CN109619098B - 一种水稻抗菌药剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农药领域，涉及一种水稻抗菌药剂及其应用。该水稻抗菌药剂的有效成分包括任意比例的叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物。本发明实施例提供的水稻抗菌药剂通过将叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物作为有效成分分别与处理水稻种子，混合使用防效显著优于单剂使用。在处理发育期水稻时，可显著降低水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病发病率。可用于防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的化学制剂具有高效、低残留、对环境和作物相对安全等优点。此外，本申请提供的水稻抗菌药剂在制备水稻真菌性病害防治药剂上的应用，为防控水稻纹枯病，水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病提供了新的化学药剂和新方法。
Description
技术领域
本发明涉及农药领域，具体而言，涉及一种水稻抗菌药剂及其应用。
背景技术
水稻纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的水稻真菌性病害，是目前水稻三大病害之一。立枯丝核菌对水稻的危害从苗期到穗期都可发生，主要危害叶鞘和叶片，严重时可危害茎秆并蔓延至穗部，造成稻株倒伏或整株枯死。水稻生长时期，叶梢染病后，在近水面产生灰绿色的水渍状斑点，斑点扩散后长成椭圆形边缘深褐色中间黄色或灰白色的斑块。天气潮湿时，斑点融合成墨绿色水纹状斑块或有白色粉霉层。而后蔓延至整个叶梢、叶片至叶片枯黄变萎，最终影响水稻正常抽穗。
水稻稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)引起的世界性水稻真菌病害。作为水稻真菌性三大病害之一，其发生具有广泛性和毁灭性，并可发生在水稻从幼苗到抽穗的各个时期以及各个部位。根据稻瘟病侵染时期和部位可见其分为苗瘟、叶瘟、节瘟、穗颈瘟和谷粒瘟等。稻瘟病可产生大量孢子依靠气流传播而附着在水稻叶片上，在适宜的气候条件下萌发引起水稻发病。病斑一般分为慢性型病斑、急性型病斑、白点型病斑和褐点型病斑，其主要过程为感病叶片上呈现白色、暗绿色和褐色的小斑，随后扩大成圆形、椭圆形或者梭型大斑。慢性型和急性型叶斑后期叶面产生褐色霉层。稻瘟病一旦发生通常会造成严重的减产，造成巨大的经济损失。
水稻胡麻叶斑病又叫水稻胡麻叶枯病是由平脐蠕孢菌(Cochliobolusmiyabeanus)引起的水稻真菌性病害。主要以菌丝体和分生孢子在田间越冬成为次年的初侵染源，在高温高湿条件下分生孢子萌发菌丝抽丝侵染植株。水稻胡麻叶斑病在水稻苗期至收获期均可发病，其中在水稻苗期和分蘖后期易染病。发病部位则以叶片为主，水稻叶片染病过程为叶片出现褐色胡麻大小的小点，后扩大为中间灰褐色、白色，边缘黄色、褐色的椭圆斑点，后导致叶片干枯致死。潮湿条件病斑产生黑色的分生孢子可直接影响水稻抽穗降低水稻产量。
目前对于水稻真菌性病害的防控主要包括农业措施、生物防控和化学防控。
对于水稻纹枯病防控，目前尚未出现优质的抗病品种，且在田间栽培管理过程中难以彻底清除初侵染源，菌核。已有相关研究表明枯草芽孢杆菌、木霉菌和青霉菌可作为水稻纹枯病的生防菌。但生物防治仍处于初级阶段，田间关于水稻纹枯病防控的首选依旧是化学防治，其中被广泛使用的是井冈霉素。水稻稻瘟病的防控包括以下三个方面：一、加强田间水肥管理减少侵染源。二、选育抗病品种。由于水稻稻瘟病菌可分为7个群，128个生理小种。因此被认为最有效的防病措施——抗病育种，也由于生理小种快速变异而失效。三、化学防治。春雷霉素、三环唑等是目前田间防治水稻稻瘟病应用较多的化学药剂。水稻胡麻叶斑病农业防控方面侧重于合理水肥管理避免氮肥过多，增施磷钾肥以及科学选用抗性品种。目前对于水稻胡麻叶斑病生防菌的研究仍较少，则主要是较少稻田害虫数量来控制病原菌的传播。化学防控上多选用如代森锰锌类、甲基托布津等广谱杀菌剂。但是现有的化学药剂对水稻真菌性病害的防治效果欠佳。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水稻抗菌药剂，其能够有效防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病，低残留、对环境和作物相对安全。
