CN112423585B - 植物用生长辅助剂和植物的生长方法 - Google Patents

植物用生长辅助剂和植物的生长方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112423585B
CN112423585B CN201980046062.7A CN201980046062A CN112423585B CN 112423585 B CN112423585 B CN 112423585B CN 201980046062 A CN201980046062 A CN 201980046062A CN 112423585 B CN112423585 B CN 112423585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
particles
plant growth
copolymer
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980046062.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112423585A (zh
Inventor
上田真澄
田中佑弥
飞永恭兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Publication of CN112423585A publication Critical patent/CN112423585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112423585B publication Critical patent/CN112423585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/50Surfactants; Emulsifiers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10Macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/70Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting wettability, e.g. drying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80Soil conditioners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20Liquid fertilisers
    • C05G5/27Dispersions, e.g. suspensions or emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种植物用生长辅助剂和植物的生长方法,其能够使药剂高效地摄取到叶内,并且药剂从颗粒的溶出特性优异。本发明涉及一种植物用生长辅助剂(X)和使用该植物用生长辅助剂(X)的植物的生长方法,该植物用生长辅助剂(X)含有中值粒径为1nm~300nm的颗粒(P),该颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)和25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的疏水性药剂(B)。

Description

植物用生长辅助剂和植物的生长方法
技术领域
本发明涉及植物用生长辅助剂。另外,本发明涉及植物的生长方法。
背景技术
在农业用途中,为了稳定地生产农作物而使用了肥料。通常,肥料通过混合到土壤中而由根吸收,从而促进植物的生长。另一方面,作为混合到土壤中的辅助性施肥方法,叶面散布受到关注。通过进行叶面散布,可期待生理失调的预防、养分不足导致的生长不良的早期恢复、以及抗病虫害性的增强等。另外,关于农药,使其附着在叶上并渗透到叶中很重要,从很久以前就开始研究药剂在叶中的渗透。近年来,公开了通过使用纳米颗粒制剂来减少有效成分的使用比例的技术,该纳米颗粒制剂具有溶剂中的溶解速度和溶解度比较高的特征(例如参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2001-501959号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1记载的技术中,存在颗粒向植物的摄取(吸收)及药剂从颗粒的溶出不充分、植物的生长性不充分的问题。
本发明的目的在于提供一种植物用生长辅助剂,其能够使药剂高效地摄取到叶内,并且药剂从颗粒的溶出特性优异。
用于解决课题的手段
本发明人为了达到上述目的进行了研究,结果完成了本发明。即,本发明涉及一种植物用生长辅助剂(X),其含有中值粒径为1nm~300nm的颗粒(P),该颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)和25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的疏水性药剂(B);一种植物的生长方法,其使用上述植物用生长辅助剂(X)。
发明的效果
本发明的植物用生长辅助剂(X)起到下述效果。
(1)能够使药剂高效地摄取到叶内。
(2)具有适度的药剂从颗粒的溶出性,药剂的缓释性优异,药效的持续性优异。
(3)根据上述(1)和(2),能够以少量的用量促进植物的生长等,植物的生长性优异。
具体实施方式
本发明的植物用生长辅助剂(X)含有中值粒径为1nm~300nm的颗粒(P),该颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)和25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的疏水性药剂(B)。以下,将25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的疏水性药剂(B)也简记为疏水性药剂(B)。
<生物降解性树脂(A)>
作为本发明中的生物降解性树脂(A),只要是具有生物降解性的树脂、即能够进行微生物分解、酶分解或可被生物摄食的树脂就可以没有特别限制地使用。在这些树脂中,优选使用满足基于评价生物降解性的OECD301C的试验方法的易降解性的条件的树脂。生物降解性树脂(A)可以单独使用一种,也可以合用两种以上。从容易被水解、疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性与缓释性的平衡优异的方面考虑,优选选自由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物、以及具有由这些树脂中的任一种构成的链段(由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段)和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂组成的组中的至少一种树脂。在一个方式中,作为生物降解性树脂(A),更优选选自由聚乳酸、以及具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂组成的组中的至少一种,进一步优选聚乳酸、和/或具有由聚乳酸构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂。
作为由SP值为5~15的树脂构成的链段,优选由环氧乙烷(以下简称为EO)的均聚物、EO与环氧丙烷(以下简称为PO)的共聚物(以下记为EO-PO共聚物)或离子性单体的聚合物构成的链段。
聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物的重均分子量(以下简称为Mw)优选为1,000~200,000、更优选为20,000~80,000、进一步优选为20,000~60,000。若Mw为1,000以上,则疏水性药剂(B)的包合率升高,缓释性良好,若Mw为200,000以下,则疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性良好。
本发明中的Mw可以利用凝胶渗透色谱法例如在下述条件下进行测定。
装置:“HLC-8120GPC”[东曹株式会社制造]
柱:“Guardcolumn HXL-H”(1根)、“TSKgel GMHXL”(2根)[均为东曹株式会社制造]
