一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法与流程

文档序号:14970846发布日期:2018-07-20 18:13阅读:312来源:国知局

本发明涉及农业生物技术领域,尤其是涉及用于一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法。



背景技术:

松材线虫病(pinewiltdisease),又称松树萎蔫病或松树枯萎病,由松材线虫bursaphelenchusxylophilus(pinewoodnematode)引起,是一种具有毁灭性的松树病害,致病力强,潜伏期长,松树感病后可在数月内枯萎死亡,被誉为松树的“癌症”。该病寄主包括黑松、赤松和马尾松等数十种松属植物,也危害少数非松属针叶树。在我国,松材线虫主要的危害对象为马尾松和黑松。树体感病后,经过潜伏期,松树针叶由绿色变为红褐色,在成片健康的松林中尤为显著。松材线虫病危害严重并且防治困难,受到各国重视并将松材线虫列为检疫对象。

松材线虫适生区广、传播途径多样,但本身扩散能力有限,松墨天牛作为传播媒介昆虫,将松材线虫转移到健康松树上,在松材线虫扩散和侵染过程中,松墨天牛起着携带、传播和协助病原侵入寄主的关键性作用。松墨天牛成虫从松材线虫罹病木中羽化,在补充营养取食过程中,将携带的扩散型4龄松材线虫通过松枝伤口传递到健康松树上;松材线虫在松墨天牛种群内通过交配直接传播,性成熟的松墨天牛取食健康松树的枝条作为营养来源,在病木上进行交配和产卵。松材线虫可随采伐的病树原木及制品,在人为施工过程中传播到无病区,从而带来远距离的迅速危害,因而具有跳跃式传播的特点。根据该病的发生和传播规律,可以分别从以上三个方面入手,消灭病原、切断传播以及保护寄主。经过多年的研究与实践,国内外对于松材线虫病的防控除考虑三个基本条件外,仍然以区域划分采取措施。在新疫区,采取根除法,即进行一定范围内的寄主及潜在寄主清理;在老疫区,在清理的基础上,进行物理、化学和生物等方面的防治,对疫情进行控制。由于松材线虫位于松树树体内部,树体外的防治方法均无法与其接触。在不断的探索和研究过程中,树干注药技术逐渐在松材线虫病防治方面发挥作用。树干注药技术将药剂注入树体基部,利用树体本身的蒸腾作用,将药剂输送到树体各个部分的施药技术。施药过程中,药剂不与周围环境、人畜和自然界其他生物发生接触,直接输送至靶标部位,药剂利用率高,生态环境友好,是一种理想的环境相容性好的无公害施药技术。树干注药在防控害虫种群和保护天敌方面发挥着重要作用,尤其对于采用常规施药技术难以防治的林业钻蛀性害虫具有重要的防治意义。

现有技术如授权公告号为cn103734132b的中国发明专利,公开了一种松材线虫杀虫剂及其在松材线虫病防治中的应用。该松材线虫杀虫剂由重量份数为1-3份的香榧酯、10-20份的新枞酸和67-89份的有机溶剂组成。该松材线虫杀虫剂置于含松材线虫的松树中,香榧酯用量为5-15ul/m3松树体。该松材线虫杀虫剂的结构稳定,使用方便,防治效果显著。但是该杀虫剂用香榧酯和新枞酸提取得率底,价格偏贵。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法,该制备方法成本低、易于工业化生产,制得的注干剂中含有更加丰富的杀虫活性成分、促生长的活性物质、矿物质等营养成分,杀虫效果好,能促进树木健康生长。

本发明针对背景技术中提到的问题,采取的技术方案为:

一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法,包括植物粉制备、植物提取物制备、注干剂制备,其具体步骤为:

植物粉制备:取5-20重量份银杏外种皮、20-50重量份万寿菊、10-20重量份苦楝果、10-20重量份曼陀罗、10-20重量份青蒿,烘干,粗粉碎至40-60目,然后按重量比1000:0.001-0.02向植物粉中加入助磨剂,超微粉碎,即得植物粉,备用,上述助磨剂为重量比为1:0.33-0.38的丙三醇和n,n-二甲基乙醇胺混合物,该助磨剂通过调节粗粉的流度学性质和颗粒的表面电性,可降低超微粉碎过程中形成的静电吸附包球现象,并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势,提高超微粉碎效果,从而降低能耗,超微粉碎过程中产生的高温使野菊中的多酚物质易被氧化,而助磨剂的加入可避免此类现象的发生,可避免植物粉开始与水接触时不能被湿润分散且成团的现象,提高有效成分的提取效率,且助磨剂可在后续提取步骤中能彻底除去,无残留,超微粉碎可使植物粉加工成微微纳米级的微粉,提高植物粉的比表面积,增大植物粉和提取液的接触面积,增强植物粉的分散性,同时超微粉碎能够破坏植物的组织结构,使得部分植物细胞破壁,进而使有效成分被大量的释放出来,从而增大有效成分溶出率,提高注干剂的杀虫效果,且降低注干剂的价格;

