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| 设施栽培应用的烟熏剂配制理论、技术与新产品开发 |
| 发表日期：2010年7月9日 浏览次数：933次 |
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蔬菜是人们日常生活中的必需食物，人们每天在蔬菜上的花费高于粮食，绿色蔬菜生产已经成为全世界的共识。目前我国蔬菜播种面积约为1.5亿亩，其中蔬菜棚室4500万亩，总产量4.2亿吨，仅次于粮食，为第二大农产品；出口创汇20多亿美元，居农产品之首。蔬菜产业已成为我国农业和农村经济的支柱产业，并呈快速发展态势。
由于设施栽培蔬菜的棚室密闭，高温、高湿、高密度种植等易使病害发生。喷雾法是最常用的病虫害防治措施，这种方法最终只有少量药剂喷在作物上发挥作用，并且用药量大、劳动强度高、容易增加湿度，有一定缺陷。
而烟熏剂具有施用方便的优点，一般距作物30cm，在每667m2棚室内东、中、西均匀放置4~6处，用暗火（或烟头）由里向外点燃，仅需10分钟左右即可完成操作。傍晚施用，白天可正常农事操作。因为不用水，不会增加利于病害发生的湿度，且不受天气限制，阴天、雨天、雪天均可施用。烟熏剂点燃后，药受热形成小粒子，在棚室内均匀分布，沉降在植株各个部位，提高防治效果，还可减少用药次数和用药量，降低成本，所以国内外提倡使用烟熏剂（烟雾剂、烟剂）防治病虫害。
一、 现国内烟熏剂配制原理
烟熏剂组成材料包括主剂（农药或原药）和供热剂、燃料、氧化剂、气化剂、粘结剂、降温剂、防潮剂、加重剂等，采用工艺技术配制而成。烟熏剂经点燃后发烟，农药有效成分因受热而气化，在空气中又凝结成极小的微粒（0.5~5μm），有极好的穿透力，能充满烟雾所能达到的空间，最后有效成分均匀分布于植物表面，使药剂和病原孢子表面接触面积增加，而对防治病虫害起到显著增效作用。同时烟剂还要解决自燃问题，保证生产、储存、运输安全；另外，还要求吸湿小，价格便宜，对人畜毒性低。
（一） 供热材料原理与特性
1. 燃料：为木粉，通常用粉碎干燥锯末过40~80目筛，主要起燃烧发烟和供热的作用，个别也有加硫脲的。
2. 氧化剂：氯酸钾、高锰酸钾、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铵等，在烟熏剂中，主要是通过它们受热分解释放出氧气，起到助燃和调节燃烧速度的作用。为贮存运输安全、价低及产品不易吸潮等方面考虑，可采用混合氧化剂。
3. 成型剂：为使烟熏剂成型性能好，并使燃烧速度不致过快，可加入适量活性土或粘土混和物，能收到很好的成型效果。
4. 降温剂：为使烟熏剂在燃烧过程中不致由于燃温过高而将农药分解，可加入氯化铵来吸收热量，起到降低燃烧温度的作用（每分解1g分子固体氯化铵为气态氨气和气体氯化铵时，可吸收42千卡的热量）。
5. 气化剂：为使烟熏剂片剂在燃烧过程中产生较多的气体，促进药剂烟云微粒带出，并散布到空气中，还应在烟熏剂中加入少量的气化剂，如碳酸氢铵、碳酸氢钠等，使之气化升华。
6. 粘结剂：烟熏剂在制片过程中，必须加入适量的粘连剂，如榆树皮粉、淀粉、糊精、田菁粉等单剂或混合物，粘着不好时也可加点聚乙烯醇。
根据以上这些理论基础，可以制成百菌清、速克灵、多菌灵、三氯杀虫菊酯烟熏剂，根据需要可以加工成粉状、片状、柱状、罐状等。
（二） 目前我国市场的烟熏剂制作工艺
烟熏剂的有效成分受热气化，须有350℃~400℃的高熔点。受热易分解、蒸汽压不足的农药，不能用作烟熏剂，因此并非所有高效、低毒、低残留农药都可以制成烟熏剂。我国农药电子手册登记的烟熏剂共29种，除掉用于蟑螂的5种外，还有24种，主要有百菌清、速克灵、噻菌灵、多菌灵、嘧霉胺、三氯杀虫菊酯、敌敌畏等，其中杀菌剂占80%，杀虫剂占20%。
1. 自配烟熏剂：每100m2定植前用硫磺粉0.15kg+敌百虫0.5kg+锯末0.5kg混合，傍晚点燃。或将药剂（硫黄粉、敌百虫、敌敌畏乳油、百菌清）按如下配比加入供热剂中搅拌均匀，供热剂按配比取硝酸铵，用铁锅加热到200℃~210℃熔化，蒸发水分后，停止加热，待硝酸铵结晶时（80℃以下）加入炒过的锯末，充分搅拌，使硝酸铵与木炭粉粘合，研细，最后在总量中加入3份炒过的锯末，即为供热剂。另再用15%以上浓度硝酸钾水溶液浸透吸水性强的纸后，晾干，捻成绳状，可成引信。
表1 三种常用烟熏剂配制比例
成分及配比%
硫磺粉 敌百虫 百菌清 硝酸铵 木炭粉 草酸铵 氯化铵
硫磺杀菌烟剂 45 2.5 - 36.6 10.4 5.5 -
百菌清杀菌烟剂 - - 28 44 22 6 -
敌百虫杀虫烟剂 - 38 - 28 18 8 5
