CN110583636A - 一种适合农业使用的农药助剂及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合农业使用的农药助剂及其用途，所述农药助剂含有如下重量百分比的各组分：聚乙烯吡咯烷酮5～20％，丙三醇10～30％，蓖麻油乙氧基化物5～20％，植物油和/或植物油酯化物30～80％。本发明所述农药助剂具有优异的抗蒸发效果，非常适合低容量或超低容量无人机喷雾使用。尤其在湿润的环境中，有吸湿功效，有效地保证了喷雾雾滴水分的含量，大大提高了农药对农作物的防效。

Description

一种适合农业使用的农药助剂及其用途
技术领域
本发明涉及农业领域，尤其涉及一种适合农业使用的农药助剂，以及该农药助剂在无人机喷雾中的用途。
背景技术
农药是农业生产中不可缺少的一部分，农药的使用不仅提高了农作物的产量，也能给农民增加收入。但工人施药效率低、易重复喷药、农药有效利用率低，还容易造成施药人中毒，再加上这几年来人工成本上升较快，大大增加了农民负担。
随着近几年，各大企业及机构积极响应国家农药零增长政策，推动了飞防的大力发展，飞防全产业链基本完善，无人机制造、飞防专用药、无人机打药专业服务公司，各领域越来越专业，合作越来越紧密。
目前兴起的无人机施药则大大提高了作业效率，同时降低了植保成本。同时，农药规范化集约化，迫切要求提高效率以及农业现代化，因此，飞防将是顺应我国农业发展的大趋势。
但是，目前市场上的药剂大多不符合无人机喷洒***，植保无人机需要与飞机想适应的专业药剂和助剂，高浓度、细雾滴、低容量的喷洒技术，对药剂提出苛刻的要求，对药液的持效期和残留都有要求。
与传统施药相比，飞防作业时，药液用量大大减少，一般作物每公顷药液的用量为5～15L，而药液的浓度较高，施用不当容易对作物产生药害，而且药剂施用过程中需要克服药液蒸发、漂移等问题。目前市场上，适用于飞防的农用助剂相对较少，这在一定程度上制约了我国飞防的发展。
CN106165681A中公开了一种专用于飞机喷雾的农用助剂，其配方的质量百分比如下：ND-100 10～70％、分散剂10～20％、润湿剂10～20％和植物油10～70％。该飞防农用助剂具有优异的蒸发抑制效果以及沉降效果，能够大大提高农作物防效。
CN106665569A中公开了一种飞防助剂，其配方的质量百分比如下：防漂移剂50～65％、润湿剂5～10％、渗透剂5～10％、黏度调节剂1～2％、沉积剂3～5％、防冻剂2～4％、水补足100％。该飞防助剂适用于飞防的悬浮剂、油悬剂、水剂、水乳剂、微乳剂和干悬浮剂剂型，应用于飞防作业中具有显著防漂移、促沉降、增加润湿、提高药液吸收的作用。
CN107743960A中公开了一种植物油源助剂，其包括如下质量百分比的组分：植物油源溶剂10～70％、亲水亲油性溶剂10～70％、表面活性剂1～20％。该植物油源助剂抗飘移，吸湿保湿性能好，抗蒸发性能强，兼容性强，安全环保，而且配制的稀释药液雾滴的黏附性，另外，还能够有效提高所述植物油源助剂配制的稀释药液的稳定性。
CN107484756A中公开了一种航空植保专用助剂，其由如下质量百分比的组分组成：亲水性溶剂1～30％、黏度调节剂1～30％、抗蒸发剂1～30％、水0～50％。该航空植保专用助剂通过所含的成分协同作用，其比重大于1、沸点高，配制的飞防喷雾剂稳定性能高，1小时内不会发生沉淀、结晶、絮凝、堵喷头等现象，同时具有保湿、抗挥发、抗漂移、促沉降、稳定性好等优点。
尽管上述飞防助剂都或多或少地具备抗漂移、促沉降、抗挥发等特点，然而，其在这些性能方面还有待进一步提高。
发明内容
为解决上述技术问题，发明人经过大量的试验，研发出了一种适合无人机喷雾的农药助剂，该助剂具有优异的抗蒸发效果，尤其在湿润的环境中，有突出的吸湿功效，从而有效保证了喷雾雾滴水分的含量，大大提高了农药对农作物的防效；同时，本发明提供的农药助剂还具有优异的抗漂移和促沉降作用，非常适合低容量或超低容量无人机喷雾使用。
为达此目的，本发明采用了如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种适合农业使用的农药助剂，所述农药助剂含有如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％～20％，丙三醇10％～30％，蓖麻油乙氧基化物5％～20％，植物油和/或植物油酯化物30％～80％。
