CN115281186B - 一种防治猕猴桃溃疡病的涂抹剂及其制备方法 - Google Patents

一种防治猕猴桃溃疡病的涂抹剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防治猕猴桃溃疡病的涂抹剂及其制备方法，所述涂抹剂组合包括以下重量份的物质组分：冰乙酸0.05‑0.5份、增稠剂0.94‑2.5份、表面活性剂0.1‑0.3份、渗透剂0.1‑0.5份、填料0.5‑1.5份、消泡剂1‑2份、防水乳液0.5‑1份、防冻剂1‑2份、余量为水。本发明的涂抹剂组合采用有机酸作为抑菌活性成分代替化学农药，对猕猴桃溃疡病田间防治效果可达60%以上，防治效果显著，且具有高效、安全、经济环保等优点。

Description

一种防治猕猴桃溃疡病的涂抹剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业植物保护技术领域，具体涉及一种防治猕猴桃抗溃疡病的涂抹剂组合及制备方法和应用。
背景技术
猕猴桃也称奇异果，因富含维生素C、氨基酸、矿物质等而具有极高营养价值，经驯化栽培，现已发展为经济效益突出的世界主流消费水果之一。随着产业规模扩大，病虫害问题逐渐凸显，其中由丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringaepv.Actinidiae,PSA)引起的细菌性溃疡病作为毁灭性病害，主要为害枝干，发病多从幼芽、皮孔、叶痕、枝条分叉部或伤口开始，病部流出大量菌脓，在寄主伤流期常与伤流液混合后呈红褐色或锈红色；剥开皮层可见韧皮部腐烂，木质部黑褐色，病部组织下陷呈溃疡状腐烂，严重爆发时可毁园。目前，我国对猕猴桃溃疡病的防治仍以喷施化学农药为主，但由于传统喷施方法附着率不高，农药有效利用率低，防治效果并不理想。
涂抹剂是一种以提高农药利用率为目标，将农药包裹在涂抹剂中涂抹附着在树体上，从而增加农药持效期、减少农药用量的减量施药防控方法。涂抹类剂型分为膏剂、糊剂和涂抹剂，是最适合治愈伤口的剂型，也是枝干类病害防治的一个新发展方向。涂抹剂具有一定粘度，通过涂抹黏住树体组织，既能预防外来病菌的侵入，又能杀死组织内残留的病菌，由于病菌的周年传播和伤口众多，所用杀菌活性物质的还必须具有长效性和使用方便的特点。水剂一般是以喷雾的形式喷洒在果园中，喷洒的方式使得接触面积较小，也不一定能够在伤口处保存很久，容易被雨水冲刷掉，也不易对枝干部分的大面积病伤处进行涂抹，而涂抹剂剂型的农药易于涂抹在树干上,且具有粘着性，可以黏着在树干上，当雨天树干受到雨水冲刷时，树干上的药剂也不会被雨水冲刷下来。将水剂转换成涂抹剂，首先要经过一系列的配方物质筛选，筛选出能够增加粘着性的增稠剂及与之相容的助剂，搅拌混匀，得到具有一定树体附着性、成膜性及耐雨水冲刷能力的涂抹剂。如何筛选出合适的配方就是现目前存在的技术问题。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的目的是：提供一种防治猕猴桃溃疡病的涂抹剂及其制备方法，将有机酸作为抑菌活性成分制成涂抹剂，其中有机酸代替化学农药，不仅减少了农药残留问题、降低了环境污染，还延缓了病原菌抗药性的产生，有效的解决了一般杀菌剂使用过程中存在的问题。该方法施用时安全性高，涂刷树干防治病害时不需要刮树皮，省时省工，能避免刮皮治疗导致的树体损伤、树势减弱及果实减产等损失。具有安全、高效、经济环保和减少农药用量等优点，以克服现有技术的不足，为生产上防控猕猴桃溃疡病提供科学依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供一种防治猕猴桃抗溃疡病的涂抹剂组合，所述涂抹剂组合的抑菌活性成分为冰乙酸，增稠剂、表面活性剂、渗透剂、填料、消泡剂、防水乳液和防冻剂为辅助成分。
优选地，所述涂抹剂组合中的抑菌活性成分为冰乙酸、三氯乙酸、乳酸、乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或多种。
进一步地，增稠剂选自玉米淀粉、黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或多种。
