CN110250189A

CN110250189A - 一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂

Info

Publication number: CN110250189A
Application number: CN201910561520.2A
Authority: CN
Inventors: 徐虹; 冯小海; 许宗奇; 周哲
Original assignee: Xuan Kai Biotechnology (chuzhou) Co Ltd
Current assignee: Xuan Kai Biotechnology (chuzhou) Co Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明公开了一种含γ‑聚谷氨酸的组合型除草剂，它由5～25％的精喹禾灵、5～15％的异恶草松、0.2～6％的氟磺胺草醚、1～12％的咪唑乙烟酸、0.05％‑5％的γ‑聚谷氨酸以及余量的助剂所组成，主要用于防治多种杂草包括禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草。本发明的含γ‑聚谷氨酸组合型除草剂中γ‑聚谷氨酸能充分螯合各活性组分并附着于植物表面，增强了活性成分的有效性，同时γ‑聚谷氨酸基于绿色可降解性，易于富集植物周围菌群，加速土壤中残留农药的分解，降低了农药半衰期。

Description

一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂

技术领域

本发明应用于农药化学领域，具体涉及一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂与其在农业防治上的应用。

背景技术

化学农药是现代农业丰收的重要保障，其中除草剂是农药生产与使用的最大组成部分。虽然除草剂的长期、大量、广泛使用促进了粮食丰产，但也对农田及周边生态环境造成了不容忽视的危害，严重威胁人类的健康与生命安全，因此开发易降解、少残留的新型除草剂已引起了人们的广泛关注。近几年来农药开发的方向是体现高效、低毒、低残留和无污染。具体表现为追求“三高”，即(1)安全性高，这不仅要求毒性低，残留低，而且无公害；(2)生物活性高；(3)选择性高。因此继续改进目前农药产品的性能，达到高效、低毒、无污染的要求。所以，选择复配混合物的农药就成了当前的首选和一种有效的途径，通过调整不同农药的配比使性能互补的农药得到最佳的增效作用。

常规化学农药主要存在一些问题：(1)土壤中残留率高，半衰期长；(2)组合型农药复配原料多成本高；(3)药效低，易流失。所以亟待寻找绿色新型添加剂增强除草剂药效，节约生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，以增强除草剂的除草效果及利用率，避免了药性成分在土壤中的残留，同时降低除草剂对作物的伤害。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，它由如下组份按质量百分比组成：

余量为助剂。

具体地，其中，所述的精喹禾灵、异恶草松、氟磺胺草醚、咪唑乙烟酸为活性成分；所述的γ-聚谷氨酸为增效成分。

所述的γ-聚谷氨酸来源于γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、γ-聚谷氨酸发酵液或含有γ-聚谷氨酸发酵液喷雾干燥粉剂中的任意一种或几种的组合，所述γ-聚谷氨酸的分子量范围为10～500kDa。

γ-聚谷氨酸是由微生物发酵产生的一种水溶性可生物降解的新型绿色生物高分子，是由单体L-谷氨酸和D-谷氨酸以γ-羧基与α-氨基缩合形成的链状聚合氨基酸。基于特殊的分子结构，γ-聚谷氨酸高具有优良的吸水性及保水性、离子螯合能力、黏附能力，促使其在农药制剂领域具有很大的开发价值。同时，聚谷氨酸还是一种异型多肽，作为一种有机营养，能促进土壤微生物在药性成分周围富集，从而加速药性成分施用后的降解，避免了药性成分在土壤中的残留。

所述的助剂包括溶剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、表面活性剂、防冻剂、稳定剂、分散介质、去离子水中一种或两种以上的组合。

本发明通过调整γ-聚谷氨酸在除草剂中的配比，利用微生物降解作用，实现控制组合型除草剂在土壤中的半衰期，开发绿色除草剂。

具体为：当γ-聚谷氨酸含量占组合型除草剂质量百分比大于0.05％，小于等于0.1％时，所述含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂在土壤中的半衰期大于等于8个月，小于10个月；

当γ-聚谷氨酸含量占组合型除草剂质量百分比大于0.1％，小于等于1％时，所述含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂在土壤中的半衰期大于等于5个月，小于8个月；

当γ-聚谷氨酸含量占组合型除草剂质量百分比大于1％，小于等于5％时，所述含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂在土壤中的半衰期大于等于3个月，小于5个月。

本发明含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂按照本领域技术人员所公知的方法可以配制成多种剂型，如悬浮剂、可分散油悬浮剂、悬浮乳剂、乳油等。

当本发明所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂制成悬浮剂时，所使用的助剂包括：分散剂木质素磺酸盐；乳化剂吐温-60#；防腐剂苯甲酸；表面活性剂有机硅类表面活性剂；防冻剂尿素。

当本发明所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂制成可分散油悬浮剂时，所使用的助剂包括：分散剂木质素磺酸盐；乳化剂吐温-60#；防腐剂苯甲酸；表面活性剂有机硅类表面活性剂；防冻剂尿素；分散介质大豆油。