本发明中，植物油和/或植物油酯化物可以有效溶解聚乙烯吡咯烷酮从而得到澄清透明的聚乙烯吡咯烷酮的油溶液。而发明人意外发现，该澄清透明的聚乙烯吡咯烷酮的油溶液具有良好的成膜性能，当向其加入蓖麻油乙氧基化物后，可在兑水稀释过程中能够很好地把聚乙烯吡咯烷酮油溶液均匀地乳化到水中形成稳定的均相乳液，保证了与农药兑水稀释的兼容稳定性，克服了农药与农药助剂的匹配性问题；在上述组合物体系中进一步添加丙三醇时，能提高助剂间的抗冻性能，使得本发明的助剂具有良好的稳定性，尤其在低温条件下仍然保持稳定的澄清透明溶液，同时丙三醇还具有保湿性，可进一步提高本发明助剂的保湿效果。
因此，本发明的助剂体系中各组分均匀分布，兼备润湿、分散、抗冻、乳化功能，其相互间具有协同作用，能够获得一种各单独组分所不具备的优异的抗蒸发效果，基本能降低50％以上的蒸发速率；尤其在湿润的环境中，例如第二天有露水的情况下，更能表现出优异的吸湿功效，其能使吸湿量与蒸发量在1-2天的短时间内基本保持平衡，从而有效保证了喷雾雾滴水分的含量，同时具有优异的抗漂移和促沉降作用，也大大提高了农药对农作物的防效。
本发明所述农药助剂中，聚乙烯吡咯烷酮所占的重量百分比为5％～20％，例如可以是5％、8％、10％、12％、15％、18％或20％，优选为8％～15％。
本发明所述农药助剂中，丙三醇所占的重量百分比为10％～30％，例如可以是10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％或30％，优选为15％～25％。
本发明所述农药助剂中，蓖麻油乙氧基化物所占的重量百分比为5％～20％，例如可以是5％、8％、10％、12％、15％、18％或20％，优选为10％～18％。
本发明所述农药助剂中，植物油和/或植物油酯化物所占的重量百分比为30～80％，例如可以是30％、32％、35％、38％、40％、45％、48％、50％、52％、55％、60％、65％、68％、70％、75％或80％，优选为40％～65％。
优选地，所述农药助剂含有如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮8％～15％，丙三醇15％～25％，蓖麻油乙氧基化物10％～18％，植物油和/或植物油酯化物40％～65％。
本发明中，所述聚乙烯吡咯烷酮是一种非离子高分子化合物，采用平均分子量为5000～100000的聚乙烯吡咯烷酮，优选平均分子量为8000～80000，更优选10000～50000。
优选地，本发明所述农药助剂中，植物油为大豆油、玉米油、蓖麻油、椰子油、亚油酸或油酸中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为：大豆油和玉米油、蓖麻油和椰子油、亚油酸和油酸、玉米油和椰子油。
优选地，本发明所述农药助剂中，植物油酯化物为大豆油、玉米油、蓖麻油、椰子油、亚油酸或油酸的甲酯化物中的任意一种或至少两种的混合物，优选为蓖麻油甲酯、大豆油甲酯或油酸甲酯中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为：蓖麻油甲酯和大豆油甲酯、大豆油甲酯和油酸甲酯、蓖麻油甲酯和油酸甲酯。
第二方面，本发明还提供了如第一方面所述的农药助剂在用于无人机喷雾中的用途。
将本发明所述的农药助剂用于无人机喷雾时，其具有优异的抗蒸发效果，尤其在湿润的环境中，有突出的吸湿功效，从而有效保证了喷雾雾滴水分的含量，大大提高了农作物的防效；同时，本发明所述农药助剂还具有优异的抗漂移和抗沉降作用。
优选地，在将所述农药助剂用于无人机喷雾时，将所述农药助剂与农药以及任选的水混合，从而用于无人机喷雾。
本发明的农药助剂在无人机喷雾过程中具有诸多优点，例如具有卓越的表面活性、优异的粘附特性、杰出的渗透内吸性、有效的蒸发抑制作用、有效控制雾滴时的雾化状态、减少药液漂移程度、减少堵塞喷头、提高药液有效利用率等。
本发明的农药助剂在农药机械喷雾过程中具有抗漂移、抗蒸发、抗沉降的作用，尤其在无人机喷雾效果更显著。
本发明所述的农药助剂适用于飞防技术，例如适用于无人机喷雾以及人工喷雾。无人机喷雾一次载水量5～50L；作业面积：0.5～10公顷；喷雾高度2～5m，可用于大田作物等的农药喷洒。
