随着社会经济的发展，人们的综合素质提高，对环境和环境保护的关注度也日益提高。可持续发展的战略目标对农药的环境安全性要求更加严格，这就进一步促使农药沿着高效(超高效) 、低毒安全、生物合理性和环境相容性好的方向发展。无疑也会造成新农药筛选成功率明显下降并致使其研究开发过程更具有周期长、投资巨大、风险高的特点。因此，世界各国在加强新农药研究开发的同时，更加重视对农药剂型的研究开发。国内外农药的剂型正朝着水基性、粒状、缓释、多功能及省力化的方向发展。一些安全、经济、省力的剂型正在研究并已有应用，他们将代替那些对环境污染严重、毒性高、用量大的剂型。如过去占统治地位的剂型—乳油(EC)、可湿性粉剂(WP)、粉剂(DP)和颗粒剂(GR)愈来愈受到冲击。 通过新剂型的成功开发，赋予药剂新的功能和新的特性，最大限度地发挥农药的效力；或者通过剂型改造，弥补其不足，改善其理化稳定性，提高其使用效能，扩大应用范围，节省用药，降低成本，减少劳动强度，也可使高毒农药低毒化，并减少对环境的污染，延长老品种的生命周期。由此可见，农药剂型的研究开发，新制剂的产业化对于促进农药工业的发展起到比较重要的作用。 众所周知，在高尔夫的养护管理中，病虫草害的防治每年要应用大量的农药，这也是高尔夫被公众舆论所关注的重要原因之一。因此，要满足可持续发展战略的要求，在高尔夫的养护管理中，要尽可能的选用更加环保的水基化农药剂型。 1 发展与应用水基化农药剂型的意义 农药剂型是将通常具有生物活性的特定化学品或其混合物加工成适用于所需环境的产品并使之发挥最佳的生物效能，而对施药者和环境的不良影响以及对作物的危害减少到最低的限度。目前，我国的农药剂型研究比较落后。老剂型乳油(EC)和可湿性粉剂(WP)两者占总制剂量的70%-80%，而且剂型比较单一，原药与制剂的比例约为1∶6，发达国家则高达1∶30-1∶36，两者相差很远。显然，这远不能适应当今农业生产发展，尤其农产品结构调整对农药需求的变化，在很大程度上亦影响农药产品的市场推广和使用寿命。同时，占总产量50%-60%的乳油每年要耗费大约25万吨、价值7.5亿至9亿元的有机溶剂，造成石油资源的大量浪费，且严重污染环境。 与发达国家相比，我国农药剂型存在较大的差距。发达国家从可持续发展的战略出发，限制或禁止大量使用甲苯、二甲苯配制的农药乳油新品种注册登记，并在农药剂型的研究开发上投入很大的力量，也取得了较大进展。目前，以高效、安全、经济、方便使用且省力为目标向水性化(又称水基化)剂型及水分散粒剂(WDG)发展。 2 几种主要水基化农药剂型 农药水性化剂型是以水作为分散介质，农药原药(固体或油状液)借助分散剂或乳化剂及其它助剂的作用使之悬浮或乳化分散在水中。与乳油相比，减少了大量的有机溶剂，与可湿性粉相比，则无粉尘飞散，对人畜的毒性和刺激性都比较低，并能减轻对作物的药害，也不会因有机溶剂而在贮藏运输过程中引起燃烧，安全性较高。 2.1悬浮剂(Suspension Concentrate,SC) 农药悬浮剂是农药有效成分和分散剂、湿润剂、稳定剂、消泡剂、防冻剂等分散在水中而形成的高分散、稳定的悬浮体。该剂型加工时不需要任何有机溶剂，使用时无粉尘，对操作者和环境不会造成污染，比可湿性粉剂安全，分散度高，有较高的生物活性。悬浮剂具有可湿性粉剂和乳油的优点，一度被称为“划时代”的新剂型，它以价廉的水为分散介质，而不用危险、污染环境、价格昂贵的有机溶剂，不需用量很大、要求较严格的填充剂。