CN106259498A - 一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，属于农业种植领域。为了克服现有技术中包膜剂或拌种剂抑菌效果较差且容易对环境造成影响的技术不足，本发明提供一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，该玉米包膜剂以虎杖和薄荷的挥发油提取物以及纳他霉素为主要活性组分，其对于斯氏泛菌、高粱假单胞菌、凤梨泛菌、炭疽病菌等病菌均具有很好的抑制效果，更难能可贵的是，本发明玉米包膜剂中不含有常规化学农药，其安全环保高效，因此具有很好的市场前景。

Description

一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂
技术领域
本发明涉及一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，属于农业种植领域。
背景技术
玉米是我国三大粮食作物之一, 而且是重要的饲料和加工原料。近年来, 由于畜牧业和加工业的快速发展, 玉米种植面积日趋扩大。目前, 在我国玉米产区普遍发生的细菌病害有细菌性茎腐病。然而, 近几年的田间广泛调查发现, 一些非真菌病原引起的叶斑病有逐年加重发生的趋势,感病品种既涉及普通玉米, 也涉及甜糯玉米。通过对这些病害标样的显微镜检查、病原菌的分离和回接, 可以确定这类叶斑病是由细菌所引起。
目前已经报道的由细菌引起的玉米叶部病害有以下几种:斯氏泛菌(Pantoeastewart ii Mergaert etal.)引起的细菌性枯萎病(stewart's wilt) ；高粱假单胞菌[Pseudomonas andropogonis(Smith)Stapp]引起的细菌性条纹病(bacterial stripe)；丁香假单胞菌丁香变种(P .sy ringae pv .sy ringaevan Hall)引起的细菌性褐斑病(holcus spot)；燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp .avenaeWillems etal.)引起的细菌性叶疫病(bacterial leaf blight)；野油菜黄单胞菌绒毛草致病变种[ Xanthomonas campestris pv .holcicola (Ellio tt)Dye] 引起的细菌性叶斑病(bacterial leaf spot)；密执安棒形杆菌内布拉斯加亚种(Clavibacter michiganensissubsp .nebraskensis (Vidave r)Davis etal .)引起的戈氏细菌性萎凋病(Goss' sbacterial wilt and blight)；丁香假单胞菌燕麦晕斑致病变种(Pseudomonas sy ringaepv .coronafaciens)(syn .P .corona f aciens pv .zeae)引起的巧克力斑点病(chocolate spot)；凤梨泛菌[ Pantoea ananatis(Serrano 1928)] 引起的细菌性白斑病(whitespot)。
众所周知，包膜剂是一种用于作物或其他植物种子包衣的、具有成膜特性的物质。一般由两部分组成：①按要求加入的活性成分，这主要是指包膜剂中的各种杀虫剂、杀菌剂、微肥、植物生长调节剂( 激素) 等，这些活性成分是包膜剂的主体，正是因为这些活性成分发挥了作用，包膜剂才具有提高种子发芽率、促进幼苗生长、防虫抗病的功能；②以成膜剂为主的配套助剂( 非活性组分)，这主要包括胶体分散剂、悬浮剂、虎杖和薄荷的挥发油提取物、稳定剂、纳他霉素、抗冻剂、酸度调节剂等，其作用是形成以水为载体的胶体分散系，以便于包衣，成膜技术是种衣技术的关键。
包膜剂一般需要满足如下条件：①化学性质要稳定，不能与农药发生化学反应，不能含有毒物质氟、砷和铅等，也不能含有对作物有危害的组分；②要有支撑作用，能制成所需要的形状，如粒状、粉状等，而且破碎率要低；③有分散药剂的作用，而且吸药值要高；④在水中润湿性好，崩解快；⑤吸油率高，悬浮率高，吸湿率低；⑥有微孔结构，孔容大，比表面积大，有良好的吸附作用，能充分吸附配入的农药，并且贮存在微孔中缓慢释放。
传统的包膜剂往往具有多种农药制剂以及易对土壤造成污染的助剂，其频繁使用使得土壤的耕作性能逐渐降低，且该类包膜剂的抗菌杀虫性能作用较短，大量使用往往并不经济。《环保型种衣剂问世》一文中公开了一种以生物农药印楝素和硫磺味活性组分的种衣剂，两种组方可以组合，最大限度地发挥其灭虫灭害的效果，并且避免了印楝素易光解水解的弱点。其表明环保型种衣剂的优势，但该环保种衣剂并不具有杀菌效果。中国发明专利申请201310000341.4公开了一种含有丁香菌酯的杀菌组合物，活性成分由第一活性成分丁香菌酯与第二活性成分甲霜灵或精甲霜灵组成，第一活性成分与第二活性成分的重量比是1 ：20 ～ 20 ：1。该组合物可配制成农业上允许的水分散粒剂、可湿性粉剂、悬浮剂、悬浮种衣剂。但其使用了大量的化学农药，严重影响了周围土壤的再生以及种子的发芽率。
