噻虫嗪(thiamethoxam)是由瑞士先正达公司开发的一种具有全新结构的烟碱类第二代杀虫剂，具有触杀、胃毒和内吸活性，常用于叶片喷雾及种子处理^[1]。目前其相关农药品种登记已达150多个，其中的种衣剂多以种子处理可分散粉剂为主，而该类种衣剂通常存在悬浮率低、包衣后脱落率高等问题^[2]。

悬浮种衣剂具备生产工艺较简单、包衣脱落率较低及药效好等优点，使用其对植物种子进行包衣，既可实现对农药的缓释，也可以与其他农药或肥料一起使用，实现多功能化^[2]。但目前在悬浮种衣剂的研发上存在诸多问题，特别是高浓度悬浮种衣剂，易出现絮凝、聚结或晶体长大等现象^[3]；对于噻虫嗪，由于其在水中的溶解度较大，奥氏熟化程度较为严重，导致其悬浮种衣剂的贮存稳定性较差^[4]。目前我国登记的噻虫嗪悬浮种衣剂含量多为30%，含量最高的为瑞士先正达公司登记的46%噻虫嗪悬浮种衣剂^[5]。为了研制有效成分更高的悬浮种衣剂，提高其防治效果，笔者通过对助剂的种类及配比进行筛选，研制出了50%噻虫嗪悬浮种衣剂，对其性能指标以及其对种子的安全性进行了测定，并针对棉花苗蚜进行了田间药效试验，旨在为高溶解度原药悬浮剂或悬浮种衣剂的加工、生产和应用提供参考。

1 材料与方法 1.1 药剂与仪器 1.1.1 供试药剂

98%噻虫嗪(thiamethoxam)原药(河北德瑞化工有限公司)。600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂(600 g/L imidacloprid FS)(拜耳天津作物科学有限公司)；70%吡虫啉种子处理可分散粉剂(70% imidacloprid ZF)(河北威远生物化工有限公司)；3%克百威颗粒剂(3% carbofuran GR)(天门易普乐农化有限公司)；70%灭蚜松种子处理可分散粉剂(70% menazon azidithion ZF)[自制(质量分数)：70%灭蚜松(折百)、4%农乳1601、8%NNO(萘磺酸盐甲醛缩合物)、5%PEG8000、1%黄原胶、3%白土，用轻质碳酸钙补足至100%]、75%甲拌磷乳油(75% thimet EC)[自制(质量分数)：75%甲拌磷(折百)和8%农乳0201，用二甲苯补足至100%]。

润湿剂：乳化剂OP-10(辛基酚聚氧乙烯醚，天津市光复精细化工研究所)；农乳1601(邢台市蓝天精细化工公司)；FD和BC-10(罗地亚飞翔精细化工有限公司)。分散剂：SP-2836(江苏擎宇化工有限公司)；NNO(萘磺酸盐甲醛缩合物，天津希恩思生化科技有限公司)；木质素磺酸钠(邢台蓝星助剂厂)；SK-24(上海星飞化工有限公司)。成膜剂：PEG 6000、PEG 8000和PVA-1788(山西三维集团股份有限公司)；BF308(北京格林泰姆科技有限公司)。增稠剂：白土、黄原胶和硅酸铝镁(寿光市昌泰微纳化工厂)。染料：碱性玫瑰精(东光县兴业化工厂)。防腐剂：卡松(山东中北精细化工有限公司)。 1.1.2 主要仪器

立式砂磨机(沈阳化工研究院)；OMEC LS-POP(Ⅲ)激光粒度分析仪(珠海欧美克科技有限公司)； 1200-Seris 高效液相色谱仪(安捷伦科技有限公司)；BS210S电子天平(北京赛多里斯天平有限公司)；UV-1800型紫外分光光度计(日本岛津仪器公司)；FDV原泰琦气引式粉碎机(台湾佑崎有限公司)；超声波清洗机(张家港市海博超声设备有限公司)。 1.2 润湿剂和分散剂的筛选

采用流点法^[6]。先将润湿剂和分散剂分别配制成质量分数为5%的水溶液，再准确称取2 g(精确至0.000 1 g)已粉碎的噻虫嗪原药于20 mL试管中，称量试管质量；逐滴滴加5%的润湿、分散剂溶液，边加边用超声波混合，当糊状物刚刚可以沿试管壁下滑时，再称其质量，其前后质量差(m)即为所滴加的润湿、分散剂溶液的质量，用m除以原药的质量即得该润湿、分散剂对噻虫嗪的流点。同一润湿、分散剂的质量测试3次，取平均值。

将初筛出的润湿剂和分散剂按照不同比例及用量与50 g噻虫嗪(折百)混合，加水至100 g，以锆珠为介质，介质系数为1，研磨2.5 h，制得50%噻虫嗪悬浮液。分别以悬浮率、黏度及分散性为指标确定润湿剂及分散剂的最佳配比及用量。 1.3 增稠剂筛选

采用因素轮选法^[7]。分别以制剂的黏度、悬浮率及热贮稳定性为指标，对白土、黄原胶和硅酸铝镁3个增稠剂的不同组合、配比及用量进行筛选。 1.4 成膜剂的筛选 1.4.1 成膜性观察

将筛选出的润湿剂、分散剂及增稠剂与50 g噻虫嗪原药(折百)混合，其中分别加入成膜剂PEG 6000、PEG 8000、PVA-1788及BF308(根据经验，选择质量分数分别为2.5%和5.0%)，加水补足至100 g。参考NY 621—2002，多·福·克悬浮种衣剂^[8] 方法观察其成膜性。 1.4.2 包衣均匀度和脱落率的测定

均参考曹慧等^[5]报道的方法。 1.5 润湿剂、分散剂及增稠剂组合正交试验

以润湿剂、分散剂和增稠剂的质量分数(分别标记为A、B、C)为因素设计了3因素3水平正交试验^[9](表 1、表 2)，以便筛选出最优配方。

表 1(Table 1)

表 1 试验的因素和水平 Table 1 Experimental factors and levels 水平 Level 因素(质量分数)/% Factor(Mass fraction) 润湿剂 Wetting agent (A) 分散剂 Dispersing agent (B) 增稠剂 Thickening agent (C) 1 4 3 0 2 5 4 0.5 3 6 5 1.05

表 1 试验的因素和水平 Table 1 Experimental factors and levels

表 2(Table 2)

表 2 正交试验方案L9(34) Table 2 Orthogonal design L9(34) 试验号 Experiment No. 质量分数Mass fraction/% 润湿剂 Wetting agent (A) 分散剂 Dispersing agent (B) 增稠剂 Thickening agent (C) 1 4 3 0 2 4 4 0.50 3 4 5 1.05 4 5 3 0.50 5 5 4 1.05 6 5 5 0 7 6 3 1.05 8 6 4 0 9 6 5 0.50

表 2 正交试验方案L9(34) Table 2 Orthogonal design L9(34)

采用湿法砂磨超微粉碎法^[10]。按照本研究筛选结果，分别称取一定量的噻虫嗪原药(折百)、润湿剂、分散剂、增稠剂及成膜剂，同时根据经验添加玫瑰精和卡松质量分数分别为0.5%和2%(将固体成分粉碎，液体成分均匀混合)，将各组分加入砂磨机中(介质为锆珠，介质系数为1)研磨2.5 h。 1.7 悬浮种衣剂性能测定 1.7.1 分散性测定

参考Zhou等^[11]的方法进行。 1.7.2 悬浮率测定

参考中国国家标准方法^[12]。 1.7.3 冷贮热贮测定

参考路福绥等^[13]方法进行。 1.7.4 有效成分含量的测定

采用高效液相色谱法^[14]测定。Hypersil C₁₈色谱柱[150 mm×4.0 mm(i.d.)，粒径5 μm]，进样体积5.0 μL；柱温35 ℃；流动相为V(乙腈)∶V(水)＝25∶75，流速1.0 mL/min；经孔径0.45 μm的滤膜过滤，于超声波浴槽中超声脱气15 min；检测波长255 nm；保留时间约6.35 min。 1.7.5 包衣均匀度和脱落率的测定

参考1.4.2节方法进行。 1.8 50%噻虫嗪悬浮种衣剂安全性测定

将所制备的50%噻虫嗪悬浮种衣剂(制剂)，按照m(制剂)∶m(种子)=1∶25、1∶50、1∶100、1∶150、1∶200 和1∶250的比例分别对棉花种子进行包衣，以清水处理为对照。每处理200粒种子，设4个重复，每个重复50粒。加入适量水以润湿滤纸，将种子等距排列其上，于28 ℃、光照强度恒定的恒温培养箱中培养，每天观察发芽情况并及时补充等量水分，分别于第4天时统计并计算发芽势，于第12天时测定发芽率。

施药剂量：50%噻虫嗪悬浮种衣剂，有效剂量为187.50、125.00和93.75 g/hm²；70%灭蚜松种子处理可分散粉剂，有效剂量262.50 g/hm²；600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂，有效剂量225.00 g/hm²；70%吡虫啉种子处理可分散粉剂，有效剂量262.50 g/hm²；3%克百威颗粒剂，有效剂量387.50 g/hm²；75%甲拌磷乳油，有效剂量281.25 g/hm²；空白对照，清水处理。每处理3次重复，共计27个小区，每小区50 m²，小区随机排列。

防治对象为棉花苗蚜。试验地点为河北省邢台市广宗县连续16年种植棉花的地块，水肥管理与一般棉花地相同，经调查该地块往年蚜虫严重且分布均匀。施药方式为50%噻虫嗪悬浮种衣剂、70%灭蚜松种子处理可分散粉剂、600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂和70%吡虫啉种子处理可分散粉剂，均采用种子包衣施药；3%克百威颗粒剂于种植时随棉种一起埋于地下，每穴0.5 g；75%甲拌磷乳油稀释100倍后浸种。

每小区固定调查200株棉花，分别在棉花叶片为3、4、5叶期时统计百株虫口数，按(3)式计算相对防效。

流点法测定结果(表 3)表明： 润湿剂FD和BC-10、分散剂SP-2836和SK-24的流点较小，说明其对噻虫嗪原药的润湿、分散效果最佳。

表 3(Table 3)

表 3 润湿、分散剂的初筛结果(流点法) Table 3 Preliminary screening of wetting and dispersing agent(flowing point method) 润湿、分散剂 Wetting and dispersing agent 流点 Flow point/(g/g) 备注* Remarks 农乳1601 Emulgator 1601 1.324 1 — 乳化剂OP-10 Emulgator OP-10 1.047 8 — FD 0.891 2 √ BC-10 0.624 5 √ SP-2836 0.729 1 √ 木质素磺酸钠Sodium lignosulfonate 1.4771 — SK-24 0.575 3 √ NNO(萘磺酸盐甲醛缩合物) NNO(Naphthalene- formaldehyde condensates) 1.213 7 — 注：“√”代表筛选出的润湿、分散剂。 Note:”√”represent selected wetting and dispersing agent.

表 3 润湿、分散剂的初筛结果(流点法) Table 3 Preliminary screening of wetting and dispersing agent(flowing point method)

采用尝试法对初筛出的润湿、分散剂进行不同比例及用量的筛选。结果(表 4)表明，当m(FD)∶ m(BC-10)∶m(SP-2836)∶m(SK-24)=3∶1∶2∶2时，所得制剂的悬浮率、黏度及分散性最佳。

表 4(Table 4)

表 4 润湿、分散剂的筛选结果(尝试法) Table 4 Screening of wetting and dispersing(trial anderror method) 润湿、分散剂 Wetting and dispersing agent 质量分数 Mass fraction /% 分散性 Dispersibility 黏度 Viscosity/mPa·s 悬浮率 Suspension rate/% FD+BC-10 3+1 劣 Inferior 600 47.28 SP-2836+BC-10 2+1 劣 Inferior 661 50.20 FD+BC-10+ SP-2836 3+1+2 劣 Inferior 571 51.44 FD+BC-10+ SK-24 3+1+2 良 Good 478 67.43 SP-2836+SK-24 2+2 良 Good 442 55.81 FD+BC-10+ SP-2836+SK-24 3+1+2+2 优 Excellent 337 84.32

表 4 润湿、分散剂的筛选结果(尝试法) Table 4 Screening of wetting and dispersing(trial anderror method)

测试结果(表 5)表明：当以m(硅酸铝镁)∶m(黄原胶)=1.00∶0.05为增稠剂时，制剂的黏度、悬浮率及热贮稳定性均达到最优，而其他组合的热贮稳定性均不合格。故最终选择以 m(硅酸铝镁)∶m(黄原胶)=1.00∶0.05 为增稠剂。

表 5(Table 5)

表 5 增稠剂的筛选 Table 5 Screening of thickening agent 样品号 Sample No. 增稠剂 Thickening agent 质量分数 Mass fraction /% 黏度 Viscosity /(mPa·s) 悬浮率 Suspension rate/% 热贮稳定性 Heat storage stability(15 d) 1 黄原胶 Xanthan gum 0.25 442 94.7 分层 Delamination 2 黄原胶 Xanthan gum 0.50 547 96.3 结块 Caking 3 白土+黄原胶 Carclazyte+ Xanthan gum 1.50+0.25 461 96.9 结块 Caking 4 硅酸铝镁+黄原胶 Veegum+ Xanthan gum 1.50+0.25 471 96.7 结块 Caking 5 硅酸铝镁+黄原胶 Veegum+ Xanthan gum 1.50+0.05 433 96.6 结块 Caking 6 白土+黄原胶Carclazyte+ Xanthan gum 1.00+0.25 360 97.1 分层 Delamination 7 硅酸铝镁+黄原胶Veegum+ Xanthan gum 1.00+0.05 382 97.4 稳定 Stabilization 8 硅酸铝镁+黄原胶 Veegum+ Xanthan gum 1.00+0.25 423 97.8 结块 Caking

表 5 增稠剂的筛选 Table 5 Screening of thickening agent

测试结果(表 6)表明：市售常用的3种成膜剂的成膜性均为合格，但BF308的均匀度高，且脱落率低，鉴于其高低两个剂量差异不大，故选择质量分数为2.5%的 BF308为成膜剂。

表 6(Table 6)

表 6 成膜剂种类及其用量的筛选 Table 6 Screening of film-forming agent and dosage 成膜剂 Film-forming agent 质量分数 Mass fraction /% 成膜性 Film-forming ability 均匀度 Uniformity/% 脱落率 Expulsion rate/% PVA-1788 2.5 合格 Qualified 91.3 5.21 5.0 合格 Qualified 88.5 3.14 PEG6000 2.5 合格 Qualified 84.2 3.52 5.0 合格 Qualified 87.3 3.87 PEG8000 2.5 合格 Qualified 90.4 1.15 5.0 合格 Qualified 92.1 0.83 BF308 2.5 合格 Qualified 95.7 0.52 5.0 合格 Qualified 96.2 0.63

表 6 成膜剂种类及其用量的筛选 Table 6 Screening of film-forming agent and dosage

由正交试验结果(表 7)可以看出：3种因素对悬浮率的极差大小分别为增稠剂>分散剂>润湿剂。结合所得数据，最后确定使用量(质量分数)润湿剂4%、分散剂5%、增稠剂1.05%。

表 7(Table 7)

表 7 不同助剂组合正交试验结果 Table 7 The results of the orthogonal test with different combinations of additives 质量分数 Mass fraction/% 序号 No. 润湿剂 Wetting agent(A) 分散剂 Dispersing agent(B) 增稠剂 Thickening agent(C) 悬浮率/% Suspension rate/% 1 4 3 0 69.4 2 4 4 0.5 71.3 3 4 5 1.05 95.6 4 5 3 0.5 80.2 5 5 4 1.05 94.0 6 5 5 0 73.6 7 6 3 1.05 88.3 8 6 4 0 70.1 9 6 5 0.5 82.2 T1 236.3 237.9 213.1 - T2 247.8 235.4 233.7 - T3 240.6 251.4 277.9 - K1 78.77 79.3 71.03 - K1 82.6 78.5 77.9 - K1 80.2 83.8 92.6 - R 3.83 4.5 21.6 - 注：润湿剂为m(FD)∶m(BC-10)=3∶1；分散剂为m(SP-2836)∶m(SK-24)=1∶1；增稠剂为m(硅酸铝镁)∶m(黄原胶)=1∶0.05。 Note: Wetting agent represents m(FD)∶m(BC-10)=3∶1; dispersing agent represents m(SP-2836)∶m(SK-24)=1∶1; thickening agent represents m(veegum)∶m(xanthan gum)=1∶0.05.

表 7 不同助剂组合正交试验结果 Table 7 The results of the orthogonal test with different combinations of additives

通过助剂的筛选，最终确定50%噻虫嗪悬浮种衣剂的配方为(质量分数)：噻虫嗪50%(折百)、FD 3%、BC-10 1%、SP-2836 2.5%、SK-24 2.5%、硅酸铝镁 1%、黄原胶 0.05%、BF308 2.5%、玫瑰精 0.5%、卡松 2%，用水补足至100%。 2.7 50%噻虫嗪悬浮种衣剂的性能指标

对所制备的50%噻虫嗪悬浮种衣剂的黏度、pH值、粒径、脱落率、悬浮率及热贮分解率等进行检测，结果(表 8)表明其各项性能指标均合格。

表 8(Table 8)

表 8 50%噻虫嗪悬浮种衣剂的性能指标 Table 8 The quality indexes of 50% thiamethoxam flowable concentrates for seed coating 性能指标 Performance indicators 结果Result 性能指标Performance indicators 结果Result 外观 Appearance 紫红色流动液体 Purple flowing liquid 脱落率 Expulsion rate 0.52% 黏度 Viscosity 400 mPa·s 悬浮率 Suspension rate 98.6% pH 6.5～7.5 热贮分解率 Decomposition rate after the heat storage 1.06% 粒径(D90) Particle size(D90) 1.33 μm 成膜时间 Film-forming time <15 min 分散性 Dispersibility 优级 Excellent 热冷贮稳定性 Heat or subzero storage stability 合格 Qualified

表 8 50%噻虫嗪悬浮种衣剂的性能指标 Table 8 The quality indexes of 50% thiamethoxam flowable concentrates for seed coating

结果(表 9)表明：用50%噻虫嗪悬浮种衣剂对棉花种子进行包衣处理时，种衣剂用量的多少对种子的发芽有不同影响，其中以m(制剂)∶m(种子)=1∶150的处理，种子的发芽势及发芽率最高，而以m(制剂)∶m(种子)=1∶25处理时，发芽势及发芽率最低，二者之间存在极显著差异，且与清水对照差异显著。表明种衣剂用量过高会对种子发芽具有一定抑制作用，用量适当可在一定程度上促进种子发芽。

表 9(Table 9)

表 9 50%噻虫嗪悬浮种衣剂用量对棉花种子发芽影响 Table 9 Effects of the dosage on cotton seed germination of 50% thiamethoxam flowable concentrates 处理 Treatments m(50%噻虫嗪FS)∶m(种子) m(50% thiamethoxam FS)∶m(seed) 发芽势 Germination potential/% 发芽率 Germination rate/% 1 1∶25 35.5 cB 63.3 cC 2 1∶50 36.8 cB 69.0 bB 3 1∶100 63.4 aA 80.9 aA 4 1∶150 64.9 aA 80.9 aA 5 1∶200 59.5 bA 79.3 aA 6 1∶250 59.7 bA 79.6 aA CK — 58.4 bA 75.4 bA 注：同列数据后相同小、大写字母分别表示在P<0.05和P<0.01 水平上差异不显著。 Note: The same capital letters and lowercase letters in column indicate that there is no significant difference between the data at 0.01 and 0.05 level,respectively.

表 9 50%噻虫嗪悬浮种衣剂用量对棉花种子发芽影响 Table 9 Effects of the dosage on cotton seed germination of 50% thiamethoxam flowable concentrates

田间试验结果(表 10)表明：在棉花3叶期时，空白对照处理的百株虫口数已达36.65，而50%噻虫嗪悬浮种衣剂在有效剂量187.5和125 g/hm²以及3%克百威颗粒剂在有效剂量387.5 g/hm²的处理，百株虫口数均为0，相对防效为100%；在棉花4叶期时，50%噻虫嗪悬浮种衣剂有效剂量187.5 g/hm²的处理，相对防效为83.94%，百株虫口数远低于600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂和70%吡虫啉种子处理可分散粉剂处理；5叶期时，50%噻虫嗪悬浮种衣剂有效剂量187.5 g/hm²的处理防效为53.94%，与3%克百威颗粒剂有效剂量387.53 g/hm²的处理防治效果相当，且明显高于其他处理。