当本发明所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂制成悬浮乳剂时，所使用的助剂包括：分散剂木质素磺酸盐；乳化剂吐温-60#；溶剂乙酸乙酯；防腐剂苯甲酸；表面活性剂有机硅类表面活性剂；防冻剂尿素；稳定剂醋酐；去离子水。

当本发明所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂制成乳油时，所使用的助剂包括：乳化剂吐温-60#、十二烷基苯磺酸钙(农乳500#)中一种或两种；溶剂二甲苯、溶剂油(S-150、S-180、S-200)、甲醇、二甲基亚砜中一种或多种。

上述含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂在农作物防治中的应用也在本发明的保护范围之内。

具体的应用方法是，含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂在农业防治中可在作物苗前、苗后喷雾浇洒。施于粮食作物如小麦、玉米、水稻等，也适用于经济作物如大豆等。适用于禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草。本发明将其与其他类型农药对照施用，显示其优越性。

有益效果：

(1)本发明中的γ-聚谷氨酸具有较好的螯合力和附着力，能够充分螯合药性成分，并辅助药性成分附着在杂草表面，不易随水分流失，从而增强药效。

(2)本发明中γ-聚谷氨酸因其具有高保水性和吸水性，还有其溶液呈黏稠状，所以可直接替代组合型除草剂中助剂，如保湿剂、增稠剂功能，为组合型除草剂的开发制造节约了大量的成本。

(3)本发明中γ-聚谷氨酸还是一种异型多肽，作为一种有机营养，能促进土壤微生物在药性成分周围富集，从而加速药性成分施用后的降解，避免了药性成分在土壤中的残留。通过调整聚谷氨酸和除草剂原药配比，可控制组合型除草剂在土壤中的半衰期，使除草剂绿色而有效。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为实施例7中不同除草剂的半衰期曲线。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

实施例1：

按照如下步骤制备含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂。

按质量百分比称取1％γ-聚谷氨酸、5％精喹禾灵、1％咪唑乙烟酸、1％氟磺胺草醚、5％异恶草松、5％木质素磺酸盐、1％吐温-60#、0.5％苯甲酸、0.5％有机硅、0.2％尿素、去离子水加至100％重量份。上述原料经混合，高速剪切分散30min，用砂磨机砂磨后制得含1％γ-聚谷氨酸和12％精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚和异恶草松组合的悬浮剂。

实施例2：

按照如下步骤制备含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂。

按质量百分比称取5％γ-聚谷氨酸、5％精喹禾灵、5％咪唑乙烟酸、5％氟磺胺草醚、5％异恶草松、5％木质素磺酸盐、1％吐温-60#、0.5％苯甲酸、0.5％有机硅、0.2％尿素、大豆油加至100％重量份。上述原料经混合，高速剪切分散30min，用砂磨机砂磨后制得含5％γ-聚谷氨酸和20％精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚和异恶草松组合的分散油悬浮剂。

实施例3：

按照如下步骤制备含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂。

按质量百分比称取0.5％γ-聚谷氨酸、12％精喹禾灵、8％咪唑乙烟酸、1％氟磺胺草醚、9％异恶草松、5％木质素磺酸盐、1％吐温-60#、5％乙酸乙酯、0.5％苯甲酸、0.5％有机硅、0.2％尿素、1％醋酐、去离子水加至100％重量份。

操作步骤：(1)将上述原料中精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚和异恶草松与溶剂完全溶解后加入乳化剂混合均匀；(2)将γ-聚谷氨酸和其他助剂混合均匀；(3)将步骤(1)得到的混合均匀物料投入步骤(2)物料中，高速剪切分散30min，用砂磨机砂磨后制得含5％γ-聚谷氨酸和30％精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚和异恶草松组合的悬浮乳剂。

实施例4：

按照如下步骤制备含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂。

按质量百分比称取5％γ-聚谷氨酸、15％精喹禾灵、8％咪唑乙烟酸、1％氟磺胺草醚、10％异恶草松、5％木质素磺酸盐、1％吐温-60#、2％二甲基亚砜、二甲苯加至100％重量份。上述原料经混合，搅拌溶解完全后制得含5％γ-聚谷氨酸和34％精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚和异恶草松组合的乳油。

实施例5：含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂对小麦田杂草的防效测定。

为考察本发明组合型除草剂对作物除草的增效作用，试验设计了14个处理：

表1小麦田杂草防效实验设计

本实施例为室内水培试验，试验对象分别为小麦田抗性杂草看麦娘、猪殃殃、荠菜，采用苗后喷雾法，提前准备好试验杂草幼苗(按每个水培盒100粒杂草种子播于水培盒内，等长到3叶期时每盒选定90株)，每盒除草剂用量为0.01g，用水稀释至50mL后将稀释好的除草剂均匀喷洒到杂草植株上，后置于温室正常培养，处理后15天剪去各处理地上绿色部分，采用电子天平称重，计算实际存活率E，

