我国种衣剂的研究进展
摘要:阐述我国种衣剂的农药原药、肥料、生长调节剂、成膜剂及配套助剂等方面的研究进展。分析得出我国种衣剂研究存在着:①种衣剂中农药原药对于环境及人类的毒害作用较高;②研究多注重产量问
题
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,而对于机理研究较少;③对于低毒低残留的种衣剂产品无统一标准。未来种衣剂将向着低毒低残留、有效成分含量高方向发展,且生物防治剂的大量引入亦将是未来种衣剂的发展趋势。
关键词:种衣剂;农药原药;肥料;生长调节剂;成膜剂;研究进展
种衣剂是一种良种包衣,保健种子,使良种标准化、具成膜性的物质产品。是由农药原药(杀虫剂、杀菌剂等)、肥料、生长调节剂、成膜剂及配套助剂经特定工艺
流程
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加工制成的,可直接或经稀释后包覆于种子
表
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面,形成具有一定强度和通透性的保护层膜的农药制剂。种子包衣是提高种子科技含量、实现种子质量标准化的一项重要内容,不仅能有效防治病虫害,还能提高种苗抗逆性和作物产量,在减少环境污染等方面具有潜在优势。种子包衣用药隐蔽集中,靶标性强,最大限度地减少了农药公害,实现了经济、社会、生态效益的同步增长。1种衣剂各组成部分的研究进展
1.1农药原药
目前市场上出售的种衣剂多含有呋喃丹、甲基异柳磷、拌种灵、多菌灵、福美双、三唑酮(醇)等高效广谱性农药[1-2]。从近30年国内外的研究情况看,杀虫剂、杀菌剂正由原来的单一组分向多组分发展,以达到互补增效、减少病虫害抗药性的目的。由原来的高毒农药(如呋喃丹)向中、低毒高效新型农药(如丁硫呋喃丹)发展,以减少其对人畜的危害及对环境的污染程度,但有研究表明以上这些农药在土壤中的毒性残留时间至少为50年[3-4]。
1.2肥料
肥料是提供一种或一种以上植物必需的营养元素,改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质。其分为常量元素肥料(氮、磷、钾肥等),中量元素肥料(含有钙、镁、硫等元素的肥料),微量元素肥料(含有钼、锌等元素的肥料)及生物肥料(以有机质为基础),种类繁多。然而,种衣剂是有针对性地用肥,因此常常把研究的重点放在微量元素肥料及微生物肥料上。杨华等[5]以尿素、KH2PO4、腐植酸等作为种衣剂的肥料成分,研究表明,种衣剂中加入尿素和KH2PO4增产效果显著,而种衣剂中加入腐殖酸却明显减产;马玉山等[6]以甲壳素作为种衣剂的肥料成分,研究表明,其肥效持久,利于农作物吸收,可以满足农作物对营养成分的全面需求,提高了种子有效发芽率,明显改善土壤结构,防止板结,利于植物的生长,并且在预防各种病虫害方面有显著效果;魏孝荣等[7]在黄土高原旱地进行17年施用微量元素肥料的定位试验,结果表明,长期施用微量元素肥料,增强了作物对土壤剖面水分和养分的吸收利用,增加了土壤中相应微量元素的含量,促进了作物对其他元素的吸收利用,导致其他元素有效态含量有所降低。
1.3生长调节剂
生长调节剂是调节植物生长及其他功能的激素类物质,是21世纪农业实现超产的主要浙江评职称
措施
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之一。主要分为3类:植物生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类。种衣剂中常添加激素,主要包括生长素类、赤霉素类及生长延缓剂,如IAA、NAA、ABT、GA3及矮壮素、三唑类延缓剂等广谱性植物生长调节剂[8-10]。由于是激素类物质,在近些年的研究中,其对于环境和生态的负面影响是存在的,因此如何降低或消除其毒性和负面效应,亦或找到其替代产品将是种衣剂研究中的重点。
1.4成膜剂
成膜剂是指一切能够形成连续薄膜的聚合物,在种衣剂中主要起保护种子的作用,其分解速度决定了种衣剂中营养物质被植物吸收的程度[11]。目前的研究中多是聚乙二醇、聚丙烯酸、PVA等一种或几种化合物的混合物[12-14]。但随着生态农业的发展和环境友好型社会建设,我国的科研工作者已经从上世纪末开始对壳聚糖及其衍生物、凹凸棒、氨基酸等环境友好型的成膜剂进行研究,而且成果显著。周苏闽等[15]的研究表明,凹凸棒的含量在3.0%以下的种衣剂包衣玉米种子,不仅各项指标符合农业部部颁标准,且安全、无毒,与土壤全方位共存;冯世龙等[16]发现,以氨基酸作为成膜剂调制而成的种衣剂不仅各项指标符合农业部标准,而且对玉米苗期生长发育有较好的促进作用,克服了常规成膜剂只成膜而不提供营养的缺点;刘鹏飞等[17]以壳聚糖作为种衣剂成膜剂发现,其包衣脱落率可以控制在10%以内,包衣均匀度达95%以上,包衣覆盖率检测值为86.8%~91.8%,各项指标均高于现用成膜剂。
1.5配套助剂
助剂本身一般没有生物活性,但是在剂型配方中或施药时是不可缺少的添加物。其常用类型为:填料和载体(陶土、高岭土、硅藻土等),乳化剂(聚氧乙烯基的酯及醚和烷基苯磺酸盐等),分散剂(烷基芳基磺酸盐及其甲醛缩合物、硫酸盐、木质素磺酸盐等),湿润剂(皂素、茶籽饼粉以及合成的聚氧乙烯基烷基芳基醚等),着色剂(紫胶红、辣椒红等天然色素和苋菜红、靛蓝等化学合成色素)。2目前种衣剂存在的主要问题林业调查规划第37卷第5期刘青,王恩文:我国种衣剂的研究进展
由于我国对种衣剂的研制起步较晚,与发达国家相比还存在不少缺陷,主要问题有:
1)种衣剂中的多数杀虫剂属于中、高毒农药,这类种衣剂通常会污染环境和危害人畜的安全。
2)研究多关注的是产量问题,而对种衣剂在植物的生长代谢等方面的增产机理研究甚少。
3)对于国家所提出的开发低毒低残留种衣剂的倡导,研究者们有所关注,但多数停留在“环保”、“绿色”等的提法上,而在客观数据的说明、理论和机理的完善等方面的研究却寥寥无几。对于受包衣植物的最终产品品质则几乎无人探究。
4)要求研制能满足实际需要的适应不同情况的种衣剂。3种衣剂的发展方向目前各种各样的种衣剂不断涌现,尤其是对农作物无药害、对人畜无毒害、对环境无公害的种衣剂越来越受到人们的青睐。农业种衣剂向着低毒低残留、有效成分含量高方向发展,生物防治剂将大量引入到种衣剂中,因为使用化学农药会带来环境污染,对有益生物产生不利影响,以及会产生抗药性等问题,从而为生物防治的应用提供了广阔前景。但生物防治剂作用谱较窄,使用效果受环境影响或短期内无法显现,因此生物防菌剂引入到种衣剂中有2种趋势:①多种菌剂共存组成多功能生物防治剂;②将生物防治剂与农用化学品进行混配。因此,多功能、无农药残留、低价格、低剂量的种衣剂将是我国今后种衣剂的发展趋势。
浙江评职称
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