CN101810197B - 一种无公害的土壤杀菌消毒剂及其应用 - Google Patents

一种无公害的土壤杀菌消毒剂及其应用 Download PDF

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Abstract

一种无公害的土壤杀菌消毒剂，所述土壤杀菌消毒剂包括双乙酸钠和亚氯酸盐的混合物，其中亚氯酸盐和双乙酸钠在混合物中的重量比为1∶5～15。该杀菌消毒剂配制后生成过渡状态的亚氯酸，具有高效的氧化杀菌作用，并能保持长时间稳定、安全性高、使用方便，具有广谱、高效、快速杀灭病毒、细菌、真菌等有害微生物，对预防土传病害效果明显。

Description

一种无公害的土壤杀菌消毒剂及其应用
技术领域  本发明涉及一种无公害的土壤杀菌消毒剂及其应用。
背景技术  农作物重茬病害是全球性的传染性病害，发病突然、十分难治，严重时造成农作物绝产、绝收。重茬病害的病原菌主要存活在土壤中，侵害农作物的根部。目前对重茬病害的防治缺乏有效的措施，化学防治仍是主要的方法，但传统的化学防治效果不理想，还会造成农药残留，对生态环境造成严重的污染和破坏，而高农药残留的农作物商品对消费者的身体健康和安全造成严重的威胁。
二氧化氯、亚氯酸都具有较强的氧化杀菌能力，对各种病毒、细菌、真菌及其芽孢都具有高效、快速的杀灭效果，而且不会产生耐药性，又不会产生有害的残留。同时，又不会与氨氮、胺等产生反应，能与S2-、CN-、NO2 2-等产生反应，这为与含氨氮的化肥共用于农业园艺创造了条件，同时，为二氧化氯、亚氯酸应用于土壤修复降解、消除土壤中S2-、CN-、NO2 2-等有害物质污染提供了依据，所以二氧化氯、亚氯酸不仅是较为理想的杀菌消毒剂，还是一种无公害的土壤修复剂。
但是二氧化氯、亚氯酸都是一种不稳定的化学物质，现在市场上仅有商品化的二氧化氯产品，尚未有亚氯酸类商品。而商品化的二氧化氯产品，一般都由二氧化氯与碱性物质稳定剂所组成，称之为稳定性二氧化氯。所谓的稳定性的二氧化氯，是一种较为稳定的亚氯酸根形式的化学物质，它药理活性低、杀菌效果也较差，使用时必须用酸性物质对稳定性的二氧化氯进行酸化处理，又称之活化处理。活化操作较为繁杂，活化时要计算“活化剂”的用量和计算活化时间，最后还要计算稀释溶度等一系列手续。活化后的二氧化氯十分不稳定，极易分解，一般要求现配现用。所以稳定性二氧化氯在田间现场配制与使用十分不方便，这给该技术在农村推广增加了难度。同时由于二氧化氯氧化性太强，如果在使用剂量上控制不好，还会对植物的种子、根系、叶面，甚至果实都会造成严重的化学伤害。并且由于活化后的二氧化氯会很快分解，其杀菌消毒效果会迅速下降。
亚氯酸是生成二氧化氯的前驱体，它氧化杀菌性能比二氧化氯稍弱，氧化反应较温和，经试用证明其对植物的种子、根系、叶面等的化学伤害较少。保持过渡状态的亚氯酸具有保持长时间稳定的优势，同时又具有高效的杀菌消毒效果，所以研究开发一种以保持稳定的过渡状态的亚氯酸为主体的杀菌消毒剂具有重要的意义。
国内外研究者一般都是将氯酸盐或亚氯酸盐通过酸化反应，使其生成二氧化氯用于杀菌消毒。而在酸化时通过控制其pH，使其生成过渡状态的亚氯酸，而不进一步生成二氧化氯，将稳定状态的亚氯酸直接用于杀菌消毒的报道很少。日本本部三庆株式会社在我国申请的专利《作为杀菌剂使用的含亚氯酸的水溶液的制造方法》，专利号为200780032214.5，其中提到一种作为杀菌剂使用的含亚氯酸的水溶液的制造方法，通过向氯酸钠水溶液中加入使该水溶液的pH值能维持在2.3～3.4内的量及浓度的硫酸或者其水溶液使其反应，以产生氯酸，然后，通过向该氯酸中加入与还原反应中所需要的量相等、或者其以上的量的过氧化氢，以生产亚氯酸。该专利是以亚氯酸为杀菌消毒的活性主体，但反应过程需分两步，且需要加入硫酸和过氧化氢，其工艺较为复杂，操作起来也比较繁琐。
双乙酸钠是一种联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)批准的多功能的食用化学品，主要用作食品和饲料工业的防腐剂、防霉剂、螯合剂、调味剂、pH值调节剂、肉制品保存剂等，还可作为植物生长调节剂。双乙酸钠又名双乙酸氢钠(简称SDA)，是乙酸与乙酸钠的分子复合物，乙酸和乙酸钠由短氢键相螯合，其分子式为C4H7Na4·xH2O，结构式如式(I)所示：
Figure GSA00000089037300021
双乙酸钠内含58％～60％的乙酸钠，39％～41％的游离乙酸，极易溶于水(100g/100ml)，溶于水的双乙酸钠即释放出游离的乙酸，含10％及10％以下的双乙酸钠水溶液pH值均可稳定在4.5～5.0之间。目前，还未发现用双乙酸钠作为亚氯酸盐的酸化剂与pH值调节剂，或作为稳定性二氧化氯的活化剂。
