一种脱叶催熟组合物及其制备方法和应用

1.本发明属于棉花脱叶技术领域，特别涉及一种脱叶催熟组合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.我国是世界上主要的原棉生产国和消费国，在国际市场中占有举足轻重的地位。据2000年-2018年统计，新疆棉花种植面积由2000年的101.24万公顷，增加到2018年的264.4万公顷，同比增加163.16万公顷，在全国棉花种植面积占比上升到78.8％，产量由2000年的150.0万吨，增加到2018年的511.1万吨，占全国棉花总产量的83.83％。棉花成为新疆种植面积最大、惠民效果影响最广的经济作物，因此保证棉花种植业健康持续的发展对于新疆的社会稳定和经济发展具有重要意义。为了有效改善传统人工采收需要投入大量的人力和财力的问题，棉花机械化采收技术在这一背景下应运而生，其中化学脱叶催熟技术作为棉花机械化采收的必要环节，直接影响棉花的采收与加工的效率和质量，化学脱叶催熟技术是通过喷施脱叶剂和催熟剂使棉花提前脱叶，能够有效地降低采收过程中棉叶对棉花纤维带来的污染，促进叶片提前脱落、降低棉花含杂率，使棉花集中吐絮，便于机械采收，有效提高机采棉的产量和采摘质量，尤其在气候异常多变的季节和无霜期较短的地区显得尤为重要。
3.棉花脱叶剂产品多种多样，但是在实际应用中脱叶效果往往缺乏年度间和地区间的一致性。脱叶催熟组合剂作用的发挥依赖于叶片细胞的代谢活性以及叶片对药剂的吸收效率。通常，棉花脱叶催熟组合剂喷施使用时要求日最高气温不低于20℃，施用后，日最高气温大于20℃的天数也会直接影响脱叶效果，而当环境温度低于15℃时，其脱叶催熟效果将受到严重影响。此外，脱叶效果也会随叶片对药剂吸收效率的降低而降低。当环境温度较低时，叶片细胞代谢活性降低，从而降低脱叶催熟组合剂的脱叶效果，因而，在低温施用脱叶催熟组合剂时，焦叶挂枝严重，影响棉花品质，降低其产量。因此，增加叶片细胞在低温下的代谢活性和增强叶片对药剂的吸收效率可有效提高脱叶催熟组合剂对叶片的脱叶效率、减少焦叶挂枝，从而提高机采棉品质。


技术实现要素：

4.为了改善上述技术问题，本发明提供了一种脱叶催熟组合物，所述组合物包含脱叶剂，以及二氧化硅和单壁碳纳米管中的至少一种。
5.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物中，脱叶剂，以及二氧化硅和/或单壁碳纳米管作为活性成分。
6.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂选自噻苯隆单剂、吡草醚单剂、噻苯隆
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敌草隆、苯隆
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乙烯利和敌草隆
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噻苯隆
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乙烯利中的至少一种；优选地，选自噻苯隆单剂、吡草醚单剂和噻苯隆
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敌草隆中的至少一种；更优选为噻苯隆
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敌草隆。所述脱叶剂可以选自本领域市售制剂。其中，所述噻苯隆
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敌草隆是指噻苯隆和敌草隆的混合剂；所述苯隆
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乙烯利是指苯隆和乙烯利的混合剂；所述敌草隆
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噻苯隆
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乙烯利是指敌草隆、噻苯隆和乙烯利的混合剂。
7.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂与二氧化硅的体积质量比为(0.5-15)ml:1g，例如(0.75-5)ml:1g，示例性为1ml:1g、1.5ml:1g、2ml:1g、3ml:1g、4ml:1g、5ml:1g、5ml:1.5g。
8.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂与单壁碳纳米管的体积质量比为(10-100)ml:1g，例如(30-80)ml:1g，示例性为5ml:0.15g、5ml:0.75g、10ml:1g、5ml:0.45g、5ml:1.5g、20ml:1g、30ml:1g、40ml:1g、50ml:1g、60ml:1g、80ml:1g。
