背景技术:
1、本发明涉及一种生物除草剂及其制备方法,属于农业生物技术领域。随着全球农业的快速发展,杂草对农作物生长的负面影响日益显著,传统化学除草剂的长期使用不仅导致环境污染,还可能引发杂草抗药性问题,对生态平衡和可持续农业发展构成威胁。因此,开发高效、环保且可持续的生物除草剂成为现代农业技术的重要研究方向。
2、近年来,生物除草剂因其环境友好性、对非靶标生物的安全性以及可再生性等特点受到广泛关注。生物除草剂主要通过利用天然植物提取物、微生物代谢产物以及生物刺激素等成分来抑制杂草生长,同时促进农作物的健康生长。
3、然而,现有的生物除草剂在实际应用中仍面临一些挑战,如成分分散性差、稳定性不足以及除草效果不稳定等问题。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供了一种生物除草剂的制备方法。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
3、一种生物除草剂的制备方法,包括以下步骤:
4、s1:将艾草、万寿花、艾蒿、决明子干燥后粉碎过60目筛得到植物粉末,将菊科植物粉末加入纯净水中,加入酸性缓冲ph调节剂和复合酶,将ph调节为5~5.5,40℃恒温搅拌2~3h,80℃灭酶10min,高速离心15~20min后弃去上清液保留沉淀得到酶解沉淀物;
5、s2:将氯化胆碱与乳酸按比例混合,80℃搅拌至形成透明液体,加入去离子水降低粘度,得到深共熔溶剂备用,将酶解沉淀物和深共熔溶剂混合,转移至微波反应釜,设定微波功率500w,温度60℃~70℃,时间15~20min,结束后迅速冷却至室温,超声辅助破乳,40khz,10~15min,超声辅助破乳后进行高速离心20~25min,取上清液旋转蒸发去除深共熔溶剂,得到植物提取物;
6、s3:将淡紫拟青霉在发酵罐中培养72~96h,发酵温度控制为28℃~30℃,ph 6.5~7.0,通气量1.0vvm(体积/体积·分钟),搅拌速度200rpm,发酵结束后,通过高速离心去除菌体,保留上清液作为微生物发酵液;
7、s4:将s2制备的植物提取物和s3制备的微生物发酵液进行混合,加入纳米粘土矿物、生物刺激素、分散剂和稳定剂,搅拌均匀后得到生物除草剂。
8、所述微生物发酵液中淡紫拟青霉的cfu数量为107~108个/ml。
9、所述菊科植物艾草、万寿花、艾蒿中的萜类物质具有抑制杂草种子萌发和幼苗生长的作用,可以通过影响杂草体内激素平衡,阻碍其生长发育。
10、所述豆科植物决明子提取的酚酸类物质,如原儿茶酸、香草酸等,能够抑制杂草的光合作用和呼吸作用,从而抑制杂草的生长。
11、所述腐植酸和黄腐酸都含有多种活性基团,如羧基、酚羟基、羰基等,它们能够与植物提取物中的成分形成稳定的化学键或分子间作用力,如氢键、螯合作用等。生物刺激素可以与淡紫拟青霉的代谢产物相互作用,增强其对杂草生长的调节作用;生物刺激素还可以促进植物对营养物质的吸收,提高植物的抗逆性,间接增强除草效果。腐植酸和黄腐酸作为连接植物提取物和微生物发酵液的桥梁,增强了两者之间的协同作用;腐植酸和黄腐酸提高了生物除草剂的整体性能,使其在除草的同时,对农作物的生长有一定的促进作用。
12、所述木质素磺酸钠是一种阴离子型表面活性剂,它具有亲水性和疏水性基团。在生物除草剂体系中,它能够降低液体的表面张力,使植物提取物和微生物发酵液更好地分散在溶剂中。同时,它可能与植物提取物中的成分形成胶束结构,将不溶性或难溶性的成分包裹在其中,提高其在溶液中的溶解度。在与纳米粘土矿物混合时,木质素磺酸钠可以吸附在纳米颗粒表面,阻止纳米颗粒的团聚,进一步提高纳米粘土矿物的分散性和稳定性。
13、优选的,所述艾草、万寿花、艾蒿、决明子、纯净水、复合酶、氯化胆碱、乳酸、去离子水的质量份数为20~30份、16~20份、20~24份、10~15份、150~200份、0.5~0.1份、10~12份、10~12份、10~15份。
14、优选的,所述植物提取物、微生物发酵液、纳米粘土矿物、生物刺激素、分散剂和稳定剂的质量份数为10~15份、30~40份、2~5份、1~2份、0.5~1份、0.5~1份。
15、优选的,所述酸性缓冲ph调节剂为柠檬酸~柠檬酸钠缓冲液。
16、优选的,所述复合酶由纤维素、半纤维素和果胶组成,纤维素、半纤维素和果胶的质量比为2:1:1。
17、优选的,所述纳米粘土矿物为纳米蒙脱土。
18、优选的,所述生物刺激素由腐植酸和黄腐酸组成,腐植酸和黄腐酸的质量比为1:1。
19、优选的,所述分散剂为木质素磺酸钠。
20、优选的,所述稳定剂为阿拉伯胶。
21、有益效果
22、本发明提供了一种生物除草剂的制备方法。具备以下有益效果:
23、该生物除草剂结合了多种天然植物提取物(如艾草、万寿花、艾蒿、决明子)和微生物发酵液(淡紫拟青霉),这些成分协同作用,能够有效抑制多种常见杂草的生长。田间试验表明,施药后3天内杂草株数防效可达90%以上,7天后防效可达95%以上,14天后杂草完全被抑制,表现出显著的除草效果。
24、1、与传统化学除草剂相比,该生物除草剂完全由天然植物提取物、微生物发酵液和天然矿物组成,不含有任何化学合成的有毒有害物质。在使用过程中,不会对土壤、水源和空气造成污染,也不会对非靶标生物(如有益昆虫、鸟类等)产生负面影响,符合现代绿色农业的发展需求。
1.一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述酸性缓冲ph调节剂为柠檬酸~柠檬酸钠缓冲液。
3.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述复合酶由纤维素、半纤维素和果胶组成,纤维素、半纤维素和果胶的质量比为2:1:1。
4.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述纳米粘土矿物为纳米蒙脱土。
5.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述生物刺激素由腐植酸和黄腐酸组成,腐植酸和黄腐酸的质量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述分散剂为木质素磺酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种生物除草剂的制备方法,其特征在于:所述稳定剂为阿拉伯胶。
8.一种生物除草剂,其特征在于,由权利要求1~7任意一项所述的一种生物除草剂的制备方法得到。