试样溶液:0.25重量%的四氢呋喃溶液
溶液注入量:100μL
流量:1mL/分钟
测定温度:40℃
检测装置:折射率检测器
基准物质:标准聚苯乙烯
上述聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸和乳酸-乙醇酸共聚物可以使用市售的物质,也可以使用利用公知的方法制造的物质。作为制造方法,可以举出例如使用催化剂使对应的环状单体进行开环聚合的方法。
作为生物降解性树脂(A),优选具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂。作为由SP值为5~15的树脂构成的链段,优选使用由EO的均聚物(聚乙二醇)、EO-PO共聚物或离子性单体的聚合物构成的链段。作为这样的树脂,可以举出使EO的均聚物、EO-PO共聚物或离子性单体的聚合物结合到聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物所具有的末端官能团上而成的树脂。构成链段的聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物的Mw的优选范围如上所述。
本发明中的SP值的计算方法基于Robert F Fedors等人所著的文献(PolymerEngineering and Science(聚合物工程与科学),1974年2月,第14卷,No.2147~154页)中记载的方法。
作为离子性单体的聚合物中的离子性单体,可以举出(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯和烯丙胺等的无机酸(盐酸、硫酸和磷酸等)或有机酸(乙酸等)的盐;不饱和羧酸[(甲基)丙烯酸、丁烯酸、马来酸和衣康酸等]或具有不饱和双键的有机磺酸[乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸和2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸等]的碱金属盐或铵盐等。“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂的制造方法没有特别限定。
在使用EO的均聚物或EO-PO共聚物的情况下,使聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物所具有的羧基(仅具有羟基的情况下,利用酸酐等转换成羧基后)与EO的均聚物或EO-PO共聚物所具有的羟基反应,由此可以得到具有上述2种链段的树脂。
在使用离子性单体的情况下,例如使不饱和羧酸酐与聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物所具有的羟基反应而导入不饱和双键,使上述离子性单体与其进行聚合,由此可以得到具有上述2种链段的树脂。
EO的均聚物、EO-PO共聚物和离子性单体的聚合物之中,从疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性与缓释性的平衡的方面出发,优选为EO均聚物和EO-PO共聚物。
关于EO-PO共聚物中的EO的重量比例,从疏水性药剂(B)的溶出速度的方面出发,在促进溶出速度的情况下,优选为50~90重量%、更优选为65~85重量%。另外,在延缓溶出速度的情况下,EO-PO共聚物中的EO的重量比例优选为2重量%以上且小于50重量%、更优选为5~45重量%。
EO均聚物和EO-PO共聚物的数均分子量(以下简称为Mn)优选为1,000~80,000,更优选数均分子量为8,000~80,000、进一步优选为9,000~75,000。若Mn为1,000以上,则疏水性药剂(B)的溶出性良好,若Mn为80,000以下,则疏水性药剂(B)的缓释性良好。
本发明中的Mn可以利用凝胶渗透色谱法例如在下述条件下进行测定。
装置:“Waters Alliance 2695”[Waters公司制造]
柱:“Guardcolumn Super H-L”(1根)、“将TSKgel SuperH2000、TSKgelSuperH3000、TSKgel SuperH4000(均为东曹株式会社制)各1根连结而成”
试样溶液:0.25重量%的四氢呋喃溶液
溶液注入量:10μL
流量:0.6mL/分钟
测定温度:40℃
检测装置:折射率检测器
基准物质:标准聚乙二醇
相对于具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由EO的均聚物、EO-PO共聚物或离子性单体的聚合物构成的链段的树脂的重量,该树脂中的由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段的重量的比例优选为30~80重量%、更优选为40~80重量%、进一步优选为50~80重量%。若由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段为30重量%以上,则疏水性药剂(B)的包合率升高,缓释性良好,若为80重量%以下,则疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性良好。
从药剂的溶出控制的方面出发,颗粒(P)中的生物降解性树脂(A)的含量优选为20~95重量%、更优选为20~80重量%、进一步优选为30~70重量%。在一个方式中,在颗粒(P)含有选自由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物、以及具有由这些树脂中的任一种构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂组成的组中的至少一种作为生物降解性树脂(A)的情况下,聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物、以及由这些树脂中的任一种构成的链段的总含量在颗粒(P)中优选为20~80重量%、更优选为30~70重量%。
<疏水性药剂(B)>
本发明中的疏水性药剂(B)的疏水性是指25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)大于0。辛醇/水分配系数(LogPow)可以根据药发第291号,62基局,第171号OECDTest Guideline(试验导则)([C(81)30最后附件1])107中规定的化学物质的分配系数(1-辛醇/水)测定方法进行测定。
从疏水性药剂(B)从颗粒(P)的缓释性和溶出性的平衡的方面出发,本发明中的疏水性药剂(B)的25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10。作为疏水性药剂(B),可以举出25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的农药和其他药剂等,可以没有特别限制地按其药效使用公知的药剂等。本发明中使用的疏水性药剂(B)优选为分子量小于2,000的化合物。疏水性药剂(B)的25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)优选为1~8、更优选为1~7、进一步优选为1~6。
作为优选的疏水性药剂(B),例如,在市售的农药中,可以举出噻酰菌胺(LogPow=3.68)、S-甲基苯并[1,2,3]噻二唑-7-硫代羧酸酯(LogPow=3.1)、异噻菌胺(LogPow=2.96)、苄胺(LogPow=1.09)、环丙酰菌胺(LogPow=4.2)、苯菌灵(LogPow=1.3)、咯喹酮(LogPow=1.42)、甲基硫菌灵(LogPow=1.5)、硫双威(LogPow=1.62)、噻唑膦(LogPow=1.68)、秋兰姆(LogPow=1.73)、甲霜灵(LogPow=1.75)、杀扑磷(LogPow=2.2)、杀虫磺(LogPow=2.2)、苯氧菌胺(LogPow=2.32)、呋吡菌胺(LogPow=2.36)、磺菌胺(LogPow=2.8)、克菌丹(LogPow=2.8)、嘧菌腙(LogPow=2.89)、腈菌唑(LogPow=2.9)、氟胺氰菊酯(LogPow=2.9)、TPN(百菌清)(LogPow=2.92)、啶酰菌胺(LogPow=2.96)、稻瘟酯(LogPow=3.0)、稻瘟酞(LogPow=3.01)、乙霉威(LogPow=3.02)、氟酰亚胺(LogPow=3.04)、腐霉利(LogPow=3.14)、氟酰胺(LogPow=3.17)、二氰蒽醌(LogPow=3.2)、氰霜唑(LogPow=3.2)、腈苯唑(LogPow=3.23)、嘧菌胺(LogPow=3.28)、二嗪农(LogPow=3.3)、异稻瘟净(LogPow=3.37)、稻瘟灵(LogPow=3.3)、醚菌酯(LogPow=3.4)、联苯肼酯(LogPow=3.4)、杀螟硫磷(LogPow=3.43)、吡唑硫磷(LogPow=3.77)、氟丙菊酯(LogPow=5.25)、吡氟酰草胺(LogPow=4.9)、氟虫腈(LogPow=4)、氟佐隆(LogPow=5.1)、氟芬隆(LogPow=4.01)、氟铃脲(LogPow=4.68)、虱螨脲(LogPow=5.12)、氟苯脲(LogPow=4.3)、七氟菊酯(LogPow=6.5)、四氟醚唑(LogPow=3.53)、噻唑烟酸(LogPow=3.89)和四氟苯菊酯(LogPow=5.46)等(LogPow均为25℃的LogPow)。
