一种安全高效的植物病害杀菌剂及其制备方法与流程

文档序号:11113558阅读:959来源:国知局

本发明属于农业领域,特别涉及一种安全高效的植物病害杀菌剂及其制备方法。



背景技术:

植物病害是农作物高产、稳产、优质的一大限制因素。为了防治各种植物病害,农民不得不大量使用化学杀菌剂。化学杀菌剂的使用虽然有效的防治了病害,但也给农产品安全及生态环境埋下了隐患,如植物病害抗药性增强、药物残留、水土环境污染加剧等。随着人们生活水平的不断提高,人们对农药安全性的担心和忧虑也日益严重,开发高效、低毒、低残留、对环境友好的农药新产品替代化学农药已成为各国农药工作者追求的目标。在化学农药替代品开发过程中,人们发现生物农药的使用能很好的解决以上潜在危害,生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫等有害生物进行防治的一类农药制剂。相比传统的化学杀菌剂,生物制剂具有安全、无残留的特点。然而,目前市面上现有的生物农药杀菌效果并未满足人们的生产需要,还达不到取代传统化学杀菌剂的要求。



技术实现要素:

本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种制备简单、组方合理、效果明显、安全有效、无残留且环境友好的安全高效的植物病害杀菌剂及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种安全高效的植物病害杀菌剂,由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖3~15%、甜菜碱0.3~1%、复硝酚钠0.1~1%、水杨酸钠0.4~1.5%、苦参碱5~12%,纯化水补足至100%。

该安全高效的植物病害杀菌剂的制备方法,采用如下步骤:

(1)制备聚氨基寡聚糖:

(1-1)称取88~92质量份的纯化水和8-12重量份的低分子量寡聚糖,标记该纯化水为纯化水A,将纯化水A和低分子量寡聚糖加入到反应釜A中,搅拌20-30分钟,制成质量浓度为8%-12%的寡聚糖溶液;

(1-2)向步骤(1-1)制得的寡聚糖溶液中加入3-7质量份的氢氧化钠和2-5质量份的异丙醇,加热至70-80℃,再加入10-15质量份的氯化铵,保持该温度4-6小时后,将温度降至室温,缓慢加入醋酸直至溶液pH值为7并产生絮状沉淀;用乙醇或水进行洗涤。

(1-3)将步骤(1-2)制得的沉淀物烘干至恒重,即得聚氨基寡聚糖;

(2)制备该安全高效的植物病害杀菌剂:

(2-1)称取质量分数为3~15%的步骤(1-3)制得的聚氨基寡聚糖,以及所述质量分数的甜菜碱0.3~1%、复硝酚钠0.1~1%、水杨酸钠0.4~1.5%、苦参碱5~12%,余量用纯化水补齐,并将该纯化水标记为纯化水B;

(2-2)室温下,将纯化水B的70%加入到反应釜B中,然后依次将步骤(2-1)称取的所述质量分数的聚氨基寡聚糖、苦参碱、甜菜碱、复硝酚钠、水杨酸钠加入反应釜B中,并且在每种组分加入反应釜B后均搅拌30分钟,使反应釜内的溶液混合均匀后再加入下一种组分,最后将剩余的纯化水B加入到反应釜B中,补齐至100%,即得所述安全高效的植物病害杀菌剂。

用法用量:以本发明植物病害杀菌剂成品50g/每亩的用量计算,兑水700-900倍后,于农作物发病初期叶面喷施。

本发明所采用的各组分的性能如下所示:

聚氨基寡聚糖:寡聚糖是指含有2-10个糖苷键聚合而成的化合物,寡聚糖可以作为植物免疫系统激活剂,调节植物生长发育以及细胞表面的快速反应。本产品是利用低分子量的寡聚糖,在特定理、化条件下,通过铵根离子化学修饰,使其在C2位和C6位上再各聚合一个氨基,这样在每个糖环上存在三个氨基,即成为聚氨基寡聚糖。因为聚合了更多的氨基,使寡聚糖的活性更强,效果更好。

甜菜碱:甜菜碱是一种生物碱,具有强烈的吸湿性能,对皮肤刺激性低,生物降解性好,具有优良的去污杀菌功能。

复硝酚钠:复硝酚钠是一种强力细胞赋活剂,与植物接触后能迅速渗透到植物体内,促进细胞的原生质流动,提高细胞活力,提高作物的抗病、抗虫、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗倒伏等抗逆能力,具有高效、低毒、无残留、适用范围广、无副作用、使用浓度范围宽等优点。