发明内容
为了克服现有技术中包膜剂或拌种剂抑菌效果较差且容易对环境造成影响的技术不足，本发明提供一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，该玉米包膜剂以虎杖和薄荷的挥发油提取物以及纳他霉素为主要活性组分，其对于斯氏泛菌、高粱假单胞菌、凤梨泛菌、炭疽病菌等病菌均具有很好的抑制效果，更难能可贵的是，本发明玉米包膜剂中不含有常规化学农药，其安全环保高效，因此具有很好的市场前景。
本发明的技术解决方案为：
一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其由以下组分重量百分比组成：膨润土0.1～1.8份，高岭土0.2～0.8份，成膜助剂0.005～0.01份，乳化润湿悬浮剂0.5～6份，虎杖和薄荷的挥发油提取物6～14份，纳他霉素0.02～0.08份，防冻剂2.0～6.0份，灰黄霉素0.05～0.6份，稳定剂0.1～0.7份，水80～96份。
其中成膜剂选自淀粉、阿拉伯胶、黄原胶、果胶、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、均聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种；所述的乳化润湿悬浮剂为烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚、失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、三苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯、苯乙基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯中的一种或多种；所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、甘油、尿素、无机盐类如氯化钠中一种或多种；所述的稳定剂为环氧氯丙烷、磷酸三苯酯中一种或多种。
虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法为：称取50份虎杖和20份薄荷，将其粉碎后置于蒸馏器中, 加入10倍体积蒸馏水并升温至120-150℃提取, 待蒸馏器支管中流下的液体为无色即停止提取，用分液漏斗去除下部蒸馏水即得虎杖和薄荷的挥发油提取物；
本发明上述环保型玉米包膜剂中，作为包膜剂主要活性组分的虎杖和薄荷的挥发油提取物是由天然植物中提取到的活性组分，其作为生物农药用于包膜剂的制备现有技术中并没有报道。申请人将虎杖和薄荷联合提取，其提取到的挥发油活性组分的抗菌效果要优于将两种植物组分单独提取得到的挥发油，这表明该制备工艺获得的挥发油组分中两种植物可以取得协同效果。而将纳他霉素用于包膜剂中，其不仅抗菌谱更广，对细菌、真菌具有明显的抗菌作用，而且可以与挥发油提取物取得显著的协同抗菌效果。
作为本发明所优选的一种实施方式，所述的环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，成膜助剂0.008份，乳化润湿悬浮剂2.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，防冻剂4.0份，灰黄霉素0.25份，稳定剂0.4份，水88份。
更优选地，所述的环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羟丙基纤维素0.008份，失水山梨醇硬脂酸酯2.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，乙二醇4.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.4份，水88份。或者所述的环保型由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羧甲基纤维素钠0.004份，聚乙烯吡咯烷酮0.004份，失水山梨醇硬脂酸酯1.5份，聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯1份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，甘油2.0份，尿素2.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.25份，磷酸三苯酯0.15份，水88份。此时环保型玉米包膜剂的抗菌效果更持久，包膜剂更稳定。
本发明实施例7表明，本发明所述的玉米包膜剂对于常见的玉米感染菌均有很好的抑制效果，其抑菌率与对比例相比具有显著的差异，其中以实施例1和实施例2所对应的玉米包膜剂抑菌效果最好。更难能可贵的是，本发明玉米包膜剂中不含有常规化学农药，其安全环保高效，因此具有很好的市场前景。
