CN103430797B - 一种防治黄瓜真菌病害的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种防治黄瓜真菌病害的方法，首先将臭氧发生器导管插入盛有植物油的容器中，通入臭氧连续处理，将植物油进行饱和臭氧化；然后在得到的臭氧处理过的植物油中加入表面活性剂，并以10～100倍体积的水进行稀释混匀后制成油乳剂喷施于植物表面或植物的栽培土壤。本发明防治黄瓜真菌病害的方法，在使用时既可以保证防效的持久，也能够实现使用浓度的可控性，经试验证明本发明的杀菌效果不低于目前通用的化学杀菌剂多菌灵、速克灵等化学杀菌剂，对植物不会产生任何副作用，且应用方法简便，其对各类真菌、细菌等有害病原微生物的广谱杀灭作用是有机化学农药所无法比拟的。
Description
技术领域
本发明属于植物保护技术领域，具体涉及一种防治黄瓜真菌病害的方法。
背景技术
我国是世界园艺产品生产大国，水果、蔬菜产量居世界前列，但是由于感染植物病害导致的作物减产一直十分严重，其损失占到总产量的近三分之一，经济损失巨大。长期以来，对于植物病害的防治主要依赖于化学农药的使用。但化学杀菌剂存在药效差、残留量大等问题，过度的滥用导致环境污染、农药残留超标、品质下降等问题日趋恶化，对我国食品安全与农业发展造成严重影响。因此，对于无毒、高效、环境友好的植物病害防治技术的需求愈加迫切。
臭氧（O3）是氧气（O2）的同素异形体，具有极强的氧化性，臭氧分子能够与细菌细胞膜中各类蛋白质氨基酸序列中的色氨酸残基以及不饱和脂肪酸中的碳碳双键产生氧化反应来破坏其结构，从而起到杀菌作用。近年来的研究发现，植物油中含有丰富的油酸与亚油酸等不饱和脂肪酸（65-90%），其油脂经臭氧化处理后对微生物具有显著的广谱抗菌作用。此外，其杀菌作用的稳定性十分出色，在-10～+8℃下，其活性可以保持1年以上；在室温下（27～30℃）下其活性可保持6个月以上。同时，在上述温度下，臭氧化植物油的pH也十分稳定。与除虫菊酯类及其他一些用于生物防治的植物提取物相比，臭氧化植物油对于温度、光照、pH以及湿度等因子不敏感，良好的稳定性与广谱杀菌性使其具有作为生物农药开发的巨大潜力。
传统使用臭氧气体及臭氧水进行消毒杀菌的方法，由于臭氧气体剂量难以控制，臭氧在水中的半衰期极短等问题，使得其在防治农业病虫害方面的作用难以持久，甚至还会因为剂量难以把握而导致产生相应的副作用。与上述两种常用的方法相比，臭氧化植物油在具有广谱抗菌性的同时，也具备了良好的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种防治黄瓜真菌病害的方法，解决了现有方法防治效果不持久，剂量把握不准导致产生副作用的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种防治黄瓜真菌病害的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：将臭氧发生器导管插入盛有植物油的容器中，通入臭氧连续处理，将植物油进行饱和臭氧化；
步骤2：在步骤1得到的臭氧处理过的植物油中加入表面活性剂，并以10～100倍体积的水进行稀释混匀后制成油乳剂喷施于植物表面或植物的栽培土壤。
本发明的特点还在于，
其中的步骤1中臭氧发生器的功率为50-100W，臭氧处理时间为16～24h。
其中的表面活性剂的加入量为臭氧处理过的植物油体积的1～10%。
其中的表面活性剂选用非离子性的表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性表面活性剂中的一种。
其中的植物油选用大豆油、棉籽油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油、橄榄油或玉米油中的一种、两种或两种以上的混合物。
本发明的有益效果是：
臭氧与植物油中的不饱和脂肪酸发生氧化反应后可以产生过氧化氢、羟基-氢过氧化物、醛类、二聚过氧化物以及多聚过氧化物等，这些物质对于微生物具有显著的毒性作用。同时，溶解在植物油中的臭氧分子、过氧化氢及各种过氧化物能够在自然条件下分解释放处活性氧原子，通过氧化微生物体内的活性基团而发挥杀菌作用，因此具有广谱杀菌作用。此外，上述这些物质可在自然条件下逐步降解为氧气和水，对环境无任何污染，也不会在植物体内形成任何有害残留。
在使用时既可以保证防效的持久，也能够实现使用浓度的可控性，经试验证明本发明的杀菌效果不低于目前通用的化学杀菌剂多菌灵、速克灵等化学杀菌剂，对植物不会产生任何副作用，且应用方法简便，其对各类真菌、细菌等有害病原微生物的广谱杀灭作用是有机化学农药所无法比拟的。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明防治黄瓜真菌病害的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：将臭氧发生器（功率50-100W）导管插入盛有植物油的容器中，开机通入臭氧连续处理16～24h，将含有不饱和脂肪酸的植物油进行饱和臭氧化。根据臭氧发生器功率的不同，处理时间可适当调整。
步骤2：以1～10%的比例（体积百分比）加入表面活性剂，并以10～100倍体积的水进行稀释混匀后制成油乳剂喷施用于植物和/或植物的栽培土壤。
本发明所述的含有不饱和脂肪酸的植物油可以是大豆油、棉籽油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油、橄榄油、玉米油等中的至少一种，还可以含有其他任意类型的植物油，只要无损本发明的效果就没有特别限制。
本发明所述的经饱和臭氧化的植物油，为保证本发明的效果，应具备以下指标特征：
（1）其IP值（每公斤植物油中含有活性氧的量）在500～800mmol Kg-1间视为合格，优选IP值在650～750mmol Kg-1间的抗菌活性最好。
（2）其粘度应在100～450mpa之间。
（3）其酸值（即油中游离脂肪酸的含量，以中和1mg样品所需的氢氧化钾的毫克数为1U）应不低于25U。
（4）其碘值（用于衡量油料的不饱和度，以与100g油料完全发生反应所需的碘的克数计算）应在50～90之间。
本发明所述的臭氧发生器，只要能将上述的植物油进行饱和臭氧化并满足上述各项指标要求就没有特别限定。
本发明所述的表面活性剂，只要是能够在通常的农业园艺制剂中使用的表面活性剂就没有特别限定。具体的说，可以有以下的非离子性的表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂。
作为非离子性的表面活性剂，可以列举POE脂肪酸酯（C12-18）、POE树脂酸酯、POE脂肪酸二酯（C12-18）等脂肪酸酯型表面活性剂；POA苄基苯基醚、POA苯乙烯基苯基醚等多环芳香型表面活性剂；POE蓖麻油、POE硬化蓖麻油等植物油型表面活性剂等。
作为阴离子性的表面活性剂，可以列举烷基硫酸盐（C12-18、Na、NH4、烷醇胺）、POE烷基醚硫酸盐（C12-18、Na、NH4、烷醇胺）等硫酸盐型表面活性剂；POE烷基（C8-12）苯基醚磺酸盐、木质素磺酸盐（Na、Ca）等磺酸盐性表面活性剂等。
作为阳离子性的表面活性剂，可以列举烷基三甲基氯化铵（C12-18）、甲基-聚氧乙烯-烷基氯化铵（C12-18）、烷基二甲基苯扎氯胺（C12-18）等。
作为两性表面活性剂，可以列举二烷基（C8-12）二氨基乙基甜菜碱、烷基（C12-18）二甲基苄基甘氨酸等。
本发明所述的防治黄瓜真菌病害的方法主要应用于防治黄瓜白粉病、黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、黄瓜灰霉病、黄瓜枯萎病等真菌病害，但并不仅限于上述病害。
实施例
步骤1：臭氧化葵花油的制备
选用西安德润生物技术有限责任公司设计生产的DR03-A型臭氧机（功率≦55W），取市售福临门葵花籽油5L放入容积为25L的塑料桶中，将臭氧机导管通入葵花籽油中，使臭氧气体与葵花籽油充分反应，连续处理24h后，测定臭氧化葵花油的IP值为680mmol Kg-1，粘度为240mpa，酸值为40U，碘值为74。将制备好的臭氧化葵花油于4℃下避光冷藏备用。
步骤2：温室内防治黄瓜白粉病
本实验在河北省农林科学院植物保护研究所的温室内进行，选用黄瓜白粉病（由河北省农林科学院植物保护研究所植物病害生物防治实验室提供）。选取按照步骤1方法制备的臭氧化葵花油100mL，加入5mL高分散乳化剂Y-OF（无锡友联精细化工有限公司生产），充分混合后分别按照25倍、50倍、100倍比例加入蒸馏水稀释备用。采用子叶喷雾法，接种浓度为5×105孢子/mL黄瓜白粉菌孢子悬浮液，24h后用喉头喷雾器将稀释倍数为25倍、50倍、100倍的臭氧化油乳剂喷洒在黄瓜叶面上，设无菌水对照。实验在相对湿度30﹪～70﹪，温度22℃的温室中进行。待空白对照充分发病后调查病级，并计算病情指数和防效。黄瓜白粉病级划分标准和防效计算方法参照《GB/T17980.30-2000农药田间药效试验准则（一）：杀菌剂防治黄瓜白粉病》。实验结果（见表1）表明，不同稀释倍数的臭氧化葵花油乳剂对于黄瓜白粉病具有良好的的防治效果，防效为78.69～95.16%。
表1温室内臭氧化葵花油乳剂对黄瓜白粉病的防治效果
大棚内防治黄瓜霜霉病
本实验在陕西大荔县农民马向坡的黄瓜大棚内进行，每小区两行，三次重复，随机区组排列。实验时整个棚内霜霉病发病较重，施药前摘除病叶。取参照步骤1方法所制备的臭氧化大豆油1L，分别加入40mL高分散乳化剂Y-ME（无锡友联精细化工有限公司生产）和30mL渗透粘着剂A型（无锡友联精细化工有限公司生产），充分混匀后，分别按照25倍、50倍、100倍比例加水稀释备用。采用背负式手动喷雾器喷施油乳剂；另设对照药剂（75％百菌清可湿性粉剂，上海泰禾集团生产，600倍水稀释液喷雾处理）和空白对照（清水喷雾）。第一次喷施2周后，再重复喷施一次。待空白对照充分发病后调查各个处理组的发病率和防效。黄瓜霜霉病级划分标准和防效计算方法参照《GBT17980-26-2000田间药效试验准则（一）杀菌剂防治黄瓜霜霉病》。实验结果（见表2）表明，本发明对于黄瓜霜霉病具有很好的防治效果，其防效为67.56～89.37%，防效优于对照药剂。
表2大棚内臭氧化葵花油乳剂对黄瓜霜霉病的防治效果
大棚内防治黄瓜灰霉病
本实验在陕西大荔县农民马向坡的黄瓜大棚内进行，每小区两行，三次重复，随机区组排列。实验时整个棚内灰霉病轻度发生，施药前摘除病果。取参照步骤1方法所制备的臭氧化菜籽油1L，加入50mL农药乳化剂0203B（江苏省海安石油化工厂生产），充分混匀后，按照100倍比例加水稀释备用。采用背负式手动喷雾器喷施油乳剂；另设对照药剂（速克灵（50%腐霉利）可湿性粉剂，上海农安生物科技发展有限公司，1500倍水稀释液喷雾处理）和空白对照（清水喷雾）。每10天喷施一次，连续三次。待空白对照充分发病后调查各处理组的发病率和防效。黄瓜灰霉病级划分标准和防效计算方法参照《GBT 17980.28-2000农药田间药效试验准则(一)杀菌剂防治蔬菜灰霉病》。实验结果（见表3）表明，本发明对于黄瓜灰霉病具有很好的防治效果，其防效可达92.04%，明显优于对照药剂处理效果。
表3大棚内臭氧化葵花油乳剂对黄瓜灰霉病的防治效果
大棚内防治黄瓜枯萎病的效果
本实验在陕西师范大学生命科学学院的温室内进行，选用黄瓜枯萎病（由陕西省微生物研究所从致病植株上分离并保藏）。选取按照步骤1方法制备的臭氧化橄榄油100mL，加入5mL高分散乳化剂Y-OF（无锡友联精细化工有限公司生产），充分混合后分别按照50倍比例加入蒸馏水稀释备用。将棉花种子在上述油乳剂中浸泡6小时后，将黄瓜枯萎病菌孢子接种并于温室内盆栽，按常规方法管理，在出苗后第三天再以上述油乳剂灌根处理一次，以无菌水处理为对照。实验在相对湿度30%～70%，温度22℃的温室中进行，待无菌水对照充分发病后调查病级，并计算病情指数和防效。棉花枯萎病级划分标准和防效计算方法参照《GB/T 17980.92-2004农药田间药效试验准则(二)第92部分：杀菌剂防治棉花黄、枯萎病》。实验结果（见表4）表明，本发明对于棉花枯萎病具有极好的防治效果，防效可达87.54%。
表4温室内臭氧化葵花油乳剂对黄瓜枯萎病的防治效果
本发明的原理：
臭氧（O3）是氧气(O2)的同素异形体，具有极强的氧化性，早期主要被应用于清除饮用水与生活污水中的有害化合物。但Sawadaishi等发现臭氧除能够将有害化合物氧化分解外，还能够破坏细菌细胞内的核酸组成及结构。Pryor和Uppu等人也证明了臭氧分子能够与细菌细胞膜中各类蛋白质氨基酸序列中的色氨酸残基以及不饱和脂肪酸中的碳碳双键产生氧化反应来破坏其结构，从而起到杀菌作用。
臭氧与不饱和脂肪酸发生氧化反应(即Criegee反应)后可以产生过氧化氢、羟基-氢过氧化物、醛类、二聚过氧化物以及多聚过氧化物等，而这些物质对于微生物也具有显著的毒性作用。实验发现，含不饱和脂肪酸的植物油经臭氧化处理后可通过与生物体内活性物质的碳碳双键（C=C）、二硫键（S=S）等发生氧化作用，从而导致了细胞膜结构被破坏，细胞内的核酸类物质（DNA，RNA）的变性与分解，以及行使主要生理功能的酶的活性丧失导致了细胞死亡。由于其杀菌机制是通过对微生物细胞及体内蛋白产生氧化损伤而引起的，因此对病毒、细菌、真菌等不同类型微生物都具有显著的广谱抗菌作用。
本发明的创新点在于：
1.将植物油作为臭氧杀菌的新型载体，具有更好的稳定性
经饱和臭氧化后的植物油的稳定性十分出色，在-10～+8℃下，其杀菌活性可以保持1年以上；在室温下（27～30℃）下其杀菌活性可保持6个月以上；超过上述储藏期限后杀菌活性会逐渐丧失。同时，在上述温度下，经饱和臭氧化处理的植物油的pH也十分稳定。与除虫菊酯类及其他一些用于生物防治的植物提取物相比，经饱和臭氧化处理的植物油对于温度、光照、pH以及湿度等因子不敏感，良好的稳定性与广谱杀菌性使其具有作为生物农药开发的巨大潜力。
2.杀菌方法较传统的臭氧杀菌方法效果更显著
臭氧作为一种高效、无害且不会造成环境污染的杀菌剂在农业领域已有应用的先例。如利用臭氧作为土壤熏蒸剂进行土壤消毒，以此杀灭土壤中的病原及线虫；又或是利用臭氧气体或臭氧水防治设施蔬菜中常见的病虫害等。这些方法对于不同作物的病虫害都取得了一定的防治效果，但在实际使用中仍存在一些问题。因为臭氧的强氧化作用不仅可以杀死微生物，同样也会对植物产生危害，高浓度的臭氧会使植物细胞产生氧化损伤，从而影响其生长，严重时甚至导致植株死亡。所以，在直接使用臭氧气体熏蒸土壤或是温室大棚时，常常会由于使用剂量难以把握而导致产生相应的副作用。此外，由于臭氧在水中的溶解度是分有限，而且其半衰期很短，所以在利用喷施臭氧水的方法防治植物叶面病害或果实采后病害时，往往由于剂量小和稳定性差的原因使得防效难以持久。
相较与传统的臭氧气体或臭氧水溶液的处理方法，将臭氧化植物油制备成相应的油乳剂后的抗菌效果更为显著。这是由于臭氧化植物油的强杀菌作用不仅仅是由于其植物油中所溶解的过饱和的O3分子，同时还含有O3通过与植物油中的不饱和脂肪酸发生Criegee反应形成的各种过氧化物（过氧化氢、羟基-氢过氧化物、醛类、二聚过氧化物以及多聚过氧化物等），这些过氧化物的协同作用大大增强了臭氧化植物油的抑菌效果。而且，长链不饱和脂肪酸作为基质可以极大的增加臭氧在单位溶剂中的浓度（其过氧化值是臭氧水的1000-2000倍），同时也显著延缓臭氧的释放与降解，从而保证其杀菌效果能够长时间持续。
3.本发明操作简便、剂量可控、效果显著且不会对作物产生毒害作用
本发明涉及的臭氧化植物油及其使用方法，具备以下指标特征：
（1）IP值（即每公斤植物油中含有活性氧的量）在500～800mmol Kg-1间视为合格，优选IP值在650～750mmol Kg-1间的抗菌活性最好。
通过IP值的测定，可以有效控制在制备过程中植物油中活性氧的含量，在已知含量的情况下，可以通过按比例加水稀释来实现油乳剂杀菌的剂量可控，从而避免了像直接使用臭氧气体使无法控制实际使用剂量而导致的对农作物的毒害。
（2）其粘度应在100～450mpa之间。
通过控制臭氧化植物油的粘度，可以使相应的油乳剂能够在植物体表形成透气性油膜，并能够长期附着在植物表面，从而杜绝病原菌的侵染。粘度过低，则油乳剂无法形成油膜；粘度过高，则在加水稀释时难以有效乳化，且油膜的透气性会受到影响。
（3）其酸值（即油中游离脂肪酸的含量，以中和1mg样品所需的氢氧化钾的毫克数为1U）应不低于25U。
酸值，可作为衡量植物油中不饱和脂肪酸被过氧化的程度，若酸值过低，则说明植物油未完全被饱和臭氧化，其所含的臭氧及产生的相应的过氧化物的量也较少，难以有效杀菌；若酸值过高，则说明植物油被过度氧化后产生了大量的游离脂肪酸，其所含的臭氧及产生的相应的过氧化物的浓度过高，从而会对植物体产生相应的毒害作用。
（4）其碘值（用于衡量油料的不饱和度，以与100g油料完全发生反应所需的碘的克数计算）应在50～90之间。
碘值，同样可作为衡量植物油中不饱和脂肪酸被过氧化的程度，若碘值过高，则说明植物油未完全被饱和臭氧化，其所含的臭氧及产生的相应的过氧化物的量也较少，难以有效杀菌；若碘值过低，则说明植物油被过度氧化，其所含的臭氧及产生的相应的过氧化物的浓度过高，从而会对植物体产生相应的毒害作用。
Claims (1)
1.一种防治黄瓜真菌病害的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：将臭氧发生器导管插入盛有植物油的容器中，通入臭氧连续处理，将植物油进行饱和臭氧化；所述的臭氧发生器的功率为50-100W，臭氧处理时间为16～24h；
步骤2：在步骤1得到的臭氧处理过的植物油中加入表面活性剂，并以10～100倍体积的水进行稀释混匀后制成油乳剂喷施于植物表面或植物的栽培土壤；所述的表面活性剂的加入量为臭氧处理过的植物油体积的1～10％；所述的表面活性剂选用非离子性的表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性表面活性剂中的一种；所述的植物油选用大豆油、棉籽油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油、橄榄油或玉米油中的一种、两种或大于两种的混合物。
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