本发明涉及防虫害技术领域，尤其涉及一种自流式注干剂及其制备方法和应用。
背景技术：
杨树是世界上分布广泛、适应性较强的树种，具有抗旱、耐寒、生长快、轮伐期短、纤维品质高等特点，在防风固沙、水土保持、环境保护、农田改良等方面起着十分重要的作用。但由于栽培推广中均以纯林结构为主，树种单一，造成杨树病虫害的发生也呈逐年上升趋势，如不能及时有效地进行防治，势必影响国家改善生态环境、提高农民收入的目标。
春尺蛾作为杨树主要的食叶害虫之一，因其具有危害期早、不易被发现、食量大、成灾几率高的特点，造成的危害日趋加剧，经常大面积暴发成灾。针对春尺蛾的防治，采取阻隔法防治成虫、地面喷药、喷烟、飞机喷洒药剂防治幼虫等多种措施，但每年仍有大面积杨树片林被害严重。
树干注药法是将药剂直接进入树体内，从而达到防治病虫害的作用。但是随着研究的深入，发现林种之间、树种之间和同种杀虫剂中注干剂配方之间的差异都会影响到药物在树体内的吸收、传导、运输和分布，这和喷雾药剂的使用是不同的。农药原药大多不溶于水，注入树干中的它们不但不会被树体吸收，有的还会杀死木质部细胞，导致部分树干干朽，对树体伤害极大，这与制剂的研究目的相违背。因此，研发适用于具体树种的注干剂是非常有必要的。
技术实现要素：
针对现有春尺蛾防治效果差、注干剂注入后伤害木质、环境兼容性差等问题，本发明提供一种自流式注干剂。
以及，一种自流式注干剂的制备方法。
以及，一种自流式注干剂的的应用。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：0.3％～18％，增效剂：1％～5％，肥料：0.1％～8％，溶剂：3.7％～19％，表面活性剂：0.3％～38％，杀虫剂：2％～6％，防冻剂：0.2％～3％，余量为水；所述增效剂为复硝酚钠。
相对于现有技术，本发明提供的自流式注干剂具有以下优势：
本申请中杀虫剂的有效组分通过离子交换快速进入树体组织细胞中，经过蒸腾拉动，药剂经树干的疏导组织输送到树体各部位，杀灭取食叶片的杨树春尺蛾，实现了害虫的精准防治；利用肥料增强杀虫有效组分的靶向给药能力，使得药剂性质稳定，不易水解和光解；同时添加增稠剂促进注干剂中各组分互相溶解，并控制注干剂在树体内的扩散速度，防止溶剂与杀虫剂释放过快产生药害；再以复硝酚钠作为增效剂，利用其植物生长调节剂的功能，赋活细胞，提高细胞活力，能促使滴注后的伤口快速愈合，使得药剂注入到树干后不会伤害木质部和形成层，滴注完拔出注药瓶后伤口不用涂泥即可长出幼嫩组织，注药孔可在一个月内愈合，树干无伤疤，对环境和天敌不会产生次生性污染和药害，彻底解决了常规杀虫剂滴注后造成树干局部木质部导管栓塞、失活干朽的问题，实现了连续使用自流式注干剂3～5年内杨树春尺蛾不再大面积暴发成灾的防治目标，达到了绿色防治的效果。
本发明配伍合理、环境友好、性质稳定、成本较低、防虫效果好、使用方便。使用后制剂有效成分可被树体转化吸收，增强树势、注药孔愈合快，防止伤口被药剂烧蚀腐烂。
优选地，所述杀虫剂为噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。
优选地，所述噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的质量比为1:6-10。
本申请以噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐作为注干剂的杀虫有效组分，并优选控制其比例，经过其他组分的溶解和分散后，不仅与杨树树液中的水分和无机盐具有很好的相溶性，还具有优异的杀虫效果。
优选地，所述增稠剂为聚丙烯酰胺或聚乙二醇中的至少一种。
优选的增稠剂可增进肥料与溶剂的相溶性，使得杀虫剂成份活性稳定，与杨树树液中的水分相溶后不水解，并且调整注干剂的黏稠度，降低杨树树干对杀虫剂的吸收速率；同时还能控制注干剂在树体内的扩散速度，防治溶剂与杀虫剂释放过快产生药害。
优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯蓖麻油或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述肥料为农用氨基酸。
优选的农用氨基酸可使自流式注干剂的ph长期保持酸性，使得药剂不易水解；且氨基酸为黑色，可减慢药剂的光解速度；同时氨基酸作为全营养肥，可促进杨树对营养物质的吸收，使其快速、健壮生长。
优选地，所述溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲醇或辛醇中的至少一种。
优选地，所述防冻剂为乙二醇。
乙二醇能够防止冬季结冰后注干剂内农药成份析出导致其失效，延长其防治期。
进一步地，本发明还提供所述自流式注干剂的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述水、增效剂、肥料和增稠剂搅拌均匀，得到第一溶液；
步骤c、将所述杀虫剂、溶剂、表面活性剂和防冻剂混合均匀，得到第二溶液；