本发明的另一目的在于提供一种上述水稻抗菌药剂在制备水稻真菌性病害防治药剂上的应用。
为实现上述至少一个目的，本发明的实施例是采用如下技术方案：
一种水稻抗菌药剂，其有效成分包括任意比例的叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物。
一种水稻抗菌药剂在制备水稻真菌性病害防治药剂上的应用。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供的水稻抗菌药剂通过将叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物作为有效成分分别与处理水稻种子，混合使用防效显著优于单剂使用。在处理发育期水稻时，可显著降低水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病发病率。可用于防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的化学制剂具有高效、低残留、对环境和作物相对安全等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实验例1提供的不同药剂对水稻纹枯病抑制效果；
图2为本发明实验例1提供的不同药剂对水稻稻瘟病抑制效果；
图3为本发明实验例1提供的不同药剂对水稻胡麻叶斑病抑制效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的水稻抗菌药剂及其应用进行具体说明。
本实施例提供了一种水稻抗菌药剂，其有效成分包括任意比例的叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物。
叔丁基苯类化合物为叔丁基苯、对叔丁基苯酚、间叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基苯酚中的任一种或多种的混合物。
其中，上述叔丁基苯类化合物的结构式如下：
叔丁基苯：
对叔丁基苯酚：
间叔丁基苯酚：
2,4-二叔丁基苯酚：
2,6-二叔丁基苯酚：
3,5-二叔丁基苯酚：
叔丁基苯可以作为抗过敏性药物、安其敏、盐酸氯苯丁嗪的中间体。也作聚合物交联剂、溶剂。
对叔丁基苯酚具有抗氧化性质、可作为稳定剂，紫外线吸收剂，同时还是制造医药驱虫剂，农药杀螨剂克螨特，香料、植物保护剂的原料。
间叔丁基苯酚作为中间体和医药材料。
2,4-二叔丁基苯酚主要用于制造天然橡胶及合成胶防老剂，塑料抗氧剂，燃料稳定剂，紫外线吸收剂及农药、染料中间体等。
2,6-二叔丁基苯酚主要用于制造天然橡胶及合成胶防老剂，塑料抗氧剂，燃料稳定剂，紫外线吸收剂及农药、染料中间体，在医药上用作消毒剂。
3,5-二叔丁基苯酚用作香料中间体。
经发明人研究发现，叔丁基苯类化合物能够有效防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病。
本实施例中，优选叔丁基苯类化合物为对叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚中的一种或两种的混合物。
此外，本申请中有效成分中的松油烯为1-异丙基-4-甲基-1,3-环己二烯，其结构式为
松油烯为无色液体，具有柑橘和柠檬类似香气，主要用于制造精油和香料，用以配制人造柠檬和薄荷精油。经发明人研究发现，通过将叔丁基苯类化合物与松油烯进行复配，混合使用的防效显著优于单剂使用。
本实施例中的叔丁基苯类化合物与松油烯可以以任意比例进行混合，优选地，叔丁基苯类化合物占所述有效成分的质量百分比大于等于50％，更优选地，叔丁基苯类化合物占有效成分的质量百分比为60-90％；更优选地，叔丁基苯类化合物占有效成分的质量百分比为70-90％；更优选地，叔丁基苯类化合物占有效成分的质量百分比为80-90％。
也即是，本实施例中，通过复配少量的松油烯可以实现显著增强防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的效果。
进一步地，本实施例中，水稻抗菌药剂还包括助剂，优选地，所述助剂包括溶剂、助溶剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、粘着剂和稳定剂中的一种或多种。