水杨酸钠:水杨酸钠为白色鳞片或粉末,主要用于止痛药和风湿药,也用作有机合成原料、防腐剂、测胃液中游离酸的试剂,由水杨酸用碱中和结晶而得。其制备方法:将水杨酸和碳酸氢钠交叉加入蒸馏水中,温度保持60℃,并保持呈酸性状态,同时加入适量乙二胺四乙酸(EDTA)及保险粉。升温至85℃,反应半小时。将合格的反应液经过滤送入沸腾床,于85℃干燥得水杨酸钠。

苦参碱:苦参碱是由豆科植物苦参的干燥根、植株、果实经乙醇等有机溶剂提取制成的,是生物碱,是一种低毒、低残留、环保型农药,具有杀虫活性、杀菌活性、调节植物生长功能等多种功能,有良好的防治效果。苦参碱作为是一种植物源农药,在大自然中能迅速分解,最终产物为二氧化碳和水。而且,苦参碱因为多种化学物质共同作用,使其不易导致有害物产生抗药性,能长期使用,对相应的害虫不会直接完全毒杀,而是控制害虫生物种群数量不会严重影响到该植物种群的生产和繁衍。

本发明安全高效的植物病害杀菌剂的有益效果:

1、该安全高效的植物病害杀菌剂配比合理,通过各成分之间的相互补充,联合协同起效,增效作用显著,有效防治黄瓜、西红柿、辣椒、茄子、西瓜、甜瓜等的霜霉病、白粉病、灰霉病炭疽病等真菌病对农作物的危害。作用于农作物时能直接杀死病菌并诱导农作物自身产生抵御植物病害的激活因子,从而有效杀灭和控制植物病害。田间试验表明,本发明安全高效的植物病害杀菌剂作为一种生物制剂,用量低,防治效果优于传统的化学杀菌剂,对人畜无害,不污染环境,长期或多次诱导不会使农作物产生特异性抗病性。

2、本发明所使用的聚氨基寡聚糖是利用低分子量的寡聚糖在特定理化条件下,通过化学修饰,使其在C2位和C6位上各再聚合一个氨基,这样使得每个糖环上存在三个氨基,更多的氨基可以大大提高寡聚糖的活性,并能键合更多的物质的分子,控制其释放速度,增加其安全性和持效性。同时,本发明所使用的聚氨基寡聚糖与苦参碱、甜菜碱、复硝酚钠、水杨酸钠都是中性或弱碱性物质,各组分之间相容性、稳定性好有效期长。苦参碱、甜菜碱、复硝酚钠、水杨酸钠都具有杀菌抗病作用,能提高作物的抗逆能力,对聚氨基寡聚糖起到补充、增效作用。而且,甜菜碱是很好的润湿剂,复硝酚钠能增加药液的渗透性,可大幅提高杀菌剂的防效。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于此,实施例中的制备方法均为常规制备方法,不再详述。

实施例1:

该安全高效的植物病害杀菌剂,由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖3千克、甜菜碱1千克、复硝酚钠0.1千克、水杨酸钠1.5千克、苦参碱12千克和纯化水82.4千克。

该安全高效的植物病害杀菌剂的制备方法,步骤如下:

(1)制备聚氨基寡聚糖:

(1-1)称取90千克的纯化水和10千克的低分子量,标记该纯化水为纯化水A,将纯化水A和低分子量寡聚糖加入到反应釜A中,搅拌25分钟,制成质量浓度为10%的寡聚糖溶液;

(1-2)向步骤(1-1)制得的寡聚糖溶液中加入5质量份的氢氧化钠和4质量份的异丙醇,加热至75℃,再加入13质量份的氯化铵,保持该温度5小时后,将温度降至室温,缓慢加入醋酸直至溶液pH值为7并产生絮状沉淀;用乙醇或水进行洗涤;

(1-3)将步骤(1-2)制得的沉淀物烘干至恒重,即得聚氨基寡聚糖;

(2)制备该安全高效的植物病害杀菌剂:

(2-1)称取步骤(1-3)制得的聚氨基寡聚糖3千克,以及甜菜碱1千克、复硝酚钠0.1千克、水杨酸钠1.5千克、苦参碱12千克、纯化水82.4千克,并将该纯化水标记为纯化水B;

