本发明属于入侵植物防除技术领域，具体涉及用于除灭薇甘菊的控释制剂及其制备方法。
背景技术：
薇甘菊(Mikaniamicrantha Kunth)，也称小花蔓泽兰或小花假泽兰。是菊科多年生草本植物 或灌木状攀缘藤本，平滑至具多柔毛;茎圆柱状，有时管状，具棱；叶薄，淡绿色，卵心形或戟形，渐尖，茎生叶大多箭形或戟形，具深凹刻，近全缘至粗波状齿，或牙齿，长4.0-13.0厘米，宽2.0-9.0厘米。圆锥花序顶生或侧生，复花序聚伞状分枝；头状花序小，花冠白色，喉部钟状，具长小齿，弯曲；瘦果黑色，表面分散有粒状突起物；冠毛鲜时白色。原产于南美洲和中美洲，现已广泛传播到亚洲热带地区，如印度、马来西亚、泰国、印度尼西亚、尼泊尔、菲律宾，巴布亚新几内亚、所罗门、印度洋圣诞岛和太平洋上的一些岛屿，包括斐济、西萨摩亚、澳大利亚北昆士兰地区，成为当今世界热带、亚热带地区危害最严重的杂草之一。
薇甘菊是喜阳性植物，喜生长于光照和水分条件较好的地区，年均温度在21℃以上，其以土壤生态环境的要求很低。常见于被破坏的林地边缘、荒弃农田、疏于管理的果园、水库和沟渠或河道两侧。易生长于肥沃、潮湿的土地，追光性强，在阴暗处生长缓慢，在向阳处生长迅速。薇甘菊兼有性和无性两面种繁殖方式。乘风传播扩散其种子是薇甘菊广泛入侵的重要原因。薇甘菊的茎节和节间都能生根，每个节的叶腋都可长出一对新枝，形成新枝株，故薇甘菊的英文名称又叫“一分钟一英里”。这形象比喻了其快速的生长和扩散。在土壤疏松、有机质丰富、阳光充足的生成环境中，薇甘菊特别易于生长。薇甘菊种子颗粒重0.0892克，轻飘细小，能借风力进行较远距离传播。种子的萌发与温度相关，实验条件下在25-30℃萌发率达83.3份。在40℃的高温条件下萌发率为1.0份。种子需光性，在黑暗条件下很难萌发。自然条件下，在香港地区薇甘菊3-8月为生长旺盛期，9-10月为花期，11月至翌年2月为结实期。幼苗生长较慢，后期生长较好，对光照要求也急剧增加，营养茎可进行营养繁殖，而且较种子苗生长要快。薇甘菊开花数量很大，0.25平方米面积内，计有头状花序平均约35416个，合小花141665朵，花生物量占地上部分总生物量约40.6份。它能爬高10米，爬上灌木、乔木，并像被子一样把这些树木全部覆盖，然后使树木因缺少阳光、缺少养分、缺少水分而"窒息"死亡。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于克服现有化学防治薇甘菊的不足，提供一种高效黏附，防止薇甘菊的种子的快速传播的用于除灭薇甘菊的控释制剂及其制备方法。
本发明的另一目的在于提供本发明用于除灭薇甘菊的制备方法。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
用于除灭薇甘菊的控释制剂，由控释微球和具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质两部分组成，本发明控释微球下列按质量百分数计算的组分组成：20份~50份除草剂，20份~40份有机溶剂，30份~50份高分子载体材料；本发明具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质由功能高分子、交联剂组成的水溶液；
本发明功能高分子占功能介质总质量的1份~10份；本发明功能高分子为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚马来酸酐、聚（丙烯酰胺-丙烯酸）、阿拉伯胶、黄原胶、羧甲基纤维、羟乙基纤维或水溶性淀粉中的任意或几种。
作为优选方案，本发明控释微球占本发明控释制剂质量的0.1份~1份。
作为优选方案，本发明功能高分子为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚马来酸酐、聚（丙烯酰胺-丙烯酸）、阿拉伯胶、黄原胶、羧甲基纤维、羟乙基纤维或水溶性淀粉中的任意两种或三种。
作为优选方案，本发明除草剂优选为甲嘧磺隆、氯磺隆、苯磺隆、甲基二磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、环丙嘧磺隆、啶嘧磺隆、甲酰胺磺隆、烟磺隆、苯达隆、异丙隆、莠去津、敌草胺、2,4-D、2，4-D丁酯、盖草能、草甘膦、甲草胺、乙草胺、丁草胺、氟乐灵、扑草净、百草枯、敌稗、精喹、果尔、西玛津、五氯酚钠、2甲4氯、氟磺草、异恶草松、草除灵、禾草克、威霸中的任意。
