CN102217661A - 植物源杀菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物源杀菌剂及其制备方法，该杀菌剂含有从黄柏、黄精、艾叶和灯笼草中提取的有效成份，组分简单、使用方便，对粮经作物无污染、无残留，对人畜毒性低，病原菌不易产生抗药性，杀菌效果好且广谱，对多种农经作物的多种病原菌具有防治和杀死作用，见效快、持效长；所述制备方法，工艺简单，条件易控，原料有效成分收率好，制得的制剂成份稳定，易于保存和使用；本发明还提供了所述杀菌剂的使用方法，在于将所述杀菌剂稀释后叶面喷雾，实施方便。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌剂，特别涉及一种植物源杀菌剂、该杀菌剂的制备方法和使用方法。
背景技术
据上世纪末联合国粮农组织统计数据，全世界粮经作物仅因病虫害就损失30-40%，每年由此造成的经济损失高达1800亿美元。为了对付病虫害，每年要生产200-300万吨杀虫剂，100-150万吨杀菌剂，其主要是化学农药，越来越多的农、林作物及卫生病原菌以及植物病都产生了抗药性。以病原菌为例，从50年代的10种增加到目前的447种以上，如蔬菜病原菌小菜蛾对甲基1605的抗性倍数是21000倍，对灭多威是1049倍，溴氰菊脂6768倍，导致杀菌剂用量大增，此不仅增加了农民经济负担，污染环境，造成人畜中毒，还大量杀死病原菌天敌，反而使农经作物上病原菌、病菌频频成灾。
我国植物资源极其丰富，有资料记载的高等植物种类已达三万余种，隶属470科，其中1300多种植物具有杀菌或杀虫活性物质，分布于140科。《周礼》有云“剪氏掌除蠹物，以攻萦攻之，以莽草熏之”；《本草纲目》提及狼毒、百部、鱼藤根等；《中国土农药志》记载着分布在86个科中的220种植物性农药，而《中国有毒植物》一书中则列入有毒植物1300余种，其中许多种类已有作为植物性农药利用的历史。
但自20世纪40年代以来，化学合成农药纷纷替代了植物源农药而雄居市场，使得植物源农药的研究一度陷入低谷且进展缓慢。由于植物源农药具有不污染环境，对农作物无药害、无残留、不污染农产品，对人畜比较安全，病原菌不易产生抗性且开发费用较低等特点，所以当人类赖以生存的生态环境被化学物质的严重污染的时侯，重新认识和研究对环境及健康无害的农药（包括植物源农药和生物农药）已势在必行。
植物源农药分为两大类：一类是杀菌剂，另一类是杀虫剂。尽管有关植物提取物对植物病原菌抗菌活性的研究较少，且在先研究显示植物源杀菌剂在自然界中杀菌效果并不出色，但植物仍被认为是化学合成杀菌剂替代品的最好来源，历史上较早用于防治植物病害的有大蒜汁、洋葱汁等，可以说植物中所含的大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、特殊的氨基酸及多糖均具有杀虫或杀菌活性。
在大力提倡“绿色农药”、发展持续农业的今天，积极研究和开发植物源杀菌剂，对保护环境、促进农业发展、保证粮食安全及身体健康有着深远的意义。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种植物源杀菌剂，对粮经作物无药害、无残留、不污染环境及农产品，病原菌不易产生抗药性，安全性高、防效好，杀菌谱广，成本低廉。
本发明提供的植物源杀菌剂，含有从如下原料中提取的有效成份，所述原料包括黄柏、黄精、艾叶和灯笼草。
黄柏提取物5-7天杀菌率可达72%，黄精提取物5-7天杀菌率可达68%，艾叶提取物5-7天杀菌率可达70.3%，灯笼草提取物5-7天杀菌率可达64-68%，但它们均存在单一植物提取物杀菌速效性及持效性差的缺陷。本发明提供的植物源杀菌剂克服了所述缺陷，多种成分复配杀菌效果提高，且速效性及持效性明显改善，致病细菌不易产生抗性，试剂对人畜安全。