实际存活率E(％)＝(实验组杂草鲜重/对照组杂草鲜重)×100

表2组合型除草剂对看麦娘的防效测定

表3组合型除草剂对猪殃殃的防效测定

表4组合型除草剂对荠菜的防效测定

表2～4的防效测定结果表明：在相同药剂剂量(12％)条件下，本发明所述四种除草剂的组合型除草剂除草效果要优于任一单一制剂。此外，通过两两组合的试验效果看，本发明中涉及的四种除草剂成分，仅仅是两两组合的情况下，并无明显的协同增效效果，而是四种除草剂按照本发明组合后，在同等剂量下对小麦田的三种杂草表现出了较强的协同防治效果。γ-聚谷氨酸单独施用，无任何防治杂草的效果，但是在本发明中，与四种除草剂组合后，展现了较好的增效效果。

实施例6：含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂对水稻田杂草防治药效试验。

本试验设计了14处理：

本实施例为水稻田杂草防治试验。试验时水稻处于有效分蘖期初期1至2天，千金子、异形莎草、稗草等杂草3-5片叶。除草剂用量见表5。试验田面积20m²。采用背负式喷雾器进行茎叶喷洒，用药液量为20g/亩，稀释1000倍后喷施。

杂草防治统计方法：

施药后5、10、15、20天观察各区内水稻生长情况，于20天，每小区随机取4点，每点0.25m²，统计点内杂草株数，并计算防效，结果见表6。

防效(％)＝(空白对照区杂草数-处理区杂草数)/空白对照区杂草数×100。

表5水稻田杂草防效实验设计

表6水稻田杂草防治试验结果

本实施例水稻田杂草防治效果表明：在相同量用药条件下，单一制剂的除草效果弱于四种药剂组合型除草剂；并且，四种药剂中，两两组合并没有出现协同增效的效果，四种药剂组合表现出较强的协同增效作用。不含γ-聚谷氨酸的四种药剂组合型除草剂相较于本发明的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，除草效果没有本发明效果好，因为普通组合型除草剂中的活性成分易挥发和流失，造成除草效率低，成本浪费，而本发明中的γ-聚谷氨酸具有优良的螯合原药和附着能力，在低用量的情况下优于普通组合型除草剂高用量的效果，不仅大大增强了除草剂的效果，还减少了实际使用成本。

实施例7：含不同含量γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的组合型除草剂具有不同的半衰期。

制备如下除草剂：

处理1：不含γ-聚谷氨酸的普通组合型除草剂，制备工艺同实施例3；

处理2：含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，制备工艺同实施例3，其中，聚谷氨酸含量为组合型除草剂质量的5％，活性成分精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异恶草松为组合型除草剂质量的30％，配比同实施例3；

处理3：含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，制备工艺同实施例3，其中，聚谷氨酸含量为组合型除草剂质量的1％，活性成分精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异恶草松为组合型除草剂质量的30％，配比同实施例3；

处理4：含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，制备工艺同实施例3，其中，聚谷氨酸含量为组合型除草剂质量的0.1％，活性成分精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异恶草松为组合型除草剂质量的30％，配比同实施例3。

农药缓释期测定方法：

选取三组试验田，每区5m²，分别种上同一批次大豆种子，在发芽初期喷洒上述各除草剂20g。每隔15天随机取样一次，取样时，取表层以下2cm处土样，用去离子水溶解稀释，过膜后，用HPLC法过C18色谱柱检测精喹禾灵含量，并计算农药在土壤中的半衰期。

如图1所示，不含γ-聚谷氨酸的普通组合型除草剂半衰期在12个月左右，含0.1％γ-聚谷氨酸的组合除草剂，其半衰期在8个月左右，含1％γ-聚谷氨酸的组合除草剂，其半衰期在5个月左右，含5％γ-聚谷氨酸的组合除草剂，其半衰期在3个月左右。因此，与不含γ-聚谷氨酸的普通组合型除草剂相比，本发明所述的含γ-聚谷氨酸组合除草剂具有显著的缓释效果，且通过调整聚谷氨酸含量，可实现制备半衰期不同的农药制剂，以适应不同作物和不同环境的需求。

本发明提供了一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims

1.一种含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，它由如下组份按质量百分比组成：

2.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，所述的γ-聚谷氨酸来源于γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、γ-聚谷氨酸发酵液或含有γ-聚谷氨酸发酵液喷雾干燥粉剂中的任意一种或几种的组合；所述γ-聚谷氨酸的分子量范围为10～500kDa。

3.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，所述的助剂包括溶剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、表面活性剂、防冻剂、稳定剂、分散介质、去离子水中一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比大于0.05％，小于等于0.1％。

5.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比大于0.1％，小于等于1％。

6.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比大于1％，小于等于5％。

7.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸的组合型除草剂，其特征在于，它为悬浮剂、可分散油悬浮剂、悬浮乳剂或乳油。