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公元1世纪,老普利尼(Plinythe Elder)在他的《博物史》(Natural History)中记述了利用矿物油对植物进行非农药保护的实例。17世纪,出现了将煤油直接涂刷在柑桔树上来防治介壳虫的实例。18世纪,人们将15%(质量分数)的煤油与肥皂水混合制成乳化液作为农药使用。20世纪初,人们开始了对矿物油防治虫害机理的研究,认为250~400℃馏分矿物油比煤油更有效;近代病虫害防治则认为,较重的320~400℃馏分矿物油防治效果更好。近期的研究表明,窄馏程(30~50℃)的矿物油具有优化药效和降低药害的可能性。
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在有机农业中虽然禁止使用化学合成肥料和农药,但允许使用有机食品生产标准中许可的一些矿物源农药。1999年,由国际粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)发布的“有机食品生产引导”中,把农用矿物油列为认证后可使用的农药。美国“全国有机食品标准”(NOSB)则把农用矿物油列为建议在有机食品生产上使用的农药。依据澳大利亚新西兰食品标准法典的No.4标准(MRL标准),即大残留标准,对石蜡油和矿物油实行豁免残留要求。“澳大利亚全国可持续农业协会”(NASAA)作为该国有机食品认证单位,在列出的11种有机食品生产中,允许使用的植物保护农药也包括农用矿物油。石油类矿物源农药也是我国于2014年4月1日实施的 NY/T 393—2013《绿色食品生产农药使用准则》中允许使用的3类农药(生物源农药、矿物源农药、有机合成农药)之一。
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矿物油理化性能与农业生产的关系传统意义上的矿物油是指从石油中经过适当工艺提炼出来的液态烃类混合物,其基本理化性能一般包括:组成、馏程、密度、运动黏度、闪点、杂质含量等。在农业生产中,矿物油的各项性能指标从不同方面对作物产生影响。
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矿物油组成
矿物油的组成表征有2种形式,即族组成和结构组成。其中:族组成包括链烷烃、环烷烃和芳烃;结构组成则以CA(芳烃碳原子占总碳原子的百分数)、CN(环烷烃碳原子占总碳原子的百分数)、CP(链烷烃碳原子占总碳原子的百分数)表征。
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链烷烃是影响杀虫效果的主要成分,其对矿物油对作物的安全性、环境安全性以及杀虫效果有决定性影响。因此要求矿物油有高的链烷烃含量,即CP值越高越好;随着链烷烃碳原子数的增加,杀虫效果提高,但当碳原子数大于25时,药害风险随之提高。杀虫效果好的链烷烃碳数为C20~C25。
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环烷烃杀虫活性低,且有药害风险,故CN值越低越好。芳烃的药害与致癌性已被证实,故CA值应尽量低。事实上,脱芳矿物油是理想的选择。
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随着石油化工生产技术的发展,通过精密蒸馏技术生产目标性窄馏分产品已经实现;通过适当加氢技术替代传统磺化工艺,深度脱除硫、氮、芳烃等毒性物质的技术业已成熟。因此,矿物油达到生物安全性和符合有机食品生产标准要求已经完全可以实现。
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矿物源农药属于低风险的天然源农药,可有效降低合成化学农药的使用。符合有机食品生产标准要求的矿物油,毒性更低,对环境更友好,并对人、畜、环境更安全,是对有机农业病虫害持续控制的理想药剂,也必将成为21世纪农药发展的新方向。
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