进一步地，表面活性剂选自吐温80、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、OP乳化剂、聚乙二醇中的一种或多种。
进一步地，渗透剂选自氮酮、有机硅、三硅氧烷、磷酸三丁酯中的一种或多种。
进一步地，填料选自凹凸棒土、莱欧陶土、硅藻土、滑石粉、纳米二氧化硅中的一种或多种。
进一步地，消泡剂选自有机硅、聚醚改性硅油中的一种或多种。
进一步地，防水乳液选自苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种或多种。
进一步地，防冻剂选自海藻糖、硼砂、乙二醇、丙三醇、尿素中的一种或多种。
以上抑菌活性成分中冰乙酸为最佳抑菌活性成分。
以上各种辅助成分中最适增稠剂为黄原胶与羧甲基纤维素钠按2：0.5混配、最适表面活性剂为吐温80、最适渗透剂、最适填料为纳米二氧化硅、最适消泡剂为有机硅、最适防水乳液为苯丙乳液、最适防冻剂为乙二醇。
该涂抹剂组合包括以下重量份的物质组分：冰乙酸0.05-0.5份、黄原胶0.75-2份、羧甲基纤维素钠0.19-0.5份、吐温80为0.1-0.3份、三硅氧烷0.1-0.5份、纳米二氧化硅0.5-1.5份、有机硅1-2份、苯丙乳液0.5-1份、乙二醇1-2份、其余用水补足至100份。
本发明还提供一种如上所述的涂抹剂组合的应用，所述涂抹剂组合用于防治猕猴桃溃疡病的具体方法为，将冰乙酸、黄原胶、羧甲基纤维素钠、吐温80、三硅氧烷、纳米二氧化硅、有机硅、苯丙乳液、乙二醇、水按上述重量份混合，然后在搅拌机中搅拌混匀后转移至药桶中，在溃疡病菌侵染前，采用树干涂抹的方法，对猕猴桃植株的主干进行均匀涂抹。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明将冰乙酸作为抑菌活性成分，添加辅助成分后制成涂抹剂，加入的增稠剂能够形成涂膜阻隔外界病菌进入伤口，减少树体发病；加入表面活性剂能够显著降低水的表面能，减小接触角；加入的渗透剂能促进抑菌活性成分进入植株内部清除病原菌，提高抑菌率，减少抑菌活性成分用量；加入的填料能增加膜强度；加入的消泡剂能消除搅拌过程中产生的气泡，增加制剂稳定性；加入的防水乳液能增加涂膜的耐雨水冲刷能力，增加涂膜持效时间；加入的防冻剂能防止制剂在低温下凝固，涂抹后保护树体在冬季不受冻害影响。该涂抹剂可专门用于猕猴桃溃疡病的防治。通过室内毒力测定和田间防效实验验证，获得对猕猴桃溃疡病毒力较好的抑菌活性成分，通过上述实验证明其可以降低猕猴桃溃疡病的发病率，提高防效，降低施用量，减少农药残留，减少环境污染，采用涂干法进行田间试验,最终对猕猴桃溃疡病的防效达60％以上，田间防效高于常规防治方法，本发明提供的涂抹剂使用冰乙酸代替化学农药进行抑菌，从而减少农药残留、降低环境污染及延缓抗药性的产生,取得了很好的使用效果，因而具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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，本领域普通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。
下述实施例中，除非特别说明，所用试剂均为市售商品，所用方法均为常规方法。
涂抹剂1
其物质组分的重量份为：冰乙酸0.063份、黄原胶2份、羧甲基纤维素钠0.5份、吐温80为0.3份、三硅氧烷0.35份、纳米二氧化硅1.5份、有机硅2份、苯丙乳液0.7份、乙二醇1.5份、其余用水补足至100份；该涂抹剂配制的具体步骤，将增稠剂和填料分别加入水中搅拌混匀，待充分溶解后(如有气泡则加入少量的消泡剂)将两者混匀，然后依次加入表面活性剂、渗透剂、防水乳液和防冻剂，最后加入冰乙酸则可制成涂抹剂。
涂抹剂2
其物质组分的重量份为：三氯乙酸0.063份、黄原胶2份、羧甲基纤维素钠0.5份、吐温80为0.3份、三硅氧烷0.35份、纳米二氧化硅1.5份、有机硅2份、苯丙乳液0.7份、乙二醇1.5份、其余用水补足至100份；该涂抹剂配制的具体步骤，将增稠剂和填料分别加入水中搅拌混匀，待充分溶解后(如有气泡则加入少量的消泡剂)将两者混匀，然后依次加入表面活性剂、渗透剂、防水乳液和防冻剂，最后加入三氯乙酸则可制成涂抹剂。
涂抹剂3