另外,作为促进植物的生长的疏水性农业用药剂(25℃的LogPow为1~10),可以举出脂溶性维生素类等,作为其他正在进行开发的25℃的LogPow为1~10的药剂,可以举出鞘脂等。疏水性药剂(B)可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
<颗粒(P)>
本发明中的颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)。
从疏水性药剂(B)的溶出性的方面出发,颗粒(P)中的生物降解性树脂(A)与疏水性药剂(B)的重量比[(A):(B)]优选为5:1~30:1、更优选为5:1~20:1。
颗粒(P)可以进一步含有HLB值为3~6的表面活性剂(C)。以下,也将HLB值为3~6的表面活性剂(C)简称为表面活性剂(C)。本发明中,表面活性剂(C)优选分子量为2,000以上的化合物,更优选分子量为2,000~80,000的化合物。表面活性剂(C)可以单独使用一种,也可以合用两种以上。25℃的辛醇/水分配系数(LogPow)为1~10的化合物不包括在本发明中的表面活性剂(C)中。
本发明中,HLB(Hydrophile-Lipophile Balance,亲水亲油平衡)值是表示无机性/有机性的平衡的尺度,HLB值越高,意味着无机性越高。作为HLB值,使用根据小田法利用下述计算式算出的值。
HLB=10×无机性/有机性
小田法例如记载于“表面活性剂入门”(2007年三洋化成工业株式会社发行)212页。关于用于导出HLB值的有机性的值和无机性的值,可以使用上述“表面活性剂入门”213页中记载的表的值来算出。
在颗粒(P)含有表面活性剂(C)的情况下,从包合率的方面出发,颗粒(P)中的表面活性剂(C)与疏水性药剂(B)的重量比[(C):(B)]优选为30:1~3:1、更优选为20:1~5:1。
在将生物降解性树脂(A)与疏水性药剂(B)混合时使用表面活性剂(C)作为(B)的分散剂的情况下,颗粒(P)以(C)存在于颗粒(P)中的形态含有(C)。
另外,颗粒(P)例如可以通过将生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)溶解于亲水性溶剂中后、滴加到溶解有表面活性剂(C)的水中而容易地制造,这种情况下,颗粒(P)以表面活性剂(C)吸附于由生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)构成的颗粒的表面的形态含有(C)。
在一个方式中,使用选自由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸和乳酸-乙醇酸共聚物组成的组中的至少一种树脂作为生物降解性树脂(A)的情况下,颗粒(P)优选含有表面活性剂(C)。
作为表面活性剂(C),可以举出HLB值为3~6的非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂,从疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性与缓释性的平衡的方面出发,优选非离子型表面活性剂,特别优选EO-PO共聚物。
关于EO-PO共聚物中的EO的重量比例,从疏水性药剂(B)的溶出速度的方面出发,在促进溶出速度的情况下,优选为50~90重量%、更优选为65~85重量%。另外,在延缓疏水性药剂(B)的溶出速度的情况下,优选为2重量%以上且小于50重量%、更优选为5~45重量%。
EO-PO共聚物的数均分子量(以下简称为Mn)优选为2,000~80,000,更优选数均分子量为8,000~80,000、进一步优选为9,000~75,000。Mn若为2,000以上,则疏水性药剂(B)的溶出性良好,若为80,000以下,则疏水性药剂(B)的缓释性良好。
在将生物降解性树脂(A)与疏水性药剂(B)混合时使用表面活性剂(C)作为(B)的分散剂的情况下,从处理性与分散性的平衡的方面出发,表面活性剂(C)的用量相对于疏水性药剂(B)的重量优选为5~20倍量。另外,在制造颗粒(P)时使生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)溶解于亲水性溶剂中后滴加到溶解有表面活性剂(C)的水中的情况下,从处理性与分散性的平衡的方面出发,表面活性剂(C)的用量相对于疏水性药剂(B)的重量优选为5~20倍量。
作为颗粒(P)的制造方法,可以举出下述方法等:使生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)溶解于亲水性溶剂中后,在搅拌下滴加到溶解有表面活性剂(C)的水中,减压蒸馏除去亲水性溶剂等溶剂后,进行冷冻干燥。例如,在使用选自由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸和乳酸-乙醇酸共聚物组成的组中的一种以上作为生物降解性树脂(A)时,优选利用上述方法制造颗粒(P)。需要说明的是,也可以直接使用冷冻干燥前的颗粒(P)的水分散体作为本发明的植物用生长辅助剂(X)。
作为亲水性溶剂,可以举出丙酮和甲基乙基酮等酮溶剂、乙酸乙酯等酯溶剂、二噁烷和四氢呋喃等醚溶剂、以及N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺溶剂等。亲水性溶剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
需要说明的是,本发明中的亲水性溶剂是指在20℃的水100g中溶解20g以上的溶剂。
从处理性的方面出发,相对于使生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)溶解于亲水性溶剂中而成的溶液的重量,(A)和(B)的总重量的比例优选为0.5~5重量%。
从处理性的方面出发,表面活性剂(C)的水溶液中的(C)的浓度优选为0.01~1重量%。
将生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)的亲水性溶剂溶液滴加到表面活性剂(C)的水溶液中时,优选一边使用搅拌器等以100~500rpm进行搅拌一边滴加亲水性溶剂溶液。
需要说明的是,在生物降解性树脂(A)使用具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂(优选EO的均聚物、EO-PO共聚物或离子性单体的聚合物)构成的链段的树脂的情况下,可以不使用表面活性剂(C)而得到颗粒(P)。这是因为,由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段包合疏水性药剂(B),由SP值为5~15的树脂构成的链段配置于颗粒的表面侧,从而形成所谓胶束形状的颗粒。在使用具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂(优选EO的均聚物、EO-PO共聚物或离子性单体的聚合物)构成的链段的树脂的情况下,例如,将该树脂溶解于亲水性溶剂中后,在搅拌下滴加到水中,减压蒸馏除去亲水性溶剂等溶剂后,进行冷冻干燥,由此可以制造颗粒(P)。
使用表面活性剂(C)的方法、以及使用具有由聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或乳酸-乙醇酸共聚物构成的链段和由SP值为5~15的树脂构成的链段的树脂的方法之中,从制法的简便性和成本的方面出发,优选使用表面活性剂(C)的方法。
颗粒(P)的中值粒径为1nm~300nm、优选为5~250nm、更优选为10~200nm。
中值粒径小于1nm时,在工业上难以制造,若超过300nm,则颗粒(P)向植物中的摄取不充分,并且疏水性药剂(B)从颗粒(P)的溶出性变得不良。