优选的：所述原料按重量份包括黄柏7-14份、黄精1.5-3份、艾叶1-2份和灯笼草5-10份。
优选的，所述有效成份包括黄柏碱、黄酮糖甙和侧柏酮，黄柏碱在杀菌剂中的质量分数为0.12-0.2%。
优选的，黄酮糖甙在杀菌剂中的质量分数为0.04%，侧柏酮在杀菌剂中的质量分数为0.12%，黄酮甙在杀菌剂中的质量分数0.08%。
本发明目的之二是提供制备所述植物源杀菌剂的方法，包括如下步骤：
a、破碎：破碎所述原料，并过60-70目药筛；原料粒度较小，浸提时药材能够充分润湿，所含的有效成分更易转入溶剂中，提高浸提效率，减少损耗；但破碎度过大，组织细胞破裂过分，易造成浸出杂质增多，同时破碎颗粒对有效成分的吸附加大，且不利于过滤；
b、溶剂浸提：溶剂浸提：将原料与浸提溶剂混合，在常压或减压条件下加热混合物料至温度达到或接近沸点并保温40-80分钟，滤渣，取浸提液；浸提可通过常规的中药浸提设备实现，浸提时间为1-2小时，避免有效成分酶解，大量杂质浸出；浸提时可伴随搅拌或促使溶剂循环流动，以便增加浓度差，提高浸提效果；混合体系pH以5-6为宜，有效成分稳定；
c、浓缩：于常压或减压条件下浓缩所述浸提液至饱和，得浓缩液；
d、提取合成：按每100ml浓缩液加入0.2g磷酸的用量向浓缩液中加入磷酸，再升温至接近沸点，保温搅拌15-25分钟，得杀菌剂。
优选的，步骤b中，浸提溶剂为水，原料与浸提溶剂的重量比为1.2-1.4：25-30。水价廉易得，研究证实，原料水提物杀菌效果较好，有效成分提取率高。
优选的，步骤b是在常压条件下加热所述混合体系，浸提效果更佳。
优选的，步骤d中，药液表面出现晶体并停止提取后，加入药理学可接受的助剂，例如0.12%浓缩液重量的苯甲酸钠，以便延长药剂保存期限。
本发明目的之三是提供所述植物源杀菌剂的使用方法，在于将所述杀菌剂稀释后叶面喷雾。
本发明的有益效果：
本发明提供的植物杀菌剂组分简单、使用安全方便，对粮经作物无污染、无残留，对人畜毒性低；杀菌效果好，病原菌不易产生抗药性，且杀菌谱广，对多种病原菌具有防治和杀死作用，如对小麦锈病的抑菌率达到80.93%，对小麦白粉病抑菌率达到79.22%，对豇豆锈病抑菌率达到81.32%，豇豆白粉病的抑菌率达到83.26%，豇豆花叶病的抑菌率达到70.75%，黄瓜霜霉病抑菌率达到87.87%，大白菜霜霉病抑菌率达到86.25%，大葱锈病抑菌率达到71%；使用后对种子萌芽及幼苗生长无负面影响，易于保存，在较大温变范围均可保持成份稳定，且成本低廉，有望替代传统化学杀菌剂而广泛用于绿色农业生产。
本发明提供的制备方法工艺简单环保，条件易控，原料有效成分提取收率好，制得的制剂成份稳定，易于保存和使用。
具体实施例：
下面结合具体实施例对本发明的方案做进一步阐述，应当理解，具体实施例仅用于说明本发明技术方案，而非限制。
一、制备杀菌剂：
操作步骤：
a、按表1所列比例取原料破碎后过65目的筛；
b、按重量份取1份破碎原料与25份水混合,装入蒸煮罐中并常压加热至100℃后保温浸提1h，再经300目筛机过滤，弃渣，取浸提液备用；
c、将浸提液装入浓缩罐中于温度100℃浓缩至饱和，得浓缩液；
d、提取合成：按每100ml浓缩液加入0.2g磷酸的用量向浓缩液中加入磷酸，再升温至接近沸点，保温搅拌15-25分钟，得杀菌剂。
按重量份计，各实施例步骤a中所述原料组成如表1：
按中华人民共和国药典中的检测方法分析产品质量检测各实施例所得产品中提取物的质量分数，结果如表2：
二、杀菌效果验证：
病情指数及相对防效按下式计算：
式中：ck0-----空白对照区施药前病情指数；
ck1-----空白对照区施药后病情指数；
pt0----- 药剂处理区施药前病情指数；
pt1----- 药剂处理区施药后病情指数。
说明：以下各表中的数据均取重复处理的平均值。