植物提取物制备:按料液比为1:8-12(g/ml)向植物粉中加水,在超声波温度为40-50℃、功率为450-500w的条件下超声波提取30-50min,然后在温度为2-5℃、转速为6000-8000r/min的离心机中离心15-25min,收集提取液,沉淀中加入植物重量1.5-2.5倍的水,然后加入纤维素酶、果胶酶和磷霉素,在酶解温度为28-35℃、ph为6.5-7.5的条件下酶解1-2h,酶解结束后在温度为2-5℃、转速为6000-8000r/min的离心机中离心15-25min,收集的酶解液与提取液混合均匀,然后减压浓缩至相对密度为1.3-1.5g/ml,即得植物提取物,上述纤维素酶、果胶酶和磷霉素的添加量为植物粉重量的0.2-0.3%、0.4-0.5%和0.002-0.03‰,其中磷霉素中左旋磷霉素和右旋磷霉素的重量比为100:1-3,该磷霉素能与酶相结合,可以诱导酶分子构象的变化,使反应所需要的酶中的催化基团与结合基团正确的排列和定位,使催化基团能够合适地处在被作用的键的地方,提高酶的反应活性,同时能够促使纤维素酶、果胶酶与植物粉以共价键结合,生成一个活性很高的共价型的中间产物,降低酶反应所需活化能、提高酶解速率,进而提高植物提取物中有效成分的得率,最终提高注干剂的杀虫效果,该步骤采用超声波提取和酶解相结合,可以使植物细胞在介质中随着波动的高速振动及剪切的作用和空穴破碎作用而受到破坏,使水渗透到细胞中,令其中的促生长的活性物质溶于溶剂中,然后酶解的作用使更多的细胞壁分解,导致细胞内容物的进一步释放,使得糖、黄酮、蒽醌、氨基酸、挥发油、生物碱、酚酸等成分被浸提出,另外由于纤维素酶和果胶酶的作用,使细胞壁的破碎及细胞内大分子分解,细胞内含有的活性成分进一步释放,最终使得植物提取物具有广谱的抑制作用,杀虫效果好,能够彻底灭杀树内的松材线虫和松墨天牛,且提取物内还含有吲哚乙酸等植物激素和矿物质等营养成分,能够促进树木健康生长;

注干剂制备:取20-60重量份植物提取物、2-5重量份甲维盐、1-3重量份乳化剂、20-50重量份水,混合均匀,即得注干剂,上述表面活性剂为重量比为1:1.3-1.7的dbs-ca与by-110混合物,该注干剂的主要原料来自植物废弃物,成本低廉,无毒,不污染环境,使用方便,对松材线虫病防冶效果明显。

与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明注干剂的制备方法简单可行,易于工业化生产,以水为分散介质,符合当今农药剂型发展方向,适应当前农业可持续发展的要求;2)该制备方法使得植物粉能够迅速分散于提取液中,使得植物粉具有更加丰富的杀虫活性成分、促生长的活性物质、矿物质等营养成分,最终提高注干剂的杀虫效果,能够促进树木健康生长;3)本发明制备方法制得的注干剂的主要原料来自植物废弃物,成本低廉,无毒,不污染环境,使用方便,对松材线虫病防冶效果明显。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明:

实施例1:

一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法,包括植物粉制备、植物提取物制备、注干剂制备,其具体步骤为:

1)植物粉制备:取5重量份银杏外种皮、50重量份万寿菊、10重量份苦楝果、20重量份曼陀罗、10重量份青蒿,烘干,粗粉碎至60目,然后按重量比1000:0.001向植物粉中加入助磨剂,超微粉碎,即得植物粉,备用,上述助磨剂为重量比为1:0.38的丙三醇和n,n-二甲基乙醇胺混合物,该助磨剂通过调节粗粉的流度学性质和颗粒的表面电性,可降低超微粉碎过程中形成的静电吸附包球现象,并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势,提高超微粉碎效果,从而降低能耗,超微粉碎过程中产生的高温使野菊中的多酚物质易被氧化,而助磨剂的加入可避免此类现象的发生,可避免植物粉开始与水接触时不能被湿润分散且成团的现象,提高有效成分的提取效率,且助磨剂可在后续提取步骤中能彻底除去,无残留,超微粉碎可使植物粉加工成微微纳米级的微粉,提高植物粉的比表面积,增大植物粉和提取液的接触面积,增强植物粉的分散性,同时超微粉碎能够破坏植物的组织结构,使得部分植物细胞破壁,进而使有效成分被大量的释放出来,从而增大有效成分溶出率,提高注干剂的杀虫效果,且降低注干剂的价格;

