喷雾助剂是农药产品增效、减量、降低残留量的利器

喷雾助剂的定义

农药助剂在农药剂型配方中（如为了油相液体乳化、颗粒润湿和分散、防止颗粒沉降、农业助剂型等）加入的助剂称为配方助剂；而当农药产品应用时，在喷雾之前采用在药桶（或喷雾器）中，现混现用添加的助剂称为喷雾助剂又称为桶混助剂。这类助剂主要功效是防止液滴的漂移、蒸发、反弹和流失，并改善药液在作物上的润湿、扩展、附着、渗透和吸收，最终达到农药产品增效、减量和降低残留量的目的。不同种类和用途的农药需要使用不同类型和用量的喷雾助剂，以达到最佳效果。

其实喷雾助剂的使用起源很早，早在19世纪末，在其他行业中已有应用，如为了改善硫磺、铜、砷、石灰等制剂的粘着性，而在使用前临时加入面粉、糖、肥皂液等添加物，这类添加物就可称为此类行业使用的桶混添加剂。1920年前后，为了提高农药杀虫、杀菌的活性，已经出现了在使用药剂之前添加油类（作为助剂）的报道。20世纪40-50年代表面活性剂的研发得到快速发展，新的表面活性剂开始在农业上得到使用，如非离子表面活性剂替代肥皂液使用在农药上，更能提高农药有效成分的活性；此外在农业上也有添加硫酸铵从而提高除草剂的活性，煤油与表面活性剂混用可以减少除草剂的使用量的案例；后来更出现三硅氧烷有机硅助剂的应用报道，该助剂可有效地提高农药在作物叶面的扩展和吸收，从而增强了施药药剂的药效。

目前农药喷雾助剂已经得到广泛应用，特别是近十年来因全球恶劣的气候条件（低温、干旱、少雨、水涝）增多，病虫草害频发，农药和剂型产品的开发和使用的费用不断增加等因素，再加上喷雾助剂可以使农药有效成分的生物活性得以发挥出更大的作用，从而使得喷雾助剂的开发和应用得到快速发展。据专家预测，喷雾助剂的需求量2023年预计增长到50万吨，目前它正成为农药领域应用中不可缺少的一个组成部分。因此，熟练地选择使用最合适和有效的喷雾助剂是农药产品在市场上畅销的关键因素之一。未来喷雾助剂的应用有着巨大前景，并将成为农药应用技术中有效手段之一。

为什么要使用喷雾助剂

农药剂型产品（如乳油、可湿粉剂、悬浮剂、水乳剂、微乳剂、水分散粒剂和可分散油悬浮剂等），都是用水稀释后采用喷雾方式进行的。在施药过程中，因药剂的漂移、蒸发、液滴反弹、流失等因素，以及药剂不良的润湿和扩展，加上药剂不良的渗透、吸收或分配，这些因素最终会使作用到植物上想药剂非常有限，最终带来一定损失（这种损失估计至少为药剂到达最终靶标的10%~15%）。因此，这也是造成喷雾效率低的原因。

为了提高这种效率，通常可以在喷雾时采用现混现用添加喷雾助剂，桶混助剂能够起到包括防漂移以及增加叶面的润湿、扩展、覆盖、粘着、渗透、吸收、抗雨水冲刷及保湿等作用，最终目的是提高药剂的药效，降低用药量，提高农药利用率，降低农户使用成本；同时减少了农药对农作物、土壤、水和大气中的污染，从而保护了生态环境和食品安全。

