技术领域
[0001] 本发明涉及农药技术领域,更具体的说是一种新型植物保护剂及其制备方法和应用。
相关背景技术
[0002] 白粉虱、蓟马、红蜘蛛等小型害虫严重影响茄果类蔬菜和水果的生长,现阶段主要防治方式是化学农药防治,因小型害虫繁殖较快,故在防治时过量使用化学农药,在短期内虽然控制了虫害的发生和蔓延,但也带来了许多弊端,不仅污染了环境,破坏了生态平衡,杀伤了天敌,也使害虫产生了抗药性,既不符合现代农业的发展要求,也不能满足持续控制病虫害和农业标准化生产的需要。
[0003] 硅藻土是一种分布较广的硅质沉积岩,易磨成粉末,有强烈的吸附性,具备天然杀虫活性,且对人体与害虫的天敌无害。所以硅藻土可作为一种植物保护剂替代化学农药,用于蔬菜、果树上多种小型害虫的防治。如:专利CN112120019A,一种生物农药杀虫组合物及其制备方法、应用,将硅藻土与正己醇、6‑甲基‑5‑庚烯‑2‑酮等昆虫引诱剂复配使用,对害虫的防治由原来的被动接触转变为主动引诱,提高了防治效率。再如:专利CN109769856A,硅藻土杀虫剂、其制备方法及应用,公开了一种以聚硅氮烷改性获得的改性硅藻土为活性组分,适量助剂组分、填料组分和水组成的硅藻土杀虫剂,具有无毒、无抗药性、杀虫效率高等优势。可见现有技术植物保护剂多是针对杀虫效果进行的研究,鲜有抗雨水冲刷、成膜性能相关研究。且现有技术植物保护剂,多在使用过程中会出现耐雨水冲刷性差、成膜性不强、不易清洗等问题,影响杀虫效果、增大清洗的困难程度。
[0004] 因此,如何研发一种成膜性强、耐雨水冲刷、易清洗、防治效果好的新型植物保护剂,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
具体实施方式
[0040] 下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0041] 下列实施例所述的组分均为市售,所述硅藻土主要成分为非晶质SiO2,细度范围为800‑2000目(天津中科新材料有限公司);壳聚糖为水溶性壳聚糖,脱乙酰度≥90%(山东大旭生物工程有限公司);粉末有机硅有效成分为聚醚改性三硅氧烷(江西天晟新材料有限公司);所述新型植物保护剂剂型为可湿性粉剂。
[0042] 实施例1
[0043] 一种新型植物保护剂,包括如下重量百分比的组分:硅藻土98.95%,皂角粉0.15%,壳聚糖0.2%和粉末有机硅0.7%。
[0044] 新型植物保护剂的制备过程如下:
[0045] (1)按上述重量百分比称取皂角粉,壳聚糖和粉末有机硅,进行高速万能粉碎,使其能相互混合均匀且细度范围与硅藻土相近;
[0046] (2)然后加入硅藻土,用自封袋进行震荡,10min后转入烧瓶中,使用70r/min的搅拌器进行搅拌混合30min,充分混合均匀,即得新型植物保护剂。
[0047] 使用时将其稀释30倍,均匀喷施在植株上。
[0048] 实施例2
[0049] 一种新型植物保护剂,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.25%,皂角粉0.1%,壳聚糖0.15%和粉末有机硅0.5%。
[0050] 新型植物保护剂的制备过程及使用方法同实施例1。
[0051] 实施例3
[0052] 一种新型植物保护剂,包括如下重量百分比的组分:硅藻土98.5%,皂角粉0.2%,壳聚糖0.3%和粉末有机硅1.0%。
[0053] 新型植物保护剂的制备过程及使用方法同实施例1。
[0054] 实施例4
[0055] 一种新型植物保护剂,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.45%,皂角粉0.15%,壳聚糖0.1%和粉末有机硅0.3%。
[0056] 新型植物保护剂的制备过程及使用方法同实施例1。
[0057] 为验证组方中各组分的作用,以及组方间各组分是否存在相互作用,进行了对比样品制备,见对比例1‑6。
[0058] 对比例1
[0059] 一个对比样品,全部由硅藻土组成。使用方法同实施例1。
[0060] 对比例2