本发明中的中值粒径可以利用动态光散射测定装置[例如,动态光散射式粒径分布测定装置LB-550(HORIBA公司制造)、Zetasizer Ultra(Malvern Panalytical公司制造)和DelsaMax CORE(Beckman Coulter公司制造)]等进行测定。
<植物用生长辅助剂(X)>
本发明的植物用生长辅助剂(X)含有颗粒(P),该颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)和疏水性药剂(B)。
本发明的植物用生长辅助剂(X)可以进一步含有水和辛醇/水分配系数(LogPow)小于1、优选为0以下的药剂(硫酸铵等肥料和农药等)、展布剂(非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和硅酮系展布剂等)等。展布剂可以使用分子量为2,000以上(优选为2,000~80,000)的化合物。
本发明的植物的生长方法使用上述植物用生长辅助剂(X)。作为方式,优选将植物用生长辅助剂(X)散布或涂布到植物上,更优选散布或涂布到叶上,特别优选散布到植物的叶上。本发明的植物用生长辅助剂(X)适合用于叶面散布或涂布,更适合用于叶面散布。
在散布或涂布到植物上时,优选以植物用生长辅助剂(X)的水分散体的形式使用。在用于叶的情况下,可以散布或涂布到植物所具有的一部分叶上,也可以散布或涂布到全部叶上。
关于植物用生长辅助剂(X)的水分散体中的(X)的重量比例,从散布性和植物的生长性的方面出发,以水分散体的重量为基准,以颗粒(P)的重量比例计,优选为0.5~15重量%、更优选为1~10重量%。
另外,在通过散布等应用于叶的情况下,相对于叶面积的用量(优选为散布量)以颗粒(P)的用量(散布量)计优选为1~200g/m2、更优选为3~100g/m2
叶面散布或涂布可以在叶的表面侧、背面侧中的任一侧进行,也可以在两侧进行。
本发明的植物用生长辅助剂(X)能够使植物高效地摄取药剂,具有适度的药剂从颗粒的溶出性,药剂的缓释性优异,药效的持续性优异,因此对于植物的生长性、植物的生长促进有效,在农业用途中特别有用。另外,虽然是假设,但认为植物用生长辅助剂(X)对生长促进有效是因为其经由植物具有的孔摄取到植物中,从而能够发挥出上述效果。本发明的植物的生长方法能够用作植物的生长促进方法。
作为使用本发明的植物用生长辅助剂的植物,优选具有叶的植物。作为植物,可以举出例如稻、麦类(大麦、小麦、黑麦、燕麦等)、果实蔬菜类、叶菜类、根菜类、花卉类等。在果实蔬菜类中,可以举出西红柿、青椒、豌豆、黄瓜、西瓜、毛豆、甜瓜、草莓、青椒、秋葵、茄子、四季豆、南瓜、蚕豆、玉米等。作为叶菜类,可以举出蜂斗菜、葱、茗荷、大蒜、莴苣、藠头、西兰花、卷心菜、紫苏、白菜、小白菜、水芹、食用土当归、菠菜、腌渍用菜类、花椰菜、生菜、抱子甘蓝、芦笋、鸭儿芹、洋葱、欧芹、韭菜、茼蒿、西芹等。作为根菜类,可以举出萝卜、芜菁、牛蒡、胡萝卜、马铃薯、芋头、番薯、山药、姜、莲藕等。其中,优选稻、西红柿、西瓜、黄瓜、草莓、白菜等十字花科作物等。
本发明的植物用生长辅助剂(X)特别优选在育苗期使用。将植物用生长辅助剂(X)用于育苗期的情况下,可以根据需要使用后述的育苗片用材料(Y)。也可以使用具有育苗片用材料(Y)和育苗片基材的育苗片(Z)。育苗片(Z)可以设置于土壤表面或土壤中来使用。育苗片用材料(Y)可以设置或混合在土壤表面或土壤中来使用。在植物的育苗期使用植物用生长辅助剂(X)、育苗片用材料(Y)、和/或具有育苗片用材料(Y)和育苗片基材的育苗片(Z)的植物的生长方法也是本发明中的优选实施方式之一。本发明的植物的生长方法适合用作植物的育苗方法。植物优选上述的植物。
育苗包括播种种子、使其出芽、进行绿化,也可以包括在绿化后进行硬化。本发明中,优选在绿化期间将植物用生长辅助剂(X)应用(优选散布)于苗的叶上。进行硬化的情况下,可以在绿化和/或硬化的期间将植物用生长辅助剂应用于叶,优选在绿化的期间应用于叶。作为在育苗期使用本发明的植物的生长方法时的优选方式的一例,可以举出下述方式等。
将种子播种到设置有育苗片用材料(Y)和/或育苗片(Z)的土壤中,使其出芽,进行绿化,在绿化的期间将植物用生长辅助剂(X)应用于苗的叶。植物用生长辅助剂(X)对叶的应用(优选叶面散布)可以在叶的表面侧或背面侧中的任一侧进行,也可以在叶的两侧进行。育苗片用材料(Y)和/或育苗片(Z)可以设置于育苗箱等中,优选在该材料(Y)和/或片(Z)上放置土壤(床土)并播种种子。
种子优选为上述植物的种子。在播种前,可以进行种子的预处理(种子的筛选、浸种和催芽等)。床土及种子的播种、出芽、绿化和硬化的条件等根据植物的种类来选择或调整即可。优选在硬化后将苗移植到大水田或大旱田中。
以下,举出使用稻的种子作为种子进行育苗的情况为例来进行说明。
通常,利用插秧机栽种的苗在被称为育苗床的床中生长,例如下述育苗工序是优选的。
1)种子的预处理
1-1)稻种筛选:消毒后,通过盐水筛选除去浮起稻子,水洗后进行干燥。
1-2)浸种:浸水5天,使稻种均匀吸水。
在此期间,通过每天换水和除水来重复进行氧补给。
1-3)催芽:在氧补给后,用32℃的温水浸种10小时,形成鸡胸状态。
2)床土的调整
选择通气性和排水良好的团粒结构的土,调整pH至5。混配基肥。
3)培土
在育苗床中培入床土,压平而形成平面。
4)播种
均匀地播种到苗床中,浇水,使稻种沉降。
调整播种不均。
5)盖土
装土至5mm厚,平整,形成平面。
6)利用育苗器使出芽一致,在32℃用2天培养至胚芽鞘长1.2cm左右。
7)预绿化
氧补给、浇水后,在育苗床中照射闪烁的光线,在25℃管理1天,在20℃管理1天。
8)绿化
在温室内,在白天30℃、夜间12℃的条件下每天几次反复充分浇水8天,使2.5叶展开。
9)硬化
在白天20℃、夜间10℃的管理下,10天缓慢地培养成适应自然条件的3.5叶龄的苗。
育苗片(Z)优选设置在培土:3)前的育苗床的内部。设置的部位、方法可以是任意的,优选设置于底部。
植物用生长辅助剂(X)更优选在绿化:8)的期间应用,但也可以在硬化:9)的期间应用。
<育苗片用材料(Y)>
育苗片用材料(Y)优选含有吸水性高分子材料(D),也可以根据需要含有肥料(E)。优选为进一步含有填料(F)的育苗片用材料。
作为吸水性高分子材料(D),可以使用吸水性树脂等,没有特别限定,优选为含有羧基的亲水性交联聚合物,更优选聚丙烯酸(盐)。另外,不限定于总量(100重量%)为聚合物的形式。上述聚丙烯酸(盐)是指重复单元以丙烯酸(盐)作为主要成分的聚合物。具体而言,是指包含优选为50~100摩尔%、更优选为70~100摩尔%、进一步优选为90~100摩尔%、特别优选实质为100摩尔%的丙烯酸(盐)作为除交联剂以外的单体的聚合物。作为聚合物的盐优选为碱金属盐、碱土金属盐、铵盐,其中,优选一价盐、碱金属盐,特别优选钾盐或钠盐。另外,聚丙烯酸(盐)的形状没有特别限定,优选为颗粒状或粉末状。
上述吸水性高分子材料(D)的25℃的离子交换水的吸水倍率通常为80~1000倍、优选为90~670倍、更优选为120~530倍、进一步优选为130~480倍。若吸水倍率小于80倍,则保水剂的保水能力降低,需要大量使用,存在成本升高的情况和需要频繁补给水的情况。吸水倍率大时,少量使用即可,因而优选,但吸水倍率超过1000倍的吸水性高分子材料存在透水性降低、植被变差的问题。
需要说明的是,吸水倍率通过下述方法进行测定。
[离子交换水的吸水倍率的测定法]
在尼龙制的网袋(250目)中装入吸水性高分子材料的试样L(g),将其连同袋一起浸渍到过量的离子交换水中。浸渍60分钟后,连同袋一起提起到空中,静置并沥干15分钟后,测定重量M(g),通过下式求出吸水倍率。
另外,仅使用网袋进行与上述同样的操作,将该重量N(g)作为空白减去。
离子交换水的吸水倍率=(M-N)/L
作为上述吸水性高分子材料(D)的使吸水性高分子材料1重量份吸收25℃的离子交换水100重量份时的吸水体的pH值,从植被的方面出发,优选为4.5~7.5、进一步优选为5.0~7.0。
需要说明的是,pH值利用下述方法进行测定。
[pH值的测定法]
相对于25℃的离子交换水100重量份加入吸水性高分子材料1重量份,在25℃在恒温槽中放置8小时,使上述吸水性高分子材料溶胀,制作吸水体。用温度计确认吸水体的温度为25℃,将pH计插入吸水体中,确认pH值大致稳定后,读取值。需要说明的是,在吸水性高分子材料的吸水倍率小的情况下,吸水性高分子材料的吸水体与离子交换水分离而成为两相,因此搅拌使其均匀后,插入pH计,对值进行测定。在即使进行搅拌和均匀化也立即再次分离成两相的情况下,在搅拌下插入pH计,对值进行测定。