本发明的有机溶剂，在微球中的作用是把聚合物微球转变为聚合物凝胶微球，通过凝胶微球不同的凝胶状态来控制除草剂的释放速率，使微球中的除草剂能以适合的速度释放。作为优选方案，本发明有机溶剂优选为环己烷、正己烷、松香水、煤油、二氧六环、苯、甲苯、环己酮、甲乙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、松节油中的任意或几种。
作为优选方案，本发明高分子载体材料优选为由下列单体中的或几种聚合得到：丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、α-甲基丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸羟丙酯、亚甲基双丙烯酰胺、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯、对磺酸苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、α-甲基丙烯酸羟乙酯、亚乙基双丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、衣糠酸、丙烯酸羟丙酯、α-甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸双环戊二烯乙氧基酯、甲基丙烯酸-α-丁烯酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、乙二醇双丙烯酸酯、1,3-丁二醇双丙烯酸酯、一缩乙二醇双丙烯酸酯、新戊二醇双丙烯酸酯、聚己二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,4-丁二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、甲基丙烯酸-3-甲基-3-丁烯酯、季戊四醇三丙烯酸酯或二聚季戊四醇六丙烯酸酯。
作为优选方案，本发明交联剂优选为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、尿素、乙二醇、丙三醇、戊二醛、乙二醛、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯或异弗尔酮二异氰酸酯中的任意或几种。
本发明用于除灭薇甘菊的控释制剂的制备方法，包括如下步骤：
1）制备控释微球；
2）制备具有悬浮能力、黏附成膜能力的介质；
3）将本发明控释微球分散在多功能介质中，得到本发明控释制剂。
作为优选方案，步骤1）中，本发明控释微球的制备方法包括如下步骤：
1）将分散剂与水搅拌混合均匀制得水相；
2）将高分子载体材料、除草剂、引发剂与释放速率调控剂混合均匀制得油相；
3）在搅拌的条件下往水相中加入油相，水相与油相的质量比为1:1~10:1；
4）通入惰性气体，排除体系的空气；
5）10~80℃下聚合，得到本发明控释微球。
作为优选方案，本发明分散剂优选为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、黄原胶、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸盐、马来酸酐-苯乙烯共聚物、明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、超细碳酸钙、超细硫酸镁、超细高岭土、超细二氧化硅、磷酸钙或滑石粉中的任意或几种；本发明分散剂的含量优选为高分子载体材料质量的0.1份~5份。
作为优选方案，本发明引发剂优选为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化特戊酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化甲乙酮、过氧化乙酰丙酮、亚硫酸钠、过氧化异丁酮、异丙苯过氧化氢、特丁基过氧化氢、过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、硫酸亚铁或雕白粉中的或几种；本发明引发剂的含量优选为高分子载体材料质量的0.1份~2份。
作为优选方案，步骤2）中，本发明具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质的制备方法，包括如下步骤：
1）将功能高分子溶解水中，制得质量浓度为1份～10份的溶液；这种溶液对控释微球的悬浮时间不少于4h；