其中，溶剂包括但不限于苯、甲苯、混合二甲苯、煤油、石蜡油等；助溶剂包括但不限于甲醇、苯酚、甲酚、乙酸乙酯、二甲基亚砜等；乳化剂包括但不限于羧酸盐、硫酸盐、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯醚等；润湿剂包括但不限于乙醇、甘油、吐温-80、皂角、脂肪酸酯硫酸盐等；分散剂包括但不限于硬脂酸、石蜡、聚乙烯、聚二乙醇等；粘着剂包括但不限于矿物油、淀粉糊、纤维素、聚乙烯醇等；稳定剂包括但不限于尿素、环氧化合物、邻苯二甲酸酐等。
本实施例中，通过将有效成分和助剂混合形成水稻抗菌药剂，其中，有效成分的在所述水稻抗菌药剂中的浓度为0.01-1000ug/mL；优选为1-500ug/mL；优选为10-300ug/mL；优选为20-100ug/mL。
本实施例中，通过控制有效成分的浓度，使得该有效成分能够充分发挥其防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的效果，同时不会对植物产生不利影响。经发明人研究发现，当有效成分的浓度过低时，对病害的抑制效果欠佳，而当浓度过高时，会出现水稻抗菌药剂残留过多，损伤作物的情况。
本实施例提供的水稻抗菌药剂可以是传统的农药剂型和新型的制剂中的任何一种。传统农药剂型包括乳油、可湿性粉剂、粉剂、粒剂、可溶性粉剂、悬浮剂、油剂、熏蒸剂等；新型农药制剂包括缓释剂、种衣剂、微胶囊剂、泡腾片剂等。
本发明提供的水稻抗菌药剂可以有效防控水稻纹枯病，水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病，可显著降低水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病发病率。本实施例为防控水稻纹枯病，水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病提供了一种新的化学药剂和新的方法，以叔丁基苯类化合物与松油烯混合物为有效成分的用于防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的化学制剂具有高效、低残留、对环境和作物相对安全等优点。
此外，本实施例还提供了一种水稻抗菌药剂在制备水稻真菌性病害防治药剂上的应用。该水稻真菌性病害包括水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病中的至少一种。
以下结合实施例对本发明的水稻抗菌药剂及其应用进一步进行阐述。
下述实施例的各种实验材料可从普通商业渠道购买，叔丁基苯类化合物和松油烯可从一般化学试剂商店购买而得。
实施例1
本实施例提供了一种水稻抗菌药剂，其包括有效成分和助剂，其中，有效成分包括质量比为8:2的2,4-二叔丁基苯酚与松油烯，有效成分的浓度为50ug/mL，助剂为超纯水。
实施例2-5
实施例2-5提供的水稻抗菌药剂与实施例1基本相同，区别在于2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的质量比不同：
实施例2中，2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的质量比为2:8；
实施例3中，2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的质量比为5:5；
实施例4中，2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的质量比为6:4；
实施例5中，2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的质量比为9:1。
实施例6-10
实施例6-10提供的水稻抗菌药剂与实施例1基本相同，区别在于有效成分的浓度不同：
实施例6中，有效成分的浓度为0.01ug/mL；
实施例7中，有效成分的浓度为1ug/mL；
实施例8中，有效成分的浓度为230ug/mL；
实施例9中，有效成分的浓度为450ug/mL；
实施例10中，有效成分的浓度为900ug/mL；
实施例11-15
实施例11-15提供的水稻抗菌药剂与实施例1基本相同，区别在于有效成分的选择不同：
实施例11中，有效成分包括叔丁基苯与松油烯；
实施例12中，有效成分包括对叔丁基苯酚与松油烯；
实施例13中，有效成分包括间叔丁基苯酚与松油烯；
实施例14中，有效成分包括2,6-二叔丁基苯酚与松油烯；
实施例15中，有效成分包括3,5-二叔丁基苯酚与松油烯。
实验例1：水稻抗菌药剂对水稻真菌性病害的室内毒力测定
1病原菌的培养
