CN110031355B - 一种评测林木枝干病害防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评测林木枝干病害防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的方法，该方法为：选择与枝干表面光滑度相似或相近的膜质材料作为依附物，将依附物固定于竖直设置的杆状支撑物表面；将药剂均匀涂布或喷布到依附物上，形成药物膜层；定期直接摘取、切取或打取相同规格的药物膜层样片，将各样片进行标记并低温保存；分别以首次取样的样片药物膜层质量和有效成份的含量为基准，计算每次取样时样片中药物膜层的流失量以及药物膜层中有效成分的流失量，以评估药剂的耐雨水冲刷能力和持效期。相对于田间试验方法，上述评测方法操作简单，实用测评周期短，成本低廉，测评结果准确，可广泛用于评测各种枝干病害防治药剂耐雨水冲刷能力和持效期。

Description

一种评测林木枝干病害防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的 方法

技术领域

本发明涉及化学农药检测与评估领域，尤其涉及化学农药涂干后有效杀菌、杀虫活性成份的检测技术。

背景技术

果树和林木枝干受多种病虫的危害，如苹果树腐烂病、轮纹病、绵蚜、枝干天牛、各种果树的炭疽病、杨树溃疡病等，可造成死枝、死树、毁园毁林，对果树和林木破坏很大。各种枝干病虫害的危害期很长，有的长达三个月，有的横跨一年，有的甚至周年危害。例如，果树和林木枝干上的各种病害，其病原菌侵染期长。在北方地区，从3月份树体萌芽直到11月份树体落叶，只要温度和湿度适宜，病原菌都可以侵染，其侵染期长达7-8个月，侵染高峰期主要出现在6、7、8、9月份的雨季。而且，在冬春季节树体的休眠期，树体抗病能力下降时，尤其是树体遇到冻害时，在生长季节已侵染到枝干内的病原菌，能在枝干内快速的生长繁殖，导致树体皮层腐烂、溃疡等症状，给树木造成严重危害。再如，危害枝干的各种天牛，北方地区其危害期从5月开始，成虫羽化产卵，直到9月份结束；苹果绵蚜从春季3月份开始出蛰危害，直到11月份结束。

防治果树和林木枝干的病虫害的主要措施是采用各种药剂涂干、喷干或枝干涂白处理枝干。比较理想的枝干病虫害的防治药剂应该耐雨水冲刷，持效期长能维持3个月以上，最好能横跨病虫的整个危害期。目前，生产上现有的农药制剂都难以满足果树和林木枝干病虫害的防控需求。为了有效防控果树和林木枝干病虫害就需要开发长效或超长效的杀菌杀虫制剂，否则就需连续用药，且难以获得理想的防治效果。近年来，多家企业都在着手开发新的农药制剂，以延长药剂的持效期。例如，用于防治天牛的微胶囊剂、防治各种果树病害的涂布剂。喷施或涂布到枝干的各种药剂的持效期，因受雨水冲刷、阳光照射、空气氧化、自然降解等因素的影响差异很大，与室内制剂中有效成份的检测完全不同。

然而，目前还没有一种能够准确评估各种药剂在枝干上耐雨水冲刷和持效期的技术与方法。虽然，田间实验能评估各种药剂的杀虫与杀菌效果的有效方法，然而，对于枝干病虫的防治药剂，田间试验需要一个生长季或数个生长季，病虫害的防治效果除受靶标药剂的影响外，还受多种因子的影响，难以在短期内评估其确切的持效期。

因此，现有评估方法还有待进一步发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种评测林木枝干病虫防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的新方法，该方法的操作简单、结果准确、评测周期短、适用范围广。所述方法通过检测枝干病虫防治药剂使用后，不同时期有效成份的含量及其变化，评测药剂的持效期；通过检测不同时期的药剂涂层的流失量，评测药剂的耐雨冲刷能力，可广泛用于枝干处理剂的开发与应用中。

本项发明基于的技术原理如下：由于限制评测施用到枝干上各种制剂中有效成份的含量或残留量方法的主要瓶颈是取样方法，而本发明的评测方法巧妙地突破了这个瓶颈。由于树体的枝干的粗度变化很大，药剂主要附着在枝干表面。因此，如何定量取样并按统一的标准评估药剂在枝干表面的含量就成为药剂评测问题的关键。