近年来，悬浮剂在理论和加工技术等方面取得了重大进展，其稳定性问题(主要是分散结块)也得到了较好的解决，这些促进了悬浮剂的迅速发展。国外已有数百种悬浮剂开发投入生产，如10%多来宝(醚菊酯)悬浮剂、5%锐劲特(氟虫腈)悬浮剂等。 我国自1977年开始研制悬浮剂以来，开发其制剂品种已达数百种，如2.5%溴氰菊酯悬浮剂、20%抑食肼悬浮剂等。至2003年，我国开发投产的悬浮剂已达270个，制剂数比2002年增长1倍以上。10多年来，国内许多研究单位把研究精力集中在预防悬浮物的沉降上，使药液分离的情况得到了很大改善。悬浮剂是代表当代农药制剂技术发展方向的一类重要剂型，并且已经成为我国农药制剂中很有竞争力的新剂型。 在配制农药悬浮剂时，应注意：(1) 选择的有效成分对水比较稳定，原药粒径大小在贮存过程中不发生变化；(2) 制剂粘度适宜较低，且不随贮存温度的变化而变化；(3) 较好地自然分散在水中，且稀释液比较稳定。 由于农药悬浮剂始终以浓缩悬浮液的形态存在，因此在贮存期间，尤其是长期贮存可能会出现化学不稳定性，此外，更经常存在着物理稳定性问题。这通常牵涉到三个方面: (1) 粒子间因存在相互作用而引起絮凝和聚集现象； (2) 奥氏晶体长大现象； (3)因重力作用导致的分层和粒子沉积现象。要保持农药悬浮剂贮存期物理稳定性，就必须通过配方和加工工艺控制悬浮物积聚、沉降和晶体生长。 2.2 水乳剂(emulsion, oil in water，EW) 水乳剂是不溶于水的原药液体或原粉溶于有机溶剂所得的液体分散于水中形成的一种农药制剂，有效成份的粒径为0.1-50μm ，外观为乳白色或不透明的乳状液。水乳剂用大量的水取代了芳香类有机溶剂，所添加的粘度调节剂一般从食品添加剂中选取，是国际公认的对环境安全的农药新剂型。 国外已商品化的水乳剂有氯菊酯、禾草灵、吡螨胺等。 水乳剂可制成高质量浓度制剂，我国注册的水乳剂有45% 施保克( 咪鲜胺) 、60%饶地奥(丁草胺)、0.3%氯氰菊酯、25%杀螟硫磷等。 我国虽已开发出丁草胺和杀螟硫磷水乳剂，但未商品化，其主要原因是丁草胺和杀螟硫磷制成乳油时是透明的均相液体，而制成水乳剂时，外观变成乳白色，被误认为是假药。因此，我国在发展水乳剂时，除深入进行配方研究、降低生产成本外，还必须加大宣传力度，正确导向。水乳剂无着火危险，对人、畜和植物低毒，对环境安全，随着配方技术的发展，经济上的竞争力日益增强，水乳剂将获得较快发展。 目前，国外主要研究和推广的农药剂型就是水乳剂。 2.3 悬乳剂(aqueous suspo-emulsion，简称SE) 悬乳剂是由不溶于水的农药原药及各种助剂在介质水中分散均化而形成的稳定的高悬浮乳状体系。悬乳剂是一个三相的稳定体系，具有悬浮剂和水乳剂的优点，打破了只以固体或液体原药配置的单一剂型，实现了固液体原药同时存在的混合剂型。 该剂型具有高悬浮率和高分散匀质性，良好的贮存稳定性，对环境污染较少，对操作者的毒害较低，有良好的生物活性等优点。 近年来，国内外开发出了一系列悬乳剂商品，并取得了显著的经济效益和社会效益。 目前，农药悬乳剂品种有均三氮苯-氯代乙酰替苯胺类悬乳剂(如40%乙草胺-莠去津悬浮剂、40%异丙甲草胺-莠去津悬乳剂等)和30%三环唑-异稻瘟净悬乳剂等。 今后随着农药混合制剂的发展，农药悬乳剂的品种将会不断增多。 