其物质组分的重量份为：乳酸0.15份、黄原胶2份、羧甲基纤维素钠0.5份、吐温80为0.3份、三硅氧烷0.35份、纳米二氧化硅1.5份、有机硅2份、苯丙乳液0.7份、乙二醇1.5份、其余用水补足至100份；该涂抹剂配制的具体步骤，将增稠剂和填料分别加入水中搅拌混匀，待充分溶解后(如有气泡则加入少量的消泡剂)将两者混匀，然后依次加入表面活性剂、渗透剂、防水乳液和防冻剂，最后加入乳酸则可制成涂抹剂。
涂抹剂4
其物质组分的重量份为：EDTA0.25份、黄原胶2份、羧甲基纤维素钠0.5份、吐温80为0.3份、三硅氧烷0.35份、纳米二氧化硅1.5份、有机硅2份、苯丙乳液0.7份、乙二醇1.5份、其余用水补足至100份；该涂抹剂配制的具体步骤，将增稠剂和填料分别加入水中搅拌混匀，待充分溶解后(如有气泡则加入少量的消泡剂)将两者混匀，然后依次加入表面活性剂、渗透剂、防水乳液和防冻剂，最后加入EDTA则可制成涂抹剂。
本发明中使用的各种材料如权利要求书所示。
本发明的涂抹剂组合用于防治植物病原性细菌病害，在本发明的实施例中，该涂抹剂组合用于防治猕猴桃溃疡病，具体方法为：将抑菌活性成分、增稠剂、表面活性剂、渗透剂、填料、消泡剂、防水乳液、防冻剂、水按上述重量份混合，然后在搅拌机中搅拌混匀后转移至药桶中，在溃疡病菌侵染前，采用树干涂抹的方法，对猕猴桃植株的主干进行均匀涂抹。
实验例
1 材料与方法
1.1 供试试剂
冰乙酸(99.5％，天津市富宇精细化工有限公司)、三氯乙酸(≥99.0％，国药集团化学试剂有限公司)、乳酸(85.0％～90.0％，天津市科密欧化学试剂有限公司)、EDTA(≥99.5％，天津市化工三厂有限公司)、氢氧化铜(46.0％，上海生农生化制品有限公司)
1.2供试菌种
丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringaepv.Actinidiae,PSA),由贵州大学猕猴桃工程技术研究中心保藏提供。
1.3试验方法
1.3.1增稠剂的筛选及优化
分别称取4.00g玉米淀粉、黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、壳聚糖加入96mL水中，用玻璃棒搅拌至充分溶解，得到质量分数4％的制剂，静置10min，用NDJ-8S数字式旋转粘度计测定粘度值、记录制剂状态和成膜性，待优化。分别取筛选出的黄原胶和羧甲基纤维素钠0.50g、1.00g、2.00g配制成0.50％、1.00％、2.00％质量分数的制剂，进行两两混配，筛选出最优混合比例。
1.3.2填料的筛选及优化
将1.3.1筛选出的增稠剂配制成5组98mL的溶液，分别取2.00g凹凸棒土、莱欧陶土、硅藻土、滑石粉、纳米二氧化硅加入配制的溶液中搅拌混匀，测定树体附着率、成膜性和膜强度，待优化。分别称取筛选出的最优填料纳米二氧化硅0.25g、0.50g、1.00g、1.50g、2.00g配制成0.25％、0.50％、1.00％、1.50％、2.00％质量分数的溶液，测定树体附着率、成膜性、膜强度，筛选出最优比例。
1.3.3表面活性剂的筛选及优化
根据1.3.2筛选出的制剂配方配制5组99mL的溶液，分别取1.00g吐温80、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、OP乳化剂、聚乙二醇加入配制的溶液中搅拌混匀，涂抹在猕猴桃树干后，用接触角测定仪测定接触角，待优化。分别称取筛选出的最优表面活性剂吐温800.10g、0.30g、0.50g、0.70g、0.90g配制成0.10％、0.30％、0.50％、0.70％、0.90％质量分数的溶液，测定树体附着率和成膜性，筛选出最优比例。
1.3.4防水乳液的筛选及优化
根据1.3.3筛选出的制剂配方配制4组99mL的溶液，以不加防水乳液做对照，分别取1.00g苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液加入配制的溶液中搅拌混匀，涂抹在亚克力板上，用手持气压喷壶模拟降雨喷水30min后烘干至恒重，通过固含量的流失率反映4组处理的耐雨水冲刷能力。分别称取筛选出的最优防水乳液0.25g、0.50g、1.00g、1.50g、2.00g配制成0.25％、0.50％、1.00％、1.50％、2.00％质量分数的溶液，测定耐雨水冲刷能力，筛选出最优比例。