本发明所述的农药助剂通常适用于多种农药，例如杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、植调剂以及除草剂等。
所述的杀虫剂选自吡虫啉、噻虫嗪、茚虫威、功夫菊酯、联苯菊酯、吡蚜酮、氟苯虫酰胺、烯啶虫胺、甲维盐、阿维菌素、唑虫酰胺等。
所述的杀菌剂选自多菌灵、戊唑醇、百菌清、三环唑、己唑醇、甲基硫菌灵、苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、嘧菌酯、肟菌酯、啶氧菌酯、啶酰菌胺、稻瘟灵等。
所述的杀螨剂选自螺虫乙酯、螺螨酯、螺螨乙酯、双甲醚、噻螨酮、虫螨腈、哒螨灵等。
所述的植调剂选自丙酰芸薹素内酯、赤霉素、多效唑、乙烯利、矮壮素、缩节胺等。
所述的除草剂选自烯草酮、异恶草松，、麦草畏、硝磺草酮、草甘膦、草铵膦，、烟嘧磺隆、玉嘧磺隆、乙草胺、莠去津、2,4-D、精异丙甲草胺、二甲戊灵等。
优选地，本发明的农药助剂适用于杀菌剂。本发明人发现，当本发明的农药助剂用于稀释甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，优选吡唑醚菌酯时，其具有更优异的抗漂移、抗蒸发、抗沉降的作用。
本发明的农药助剂适用于农药的多种剂型，例如水悬浮剂，油悬浮剂，水剂，乳油，水乳剂，悬乳剂，微胶囊悬浮剂，干悬浮剂，可湿性粉剂，可溶性粉剂，可溶性粒径，水分散颗粒剂等。
在用于无人机喷雾使用时，农药(以活性成分计)与本发明所述农药助剂的重量比为2:1～1:10，例如2:1、2:3、2:5、2:8、2:10、1:1、1:5、1:7、1:9或1:10，优选1:1～1:8，更优选1:2～1:6。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的农药助剂具有卓越的表面活性、优异的粘附特性、杰出的渗透内吸性，可有效抑制蒸发、有效控制雾滴的雾化状态、减少药液漂移程度、减少堵塞喷头以及提高药液有效利用率；
(2)本发明提供的农药助剂在农药机械喷雾过程中具有抗漂移、抗蒸发、抗沉降的作用，尤其在用于无人机喷雾时效果更显著；其中，利用本发明提供的农药助剂配制的农药水稀释液，其在恒温18℃湿度30％的环境下蒸发10min时的蒸发量在190～215mg范围内，20min时的蒸发量为395～430mg，在恒温18℃湿度80％的环境下蒸发10min时的蒸发量为25mg以下，20min时的蒸发量为48～82mg，体现出了在湿度较大的环境中，本发明的农药助剂更有助于药液液滴吸收环境中的水分，更好地保证了液滴水分含量，从而大幅降低了水分蒸发量；
(3)本发明提供的农药助剂还能大大提高农药对农作物的防治效果，其能将用药吡唑醚菌酯14天后的防效提高到90％以上。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
聚乙烯吡咯烷酮(分子量10000)10％，丙三醇10％，蓖麻油乙氧基化物15％，蓖麻油甲酯65％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得本发明农药助剂。
实施例2
聚乙烯吡咯烷酮(分子量30000)15％，丙三醇15％，蓖麻油乙氧基化物15％，大豆油55％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得本发明农药助剂。
实施例3
聚乙烯吡咯烷酮(分子量45000)20％，丙三醇30％，蓖麻油乙氧基化物5％，油酸甲酯45％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得本发明农药助剂。
实施例4
聚乙烯吡咯烷酮(分子量30000)5％，丙三醇10％，蓖麻油乙氧基化物10％，玉米油75％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得本发明农药助剂。
实施例5
聚乙烯吡咯烷酮(分子量30000)10％，丙三醇20％，蓖麻油乙氧基化物20％，亚油酸甲酯50％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得本发明农药助剂。
对比例1
丙三醇10％，蓖麻油乙氧基化物15％，蓖麻油甲酯75％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得对比助剂。