2）将相对于功能高分子的质量分数为10份～40份的交联剂加入上述溶液中，搅拌均匀，得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的介质。
本发明用于除灭薇甘菊的控释制剂的应用，为将本发明控释制剂直接喷洒于薇甘菊植株上。
本发明利用对环境安全的高分子材料负载除草剂的制备成具有控释作用的微球制剂，将该制剂喷洒于薇甘菊植株上，具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质能将负载除草剂的高分子微球制剂（如在开花结籽期施用，多功能高分子介质能将薇甘菊的花和种子一同）黏附固定于薇甘菊叶面上，高分子微球制剂中的除草剂藉扩散原理释放到叶面致其萎蔫或死亡。利用高分子微球制剂的控释特性和高载药性可以高效地利用除草剂、大大提高用药的施用安全性以及大大降低治理薇甘菊的成本。
本发明控释制剂，其用药量低至0.01份/m2下仍能保持100份除灭薇甘菊的效果。在0.02~0.03份/m2的用药量范围，可使株高为250cm的薇甘菊在15日内全部死亡。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明的控释制剂治理薇甘菊时，除草剂的实际用量可低至0.01份/m2，喷施，除灭效果依然显著；
2）由于现有的水剂用药量大，容易对环境带来二次破坏同时也不利于操作人员安全；本发明的控释制剂用药量低，对环境和操作人员安全；
3）本发明的控释制剂中的多功能介质能将载药微球连同薇甘菊的花和种子（如在开花期施用）一道固定于叶面上，防止薇甘菊的种子的快速传播，因此控释制剂除灭薇甘菊的效果比现有的方法彻底。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步解释本发明，但实施例并不对本发明作任何形式的限定。
实施例1
1）将1份聚乙烯醇溶解于120份蒸馏水中，加入1份氯化钠及1份超细滑石粉，搅拌制得水相；将5份丙烯酸甲酯、5份丙烯酸乙酯、1份乙二醇双丙烯酸酯、0.2份偶氮二异丁腈、12份甲嘧磺隆以及20份醋酸丁酯混合均匀，得到油相；将水相转移入反应瓶中，边搅拌边引入油相，然后在600r/min的速度下搅拌20分钟，同时通入氮气以排除反应瓶中空气；升温至70℃,在氮气保护和400r/min的恒速搅拌下聚合3h,过滤即得甲嘧磺隆载药量为30份的微球。
2）将4份黄原胶与40份聚丙烯酰胺溶解于1000份水中制得稀溶液,然后在其中加入20份戊二醛，就得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质。
3）将步骤1）制得的4份负载甲嘧磺隆微球加入1000份步骤2）制得的具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质中，分散均匀就得到本发明的控释制剂。
4）将步骤3）制得的控释制剂喷施于生长期为2年密集生长的平均株高250cm的50m2薇甘菊植株上，即除草剂的实际用量为0.022份/m2，15日后可以使50m2密集生长的平均株高250cm的薇甘菊全部死亡。
实施例2
1）将1份羧甲基纤维素溶解于120份蒸馏水中，加入1份氯化钠及1份超细碳酸钙，搅拌制得水相；将2份丙烯酸甲酯、6份丙烯酸乙酯、2份乙酸乙烯酯、0.8份N、N-二甲基丙烯酰胺、0.15份过氧化二苯甲酰、12份扑草净以及22份甲乙酮混合均匀，得到油相；将水相转移入反应瓶中，边搅拌边引入油相，然后在650r/min的速度下搅拌20分钟，同时通入氮气以排除反应瓶中空气；升温至70℃,在氮气保护和350r/min的恒速搅拌下聚合3h,过滤即得扑草净载药量为30份的微球。
2）将40份聚丙烯酰胺-丙烯酸、2份黄原胶以及1份聚乙烯醇溶解于1000份水中制得稀溶液,然后在其中加入10份质量分数为40份的乙二醛，就得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质。
3）将步骤1）制得的6份负载扑草净的微球加入步骤2）制得的1000份具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质中，分散均匀就得到本发明的控释制剂。
4）将步骤3）制得的控释制剂喷施于生长期为1年密集生长的平均株高150cm的80m2薇甘菊植株上，即除草剂的实际用量为0.02份/m2，10日后可以使80m2密集生长的平均株高150cm薇甘菊全部死亡。
实施例3