步骤d、将所述第一溶液和第二溶液混合均匀，得到所述自流式注干剂。
本发明提供的制备步骤简单，制备条件温和，适合工业化生产。
进一步地，本发明还提供所述的自流式注干剂在杨树防虫害领域中的应用。
优选地进一步地，本发明还提供所述的自流式注干剂在防治杨树春尺蛾领域中的应用
本发明提供的自流式注干剂是一种专门适用于杨树春尺蛾的防治药剂，使用时不需加水或其他溶剂，可直接注干使用。本发明实现了杨树发芽展叶初期一次用药，整个发生期“有虫不成灾”的防治目标。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：18％，增效剂：3％，肥料：2％，溶剂：10％，表面活性剂：20％，杀虫剂：6％，防冻剂：2％，余量为水；
上述杀虫剂为质量比为1:8噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐；上述增稠剂为聚丙烯酰胺；上述表面活性剂为质量比为1:1的聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为二甲基亚砜；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将水加入到第一反应釜内，然后加入增效剂和肥料，在搅拌条件下缓慢加入增稠剂搅拌均匀，得到第一溶液；
步骤c、将所述杀虫剂到第二反应釜内，然后加入溶剂，在搅拌条件下缓慢加入表面活性剂和防冻剂至杀虫剂完全溶解，得到第二溶液；
步骤d、将所述第一溶液和第二溶液混合均匀，得到所述自流式注干剂。
实施例2
本发明实施例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：0.3％，增效剂：1％，肥料：8％，溶剂：3.7％，表面活性剂：5％，杀虫剂：2％，防冻剂：3％，余量为水；所述杀虫剂为噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。
上述杀虫剂为质量比为1:10噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐；上述增稠剂为质量比为2:1的聚丙烯酰胺和聚乙二醇的混合物；上述表面活性剂为质量比为1:2的脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为质量比为3:1的二甲基甲醇和辛醇的混合物；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
实施例3
本发明实施例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：8％，增效剂：5％，肥料：0.1％，溶剂：19％，表面活性剂：38％，杀虫剂：4％，防冻剂：0.2％，余量为水；所述杀虫剂为噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。
上述杀虫剂为质量比为1:6噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐；上述增稠剂为聚乙二醇；上述表面活性剂为质量比为1:2:1的聚氧乙烯辛基苯酚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为质量比为1:1的二甲基亚砜和辛醇的混合物；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
实施例4
本对比例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：18％，增效剂：3％，肥料：2％，溶剂：10％，表面活性剂：20％，杀虫剂：6％，防冻剂：2％，余量为水；
上述杀虫剂为质量比为1:8噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐；上述增稠剂为聚丙烯酰胺；上述表面活性剂为吐温系列乳化剂中的t-80；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为二甲基亚砜；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
实施例5
本对比例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：18％，增效剂：3％，肥料：2％，溶剂：10％，表面活性剂：20％，杀虫剂：4.5％，防冻剂：2％，余量为水；
上述杀虫剂为乙酰甲胺磷乳油；上述增稠剂为聚丙烯酰胺；上述表面活性剂为质量比为1:1的聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为二甲基亚砜；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
实施例6
本对比例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：18％，增效剂：3％，肥料：2％，溶剂：10％，表面活性剂：20％，杀虫剂：2％，防冻剂：2％，余量为水；
上述杀虫剂为氧乐果乳油；上述增稠剂为聚丙烯酰胺；上述表面活性剂为质量比为1:1的聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为复硝酚钠；上述溶剂为二甲基亚砜；上述防冻剂为乙二醇。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
本对比例提供一种自流式注干剂，按重量百分比计，包括以下组分：增稠剂：18％，增效剂：3％，肥料：2％，溶剂：10％，表面活性剂：20％，杀虫剂：5％，防冻剂：2％，余量为水；
上述杀虫剂为质量比为1:8噻虫嗪和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐；上述增稠剂为聚丙烯酰胺；上述表面活性剂为质量比为1:1的聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚氧乙烯蓖麻油的混合物；上述肥料为农用氨基酸；上述增效剂为臭椿叶、辣椒和艾蒿的复合提取液；上述溶剂为二甲基亚砜；上述防冻剂为乙二醇。
臭椿叶、辣椒和艾蒿的复合提取液的制备方法为:先将臭椿叶、辣椒和艾蒿洗净、晾干、粉碎、过筛(250μm)，过粗的颗粒在粉碎一次，混合后置于盛有丙酮的容器中，搅拌均匀，在28℃恒温条件下震荡提取24小时，滤去残渣，制得臭椿叶、辣椒和艾蒿的复合提取液。臭椿叶、辣椒和艾蒿的质量比为7：1.5：1.5；丙酮的质量为臭椿叶、辣椒和艾蒿总质量的7倍。
上述自流式注干剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
为了更好的说明本发明实施例提供的自流式注干剂的特性，下面将实施例1-6以及对比例1制备的自流式注干剂进行性能检测。
试验例1
试验在河间市龙华店乡南八里铺村南106国道西150米处的杨树片林内进行。该片林土壤为沙壤土，肥水条件好，树势中庸，树龄5年，树高15～20m，胸径10～21cm，株行距3m×5m，冠幅3m×3m。林下植被稀疏但种类较多：蒲公英、苦菜、蒿子草、芦草、马莲草、荠菜、茜草。
试验共设8个处理：分别是试验组、对照组和空白组，试验组分别是本发明实施例1-6，对照组分别对比例1，以清水作为空白组。每处理3株树，重复3次，用红漆在树干上标记编号。以上处理全部随机区组排列，区组间设保护株，试验地四周设保护行。尽量减少由于虫口密度不均和相邻处理间的干扰对试验造成的影响。
试验方法：在林间使用电钻在树干正南面的基部(距地约30cm处)钻1个深度为4～5cm、与树干呈45°角的注药孔(孔径约￠6.3mm)。将实施例1-6以及对比例1制备的自流式注干本剂插入，每株树注药量按照每株树1.5ml/cm(胸径)的剂量，使用游标卡尺测量树干胸径，计算原液使用量。空白组采取先插入自流式注药瓶、后使用注射器注入清水的方法注药，待药液流完后，回收注药器。
试验时间：2017年4月9日，杨树展叶初期。春尺蛾处于幼虫孵化危害初期。
使用器械：自流式注药瓶(最大容量约为100ml)、手持蓄电池电钻、钻头(直径为6.3mm)、医用注射器(20ml)、游标卡尺、计算器、自喷漆、高枝剪。
春尺蛾的生物学特性
春尺蛾1年发生1代，以蛹在干基周围土壤中越夏越冬。翌年2月中下旬，当日平均气温10℃以上，地表10cm处地温在0℃左右时，成虫开始羽化出土。3月上、中旬成虫开始产卵，卵一般产在枝和树皮的裂缝中，十余粒至数十粒成堆，且多分布在树干2m以下的范围内，一头雌蛾产卵约300粒，卵期约13d～30d。4月上、中旬幼虫孵化，幼虫5龄，历期约18d～32d，1龄～3龄群集，以后分散危害。初孵幼虫活动能力弱，取食花蕾、叶芽及幼叶，3龄后大量取食叶片，重者整枝叶片全部吃光，可吐丝借风力转移到附近树木上危害。5月上旬老熟幼虫开始下地，在树干周围的土壤中分泌黏液，硬化土壤做土室化蛹，越夏越冬。化蛹深度一般在15cm～30cm之间，最深可达60cm。蛹在土中的休眠期可达9个月以上。
试验效果调查
处理前，在试验地的施药区间中随机抽取30株树，调查每株树50cm标准枝上所有的春尺蛾活体幼虫数量。处理后，于药液全部被树体吸收后的第1天、2天、3天、7天、14天、21天分别调查试验树上每株树50cm标准枝上残存的春尺蛾活体幼虫数量。调查时，每株树分上中下3层、东南西北4个方位，使用高枝剪分别随机剪下1个距顶梢50cm的标准枝，调查每个标准枝上活体幼虫数量，然后计算平均值，即为该株树的50cm标准枝虫口数量。根据调查数据，计算出实施例1-6以及对比例1种药剂处理及清水空白组的虫口减退率和防治效果。防治效果调查表如表1所示。
计算公式如下：
虫口减退率＝(防治前活虫数-防治后活虫数)×100/防治前活虫数；
防治效果＝(防治区虫口减退率-空白区虫口减退率)×100/(100-空白区虫口减退率)。
表1防治效果调查
处理前虫口基数/(头/50cm标准枝)均是35。
