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BSM CHEMICAL CO.,LTD

专利、首创等农药和肥料控释技术,省工节本增效环保

来自话题:#新农药创制
2022-11-14
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世界农化网中文网报道: 传统农药和肥料在施用后有大量产品成分未被利用而在环境中积累,造成产品浪费并且危害环境和人类健康。控释技术能够显著提高产品的利用效率,对减少施用次数、工作量、成本,提高产品功效,降低流失农药和肥料对环境的影响,均发挥重要作用。本文选取3项控释技术,介绍国内外独有控释产品和最新研究成果。


三浦百草专利多杀霉素片剂,兼顾杀蚊虫速效性和持效性


多杀霉素(Spinosad)是一种大环内酯类杀虫剂,是刺糖多孢菌次级代谢产物,可用于防治鳞翅目害虫、部分双翅目(蚊、蝇等)、鞘翅目、膜翅目和缨翅目害虫。


目前市场上多杀霉素的剂型种类主要有悬浮剂、水乳剂、水分散粒剂、微乳剂等。但这些剂型多应用于植物的喷施,不适用于水中蚊虫的防治。将多杀霉素用于水环境时,该物质易发生光解,稳定性较差,半衰期短(水中光解半衰期小于1天),水溶解性差,在水中难以快速有效释放和扩散,这些问题影响了多杀霉素药效的发挥。


为解决上述问题,三浦百草开发出一种多杀霉素片剂。其特点在于,产品由速释层和缓释层组成,兼顾了多杀霉素杀蚊虫的速效性和持效性。速释层能够在投入水中后快速崩解,释放多杀霉素,使多杀霉素均匀且迅速地进入水体,在短时间内杀灭水域中的蚊虫。缓释层则能够保护多杀霉素在水中的活性和稳定性,缓慢并长期释放多杀霉素,可长效防控水体中的蚊虫,大幅减少水中防控蚊虫所需的药物用量和投放次数,减少对环境的影响。


三浦百草的研究发现,含钙化合物和PEG复配使用的缓释载体表现出优异的缓释效果。与几种含钙化合物对比后发现硫酸钙较为合适。通过控制含钙化合物和PEG的配比,能够实现以适宜、稳定的速度释放多杀霉素,保证片剂在水中的长效性和杀虫效果,以质量比为(2~5):1的硫酸钙和PEG较为理想。此外,多杀霉素和缓释载体的质量比优选为1:(3~5)。


速释层包含多杀霉素、速释载体、酸源崩解剂和碱源崩解剂。以适量的PEG作为速释载体有利于多杀霉素在水中保持稳定,配合崩解剂使多杀霉素片剂在遇水后快速崩解,有效扩散。PEG的分子量优选为6000。多杀霉素与速释载体的质量比优选为1:(2~20)。酸源崩解剂和碱源崩解剂优选分别为柠檬酸和碳酸氢钠,两种崩解剂的质量百分含量在10~20%能够更好地控制速释层中多杀霉素的释放和扩散速率,提高多杀霉素在水中分布的均匀度,使得速释层中的多杀霉素能够快速、有效地发挥功效。

 

这种片剂克服了多杀霉素在水中不稳定、易光解的问题,仅在遇水时才释放活性成份,能够将多杀霉素在水中的持效期延长至9~12周,可长效防控水域内的蚊子幼虫;同时保持了多杀霉素快速有效、安全无污染的特性。产品具有杀蚊虫效果好,成本低廉,使用方便,保存过程中的稳定性优异(保质期可达2年),对环境安全,无药害等特点,在蚊虫防治实践中具有较高的应用价值。


此缓释技术,也适用于杀虫剂颗粒剂,防治地下害虫和根结线虫,药剂缓慢释放,可长效发挥作用。


如对三浦百草的产品感兴趣,请关注公众号:

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以色列化工新推出包膜肥料技术,开创尿素控释新纪元


据以色列化工介绍,该公司新推出的eqo.x技术是市场上首个为尿素提供控释肥料包衣的技术,其生物降解速度更快,为满足于2026年生效的欧洲肥料标准而设计。在含有eqo.x技术的颗粒肥施用于土壤后,土壤中的水汽穿过可生物降解的包膜接触到内部营养,营养开始溶解并释放到根际。营养穿过包膜释放,减少了养分在环境中的流失,这一过程受到土壤温度的调控。包膜在土壤中会降解成二氧化碳和水,是可持续的农业解决方案。


eqo.x是具有突破性的,可快速生物降解的释放技术。这种创新的解决方案是通过包衣减少养分浪费,将养分利用效率提高至80%,减少多达50%营养的浪费。在提升作物产量或维持产量的同时减少氮肥的使用,减轻肥料对环境的不良影响。该释放技术能够控制养分释放的连续性和可预测性。


该新技术未来将应用于ICL的农用控释肥料产品,包括其Agromaster和Agrocote品牌。含有eqo.x技术的Agromaster在水稻上开展的试验显示,该产品能够提高作物产量达36%;针对不同种类土豆的试验显示,在使用等量氮元素的情况下,Agromaster提高了24~82%的产量(见下图)。


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(图片来源:以色列化工)


这项新的尿素包膜肥料技术将为″欧洲农场到餐桌战略″和″2030年欧盟土壤战略″发挥重要作用。为满足预期的市场需求,以色列化工正为eqo.x技术在其荷兰海尔伦工厂的新生产线投资2000万美元。


酸/碱双重响应型智能农药输送研究新成果


刺激响应型控释农药可提高农药的利用效率,相关技术在近几十年的时间里受到业内人士的关注。这类农药主要由农药活性成分、农药载体和具有刺激响应性的官能团组成,通过对外在刺激的响应来控制农药的释放,可以按照设定的时间、地点,定量释放农药,提高农药的利用效率和靶向性。


光、电场、交变磁场和氢离子浓度(pH)常被用作促进农药释放的触发因子,其中pH响应具备操作简单和低成本的优点。大多数有酸/碱响应的农药仅对酸/碱中的一种响应,大规模应用因此受到限制,因为农田灌溉水的酸碱度在田间存在差异。酸/碱双重响应型控释农药的使用则更为灵活,可解决这一问题。


发表在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上的研究显示,中科院合肥物质科学研究院智能所吴正岩和张嘉团队结合酸敏感的乙二胺四乙酸钙和碱敏感的海藻酸钙,研制出酸/碱双重响应型智能农药输送体系。该体系以埃洛石复配分别对酸和碱敏感的两种钙离子复合物构筑响应体系来递送农药,表现出良好的农药负载能力和酸/碱双重响应控释行为。此外,该体系具有优异的叶面附着性能,耐高温,抗紫外线,可显著降低农药损失,延长农药功效,提高农药利用效率。


研究显示,选用毒死蜱这一农药活性成分,负载量和负载效率分别为130 mg/g和65%,该农药即拥有酸/碱双重响应控释性能。


这项技术为农药载体材料合成及其应用提供了有效借鉴,有助于促进农业可持续发展。


了解更多控释技术新产品及新研发成果,欢迎参加第三届国际农化制剂与应用技术高峰论坛(FAT 2022)


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