2.4 微乳剂(micro-emulsion，简称ME) 微乳剂是农药有效成分和乳化剂、分散剂、防冻剂、稳定剂、助溶剂等助剂均匀地分散在水中，粒子超微细为0.01-0.1μm，外观透明或接近透明。配制微乳剂需用乳化剂的量通常比配制乳油或水乳剂时的用量都要大，有时用量高达30%，微乳剂成本一般高于乳油。因此，微乳剂目前只适宜用于果树、蔬菜和高尔夫球场草坪等高附加值种植。 微乳剂用水取代有机溶剂，剂型中也不包含固体填料，大大减轻了对环境的压力，是一种行之有效的绿色环保剂型。微乳剂生产投资少，控制简单，易于掌握和推广；研究开发方便，中小企业的实验室都可开展。由于添加了大量的表面活性剂，一般田间药效比乳油高5%-10%。 近年来，我国农药微乳剂才真正进入研究和发展阶段。 由于微乳剂自身的结构特点，注定了微乳剂中有效成分含量一般最高仅在25%左右。 目前有关微乳剂的工业化、产品及应用的报道不多，还处于初级阶段。为数不多的品种如国外已有10%高效苯醚菊酯、5%氯菊酯微乳剂等商品，我国已有8%氰戊菊酯、5%高效氯氰菊酯等微乳剂商品在蔬菜、棉花的主要虫害防治上表现出良好的效果。现在国外农药微乳剂的研究已涉及卫生用药、农用杀虫剂、杀菌剂、除草剂等各领域，且正在深化和扩展。 考虑到微乳剂所需用的有机化工材料(乳化剂和增溶剂)较多，对于生长期短的蔬菜和水田中，要慎用微乳剂。 另外，不要把带有增溶剂的微乳剂作为室内卫生用药。 关于该剂型的生物活性、安全性、药害特性以及微乳理论和配制加工技术、贮存稳定性等问题，还有待于进一步深化和完善。 3 结语 农药发展一个重要趋势是高效能化。这固然与农药有效成分的生物活性有关，但在很大程度上亦受到农药剂型以至制剂的具体组成影响。并且，农药有效成分的某些不足是可以通过剂型的改进得以弥补的。显然，水性化剂型为农药的高效能化创造了一定的条件，尤其是悬浮乳剂，一种由难溶或不溶于水的固态和液态农药加工成的包含多相组合的水性化新剂型，对于配制不同性能成分的混合制剂具有广泛的适应性。可以说，农药中的很大一部分，包括有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯及杂环类的一些化合物都可以配制成水性化剂型。 当然，在配制过程中有时可能会遇到各种困难，但亦可以相信，随着农药剂型的深入研究，技术的不断进步以及农药助剂的迅速发展，许多困难是会迎刃而解的。在这里，值得指出的是，有机磷农药占我国农药很大的比重，在今后一段比较长的时间仍会维持这种状况。而有机磷农药剂型又多为乳油，因此，在进行有机磷农药品种调整，用低毒安全的品种替代高毒品种的同时，有必要通过剂型的改造，尤其要积极进行新剂型如水性化剂型及其相关助剂的研究开发，以水作分散介质替代大量有机溶剂，尽量减少乳油的比例，并加大新剂型的推广应用的力度，逐步以新剂型替代乳油。 总之，水基化农药剂型明显地提高了农药的安全性，减少了对环境的污染且性能良好。高尔夫球场的养护管理者，应该在考虑药剂防效的同时，多考虑选择应用这些环境友好型的水基化农药，因为这符合可持续发展的需要。相信水基化农药在我国高尔夫球场的养护中具有越来越广阔的应用发展前景。 作者： 慕康国，中国农业大学资源与环境学院副教授 胡 林，中国农业大学绿色环境中心主任 崔建宇，中国农业大学资源与环境学院副教授 刘亚佳，中国农业大学资源与环境学院副教授