶片的流失点时,药液沉积量将减少约50%,药剂随药液流失,药液用量越多,药剂流失越多,与未流失者相比,需要2倍以上的农药剂量才能确保害虫获得致死剂量。当雾滴在叶片表面呈不连续的点状分布时:①若沉积点大小合适并含有致死剂量,则害虫接触沉积点后死亡,但若沉积点数量太少,则害虫在接触沉积点前会对水稻叶片造成伤害;②若沉积点太小并不足致死剂量,则害虫接触沉积点后仍继续为害叶片直至获得致死剂量;③若沉积点太大,虽含有致死剂量,但害虫只能接触该沉积点的小部分,不能获得致死剂量,则害虫可能在沉积点的范围内继续为害,也可能在几个沉积点的缝隙间为害直至获得致死剂量;④当沉积点的剂量超出致死剂量,则害虫接触沉积点后死亡,超出致死剂量的那部分农药被浪费。总之杀死害虫和保护作物需要有足够多的农药沉积点,而单位面积上沉积点的数量、大小和剂量即可组成农药的沉积结构,不同的沉积结构会产生不同的杀虫效果,最终影响农药利用率。     

一种农药药液润湿性测试卡的制备及其性能分析

本论文介绍一种农药药液润湿性测试卡的制作,即将指示剂涂布在特定图案的纸卡上,再覆盖一层石蜡.使用时,把液滴加到测试卡上,液滴铺展所到之处发生显色反应,根据显色面积读数,以此判断溶液的润湿性.选用不同浓度有机硅表面活性剂Silwet 408水溶液,对其表面张力,在测试卡上的铺展系数和接触角,在黄瓜、番茄、油菜等6种植物叶片表面的接触角分别进行了测定,初步分析了该测试卡的润湿性能.结果表明,该种测试卡具有与其他自然植物叶片相似的性质.浓度0.003％的Silwet 408水溶液铺展系数为3.3,对应表面张力26.79 mN/m,在小麦表面的接触角66.5°,可见测试卡能反映药液的铺展系数、表面张力、接触角等多种因素,为田间喷雾助剂的选用提供了快速直观的判别工具.     

农药药液物理性质对雾滴空间运行规律的影响模拟研究

研究农药雾滴的空间运行规律及其影响因素,对减少飘移、保护环境及助剂开发都有重要意义。选取2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐)乳油,采用Euler-Lagrange离散相模型对雾滴空间运行过程进行数值模拟,分析了农药雾滴的空间运行轨迹。结果表明:黏度和表面张力对雾滴空间运行规律的影响主要作用于喷头出口处的雾化过程,雾化过程的结果决定了后续雾滴空间运行的轨迹和飘移率。药液黏度和表面张力越大,出口处大粒径雾滴所占的比例越高,雾滴的平均粒径和空间运行速率相应增大,在空间运行过程中停留时间缩短,飘移率降低。确定了标准条件下黏度和表面张力调控的适宜范围:黏度在0.001~0.01 Pa·s之间,飘移率为18.77%~12.67%;表面张力在0.042~0.060 N/m之间,飘移率为38.93%~24.40%。针对实际场景,提出了调控药液物理性质的具体方案:通过将2%甲维盐乳油的黏度和表面张力分别增大至0.01 Pa·s和0.060 N/m,可以分别将4 m/s和5 m/s风速条件下的飘移率降低18%和43%,从而有效降低了农药雾滴的飘移损失。     

植保无人机低空低容量喷雾在茶园的雾滴沉积分布及对茶小绿叶蝉的防治效果

为研究植保无人机低空低容量喷雾技术在实现茶园农药减量中的作用,通过在茶园喷施20%吡虫啉可湿性粉剂,比较其与传统大容量喷雾技术对茶小绿叶蝉Empoasca flavescens的防治效果。结果表明,使用3种植保无人机喷雾,安装有TEEJET110015#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为24.1～127.4个/cm~2,平均值为75.8个/cm~2,沉积量为0.002～1.15μg/cm~2,均值0.58μg/cm~2;安装有TEEJET11001#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为15.0～80.4个/cm~2,平均值为47.7个/cm~2,沉积量均值为0.01～1.38μg/cm~2,均值0.70μg/cm~2;安装有TEEJET11003#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为9.2～18.2个/cm~2,平均值为13.7个/cm~2;沉积量为0～1.14μg/cm~2,均值0.57μg/cm~2。农药利用率为49.3%～58.2%。使用3种传统器械喷雾,担架式动力喷雾机喷雾得到的沉积量为0.02～0.30μg/cm~2,均值0.16μg/cm~2,背负式手动喷雾器喷雾得到的沉积量为0.01～0.46μg/cm~2,均值0.23μg/cm~2,背负式电动喷雾器喷雾得到的沉积量为0.01～0.65μg/cm~2,均值0.33μg/cm~2。农药利用率为33.7%～39.6%。结果表明,3种植保无人机喷雾的农药沉积量和利用率均高于3种传统的施药器械,但其喷雾的均匀性还有待提高。施药后4 d,植保无人机低空低容量喷雾对茶小绿叶蝉防治效果为85.8%～90.4%,传统大容量喷雾对茶小绿叶蝉防治效果为91.8%～93.2%,两者差异不显著。药后10 d,前者对茶小绿叶蝉防治效果为72.9%～75.6%,后者防治效果为65.8%～71.6%,说明植保无人机低空低容量喷雾对茶小绿叶蝉的防治效果优于传统大容量喷雾。研究结果表明,植保无人机低空低容量喷雾有着更长的持效期,为茶园的农药减施增效提供了可能性。     