喷雾助剂的类别

喷雾助剂分为增效型和应用型，而从化学类别上目前大致分为表面活性剂类、有机硅类,、矿物油类、植物油类、无机盐类等。

1. 表面活性剂类
表面活性剂主要成分有非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂等，其中作为喷雾助剂使用较多的是非离子表面活性剂（如聚氧乙烯脂肪醇类、脂肪胺乙氧基化类、或/和脂肪酸和酯类的混合物，也可是聚氧乙烯脂肪醇类加极少量有机硅类（活性物含量一般大于80%，用量为喷液量的0.1%~0.5%）。由于非离子表面活性剂属于非电介质，在普通盐存在下，在化学上是不活泼的，所以它们与大多数除草剂混合仍保持化学惰性。非离子表面活性剂有助于降低表面张力和接触角，使药剂得到更好润湿、扩展、渗透、吸收等作用，提高药效，也可起到减少雾滴漂移、流失和溶解非极性物质的功能。

使用表面活性剂相比于其他类喷雾助剂的缺点是，当使用在湿度低于65%或气温大于28℃干旱条件下，会失去作用。它与农作物没有亲和性，但可溶解农作物的角质层和细胞膜，与触杀性除草剂混用会加重药害，甚至死亡，故安全性略差。

2. 有机硅类
有机硅类主要指成份为聚醚改性的三硅氧烷、四硅氧烷和多硅氧烷的化合物，一般以三硅氧烷的性能最好。可降低药剂的表面张力，如三硅氧烷的表面张力为21.6mN/m，其最大的铺展面积可达172mm2，可以使药剂在难润湿叶片上得到完全铺展和覆盖。有机硅类喷雾助剂主要在除草剂、杀虫剂、杀菌剂、叶面肥、植物生长调节剂和生物农药中使用。一般在pH值中性范围内使用有效，如在药剂pH值＜6或＞8使用，会迅速降解失去作用，故施用范围较窄。

3. 矿物油类
矿物油在农业上的应用由来已久，早在1865年，就有未经乳化的煤油开始被用于控制柑橘上的介壳虫；在园艺上被应用于休眠喷药上也有很久历史，随后矿物油在农业上被用来防治农作物、果树和花卉上的病虫草害，并发挥了及其重要的作用。矿物油类使用的类别有石蜡油、机油、柴油、煤油等，一般需加入乳化剂形成乳液，商品化产品含油量在95%~98%，加入非离子表面活性剂1%~2%。矿物油主要在除草剂和杀虫剂应用较多，起着促进药剂在植物叶面和虫体表面蜡质层渗透和吸收作用；也能够堵塞害虫气门，使害虫呼吸困难，窒息而死。随着人们对使用化学农药引起的环境保护和食品安全等问题的重视，也迫使人们需要使用低毒和对环境友好的矿物油产品。目前大部分国家规定含量高于92%非磺化物农用矿物油可以在作物上安全使用，而含量低于92%的非磺化物，则极易对植物幼嫩部位产生急性药害。

此外，使用矿物油作喷雾助剂也有不足之处，表现为对某些作物选择性差，且使用条件较苛刻，通常湿度最好＞65%，否则容易出现药害。

4. 植物油类
植物油类使用的有大豆油、菜杍油、玉米油、亚麻油、改性植物油（甲基化植物油等）、再生资源（如地沟油、生物柴油、酯化植物油）等。商品化产品含80%~85%植物油和15%~20%非离子表面活性剂。使用植物油类桶混助剂时,其特点是对植物有亲和力，增加了药剂的粘附性，减少了药剂的挥发和漂移损失，安全性好，渗透性强，耐雨水冲刷；抗逆性好，无论干旱、低温效果都显著，不易出现药害；适用条件宽，发挥作用不受pH条件限制，对湿度和温度也无特别要求。虽然在降低表面张力方面不如表面活性剂和有机硅类的桶混助剂，但其最终防治效果有时明显要好于此两种助剂，因此，其在除草剂和杀虫剂中应用更为广泛。

5. 无机盐类
在除草剂施用中，往往离不开水，人们应用的水中常溶有许多物质，如钙、镁、铁和钠等离子，特别是地下水中含有更多钙和镁等阳离子。水中的钙和镁等金属离子含量决定了水的硬度，所用水的物化特性对许多除草剂防效有着很大影响。
无机盐类助剂的功能是促进除草剂吸收和解除Ca、Mg、Fe等金属离子对除草剂的拮抗作用。无机盐类使用的成分有尿素、硫酸铵、硝酸铵、重过磷酸钙等，此类盐类可与非离子表面活性剂或植物油类混合使用，对触杀型或内吸性除草剂增效作用明显，添加量一般为喷液量的0.12%~0.5%。