2. 粉剂商品：不耐运输贮存，必需用锡箔袋包装。
（1） 30%百菌清烟熏粉剂，配比是75%百菌清wp40%、硝酸铵45%、木粉15%。
（2） 20%速克灵烟熏粉剂，配比是50%速克灵wp40%、硝酸铵45%、木粉15%。
将木粉（60~80目筛）过筛，去杂质，放入锅内，用文火炒至红褐色备用。再将硝酸铵放在平底锅内加热熔化后，冷却到100℃以下，结晶后再拌即成。
3. 商品烟熏剂片：试验杀菌剂防治病害关键是农药有效成分，以百菌清为例，5%、10%、20%、30%、40%五个浓度，以10%含量烟熏剂片防病效果最好而且经济；速克灵以20%含量最佳，并非含量越高防效越高。
表2 常用烟熏剂片配置比
烟熏剂片种类 农药原料% 混合氧化剂% 锯末% 活性土% 氯化铵% 粘结剂%
10%百菌清 10 22 50 10 - 8
20%速克灵 20 20 50 - 2 8
二、 关于烟熏剂新品种的开发
（一） 多功能病虫兼治灭螨猛烟薰剂的开发
灭螨猛（甲基硫菌猛）熔点170℃，物理性质能满足制作烟熏剂条件。灭螨猛1960年由K.sasse报道，1962年由Bayer AG开发，代号Bayen36205.478，这些专利已过期，对温室白（烟）粉虱、美洲斑潜蝇、茶黄螨、红蜘蛛有良好的防治效果，对白粉病特效，对人畜低毒，不杀伤天敌，是配合温室大棚用丽蚜小蜂防治粉虱的理想药剂。如加入敌敌畏，可成为杀菌、杀螨、杀虫，又不伤害天敌的多功能烟熏剂。经天津市科技信息研究所对国内外文献查新分析得出结论，未见灭螨猛作为主要成分制备杀虫、杀菌多功能烟熏剂的文献报道，可为我国多功能烟熏剂的开发提供新的品种。灭螨猛烟熏剂建议配比：敌敌畏10%，灭螨猛10%，硝酸钾11.2%，燃烧剂、矿物质粉、发热剂等68.8%。
（二） 日本无公害烟熏剂的创新
1992年日本中外制药股份有限公司开发的是将重量比2%~20%的一种或数种杀虫、杀菌剂，加上50%以上、90%以下的偶氮二酰胺，再加上5%~30%的氧化锌，使用硅铁或金属氧化物做成的点火器（必要时也可加点氧化钾、乳糖等可燃物质）制成的烟熏剂，具有可持续自燃特点、扩散性能好、产生气体异味小、成本低、生产时安全性好的优点。
传统烟熏剂一般是一种或一种以上杀虫、杀菌农药中加入氯化钾或硝酸铵等氧化剂，同时往里添加乳糖、木粉（锯末）等可燃性物质组成的发热剂，并将它们混合起来。另外，也有用二亚硝基五亚甲基四胺（DPT）、硝酸胍、硝基胍和硝基纤维素作为发热剂的组成物。这种烟熏剂是外部提供燃烧热，使未分解气化的药剂经常自己燃烧，所以缺点是危险性很高，生产制作时要充分考虑它的安全性，成本也高，生产时还有气体异味。
日本的创新点是不使用产生异味药物和大量蒸发的物质，而使用偶氮二酰胺作为主要发热剂构成可持续自燃的烟熏剂，要点是将偶氮二酰胺、氧化锌，以及防治病虫害药剂，在一定范围内按比例混合而成的；将该组合物和仅能产生少量热的点火器具组装起来，就构成了仅用制剂一部分热就能烟熏的装置。在防治病虫害时，药剂的挥发性能好，烟熏时产生的气体也没有异味。这种烟熏剂组成，可做成粉状、粒状及片剂，其中粒剂为优。但也可配合在药剂中加入羧甲基纤维素、乙酸基纤维素、丙基纤维素、丁醇基纤维素、聚乙烯醇、淀粉等，或香料作为粘合剂，还可使用胡椒丁醚等作为增效剂，加入氯丙醚、维生素E作为氧化剂。
三、 烟熏剂挥发率测定
挥发率是烟熏剂成功与否的关键指标。挥发率的测定方法是，将样品在容积1000升的室内烟熏，室内空气被风搅拌后，用真空泵将室内空气约20升左右通色谱硅胶玻璃管，使有效成分被硅胶吸附。接着用丙酮将有效成分洗出，并用回收气象色谱法定量，求出捕集到的室内空气中的有效成分数量（A）。另一方面，样品中的有效成分数量（B）由气相色谱法常规的求出。从这些数值中通过下列数学公式求出挥发率。
挥发率%=A/室内空气捕集量×1/B×1000×100
表3 几种烟熏剂挥发率
烟熏剂组成重量比 % 有效成分挥发率 %
恶草酮 5 73.2
苯醚菊酯 2 65.1
偶氮二酰胺 65 -
氧化锌 27 -
丁醇基纤维素 3 -
恶草酮 5 78.9
苯醚菊酯 2 71.9
偶氮二酰胺 76 -
氧化锌 14 -
丁醇基纤维素 3 -
综上所述，使用具有自身灭火性的偶氮二酰胺，还添加了适度的配合比例的氧化锌，使烟熏剂组合具有适度的连续自燃性，燃烧的强度保持了适度的水平，因此，能帮助药剂中的各种成分挥发良好，能长时间地稳定持续保持熏烟效果，还不会产生使人不快的氨气臭味。
◆ 本刊特约撰稿人 杨崇实1 刘耕春2（1. 天津市植物保护研究所；2. 天津市农业科学院）
（信息来源 《农药市场信息》）
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