CN115517250B - 土壤用农药增效剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种土壤用农药增效剂及其制备方法和应用，涉及农业化工技术领域，本发明提供的土壤用农药增效剂包括聚乙烯醇、黄原胶和淀粉，或者黄原胶与羧甲基纤维素钠，与土壤用农药联合施用后，由于彼此间的不同作用机理，对药剂靶标等具有增效作用。例如联合施药后，能够增加除草剂对杂草的抑制率，且加强土壤颗粒对药剂的吸附，以及增加土壤施药层的稳定性，进而能有效地提高土壤用农药的防治效果。另一方面，所研发的增效剂属于无公害产品，施用后对环境无害，符合相关环保要求。

Description

土壤用农药增效剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及农业化工技术领域，尤其是涉及一种土壤用农药增效剂及其制备方法和应用。
背景技术
针对多年来，东北西部区域气候干旱严重，施药后风力大的气候环境特点，常导致播后苗前除草剂施用后土壤吸附性差，施药层易被风力破坏，导致农药药效发挥不稳定，防效下降，施用技术落后及超量施用导致的作物药害及污染环境等问题时有发生。
因此，如何能够提高除草剂、杀菌剂等药剂的利用率，同时降低用量尤为重要。
有鉴于此，在课题组完成承担的相关项目部任务指标和要求的基础上，完成并提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种土壤用农药增效剂，以减少农药的施用剂量，并保证或提高药剂防效。
本发明的目的之二在于提供上述土壤用农药增效剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述土壤用农药增效剂的应用。
本发明提供了一种土壤用农药增效剂，所述农药增效剂包括黄原胶和如下(a)或(b)：
(a)聚乙烯醇和/或淀粉；
(b)羧甲基纤维素钠。
进一步的，所述聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的质量比为1～2∶2～5∶4～7；或者，
所述黄原胶和羧甲基纤维素钠的质量比为1～2∶2～3。
进一步的，所述聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的质量比为1∶2∶7；或者，
所述黄原胶和羧甲基纤维素钠的质量比为1∶3。
进一步的，所述土壤用农药增效剂的用量为农药施用量的0.2％～0.4％。
进一步的，所述土壤用农药增效剂的用量为农药施用量的0.3％。
进一步的，农药包括播后苗前土壤用除草剂或播后苗前土壤用杀菌剂。
进一步的，所述农药增效剂适用的作物包括经济作物或药用作物；
优选地，所述作物包括玉米、大豆、马铃薯和花生。
本发明还提供了上述的土壤用农药增效剂的制备方法，将配方量的黄原胶与如下(a)或(b)混合，得到所述土壤用农药增效剂：
(a)聚乙烯醇和/或淀粉；
(b)羧甲基纤维素钠。
进一步的，取配方量的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉，经粉碎后，搅拌20～30min，得到所述土壤用农药增效剂；或者，
取配方量的黄原胶和羧甲基纤维素钠搅拌，搅拌10～30min，得到所述土壤用农药增效剂。
此外，本发明还提供了上述的土壤用农药增效剂在农药增效中的应用；
优选地，所述农药包括除草剂和/或杀菌剂。
与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
本发明提供的，本发明提供的土壤用农药增效剂包括聚乙烯醇、黄原胶和淀粉，或者黄原胶与羧甲基纤维素钠，由于各组分彼此间具有不同的物理化学特点和增效机理，因此上述特定组分联合作用对药剂靶标等具有明显的增效作用。本发明的发明人通过实验验证，将所发明提供的土壤用农药增效剂添加到乙草胺药液中，能够提高乙草胺对稗草的鲜重抑制率，且施药后，能够增加土壤颗粒对药剂的吸附性，增加施药层的稳定性，进而能有效地提高防治效果。另一方面，本发明土壤用农药增效剂中的各组分均属于无公害产品，施用后对生态环境无害。此外，通过实验还发现，本发明提供的土壤用农药增效剂，与农药合理复配使用后，同等剂量下，能够提高防效8.3～11.7％，同等防效下，降低施用量16.0％。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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做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。
如无特殊说明，在本发明中的比例及百分比均为质量比例。