对比例2
现有技术配方(CN106165681A)：ND-100 22％，油酰-N-甲基牛磺酸钠10％，硼酸甘油三酯18％，亚麻油50％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得对比助剂。
对比例3
现有技术配方(CN107484756A)：甘油缩甲醛10％，多糖树胶20％，聚丙烯酸钠20％，水50％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得对比助剂。
对比例4
现有技术配方(CN106665569A)：蓖麻油烷氧基化物(分子量为3000质量比EO/PO＝3.51)60％、异构十三醇聚氧乙烯醚(聚合度为6)8％、二辛基丁二酸酯磺酸钠6％、羟甲基纤维素1％、尿素5％、乙二醇2％和水补足100％。
将各组分混合，搅拌均匀，即得对比助剂。
飞防实验性能测试
用本实施例1～5提供的农药助剂和对比例1～4提供的对比助剂分别与市售药剂吡唑醚菌酯250EC以1:2的重量比混合，并添加10倍重量的清水进行稀释，搅拌均匀，得稀释液。另不添加任何助剂的处理直接用10倍重量的清水稀释药剂得空白对照。
1.抗蒸发性能测试
取一定量的上述各稀释液进行抗蒸发测试。
测试方法：使用人工气候箱恒温18℃恒湿30％和恒温18℃恒湿80％两种环境下测试上述各稀释液蒸发量大小，结果如表1所示。
表1
由表1所示的蒸发数据可以看出，本发明实施例1～5提供的农药助剂对吡唑醚菌酯250EC水稀释液，其在恒温18℃湿度30％的环境下蒸发10min时的蒸发量为190～215mg，20min时的蒸发量为395～430mg，而对比例1～4在该环境下蒸发10min时的蒸发量高达300mg以上，20min时的蒸发量为620mg以上；另外，实施例1～5提供的农药助剂对吡唑醚菌酯250EC水稀释液，其在恒温18℃湿度80％的环境下蒸发10min时的蒸发量为25mg以下，20min时的蒸发量为48～82mg，而对比例1～4在该环境下蒸发10min时的蒸发量至少在185mg以上，20min时的蒸发量为360mg以上。
由上述结果可以得出，本发明实施例1～5提供的农药助剂对吡唑醚菌酯250EC水稀释液，相比对比例1～4的农药助剂，具有更小的蒸发量，因而显著地提高了抗蒸发性能。尤其是在湿度较大的环境中，本发明的农药助剂更有助于药液液滴吸收环境中的水分，更好地保证了液滴水分含量，进一步降低了水分蒸发量。
本发明提供的农药助剂所具有的优良的抗蒸发性能有助于无人机喷雾时液滴向靶标表面的附着和扩散，从而避免无人机喷雾时液滴在下降过程中水分挥发过快，不利于与靶标表面的接触，也体现了本发明的农药助剂具有优良的促沉降效果。
2.抗漂移性能测试
取上述准备好的各稀释液加入到无人机药箱中进行喷雾测试，使用雾滴测试卡记录单张记录卡上雾滴分布数量。
具体实验方法和参数：测试时间风速2m/s，无人机飞行高度3m，飞行速度4m/s，碰幅6m。记录点设置：横向设定5个布样点，无人机正下方投影记录点0，投影点左边2米处记录点-1，投影点左边4米处记录点-2，投影点右边2米处记录点1，投影点右边4米处记录点2，纵向(飞机飞行方向)设置5排相同记录点，各个记录点上分别放置雾滴测试卡进行记录雾滴个数。5组记录点-2，-1，0，1，2数据取平均值。结果如表2所述示。
表2
由表2所示的喷雾雾滴分布测试数据可以看出，在喷幅范围内，各记录点记录的雾滴数量基本相近，说明各测试样品在喷幅范围内喷雾液滴分布均匀。而在喷幅范围外，记录点-2和记录点2处，使用对比例1～4的农药助剂和清水的稀释液都有采集到喷雾雾滴，而使用本发明的实施例1～5的农药助剂的稀释液未采集到喷雾雾滴。稀释液喷雾液滴分布测试实验进一步说明了本发明的农药助剂在无人机喷雾使用时，有效的提高了喷雾雾滴的均匀性和抗漂移性能。
3.田间防效测试
实验地点1：河南封丘县某小麦地
测试药剂：吡唑醚菌酯250EC购自巴斯夫植物保护(江苏)有限公司
测试助剂：实施例1～5的助剂以及对比例1～4的助剂
测试方法：将供试药剂与上述助剂以2:1的重量比混合，并添加10倍量的清水进行稀释，得无人机喷洒稀释液；其中不添加助剂的处理直接用10倍量的清水稀释药剂获得。在纹枯病发病期间，选择纹枯病危害比较一致的麦田区域，划分适合无人机喷雾的若干长条形，使用下表3所示的药剂对各处理进行无人机喷雾处理(施药区)，空白对照不做任何处理(对照区)。检测纹枯病的发生程度。测试结果如表3。