（一） 防治小麦白粉病和小麦锈病。
1.1. 供试药剂：
（1）按实施例2制得的植物源杀菌剂（四川省资中植物药业研究所试验厂生产）；
（2）15%粉锈宁（川东农药厂生产）；
（3）清水对照。
取植物源杀菌剂400倍水稀释液、600倍水稀释液、粉锈宁按100克/亩的用量及清水对照共四个处理，每个处理三次重复，共十二个小区，取每小区面积为38m2，小麦品种为335，长势中等，于小麦扬花期内用泰山-18型机动喷雾器于植株上均匀喷雾。
1.2、试验方法
（1）施药前一天在各小区采取两点取样，定株调查200株，记载各小区内白粉病和锈病株数，病叶严重度，其中小麦白粉病分五级记载，小麦锈病分八级记载（这是四川省农业厅农药检定所陈敏副所长安排简阳市植保植检站做的大田试验，其中小麦白粉病分九级记载，小麦锈病分九级记载。）
小麦锈病的分级标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整片叶面积的5%以下；
3级：病斑面积占整片叶面积的6%-25%以下；
5级：病斑面积占整片叶面积的26%-50%以下；
7级：病斑面积占整片叶面积的51%-75%以下；
9级：病斑面积占整片叶面积的76%以上；
小麦白粉病的分级标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个片叶面积的1%以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的2%-5%以下；
5级：病斑面积占整个叶面积的6%-20%以下；
7级：病斑面积占整个叶面积的21%-40%以下；
9级：病斑面积占整个叶面积的40%以上；
（2）施药后2天及施药后10天按步骤（1）方法统计各小区内白粉病和锈病防治效果，结果如表3和表4。
1.3、结果分析
供试的植物源杀菌剂在小麦防治白粉病和锈病上高浓度效果较为理想，具有一定的速效性和持效性，施药时，400倍水稀释液效果最佳。
（二）防治霜霉病
2.1 供试药剂：
（1）按实施例5制得的植物源杀菌剂（四川省资中植物药业研究所试验厂生产）；
（2）70%代森猛锌可湿性粉剂（市场销售品）；
取植物源杀菌剂400倍水稀释液、500倍水稀释液、600倍水稀释液、70%代森猛锌可湿性粉剂的500倍水稀释液和清水对照共五个处理，每处理3次重复，共15个小区，每小区面积38m2，实施对象为生产期黄瓜秧，选用泰山-18型机动喷雾器进行低容器均匀喷雾。
2.2 试验方法
（1）施药前一天在各小区内两点取样，定株调查20株，分9级记载各小区霜霉病的病叶严重度；
分级标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的5%以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的6%-10%；
5级：病斑面积占整个叶面积的11%-25%；
7级：病斑面积占整个叶面积的26%-50%；
9级：病斑面积占整个叶面积的50%以上
（2）施药后2天和施药后10天，按本部分步骤（1）方法统计霜霉病防治效果，结果如表5。
2.3结果分析
根据表5数据可知供试植物源杀菌剂对黄瓜霜霉病有显著防效，且具有一定的速效性和持效性，其400-600倍水稀释液效果理想。
（三）防治黄瓜白粉病。
3.1材料
3.1.1供试药剂
按实施例4制备的植物源杀菌剂，四川省资中植物药业研究所提供。
3.1.2供试菌种 黄瓜白粉病菌（Sphaerotheca fulined(schlecht)poll）——由中国农业科学院蔬菜花卉研究所植保室提供，经鉴定有较强的致病性。
3.1.3供试植物：黄瓜——品种为“新泰密刺”，天津市黄瓜研究所提供。
3.2 试验方法
3.2.1无菌苗的培育