发明内容  为了克服上述技术背景的不足，本发明开发一种采用简易方法制备一种保持稳定的过渡状态的亚氯酸制剂，以代替二氧化氯作为无公害的土壤杀菌消毒剂。
本发明的技术方案为：土壤杀菌消毒剂包括双乙酸钠和亚氯酸盐的混合物，其中亚氯酸盐和双乙酸钠在混合物中的重量比为1∶5～15，优选为1∶5～10。不同比例的亚氯酸钠与双乙酸钠的配比，可控制杀菌消毒剂水溶液中生成亚氯酸的速度与数量，过量的双乙酸钠可确保亚氯酸盐100％地生成亚氯酸，但转化速度过快，而且造成原料的浪费，所以双乙酸钠、亚氯酸盐的最佳比例为1∶5～10。
本发明的土壤杀菌消毒剂由亚氯酸盐与双乙酸钠二种化学物质组合而成，亚氯酸盐是杀菌消毒剂中亚氯酸活性物质的供体，所述亚氯酸盐优选为亚氯酸钾或亚氯酸钠，更优选为亚氯酸钠。
本发明采用双乙酸钠为亚氯酸盐的酸化剂与pH值调节剂。双乙酸钠内含58％～60％的乙酸钠，39％～41％的游离乙酸，极易溶于水(100g/100ml)，溶于水的双乙酸钠即释放出游离的乙酸，含10％及10％以下的双乙酸钠水溶液pH值均可稳定在4.5～5.0之间。这样不需通过加入其它组分调节pH值，可以保证亚氯酸盐水溶液的pH值长时间保持稳定，使亚氯酸盐在弱酸性的水溶液中呈亚氯酸与二氧化氯、酸性亚氯酸离子间的循环反应，如下所示：
Figure GSA00000089037300022
使用过程中，控制弱酸性的双乙酸钠水溶液浓度在10％以下，双乙酸钠与亚氯酸盐在水溶液中反应，生产以亚氯酸为主体的杀菌消毒液。所以本发明所述的杀菌消毒剂，既可以在使用之前配好溶液长期放置，也可以在使用时现场配置。
本发明中，亚氯酸盐与双乙酸钠按比例混合后即可包装。使用时，将所述土壤杀菌消毒剂中的亚氯酸钠与水按重量比为1∶500～2000配成溶液，采用大面积浇灌法、垅台浇灌法、籽穴浇灌法或根穴浇灌法将溶液浇灌在土地上。实验证明杀菌消毒剂水溶液中的亚氯酸盐浓度达到0.1％时，不管大面积浇灌，还是垅台浇灌、籽穴浇灌或根穴浇灌，其杀菌率均可达到100％。
本发明的土壤杀菌消毒剂适用范围包括水稻、棉花、药材、茶树、果树以及包括叶菜、果蔬等各种蔬菜的农林作物土传病害的防治。
本发明所述的土壤杀菌消毒剂具有以下优点：
1、本发明的杀菌消毒剂具有广谱、高效、快速杀灭病毒、细菌、真菌等有害微生物，对预防土传病害效果明显。
2、本发明的杀菌消毒剂具有傻瓜型功能，不需要在现场调控pH值，操作简单，实用性更强，特别适宜田间现场使用。
3、本发明的杀菌消毒剂是氧化型杀菌剂，除了具杀菌消毒功能外，对土壤中有害的污染物具有高效的氧化降解作用，更有利农林产品的安全。
4、本发明的杀菌消毒剂杀菌消毒作用之后，最终产物为氯化盐、水和氧气，对土壤、水分和空气环境基本不造成污染，同时也不会导致病原体产生耐药性，是一种可长期持续使用的新型无公害杀菌消毒剂。
5、本发明的杀菌消毒剂中的亚氯酸活性物质能长时间保持稳定。
具体实施方式  下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，本发明包括一种无公害的土壤杀菌消毒剂，所述土壤杀菌消毒剂包括双乙酸钠和亚氯酸盐的混合物，其中亚氯酸盐和双乙酸钠在混合物中的重量比为1∶5～15。
实施例1大面积喷洒
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶10的混合物，取11g混合物，溶于2000g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对新翻耕的稻田等田园进行大面积喷洒消毒处理，喷洒时间选在无雨的傍晚效果较好。每亩田园可以施用以上浓度的水溶液10～15吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达90％。
实施例2垅台浇灌法
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶15的混合物，取16g混合物，溶于1000g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对植株定植前垅台进行浇灌消毒处理，浇灌的时间选在无雨的傍晚效果较好。然后用地膜覆盖5天后，可打眼定植，行距与株距按常规技术。每亩施用以上浓度的水溶液5～10吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达100％。
实施例3大面积喷洒