活虫数的单位是：头/50cm标准枝。
从表1中可以看出，实施例1-6对春尺蛾的防治效果良好，明显高于对比例1的，其中实施例1-3的防治效果更佳，实施例1-3注药后1天防治效果均达到60％以上，注药后3天的防治效果均达到90％以上，注药后14天的防治效果均达到100％。
经过经duncan新复极差分析，实施例1-3的虫口减退率和防治效果之间不存在显著差异，但实施例1-6与对比例1之间的防治效果存在显著差异。
根据国家林业局制定的ly/t1681-2006林业有害生物发生(危害)程度分级标准，50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量2头～4头为轻度发生、5头～8头为中度发生、达到9头以上即为重度发生，该试验杨树片林春尺蛾发生程度已达到重度发生程度。使用本发明实施例1-6提供的自流式注干剂，注药后3天，50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量就下降至中发生程度，实施例1-3效果更佳，在注药后3天达到轻度发生程度，并在整个危害期内维持在轻度及以下的发生程度。使用对比例1制备的自流式注干剂，虽然50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量明显少于清水对照，但14d后幼虫数量也在8头以上，仍属于中度发生程度。表1中清水对照处理后前3天的虫口减退率为负数，是因为试验处理的时间仍处于春尺蛾幼虫卵孵化期，处理后的3天内又有部分春尺蛾幼虫孵化出来。
试验1调查时发现，注药后第14天危害较重的杨树上叶片出现被大部分吃光、只余叶柄的现象，试验区的杨树以空白组最为明显，并有部分下树转移或钻入枯枝落叶下，树干上能明显见到沿树干爬行的春尺蛾幼虫，故空白组的杨树在第14天调查时虫口减退率有明显地增高。使用对比例1的自流式注干剂处理的杨树，也可见部分叶片被吃光的现象。注药后第21天春尺蛾幼虫已全部下树化蛹，空白组处理的杨树上，被吃光的叶片刚刚开始再次萌发新芽。
注药后第21天，试验1对所有处理的试验杨树进行了叶片保存率调查，调查发现实施例1-3组的叶片保存率均达到90％以上；实施例4-6组的叶片保存率为60-70％；对比例1的最终叶片保存率不足20％；空白组的对照杨树叶片基本被吃光，只余叶柄。
试验例2
2018年4月11日，在不同的地点并更换对照组药剂按照上述处理方法进行了重复药剂试验，以验证该制剂的稳定性。
试验共设8个处理：分别是试验组、对照组和空白组，试验组分别是本发明实施例1-6，对照组分别对比例1，以清水作为空白组。
试验时间：2018年4月11日，杨树展叶初期。
防治效果调查表如表2所示。
表2防治效果调查表
注：处理前虫口基数/(头/50cm标准枝)均是50。
活虫数的单位是：头/50cm标准枝。
从表2中可以看出，实施例1-6对春尺蛾的防治效果良好，明显高于对比例1的，其中实施例1-3的防治效果更佳，实施例1-3注药后3天防治效果均达到70％以上，注药后7天的防治效果均达到90％以上，注药后14天的防治效果均达到100％。
经过经duncan新复极差分析，实施例1-3的虫口减退率和防治效果之间不存在显著差异，但实施例1-6与对比例1之间的防治效果存在显著差异。
根据ly/t1681—2006林业有害生物发生(危害)程度分级标准，处理后7天，使用实施例1-6注药的杨树，50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量就由重度发生下降至轻度发生程度。实施例1-3注药处理后14天，50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量均是0头，防治效果达到100％。使用对比例1注药处理后14天，50cm标准枝上春尺蛾幼虫数量为14.92头，仍属于重度发生程度。空白组处理后1天的虫口减退率为负数，是因为此时仍处于春尺蛾幼虫卵孵化期，春尺蛾幼虫的孵化率高于自然减退率。
试验调查时发现，注药后第14天危害较重的杨树上叶片出现被大部分吃光、只余叶柄的现象，试验区的杨树以对照较为明显，并有部分下树转移或钻入枯枝落叶、土壤表皮下，树干上能明显见到沿树干爬行的春尺蛾幼虫，故空白组的杨树在第14天调查时虫口减退率也有明显地增高。注药后21天，春尺蛾幼虫已全部下树化蛹，并在树干基部附近的土壤中发现春尺蛾新化蛹和正在化蛹的老熟幼虫。空白组注药处理杨树的叶片基本被全部吃光。
注药后第21天，试验对所有处理的试验杨树进行了叶片保存率调查，调查发现使用实施例1-3注药处理的杨树叶片保存的最为完整，叶片保存率达到90％以上；使用实施例4-6组的叶片保存率为60-70％；使用对比例1注药处理的杨树叶片基本被吃光，大部分叶片只余叶柄，最终叶片保存率不足10％。因此本发明制备的自流式注干剂专用于防治杨树上春尺蛾的自流式注干剂稳定有效，可以大面积推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。