(2-2)室温下,将纯化水B的70%加入到反应釜B中,然后依次将步骤(2-1)称取的所述质量分数的聚氨基寡聚糖、苦参碱、甜菜碱、复硝酚钠、水杨酸钠加入反应釜B中,并且在每种组分加入反应釜B后均搅拌30分钟,使反应釜内的溶液混合均匀后再加入下一种组分,最后将剩余的纯化水B加入到反应釜B中,补齐至100%,即得所述安全高效的植物病害杀菌剂。

用法用量:以本发明植物病害杀菌剂成品50g/每亩的用量计算,兑水700-900倍后,于农作物发病初期叶面喷施。

实施例2:

由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖9千克、甜菜碱0.3千克、复硝酚钠0.77千克、水杨酸钠0.95千克、苦参碱8.5千克,纯化水80.48千克。

制备方法及用法用量同实施例1。

实施例3:

由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖15千克、甜菜碱0.82千克、复硝酚钠0.32千克、水杨酸钠0.67千克、苦参碱5千克,纯化水78.19千克。

制备方法及用法用量同实施例1。

实施例4:

由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖12千克、甜菜碱0.47千克、复硝酚钠0.55千克、水杨酸钠0.4千克、苦参碱6.7千克,纯化水79.88千克。

制备方法及用法用量同实施例1。

实施例5:

由以下重量百分比的组分制成:聚氨基寡聚糖6千克、甜菜碱0.65千克、复硝酚钠1千克、水杨酸钠1.22千克、苦参碱10.2千克,纯化水80.93千克。

制备方法及用法用量同实施例1。

试验例:

为了验证本发明安全高效的植物病害杀菌剂的效果,本发明人进行了抑菌效果实验和田间试验。

1、抑菌效果试验

取本发明所得安全高效的植物病害杀菌剂(实施例1-5),并研究了其对多种常见的植物病害病原体的抑菌作用。

1.1菌种材料

试验所用病原菌分别为褐孢霉,分离自番茄叶霉病病斑;瓜类单丝壳白粉菌,分离自黄瓜白粉病病斑;灰葡萄孢,分离自辣椒灰霉病病斑;茄褐纹拟茎点霉,分离自茄子褐纹病;半知菌瓜刺盘孢,分离自甜瓜炭疽病病斑;西瓜叶点霉,分离自西瓜叶斑病病斑;菠菜霜霉病菌,分离自菠菜霜霉病病斑;禾谷镰孢,分离自小麦赤霉病。(均由山东省农业微生物重点实验室分离保存)。

1.2实验方法

以褐孢霉、瓜类单丝壳白粉菌、灰葡萄孢、茄褐纹拟茎点霉、半知菌瓜刺盘孢、西瓜叶点霉、菠菜霜霉病菌、禾谷镰孢为实验菌株,分别进行活化培养,长出单菌落后,分别用接种环挑取少许菌体于盛有无菌生理盐水的试管内,振荡均匀,制备成悬浮液。在无菌条件下,在90mm的培养皿中加适量的培养基,凝固后加100微升菌液,涂布均匀,静置20-30分钟。将本发明所得安全高效的植物病害杀菌剂和其他植物病害杀菌剂(如灭病威悬浮剂,购自中山市石岐农药厂)分别做成直径为0.4cm的圆形,放置在固体培养基上,同一培养皿上依次放置其他植物病害杀菌剂和本发明所得安全高效的植物病害杀菌剂,重复10次,细菌在37℃的恒温培养箱中培养24h。观察各样品与培养基接触面有无细菌生长,并测量抑菌圈直径大小。采用SPSS v11.5软件处理数据,数据以均数±标准差(x±S)表示,具体情况见表1:

表1:各样品对菌种的接触抑菌抑菌圈直径(单位:cm;样品直径0.4cm)

由表1可以看出,在抑制瓜类单丝壳白粉菌、灰葡萄孢、半知菌瓜刺盘孢、西瓜叶点霉这类病原菌方面,本发明安全高效的植物病害杀菌剂和其他植物病害杀菌剂(比如灭病威悬浮剂)均具有较好的接触抑菌作用,样品与培养基的接触面均无细菌生长,但本发明所得的安全高效的植物病害杀菌剂的抑菌效果更强,比如本产品安全高效的植物病害杀菌剂对瓜类单丝壳白粉菌接触抑菌抑菌圈直径为0.749±0.0098cm,而其他植物病害杀菌剂对瓜类单丝壳白粉菌接触抑菌抑菌圈直径为0.674±0.0124m。更重要的是,在对褐孢霉、茄褐纹拟茎点霉、菠菜霜霉病菌、禾谷镰孢等病原菌的杀菌效果方面,本发明安全高效的植物病害杀菌剂的抑菌效果远远高于其他植物病害杀菌剂,比如本产品安全高效的植物病害杀菌剂对禾谷镰孢接触抑菌抑菌圈直径为0.768±0.0137cm,而其他植物病害杀菌剂对禾谷镰孢接触抑菌抑菌圈直径为0.379±0.0135cm。