[0061] 一个对比样品,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.85%、皂角粉0.15%。制备过程及使用方法同实施例1。
[0062] 对比例3
[0063] 一个对比样品,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.3%、粉末有机硅0.7%。制备过程及使用方法同实施例1。
[0064] 对比例4
[0065] 一个对比样品,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.8%、壳聚糖0.2%。制备过程及使用方法同实施例1。
[0066] 对比例5
[0067] 一个对比样品,包括如下重量百分比的组分:皂角粉0.15%、壳聚糖0.2%、粉末有机硅99.65%。制备过程及使用方法同实施例1。
[0068] 对比例6
[0069] 一个对比样品,包括如下重量百分比的组分:硅藻土99.65%、皂角粉0.15%、壳聚糖0.2%。制备过程及使用方法同实施例1。
[0070] 性能测试
[0071] 为了验证上述实施例1‑4制备的新型植物保护剂和对比例1‑6对比样品的性能,对其进行悬浮率、润湿时间、持久起泡性、细度、耐雨水冲刷性、易清洗性等一系列测试,并进行了田间防治效果和增产效果测定,对照为同类植物保护剂Celite矿物粉(墨西哥产)。所有试验设三个平行组或重复三次。测试方法和结果如下:
[0072] (一)悬浮率、润湿时间、持久起泡性、细度测试
[0073] 1、悬浮率测试:根据GB/T 14825‑2006的方法进行测试。提要:用标准硬水将待测试样配制成适当质量浓度的悬浮液。在规定的条件下,于量简中静置一定时间,将上部9/10的悬浮液移出,采用重量法测定底部1/10悬浮液中残余物的质量,计算悬浮率。
[0074] 2、润湿时间测试:根据GB/T 5451‑2001的方法进行测试。提要:将一定量的可湿性粉剂从规定的高度倾入盛有一定量标准硬水的烧杯中,测定其完全润湿的时间。
[0075] 3、持久起泡性测试:根据GB/T 28137‑2011的方法进行测试。提要:将规定量的试样与标准硬水混合,静置1min后记录泡沫体积。
[0076] 4、细度测试:根据GB/T 16150‑1995的方法进行测试。提要:将称好的试样,置于烧杯中润湿、稀释,倒入润湿的325目标准试验筛中,用平缓的自来水流直接冲洗,再将试验筛置于盛水的盆中继续洗涤,将筛中残余物转移至烧杯中,干燥,称重,计算细度。
[0077] 表1样品悬浮率、润湿时间、持久起泡性、细度测试结果
[0078]
[0079] 结果分析:悬浮率越高,说明样品的分散均匀度越好,稳定性也越高。润湿时间越短,说明样品的润湿性能越好,能够快速在病虫或植株表面附着,并均匀分布,保证药效的最大化。通过硅藻土、皂角粉、壳聚糖、粉末有机硅之间的协同作用,显著提高了样品的悬浮率,降低其润湿时间。由表1可知:
[0080] (1)实施例1‑4与对比例1‑3和Celite矿物粉相比悬浮率高、润湿时间短,且各项测试结果均达标;
[0081] (2)对比例2的悬浮率和润湿时间分别为78%、69s,与对比例1相比,其悬浮率高、润湿时间短,说明在硅藻土中添加一定量的皂角粉后,可以起到润湿、悬浮、分散的作用;
[0082] (3)对比例3的悬浮率和润湿时间分别为83%、49s,与对比例1相比,其悬浮率高、润湿时间短,说明在硅藻土中添加一定量的粉末有机硅后,可以起到润湿、悬浮、分散的作用。
[0083] (二)耐雨水冲刷性测试
[0084] 摘取大小、形状相近的油菜叶片,用水洗去叶片上的尘土等附着物,室内自然晾干,选出试验所需叶片,分成8组,每组10片叶,用方格法测算每个叶片的叶面积,称重备用。供试药剂为实施例1‑4所得本发明植物保护剂,对比例1‑3所得对比样品和Celite矿物粉,共8个。
[0085] 将各供试药剂分别用去离子水稀释制备成30倍稀释药液,均匀喷到油菜叶片上,称量,减去油菜叶片重量,即为每个叶片上得药液沉积量,除以稀释倍数后则是喷洒到每个叶片上的供试药剂的量,药液处理后的叶片于室内自然晾干后备用。