将水稻纹枯病和水稻稻瘟病接于马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)，置于25℃恒温培养箱中培养。
2带毒培养基制备
本实验例中，叔丁基苯类化合物以对叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚为例。用乙酸乙酯配制叔丁基苯类化合物和松油烯单剂母液，再以梯度稀释法用超纯水分别配制5个单剂终浓度为1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、50μg/mL和100μg/mL的带毒培养基。另外，分别配制2,4-二叔丁基苯酚、叔丁基苯酚与松油烯按照比例为8:2的混合液且终浓度与单剂处理一致。并以超纯水作为对照组。每个处理设定3个重复。
3菌丝生长速率测定
用直径为0.5cm的无菌打孔器在接有水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病培养基上打孔，并分别接于带毒培养基上，置于25℃恒温培养箱中培养，培养3d后测定菌落的直径。所测结果与空白对照相比，计算菌丝生长抑制率。
如图1、图2和图3所示，含叔丁基苯类化合物各处理对水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的菌丝生长均有抑制效应，并随浓度的升高抑制效果增强。松油烯单剂处理对水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的抑制效果不显著。另外，叔丁基苯类化合物同松油烯混合处理的抑菌效果显著优于叔丁基苯类化合物单剂处理抑制效应(P＜0.05)。
实验例2：水稻抗菌药剂对水稻真菌性病害田间防控测定
1水稻种子催芽
将足量水稻种子放于超纯水配制的25％NaCl溶液中，搅拌后静置1-2min，选择下沉种子。70％乙醇处理水稻种子2min后浸泡于2％-2.5％次氯酸与吐温80混合液中30min。再用灭菌水洗涤5次后置于含少量灭菌水的灭菌玻璃培养皿中，放于25℃恒温培养箱中催芽约2d，至种子露白。
2带毒培养基制备
按照说明配制1/2MS培养基调PH＝5.8后加0.6％结冷胶，灭菌后分别加入松油烯、对叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚单剂及对叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚与松油烯按照8:2的比例制得的混合液配制终浓度为2μg/mL的带毒培养基。以清水作空白对照。
3测定药剂对接种水稻的防效
将催芽完毕种子通过浸泡于CFU＝106的水稻纹枯病菌液、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病菌液30min。随后将接种后的种子接于冷却后的带毒培养基中，以未接种病原菌的种子作对照，每处理100个重复。并将培养瓶放入25℃人工气候箱中，每天光照12h黑暗12h对水稻苗进行培养，持续观察其生长状况。在第21d时移栽至装有水稻土(灭菌)的大型种植盆继续培养，并于水稻分蘖期进行发病率调查。调查和计算方法参照农业部田间药效试验准则。
如表1可见，通过药剂培养的水稻苗可显著降低水稻真菌性病害的发生。其中，松油烯单剂对水稻真菌性病害防控无显著效果。叔丁基苯类化合物单剂对水稻真菌性病害防控较显著。特别地，叔丁基苯类化合物同松油烯混合使用对水稻真菌性病害防治效果极显著且显著优于单剂使用防效。
表1.对叔丁基苯酚类化合物与松油烯单剂及混剂对水稻真菌性病害的防效
注：不同字母表示处理间差异显著，P<0.05。
实验例3
将实施例1-5获得的水稻抗菌药剂采用上述实验例2的检测方法，检测对水稻真菌性病害的防效。
表2.不同质量比的2,4-二叔丁基苯酚与松油烯的混剂对水稻真菌性病害的防效
注：不同字母表示处理间差异显著，P<0.05。
从上表可以看出，叔丁基苯类化合物占有效成分的质量百分比为80-90％对水稻真菌性病害的防治效果最佳，防治效果随着有效成分的减少而下降。
实验例4
将实施例1、6-10获得的水稻抗菌药剂采用上述实验例2的检测方法，检测对水稻真菌性病害的防效。同时设置对比例1和对比例2，其中，对比例1中有效成分的浓度为0.001ug/mL，对比例2中有效成分的浓度为1500ug/mL。
表3.不同浓度的有效成分对水稻真菌性病害的防效
注：不同字母表示处理间差异显著，P<0.05。