基于目前东北西部地区农药防效下降，且超量施用导致的作物药害及污染环境等问题，结合本研究团队承担的国家及省里科学技术厅项目的任务指标和要求，以降低农药施用量，提高防效为目标进行了农药增效剂的研发。本发明提供了一种土壤用农药增效剂，包括聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
聚乙烯醇、黄原胶和淀粉在水中溶解后，与农药分子或土壤之间表现为不同作用机理。其中聚乙烯醇在药剂施用后，能够使土壤颗粒之间粘合巩固；黄原胶具有较强的悬浮性，添加药液后，一方面提高药液的均匀度，一方面提高土壤颗粒对药液的吸附；淀粉溶于水后，能够明显提高土壤颗粒对药剂的吸附作用，显著降低风力对施药层的破坏作用。
本发明提供的土壤用农药增效剂，还可以包括黄原胶和羧甲基纤维素钠。其中，黄原胶具有一定的吸附性和粘结性，与羧甲基纤维素复配后，粘结性提高显著，对施药层的稳定性明显上升。
本发明提供的土壤用农药增效剂，在除草剂播后苗前土壤处理试验中，与农药合理复配使用后，同等剂量下，能够提高防效8.3～11.7％，同等防效下，降低施用量16.0％。因此，本发明提供的土壤用农药增效剂的优势非常明显：
1.在经济效益上，针对播后苗前土壤处理除草剂的应用，能显著提高防效，降低施用量，提高产量具有明显的经济效益。
2.在社会效益上，对保障、提高生产积极性有促进作用。
3.在生态效益上，一方面由于能够直接降低农药药剂的使用，保证防效，且本土壤用农药增效剂对环境无公害，因此对生态环境建设具有积极的直接和深远影响，符合当前我国农药使用的“减施增效”政策导向。
在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的质量比为(1～2)∶(2～5)∶(4～7)，例如可以为，但不限于1∶2∶7、1∶2.5∶6.5、1∶4∶5、1∶5∶4或2∶3∶5等；所述黄原胶和羧甲基纤维素钠的质量比为(1～2)∶(2～3)，例如可以为，但不限于1∶2、1∶3、1∶1或2∶3等。
作为优选，当聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的质量比为1∶2∶7时，或黄原胶、羧甲基纤维素钠在1∶3时，综合评判最好。
由于本发明提供的土壤用农药增效剂本身对作物生长安全，对环境无公害，因此本发明对土壤用农药增效剂与农药药剂的复合比例不作限定，可根据靶标的防治难度进行调节。在一些优选的实施方式中，所述土壤用农药增效剂的用量为农药施用药液量的0.2％～0.4％，例如可以为，但不限于0.2％、0.3％或0.4％。
作为优选，在施用时，当农药药液中添加0.3％的土壤用农药增效剂时，能够提高防效8.3％～11.7％以上；同等防效下，降低施用量16.0％。
本发明对其提供的土壤用农药增效剂所适用的具体农药类型不做限定，凡是在与所述土壤用农药增效剂复配后能够实现增效的农药均在本发明的范围内。在一些优选的实施方式中，农药包括除草剂或杀菌剂。
当使用本发明提供的土壤用农药增效剂与除草剂和/或杀菌剂复配使用时，对于除草剂和/或杀菌剂的增效效果尤为明显，能够有效提高除草剂和/或杀菌剂的防效，同时降低除草剂和/或杀菌剂的用量。
需要说明的是，本发明中“和/或”指的是“和”或者“或”，具体地，本发明提供的土壤用农药增效剂可以与除草剂单独复配使用，或者与杀菌剂单独复配使用。
在一些优选的实施方式中，所述土壤用农药增效剂适用的作物包括但不限于玉米、大豆、马铃薯、花生、绿豆和高粱中的一种或多种。由于本发明提供的农药增效剂安全性较高，未来在其它作物上应用，具有较大潜力。
根据本发明的第二个方面，提供了上述土壤用农药增效剂的制备方法，包括将配方量的黄原胶与如下(a)或(b)混合，得到所述土壤用农药增效剂：
(a)聚乙烯醇和/或淀粉；
(b)羧甲基纤维素钠。
该方法工艺简单，操作方便，无需专业技术人员即可完成，适于推广应用。
在一些优选的实施方式中，可取细粉状聚乙烯醇、黄原胶和淀粉，或黄原胶、羧甲基纤维素钠，使用搅拌机搅拌10～30min，防潮条件下密封包装得到所述农药增效剂。
在农业生产的具体应用中，可先取适量的热水溶解、搅拌均匀后，加到农药中。
此外，基于本发明提供的土壤用农药增效剂的有益效果，本发明还提供了上述土壤用农药增效剂在农药增效中的应用。
当与除草剂和/或杀菌剂复配应用时，其增效效果更优。
为了有助于更清楚的理解本发明的内容，现结合研发设计和对比例详细介绍研发过程，具体如下。
实施例1
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶4的聚乙烯醇和黄原胶。
实施例2
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶3的黄原胶和淀粉。
实施例3
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶2的黄原胶和羧甲基纤维素钠。
实施例4