1.3.5防冻剂的筛选及优化
根据1.3.4筛选出的制剂配方配制6组99mL的溶液，以不加防冻剂做对照，分别取2.00g海藻糖、硼砂、乙二醇、丙三醇、尿素加入配制的溶液中搅拌混匀，置于0与-7℃条件下贮藏7d，测定凝固状态及恢复室温所需时间。分别称取筛选出的最优防水乳液0.50g、1.00g、1.50g、2.00g、2.50g配制成0.50％、1.00％、1.50％、2.00％、2.50％质量分数的溶液，置于0与-7℃条件下贮藏7d并测定凝固状态及恢复室温所需时间，筛选出最优比例。
1.3.6渗透剂的筛选及优化
通过帆布沉降法测定氮酮、有机硅、三硅氧烷、磷酸三丁酯的渗透力。分别从以上4种渗透剂取1mL配制成100mL溶液，将直径3.5cm的帆布片放入盛有渗透剂水溶液的烧杯中，以清水为对照，记录帆布片完全沉底的时间，待优化。将以上筛选出的渗透剂三硅氧烷配成0.10％、0.30％、0.50％、0.70％、0.90％质量分数的溶液，将直径约为3.5cm的帆布片放入盛有奇功水溶液的烧杯中，以清水为对照，记录帆布片完全沉底的时间。
1.3.7消泡剂的筛选与优化
根据1.3.1-1.3.6筛选出的最优配方比例，将黄原胶、羧甲基纤维素钠、纳米二氧化硅、吐温80、苯丙乳液、乙二醇、三硅氧烷搅拌混合配制成100mL制剂，分别向制剂中加入消泡剂有机硅或聚醚改性硅油进行消泡处理，添加质量分数为1.00％、2.00％、3.00％、4.00％、5.00％的消泡剂以确定最优消泡剂及比例，制备成基础涂抹剂。
1.3.8涂抹剂的理化性质测定
测定所研制涂抹剂的树体附着力、耐雨水冲刷能力、不同稀释倍数下延展面积及成膜时间等理化指标，以确定其是否适合应用于田间。
1.3.9抑菌活性测定
(1)菌种活化：将已鉴定保存的病原菌菌种利用接种针活化24h后，用接种针挑取单菌落放入盛装有NB培养基的锥形瓶中，密封并放入25℃恒温振荡器内振荡培养，待培养基变浑浊，作为菌悬液备用。
(2)抑菌率测定：实验采用抑菌圈法，将所有抑菌活性成分配制成20.0g/L的溶液，以无菌水作为对照，将直径0.6cm的灭菌滤纸片放于试管中浸泡1h制成含抑菌活性成分滤纸片；选用1000μL移液枪吸取制备好的菌悬液1mL混入约45℃、150mL的NA培养基中，充分摇匀后倒平板，每个培养皿中倾倒10mL培养基制成含菌平板，将含抑菌活性成分滤纸片放于已冷凝的培养基中央，每个处理重复3次，用封口膜密封并进行标记，置于25℃恒温培养箱内培养。培养24h后，按照十字交叉法测量抑菌圈直径，根据以下公式计算抑菌率：
抑菌率(％)＝(抑菌圈直径-0.6)/抑菌圈直径×100％
(3)最小抑菌浓度(MIC)测定：将抑菌活性成分用无菌蒸馏水通过二倍稀释法稀释，将1mL抑菌活性成分和9mL NA培养基加入10mL量杯中混匀，倒入培养皿中制成含抑菌活性成分平板，使抑菌活性成分终浓度梯度为20.0g/L、10.0g/L、5.0g/L、2.5g/L、1.25g/L、0.625g/L、0.3125g/L。用移液枪吸取100μL菌悬液至冷凝的平板中用涂布棒涂布均匀，每个处理重复3次，放入25℃恒温培养箱培养24h，使用shineso全自动菌落计数仪结合肉眼观察记录菌落生长情况。无菌落形成的最低浓度平板即为该物质的MIC，MIC越小则抑菌活性越强。
1.3.10涂抹剂抑菌活性测定
将抑菌活性成分按MIC浓度加入到1.3.7的基础涂抹剂中，搅拌均匀得到涂抹剂，以未加抑菌活性成分的基础涂抹剂作为对照，采用抑菌圈法测定抑菌活性。
1.3.11田间试验
将1.3.10中的涂抹剂采用涂干法进行田间施药，此次试验共设6个处理,分别为：(1)涂抹剂1：冰乙酸按有效浓度0.625g/L施用；(2)涂抹剂2：三氯乙酸按有效浓度0.625g/L施用；(3)涂抹剂3：乳酸按有效浓度1.25g/L施用；(4)涂抹剂4：EDTA按有效浓度2.5g/L施用；(5)氢氧化铜用清水配制，按有效浓度0.58g/L施用，作为常规药剂对照；(6)无抑菌活性成分涂抹剂作为空白对照(CK)，每个处理3个小区，每个小区15株猕猴桃，各小区按随机区组排列。涂抹时间为2021年11月14日，每棵树用涂抹剂0.4L左右，先将树干表面淤泥和杂质清理干净，用毛刷蘸取涂抹剂对树干进行反复涂抹，直到树干表面被完全附着包裹，干燥后形成一层可有效阻止病原菌侵入的膜，常规药剂防治以水剂涂抹树干一周，试验期间天气为晴或多云，且2d内无降雨，于2022年3月6日调查并统计田间猕猴桃溃疡病的发病情况，根据下列公式计算发病率、病情指数和防效：