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶5的混合物，取6g混合物，溶于1500g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对新翻耕的稻田等田园进行大面积喷洒消毒处理，喷洒时间选在无雨的傍晚效果较好。每亩田园可以施用以上浓度的水溶液10～15吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达95％。
实施例4垅台浇灌法
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶10的混合物，取11g混合物，溶于1000g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对植株定植前垅台进行浇灌消毒处理，浇灌的时间选在无雨的傍晚效果较好。然后用地膜覆盖5天后，可打眼定植，行距与株距按常规技术。每亩施用以上浓度的水溶液5～10吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达100％。
实施例5籽穴浇灌法
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比1∶8的混合物，取9g混合物，溶于800g的清水中，待搅拌溶解均匀之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对准备播种的籽穴进行浇灌消毒处理，浇灌的时间选在无雨的傍晚效果较好，浇灌后最好用暗色的地膜覆盖5天再点播种子。行距与穴距按常规技术，每亩施用以上浓度的水溶液1-3吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达100％。
实施例6根穴浇灌法
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶8的混合物，取9g混合物，溶于500g的清水中，待搅拌溶解均匀之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对茶树、果树等树苗种植前的树苗根穴进行浇灌消毒处理，浇灌的时间选在无雨的傍晚效果较好，浇灌后最好用暗色的地膜覆盖5天后再定植树苗。行距与穴距按常规技术，每亩施用以上浓度的水溶液1-3吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，上述所制成的水溶液20g浇灌土壤，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达100％。
实施例7大面积喷洒
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶8的混合物，取9g混合物，溶于1000g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对新翻耕的稻田等田园进行大面积喷洒消毒处理，喷洒时间选在无雨的傍晚效果较好。每亩施用以上浓度的水溶液10～15吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，上述所制成的水溶液20g分两次反复喷淋土壤，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达100％。
实施例8垅台浇灌法
亚氯酸钠与双乙酸钠重量比为1∶8的混合物，取9g混合物，溶于2000g的清水中，待搅拌溶解完全之后水溶液即可使用。将所制成的水溶液对植株定植前垅台进行浇灌消毒处理，浇灌的时间选在无雨的傍晚效果较好。然后用地膜覆盖5天后，可打眼定植，行距与株距按常规技术。每亩施用以上浓度的水溶液5～10吨。
取100g严重受致病菌污染的土壤试样，一次喷淋上述所制成的水溶液20g，杀菌消毒处理后的土样，经检测杀菌率达90％。

Claims (4)

1.一种无公害的土壤杀菌消毒剂，其特征在于：所述土壤杀菌消毒剂包括双乙酸钠和亚氯酸盐的混合物，其中亚氯酸盐和双乙酸钠在混合物中的重量比为1∶5～15。
2.根据权利要求1所述的土壤杀菌消毒剂，其特征在于：所述亚氯酸盐和双乙酸钠在混合物中的重量比为1∶5～10。
3.根据权利要求1或2所述的土壤杀菌消毒剂，其特征在于：所述亚氯酸盐为亚氯酸钾或亚氯酸钠。
4.根据权利要求1或2所述的土壤杀菌消毒剂的应用，其特征在于：所述混合物中亚氯酸钠与水按重量比为1∶500～2000配成溶液，采用大面积浇灌法、垅台浇灌法、籽穴浇灌法或根穴浇灌法将溶液浇灌在土地上。
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