本发明中，申请者使用纺织布、无纺布、牛皮纸、硫酸纸、塑料膜等与树干表皮质地、颜色类似的薄膜类物品作为药剂的依附物，缠绕式地包裹在枝干上，或者将上述薄膜类物品制作成相同规格的卡片作为药剂依附物，用图钉固定在枝干上，形成评测模型；通过向依附物表面涂布或喷施枝干病虫防治药剂，在依附物表面形成药物膜层，模拟自然条件下药剂的消解过程，并定期获取相同面积的药物膜层样片，称重，检测其中有效成份含量，最终依据药物膜层上药剂的质量变化和有效成份的含量变化，测定和评估枝干病虫防治药剂的持效期和耐雨水冲刷能力。

本发明的技术方案具体如下：

第一步：选择药剂依附物。依据枝干表面的粗糙程度选择与枝干表面光滑度相近的膜质材料作为药剂依附物。所述膜质材料为纺织布、无纺布、牛皮纸、硫酸纸或塑料膜，其中，纺织布包括棉布、化纤布、麻布、混纺织物等。

表面粗糙的枝干可选用与枝干表面粗糙度相似的无纺布或棉布作为药剂依附物；表面非常光滑的枝干可选用与枝干表面粗糙度相似的硫酸纸或毛面的塑料膜作为药剂依附物；表面半光滑(即粗糙度一般)的枝干可选用与枝干粗糙度相似的牛皮纸或化纤质布作为药剂依附物。

上述依附物为条形膜质材料或者卡片状膜质材料。

第二步：固定药剂依附物。有两种可选择的固定方法：

(1)条形膜质材料的固定方法为：通过将药剂依附物缠绕在杆状支撑物(如树体枝干)上，支撑物的粗度不低于5cm，支撑物的角度对药剂的持效期影响较大，可根据药剂检测要求确定，一般情况下缠绕到垂直的树体主干上，缠绕至少一层，用胶带、线绳等固定。

(2)卡片状膜质材料的固定方法为：将膜质材料裁剪成相同规格的卡片，用钉子将卡片固定于杆状支撑物表面上。优选地，多张卡片分别固定于支撑物的阳面、背面和两个侧面。

上述杆状支撑物可直接采用种植状态的树体枝干，或者用其他结构类似的杆状支撑物替代，如人工搭设的木杆等，用以模拟树干环境。

第三步：施药。将待测药剂按照常规的使用方法用毛刷涂布或用喷雾器喷布到上述位置固定的依附物上，保证涂布或喷布均匀。

第四步：取样。施药当天或第二天，当依附物上的药剂晾干后，从施有待测药剂的枝干的阳面、背面和两个侧面各取一定面积的样品，或直接摘取固定的卡片。针对缠绕式的固定方式形成的依附物，取样时，用锋利的刀片、打孔器等切取或打取固定面积的施有药剂单层的依附物。每次取样的总面积不能小于2cm²，否则误差较大。此后，根据评测要求，每隔5-30天，取样一次，为了计算药剂的降解动态，取样次数不少于5次。

第五步保存样品。将每个重复中每个处理的样品单独标记，保存于-20℃～-15℃以下的冰箱中，避免药剂的降解，便于后期的样品检测。

第六步称重检测。全部样品取样完成后，将所有样品统一烘干并称重，计算药物膜层流失量；对样品统一进行萃取处理，检测样品中有效成份的含量，以减少不同时期或不同批次检测形成的误差。

所述烘干条件为：35-40℃下烘干1-3小时。优选地条件为：35℃下烘干2小时。

(1)药物膜层的流失量的测定方法为：

将所有样片和相同大小的空白依附物进行烘干处理后，称重；带药物膜层的样片质量与空白依附物的差值，即样片药物膜层质量；以首次取样的样片药物膜层质量为基准值，将每次取样的样片药物膜层质量与基准值的差值，作为该次取样的药物膜层流失量。