发病率(％)＝(发病株数/试验总株数)×100％
病情指数＝[∑(感病株数×该级代表值)]/(调查总株数×最高级代表值)×100
防效(％)＝(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100％
病害分级标准：0级，未发病；1级，1/3以下的枝条发病或者病斑横径占主干周长1/3以下；2级，1/3～1/2的枝条发病或者主干病斑横径占主干周长1/3～1/2；3级，2/3～4/5的枝条发病或者病斑横径占主干周长1/2～2/3；4级，整株死亡。
2试验结果
2.1抑菌活性测定结果见表1所示。
表1不同抑菌活性成分对PSA的抑菌活性及MIC
Figure GDA0004225345120000121
注：表中数据为平均值±标准误，同列数字后小写字母表示在p<0.05水平的差异显著性。
从表1可知，在相同浓度的抑菌活性成分中，三氯乙酸和冰乙酸的抑菌圈最大、抑菌率最高，均显著高于乳酸和EDTA。通过观察不同抑菌活性成分浓度梯度下菌落生长的情况，发现三氯乙酸和冰乙酸的MIC最小，为0.625g/L；其次是乳酸，为1.25g/L；最大的是EDTA，为2.5g/L，MIC值表明三氯乙酸和冰乙酸的抑菌活性最强。
表2涂抹剂抑菌活性测定
Figure GDA0004225345120000131
注：表中数据为平均值±标准误，同列数字后小写字母表示在p<0.05水平的差异显著性。
将1.3.10筛选出的抑菌活性成分加入增稠剂、表面活性剂、渗透剂等辅助成分制成涂抹剂后进行室内毒力测定，实验结果如表2所示，所有涂抹剂中冰乙酸的抑菌圈直径和抑菌率最大，均显著高于其它处理，说明冰乙酸涂抹剂抑菌活性最强。
2.2田间试验结果
表3不同涂抹剂对猕猴桃溃疡病的田间防效
Figure GDA0004225345120000132
注：表中数据为平均值±标准误，同列数字后小写字母表示在p<0.05水平的差异显著性。
不同涂抹剂处理对猕猴桃溃疡病的田间治效果见表3。涂抹剂1发病率显著低于其它处理，为8.89％，病情指数显著低于其它处理，为5.56，防效显著高于其它处理，达66％以上，试验表明该涂抹剂较常规防治药剂有更好的防治效果，能显著提高对猕猴桃溃疡病的防效，具备田间应用价值。
以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种涂抹剂在防治猕猴桃溃疡病中的应用，其特征在于：所述涂抹剂的抑菌活性成分为三氯乙酸，增稠剂、表面活性剂、渗透剂、填料、消泡剂、防水乳液和防冻剂为辅助成分，所述涂抹剂包含有以下重量份数组分：三氯乙酸0.063-0.5份、增稠剂0.94-2.5份、表面活性剂0.1-0.3份、渗透剂0.1-0.5份、填料0.5-1.5份、消泡剂1-2份、防水乳液0.5-1份、防冻剂1-2份、余量为水，用水补足到100份。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述增稠剂为黄原胶与羧甲基纤维素钠的组合物，其混配比例为2：0.5。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述表面活性剂为吐温80，所述渗透剂为三硅氧烷，所述填料为纳米二氧化硅，所述消泡剂为有机硅，所述防水乳液为苯丙乳液，所述防冻剂为乙二醇。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述涂抹剂的制备方法为：将三氯乙酸、黄原胶、羧甲基纤维素钠、吐温80、三硅氧烷、纳米二氧化硅、有机硅、苯丙乳液、乙二醇、水按上述重量份混合，然后在搅拌机中搅拌混匀后得涂抹剂。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述应用方法为：在溃疡病菌侵染前，采用树干涂抹的方法，对猕猴桃植株的主干进行均匀涂抹。
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