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铜制剂的资料再整理（绝对值得一看）

花匠小妙招
2024-12-27 19:43

1 铜的生物活性
固态或液态中的铜离子Cu2+总是与称之为配位体的１个或几个分子相连，形成配位化合物。根据分子类型，Cu2+或多或少是游离的。若是铜杀菌剂，会具有一个八面配位几何体，它有6个可能的配位体。
在水中，没有其他配位体时，Cu2+总是与６个水分子相缔合。这种缔合写作Cu(H2O)62+或Cu2+aq，并叫做含水铜。
与铜离子相连的6个水分子相对来说是流动的，可容易地被与铜离子较为亲和的其他分子取代。含水铜是很活泼的，并且容易与叶面上溶液中和微生物环境中存在的化学物种化合，尤其在多聚苯酸、氨基酸等有机分子存在的情况下更是如此。含水铜能很好地释放铜离子，起到杀菌作用，但如果含水铜含量高，可能会同时引起植物安全性的问题。
硫酸铜（CuSO4·5H2O）中的铜在溶解于水之后形成含水铜。因此，尽管硫酸铜具有很好的杀菌作用，但对植物的危害很大，它本身不能用于植物。
含水铜中的６个水分子很容易被与铜离子较亲和的分子所取代，生成较为稳定的配合物。若加入氨水，则4个水分子将被4个氨基置换，形成一个正方平面形结构,使铜配合物非常稳定(图3)。
如果把螯合剂EDTA加入流酸铜，我们会得到一种使铜无生物效用的配合物。因为所有6个配位体都被EDTA严格地控制着，所以不能释放含水铜和铜离子，从而不能与其他分子起化学反应。乙二胺四乙酸铜(copper EDTA)虽然能够很快溶于水，但没有生物活性，根本不是杀菌剂。
含水铜的含量为 1×10-6时，就足以杀死绝大多数病菌(如葡萄霜霉病菌)。
所以不同的铜制剂，是不同的铜的化合物，具有不同的铜离子配位状态和不同的溶解度，显示不相同的杀菌、抑菌和植物毒性特性，及不同的持效期。

2 铜的植物毒性
含水铜是一种有效杀菌剂，但也有植物毒性，而这种毒性是取决含水铜的浓度。我们从实际经验中得知，含水铜的确切浓度大约为10mg/l就可能产生植物毒性。所以，在一般情况下，

铜制剂提供的含水铜不能超过10×10-6。
不同种类的植物和作物的不同阶段对铜离子的敏感程度不同，表现出对铜安全性不同。
植物生长阶段、气候条件等因素，也会直接影响含水铜的浓度及量，影响植物毒性。

铜制剂的持效期
我们知道，含水铜中1mg/l(1×10-6)浓度足以杀死葡萄霜霉病菌；含水铜的浓度大约为10mg/l就可能产生植物毒性。所以，持效期的长短取决于能够释放含水铜1～10×10-6时间的长短，有以下几个因子决定：
3.1 制剂中能够转化为含水铜的比例有些铜制剂，虽然铜的含量高，但转化为含水铜的比例低，所以铜的含量高不一定持效期长。
3.2 制剂释放可溶性铜的速度如果两种铜化合物转化为含水铜的含量相同，那么释放可溶性铜的速度越快，持效期越短。
3.3 制剂释放可溶性铜的浓度其它条件相同，释放的可溶性铜的浓度越大，持效期越短。

铜制剂的评价
4.1 必备是目前最好的铜制剂，因为必备具有高效、稳定、持久的含水铜释放系统，达到杀菌效力、持效期、植物安全性高度的有机统一。证据之一：必备在葡萄上使用400～600倍就能形成优异的含水铜释放系统，具有优异的防治效果和持效期；使用100倍具有同样效果,不会有安全问题。其他铜制剂使用的浓度低就会出现药害，因为它们的含水铜释放系统与必备的含水铜释放系统存在差距。
4.2 波尔多液
4.2.1 是用硫酸铜、石灰、水按比例配成，因在1882年首次在法国波尔多，用于防治葡萄霜霉病而得名，之后在世界上应用100多年经久不衰。目前我国农民还在田间地头现配现用,每年使用硫酸铜上万吨；欧美等国家则使用商品波尔多液制剂。
4.2.2 与氢氧化铜、氧氯化铜相比，波尔多液和波尔多液制剂有一定优越性：① 波尔多液中铜离子的可溶性稳定，对pH变化不那么敏感，对温度、湿度、可溶于水中的二氧化碳等外部因素变化也不那么敏感；② 与叶上存在的或由微生物释放的有机酸亲和性差，从而保证铜离子的稳定释放，不会造成铜离子的快速流失和引起植物毒性；③ 耐雨水冲刷，即雨水冲刷后铜的损失少。
4.2.3 波尔多液的成份特性： ①对不同波尔多液的分析表明，生产过程不同会形成不同的化合物组成，形成的化合物成份亦很复杂，包括钙铜矾（CaCu4(OH)6(SO4)2 (H2O)3）、一水蓝铜矾(Cu4(OH)6SO4·H2O)、水胆矾(Cu4(OH)6SO4)、块铜矾Cu3(OH)4SO4、石膏(CaSO4·2H2O)、烧石膏(灰浆)(CaSO4·1/2H2O)等等；②各种铜盐在水中释放铜离子的速度和浓度不同，所以，波尔多液释放铜离子的数量和浓度取决于形成的铜盐类型和数量、杂质的种类及数量；③ 其他成份：石膏(CaSO4·2H2O)比烧石膏(灰浆) (CaSO4·1/2H2O)更有利于含水铜的稳定和减轻植物对铜的敏感度。
4.2.4 波尔多液的缺点：① 药效不稳定，因为不同的原料质量、配制质量和配制过程，形成的铜化合物和杂质种类不同，会是不同的含水铜释放系统；② 田间地头现配现用的波尔多液，污染叶面严重(会影响光合作用和产品外观)、混配性差、配制过程复杂(不易控制和形成高质量的波尔多液)等。
所以，使用铜制剂应首选必备，如果农民在田间地头现配现用的波尔多液，一定要注意原料质量、配制质量和配制过程。
4.3 氢氧化铜和氧氯化铜，虽然在含水铜释放系统上不如必备和高质量的波尔多液，有一定差距，但也是不错的铜制剂。
4.4 有关氧化亚铜(Cu2O)，在自然界的转化过程是：Cu2O Cu2+＋Cu，即只有一半的铜转化为二价铜离子(可以形成含水铜)，另一半转化为金属铜。从资源利用率和可持续发展方面考虑，氧化亚铜不如必备、氢氧化铜和氧氯化铜; 从含水铜的释放系统考虑,转化过程(Cu2O Cu2+＋Cu)受外界影响较大，不是较优异的含水铜释放系统(酸性促使其转化，增加植物毒性；碱性条件抑制其转化，影响药效)。