此外，有文献报道，铵离子可帮助除草剂透过植物表皮，有利于杂草叶片对除草剂的吸收，如提高灭草松渗入偃麦草的量，从而增加效果。

通常，无机盐类使用在湿度低于＜65%，温度＞28℃时一般无明显增效作用，且安全性差。

喷雾助剂的功效

1. 改善雾滴性能，降低飘移
在农药药剂喷雾过程中，因农药液滴水分或溶剂的蒸发会造成液滴尺寸变小现象，这不仅影响到药剂在植物上的沉积量，而且也会增加药剂液滴的飘移，使液滴容易进入其他环境，对人、动物和环境产生不良的影响。

喷雾过程中产生的液滴直径的大小对飘移的风险和药液应用效率有重要的影响，因此被认为是影响飘移的最重要的因素。喷雾液滴的大小以液滴的直径微米来表示，当液滴的大小为100μm左右时，应当关注喷雾飘移这个问题。液滴的直径小于100μm时易发生飘移，大于100μm时发生飘移的风险就不高。

一般解决的方法是尽量通过改善农业施药机具和施药技术，例如使用细雾的静电喷雾，可以产生50μm的带电细雾，从而降低飘移作用；而且在植物叶面上可形成无数分散的小雾滴，又不会产生连成片的药液层，从而也避免了药剂从叶面流失问题，以此达到增加（到达）靶标农药量的目的。

此外，如果是用于飞防还可添加由江西天晟新材料有限公司开发的农业助剂飞防专用防飘移喷雾助剂，可使液滴增大，减少小液滴的形成，起到改善雾滴性能、抗飘移作用，还具有抗蒸发，促沉降，促附着，促吸收的作用。该款助剂是一款运用先进生产工艺和卓越增效技术研制开发的飞防专用喷雾增效剂，可显著提高农药和肥料喷施利用率。实践证明，与杀虫剂、杀菌剂、生物农药、叶面肥和植物生长调节剂等配合均有显著的增效作用。

2. 降低药剂表面张力，改善植物表面的润湿

自然界植物种类很多，表面结构各不相同，植物的亲水和疏水性也不同。依据水溶液对植物叶片润湿的难易程度，通常可把植物分为易润湿和难润湿（叶表面具有疏水的蜡质层）的两种类型。在农药药剂正常喷雾条件下，药剂过大的表面张力，不易使植物被湿润，还会导致药剂大量流失；而当表面张力太低时，因药剂接触角过大，润湿展布能力太强，也会造成易使药剂从叶面边缘上滴落现象，这二种情况都会降低农药的有效利用率。

植物临界表面张力（CST）在农药应用中是一个重要参数，当喷雾药剂的表面张力小于某种植物临界表面张力时，在该植物表面喷药液可以被润湿和扩展，大于此值的药剂则不能完全在该植物表面上润湿和扩展。由于各种植物的表面结构和形状是各不相同的，各种植物临界表面张力的数值也是不一样的，它们之间存在着较大的差异。表1示出了部分植物的临界表面张力数值。

                                                                                                                                    表1：

从表1可见，甘蓝、水稻、小麦、雀麦、牛筋草、看麦娘有较小临界表面张力数值，它们属于难润湿植物；黄瓜和棉花临界表面张力数值较大，属于易被药剂润湿的植物；而水花生、豇豆、刺笕、茄子、辣椒、丝瓜、玉米、裂叶牵牛则处于两者中间状态。