播种前将黄瓜种子均用72%的克露可湿性粉剂800倍水稀释液或75%的百菌清可湿性粉剂500倍水稀释液浸种消毒2小时，再用清水冲洗2-3次后置于垫有湿润纱布的培养器中，于25℃恒温箱中黑暗催芽，待种子露白，播种于装有蛭石加草灰（1:1）的营养钵中，于20-35℃温室内培养，当长出1-2片真叶时备用。
3.2.2 病菌接种
取供试菌种扩大培养后制成浓度1×104CFU/ml的孢子悬浮液，取1叶1芯的黄瓜幼苗，用黄瓜白粉病菌接种于黄瓜叶片上，处理120株；接菌24小时后，用植物源杀菌剂的200倍水稀释液进行喷雾防治（其中60株为处理，60株为对照不喷药），每隔5天喷雾一次，连续三次。
3.2.3 药效调查：分9级记录根据以下分析标准分别记录叶发病情况，计算出根据病情指数，并前述公式计算出防治效果。
分级标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的1%以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的2%-5%；
5级：病斑面积占整个叶面积的6%-20%；
7级：病斑面积占整个叶面积的21%-40%；
9级：病斑面积占整个叶面积的40%以上。
防治效果如表6。
3.2.4 分析
供试植物源杀菌剂对黄瓜白粉病具有一定的防治效果，在发病初期喷施，能够有效的抑制病斑的发生与发展，第三次调查该药剂对黄瓜霜霉病的防治效果达42.06％，对白粉病的防治效果达55.53％，表现出较高的防治效果。
且施用后对黄瓜植株安全，叶片较空白对照无药害。
（四）防治豇豆锈病、豇豆白粉病和豇豆花叶病
4.1供试药剂：
（1）按实施例4制备的植物源杀菌剂，四川省资中植物药业研究所试验厂提供
（2）萎锈灵乳油（市场销售品）
取植物源杀菌剂的400倍水稀释液、500倍水稀释液、600倍水稀释液、萎锈灵乳油的800倍水稀释液和清水对照共五个处理，每处理3次重复，共15个小区， 每小区面积50m2，试验地选择在新疆哈什市瓦甫农场蔬菜地，取地势平坦、施肥管理、长势中等的豇豆栽培地，于豇豆生长期用机动喷雾器喷雾药液均匀喷施在植株上。
4.2试验方法：
（1）施药前一天在各小区内采取两点取样，定株调查200株，记载各小区内豇豆锈病、豇豆花叶病和豇豆白粉病株数和病叶严重度；
豇豆锈病分级记载标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整片叶面积的5%以下；
3级：病斑面积占整片叶面积的6%-25%以下；
5级：病斑面积占整片叶面积的26%-50%以下；
7级：病斑面积占整片叶面积的51%-75%以下；
9级：病斑面积占整片叶面积的76%以上；
豇豆白粉病分级记载标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个片叶面积的1%以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的2%-5%以下；
5级：病斑面积占整个叶面积的6%-20%以下；
7级：病斑面积占整个叶面积的21%-40%以下；
9级：病斑面积占整个叶面积的40%以上；
（2）施药后2天、施药后10天按本部分步骤（1）方法调查并按前述公式统计防治效果，结果如表7—9
4.3结果分析
据表7—9数据显示，供试植物源杀菌剂在防治豇豆锈病、豇豆白粉病和豇豆花叶病的效果与化学农药基本相同，具有一定的速效性和持效性，效果以其400倍水稀释液和500倍水稀释液最佳。
（五）防治大白菜霜霉病
5.1 供试药剂：
（1）按实施例2制备植物源杀菌剂（四川省资中植物药业研究所试验厂生产）
（2）75%白菌清（市场销售品）
