植物源生物农药的“加速器”

 

　　在我国，由于长期大量施用化学农药，病虫害防治难度日益增大，由此带来的农产品安全问题及农药对环境的污染已经成为人们普遍关注的社会问题。而且，我国农产品出口也因为许多进口国设置的以限制农药残留为主要特征的“绿色壁垒”受到严重掣肘。这些问题使我国大力发展生物农药成为当务之急。
　　
　　植物源生物农药来源于自然，有天然的降解途径和方式，一定时间后在环境和农产品中就完全降解，不会有任何残留，对人和牲畜比较安全，对害虫天敌伤害小；且由于有效成分构成复杂，药物对害虫的作用位点、作用机理、作用方式多样化，害虫难以产生抗药性。
　　
　　植物源农药低毒、不残留、低抗性的特点，使其能够保持农产品的高品质，还具有维护环境安全的功能。我国拥有丰富的植物资源，有博大精深的中医药理论可资借鉴，大力发展植物源生物农药的条件得天独厚。开发植物源农药对我国现代化农业的发展具有重要意义，但是，由于社会、经济、技术等方面的综合原因，我国植物源生物农药的推广应用困难重重，严重阻碍着其商品化进程。特别是因制剂制备技术落后，药剂大多采用乳油、水剂、粉剂等传统剂型，这些剂型都难以解决植物源农药光敏、热敏和容易水解等“不稳定”问题，以至普遍存在药效反应慢、质量稳定性差、施用成本高的问题；乳油还存在助剂污染环境的问题。云南玉溪山水生物科技有限公司应用农药微囊化高新技术，从解决天然除虫菊素“光不稳定性”入手，以制剂制备技术创新为主要途径，寻求提高植物源农药稳定性、增强药效、降低成本的有效手段和方法，取得了突破性的成果。云南省科技厅组织专家委员会于2006年7月12日鉴定山水公司的《天然除虫菊素微囊化技术研究》成果“属国内领先水平”。公司开发的“菊灵”3%除虫菊素微囊悬浮剂通过了国家农业部中绿华夏有机产品认证中心和国家环保总局有机产品认证中心的“有机产品”双认证。由于这个产品的优秀表现，国家环保总局主办的中国（上海）有机产品及天然产品展组委会于今年4月10日授予山水公司“最佳有机产品奖”。2006年，山水公司开发出比“菊灵”杀虫谱更宽、成本又大幅度降低的1%除虫菊素·苦参碱微囊悬浮剂，山东省植保总站为筛选高毒农药替代品和出口农产品绿卡行动计划专用农药，在全省范围内进行了这个产品大量的田间防治效果试验，结果十分理想。除虫菊素微囊悬浮剂优良的性价表现受到了山东省广大植保农技人员的赞扬。山东省农业厅在今年4月公布的首批替代甲胺磷等5五种高毒农药的推荐使用替代品种中，由山水公司生产的除虫菊素微囊悬浮剂榜上有名，成为山东省向全省推荐使用的13家农药企业的产品中唯一一个植物源生物农药。
　　
　　除虫菊素微囊悬浮剂的成功，为我国植物源生物农药的发展开辟了新的技术途径。
　　
　　农药微囊化技术涉及高分子化学及物理、胶体化学及物理、分散与干燥技术、农药制造技术等多门学科，学科交联性强，技术应用难度大，是目前国内外农药制剂制备中发展前景最好的高新技术。该技术可以把固体、液体农药的活性物质包覆在可降解囊壁材料中形成微小胶囊（山水公司制备的除虫菊素微囊小于10微米），然后再根据需要制成液态或固态的多种剂型。由于技术含量高，农药微囊剂型具有其它剂型难以比拟的功能：
　　
　　1、由于农药有效体被一层薄膜包在里边，不易因受外界影响而产生光解、水解、氧化、挥发,提高了药剂本身的稳定性。特别对生物源农药作用更明显。
　　
　　2、微囊囊膜可将油相和水相隔开，使不溶于水的和易水解的农药制成微囊水悬浮剂、水分散粒剂等水基型制剂，既能克服因助剂（如苯与二甲苯）污染环境的弊端，又能解决遇水分解的问题。我国南方水质偏酸，北方水质偏碱，微囊化后，施用时不同水质对农药的稳定性影响大为减少，甚至没有影响。