[0086] 将药液处理后的叶片置于淋雨头下10cm处,以340mL/min的淋雨强度持续冲刷1min,同时用塑料盆收集流下液体,将收集到的液体,在抽滤装置专用漏斗的双层滤纸上过滤后,放入54℃烘箱中14h烘干,然后称重,计算其残留率,以此为依据判断不同实施例的耐雨水冲刷性。
[0087] 方格法测算叶面积:在A4纸上使用刻度尺画出1cm×1cm小方格至整个页面。将油菜叶片放在A4纸上,根据叶片占有小方格数,确定叶片面积大小。(对于叶片边缘不满一格的,大于半格按一格算,小于半格的舍去)。
[0088] 人工模拟降雨强度:将淋雨头安装在水龙头上,缓慢转动开关,观察自来水在淋雨头中滴落情况,当处于水流较快,且能清晰看到水滴落下时,在下面放置1L塑料烧杯,计时1min,用量筒测量水量,调节降雨强度为340mL/min。
[0089] 叶片上供试药剂残留率w(%)计算:
[0090] w(%)=(m1‑m2)/m1×100;
[0091] m1:缓水冲刷前叶片上供试药剂的质量;
[0092] m2:烘干后留在滤纸上供试药剂的质量。
[0093] 表2不同供试药剂耐雨水冲刷性能比较
[0094]
[0095] 结果分析:在单位面积附着量基本相同的情况下,供试药剂残留率越高,耐雨水冲刷性能越好。由表2可以看出,本实施例样品1‑4在油菜叶片上的残留率均在30%以上,对照Celite矿物粉的残留率为22.25%,说明本发明实施例所得新型植物保护剂的耐雨水冲刷性能均优于市售植物保护剂产品Celite矿物粉。
[0096] 对比例2和对比例3在油菜叶片上的残留率分别为21.94%,29.14%,显著高于对比例1的残留率(12.90%),说明在硅藻土中添加一定量的皂角粉或粉末有机硅后,可以起到耐雨水冲刷作用。
[0097] 通过实施例1‑4与对比例1‑3在油菜叶片上的残留率比较得出,实施例1‑4的残留率在32.24%~37.19%之间,均高于对比例1‑3的残留率(12.90%~29.14%),说明在本发明组方中硅藻土与皂角粉、壳聚糖、粉末有机硅之间可以起到协同作用,明显提升植物保护剂的耐雨水冲刷性能。
[0098] (三)易清洗性测试
[0099] 试验地选择栽培管理条件一致,土壤肥力中等、一致,试验前及试验期间未用过其它药剂的番茄田,田间试验时,以实施例1‑4和对比例1、2所得样品为处理药剂,同时设置了2
Celite矿物粉为对照药剂,每个处理面积为100m,各处理之间用保护行隔开。
[0100] 在番茄结果期喷施药剂,在各处理区域,将各处理的供试药剂分别稀释30倍后均匀喷雾,药液用量为80公斤/亩。7天后,采用五点取样法进行取样,每点选择5株番茄植株,每株番茄随机摘取2个果实用于检测,将各处理区域摘取的番茄称重(m1),在1000mL 0.5%食盐水中浸泡10min,使用流动水冲洗1min,将流下的水用塑料盆接住,番茄自然晾干,再次称重(m2)。继续清洗,直至番茄表面无药剂残留为止,自然晾干,再次称重(m3),用清水清洗做对照。计算各处理区番茄果实表面的药剂去除率,以此为依据判断各处理所用药剂的易清洗性。
[0101] 番茄果实的药剂去除率w(%)计算:
[0102] w=[(m1‑m2)/(m1‑m3)]×100%;
[0103] m1:清洗前附着药剂的番茄的质量;
[0104] m2:清洗后附着药剂的番茄的质量;
[0105] m3:彻底清洗后番茄的质量。
[0106] 表3不同药剂处理区的番茄表面药剂的去除效果
[0107]
[0108]
[0109] 在相同清洗条件下,药剂去除率越高,番茄的药残越少,易清洗性越好。由表3可以看出,在番茄结果期喷施药剂7天后,使用0.5%食盐水清洗番茄,结果表明实施例1‑4样品的去除率均在80%以上,而对照Celite矿物粉的去除率为58.42%,说明本发明实施例所得新型植物保护剂的易清洗性优于市售植物保护剂产品Celite矿物粉,且使用0.5%食盐水清洗,实施例1‑4和Celite矿物粉的去除率,远高于清水清洗。因此,在番茄果实收获后,使用食盐水清洗,可有效地去除番茄中植物保护剂的残留。