取供试植物源杀菌剂的400倍水稀释液、500倍水稀释液、600倍水稀释液、75%白菌清的500倍水稀释液和清水对照共五个处理，每处理3次重复，共15个小区，每小区面积50m2，试验地选择在哈什瓦甫农场大白菜地，地势平坦、施肥管理、长势中等，在大白菜生长期用机动的喷雾器喷雾使药液均匀喷施在大白菜植株上。
5.2 试验方法
（1）施药前一天在各小区内采取两点取样，定株调查200株（窝），记载各小区霜霉病株数和病叶严重度，霜毒病分9级记载；
霜毒病的分级标准：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的5%以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的6%-10%；
5级：病斑面积占整个叶面积的11%-25%；
7级：病斑面积占整个叶面积的26%-50%；
9级：病斑面积占整个叶面积的50%以上
（2）施药后1天、施药后3天及施药后10天按本部分步骤（1）方法调查，然后按前述公式统计和计算防治效果，结果如表10：
5.3 结果分析
据表10数据显示，供试植物源杀菌剂在防治大白菜霜霉病上同75%白菌清基本持平，更具有速效性和持效性，药效以400-500倍水稀释液最佳。
综述：
根据（一）—（五）部分数据可知，本发明提供的植物源杀菌剂对多种农作物致害病原菌（如黄瓜霜霉病、黄瓜白粉病、豇豆锈病、豇豆白粉病和豇豆花叶病的致病菌等）具有较好防治效果，具有较宽杀菌谱，在发病初期后的一段时间内能够有效的抑制病斑的发生与发展，试验结果表明该药剂对不同目标病害具有一定的选择性和防效差异，使用时可针对不同病种采用不同施用量，施用后对植株安全，无药害，不影响种子萌芽及植株生长，使用安全，成本较低。
Claims (9)
1. 一种植物源杀菌剂，其特征在于：含有从如下原料中提取的有效成份，所述原料包括黄柏、黄精、艾叶和灯笼草。
2. 根据权利要求1所述的植物源杀菌剂，其特征在于：所述原料按重量份包括黄柏7-14份、黄精1.5-3份、艾叶1-2份和灯笼草5-10份。
3. 根据权利要求1或2所述的植物源杀菌剂，其特征在于：所述有效成份包括黄柏碱、黄酮糖甙和侧柏酮，黄柏碱在杀菌剂中的质量分数为0.12-0.2%。
4. 根据权利要求3所述的植物源杀菌剂，其特征在于：黄酮糖甙在杀菌剂中的质量分数为0.04%，侧柏酮在杀菌剂中的质量分数为0.12%，黄酮甙在杀菌剂中的质量分数0.08%。
5. 制备权利要求1所述的植物源杀菌剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、破碎：破碎所述原料，并过60-70目筛；
b、溶剂浸提：将原料与浸提溶剂混合，在常压或减压条件下加热混合物料至温度达到或接近沸点并保温40-80分钟，滤渣，取浸提液，并调节浸提液PH值为5-6；
c、浓缩：于常压或减压条件下浓缩所述浸提液至饱和，得浓缩液；
d、提取合成：按每100ml浓缩液加入0.2g磷酸的用量向浓缩液中加入磷酸，再升温至接近沸点，保温搅拌15-25分钟，得杀菌剂。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤b中，浸提溶剂为水，原料与浸提溶剂的重量比为1.2-1.4：25-30。
7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤b是在常压条件下加热混合后的物料。
8. 根据权利要求5-7任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：步骤d中，药液加入药理学可接受的助剂。
9. 权利要求1至4中任一权利要求所述的植物源杀菌剂的应用，其特征在于：将所述杀菌剂稀释后叶面喷施。
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