当某一个农药剂型产品登记用于多种农作物（病或虫或草害）的防治，这样做的结果可能既不适合疏水型植物，也不适合亲水型植物上使用。此时必须通过农药使用技术进行调控，在亲水型植物上，若施用的药剂表面张力数值已小于靶标植物临界表面张力时则易于润湿和展布，无需加入桶混助剂，可以通过控制药液用量和靶标植物单位面积上的雾滴密度来减少农药的流失。在疏水型植物上，施用的药剂表面张力数值大于靶标植物临界表面张力时就不易润湿和展布，此时可添加合适和有效的桶混助剂来降低药液的表面张力，使其小于靶标植物临界表面张力，以此来改善靶标植物的润湿和展着能力，从而减少药剂的流失，提升有效成分的药效。表2示出部分表面活性剂的表面张力数值（表面活性剂添加量在其临界胶束浓度（CMC）以上）。

                                                                                                                    表2：

例如对有蜡质层的难润湿植物类型，当使用药剂的表面张力或接触角较大时，药剂就难于润湿和粘附叶面，从而限制了药剂的药效发挥。这时，添加合适的桶混助剂可使药效得以发挥。

3. 改进药液的铺展性（或覆盖）

铺展是指让喷雾液滴增加在靶标上覆盖面积的一种性质。为了使润湿的药剂更有利吸收，增加药剂的铺展和覆盖是十分必要的。

通常植物的叶表面都有一个低于35mN/m的临界表面张力（CST）。因此，具有一个高于35mN/m的表面活性剂的药剂，在任何叶面上都不可能很好地铺展；而具有一个低于CST的表面活性剂药剂，在叶面上也不能确保完全展布。

不同的表面活性剂其铺展（或覆盖）能力是不同的，而且大部分铺展面积是有限的（有机硅三硅氧烷表面活性剂除外），表3示出了某些代表性表面活性剂的铺展能力。

表3：

从表3可见，使用不同的表面活性剂都能降低表面张力，但并非降低表面张力的表面活性剂都有很大的铺展性。如氟碳表面活性剂其表面张力可达到16.5mN/m，降低表面张力能力甚至超过有机硅表面活性剂，但其铺展面积却很小。常规的表面活性剂例如辛基酚聚氧乙烯醚（OPE-10）、脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）、十二烷基苯磺酸钠（ABS）等所提供的表面张力一般在30~40mN/m范围内，对难润湿植物叶面上只能大致改善展布性能，很少能达到好的效果。有机硅表面活性剂中仅有三硅氧烷有机硅表面活性剂的铺展面积最大（达172mm2），可以提供易润湿和难润湿叶面上的完全覆盖，普遍认为它是最好的展着剂。表面活性剂的展着性能也与浓度有关，大多数的使用比例，表面活性剂用量应在其临界胶束浓度（CMC）之上。但是，考虑到喷雾滴的情况是不尽相同的，在难润湿的蜡质表面上，为了有效铺展的需要，表面张力一般应在25~30mN/m之间是合适的，这数值也类似于需要最佳雾滴的滞留值。

使用油类桶混助剂也可增加某些植物种类液滴的铺展，但是它们不如应用在表面含蜡质层植物上效果更好。它们的展布性能也依赖于所用油类桶混助剂的黏度和乳化剂用量。

4. 增加药液的滞留（或沉积）量

增加植物叶面上喷雾液滞留量的过程是通过许多物理-化学的因素之间相互作用来控制的，最重要的因素是与雾滴的数量、大小、速度、表面张力、粘弹性、蒸发、飘移和靶标冠层的结构有关的。研究表明，添加喷雾助剂后，农药雾滴更容易在杂草叶片滞留，增加沉积量，促进吸收，减少损失，从而提高药效。

研究表明，对易润湿植物如甜菜和田间豆类的靶标，喷雾助剂的加入与单独用水对比时，一般来说很少影响滞留；而大体上只会增加难润湿植物如含油种子和谷物类的沉积量。还有资料研究表明，如药液表面张力降低过小，虽可增加了在难润湿叶片如豌豆和大麦上的沉积量，可是却也减少了在向日葵和油菜上的沉积量。