[0110] 由表3也可以看出,在相同清洗条件下,实施例1‑4和对比例2的去除率均明显高于对比例1的60.20%、36.22%。说明在本发明组方中添加一定量的皂角粉,可以起到清洁功效,提升了番茄的易清洗性。
[0111] (四)田间防治试验
[0112] 试验地选择栽培管理条件一致,土壤肥力中等、一致,试验前及试验期间未用过其它药剂的番茄田,以实施例1‑4和对比例1、4、5、6所得样品为处理药剂,同时设置了Celite2
矿物粉为对照药剂,每个处理面积为100m,各处理之间用保护行隔开。在番茄初花期或白粉虱若虫发生盛期喷施药剂,各处理的供试药剂稀释30倍后均匀喷雾,药液用量为80公斤/亩。
[0113] 防治效果调查,在各处理区域,采用五点取样法,每点选择5株番茄植株,每株番茄选取上、中、下各5片叶,分别于施药当日的施药前和施药后7天、18天调查各处理区域内植株上的白粉虱数量和灰霉病叶数,计算防治效果,以不施用药剂的处理作为空白对照。
[0114] 防治效果(%)=[对照组白粉虱数量(灰霉病叶数)‑处理组白粉虱数量(灰霉病叶数)]/对照组白粉虱数量(灰霉病叶数)×100。
[0115] 表4不同药剂对番茄白粉虱和灰霉病的防治效果
[0116]
[0117] 由表4可以看出,施药后7天,实施例1‑4对番茄白粉虱的防效为84.50%~90.50%,优于市售产品Celite矿物粉的防效(61.50%);实施例1‑4对番茄灰霉病的防效为
27.72%~32.67%,优于Celite矿物粉对番茄灰霉病的防效(9.9%)。施药后18天,实施例
1‑4对番茄白粉虱防效为33.46%~38.40%,优于Celite矿物粉对番茄白粉虱的防效(15.97%);实施例1‑4对番茄灰霉病的防效为19.21%~23.73%,优于Celite矿物粉对番茄灰霉病的防效(5.08%)。由此说明本发明实施例1‑4对番茄白粉虱和灰霉病的防治效果显著优于市售植物保护剂产品Celite矿物粉对番茄白粉虱和灰霉病的防治效果。
[0118] 由表4也可以看出,实施例1‑4和对比例4喷施7天后,对灰霉病的防效为24.75%~32.67%,而对比例1的防效仅4.95%,说明本发明在硅藻土中添加壳聚糖,喷施后会在植株表面形成一层均匀薄膜,起到成膜、抑菌作用。
[0119] 由表4中还可以看出,实施例1与对比例5、对比例6对番茄白粉虱的防效具有显著差异。施药后7天,实施例1的防效为90.50%,对比例6防效为59.50%,对比例5防效仅为18.50%;喷施18天后,三个供试药剂对番茄白粉虱的防效排序与药后7天相同,实施例1>对比例6>对比例5。说明本发明添加粉末有机硅会与硅藻土在番茄白粉虱防治上起到协同增效作用。
[0120] (五)对果蔬产量的影响测试
[0121] 在上述同一试验地进行产量测定。在番茄果实成熟期,分别在实施例1‑4和Celite矿物粉处理区域,采取五点取样法,每点选择5株番茄植株,每株番茄随机摘取2个果实,洗净后自然晾干,称重,测定其产量,以不施用植物保护剂的处理作为空白对照。
[0122] 增长率(%)=[处理组平均单果重(平均单果直径)‑对照组平均单果重(平均单果直径)]/对照组平均单果重(平均单果直径)×100
[0123] 表5不同药剂对番茄产量的影响
[0124]
[0125] 由表5可以看出,在番茄生长过程中喷施实施例1‑4,平均单果重在189.98~193.93g,高于市售产品Celite矿物粉的平均单果重(179.87g),较空白对照的平均单果重(168.91g)提升了12.47~14.81%;由表5也可以看出,喷施实施例1‑4后的番茄的平均单果直径为72.12~73.13mm,大于喷施市售产品Celite矿物粉平均单果直径(71.01mm),较空白对照的平均单果直径(69.63mm)增长了3.58~5.03%,说明本发明实施例所得新型植物保护剂,能够增加番茄果实的单果重和单果直径,具有明显的增产作用。
[0126] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0127] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。