表3
由表3所示的防效结果可以看出，使用本发明的农药助剂稀释后对小麦纹枯病的防治明显高于使用对比例助剂稀释的处理。进一步说明了本发明的农药助剂能够大大提高农药对农作物的防治效果。
实验地点2：浙江金华某水稻田
测试药剂：嘧菌酯250g/L悬浮剂购自江苏龙灯化学有限公司
测试助剂：实施例1～5的助剂以及对比例1～4的助剂
测试方法：将供试药剂与上述助剂以1:1的重量比混合，并添加10倍量的清水进行稀释，得无人机喷洒稀释液；其中不添加助剂的处理直接用10倍量的清水稀释药剂获得。在纹枯病发病期间，选择纹枯病危害比较一致的水稻区域，划分适合无人机喷雾的若干长条形，使用下表4所示的药剂对各处理进行无人机喷雾处理(施药区)，空白对照不做任何处理(对照区)。检测纹枯病的发生程度。测试结果如表4。
表4
由表4所示的防效结果可以看出，使用本发明的农药助剂稀释后对水稻纹枯病的防治明显高于使用对比例助剂稀释的处理。进一步说明了本发明的农药助剂能够大大提高农药对农作物的防治效果。
实验地点：吉林省吉林市某玉米试验田
测试药剂：杀虫单+氟苯虫酰胺80％可湿性粉剂购自江苏龙灯化学有限公司
测试助剂：实施例1～5的助剂以及对比例1～4的助剂
测试方法：将供试药剂与上述助剂以1:3的重量比混合，并添加10倍量的清水进行稀释，得无人机喷洒稀释液；其中不添加助剂的处理直接用10倍量的清水稀释药剂获得。在玉米螟虫发病期间，选择玉米螟虫危害比较一致的玉米田区域，划分适合无人机喷雾的若干长条形，使用下表5所示的药剂对各处理进行无人机喷雾处理(施药区)，空白对照不做任何处理(对照区)。检测玉米螟虫的发生程度。测试结果如表5。
表5
由表5所示的防效结果可以看出，使用本发明的农药助剂稀释后对玉米螟虫的防治明显高于使用对比例助剂稀释的处理。进一步说明了本发明的农药助剂能够大大提高农药对农作物的防治效果。
上述实例仅仅是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限定，通过将上述方案进行简单的调整进而得到的方案，同样在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适合农业使用的农药助剂，其特征在于，所述农药助剂含有如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％～20％，丙三醇10％～30％，蓖麻油乙氧基化物5％～20％，植物油和/或植物油酯化物30％～80％。
2.根据权利要求1所述的农药助剂，其特征在于，所述农药助剂含有如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮8％～15％，丙三醇15％～25％，蓖麻油乙氧基化物10％～18％，植物油和/或植物油酯化物40％～65％。
3.根据权利要求1所述的农药助剂，其特征在于，所述植物油为大豆油、玉米油、蓖麻油、椰子油、亚油酸或油酸中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的农药助剂，其特征在于，所述植物油酯化物为大豆油、玉米油、蓖麻油、椰子油、亚油酸或油酸的甲酯化物中的任意一种或至少两种的混合物，优选为蓖麻油甲酯、大豆油甲酯或油酸甲酯中的任意一种或至少两种的混合物。
5.权利要求1或2所述的农药助剂在用于无人机喷雾中的用途。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，将所述农药助剂与农药以及任选的水混合，用于无人机喷雾。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，所述农药为杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、植调剂或除草剂。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述杀菌剂为甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。
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