基于文献计量学的农药喷雾助剂研究动态

选择中国知网(CNKI)数据库和Web of Science TM(WOSTM)核心合集数据库,采用文献计量学的方法,对农药喷雾助剂相关文献的作者及其国别、研究机构、来源期刊、发文量及引用频次等进行了研究。在CNKI学术期刊网络出版总库中检索出相关科技文献369篇,其中272篇文献来源于100种期刊,且85篇文献源自核心期刊;在WOSTM核心合集数据库共检索出来自美国、巴西、德国等42个国家1369位作者在117种刊物上发表的304篇相关文献和62篇会议论文。检索到的文献内容涵盖喷雾药械的选择、喷雾助剂作用(如减少雾滴飘移、提高润湿性、附着性、分布均匀性等),以此来减少农药的使用量、提高农药使用效率。通过文献计量学分析,揭示了国内外对农药喷雾助剂的研究现状、研究热点及发展趋势。     

喷雾参数及助剂类型对植保无人飞机在棉花中期喷雾雾滴沉积分布的影响

采用大疆MG-1P型电动四旋翼植保无人飞机在棉花生长中期进行喷雾施药处理,探讨了喷雾参数及添加的助剂类型对农药雾滴在棉花植株叶片上沉积分布的影响。以22%氟啶虫胺腈悬浮剂及3种飞防助剂(倍达通、ND-800和G-2801)为试验药剂,在不同喷雾参数及飞防助剂条件下在棉花生长中期进行喷雾处理,以诱惑红作为药剂沉积指示剂,采用雾滴测试卡和滤纸检测雾滴沉积分布情况,利用分光光度计测定滤纸洗脱溶液的吸光度值,计算单位面积的药液沉积量,利用DepositScan软件分析雾滴密度。结果显示:植保无人飞机的飞行速度对雾滴沉积分布的影响最大,而飞行高度则对其无显著影响。添加不同助剂对棉花植株叶片正反面的雾滴沉积分布影响不同:3种助剂均可使棉花冠层上、中、下部叶片正面的雾滴密度显著提高;而对于叶片反面,则仅添加ND-800后棉花冠层上、中、下部叶片反面的雾滴密度分别增长688.9%、590.9%和327.5%,而添加G-2801与倍达通助剂则无显著影响。     

不同施药浓度对药液雾滴特性与沉积规律的影响

为探索不同施药浓度对药液雾滴特性和沉积规律的影响,综合考虑田间作业常用施药量,本试验测定杀菌剂25%咪鲜胺乳油在6个浓度下的黏度和表面张力,并于风洞实验室中使用LANAO F110-02扇形喷嘴在标准作业压力0.3 MPa下对这6个浓度药液的雾滴粒径与沉积规律进行分析。结果表明：随着咪鲜胺乳油药液浓度的升高,药液黏度逐渐升高且与浓度满足指数关系,不同浓度下的黏度存在显著差异,变化范围在1.70~4.03 mPa·s之间;表面张力逐渐降低且与浓度满足幂函数关系,不同浓度下的表面张力同样存在显著差异,变化范围在32.26~35.45 mN·s之间;小雾滴占比Φ_{Vol<150 μm}逐渐降低,各浓度药液下雾滴体积中径D_V50与清水有显著差异,与清水相比雾滴体积中径平均增加15.41%;高浓度药液的雾滴体积中径D_V50与低浓度药液相比增加8.98%;水平和垂直方向上的雾滴沉积量均减少,飘移减少百分比逐渐增大,浓度越高减飘效果越好。在黏度和表面张力共同作用下,黏度对雾滴粒径的影响大于表面张力。