从上表可以看出，叔丁基苯类化合物对水稻真菌性病害的防效随着有效成分浓度增加而增强。但是在浓度过高时，叔丁基苯类化合物对水稻真菌性病害的防效降低，且浪费水稻抗菌药剂，并且高浓度的药剂会对水稻造成一定损害，并且水稻抗菌药剂又会部分残留，损伤作物。
实验例5
将实施例11-15获得的水稻抗菌药剂采用上述实验例2的检测方法，检测对水稻真菌性病害的防效。
表4.不同叔丁基苯类化合物作为有效成分对水稻真菌性病害的防效
注：不同字母表示处理间差异显著，P<0.05。
从上表可以看出，叔丁基苯类化合物为有效成分对水稻真菌性病害的防效显著，尤其二叔丁基本类化合物对水稻真菌性病害防效极显著。其中，2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基苯酚对水稻真菌性病害防效无显著差异；叔丁基苯酚、对叔丁基苯酚和间叔丁基苯酚对水稻真菌性病害的防效也无显著差异。
综上所述，本发明实施例提供的水稻抗菌药剂通过将叔丁基苯类化合物与松油烯的混合物作为有效成分分别与处理水稻种子，混合使用防效显著优于单剂使用。在处理发育期水稻时，可显著降低水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病发病率。可用于防控水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病的化学制剂具有高效、低残留、对环境和作物相对安全等优点。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种水稻抗菌药剂，其特征在于，其有效成分由叔丁基苯类化合物与松油烯组成；所述叔丁基苯类化合物占所述有效成分的质量百分比为50%-90%，且所述叔丁基苯类化合物为叔丁基苯、对叔丁基苯酚、间叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基苯酚中的任一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述叔丁基苯类化合物占所述有效成分的质量百分比为60-90%。
3.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述叔丁基苯类化合物占所述有效成分的质量百分比为70-90%。
4.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述叔丁基苯类化合物占所述有效成分的质量百分比为80-90%。
5.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述叔丁基苯类化合物为对叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述有效成分在所述水稻抗菌药剂中的浓度为0.01-1000 ug/mL。
7.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述有效成分在所述水稻抗菌药剂中的浓度为1-500 ug/mL。
8.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述有效成分在所述水稻抗菌药剂中的浓度为10-300 ug/mL。
9.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述有效成分在所述水稻抗菌药剂中的浓度为20-100 ug/mL。
10.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述水稻抗菌药剂还包括助剂。
11.根据权利要求10所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述助剂包括溶剂、助溶剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、粘着剂和稳定剂中的一种或多种。
12.根据权利要求1所述的水稻抗菌药剂，其特征在于，所述水稻抗菌药剂的剂型为乳油、可湿性粉剂、粉剂、粒剂、可溶性粉剂、悬浮剂、油剂、熏蒸剂、缓释剂、种衣剂、微胶囊剂或泡腾片剂。
13.一种如权利要求1-12任一项所述的水稻抗菌药剂在制备水稻真菌性病害防治药剂上的应用。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述水稻真菌性病害包括水稻纹枯病、水稻稻瘟病和水稻胡麻叶斑病中的至少一种。
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