(2)有效成分的提取和含量检测的具体方法为：

取样完成后，将所有样品从冰箱中取出，以每次取样每个重复中每个处理的所有样品作为一个样品单元，放于一定体积的萃取剂中，转入4℃的冰箱中放置36-60h，优选为48h；依据所测试有效有份在不同容剂中的溶解度，可选择甲醇、乙腈或水作为萃取剂，萃取样品中的有效成份得到提取液，取一定量提取液上样，用色谱系统检测有效成份的含量，并换算成单位面积样片上有效成分的含量。具体的色谱检测方法可参照有效成份检测的标准方法进行。

具体地，对每个卡片进行打孔处理，得到多个圆片，圆片直径为4-8mm，将每个样品单元的所有圆片置于相同盛有萃取剂的离心管中，进行低温萃取。

用甲醇、乙腈或水作为萃取剂得的溶液可作为色谱分析的样品，直接上样进行色谱分析。上述萃取剂的选择，不仅提高药物膜层中的有效成分的提取量，还简化了提取步骤，缩短了检测周期，降低了实验成本。

进一步地，可根据不同时期有效成分的含量测定结果以及药物膜层流失量测定结果，绘制曲线图或拟合模型，比较各实验组的药剂流失动态，及药物膜层中有效成份的消解动态，依此评估药剂的耐雨水冲刷能力和持效期。

本发明实施例提供的评测林木枝干病虫防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的方法具有以下有益效果：

本发明的评测方法操作简单，对实验条件要求较低，测评周期短，不需要进行繁琐、漫长的田间试验；相对于田间试验，该方法的成本低廉，条件可控；模拟田间实验，得到的测评结果准确，可用于科学评估各种枝干病虫害防治药剂的持效期和耐雨水冲刷能力，可广泛用于评测或开发各种新型枝干药剂，对实际生产中的枝干病虫害防治具有指导意义。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1涂布剂耐雨水冲刷能力评测

1、枝干涂布剂的配置：为了开发苹果枝干病害涂布剂，分别以立邦新时时丽亚光内墙乳胶漆和石灰浆(生石灰与水按1:5比例配制,加入2％的淀粉糊增加其附着性)作为基质，分成两个实验组，向每组直接混入25％吡唑醚菌酯乳油(凯润)，药剂与基质的体积比为1:400，混合后搅拌均匀，分别制成两种枝干涂布剂，进行后续性能测试。

2、施药与取样：以大小为9cm×5cm的牛皮纸卡片为依附物，将卡片编号，放于烘干箱中，35℃下烘干2小时后，逐一称重；将两种涂布剂涂布到卡片上，自然条件下晾干24小时后，转入烘干箱中35℃下烘干2小时，再称重，计算每张卡片上涂布剂的干重；将称重后卡片分别用图钉固定在树干上；分别于第5、10、20、30、50和80天，从树体的东、南、西、北四个方向，各取一张卡片，在35℃的烘箱中烘干2小时，再称重，计算每卡片上涂布剂的流失量，取平均值后换算成单位面积上的流行量和流失百分率，结果见表1。

其他实施例中，也可采用缠绕式的依附物固定于树干上，并将涂布剂均匀喷涂或涂抹于依附物表面，取样时在树干的阳面、背阴面和两侧面，切取大小为9cm×5cm的带膜层的依附物作为样品，进行后续的涂布剂耐雨水冲刷能力的评测。3、结果分析：降雨是导致树体枝干上的涂布剂流失的主要因素，本发明的方法能较为准确的测定出不同涂布剂在自然条件下的流失量和流失率，从而评估不同涂布剂的耐雨水冲刷能力。采用乳胶漆的实验组中药剂涂布膜层的流失较慢，表明该组的涂布剂的耐雨水冲刷能力较强，而采用石灰的对照组的石灰涂布膜层流失较快，其耐雨水冲刷能力较差。

由于涂药30天后，进入雨季，雨水的长期浸泡导致牛皮纸的老化、降解和流失，造成保留在卡片上的涂布剂的干重呈负值，其包含依附物本身干重的流失，从而导致基质流失量大于100％。由于依附物在各处理中的流失量变化很小，表中数据仍能科学地、客观地评价涂布剂的耐雨水冲刷能力。若用塑料卡片做依附物，依附物本身质量的损失很少。