　　
　　3、微囊化工艺可先将不同PH值的农药有效成份分别制成微囊，然后根据需要复配或者混配成多种剂型，解决了不同酸碱性的农药复配会因酸碱中和而失效的难题，极大拓展了新的复配农药品种研发的前景。
　　
　　4、农药微囊化后，原药使用量可减少到原用量的1/2—1/3；制剂制造成本（含材料）比乳油等剂型产品大幅降低。
　　
　　5、微囊囊芯是原药，有效成份浓度可高达95%，药剂触及虫体时，微囊单体犹如“特种兵”直接用原药杀虫，杀虫效果可提高15—50%，加之其控制缓释功能又可使药剂持效期延长2～3倍，能大大减少施药的数量和频率，大幅降低施用成本。
　　
　　6、生物农药微囊化后，未释放前保持着药物的高浓度有效性，释放后在自然环境中会很快降解。所以，微囊的缓释功能既能使药剂持续地在较长的时间内（10～20天）保持较高的杀虫效果，而又不会使农药在环境中积累残留。
　　
　　7、农药微囊化后，囊膜可使药物与其它界面隔离、抑制农药的挥发性、隐蔽其原有的异味，从而降低农药的接触毒性、吸入毒性和药害，一般毒性可降低10～20倍，可大大提高对人、畜、环境和农产品的安全性。
　　
　　由于上述技术特性，山水公司研发的3%除虫菊素微囊悬浮剂和1%除虫菊素·苦参碱微囊悬浮剂表现出了非常好的药性与安全效果：
　　
　　1、性状稳定。经紫外线照射加速试验检测，除虫菊素经微囊化处理后的光稳定性比处理前提高了58%～71%。
　　
　　2、缓释期长。山东省德州市植保站用1%除虫菊素·苦参碱微囊悬浮剂在德城区于官屯乡杨庄做防治大白菜蚜虫田间药效试验，稀释1500倍喷雾的平均防效，药后12天还有93.79%。山东肥城市植保站用3%除虫菊素微囊悬浮剂作防治桃树蚜虫的田间药效试验，稀释1000倍喷雾的平均防效，药后15天还有99.97%。
　　
　　3、速效与持效兼备。山东省广饶县植保站用1%除虫菊素·苦参碱微囊悬浮剂在李鹊镇赵庄村做防治棉花烟粉虱田间药效试验，稀释1500倍喷雾的平均防效，药后1天达67%，药后12天还有72.9%；而作对照的10%吡虫啉可湿性粉剂稀释1000倍喷雾的平均防效，药后1天达77.1%，药后12天只有35.7%。山东省临沂市植保站用1%除虫菊素·苦参碱微囊悬浮剂在费县费城镇南新安村做防治甘蓝小菜蛾田间药效试验，稀释1000倍喷雾的平均防效：药后1天达65.8%，药后12天还有85.0%。
　　
　　4、微残留或不残留。
　　
　　2005年，山东省植保总站委托山东省农业科学院中心实验室在草莓、黄瓜、花生上进行3％除虫菊素微囊悬浮剂残留试验，草莓的残留量平均值，药后3天为0.016ppm，药后7天为0.005ppm，远远低于日本《肯定列表制度》规定的除虫菊素在食用农产品中残留限量1ppm的标准；黄瓜和花生的消解动态试验和最终残留试验结果均为未检出。2006年，山水公司委托北京市植保站和农业部蔬菜品质监督检验测试中心（北京）在菜花上进行“菊灵”3%除虫菊素微囊悬浮剂残留试验，18份检测报告的结果都是“未检出”。
　　
　　以上试验结果充分证明，微囊化技术成功应用于植物源生物农药制剂的研究开发，对植物源生物农药增强安全性、提高药剂稳定性和利用率、延长持效期、大幅降低施用成本，发挥了显著的“加速器”的作用。这个“加速器”有可能帮助植物源农药突破生物农药与化学农药同台竞技的性价比界线，从而使我国植物源生物农药快速发展起来。