对大多数表面活性剂（因具有表面-活性性质）用作喷雾助剂使用，将会增加难润湿叶面上的喷雾沉积量，促进吸收从而提高药效。这些可以利用荧光示踪物或标记的颜料来检验和证实。因此，依据不同表面活性剂成分，它们的相对效率是不一样的，而且直接与加入的喷雾液量也是有关的。为了得到最大的影响，加入的浓度必须超过该表面活性剂的临界胶束浓度（CMC），且与喷雾溶液的平衡表面张力无关。

有机硅表面活性剂虽有极佳的铺展性，但是也有负面影响，过量的加入，除非具有良好的黏附性，否则也会因喷雾液流失，将会导致降低喷雾液的滞留量。

使用油类喷雾助剂也可较大地增加叶片上的滞留量，例如使用甲基化植物油于磺草酮药液可使甲基红在反枝苋叶片上的滞留量增加62.7%，远胜于用机油乳剂（精制矿物油）和885表面活性剂助剂（滞留量分别只增加4.95%和13.2%）。

5. 提高渗透率

渗透指药剂滞留在靶标上后，穿透（植物或虫体）靶体的表皮，进入靶体内部发挥其生物活性的过程。无论是植物或虫体虽有所不同，其外表皮是由一定厚度的蜡质层组成的，药剂首先要渗入（或溶入）蜡质层，然后按照其分配系数穿透表皮进入内部组织。一般说来，药剂只要能进入蜡质层，就会产生助渗作用。因此，某些表面活性剂、油类物质和亲脂性强的溶剂都有一定的助渗作用，但这种助渗作用有时还不能满足药剂的渗透，这时可以添加喷雾助剂提高药剂渗透率，达到增效的效果。

在农药中用作喷雾助剂的渗透剂一般以非离子型和阴离子型表面活性剂为主。较多的使用增效剂TIS-310、农业助剂农业助剂、农业助剂农业助剂等。

渗透剂的加入主要目的是为了增加药液向靶体表层和内部渗透、降低有效成分用药量、提高渗透速度和缩短渗透时间（提高了防雨水冲刷的能力）、减少农药对环境污染、减轻对不良天气对农药施用影响等。例如使用1%阿维菌素EC（1000倍液）在甘蓝叶片上，渗透率达50%需要8小时以上，当加入渗透剂（农业助剂，200mg/L）在渗透率相同下，只需4小时。

再如，单独使用的有效成分2mg/L生物农药米尔贝霉素对烟粉虱成虫的活性很小，处理3天防效仅为29%；添加桶混助剂0.2%矿物油的生物农药米尔贝霉素有效成分2mg/L处理棉花幼苗，3天后烟粉虱成虫死亡率为96%，处理后10天和15天，成虫死亡率分别为67%和32%，说明了添加桶混助剂矿物油增加了米尔贝霉素对叶片表皮的渗透率，减少了光解作用，增强了其杀虫效果。

氮酮，又称为月桂氮草酮，化学性质稳定，在室温下避光可保持5年以上，对亲水和亲油农药有良好的透皮助渗的作用。用于农药可促进杀虫剂对虫体的渗透，促进除草剂对杂草的渗透，润湿植物叶面，促进植物对药物的吸收，提高了药剂有效成分的应用效果和降低药剂的用量，从而减少农药对环境的污染，除低使用成本。氮酮在农药中用量仅为0.5%~10%，却可成倍提高药效。

月桂氮酮是另一类高效渗透剂，在化妆品中用作皮肤渗透剂。由于其无毒、安全及高效促渗型性质，多年来用于农药剂型产品中均有明显增效作用。其作用机理是影响生物角质层中细胞壁的有序叠集结构，并作用于皮下类脂质，增加类脂质的流动性，促进药液通过表层进入靶体内部，从而增加药液的透皮吸收，提高药效。
 

