防控水稻稻瘟病的柠檬醛·HP?β?CD·K缓释膜剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种防控水稻稻瘟病的柠檬醛·HP?β?CD·K缓释膜剂，它包括以下重量百分比的原料组份：16%?32%柠檬醛环糊精包合物，10%?15%成膜剂，0.01%?0.03%固体颗粒物，1%?5%防冻剂，0.3%?0.8%防腐剂，1%?3%抗氧化剂，其余为水。本发明缓释膜剂的农药活性物质来源于植物源，在制剂加工的过程中采用羟丙基?β?环糊精对农药活性物质进行包合，增加了农药活性物质的水溶性及其稳定性，延长了柠檬醛田间药效的持效期；不添加任何有机溶剂，选用生物相容性好、可生物降解成膜物质作为成膜剂，以水作为溶剂，符合环境友好型农药制剂的要求。
【专利说明】
防控水稻稻瘟病的朽3檬酵· ΗΡ-β-GD · K缓释膜剂
技术领域
[0001]本发明属于农药新剂型加工领域，特别涉及一种防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-⑶· Κ缓释膜剂(代号201)及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水稻是我国重要的粮食作物之一，稻谷产量占粮食总产量的43%，实现水稻的稳 产、高产对保障我国粮食安全生产具有重要的意义。水稻病害严重影响了水稻的稳产、高 产，而稻瘟病又是目前分布最广、危害严重的水稻病害之一，我国几乎所有水稻栽培地区都 有发生，是水稻三大病害之一。目前施用化学药剂作为植物病害防治最为有效的手段，但是 化学农药的广泛使用，导致三"R"问题日趋严重。随着人们对化学农药的高毒、高残留、病虫 害抗药性、杀伤天敌、环境污染、危害人类健康等问题的广泛关注，研究和开发环境友好型 农药成了人们的迫切需要，生物农药特别是植物源农药成了研究热点。
[0003] 柠檬醛（CiiraB是一种无环单萜有机化合物，主要存在于山苍子油、柠檬草油和 楓茅油等植物精油中。本实验室自1999年一直从事山苍子精油（来源于山苍子[Ziisea ct//7e/?a(Lour.) Pers.]抑(杀)菌方面的工作，研究表明山苍子精油活性化合物中的主要成 分柠檬醛对稻瘟病菌有较好的生物活性，由于柠檬醛的理化性质不稳定，易挥发、被氧化， 田间防效较差，因此研制一种具有缓释、成膜性的新剂型，为柠檬醛的田间使用提供一种可 行性方法。
[0004] 随着环保意识的提高，对农药制剂提出高效、低毒、环境友好的要求。缓释膜剂属 于水基化农药剂型的范畴，缓释膜剂中农药活性物质被水溶性的羟丙基-β_环糊精包合，以 单分子形式分散于溶液中，分子粒径尺寸较小。实验研究表明，在其它条件相同时，农药原 药的微粒分散尺寸越小，其表面积越大，与植物叶片和病害病斑(害虫)的接触面积越广，药 效发挥就越充分，农药的使用量就会相应减少。同时缓释膜剂中添加了生物相容性好、可生 物降解的成膜物质，对病原菌也有一定的阻侵作用。
【发明内容】
[0005] 针对柠檬醛易挥发、氧化、田间施用防效差的问题，本发明的目的在于，提供一种 防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CDK缓释膜剂，以显著提高柠檬醛的田间持效期及防效。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案： 本发明防控水稻稻瘟病的柠檬醛·ΗΡ-β_⑶Κ缓释膜剂包括以下重量百分比的原料组 份：16%-32%柠檬醛环糊精包合物，10%-15%成膜剂，0.01%-0.03%固体颗粒物，1%-5%防冻 剂，0.3%-0.8%防腐剂，1%-3%抗氧化剂，其余为水。