表1涂布到牛皮纸卡片上的涂布剂经不同时间处理后膜层的流失量

实施例2涂布剂中有效成分的提取和检测

1、枝干涂布剂的配置：

为了开发苹果枝干病害涂布剂，分别以立邦新时时丽亚光内墙乳胶漆、青岛中达公司的靓桩、石灰浆(生石灰与水按1:5比例配制，加入2％的淀粉糊增加其附着性)、淀粉糊(改性淀粉与水按1:14比例混合后加水熬制)分别作为基质，分成四个实验组，每组分别向基质中直接混入25％吡唑醚菌酯乳油(凯润)，使基质与药剂的配比为1:400，混合后搅拌均匀，制成枝干涂布剂，直接涂布苹果枝干。

2、施药与取样

以无纺布为药剂的依附物，以苹果树干作为支撑物，将无纺布缠绕于直径不小于10cm的苹果树干上并进行固定。将配置好的涂布剂直接涂布于缠有无纺布的树干上，并涂布均匀。每个实验组涂布2株苹果树，全部试验重复3次。

药剂涂布后的第1天，待涂层干燥后，用锋利的刀片从树干的阳面、背阴面和两侧面切取大小约为9cm×6cm的片状依附物，每树4片，如果依附物缠绕多层，仅取用涂有药剂的最外层，再用名片剪裁机裁成相同大小的薄片，相同实验组的2株苹果树上的样品作为一个样品单元标记，所有的样品被置于-18℃冰箱保存。此后，分别于枝干涂布后的第10、20、30、50、80天各取样一次，并将样品置于冰箱中保存。切取相同面积和相同数量的无纺布，作为对照组数据，样品质量减去对照组无纺布质量即为涂布膜层的质量。

其他实施例中，也可采用实施例1中的大小约为9cm×6cm的无纺布卡片作为依附物，固定于树干的阳面、背阴面和两侧面，进行本实施例的施药和取样处理，进行后续的膜层有效成分的提取和检测。

3、样品处理：

取样完成后，将所有样品取出，用直径6mm的打孔器从每个样品片上随机打取3个圆片，将每个样品单元的所有圆片放于盛有1ml甲醇的离心管中，放入4℃冰箱中存储2d，而后将萃取液经0.22μm有机滤膜过滤，保存至棕色进样瓶，4℃冷藏准备进样。

4、有效成份检测：

本实例采用依利特UV-3100液相色谱系统检测样品中有效成份吡唑嘧菌酯的含量，色谱柱为岛津InertSustain C18反相色谱柱(250mm×4.6mm，5.0μm)，柱温25℃，进样量20μl，吡唑嘧菌酯采用等度洗脱，甲醇和水的体积比(v/v)为85:15，吸收峰为278nm，洗脱时间为10min。检测完毕，计算各样品单元中有效成份吡唑醚菌酯的含量，并换算为单位面积样品片上有效成份的含量，用于评估药剂的持效期(见表2)。

表2无纺布上的枝干涂布剂经不同时间处理后膜层内有效成份的保有量

5、结果分析

从表2的实验结果可知：四种基质对膜层中有效成份吡唑醚菌酯都具有不同程度的保护作用，乳胶漆中有效成份吡唑醚菌酯的含量降解最慢，施药第30天后，其保有量仍可达67.3％，第80天后，其保有量仍可达27.9％；而淀粉糊组在施药后的第30天，其吡唑醚菌酯的保有量仅在10.6％，第80天后其保有量仅为6.5％；石灰组在施药后的第30天，其吡唑醚菌酯的保有量仅在22.9％，80天后其保有量仅为6.8％。显然，乳胶漆作为基质的涂布剂的药剂持效期最长。