作为肥料(E),可以举出氮肥、磷酸肥、钾肥、有机肥、复合肥、钙肥、硅酸肥、苦土肥、锰肥、硼肥、微量元素复合肥等普通肥料、以及其他特殊肥料(缓释性肥料等)。这些肥料成分为液状或粉末等固体状,可以通过添加到上述吸水性高分子材料(D)中或含有在注入到上述(D)中的水中而存在于育苗片用材料或育苗片中。作为上述肥料(E)的添加量,可以考虑所栽培的作物的种类、所使用的肥料的种类等而任意决定,相对于育苗片的每单位面积(m2)例如为1~500g、优选为3~300g。在育苗片用材料的情况下,优选按照每单位面积(m2)的肥料(E)的用量为上述范围的方式在育苗片用材料中混配肥料(E)。
作为填料(F),优选为粉末状、颗粒状、纤维状和棉状的填料。作为上述填料(F),为了不抑制种子的发芽生长,优选具有适度的通气性的填料、在安装到地面时不对土壤产生不良影响的填料和/或具有容易在土壤表面或内部被分解的性质的填料,可以举出如下记载的填料。例如,可以举出珍珠岩、蛭石、岩石纤维等无机多孔质、木屑、稻壳、荞麦糠皮、米糠、棉花、稻草、草炭、羊毛、锯末、纸浆、纸屑等。作为上述填料(F)的添加量,为了确保通气性和厚度,每单位面积(m2)的育苗片中优选为1~500g、更优选为3~300g。在育苗片用材料的情况下,优选按照每单位面积(m2)的填料(F)的用量为上述范围的方式将填料(F)混配到育苗片用材料中。
<育苗片(Z)>
育苗片(Z)为具有上述育苗片用材料(Y)和育苗片基材的育苗片。作为该育苗片基材,可以举出片(G)。
上述片(G)可以举出例如透水性的片、水崩解性的片或水溶性的片,也可以为将它们2种以上重叠而成的组合。作为上述片(G),优选在成型为育苗片后的厚度为0.01~9mm、更优选为0.02~3mm。关于上述片(G)的重量,为了确保育苗片的形状保持性、厚度,每单位面积(m2)的上述育苗片(Z)例如为5~300g、优选为10~100g。作为透水性片,可以举出例如纤维素系纤维的编织物(布)或无纺布、纸、水溶性聚乙烯醇系纤维编织物或膜、纸板等,其中,优选透水性的程度在JIS L1096中记载的吸水速度A法中具有5分钟以下的吸水速度。另外,为了不抑制种子的发芽生长,优选具有适度的通气性、以及在将片安装到地面时容易在土壤表面或内部被分解的性质,其中优选纤维素质的纸和无纺布。
作为水崩解性的片,可以举出例如:利用水溶性或亲水性的胶糊、水溶胀性聚合物等将纸的纸浆纤维彼此粘接,通过与水接触而使纸浆纤维彼此崩解散开的纸(三岛制纸株式会社制造的“DISSOLVO MDP”等);进一步在其中合用热封剂而赋予了成型加工性(热粘接性)的纸(三岛制纸株式会社制造的“DISSOLVO MDP-P”等)等。这些纸具有通过吸水而崩解的速度快的特征。作为水溶性的片,可以举出水溶性聚乙烯醇膜、淀粉膜、卡拉胶膜等水溶性的膜、以及由聚乙烯醇纤维制成的水溶性的无纺布(日本Vilene公司制造的“Ecomold”、“Ecosorb”等)。这些片在以相同厚度进行比较的情况下,虽然水溶解(崩解)速度比上述水崩解性的纸差,但是具有干燥状态下的片强度大的特征。
另外,作为将该水崩解性的纸与水溶性的膜贴合而成的层压片,可以举出将至少一种以上的上述水崩解性的纸和水溶性的膜粘接并层压而成的层压片(将聚乙烯醇膜贴合到上述“DISSOLVO MDP”上而成的三岛制纸株式会社制造的“DISSOLVO A”等)。这些层压片具有在水中的溶解(崩解)性快且膜强度也大的特征。这是因为,由于纸的强度,相应地能够减小所贴合的水溶性膜的厚度,因此整体上能够提高溶解(崩解)速度与膜强度两者。在这些水溶性或水崩解性的片中,优选水崩解性的纸和水溶性的无纺布。另外,这些水溶性或水崩解性的片在水中崩解或溶解所需的时间例如为5分钟以内、优选为2分钟以内、更优选为1分钟以内。
上述育苗片(Z)优选为含有吸水性高分子材料(D)的片,优选为包含吸水性高分子材料(D)和片(G)、且(D)存在于至少1片(G)的表面或内部的育苗片。该育苗片(Z)中,在至少1个片(G)中可以进一步存在肥料(E)、并进一步存在填料(F)。育苗片(Z)也可以是包含吸水性高分子材料(D)、至少1个片(G)、以及肥料(E)和/或填料(F),并且(D)以及(E)和/或(F)存在于至少1个片(G)的表面或内部的片。在使用2片以上的片(G)作为育苗片(Z)的情况下,只要整体上在至少1个片(G)的表面或内部存在吸水性高分子材料(D)即可。作为使用2片以上的片(G)的育苗片的例子,可以举出例如:具有由片(G)的层、填料(F)与吸水性高分子材料(D)的层、(G)的层、肥料(E)的层和(G)的层构成的5层结构的育苗片;具有由2层(G)的层、(D)~(F)混合而成的层和(G)的层构成的4层结构的育苗片;等。
作为上述育苗片(Z)的制造方法,可以举出公知的方法,例如将片(G)浸渍到上述(D)~(F)的混合物中、或将该混合物涂布到片(G)的表面的方法等。在使用2个片(G)的情况下,除了将利用与上述相同的方法制作的2张片重叠的方法以外,例如还可以举出下述2种方法。(a)将(D)~(F)的混合物均匀地散布在一个片(G)上后,重叠另一个(G),进而进行压纹加工等加压成型的方法。(b)将(D)~(F)的混合物加入到适当的后述粘结材料(H)中,将所得物涂布到一个片(G)上,重叠另一个(G)并进行加工成型,之后进行干燥的方法。
作为将(D)~(F)固定到上述育苗片(Z)上的粘结材料(H),可以举出天然高分子、合成树脂、天然或合成橡胶等。作为天然高分子,可以举出淀粉、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、藻酸钠、瓜尔胶、黄原胶、豆胶、卡拉胶、面筋等。作为合成树脂,可以举出上述吸水性高分子材料(D)以外的丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰胺树脂、乙烯共聚物树脂等。作为天然或合成橡胶,可以举出天然橡胶、丙烯酸类橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等。它们可以分别单独使用或将两种以上混合使用。这些之中,优选淀粉、羧甲基纤维素、藻酸钠等水溶性的天然高分子。
实施例
以下,通过实施例和比较例对本发明进行进一步说明,但本发明并不限定于此。LogPow为25℃的辛醇/水分配系数。
颗粒的中值粒径利用动态光散射测定装置(产品名:动态光散射式粒径分布测定装置LB-550、HORIBA公司制造)进行测定。
<制造例1>
在容器中,将聚乳酸[Mw=60,000、SIGMA-ALDRICH株式会社制造]50mg、噻酰菌胺[LogPow=3.68、富士胶片和光纯药株式会社制造]5mg溶解于丙酮10mL中。将EO-PO共聚物[NewpolePE-128、数均分子量(Mn)31,000、EO/PO=6.1(摩尔比)(EO-PO共聚物中的EO的重量比例:82.2重量%)、HLB=4.89、三洋化成工业株式会社制造]50mg溶解于离子交换水20mL中,向利用磁力搅拌器HS-30D[AS-1株式会社制造]以200rpm进行搅拌的25℃的上述水溶液中滴加25℃的上述聚乳酸溶液5分钟,进而以相同的搅拌速度在25℃继续搅拌20分钟。之后,用蒸发器减压蒸馏除去溶剂,进行冷冻干燥,由此得到颗粒(P-1)。颗粒(P-1)的中值粒径为190nm。
<制造例2>
作为聚乳酸,使用聚乳酸[RESOMER R203S、Mw=23,000、SIGMA-ALDRICH株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-2)。颗粒(P-2)的中值粒径为155nm。
<制造例3>
作为EO-PO共聚物,使用EO-PO共聚物[Newpole PE-78、Mn=9,350、EO/PO=4.8(摩尔比)(EO-PO共聚物中的EO的重量比例:78.6重量%)、HLB=5.01、三洋化成工业株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-3)。颗粒(P-3)的中值粒径为180nm。
<制造例4>
作为表面活性剂,代替制造例1中使用的EO-PO共聚物而使用EO-PO共聚物[Newpole PE-78、Mn=9,350、三洋化成工业株式会社制造],作为聚乳酸,使用聚乳酸[RESOMER R203S、Mw=23,000、SIGMA-ALDRICH株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-4)。颗粒(P-4)的中值粒径为120nm。
<制造例5>
作为疏水性药剂,代替噻酰菌胺而使用环丙酰菌胺[LogPow=4.2、富士胶片和光纯药株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-5)。颗粒(P-5)的中值粒径为170nm。