[0007] 其中，包合材料选自β-环糊精及其衍生物。优选包合材料为羟丙基-β-环糊精(ΗΡ-β-CD)。
[0008] 进一步优选的，所述的成膜剂为壳聚糖(CTS)和聚乙烯醇-124(PVA-124)的组合， 壳聚糖和聚乙稀醇质量比为3:1-1: 1。所述的固体颗粒物质选自纳米二氧化娃、娃藻土、高 岭土中的一种。所述的防冻剂选自乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。所述的防腐剂 选自苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯中的一种。所述的抗氧化剂选自维生素C、茶多 酸中的一种。
[0009] 该防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CDK缓释膜剂的制备方法包括如下步骤： 步骤1:按照配方准备各种原料； 步骤2:按照柠檬醛羟丙基-β-环糊精的包合工艺进行包合物水溶液的制备，加入纳米 二氧化娃吸附未被包合的梓檬醛； 步骤3:加入壳聚糖搅拌2小时，再加入防冻剂搅拌20min; 步骤4:加入PVA-124水溶液一定量，搅拌2小时； 步骤5;将防腐剂和抗氧化剂加入，补足水至100%，搅拌5小时即得。
[0010] 优选的，步骤2中包合工艺条件为:柠檬醛与羟丙基-β-环糊精质量比1:12，包合温 度25°C，包合时间60min。
[0011] 本发明的缓释膜剂中不添加有机溶剂，环境的兼容性好，属于环境友好型剂型。本 发明选用生物相容性好、可生物降解的成膜物质壳聚糖(CTS)和聚乙烯醇-124(PVA-124)， 采用水溶性的羟丙基-β_环糊精包合油溶性的易挥发、氧化的柠檬醛，以水作为溶剂，添加 一些辅助原料使之有一定的透气性、延展性、粘性，喷施在水稻叶片上后可以迅速形成一层 肉眼看不到的保护膜，耐雨水冲刷，不剥落，不起皱，不起泡，阻止病原菌的入侵，同时又延 长柠檬醛的持效期，从而达到防控水稻稻瘟病的目的。
[0012] 本发明的柠檬醛缓释膜剂对水稻稻瘟病的防控具有明显的增效作用，延长柠檬醛 的田间持效期。柠檬醛缓释膜剂中的柠檬醛来自于上苍子精油，成膜剂选用生物相容性好、 可生物降解的成膜物质，配方中不添加任何有机溶剂，因此柠檬醛缓释膜剂是一种环境友 好型农药制剂。本发明的柠檬醛缓释膜剂为柠檬醛的田间施用提供一种方法，同时也为一 些油溶性的农药原药加工成水基化剂型提供了一种可行性方案。
[0013]本发明的优点： 1. 羟丙基-β-环糊精包合柠檬醛，显著增加柠檬醛的水溶性和持效期； 2. 缓释膜剂中成膜剂选用生物相容性好、可生物降解的成膜物质； 3. 成膜剂能在水稻叶片上形成一层薄膜，对稻瘟病孢子具有显著的阻侵作用。
【具体实施方式】
[0014] 以下结合实施例对本发明作进一步阐述。
[0015] 实验例1: 1材料与方法 1.1实验材料 1.1.1供试病原菌 水稻稻痕病病菌ZB15(J/ag73aj〇oriAe grisea)采自田间自然发病水稻植株上的病菌，经 本实验室分离、纯化、鉴定后保存备用。
[0016] 1.1.2供试配方 柠檬醛羟丙基-β-环糊精32%(柠檬醛2%)，壳聚糖8%，聚乙烯醇PVA-124 4%，纳米二氧化 硅0.03%，丙三醇3%，苯甲酸钠0.5%，茶多酚1%。制备成2%梓檬醛缓释膜剂。
[0017] 1.1.2供试水稻品种 湄潭县大粒香水稻种子(HS)。