表 10(Table 10)

表 10 50%噻虫嗪悬浮种衣剂对棉花蚜虫的田间防治效果 Table 10 Control efficacy of 50% thiamethoxam flowable concentrates for seed coating on the cotton aphid 不同药剂处理 Different treatments 有效剂量 Effective dose/ (g/hm2) 3叶期 The time of 3-leaf 4叶期 The time of 4-leaf 5叶期 The time of 5-leaf 百株虫口数 The insects number of one hundred plants 相对防效 Control efficacy/% 百株虫口数 The insects number of one hundred plants 相对防效 Control efficacy/% 百株虫口数 The insects number of one hundred plants 相对防效 Control efficacy/% 50%噻虫嗪悬浮种衣剂 50% thiamethoxam FS 187.5 0.00 bB 100 66.11 cC 83.94 631.62 bB 53.94 125 0.00 bB 100 85.00 cC 79.35 718.12 bB 47.64 93.75 4.65 bB 87.31 110.02 cBC 73.28 856.71 bB 37.53 70%灭蚜松种子处理可分散粉剂 70% menazon azidithion ZF 262.5 3.35 bB 90.86 86.05 cC 78.97 671.05 bB 51.07 600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂 600 g/L imidacloprid FS 225 5.21 bB 85.81 141.65 cBC 65.59 907.25 bB 33.84 70%吡虫啉种子处理可分散粉剂 70% imidacloprid ZF 262.5 6.06 bB 83.49 100.12 cC 75.71 850.61 bB 37.97 3%克百威颗粒剂 3% carbofuran GR 387.5 0.00 bB 100 56.65 cC 86.24 621.72 bB 54.67 75%甲拌磷乳油 75% thimet EC 281.25 3.62 bB 90.17 88.35 cC 78.54 673.05 bB 47.64 空白对照 Blank control — 36.65 aA — 411.65 aA — 1371.35 aA — 注：同列数据后相同小、大写字母分别表示在P<0.05和 P<0.01水平上差异不显著。 Note:The same capital letters and lowercase letters in column indicate that there is no significant difference between the data at 0.01 and 0.05 level,respectively.

表 10 50%噻虫嗪悬浮种衣剂对棉花蚜虫的田间防治效果 Table 10 Control efficacy of 50% thiamethoxam flowable concentrates for seed coating on the cotton aphid

本研究通过对润湿剂、分散剂、增稠剂和成膜剂的筛选，成功地制备了50%噻虫嗪悬浮种衣剂。尽管噻虫嗪原药在水中溶解度相对较高，不易于加工成悬浮种衣剂，但根据HVO理论，在微粒分散体系中加入一定量的高分子聚合物或者缔合成胶体时，可以提高体系稳定性^[15]，尤其是添加黄原胶分子，依靠其氢键作用可形成双螺旋二级立体结构，再通过交联形成网状结构，进而可保持制剂具有良好的稳定性^[16]。本研究通过对润湿剂、分散剂和增稠剂等助剂的筛选，发现当助剂用量(质量分数)为FD 3%、BC-10 1%、SP-2836 2.5%、SK-24 2.5%、硅酸铝镁1%和黄原胶0.05%时，制剂黏度相对较低，倾倒性好，悬浮率高，稳定性好。

种衣剂在实际使用中常常会出现脱落率高、表面不光滑、缺苗死苗等现象。采用高含量种衣剂在实际应用时需增加用水量进行稀释，为了在短时间内使有效成分均匀包覆于种子表面，对成膜剂要求很高^[17]。本研究选用的成膜剂BF308，加工成的种衣剂成膜时间短，脱落率低，均匀度高，符合种衣剂的使用要求。

研制出的50%噻虫嗪悬浮种衣剂具有物理性状稳定、使用方便、加工过程无污染、药效好等特性，为高浓度药剂悬浮种衣剂的研制提供了参考；此外，该制剂不含有毒有害的有机助剂，为环境友好型产品，具有良好的市场应用价值。对棉花苗蚜的田间试验结果表明，使用50%噻虫嗪悬浮种衣剂在有效剂量为 187.5 g/hm² 时，可取得较好的防效。