<制造例6>
将聚乳酸变更为乳酸-乙醇酸共聚物[RESOMER RG505、Mw=61,500、SIGMA-ALDRICH株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-6)。颗粒(P-6)的中值粒径为186nm。
<制造例7>
在烧瓶中,将聚乳酸[Mw=60,000、SIGMA-ALDRICH株式会社制造]1.4g和EO-PO共聚物[Newpole PE-128、Mn=31,000、SP值9.24、三洋化成工业株式会社制造]0.7g混合,在180℃使其加热熔融。之后,添加二(2-乙基己酸)锡催化剂(1.4mg),氮气置换后在180℃加热15小时,得到在聚乳酸上结合有EO-PO共聚物的聚合物。在容器中,使上述在聚乳酸上结合有EO-PO共聚物的聚合物50mg、噻酰菌胺[LogPow=3.68、富士胶片和光纯药株式会社制造]5mg溶解于丙酮10mL中。在25℃向利用磁力搅拌器HS-30D[AS-1株式会社制造]以200rpm进行搅拌的25℃的离子交换水20mL中滴加该溶液5分钟,进而以相同的搅拌速度在25℃继续搅拌20分钟,之后用蒸发器减压蒸馏除去溶剂,由此得到颗粒(P-7)。颗粒(P-7)的中值粒径为180nm。
<制造例8>
作为EO-PO共聚物,使用通过下述方法制造的EO-PO共聚物(Mn=31,000、EO/PO=0.5(摩尔比)(EO-PO共聚物中的EO的重量比例:27.2重量%)、HLB=4.89),除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-8)。颗粒(P-8)的中值粒径为170nm。
(EO-PO共聚物的制造)
向带有搅拌机、温度计、压力计、耐压滴加储瓶、减压和氮气导入管线的高压釜中加入乙二醇0.2重量份(1摩尔)、氢氧化钾0.43重量份,开始搅拌,封入氮气并升温至130℃后,以-0.1MPaG的压力脱水1小时。接着,升温至160℃,以0.3MPaG以下的压力用6小时逐次滴加1,2-环氧丙烷72.3重量份(388摩尔),以相同温度搅拌1小时,直至达到压力平衡。接着,用3小时逐次滴加环氧乙烷27.4重量份(194摩尔),以相同温度搅拌1小时,直至达到压力平衡。之后冷却至60℃,用乙酸0.32重量份中和,得到EO-PO共聚物。
<比较制造例1>
代替聚乳酸而使用不具有生物降解性的聚苯乙烯[Mw=50,000、富士胶片和光纯药株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P’-1)。颗粒(P’-1)的中值粒径为165nm。
<实施例1~8和比较例1>
准备将上述颗粒(P-1)~(P-8)或(P’-1)20mg分散于生理盐水3mL中而成的分散液,使用截留分子量(MWCO)为14,000的透析膜,对作为外槽溶液的生理盐水150mL进行透析。每隔规定时间,使用HPLC装置测定溶出到外槽溶液中的药剂的溶出率[100×溶出的药剂重量/初始颗粒中的药剂重量(%)]。将其结果示于表1。
Figure BDA0002889165750000191
以下,使用利用放射线同位素125I对疏水性药剂进行了标记的药剂,对颗粒(P)向植物叶中的摄取进行评价。
<制造例9>
在微量离心管中装入苄胺[LogPow=1.09、富士胶片和光纯药株式会社]50μL和0.1M磷酸缓冲液pH7.2[富士胶片和光纯药株式会社制造]50μL并进行混合。向该溶液中加入5μL的Na125I溶液(3.7GBq/mL、NENResearch Products公司制造)。用0.1M磷酸缓冲液(pH7.2)溶液溶解氯胺T[富士胶片和光纯药株式会社制造],将以0.5mg/mL浓度制备的氯胺T溶液200μL添加到上述微量离心管中,在25℃进行2分钟放射线同位素标记反应。接着,加入200μL的4mg/mL二亚硫酸钠的磷酸缓冲液(pH7.2),使反应停止。将未被标记的未反应的Na125I用PD10柱(GE Healthcare公司制造)除去。
<制造例10>
代替噻酰菌胺而使用制造例9中制作的放射线同位素标记苄胺,除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P-9)。颗粒(P-9)的中值粒径为185nm。
<制造例11>
代替噻酰菌胺而使用制造例9中制作的放射线同位素标记苄胺,除此以外进行与制造例4相同的操作,得到颗粒(P-10)。颗粒(P-10)的中值粒径为125nm。
<比较制造例2>
代替噻酰菌胺而使用制造例9中制作的放射线同位素标记苄胺,作为聚乳酸,使用聚乳酸[RESOMER RG756S、Mw=96,000、SIGMA-ALDRICH株式会社制造],除此以外进行与制造例1相同的操作,得到颗粒(P’-2)。颗粒(P’-2)的中值粒径为360nm。
<实施例9>
准备将颗粒(P-9)20mg分散于生理盐水3mL中而成的分散液。对于市售的香草苗盆栽(直径9cm)的1片叶,一边注意不要从叶溢出一边将颗粒(P-9)的分散液(纳米颗粒分散液)100μL喷雾到叶的表面侧。在25℃静置1小时后,切下喷雾有分散液的叶,在装有离子交换水的容器中浸渍1分钟后从容器中取出。将容器的水更换成新鲜的离子交换水,进而将叶在容器内的新鲜的离子交换水中浸渍1分钟并提起,将该操作重复共3次,由此除去附着在叶表面的标记药剂。将该叶(对象叶试样)设置于γ计数器(ARC-301B、Aloka公司制造)的样品容器中,测定辐射剂量,由下式计算出摄取率(%)。
摄取率(%)=[(对象叶试样的辐射剂量)/(纳米颗粒分散液100μL的辐射剂量)]×100
另外,使用另一香草苗盆栽,与上述同样地进行分散液在植物上的喷雾操作后,在25℃静置3小时,对于该叶也测定颗粒(P-9)的摄取率。将其结果示于表2。
<实施例10>
代替颗粒(P-9)而使用颗粒(P-10),除此以外进行与实施例9同样的操作,测定颗粒(P-10)向叶中的摄取率。将其结果示于表2。
<比较例2>
代替颗粒(P-9)而使用颗粒(P’-2),除此以外进行与实施例9同样的操作,测定颗粒(P’-2)向叶中的摄取率。将其结果示于表2。
【表2】
Figure BDA0002889165750000211
利用下述方法求出颗粒(P-1)、(P-4)、(P-6)(纳米颗粒(P))中所含的噻酰菌胺的包合率,在后述实验中使用调整成噻酰菌胺含量为100ppm的纳米颗粒(P)(颗粒(P-1)、(P-4)或(P-6))的离子交换水分散体。
<包合率的评价方法>
通过离心分离(4℃、15,000rpm、30分钟)使微量离心管中的纳米颗粒(P)的水分散体1mL沉降后,除去上清液。向离心沉降后的纳米颗粒(P)中添加乙腈,由此使聚乳酸溶解,利用分光光度计算出包合率。
<实施例11~34和比较例3~8>
将吸水性树脂SunfreshGT-1(三洋化成工业株式会社制造、吸水倍率400倍、pH7.0)4.9g与粉碎纸浆(填料)17.5g混合,得到育苗片用材料(Y-1)。
将所得到的育苗片用材料(Y-1)均匀地散布到透水性片(580mm×280mm)上后,重叠另一个透水性片(580mm×280mm),进而进行压纹加工。如此制作出育苗片(Z-1)。
另外,将上述填料(粉碎纸浆)用作育苗片用材料(Y-2),制作出育苗片(Z-2)。育苗片(Z-2)除了在上述育苗片(Z-1)的制造中不使用吸水性树脂Sunfresh GT-1以外,利用与育苗片(Z-1)相同的方法进行制作。
[1]育苗条件
1.试验品种:Hinohikari(稻)、House Momotaro(西红柿)
2.育苗箱:内侧面积580×280mm/箱
3.育苗片:面积580×280mm/片
4.播种:180g/箱(干稻换算)
5.培土:INAHO培土(INAHO-KAKO株式会社制造):泥苔土=3:1(容积比)(用于床土·盖土)
6.药剂处理:种子消毒用苯菌双混剂(200倍溶液)处理48小时
7.出芽处理:堆叠方式、加热出芽(32℃×2天)
8.绿化处理:塑料大棚旱田育苗
接着,在上述育苗条件[1]下育苗至2~3叶龄(育苗床期间)。在放入土壤前,将育苗片设置在育苗箱的底部。将至2~3叶龄的育苗状态示于表3(稻)、表4(西红柿)的“育苗床栽培”的评价结果中。将所使用的育苗片示于表3和4中。在育苗状态的评价中,通过下述方法评价了根出条和地上部生长状态。
<育苗床期间的根出条以及地上部生长状态的评价>
育苗床期间的根出条以及地上部生长状态通过测定各部的长度来进行评价。
·根出条
◎:根的长度为8cm以上
○:根的长度为5cm以上且小于8cm
△:根的长度为3cm以上且小于5cm
×:根的长度小于3cm
·地上部生长状态
◎:地上部的长度为12cm以上