[0018] 1.2实验方法 1.2.1菌丝生长速率抑制法 参照慕立义的研究方法，将2%柠檬醛缓释膜剂稀释成系列浓度梯度的母液，按一定比 例加入到融化好的PDA培养基中，混合后倒入灭菌的培养皿中，制成系列浓度梯度的含柠檬 醛培养基平板。供试的稻瘟病菌株接种到PDA培养基上，置于28°C下培养7-10 d，菌落长至 培养皿边缘时，用直径为5 mm的打孔器在菌落边缘打取菌饼，然后将菌饼接种到上述含药 的培养基平板中央。以不加药的平板培养基为对照。每平板接种1块，每处理3次重复，28°C 全黑暗培养。待对照菌丝长至培养皿直径的三分之二时，用"十"字交叉法测定各处理的菌 落生长直径，每皿用十字交叉测量四次直径，计算菌丝生长速率抑制率及EC 5Q值。
[0019] 1.2.2孢子萌发抑制法 a.采用米糠培养基产孢的方法:称取20 g米糠、20 g葡萄糖、18 g琼脂粉、1000mL水，制 备米糠培养基，将制备的米糠培养基进行高压灭菌，灭菌后倒入直径90 mm灭菌的培养皿 中，30-40 mL/皿，待冷却后，将培养好的菌丝块接种到培养基平板上，置于28°C恒温培养箱 中大约10 d，菌丝长满全皿进行产孢培养，将少许无菌水倒入培养皿中，用灭菌过的毛笔轻 轻刷洗培养基表面的菌丝，然后置于365 11111黑光灯下12:12(1^0)、1':28°(：左右培养，48 11 后，培养基表面即产生大量孢子，表现为一层青灰色的新鲜霉层，倒入少量无菌水，用毛笔 轻轻刷洗霉层表面，过滤、镜检，调配成所需浓度的孢子悬浮液。
[0020] b.测定:将2%梓檬醛缓释膜剂配成系列浓度的稀释液，各取0.5 mL药液至10 mL 的试管中，再加入4.5 mL孢子悬浮液，混匀，配成含柠檬醛系列浓度的孢子悬浮液，以不含 药孢子悬浮液作空白对照，每处理3次重复，于28°C恒温黑暗培养20-24 h后，摇匀后镜检 (20 X 10倍）每个处理随机检查孢子200个左右，凡孢子芽管大于孢子的短半径时即算 萌发，否则不算萌发，对照萌发率95%以上，计算孢子萌发抑制率及EC 5Q值。
[0021] 1.2.3室内盆栽实验 2%柠檬醛缓释膜剂对水稻稻瘟病菌孢子的阻侵效果(先施药后染病）:将5-6叶期的水 稻苗带回实验室进行水溶液培养(Kimura B营养液；以不含柠檬醛的阻侵膜液(CP)作为对 照，将2%柠檬醛缓释膜剂(CPMO和阻侵膜液(CP)分别稀释成25、50、100、200、400倍等系列 浓度常量喷雾于水稻叶片上，然后于施药后1、3、7、lid喷稻瘟病菌孢子悬浮液(20 X 10倍 镜下，每个视野下80-100个)进行染病，调查统计2%梓檬醛缓释膜剂的阻侵效果。
[0022] 2%柠檬醛缓释膜剂对水稻稻瘟病的治疗效果(先染菌后施药）：将5-6叶期的水稻 苗带回实验室进行水溶液培养(Kimura B营养液；以不含柠檬醛的阻侵膜液(CP)作为对 照，通过先喷洒稻瘟病菌孢子进行染病，于喷孢子悬浮液后l、3、7、lld等不同时间喷施不同 稀释倍数的2%梓檬醛缓释膜剂(CPNM)和阻侵膜液(CP)，调查统计柠檬醛缓释膜剂和阻侵膜 液的治疗效果。
[0023] 2%柠檬醛缓释膜剂和阻侵膜液用自来水进行稀释，采用常量喷雾的方法施药，6% 春雷霉素可湿件粉剂1500倍液作为对照，毎个朴理雷胷3盆，自夹7k作为苧白对照。
[0024] 2结果与分析 2.1 2%梓檬醛缓释膜剂对稻瘟病菌的生物活性 (1)采用菌丝生长速率法测定了 2%柠檬醛缓释膜剂对稻瘟病菌菌丝生长的抑制作用， 其结果见表1。不含柠檬醛的阻侵膜液(CP)对稻瘟病菌菌丝生长有较微弱的抑制作用，其 EC5?值为632.12 yg/mL，主要原因在于成膜剂中的壳聚糖具有杀菌作用。2%柠檬醛缓释膜剂 对稻瘟病菌菌丝生长有较好的抑制效果，与6%春雷霉素可湿性粉剂(EC 5Q为39.49 yg/mL)的 抑制效果相当，EC5Q值为37.27 yg/mL。
[0025] (2)采用孢子萌发法测定了 2%柠檬醛缓释膜剂对稻瘟病菌孢子萌发的抑制作用， 其结果见表2。不含柠檬醛的阻侵膜液(CP)对稻瘟病菌孢子有微弱的抑制作用，其EC 5Q值为 557.47 yg/mU2%柠檬醛缓释膜剂对稻瘟病菌孢子萌发有较好的抑制效果，其EC5Q值为 30.23 yg/mL，较6%的春雷霉素的抑制效果好。
[0026] 2.2 2%梓檬醛缓释膜剂对水稻稻瘟病的防控效果 2.2.1 2%梓檬醛缓释膜剂对水稻叶瘟病菌的阻侵效果 由表3可知，CPNM和CP对水稻稻瘟病菌均具有一定的阻侵效果，CPNM和CP对水稻稻瘟病 菌的阻侵效果随稀释倍数的增加而降低，但相同稀释倍数的CPNM的阻侵效果要比不含柠檬 醛的CP的阻侵效果好。药后3天染菌，CPW100倍液的阻侵效果为87.50%，较0?100倍液阻侵 效果68.45%好，较6%春雷霉素可湿性粉剂1500倍液的阻侵效果88.10略低；药后7天染菌， CPNM100倍液的阻侵效果为78.79%，显著高于CP100倍液和6%春雷霉素1500倍液的阻侵效果 66.67%、68.70%;药后11天染菌，CPNM100倍液的阻侵效果为61.07%，CP100倍液和6%春雷霉 素1500倍液的阻侵效果都在60%以下。因此，2%柠檬醛缓释膜剂的速效性较6%春雷霉素WP略 低，其持效期高于春雷霉素。
[0027] 2.2.2 2%梓檬醛缓释膜剂对水稻叶瘟病的治疗效果 大粒香水稻品种为易感病品种，喷孢子悬浮液染病7天后的病指达到16.86，发病率达 到70%以上。因此，大粒香水稻稻瘟病的防治应在染病后7天内防治最好。由表4可知，CPNM和 CP的治疗效果随稀释倍数的增加，治疗效果降低;染菌7天后，CP的最高防效为40.66%，CP对 稻瘟病的治疗效果较差;染菌7天后，CP匪100倍液的防效随施药时间的延长呈先增后减的 趋势，其最高防效为60.73，6%春雷霉素的防效都在60%以下。因此，CP匪100倍液的防效及 持效期较6%春雷霉素可湿性粉剂好。
[0028]由表3和表4可知，CP匪、CP对水稻稻瘟病菌均具有一定的阻侵和治疗效果，但CP对 水稻稻瘟病的治疗效果较差，而CPNM 100倍液对水稻稻瘟病的防效及持效期较6%春雷霉素 可湿性粉剂好。因此，水稻稻瘟病的防治应该于稻瘟病菌孢子侵染前11天至染菌后7天内喷 施CPNM 100倍液，均能达到较好的防控效果。
[0029] 3结果与讨论 由室内盆栽实验防效可知，2%梓檬醛缓释膜剂100倍液于水稻稻瘟病菌孢子侵染前11 天至侵染后7天常量喷雾防治，均能达到较好的防控效果，其防治效果及持效期较6%春雷霉 素可湿性粉剂1500液好，可见羟丙基-β-环糊精对柠檬醛的包合具有一定缓释、控释效果。 从室内盆栽实验可知，柠檬醛缓释膜剂的田间施用方法为:对水稻叶瘟病的防治，当发现田 间水稻叶片上有零星稻瘟病病斑，应及时喷施2%梓檬醛缓释膜剂100倍液进行防治，当发现 病斑转化为急性型病斑时，于第一次施药后11天进行第二次施药;对穗颈瘟的防治，于水稻 破口期进行第一次施药，于水稻齐穗期进行第二次施药。
[0030] 总之，本发明的缓释膜剂室内盆栽防效实验证明，2%柠檬醛缓释膜剂100倍液常量 喷雾的防效及持效期较6%春雷霉素可湿性粉剂好。但本发明的缓释膜剂的农药活性物质来 源于植物源，在制剂加工的过程中采用羟丙基-β-环糊精对农药活性物质进行包合，增加了 农药活性物质的水溶性及其稳定性，选用生物相容性好、可生物降解成膜物质作为成膜剂， 以水作为溶剂，所添加助剂都是绿色环保型材料，而且制剂的各项理化指标均符合农药剂 型加工的要求。且本发明的缓释膜剂制备工艺简单，便于制备。因此，本发明的缓释膜剂更 具有实际推广应用价值。
[0031] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，非对本发明作任何形式上的限制，虽然 本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在 不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修 饰为等同变化的等效实施例，但凡是脱离本发明技术方案的内容，依根据发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种防控水稻稻瘟病的柠檬醛·ΗΡΚ?·Κ缓释膜剂，其特征在于：它包括以下重量 百分比的原料组份：16%-32%梓檬醛环糊精包合物，10%-15%成膜剂，0.01%-0.03%固体颗粒 物，1%-5%防冻剂，0.3%-0.8%防腐剂，1%-3%抗氧化剂，其余为水。2. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · Κ缓释膜剂，其特征在于： 包合物材料选自环糊精及其衍生物。3. 根据权利要求2所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · Κ缓释膜剂，其特征在于： 包合物材料为羟丙基-β_环糊精(ΗΡ-β-⑶）。4. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · Κ缓释膜剂，其特征在于： 所述的成膜剂为壳聚糖(CTS)和聚乙烯醇-124(PVA-124)的组合，壳聚糖和聚乙烯醇质量比 为3:1-1:1 〇5. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释膜剂，其特征在于： 所述的固体颗粒物质选自纳米二氧化娃、娃藻土、高岭土中的一种。6. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释膜剂，其特征在于： 所述的防冻剂选自乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。7. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释膜剂，其特征在于： 所述的防腐剂选自苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯中的一种。8. 根据权利要求1所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释膜剂，其特征在于： 所述的抗氧化剂选自维生素 C、茶多酚中的一种。9. 一种如权利要求1至8中任意一项所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释 膜剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1:按照配方准备各种原料； 步骤2:按照柠檬醛羟丙基-β-环糊精的包合工艺进行包合物水溶液的制备，加入纳米 二氧化娃吸附未被包合的梓檬醛； 步骤3:加入壳聚糖搅拌2小时，再加入防冻剂搅拌20min; 步骤4:加入PVA-124水溶液一定量，搅拌2小时； 步骤5;将防腐剂和抗氧化剂加入，补水搅拌5小时即得。10. 根据权利要求9所述的防控水稻稻瘟病的柠檬醛· ΗΡ-β-CD · K缓释膜剂的制备方法， 其特征在于:步骤2中包合工艺条件为:柠檬醛与羟丙基-β-环糊精质量比1:12，包合温度25 °C，包合时间60min。
【文档编号】A01N25/22GK106070209SQ201610358964
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】李明, 高强, 李荣玉, 郑丽, 胡贤峰, 吴小毛
【申请人】贵州大学