喷雾助剂的应用示例

以下例举了几种不同类型的桶混助剂在提升药剂效率和减量的应用。

三硅氧烷有机硅助剂在除草剂中的应用

三硅氧烷有机硅表面活性剂比常规（碳氢）表面活性剂有极大地降低水溶液表面张力的能力；同时又能增加喷雾液滴在植物叶表面的完全铺展，从而有利于促进药液渗透和吸收，并减少农药对环境的污染作用。表4示出使用有机硅QS-302的桶混助剂对烟嘧磺隆增效作用的试验结果。

表4：

从表4可见，使用有机硅QS-302的喷雾助剂对烟嘧磺隆确有增效作用；而且随着有机硅助剂QS-302用量增加，防除稗草和狗尾草的效果也越好。同时也可以看到，并非添加有机硅助剂用量越多越好，有时过多了反而不好（表现为药剂易流失），较合理的有机硅助剂QS-302用量在0.02～0.08%之间为好。

在杀虫剂中应用
杀虫剂多杀霉素很难控制揶菜上的虫害。因为揶菜叶上有蜡质一样的表面，药液很难被润湿；而且药液更难完全喷射到毛虫在植物上所在位置。使用桶混助剂农业助剂有机硅助剂就能提供润湿和铺展，更易接触到隐藏的毛虫。在未经处理的揶菜平均每株约有2.88只毛虫，用多杀霉素+常规非离子类表面活性剂施药，揶菜平均可减少到每株1.03只毛虫，能部分控制虫害。而用多杀霉素+ 农业助剂有机硅助剂药剂施药，可减少到每株0.13只毛虫，效果更是十分显著的。

在杀菌剂中应用

（1）杀菌剂三唑酮加入常规非离子类表面活性剂如聚氧乙烯烷基酚时，未能很好地改善葡萄果实受病菌侵染的严重度，因为喷洒的药液很难润湿成串葡萄中每个果粒。

当杀菌剂三唑酮加入农业助剂（0.06%v/v）有机硅助剂，就能很好地同时控制葡萄树白粉霉病发生的面积和危害程度。它能帮助药液达到作物不易达到的地方，非常有效地降低葡萄果实被侵染的几率，使每粒葡萄果实得到充分有效的保护。

（2）用农业助剂有机硅助剂0.1%v/v加入到杀菌剂代森锰锌药剂中，用喷雾来处理被尾孢菌（arachidicola）感染叶斑病的花生5次（周期大约为1周）。每次处理后1小时，人工降雨4 mm，能更好地控制花生叶斑病，防效达95%。表明用农业助剂有机硅助剂增加了药剂的抗雨水的冲刷能力，能使杀菌剂代森锰锌发挥出优异的杀菌效能。

结语

喷雾助剂是指农药产品应用时，采用在药桶（或喷雾器）中，现混现用添加的助剂。通过使用桶混助剂可改善农药产品喷雾应用时液滴的漂移、叶面的润湿、展布、覆盖、粘着、渗透、吸收、抗雨水冲刷及保湿等功能；最终达到目的是提高药效、减少用药量、提高农药利用率、降低农户使用成本；同时减少环境污染和农作物、土壤、水和大气中的残留量，从而得到优良环境保护了人类及非靶标生物的安全的目的。

喷雾助剂的开发和应用，更能对农药有效成分的生物活性发挥出极大的作用。喷雾助剂的需求量正在不断增加，已成农药领域应用中不可缺少的一个组成部分。但是不能盲目使用喷雾助剂，需要根据不同环境不同作物选择不同的助剂，否则，不但不能提高药效，有时反而还会产生反作用或药害。因此，在使用喷雾助剂时，既要考虑农药本身的理化性质，也要考虑到靶标的性质，选择最合适和有效的喷雾助剂，对提高农药产品的药效、减少农药使用量和降低农药残留量。喷雾助剂的应用有着巨大前景，也将成为市场杀虫剂、杀菌剂、除草剂等领域中，最重要的增效、减量和降低农药残留量的利器，并将成为农药应用技术中最有效手段之一。