○:地上部的长度为8cm以上且小于12cm
△:地上部的长度为4cm以上且小于8cm
×:地上部的长度小于4cm
对于所得到的2~3叶期的幼苗的1片叶,一边注意不要从叶溢出,一边喷雾按所含有的噻酰菌胺量为100ppm的方式调整的纳米颗粒(P)水分散液或100ppm噻酰菌胺溶液(1体积%DMSO、12.5体积%丙酮、0.01重量%マイリノー(日本农药株式会社制造))100μL。纳米颗粒(P)水分散液或100ppm噻酰菌胺溶液喷雾到叶的表面侧。使用其通过下述方法进行水田栽培。通过下述方法进行抗性诱导性、药害评价和地上部生长比的评价,与对照样品(比较例)进行比较。将其结果示于表3(稻)、表4(西红柿)的“水田栽培”中。
<抗性诱导性的评价>
将2.9kg水田土壤(种植土壤)填充到五千分之一公亩的盆中,将通过上述方法培育的2~3叶期的10根幼苗移植到2cm的深度,并加入水使其为3cm的浇水状态。在25℃静置表3或表4中记载的规定时间(移至水田后到进行评价为止的天数(天))后,切下喷雾有纳米颗粒(P)的分散液(或噻酰菌胺溶液)的叶,在装有离子交换水的容器中浸渍1分钟后从容器中取出。将容器的水更换成新鲜的离子交换水,进而将叶在容器内的新鲜的离子交换水中浸渍1分钟并提起,重复共3次该操作,由此除去附着在叶表面的纳米颗粒(P)(或噻酰菌胺),之后,利用植物总蛋白质提取试剂盒(Cosmo Bio株式会社制造)从上述叶中提取蛋白质8分钟,如下调查其中所含的作为抗性诱导标记物的PR1蛋白量。总蛋白量利用MicroBCATM蛋白检测试剂盒(THERMO Fisher Scientific公司制造)进行定量,用离子交换水稀释总蛋白量多的叶的提取液,以使各实验中的叶的总蛋白量相同,将由此标准化后的提取液用于之后的电泳。
各实施5次试验,PR1蛋白量的评价通过以下详细说明的蛋白质印迹法(包括电泳、转印和显色)进行评价。
(1)电泳
使用在由叶提取的提取液10μL中添加有样品缓冲溶液10μL而成的混合液,在下述条件下实施电泳。
试样溶液:各实施例或各比较例中得到的叶的提取液
聚丙烯酰胺凝胶:E-R15L e-PAGEL[ATTO株式会社制造]
电泳槽:WSE-1100P PageRun-R[ATTO株式会社制造]
电泳时间:90分钟
样品缓冲溶液:4X Laemmli样品缓冲液[Bio-Rad株式会社制造]900μL与2-巯基乙醇100μL的混合液
(2)转印
在上述条件下进行电泳后,使用转印膜在下述条件下实施转印。
转印膜:Amersham HybondP0.45 PVDF[GE Healthcare株式会社制造]
转印液:将AE-1465EzFastBlot[ATTO株式会社制造]用纯水稀释10倍而成的液体
电压/电流:12V/400mA
转印时间:30分钟
(3)显色
在上述条件下转印后,将该转印膜封闭,接着用一抗和二抗进行抗原抗体反应。本试验中,使用抗PR1抗体(稻:MybioSource公司制造、西红柿:Agrisera公司制造)作为一抗,使用辣根过氧化物酶HRP标记二抗作为二抗,使用ImageQuant LAS4000在下述条件下进行显色。
检测器:ImageQuant LAS4000(富士胶片株式会社产品)
封闭时间:45分钟
一抗反应时间:120分钟
二抗反应时间:60分钟
(4)表达量的分析方法
在(1)~(3)的操作后,在转印膜上检测到PR1蛋白的条带后,利用Image J(美国国立卫生研究院)对该条带的浓度进行定量。在实施例11~14的情况下,将实施例11~14中分别定量的条带的浓度除以比较例3的条带的浓度,将该值作为实施例11~14各自的PR1蛋白量比。同样地,用以纳米颗粒(P)处理了规定时间的实施例中得到的条带浓度除以用噻酰菌胺溶液以相同天数进行了处理的比较例中得到的条带浓度,将所得到的值作为PR1蛋白量比。将其评价结果示于表3(稻)和表4(西红柿)中。PR1蛋白量比越多,意味着抗性越高。
若PR1蛋白量比为1.0以上100以下则表现出良好的抗性,若低于1.0则难以表现出对于病害的抗性。另一方面,若为100以上,则多数情况下反映出具有抗性以外的药害等负面效果的生理功能,意味着无法正确地评价抗性。
<纳米颗粒(P)或噻酰菌胺处理后的药害评价>
与上述<抗性诱导性的评价>中记载的方法同样地,用纳米颗粒(P)或噻酰菌胺对幼苗进行处理后,对规定时间(表3~4所示的移至水田后到进行评价为止的天数(天))后的叶表面的药害度进行评价。具体而言,通过肉眼观察以下述指标观察药害。
(药害指数)
0:无害(健康)、1:微小伤害、2:小伤害、3:中度伤害、4:严重伤害、5:完全枯死
<纳米颗粒(P)或噻酰菌胺处理后的地上部生长比>
与上述<抗性诱导性的评价>中记载的方法同样地,用纳米颗粒(P)或噻酰菌胺对幼苗进行处理后,评价规定时间(表3~4所示的移至水田后到进行评价为止的天数(天))后的地上部生长状态。具体而言,通过测定各部的长度来评价地上部生长状态。用以纳米颗粒(P)处理了规定时间的实施例中得到的地上部的长度除以用噻酰菌胺溶液以相同天数进行了处理的比较例中得到的地上部的长度,算出所得到的值作为地上部生长比。
Figure BDA0002889165750000261
/>
Figure BDA0002889165750000271
表3和4所示的吸水性树脂(D)、填料(F)和透水性片(G)的数值表示重量(g)。
工业实用性
本发明的植物用生长辅助剂(X)能够使植物高效地摄取药剂,具有适度的药剂从颗粒的溶出性,药剂的缓释性优异,药效的持续性优异,因此在植物的生长性、植物的生长促进方面优异,在园艺用途和农业用途中极其有用。

Claims (4)

1.一种植物用生长辅助剂(X),其含有中值粒径为120nm~250nm的颗粒(P),该颗粒(P)含有生物降解性树脂(A)、25℃的辛醇/水分配系数LogPow为1~6的疏水性药剂(B)以及环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物,
所述环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物中来自环氧乙烷的EO单元的重量比例为65~85重量%,
颗粒(P)中的环氧乙烷与环氧丙烷共聚物与疏水性药剂(B)的重量比为20:1~5:1,
所述颗粒(P)中的生物降解性树脂(A)与疏水性药剂(B)的重量比为5:1~20:1,
生物降解性树脂(A)是聚乳酸或乳酸-乙醇酸共聚物,
生物降解性树脂(A)的重均分子量为20,000~80,000,
环氧乙烷与环氧丙烷共聚物的数均分子量为2,000~75,000。
2.如权利要求1所述的植物用生长辅助剂,其中,所述生物降解性树脂(A)为聚乳酸。
3.如权利要求1或2所述的植物用生长辅助剂,其用于叶面散布。
4.一种植物的生长方法,其使用权利要求1~3中任一项所述的植物用生长辅助剂(X)。
CN201980046062.7A 2018-07-11 2019-07-09 植物用生长辅助剂和植物的生长方法 Active CN112423585B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-131228 2018-07-11
JP2018131228 2018-07-11
PCT/JP2019/027136 WO2020013177A1 (ja) 2018-07-11 2019-07-09 植物用生育補助剤及び植物の生育方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112423585A CN112423585A (zh) 2021-02-26
CN112423585B true CN112423585B (zh) 2023-06-09

Family

ID=69141516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980046062.7A Active CN112423585B (zh) 2018-07-11 2019-07-09 植物用生长辅助剂和植物的生长方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210153502A1 (zh)
EP (1) EP3821708A4 (zh)
JP (1) JP7114711B2 (zh)
CN (1) CN112423585B (zh)
WO (1) WO2020013177A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085395A1 (ja) * 2019-10-28 2021-05-06 クミアイ化学工業株式会社 農薬組成物およびその製造方法
