一个农药的成功，一半在于剂型。

       因为通过农药制剂加工可以使新的有效成分药效得到充分的发挥，也可以使部分老的农药品种降低使用毒性，提高药效，重获新生，延长使用的寿命。

中国农药剂型持续优化迭代

       纵观新中国成立以来，我国农药历经70年的峥嵘发展，剂型加工也不断在创新研发中优化迭代。具体来看，我国农药制剂发展主要经历以下3个阶段：

       （1）农药制剂的原始阶段：粉剂为主的开创期，主要制剂包括汞制剂、硫磺熏蒸剂、石硫合剂等无机农药。

       （2）农药制剂初级发展阶段：乳油为主的调整、发展期，当时为了便于使用有机氯、有机磷等有机合成农药而开发形成了粉剂、可湿性粉剂、乳油、粒剂等四大剂型为主的局面。主导市场的产品主要以六六六、滴滴涕、甲基对硫磷、对硫磷、乐果、敌百虫、敌敌畏等。

       （3）农药制剂学形成阶段，即进入快速发展期，农药制剂开始朝着水基化、颗粒化、控释化、省力化的方向发展，悬浮剂、水分散粒剂、水乳剂、微胶囊剂等四大环保剂型应运而生。1983年3月起，我国停止生产六六六、滴滴涕，并进行农药产品结构调整。我国农药剂型种类、制剂品种大量增加，制剂质量显著提高。农药新品种同时得到迅速发展，特别是有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂、杀菌剂、高效除草剂等新品种的迅速发展，带动和加快了相应的新剂型、新制剂的开发。特别是1978年改革开放后，国外大量的农药新剂型、新制剂陆续在我国取得登记，从而带动和促使我国加快农药新剂型、新制剂的开发。并同时加速了我国农药加工工业的发展，逐步改变我国农药制剂品种少、质量差、助剂不配套、加工设备落后的状况。

省力化剂型数量快速上升

       近10年来，我国农药制剂技术取得了突飞猛进的发展，特别是随着环保意识的提高及可持续发展的需要，对农药剂型的要求越来越高，向环境友好型的发展趋势也越来越明显。同时，在农药减量增效持续推进，城镇化步伐和土地流转速度的加快，农村劳动力向城市集聚，劳动力短缺问题愈发凸显，导致劳动成本越来越高的大背景下，绿色、环保、省力化新农药剂型的开发对中国农药发展具有重要意义。

       从图1登记各主要剂型产品数量看，虽然乳油和可湿性粉剂在当前市场上仍占有较大的份额，但其比例一直下降，环保剂型悬浮剂已经连续多年成为登记数量最多的制剂。符合环境友好型的悬浮剂、微乳剂、水乳剂、水分散粒剂和可分散油悬浮剂等绿色环保型农药制剂的登记数量在持续上升。尤其是微囊制剂、撒滴剂、漂浮粒剂、展膜油剂、U粒剂、微胶囊剂等省工省力化功能型制剂成为近年来行业企业剂型创新的典范，登记数量也是逐年递增。截至2022年12月26日，中国农药信息网显示，微囊制剂305个，饵剂282个，烟剂150个，大粒剂登记产品24个，泡腾片剂17个，展膜油剂11个，水面扩散剂登记产品1个。这些创新性剂型产品的开发和应用，在水稻田包括一些经济作物市场都有着广阔的应用和推广前景。我国农药主要剂型登记情况见图1。

图1  农药主要剂型登记情况（单位：个）

（数据来源：中国农药信息网）

农药微囊制剂成10年来发展最快的剂型之一

       如果要说这几年在省力化制剂品类里最受行业和企业关注的创新剂型，农药微囊剂绝对称得上是最瞩目的一个，它是当前农药剂型开发的主要方向之一。这主要是基于农药减量增效行动的提速，国内市场对剂型绿色环保含量高的农药产品需求越来越大，高效、低毒、环保的剂型产品已经成为农资行业市场竞争新的突破口所在。农药微胶囊制剂作为其中的一种理想剂型，正愈发受到众多生产企业的关注，并被视为农药行业的下一个竞争新高地，行业下一个10年的黄金赛道。

       而要说到微囊制剂就不得不说农药微胶囊技术，它是农药缓释技术的一种，是一种新兴的、具有广泛应用前景的技术；它最早在国外使用，包括一些杀虫剂和杀菌剂均攻克了技术和成本上的难题，近几年在国内得到了快速大力的发展。具体来说，微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆形成微小粒子的技术，目前已经是在医药、食品、农药、饲料、涂料、油墨、粘合剂、化妆品等各个行业取得了广泛的应用。河南喜夫农生物科技有限公司技术总监曹会刚介绍，微囊悬浮缓释技术，可以说是一种用天然或合成的高分子成膜材料把化合物有效成分包覆使其形成微小粒子的技术，属于比较先进的农药剂型，其中胶囊的形式为球形，其直径在微米范围内，组成包括囊心和囊壁两部分，即囊心为有效成分，囊壁为高分子填充物。通俗来说，就是将化学农药做成类似于我们常见的胶囊药物，只是微粒比较小。通常制备的微胶囊粒子大小可在2～1,000μm，壁材厚度为0.2～10μm。微胶囊壁材多用天然或合成的高分子材料，也有使用无机化合物材料。囊材主要有聚脲、聚胺酯、胺基树酯（脲-甲醛或三聚氰胺-甲醛）、聚甲基丙稀酸酯类树酯等。

       当前微囊悬浮剂药剂的作用方式有2种：

       （1）自主通过囊壁的扩散释放

       以23%咪鲜胺微囊悬浮剂为例，其是以高分子有机氮作为药剂的囊壁，然后通过原位聚合等各种方法把咪鲜胺这个有效成分做囊心包裹起来，这样就形成了很微小的，而且具有一定包覆强度、能控制咪鲜胺释放速度的半透膜微胶囊，药液打到叶片之后会通过渗透作用缓慢释放咪鲜胺，对叶片起到长久保护的作用。

       （2）受外界刺激使囊壁破裂释放

       例如杀虫微囊悬浮剂药液打到作物叶片之后，在害虫与药液接触的瞬间，囊壁会破裂然后将药剂有效成分释放出来，起到迅速杀虫的作用；而遗留在作物表面的胶囊药液，会在囊壁膜的渗透作用下缓慢释放出有效成分，即控制释放的方式，能够起到二次杀虫的作用。

       曹会刚表示，微囊悬浮缓释技术目前在除草剂、杀虫剂、杀菌剂、种衣剂上都获得了广泛的应用。例如农户在玉米、花生等作物上使用微囊悬浮剂型的封闭除草剂就可以实现长时间的苗前封闭杂草，为种子的发芽保驾护航。整体来看，当前微囊制剂在农药制剂市场中占据的份额还是很小的，但在农药新型剂中却是技术含量最高的一种，登记数量呈上升趋势。据公开数据，2008年的时候，我国微囊悬浮剂登记数只有23个，到了2018年我国微囊悬浮剂登记数已经上升到243个，是2008年的10倍多。

       经中国农药信息网查询，截至2022年12月26日，我国微囊制剂登记产品数量已达305个，登记剂型有微囊悬浮剂247个、微囊悬浮-悬浮剂34个、种子处理微囊悬浮剂10个、种子处理微囊悬浮-悬浮剂8个、微囊粉剂3个、微囊粒剂7个、微囊剂1个、微囊悬浮-水乳剂1个。截至2022年12月26日，我国部分微囊制剂登记情况。

图2  我国部分微囊制剂登记情况（单位：个）

（数据来源：中国农药信息网）

       由图2数据可以直观地看到，国内微囊制剂中微囊悬浮剂的登记数量最多，登记剂型种类相对较少，可开发空间巨大。

       允发生物集团研发中心主任刘润峰表示，微囊悬浮剂在20世纪70年代初实现产业化，发展至今已有50多年的历史。最初微囊剂是为了降低少数有机磷高毒农药毒性而开发的；继而扩展到菊酯类、毒死蜱等农药，作为卫生、粮库、防治地下害虫等封闭环境下的用药，作为缓释剂使用。

       20世纪90年代以来，国际农药界针对微囊剂走向大田防治所遇到的技术障碍开展了一系列理论创新和技术攻关，使农药微囊剂的许多优点从空谈的理论转化为实际应用。此后，微囊剂产业化迅速扩大到近百个农药品种，包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂及植物生长调节剂、信息素等。21世纪以来微囊剂在全球获得了快速发展，目前，农药中能实现控制释放功能的就是微囊制剂，这与当前发展精准农业相吻合。

       在我国，近10年来农药微囊制剂已成为发展最快的剂型之一。相关微囊制剂产品已经覆盖众多大田和经济作物，如水稻、小麦、玉米、蔬菜、柑橘、苹果、葡萄、花生等，应用前景广阔。

解决农药应用痛点，助力农药减量增效

       微囊制剂为什么会被称为农药行业下一个竞争新高地？原因就在于它跟传统农药剂型相比拥有着显著的优势，是实现农药减量增效最有力的方式之一。佳田化学（中国）有限公司工程师刘宓表示，农药进行微囊化后能够具备更多优势，能解决传统农药剂型应用方面的诸多痛点。具体来说农药微囊化具有以下八大优势：

       （1）延长了农药的持效期，从而减少施药的数量和频率，省工省药。

       （2）有效抑制了如紫外光、空气、水分、土壤中微生物和其他化学物质对农药活性成分的不利影响，降低了农药的挥发、分解、氧化和流失的速率，提高了活性成分的稳定性。

       （3）活性物质被包裹在囊壁中提高了安全性，实现了高毒农药低毒化。

       （4）有效降低农药活性成分对人体的皮肤刺激症状，掩盖原药的难闻气味。

       （5）常用药剂的物理性能得以改善，减少飘逸，液体农药使之固形化，贮存、运输、使用和最后处理都很简便。

       （6）减少对作物的药害。

       （7）有利于农药的复配。

       （8）对环境更加友好。

       允发生物集团研发中心主任刘润峰则强调，农药微胶囊化的意义有以下5点：

       （1）保护有效成分

       一些化学性质不稳定的原药，如有机磷类和拟除虫菊酯类农药，容易分解，制成微胶囊后，由于农药有效成分被一层薄膜包在里边，因此不易光解、水解、氧化、挥发，而且可以延长持效期，特别对生物源农药作用更明显。由于生物农药存在价格贵、持效期短、性质不稳定等原因，因此在我国发展缓慢，微胶囊技术的应用将改变这一现状，改善其稳定性，延长持效期，提高效果，降低生产和使用成本，利于生物农药的推广。

       （2）控制释放

       控制释放型微胶囊中活性组分的释放可以采用立即释放、延时、定时释放或长效释放等进行控制。农药微胶囊的释放速度受多种因素的影响，制备微胶囊时，可以根据制备方法，有效成分的理化性质和壁材的性质等因素来调控农药的释放速度，从而有效控制释放剂量、释放时间，以满足不同防治对象的需要。

       （3）降低毒性，安全环保

       农药微胶囊化后，一般毒性可降低10～20倍，有的可降低几百倍。特别是一些剧毒农药，经微胶囊化对人、畜的安全性可大大提高。同时，由于没有了苯、甲苯等高污染有机溶剂，加上毒性降低，施药次数减少，大大降低对环境的危害。

       （4）提高药效

       微胶囊农药囊心有效成分浓度一般达到5%～15%，甚至更高，相对于乳油等传统剂型其有效成分集中。高浓度的杀虫剂微胶囊一旦触及虫体，就会比其他剂型更易使害虫中毒，击倒速度得到提高。微胶囊后一般杀虫效果可提高15%～30%，原药使用量最低可减少50%，持效期延长2～8倍，最高可达到250天。

       （5）减少施药次数，降低农业成本

       由于微胶囊农药持效期延长，杀虫效果提高，一个生长周期内农药使用的次数大大减少，因而使害虫防治成本降低，省工省力。如棉花全生长期只需喷2～3次微胶囊农药制剂即可，远低于其他剂型的使用次数。

技术壁垒高，商业化开发空间大

       技术创新永远都是企业竞争的最高壁垒，企业要想在农药微囊制剂这个赛道上占据一席之地，关键也在于要攻克技术关卡。

       允发生物集团研发中心主任刘润峰表示，以微囊悬浮剂为代表的微囊剂是现有农药制剂中最优秀的剂型之一，目前工业上一般使用原位聚合法、界面聚合法和复凝法制备农药微胶囊。当前国内胶囊的研究多集中在高校、科研院所，基础理论研究较为透彻，因为在微囊制剂制作过程当中存在相当多的技术壁垒，真正实现实现商业化的更不足100个，市场占有率不足1%，由于技术门槛高，国内几乎没有以微胶囊产品为核心竞争力的农药制剂企业。国内微囊制剂企业还需要继续在微胶囊剂型上精益研发，从生产工艺、释放机理、壁材优化、药效等方面进行细致的研究。

       佳田化学（中国）有限公司工程师刘宓也直言，当前国内微囊技术开发的难点是微囊速效与持效的兼顾，主要体现在囊材的筛选、囊壁厚度及囊大小的控制等。现在生产微囊剂的企业中大多拥有包封农药成囊的制剂技术，但不少至今也没有使药囊具有特定的释药功能的专用技术。

       所以，总的来说，农药微囊制剂这个赛道是有很高的技术门槛的，也意味着商业开发的空间还非常大。目前在激烈的市场竞争中，除巴斯夫、先正达、富美实等老牌外企在国人心中坚不可摧的地位外，明德立达、佳田化学（中国）、海利尔、利尔、广西田园、河北中保绿农、山东惠民中联、农心科技、陕西康禾立丰、喜夫农等国内创新型企业也依靠品质杀出重围。

       而要说在这个赛道上的标杆企业还要属明德立达，它从微胶囊新技术研发、产品矩阵（现有30多个微胶囊产品技术储备，20来个产品已经向全球60多个国家递交登记，并且专门为微胶囊技术和产品注册了“允芯”“Pilarcore”商标），营销推广再到品牌塑造都做了立体的打造。允芯Pilarcore品牌微囊技术和产品创新接连获国家、行业和市场的高度认可。

       当然，2005年建厂开始就专注于微囊制剂产品的研发生产的佳田化学（中国）也是这个赛道上的实力派，当前共有25个有效期内农药登记证，其中微囊制剂产品就有12个。明星单品有30%炔螨特微囊悬浮剂，用于柑橘树上防治红蜘蛛；36%毒死蜱微囊悬浮剂，用于防治花生蛴螬、地老虎；5%氟唑·嘧菌酯微囊悬浮-悬浮剂，用于水稻上防治纹枯病、稻瘟病和稻曲病；5%阿维菌素微囊悬浮剂，用于黄瓜上防治根结线虫。

品质、效果、服务、营销是上量塑造品牌的法则

       一款好的农药产品，不仅要有好的配方、剂型和生产工艺，还需要好的田间应用技术研究，才能将农药的价值最好地发挥出来，进而实现上量，塑造品牌。

       佳田化学（中国）有限公司工程师刘宓表示，现在国内各种微囊剂种类繁多，鱼龙混杂，炒作概念，低品质，低端工艺，低价位产品严重冲击市场，亟待国家有关执法部门和农资推广部门能正确甄别真假微囊，做好宣传推广示范。而企业要想实现上量，首先要保证自身微囊制剂产品品质的稳定，就是质量要可靠，然后通过大量在作物上的试验示范，让农户能真正看到效果，最后就是要做好扎实的技术服务并做好落地的产品技术服务。

       明德立达营销支持部经理罗宝民则表示，明德立达做微胶囊产品，从3个方面出发：（1）塑造行业新品类和品牌：我们在全球范围采用允芯Pilarcore品牌，代表明德立达微胶囊产品和技术，区隔市面上其他微囊制剂产品，并将持续塑造品牌，打造新品类。（2）不断创新：研发新技术，产品升级，比如刚刚获得专利授权的德立卡少痒专利技术。持续开发，将不同化合物微囊化。（3）全方位营销推广：在国内及全球多个国家和地区不断开发和登记新微囊制剂产品，丰富产品线，并在全球作为公司核心战略产品来营销推广。建立战略合作伙伴，健全营销团队，线上线下结合，持续开展158营销服务。

       总的来说，企业在推广微囊制剂产品时没有捷径，上量法则就是以技术铸就品质，以产品差异化、营销的立体化打造品牌差异化，用服务建立领导品牌，用服务去支撑更多销量的提升。

纳米、生物农药，多层复合微囊制剂是方向

       农药微囊剂是行业下一个10年的黄金赛道毋庸置疑，那么，未来10年它的研发趋势是什么？

       谈及农药微囊未来的研发趋势，允发生物集团研发中心主任刘润峰透露将有以下5个方向：（1）由缓释到控释；（2）环保壁材代替合成壁材，减少“微塑料”在环境中的释放；（3）基于不同应用场景的配方设计；（4）更加安全、环保的制备方法；（5）科学的评判标准。提高微囊悬浮剂产品的质量稳定性还将是今后以明德立达为代表的微囊制剂生产企业的攻坚重心所在。

       佳田化学（中国）有限公司工程师刘宓表示也透露，未来10年，农药微囊制剂产品的研发趋势将向着纳米微囊制剂、生物农药微囊制剂、多层复合微囊制剂的方向进阶，易降解无毒副作用的天然囊材将会更多的应用于微囊制剂。