从表皮和内部杀菌效果试验结果看, 经包衣的玉米种子其表面只有少数气生菌丝生长, 种子横断面培养无任何菌丝生长。而ck 处理的种子表面和内部均有大量菌丝生长, 在横面培养中, 有一斯氏泛菌菌菌落生长, 而斯氏泛菌为枯萎病的病原菌。
本发明所述的玉米包膜剂与现有技术相比的技术优势在于：
1、更为安全环保。本发明的玉米包膜剂并不含有常规的生物农药，其使用安全，长期使用不会对玉米种子的出芽率以及周围土壤造成影响。这区别于以往仅仅依靠拌种剂抑菌的包膜剂。
2、抑菌效果显著。申请人将虎杖和薄荷联合提取，其提取到的挥发油活性组分的抗菌效果要优于将两种植物组分单独提取得到的挥发油，这表明该制备工艺获得的挥发油组分中两种植物可以取得协同效果。而将纳他霉素用于包膜剂中，其不仅抗菌谱更广，对细菌、真菌具有明显的抗菌作用，而且可以与挥发油提取物取得显著的协同抗菌效果。
3、抑菌谱广。本发明所述的玉米包膜剂对于常见的玉米感染菌均有很好的抑制效果，其抑菌率与对比例相比具有显著的差异，其中以实施例1和实施例2所对应的玉米包膜剂抑菌效果最好。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但所述实施例并不以任何方式限定本发明的专利保护范围。
实施例1
所述的环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羟丙基纤维素0.008份，失水山梨醇硬脂酸酯2.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，乙二醇4.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.4份，水88份。
其中虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法为：称取50份虎杖和20份薄荷，将其粉碎后置于蒸馏器中, 加入10倍体积蒸馏水并升温至120℃提取, 待蒸馏器支管中流下的液体为无色即停止提取，用分液漏斗去除下部蒸馏水即得虎杖和薄荷的挥发油提取物；
实施例2
所述的环保型由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羧甲基纤维素钠0.004份，聚乙烯吡咯烷酮0.004份，失水山梨醇硬脂酸酯1.5份，聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯1份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，甘油2.0份，尿素2.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.25份，磷酸三苯酯0.15份，水88份。
虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法为：称取50份虎杖和20份薄荷，将其粉碎后置于蒸馏器中, 加入10倍体积蒸馏水并升温至150℃提取, 待蒸馏器支管中流下的液体为无色即停止提取，用分液漏斗去除下部蒸馏水即得虎杖和薄荷的挥发油提取物；
实施例3
环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.1份，高岭土0.8份，聚丙烯酸钠0.005份，三苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物6份，虎杖和薄荷的挥发油提取物6份，纳他霉素0.08份，甘油2.0份，灰黄霉素0.6份，环氧氯丙烷0.1份，水96份。虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法同实施例1.
实施例 4
所述环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土1.8份，高岭土0.2份，阿拉伯胶0.01份，烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚0.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物14份，纳他霉素0.02份，丙二醇6.0份，灰黄霉素0.05份，磷酸三苯0.7份，水80份。虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法同实施例2。
实施例 5
环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.1份，高岭土0.8份，甲基纤维素0.005份，聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯6份，虎杖和薄荷的挥发油提取物6份，纳他霉素0.08份，丙二2.0份，灰黄霉素0.6份，环氧氯丙烷0.1份，水96份。虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法同实施例1.