表2中乳胶漆实验组中第10天的有效成分保有量大于第3天，这可能是由于取样部位的膜层涂布不均导致，是极个别实验现象，不影响整体实验结果的客观性和科学性。

进一步地，依据表1和表2的实验结果，绘制曲线图或拟合模型，比较各实验组的药剂流失动态，及药物膜层中有效成份的消解动态，依此评估药剂的耐雨水冲刷能力和持效期。

通过本发明提供的评测方法对四种不同涂布剂的在不同时期的有效成分保有量进行了有效评估，结果直观反映出不同涂布剂的药剂持效期长短差异，可用于开发新的涂布剂基质和全新涂布剂，用于延长杀菌药剂的持效期。

由于基质差异及不同基质对有效成份的吸附作用不同，有效成份的析出量不同，表现为施药后第3天时不同实验组中膜层有效成份的含量差异。此外，药剂依附物对有效成份的检测结果也有一定影响。结合上述影响因子，采用本发明提供的评测方法就可以分析评测林木枝干病虫防治药剂中有效成份的含量、保有量；结合药剂的LC95(绝对致死浓度)和LC50(半致死浓度)或LD95(绝对致死剂量)和LD50(半致死剂量)，就可以判断待测涂布剂的药效持效期，并根据防治需要调整涂布剂中有效成份的配比，对实际生产中的枝干病害防治具有指导意义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种评测林木枝干病虫防治药剂持效期及耐雨水冲刷能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

评测模型的构建：选择与枝干表面光滑度相似的膜质材料作为依附物，将依附物在自然环境下固定于竖直设置的杆状支撑物表面；所述膜质材料为棉布、化纤布、麻布、混纺织物、无纺布、牛皮纸、硫酸纸或塑料膜；粗糙表皮的枝干选用无纺布或棉布，光滑表皮的枝干选用硫酸纸或塑料膜，粗糙度一般的枝干选用牛皮纸或化纤布作为依附物；所述杆状支撑物为树木枝干或人工制作的柱形支撑杆；

施药：将药剂均匀涂布或喷布到依附物上，形成药物膜层，每种药剂处理至少设置3个重复组；

取样；定期直接摘取、切取或打取相同规格的药物膜层样片，将各样片进行标记并低温保存；每隔5-30天按同样方法取样一次，总取样次数不少于5次；

有效成分的提取和检测：取样完毕，对所有样片进行将统一烘干和称重，测定样片质量；以甲醇作为萃取剂，萃取样片中的有效成分，将得到的提取液直接进行色谱检测，测定样片中有效成分的含量；

数据处理：以首次取样的样片药物膜层质量为基准，计算每次取样时样片中药物膜层的流失量；以首次取样的样片药物膜层样品中有效成份的含量为基准，计算每次取样的样片药物膜层的有效成分的流失量；根据数据处理的结果，评估药剂的耐雨水冲刷能力和持效期；

药物膜层流失量的测定方法为：将所有样片和相同规格的空白依附物进行烘干处理后，称重；带药物膜层的样片质量与空白依附物的差值，即样片药物膜层质量；以首次取样的样片药物膜层质量为基准值，将每次取样的样片药物膜层质量与基准值的差值，作为该次取样的药物膜层流失量；

药物膜层中有效成分的提取和含量检测方法为：取样完成后，将所有样品从冰箱中取出，以每次取样每个重复中每个处理的所有样品作为一个样品单元，进行称重后，将其置于一定体积的萃取剂中，转入4℃的冰箱中放置36-60h，萃取样品中的有效成份得到提取液，取一定量提取液上样，用色谱系统检测有效成份的含量，并换算成单位面积样片上有效成分的含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依附物为由膜质材料裁剪成的相同规格的卡片，被固定于杆状支撑物表面；或者，所述依附物为条形膜质材料，通过缠绕于支撑物表面进行固定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，缠绕于支撑物上是指将依附物缠绕垂直设置的支撑物表面，缠绕至少一层，用胶带或线绳固定，支撑物的主干直径不低于5cm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，取样步骤具体为：在施药当天或次日，当药物膜层晾干后，从施药的依附物上直接摘取带药的卡片作为样片，或切取、打取最外层带药的药物膜层样片，取样位点应照顾到树体的阳面、阴面、侧面。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所有样品单元中，用于有效成份提取和上样检测萃取剂的体积要完全一致。