US20220331849A1 (en) * 2021-04-12 2022-10-20 Kuraray Co., Ltd. Method for preventing the diffusion of soil fumigant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103766351A (zh) * 2014-02-14 2014-05-07 国家纳米科学中心 一种纳米农药组合物及其制备方法
CN107306942A (zh) * 2017-06-23 2017-11-03 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 控释型纳米农药制剂的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA52701C2 (uk) 1996-10-11 2003-01-15 Басф Акцієнгезельшафт Твердий засіб захисту рослин та спосіб його одержання, спосіб боротьби з небажаним ростом рослин, спосіб боротьби з шкідливими грибами і тваринами-шкідниками та спосіб регулювання росту рослин
EP2747556B1 (en) * 2011-08-23 2021-08-11 Vive Crop Protection Inc. Pyrethroid formulations
CN105228452A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 赛格提斯公司 生物杀灭剂组合物、制备方法和使用方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103766351A (zh) * 2014-02-14 2014-05-07 国家纳米科学中心 一种纳米农药组合物及其制备方法
CN107306942A (zh) * 2017-06-23 2017-11-03 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 控释型纳米农药制剂的制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jiakun Zhang 等.Size-Dependent Effect of Prochloraz-Loaded mPEG-PLGA Micro- and Nanoparticles.《Journal of Nanoscience and Nanotechnology》.2016,第16卷6231-6237. *
Poly(lactic-co-glycolic) acid nanoparticles uptakeby Vitis vinifera and grapevine-pathogenic fungi;Alessio Valletta 等;《J Nanopart Res》;20141122;1-14 *
Preparation and Characterization of Cyhalothrin-Loaded Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)-co-polylactide(PHEMA-co-PLA)Ultrafine Particles;Tengfei Fan 等;《J. APPL. POLYM. SCI.》;20131231;1861-1867 *
Size-Dependent Effect of Prochloraz-Loaded mPEG-PLGA Micro- and Nanoparticles;Jiakun Zhang 等;《Journal of Nanoscience and Nanotechnology》;20161231;第16卷;6231-6237 *
Tengfei Fan 等.Preparation and Characterization of Cyhalothrin-Loaded Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)-co-polylactide(PHEMA-co-PLA)Ultrafine Particles.《J. APPL. POLYM. SCI.》.2013,1861-1867. *

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020013177A1 (ja) 2021-06-03
EP3821708A1 (en) 2021-05-19
US20210153502A1 (en) 2021-05-27
JP7114711B2 (ja) 2022-08-08
CN112423585A (zh) 2021-02-26
WO2020013177A1 (ja) 2020-01-16
EP3821708A4 (en) 2022-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10021824B2 (en) Superabsorbent polymer seed coatings and associated methods
Kalhapure et al. Hydrogels: a boon for increasing agricultural productivity in water-stressed environment
JP5190116B2 (ja) ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とする植物育成用粒子状吸水剤
EP0652707B1 (en) Method for seed encrusting
CN112423585B (zh) 植物用生长辅助剂和植物的生长方法
CN105164171A (zh) 生产高溶胀性聚合物复合材料的方法
JP2005515765A (ja) 人工播種ベッドおよびその製造法
JP2014090671A (ja) 被覆種子、およびその利用
CN104529629A (zh) 一种淀粉基复合种衣剂及其制备方法
CN102972448B (zh) 一种抗病组合物及其应用和悬浮种衣剂
JPH0624453B2 (ja) 土壌保水剤および保水方法
Dingley et al. Application of superabsorbent natural polymers in agriculture
US20160326306A1 (en) Polyester hydrogels
CN109354642A (zh) 一种吸水树脂及其制备方法和应用
JP2023070222A (ja) 植物用生育補助剤及び植物用生育補助剤を用いる植物の生育方法
JP2023070223A (ja) 植物用生育補助剤及び植物用生育補助剤を用いる植物の生育方法
JP4694810B2 (ja) 吸水性樹脂を主成分とする植物育成用保水材
JP2706727B2 (ja) 土壌保水剤および保水方法
Ahmed et al. Interactive effects of irrigation intervals and stocksorb660 rates on growth and yield of maize (Zea mays L.) under conditions of Northern State, Sudan
Sarkar et al. Hydrogel Formulations for Increasing Input Use Efficiency in Agriculture
Muhammad Super Absorbent Polymers (SAPs)
Dwivedi Super Absorbent polymers and their Composites for Application in Agriculture
JP2010088388A (ja) 植物育成用包材、及びこれを用いた播種方法
CN114041467A (zh) 一种抑制杂草生长、杀菌和促进农作物生长的高吸水树脂的制备方法
Bharathi et al. POLYMER SEED COATING

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant