CN103461379A - 一种缓释臭氧溶胶、其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种缓释臭氧溶胶，其各组份的浓度为：臭氧0.5-30mg/L，溶胶剂0.1-10g/L，稳定剂0.01-1g/L。本发明的缓释臭氧溶胶能够将臭氧在自来水中的半哀期提高60倍以上、并缓慢释放出臭氧，应用于农业中不仅能够安全高效地防治农作物土传病害，且无残留，同时也有效防止气态臭氧对设施农业大棚金属骨架的腐蚀。本发明制备方法简单，操作简便。

Description

一种缓释臭氧溶胶、其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种缓释臭氧溶胶及其制备方法，并将此缓释臭氧溶胶应用于农作物的病害防控，尤其是土传病害的防控。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对食品安全的要求也越来越高，农药残留问题日益受到人们的关注，避开农药解决病虫害已成为现代农业的一个难题。
由于农药等化学投入品的大量使用、农作物的多年连作等因素影响，在我国很多地方，土传病害发生非常严重，而温室、大棚等农业保护地中，这个问题尤为突出。长期使用化学农药不仅会造成食品安全隐患，而且还会引起病原菌的变异从而产生抗性，形成恶性循环。
臭氧是一种广谱杀菌剂，对细菌、真菌、病毒等均有强烈的灭活作用。臭氧能氧化细胞膜、增大细胞透性，并极易同细菌、真菌、病毒中的蛋白质、氨基酸发生氧化反应，还能分解细菌的葡萄糖氧化酶、脱氢氧化酶.破坏细菌的代谢过程，钝化病毒和杀死细菌、真菌。
现有技术中，中国专利CN200680024644.8公开了包含由氧和臭氧组成的溶解微泡的病虫害防治剂，该防治剂包含由高浓度氧气和臭氧组成的以胶体形式溶于水的微泡；中国专利CN200810137963.0公开了一种臭氧溶入水灌溉土壤杀灭根结线虫方法；中国专利CN201210585081.7公开了一种应用臭氧水进行农作物病虫害防治的方法。上述现有技术虽将臭氧应用于农作物病虫害的防治，一定程度上可以减少农药防治病虫害所带来的农药残留和环境污染问题。但是，上述现有技术产品本身不稳定，其中的臭氧易分解，导致其作用时效短，杀菌不彻底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓释臭氧溶胶及其制备方法和应用，既能克服传统施用农药防治病虫害成本高问题和污染严重的缺陷，又能解决臭氧不稳定易挥发分解的问题，有效灭除植物病虫害。
为了实现本发明的目的，本发明的缓释臭氧溶胶，其组份浓度为：臭氧0.5-30mg/L，溶胶剂0.1-10g/L，稳定剂0.01-1g/L。
所述溶胶剂为聚天门冬氨酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸树脂、交联聚乙烯醇、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物、碳酸钠乙烯共聚物、琼脂、黄原胶、海藻酸钠中的一种或几种；
所述稳定剂为醋酸、柠檬酸、乳酸中的一种或几种。
制备本发明的缓释臭氧溶胶的方法，包括如下步骤：按照浓度重量比称取稳定剂与溶胶剂，然后将稳定剂溶解于自来水中，再加入溶胶剂，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀，最后将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使臭氧浓度达到0.5-30mg/L，形成缓释臭氧溶胶。
本发明的缓释臭氧溶胶在农作物土传病害防治的应用时，可以先将待处理地块用水浇透，以防止臭氧溶胶的快速下渗，达到减少缓释臭氧溶胶用量，节约成本的目的。
本发明的缓释臭氧溶胶，由于溶胶和稳定剂的作用提高了臭氧的稳定性，延长了臭氧的半衰期，因此臭氧能够缓慢的释放，从而有效延长了臭氧杀菌时间。其优点在于，本发明的臭氧溶胶能够将臭氧在自来水中的半哀期提高60倍以上，作用时间长；不仅能够有效的防控农作物病害，避免农药所带来的环境污染及食品安全隐患，同时也有效防止气态臭氧对设施农业大棚金属骨架的腐蚀，并且本发明制备方法简单、操作简便。
具体实施方式：
以下通过实施例进一步说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
将醋酸0.05g溶解于1升的自来水中，再加入聚天门冬氨酸0.1g，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀；将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使臭氧达到5mg/L，形成缓释臭氧溶胶，其中聚天门冬氨酸0.1g/L、醋酸0.05g/L。
另将臭氧发生器产生的臭氧气体直接通入1升自来水中，使臭氧达到5mg/L。
室温下将上述制备的缓释臭氧溶胶和含有臭氧的自来水对照放置15分钟、30分种、2小时、6小时、12小时、20小时、24小时、48小时后测臭氧浓度，其中自来水15分种后臭氧浓度为2.5mg/L，臭氧在自来水中的半衰期为15分钟，而本发明的缓释臭氧溶胶中臭氧浓度分别为2小时后4.5mg/L，6小时后4mg/L，12小时后3.5mg/L，24小时后2.5mg/L，48小时后2.0mg/L，臭氧的半衰期为24小时。
实施例2
将柠檬酸0.5g溶解于1升的自来水中，再加入聚乙二醇5g，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀；将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使臭氧达到30mg/L，形成缓释臭氧溶胶，其中聚乙二醇10g/L、柠檬酸0.5g/L。
另将臭氧发生器产生的臭氧气体直接通入1升自来水中，使臭氧达到30mg/L。
室温下将上述制备的缓释臭氧溶胶和含有臭氧的自来水对照放置15分钟、30分种、2小时、6小时、12小时、20小时、24小时、48小时后测臭氧浓度，其中自来水15分种后臭氧浓度为12.5mg/L，臭氧在其中的半衰期不到15分钟，而本发明的缓释臭氧溶胶中臭氧浓度分别为2小时后25.5mg/L，6小时后22.5mg/L，12小时后18mg/L，20小时后13.5mg/L，48小时后6mg/L，臭氧的半衰期接近20小时。
实施例3
将乳酸0.5g溶解于1升的自来水中，再加入海藻酸钠0.5g，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀；将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使臭氧达到10mg/L，形成缓释臭氧溶胶，其中海藻酸钠0.5g/L、乳酸0.5g/L。
另将臭氧发生器产生的臭氧气体直接通入1升自来水中，使臭氧达到10mg/L。
室温下将上述制备的缓释臭氧溶胶和含有臭氧的自来水对照放置15分钟、30分种、2小时、6小时、12小时、24小时、36小时、48小时后测臭氧浓度，其中自来水15分种后臭氧浓度为4.8mg/L，臭氧在自来水中的半衰期接近15分钟，而本发明的缓释臭氧溶胶中臭氧浓度分别为2小时后8.6mg/L，6小时后8mg/L，12小时后7mg/L，24小时后5.5mg/L，48小时后3.0mg/L，臭氧的半衰期超过24小时。
实施例4
将醋酸0.5g溶解于1升的自来水中，再加入聚丙烯酰胺0.4g，琼脂0.2g，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀；将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使臭氧达到20mg/L，形成缓释臭氧溶胶，其中聚丙烯酰胺0.4g/L、琼脂0.2g/L、醋酸0.5g/L。
另将臭氧发生器产生的臭氧气体直接通入1升自来水中，使臭氧达到20mg/L。
室温下将上述制备的缓释臭氧溶胶和含有臭氧的自来水对照放置15分钟、30分种、2小时、6小时、12小时、24小时、36小时、48小时后测臭氧浓度，其中自来水15分种后臭氧浓度为8.5mg/L，臭氧在自来水中的半衰期不到15分钟，而本发明的缓释臭氧溶胶中臭氧浓度分别为2小时后17.5mg/L，6小时后15.6mg/L，12小时后14.5mg/L，24小时后12.5mg/L，36小时后9.5mg/L，48小时后6.7mg/L，臭氧的半衰期为接近36小时。
以下通过缓释臭氧溶胶对土传病菌欧文氏菌、灰葡萄孢霉、土壤中致病菌的杀菌实验及发生过菌核病的温室中生菜的生产，来进一步说明本发明。
实验例1
室温下取1.0ml浓度为106cfu/ml欧文氏菌菌悬液与4.0ml臭氧浓度为1mg/L的缓释臭氧溶胶混合(对照为无菌水)。作用5min，取0.5ml混合液至4.5ml中和剂(用10g/L硫代硫酸钠的磷酸盐缓冲液)中，中和10min，取0.5ml进行活菌计数培养，计算杀菌率，试验重复3次。缓释臭氧溶胶对欧文氏菌的杀菌率达到100％。
实验例2
室温下取1.0ml浓度为105cfu/ml灰葡萄孢霉孢子悬液与4.0ml臭氧浓度为5.0mg/L的缓释臭氧溶胶混合(对照为无菌水)。分别作用4min、8min，取0.5ml混合液至4.5ml中和剂(用10g/L硫代硫酸钠的磷酸盐缓冲液)中，中和10min，取0.5ml进行活菌计数培养，计算杀菌率，试验重复3次。缓释臭氧溶胶对灰葡萄孢霉的杀菌率分别达到99％、100％。
实验例3
室温下取生菜菌核病严重的农田土，制成悬液，取1.0ml与4.0ml臭氧浓度为10mg/L的缓释臭氧溶胶混合(对照为无菌水)。作用20min，取0.5ml混合液至4.5ml中和剂(用10g/L硫代硫酸钠的磷酸盐缓冲液)中，中和10min，取0.5ml进行活菌计数培养，计算杀菌率，试验重复3次。缓释臭氧溶胶对土壤悬液的杀菌率达到100％。
实验例4
取6千克京郊菜田土，均匀分成3份，121℃灭菌20min。分别接入浓度为106cfu/ml欧文氏菌菌悬液15ml，放入提前灭菌的花盆。一盆均匀浇入臭氧浓度为10mg/L的缓释臭氧溶胶200ml，一盆均匀浇入臭氧浓度为10mg/L的臭氧水200ml，一盆为对照，浇入自来水200ml。用黑色塑料膜覆盖24小时。取下覆盖膜，分别制成土壤悬液，取0.5ml进行活菌计数培养，计算杀菌率，试验重复3次。缓释臭氧溶胶的杀菌率为99.6％，臭氧水的杀菌率只有71％
实验例5
北京归园田居生态农业园一发生过生菜菌核病的温室，选定一分地为实验用地，对照也为一分地，相距15米。试验地整平，先用普通水浇透，待表面无积水后，再均匀浇上臭氧浓度为10mg/L的缓释臭氧溶胶500千克。在其上覆盖一层黑色塑料膜，尽量盖严不透空气，保持至少24小时，去掉覆盖膜。晾晒5天。
施好基肥后定植事先育好的生菜(射手101)苗360株，其后按正常农事管理进行，整个生产期大约60天，期间未使用任何农药。对照地除未浇灌缓释臭氧溶胶外，其他操作和试验地完全相同。60天内试验地仅2株生菜发生菌核病，拔除处理。对照地共有67株生菜感染菌核病，拔除处理。

Claims (7)

1.一种缓释臭氧溶胶，其特征在于，其各组份的浓度为：臭氧0.5-30mg/L，溶胶剂0.1-10g/L，稳定剂0.01-1g/L；其中所述溶胶剂为聚天门冬氨酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸树脂、交联聚乙烯醇、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物、碳酸钠乙烯共聚物、琼脂、黄原胶、海藻酸钠中的一种或几种；所述稳定剂为醋酸、柠檬酸、乳酸中的一种或几种。 
2.根据权利要求1所述的缓释臭氧溶胶，其特征在于，其各组份的浓度为：臭氧5.0-20mg/L，溶胶剂0.3-3g/L，稳定剂0.03-0.8g/L。 
3.根据权利要求1所述的缓释臭氧溶胶，其特征在于，所述溶胶剂为聚天门冬氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、琼脂、海藻酸钠中的一种或几种；所述稳定剂为醋酸、乳酸中的一种或几种。 
4.制备权利要求1-3任意一项所述缓释臭氧溶胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：按照浓度重量比称取稳定剂与溶胶剂，然后将稳定剂溶解于自来水中，再加入溶胶剂，以转速30～50r/min搅拌使其溶解、分散均匀，最后将臭氧发生器产生的臭氧气体通入其中，使其中臭氧达到所需量，形成缓释臭氧溶胶。 
5.权利要求1-3所述缓释臭氧溶胶在防治农业病害中的应用。 
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述农业病害为土传病害。 
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，先将待处理地块用水浇透，然后再施用权利要求1-3所述的缓释臭氧溶胶。 
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