2)植物提取物制备:按料液比为1:8(g/ml)向植物粉中加水,在超声波温度为50℃、功率为450w的条件下超声波提取50min,然后在温度为2℃、转速为8000r/min的离心机中离心15min,收集提取液,沉淀中加入植物重量2.5倍的水,然后加入纤维素酶、果胶酶和磷霉素,在酶解温度为28℃、ph为7.5的条件下酶解1h,酶解结束后在温度为2℃、转速为8000r/min的离心机中离心15min,收集的酶解液与提取液混合均匀,然后减压浓缩至相对密度为1.5g/ml,即得植物提取物,上述纤维素酶、果胶酶和磷霉素的添加量为植物粉重量的0.2%、0.5%和0.002‰,其中磷霉素中左旋磷霉素和右旋磷霉素的重量比为100:3,该磷霉素能与酶相结合,可以诱导酶分子构象的变化,使反应所需要的酶中的催化基团与结合基团正确的排列和定位,使催化基团能够合适地处在被作用的键的地方,提高酶的反应活性,同时能够促使纤维素酶、果胶酶与植物粉以共价键结合,生成一个活性很高的共价型的中间产物,降低酶反应所需活化能、提高酶解速率,进而提高植物提取物中有效成分的得率,最终提高注干剂的杀虫效果,该步骤采用超声波提取和酶解相结合,可以使植物细胞在介质中随着波动的高速振动及剪切的作用和空穴破碎作用而受到破坏,使水渗透到细胞中,令其中的促生长的活性物质溶于溶剂中,然后酶解的作用使更多的细胞壁分解,导致细胞内容物的进一步释放,使得糖、黄酮、蒽醌、氨基酸、挥发油、生物碱、酚酸等成分被浸提出,另外由于纤维素酶和果胶酶的作用,使细胞壁的破碎及细胞内大分子分解,细胞内含有的活性成分进一步释放,最终使得植物提取物具有广谱的抑制作用,杀虫效果好,能够彻底灭杀树内的松材线虫和松墨天牛,且提取物内还含有吲哚乙酸等植物激素和矿物质等营养成分,能够促进树木健康生长;

3)注干剂制备:取20重量份植物提取物、5重量份甲维盐、1重量份乳化剂、50重量份水,混合均匀,即得注干剂,上述表面活性剂为重量比为1:1.3的dbs-ca与by-110混合物,该注干剂的主要原料来自植物废弃物,成本低廉,无毒,不污染环境,使用方便,对松材线虫病防冶效果明显。

实施例2:

一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法,包括植物粉制备、植物提取物制备、注干剂制备,其具体步骤为:

1)植物粉制备:取20重量份银杏外种皮、20重量份万寿菊、20重量份苦楝果、10重量份曼陀罗、20重量份青蒿,烘干,粗粉碎至40目,然后按重量比1000:0.02向植物粉中加入助磨剂,超微粉碎,即得植物粉,备用,上述助磨剂为重量比为1:0.33的丙三醇和n,n-二甲基乙醇胺混合物;

2)植物提取物制备:按料液比为1:12(g/ml)向植物粉中加水,在超声波温度为40℃、功率为500w的条件下超声波提取30min,然后在温度为5℃、转速为6000r/min的离心机中离心25min,收集提取液,沉淀中加入植物重量1.5倍的水,然后加入纤维素酶、果胶酶和磷霉素,在酶解温度为35℃、ph为6.5的条件下酶解2h,酶解结束后在温度为5℃、转速为6000r/min的离心机中离心25min,收集的酶解液与提取液混合均匀,然后减压浓缩至相对密度为1.3g/ml,即得植物提取物,上述纤维素酶、果胶酶和磷霉素的添加量为植物粉重量的0.3%、0.4%和0.03‰,其中磷霉素中左旋磷霉素和右旋磷霉素的重量比为100:1;

3)注干剂制备:取60重量份植物提取物、2重量份甲维盐、3重量份乳化剂、20重量份水,混合均匀,即得注干剂,上述表面活性剂为重量比为1:1.7的dbs-ca与by-110混合物。

实施例3:

一种含有表面活性剂的注干剂的制备方法,包括植物粉制备、植物提取物制备、注干剂制备,其具体步骤为:

1)植物粉制备:取15重量份银杏外种皮、35重量份万寿菊、15重量份苦楝果、12重量份曼陀罗、13重量份青蒿,烘干,粗粉碎至50目,然后按重量比1000:0.01向植物粉中加入助磨剂,超微粉碎,即得植物粉,备用,上述助磨剂为重量比为1:0.35的丙三醇和n,n-二甲基乙醇胺混合物;

2)植物提取物制备:按料液比为1:10(g/ml)向植物粉中加水,在超声波温度为45℃、功率为480w的条件下超声波提取40min,然后在温度为4℃、转速为7000r/min的离心机中离心20min,收集提取液,沉淀中加入植物重量2.0倍的水,然后加入纤维素酶、果胶酶和磷霉素,在酶解温度为32℃、ph为7.0的条件下酶解1.5h,酶解结束后在温度为4℃、转速为7000r/min的离心机中离心20min,收集的酶解液与提取液混合均匀,然后减压浓缩至相对密度为1.4g/ml,即得植物提取物,上述纤维素酶、果胶酶和磷霉素的添加量为植物粉重量的0.25%、0.45%和0.02‰,其中磷霉素中左旋磷霉素和右旋磷霉素的重量比为100:2;

3)注干剂制备:取40重量份植物提取物、3重量份甲维盐、2重量份乳化剂、35重量份水,混合均匀,即得注干剂,上述表面活性剂为重量比为1:1.5的dbs-ca与by-110混合物。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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