综上,本发明所得安全高效的植物病害杀菌剂与现有的其他植物病害杀菌剂相比,其抑菌效果更加显著,而且对各种病原菌均有显著的抑菌效果,具有杀菌广谱性,值得市场上广泛推广使用。

2、田间试验

试验地设置在泰安市泰山林业科学研究院试验基地,分别种植甜瓜、番茄、黄瓜、辣椒、茄子,均种植于大棚中,于2010年5月中旬播种,2010年10中旬定植,试验区的面积为50平米,平均分为5个小区,分别为甜瓜种植小区、番茄种植小区、黄瓜种植小区、辣椒种植小区和茄子种植小区,每个种植小区的面积为10平米,分别用来种植甜瓜、番茄、黄瓜、辣椒、茄子,且每个种植小区之间采用塑料薄膜隔离。

分别以半知菌瓜刺盘孢、褐孢霉、瓜类单丝壳白粉菌、灰葡萄孢、茄褐纹拟茎点霉为实验菌株,分别进行活化培养,长出单菌落后,分别用接种环挑取少许菌体于盛有无菌生理盐水的试管内,振荡均匀,制备成半知菌瓜刺盘孢悬浮液、褐孢霉悬浮液、瓜类单丝壳白粉菌悬浮液、灰葡萄孢悬浮液、茄褐纹拟茎点霉悬浮液。

5月中旬进行播种,浇水,25天后待幼苗长出,分别在甜瓜种植小区、番茄种植小区、黄瓜种植小区、辣椒种植小区和茄子种植小区喷洒已经制备好的半知菌瓜刺盘孢悬浮液、褐孢霉悬浮液、瓜类单丝壳白粉菌悬浮液、灰葡萄孢悬浮液和茄褐纹拟茎点霉悬浮液,同时将每个种植小区分成两个部分(分别为对照组和实验组),采用塑料薄膜进行隔离,每个小区的对照组部分又平均分为5个小区域。待出现发病症状时进行第一次施药(注:施药时间并不一定一致),每个种植小区的实验组使用本发明所得植物病害杀菌剂成品0.8g,兑水700-900倍后,于农作物叶面喷施;每个种植小区对照组的5个小区域分别喷洒等质量的75%百菌清可湿性粉剂、多抗霉素、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂加60%唑醚·代森联水分散粒剂、克菌丹、病毒必克,同样兑水700-900倍后,喷施于农作物植株上。每个小组第一次施药后10天,再进行第二次施药(注:施药时间也不一定一致),每个种植小区的实验组使用本发明所得植物病害杀菌剂成品1.2g,兑水700-900倍后,喷施于农作物植株上;每个种植小区对照组的5个小区域分别喷洒等质量的75%百菌清可湿性粉剂、多抗霉素、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂加60%唑醚·代森联水分散粒剂、克菌丹、病毒必克。

采用五点取样法进行病害测定,分别在每个小区的实验组和对照组随机选定5株植物,分别调查每株的全部叶片。施药前分别调查甜瓜炭疽病、番茄叶霉病、黄瓜白粉病、辣椒灰霉病和茄子褐纹病的发病基数,第二次施药后10天时调查统计防治效果,计算抑制率,具体情况如下表2。

表2本发明安全高效的植物病害杀菌剂与其他杀菌剂的田间防治效果

从表2中可知,一方面,本发明安全高效的植物病害杀菌剂对多种植物病害均有较好的抑菌效果,具有杀菌广谱性,而传统的其他抑菌剂多是针对某种植物病害,对其他植物病害几乎无抑菌效果。另一方面,本发明安全高效的植物病害杀菌剂的抑菌效果比其他杀菌剂的抑菌效果更加显著,比如对甜瓜炭疽病的抑菌作用:使用本发明所得的植物病害杀菌剂的抑菌率均达到75%以上,而使用75%百菌清可湿性粉剂的抑菌率也只达到66.9%,而且其他抑菌剂对甜瓜炭疽病的植物病害几乎无抑菌效果。

综上,本发明安全高效的植物病害杀菌剂对多种植物病害的抑菌防治效果优于传统的杀菌剂,值得市场推广使用。

最后应说明的是,实施例只是本发明最优的具体实施方式而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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