JP5557128B2 - 除草剤の飛散防止技術 - Google Patents

Description

農薬の飛散による薬害および作物残留の防止技術に関する。

農薬の広範な散布は対象外の地域まで薬剤が飛散する危険性を伴う。一方、効果を安定させるためには均一で十分量の散布が必要である。従って、農薬本来の目的を減じることなく、飛散を軽減し、作物への薬害や残留を防止するための様々な技術が利用されている。例えば、予め低濃度の農薬活性成分を微細で比重の大きい鉱物担体に付着させてそのまま散布する、または希釈農薬の散布時に水滴を大きくするノズルを用いる、もしくは泡立ちの大きな界面活性剤を併用して霧状の水滴をなくす、もしくは水溶性高分子化合物を水に溶解させて粘度を上げて希釈農薬散布時の水滴を大きくするなどの方法が用いられている。
水溶性高分子を利用する方法は、高分子量のポリアクリル酸ナトリウムが有する低濃度で粘度の高い水溶液を作る性質を利用するものであり、農薬を航空散布する場合の飛散防止剤として用いられている。

グリホサートは、アンモニウム、イソプロピルアンモニウム、カリウム、トリメシウム等の塩に調製され、除草用水溶液として市販されている。その多くは、高濃度品であり使用時に水で希釈して雑草に散布し、非選択的かつ速効的に植物を枯死せしめる。安価であると同時に土壌に落下後、容易に微生物の分解を受けるため処理後直ちに作物を植えつけることができるなどの特徴を持っていることから世界的に、大量に用いられている。

農薬を水で希釈して散布する場合、散布時に発生する霧状の細かな水滴を防止し、対象外への農薬飛散を抑えることは薬害を防止すると共に残留農薬を無くすための重要な技術である。対象作物に農薬を散布した場合であっても、近接する対象外作物に飛散して使用が許されていない農薬が検出される残留農薬の問題、もしくは除草剤の飛散による近傍作物への薬害などは、栽培作物の多様化や農業生産場面への居住環境の接近によって増加している。除草剤であるグリホサート塩類は、有効成分が根部まで移行するほど浸透移行性が高いという優れた特徴を持っている。しかし、反面、飛散によって作物に薬害を起こしやすいという問題を抱えている。そのまま散布できる微粒剤、細粒剤は、果樹園、水田畦畔、道路際など農作物周辺や広域に散布する場合、薬剤の費用発生が大きい。泡散布の場合は散布領域が狭いなどの課題を抱えている。従って、高濃度の農薬を水で希釈して散布する方法は使用場所、製剤費用、輸送費用を考慮すれば今後も不可欠の技術と考えられる。

現在、農薬の飛散防止を目的として唯一農薬登録されているポリアクリル酸ナトリウム２％液（商品名アロンＡ 東亞合成株式会社製品 以下アロンＡ剤と言う）は航空散布用に限られ、一般の農耕地場面で使用することはできない。また、アロンＡ剤をグリホサート塩類に混合した場合、溶液の分離を起こすことがあり全ての製品に用いることはできない。従って、求める希釈倍率で散布した時、飛散しないために必要な粘度をもたらすと同時に取り扱いが容易な一体型のグリホサート塩類の製品が求められる。工業的に生産され低濃度で水溶液に増粘効果をもたらす化合物としてポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、また、ポリアクリルアミドポリアクリル酸共重合体ナトリウム塩がよく知られている。ポリアクリルアミドは、毒性の高い未反応モノマー、すなわちアクリルアミドを混在する危険性があることから作物に使用するには問題がある。一方、ポリアクリル酸ナトリウムは、吸水剤、生理用品、化粧品、食品添加物等、身近で広範な用途に利用される安全性の高い物質である。

ポリアクリル酸ナトリウム水溶液の粘度は、ポリアクリル酸ナトリウムの分子量、濃度、分子量分布、温度、共存するイオン、およびｐＨで変化する。市販されているポリアクリル酸ナトリウムをグリホサート塩類と混合して使用を試みた場合、期待する粘度が得られない、または溶液が分離することがあった。これらの問題点を解決すべく検討した結果、グリホサート塩類の分子内に残る未中和の酸の大部分を塩基で中和することによって粘度の増加が得られる。また、混合時に発生する溶液の分離は共存する界面活性剤を選択することで解決しうることを見出した。

同時に、飛散防止を目的に水滴を大きくすることは反面、散布むらの発生を促す。この散布むらを防ぎ、除草効果を安定させるためには界面活性剤を加用する必要がある。使用する界面活性剤としては農薬などの製剤で汎用されている各種の界面活性剤を用いることができる。例えば、非イオン系界面活性剤として、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。陰イオン界面活性剤として、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。陽イオン界面活性剤として、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられ、両性界面活性剤として、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。しかし、界面活性剤とポリアクリル酸ナトリウムを混合した場合、溶液の分離を引き起こす場合があり、調製には、界面活性剤の種類、グリホサートもしくは界面活性剤の対イオン種、もしくはこれらの濃度などに留意が必要である。

市販の希釈用グリホサート塩類の濃度は、およそ２０％から５０％であり、希釈倍率は５０倍から４００倍と広範囲にわたっている。従って、ポリアクリル酸ナトリウムの含有率は、飛散防止効果が期待できる散布時濃度を考慮し、適用に応じた濃度調整が必要になる。具体的には、製品のグリホサート塩類含有率が２０から３０％の場合、その１／５から１／１５重量比のポリアクリル酸ナトリウムを含有させることが適切である。

除草剤であるグリホサート塩類にポリアクリル酸ナトリウムを混合することによって散布時の飛散を防止し、農薬の対象外作物への残留、および薬害を軽減させる。

（試験例１）ポリアクリル酸ナトリウム混合の影響
市販のグリホサートイソプロピルアミン塩４１％液剤（商品名エイトアップ 株式会社シー・ジー・エス商品）、グリホサートアンモニウム塩４１％液剤（商品名ラウンドアップハイロード 日産化学工業株式会社商品）、グリホサートカリウム塩４８％液剤（商品名ラウンドアップマックスロード 日産化学工業株式会社商品）の所定量にそれぞれのグリホサート塩と等モルのＮａＯＨ、ポリアクリル酸ナトリウム２０％水溶液（商品名ビスコメートＳＬ−１４０Ｙ 昭和電工株式会社製品）５ｇおよび水を混合して各々のグリホサート塩の２０、２５、３０％を含む溶液５０ｇを調製した。５℃で２４時間放置して状態を観察した。溶液が二層に分離をしなかった製剤は、水道水で１００倍に希釈して、下記に示す方法で散布幅の測定を行った。また、市販の各グリホサート液剤と等量のアロンＡ剤を添加した１００倍希釈液、およびグリホサートイソプロピルアミン塩４１％液剤は、試験例１の２０％調製品とほぼ同じ有効成分濃度となる２００倍希釈液を比較に散布した。その結果を下記表１に示す。

（散布幅の測定）
希釈液は、散布器（丸山製作所社製 ラウンドバッテリースプレーＭＳＢ１０−ＲＨ、およびスプレ−イングシステムジャパン株式会社製 ティージェットノズル噴口８００６）を用いて高さ５４ｃｍから帯状に散布した。明らかに濡れる散布幅を測定して飛散程度の判定を行った。水の散布幅４８．３ｃｍを１００として各調製液を３回測定し、その平均値を相対散布幅として算出した。

（試験例２）グリホサート塩２０％、ポリアクリル酸ナトリウム２％、および各種界面活性剤２％混合剤
市販のグリホサートイソプロピルアミン塩４１％液剤、グリホサートアンモニウム塩４１％液剤、グリホサートカリウム塩４８％液剤にそれぞれのグリホサート塩と等モルのＮａＯＨ、ポリアクリル酸ナトリウム２０％水溶液５ｇ、界面活性剤の成分量１ｇ、および水を混合して各々のグリホサート塩２０％を含む薬剤５０ｇを調製した。５℃で２４時間放置後の状態を観察した。溶液の分離を生じなかった製剤は試験例１と同様の方法で相対散布幅を算出した。その結果を下記表２に示す。
なお、以下の試験に使用した界面活性剤を下記表５に示す。

（試験例３）グリホサートイソプロピルアミン塩２５％、ポリアクリル酸ナトリウム２．５％、および界面活性剤２．５％混合剤
市販のグリホサートイソプロピルアミン塩４１％液剤を濃縮乾固、冷蔵して析出した結晶をエタノールで洗浄後、ろ別乾燥してグリホサートイソプロピルアミンを得た。このグリホサートイソプロピルアミン１２．５ｇにポリアクリル酸ナトリウム２０％水溶液６．２５ｇ、ＮａＯＨ２．２ｇ、もしくは２８％アンモニア水３．３ｇ、および界面活性剤の成分量１．２５ｇに水を加えて５０ｇの薬剤を調製した。５℃で２４時間放置後の状態を観察して溶液の分離を生じなかった製剤は、試験例１と同様の方法で相対散布幅を算出した。また、ＮａＯＨの添加量が与える散布幅への影響もあわせて検討した。その結果を下３に示す。

（試験例４）グリホサートイソプロピルアミン塩２５％、ポリアクリル酸ナトリウム３％、および界面活性剤５％混合剤
グリホサートイソプロピルアミン１２．５ｇにポリアクリル酸ナトリウム２０％水溶液７．５ｇ、ＮａＯＨ２．６ｇ、界面活性剤の成分量２．５ｇ、および水を加えて５０ｇの薬剤を調製した。５℃で２４時間放置後の状態を調査して溶液の分離を生じなかった製剤は、試験例１と同様の方法で相対散布幅を算出した。その結果を下記表４に示す。

Claims (1)

1. 含有するグリホサートに対して重量比１／５から１／１５量のポリアクリル酸ナトリウムを含み、かつグリホサート塩類の分子内に残る未中和の酸基に対して１／２モル等量以上の塩基を含む除草用液剤、もしくは除草用懸濁剤。