实施例 6
所述环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土1.8份，高岭土0.2份，聚乙烯醇树脂0.01份，烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物硫酸盐0.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物14份，纳他霉素0.02份，氯化钠6.0份，灰黄霉素0.05份，磷酸三苯酯0.7份，水80份。虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法同实施例2。
实施例 7环保型玉米包膜剂的杀菌效果测试
分别对实施例1-实施例6制备得到的玉米包膜剂进行杀菌效果测试，同时设置对比例，对比例按照CN103109843A实施例1所述的工艺制备得到，具体为：噻虫嗪5.0%、噻氟菌胺0.5%、苯醚菌酯0.5%、聚乙烯醇（PVA）1.6%、均聚醋酸乙烯酯0.4%、壬基酚聚氧乙烯醚（NP-10）1.0%、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯3.0%、乙二醇5.0%、1,2- 苯并异噻唑啉-3- 酮（BIT）0.01%、有机改性硅氧烷消泡剂0.3%、黄原胶0.1%、碱性玫瑰精1.5%，其余量为水。
测试方法如下：
（1）杀菌效果试验
用环保型玉米包膜剂配制成PDA 培养基, 以不加包膜剂的PDA 培养基ck , 分别接种斯氏泛菌、高粱假单胞菌、凤梨泛菌、炭疽病菌, 每平皿接种大小相同的菌块4 块, 2 次重复, 放入26 ℃恒温箱中培养, 调查抑菌率。
（2）包衣玉米表皮和内部杀菌效果试验
1、表皮杀菌效果:将经包衣处理的玉米种子和未包衣处理的种子(ck)分别接在PDA 培养基上, 每平皿8 粒种子, 2 次重复, 于28 ℃恒温箱中培养, 观察菌丝生长情况。
2、种子内部杀菌效果:将经包衣种子与未经包衣种子(ck)用0 .1 份升汞消毒10秒钟后用无菌水冲洗数次。用无菌小剪刀将种子剪成两半, 将每块种子的横断面接种于PDA 培养基上, 每平皿放10 块, 2 次重复。于28 ℃恒温箱中培养, 观察菌丝生长情况。
表1 本发明玉米包膜剂对菌种的抑制效果（抑菌率）
斯氏泛菌（%） 高粱假单胞菌（%） 凤梨泛菌（%） 炭疽病菌（%）
实施例1 100 98.6 95.7 90.1
实施例2 99.8 97.8 94.8 91.4
实施例3 85.2 90.2 86.9 90.5
实施例4 86.7 89.3 82.9. 86.7
实施例5 84.9 85.7 78.6 92.1
实施例6 81.6 88.2 82.3 86.7
对比例 61.3 40 51.2 34.5
由表1可以看出，本发明所述的玉米包膜剂对于常见的玉米感染菌均有很好的抑制效果，其抑菌率与对比例相比具有显著的差异，其中以实施例1和实施例2所对应的玉米包膜剂抑菌效果最好。更难能可贵的是，本发明玉米包膜剂中不含有常规化学农药，其安全环保高效，因此具有很好的市场前景。
从表皮和内部杀菌效果试验结果看, 经包衣的玉米种子其表面只有少数气生菌丝生长, 种子横断面培养无任何菌丝生长。而ck 处理的种子表面和内部均有大量菌丝生长, 在横面培养中, 有一斯氏泛菌菌菌落生长, 而斯氏泛菌为枯萎病的病原菌。

Claims (8)

1.一种高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其由以下组分重量百分比组成：膨润土0.1～1.8份，高岭土0.2～0.8份，成膜助剂0.005～0.01份，乳化润湿悬浮剂0.5～6份，虎杖和薄荷的挥发油提取物6～14份，纳他霉素0.02～0.08份，防冻剂2.0～6.0份，灰黄霉素0.05～0.6份，稳定剂0.1～0.7份，水80～96份，其中虎杖和薄荷的挥发油提取物的制备方法为：称取50份虎杖和20份薄荷，将其粉碎后置于蒸馏器中, 加入10倍体积蒸馏水并升温至120-150℃提取, 待蒸馏器支管中流下的液体为无色即停止提取，用分液漏斗去除下部蒸馏水即得虎杖和薄荷的挥发油提取物。
2.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的成膜剂选自淀粉、阿拉伯胶、黄原胶、果胶、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、均聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的乳化润湿悬浮剂为烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚、失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、三苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯、苯乙基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、甘油、尿素、无机盐类如氯化钠中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的稳定剂为环氧氯丙烷、磷酸三苯酯中一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，成膜助剂0.008份，乳化润湿悬浮剂2.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，防冻剂4.0份，灰黄霉素0.25份，稳定剂0.4份，水88份。
7.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的环保型玉米包膜剂由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羟丙基纤维素0.008份，失水山梨醇硬脂酸酯2.5份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，乙二醇4.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.4份，水88份。
8.根据权利要求1所述的高效杀菌的环保型玉米包膜剂，其特征在于，所述的环保型由以下组分重量百分比组成：膨润土0.9份，高岭土0.5份，羧甲基纤维素钠0.004份，聚乙烯吡咯烷酮0.004份，失水山梨醇硬脂酸酯1.5份，聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯1份，虎杖和薄荷的挥发油提取物10份，纳他霉素0.05份，甘油2.0份，尿素2.0份，灰黄霉素0.25份，环氧氯丙烷0.25份，磷酸三苯酯0.15份，水88份。
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