1）将1份羟乙基纤维素溶解于120份蒸馏水中，加入0.5份氯化钠及1份超细高岭土，搅拌制得水相；将3份甲基丙烯酸甲酯、3份丙烯酸乙酯、4份丙烯酸丁酯、1.2份聚己二醇双丙烯酸酯、0.18份过氧化苯甲酰、12份苄嘧磺隆以及18份甲乙酮混合均匀，得到油相；将水相转移入反应瓶中，边搅拌边引入油相，然后在680r/min的速度下搅拌25分钟，同时通入氮气以排除反应瓶中空气；升温至75℃,在氮气保护和380r/min的恒速搅拌下聚合3.5h,过滤即得载药量为30份的微球。
2）将3份黄原胶与20份聚丙烯酰胺、20份聚丙烯酸溶解于1000份水中制得稀溶液,然后在其中加入12份质量分数为40份的乙二醛，就得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质。
3）将步骤1）制得的5份负载苄嘧磺隆的微球加入步骤2）制得的1000份具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质中，分散均匀就得到本发明的控释制剂。
4）将步骤3）制得的控释制剂喷施于生长期为3年密集生长的平均株高350cm的100m2薇甘菊植株上，即除草剂的实际用量为0.014份/m2，16日后可以使100m2密集生长的平均株高350cm的薇甘菊全部死亡。
实施例4
1）将1.2份聚乙烯醇溶解于100份蒸馏水中，加入0.4份氯化钠及1份超细碳酸钙，搅拌制得水相；将3份丙烯酸甲酯、6份丙烯酸乙酯、0.8份乙二醇双丙烯酸酯、0.16份偶氮二异丁腈、16份甲酰胺磺隆以及15份甲基乙基酮混合均匀，得到油相；将水相转移入反应瓶中，边搅拌边引入油相，然后在550r/min的速度下搅拌20分钟，同时通入氮气以排除反应瓶中空气；升温至72℃,在氮气保护和380r/min的恒速搅拌下聚合3h,过滤即得甲酰胺磺隆载药量为40份的微球。
2）将3份黄原胶、2份阿拉伯胶与45份聚丙烯酰胺溶解于1000份水中制得稀溶液，然后在其中加入20份乙二醛，就得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质。
3）将步骤1）制得的5份负载甲酰胺磺隆微球加入1000份步骤2）制得的具有悬浮能力、黏附成膜能力的功能介质中，分散均匀就得到本发明的控释制剂。
4）将步骤3）制得的控释制剂喷施于生长期为2年密集生长的平均株高250cm的80m2薇甘菊植株上，即除草剂的实际用量为0.025份/m2，18日后可以使80m2密集生长的平均株高250cm的薇甘菊全部死亡。
实施例5：
用于除灭薇甘菊的控释制剂，控释制剂由控释微球和介质两部分组成，控释微球由下列按质量百分数计算的组分组成：25份甲嘧磺隆，35份甲乙酮，1份2-羟基吡啶，0.1份二甲基亚砜，48份高分子载体材料（聚丙烯酰胺和阿拉伯胶比例1：2）；介质由以下成分及重量组分组成；1份丙烯酸乙酯，33份二醛，1份2-羟基吡啶，0.1份二甲基亚砜，水45份，2-羟基吡啶和二甲基亚砜通过丙烯酸乙酯具有更好的黏附成膜能力，高效黏附固定于薇甘菊叶面上，高分子微球制剂中的除草剂藉扩散原理顺利释放到叶面致其萎蔫或死亡，同时可以防止薇甘菊的种子的快速传播。介质总质量的1份~10份； 48份高分子载体材料功能高分子为聚丙烯酰胺、阿拉伯胶或黄原胶中的任意一种或几种。除草剂包括甲嘧磺隆或甲酰胺磺隆。有机溶剂包括甲乙酮或乙酸丁酯中。高分子载体材料包括下列单体：丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯或乙二醇双丙烯酸酯。交联剂包括戊二醛或乙二醛中。
用于除灭薇甘菊的控释制剂的制备方法，包括如下步骤：
1）制备控释微球；
2）制备具有悬浮能力、黏附成膜能力的介质：将功能高分子溶解水中，制得质量浓度为7份的溶液；将相对于功能高分子的质量分数为32份的交联剂加入上述溶液，搅拌均匀，得到具有悬浮能力、黏附成膜能力的介质；
3）将本发明控释微球分散在具有悬浮能力、黏附成膜能力介质中，得到控释制剂。
对比例1
以森草净1.5份、洗衣粉5份混合，用水稀释，按0.01份/m2的用药量喷施于100m2生长期为3年密集生长的平均株高350cm的薇甘菊植株上，16日死亡率为0份。
对比例2
以森草净1.5份、洗衣粉5份混合，用水稀释，按0.02份/m2的用药量喷施于100m2生长期为1年密集生长的平均株高150cm的薇甘菊植株上，10日死亡率为20份。
从上述实施例和对比例可以看出，本发明本发明的控释制剂，在较低用量的情况下仍能有效迅速地除灭薇甘菊，具有显著的应用价值。