9.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物中，单壁碳纳米管和二氧化硅的质量比为(0.01-100):1，例如为(0.02-60):1，示例性为0.025:1、3:1、5:1、10:1。
10.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂的活性成分的重量百分比为5-95％，例如可以为5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％。
11.根据本发明的实施方案，所述二氧化硅的粒径为5-500nm，例如为10-300nm，示例性为15nm、50nm、100nm、200nm。
12.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物中还包含农药学上可接受的助剂。例如，所述助剂选自烷基乙基磺酸盐、有机硅、植物油助剂和植物油改性衍生物中的至少一种；例如，所述植物油改性衍生物选自植物油磺化改性衍生物或植物油环氧乙烷化改性衍生物；优选地，所述助剂选自烷基乙基磺酸盐、有机硅或植物油助剂；更优选为烷基乙基磺酸盐。
13.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂与助剂的体积比为1:(2-8)，例如1:(3-7)，示例性为1:4。
14.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物中还包含乙烯利。
15.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物中还包含水。其中，水的用量可以为脱叶剂体积的100-10000倍，例如500-5000倍，又如3000-7000倍。
16.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物包含噻苯隆
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敌草隆、单壁碳纳米管、烷基乙基磺酸盐、和任选含有或不含有的乙烯利；其中，噻苯隆
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敌草隆与单壁碳纳米管的体积质量比为5ml:0.75g、5ml:0.45g、或40ml:1g；所述噻苯隆
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敌草隆与烷基乙基磺酸盐的体积比为1:4。
17.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物包含噻苯隆
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敌草隆、二氧化硅、和任选含有或不含有的乙烯利；其中，所述噻苯隆
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敌草隆与二氧化硅的体积质量比为5ml:1.5g；噻苯隆
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敌草隆与烷基乙基磺酸盐的质量比为1:4。
18.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物包含噻苯隆
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敌草隆、单壁碳纳米管、二氧化硅、和任选含有或不含有的乙烯利；其中，所述噻苯隆
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敌草隆与二氧化硅的体积质量比为5ml:1.5g，所述噻苯隆
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敌草隆与单壁碳纳米管的体积质量比为5ml:0.75g、5ml:0.45g或40ml:1g；噻苯隆
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敌草隆与烷基乙基磺酸盐的质量比为1:4。
19.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物为悬浮剂。
20.本发明还提供上述脱叶催熟组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
21.将脱叶剂、二氧化硅和/或单壁碳纳米管、以及任选加入或不加入的助剂和/或乙烯利，按照上述配比混合均匀，制备得到所述脱叶催熟组合物。
22.根据本发明的实施方案，所述脱叶催熟组合物的制备方法包括如下步骤：
23.(1)将二氧化硅和/或单壁碳纳米管、助剂和少量水混合，得到混合物；
24.(2)所述混合物与脱叶剂混合，任选加水或不加水稀释，得到所述脱叶催熟组合物。
25.根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述水的用量与助剂的体积比为(1-3):1，例如1.25:1。
26.根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述混合可以为超声混合。
27.根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述二氧化硅在所述混合物中的质量浓度为0-500g/l，优选为10-100g/l。例如，可以为0、20g/l、33g/l、40g/l、60g/l、100g/l、168g/l、150g/l、200g/l、300g/l、350g/l、400g/l、450g/l、500g/l。
28.根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述单壁碳纳米管在所述混合物中的质量浓度为0-300g/l，优选为1-100g/l。例如，可以为0、3.3g/l、4.2g/l、9.9g/l、16.5g/l、20g/l、40g/l、60g/l、100g/l、150g/l、200g/l、300g/l。
29.根据本发明的实施方案，所述脱叶剂与所述混合物的体积比为1:(2-15)，例如为1:3、1:4、1:5、1:9。
30.本发明还提供上述脱叶催熟组合物在棉花脱叶催熟中的应用，优选用于棉花低温脱叶催熟。
31.根据本发明的实施方案，所述低温指日均温度低于20℃的环境。
32.有益效果
33.本发明提供的脱叶催熟组合物，以脱叶剂、助剂、以及单壁碳纳米管和/或二氧化硅作为活性成分，该组合物能够提高叶片对药物的吸收效率、以及在低温下提高叶片的表面温度的作用。例如，该组合物应用于日均温低于20℃的环境下的脱叶率高，能够减少焦叶挂枝，提高机采棉品质。
具体实施方式
34.下文将结合具体实施例对本发明的组合物及其制备方法和应用做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
35.除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
36.本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的水如没有特殊说明，为自来水或灌溉用水；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液；本发明中的常温一般指25℃的温度。
37.以下实施例中所使用的药剂：脱叶剂为噻苯隆
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敌草隆、烷基乙基磺酸盐为助剂。
38.实施例1-9
39.脱叶催熟组合物的制备方法如下：
40.(1)将二氧化硅和/或单壁碳纳米管和烷基乙基磺酸盐加入25ml水中，超声混合，得到混合物；
41.二氧化硅、单壁碳纳米管和烷基乙基磺酸盐的具体用量详见表1；
42.(2)步骤(1)得到的混合物与5ml脱叶剂混合，加水稀释至15l，混合均匀，得到脱叶催熟组合物。
43.将实施例1-9中的脱叶催熟组合物分别在日均气温为15-20℃时，施用于半亩棉田。得到的棉花株样品分别记为样品1-9。
44.表1脱叶剂组分及组分配比
[0045][0046]
将实施例1-9和对照组(与实施例1相比，仅含有脱叶剂和助剂)制备得到的脱叶催熟组合物喷施于棉花田地12天后，对样品1-9和对照组棉花株样品的脱落叶片数和未开裂铃数计数，并分别与对照组进行对比，计算脱落叶片数之差、脱落叶片百分比，和未开裂铃数之差和未开裂铃百分比。结果如表2所示。
[0047]
其中，脱落叶片数由人工计数的半亩棉田中棉花脱落的叶片总数除以该棉田中棉花总株数计算得到。
[0048]
未开裂铃数由人工计数的半亩棉田中棉花未开裂铃总数除以该棉田中棉花总株数计算得到。
[0049]
脱落叶片数之差＝脱落叶片数(样品n)-脱落叶片数(对照组样品)；
[0050]
脱落叶片百分比＝脱落叶片数之差/脱落叶片数(对照组样品)；
[0051]
未开裂铃数之差＝未开裂铃数(样品n)-未开裂铃数(对照组样品)
[0052]
未开裂铃数百分比＝未开裂铃数之差(样品n)/未开裂铃数(对照组样品)。
[0053]
其中，n为1-9任一数。
[0054]
表2实验结果
[0055][0056]
结果分析：通过表2来看，脱叶效果较好的样品有样品2、样品3、样品6、样品7、样品8、样品9，比对照组高41.29％-58.18％；未开裂铃数表现较好的样品为样品1、样品2、样品3、样品7、样品9，比对照组减少19.05％-46.19％；两项均表现较好的样品为样品2、样品3、样品7、样品9。
[0057]
实施例10
[0058]
与实施例1的区别在于：噻苯隆
·
敌草隆用量为6ml，烷基乙基磺酸盐助剂用量为24ml，4.2g/l单壁碳纳米管和168g/l二氧化硅(二氧化硅的粒径为15nm)，加入到40l水中，混合均匀，制备得到脱叶催熟组合物。
[0059]
实施例11
[0060]
与实施例10的区别在于：不含有二氧化硅。
[0061]
实施例12
[0062]
与实施例10的区别在于：不含有单壁碳纳米管。
[0063]
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。