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶3的黄原胶和羧甲基纤维素钠。
实施例5
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为2∶3的黄原胶和羧甲基纤维素钠。
实施例6
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶2∶7的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
实施例7
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶2.5∶6.5的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
实施例8
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶4∶5的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
实施例9
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶5∶4的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
实施例10
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为2∶3∶5的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
实施例11
本实施例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶1∶8的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉。
对比例1
本对比例提供了一种土壤用农药增效剂，包括质量比为1∶5的聚乙烯醇和淀粉。
对比例2
本对比例提供了一种土壤用农药增效剂，包括聚乙烯醇。
对比例3
本对比例提供了一种土壤用农药增效剂，包括黄原胶。
对比例4
本对比例提供了一种土壤用农药增效剂，包括淀粉。
具体的研发过程如下：
在试验设计上，先从提高土壤用农药的活性，以及增加土壤对药剂的吸附性、施药层的稳定性等指标，进行逐步试验探索；再以玉米、大豆田除草剂的使用为代表的安全性为前提进一步筛选；结合除草剂的使用技术，通过室内筛选试验、田间应用测试，进而确定增效剂的最佳配比、使用方法。具体的试验过程、及实验结果分析如下(如无特殊说明，为便于表述，本实验例中的助剂均为土壤用农药增效剂)：
一、配比筛选
试验用土壤：以壤土和沙土为试验载体(首先选取壤土、沙土，分别烘干，取烘干后的壤土150kg，烘干后的沙土300kg，二者混拌均匀，备用)；
试验用药剂：990g/L乙草胺EC；
试验用助剂(土壤用农药增效剂)：聚乙烯醇、黄原胶、淀粉、羧甲基纤维素钠，(助剂按照试验设计计算用量，量取，然后用温度为80～90℃的适量热水溶解)。
实验器材：盆栽用花盆(高20cm，上口直径25cm)；不锈钢方盘30cm×44cm，背负式手动喷雾器(配扇形喷头)。
1.与除草剂的联合施用，增效试验
以稗草为靶标，测试不同组分、不同组分间不同比例下，与除草剂联合施用后，对杂草的抑制率是否有提升和促进作用。
根据实验设计，花盆内装入相同质量的土壤，每盆播种籽粒饱满的稗草籽100粒，覆土1.0cm，播后2d施用乙草胺，施用量按6mL/亩(即有效成分用量89.1g/hm2)，按每公顷对水750L施药后21d，调查稗草鲜重，进而比较不同处理间助剂对乙草胺的增效作用，具体试验结果见表1。
表1乙草胺-添加不同组分配方后对稗草抑制率的影响
注：表中助剂的添加量均为药液的0.3％
室内生测试验结果表明，在除草剂药液中，添加不同助剂后，对稗草的鲜重抑制率有所提高，不同助剂、不同组合对抑制率的促进效果有差异，其中以“乙草胺+助剂(黄原胶+羧甲基纤维素钠1∶2)”,“乙草胺+助剂(黄原胶+羧甲基纤维素钠1∶3)”；“乙草胺+助剂(聚乙烯醇+黄原胶+淀粉1∶2∶7)”；“乙草胺+助剂(聚乙烯醇+黄原胶+淀粉1∶4∶5)”；“乙草胺+助剂(聚乙烯醇+黄原胶+淀粉1∶5∶4)”对稗草的抑制率提升明显。
2.不同助剂对土壤吸附作用、施药层的影响
按实验设计，选用不锈钢方盘，在方盘内底部先铺用支架筛网(20目)，上铺4层纱布，取备用土壤1kg，平铺方盘内纱布上，备用；每个方盘的除草剂用量5.0g，用不同比例的助剂的溶解液按比例稀释药剂，用喷雾器均匀喷施备用的方盘的土壤上，设置清水为空白对照，设置不添加助剂的为处理对照，备用。
其中一部分测量施药层稳定性，即施药后2h，用吹风机1挡距离施药层0.5m，平吹30s，观测施药层稳定性。
一部分测量添加助剂后，施药土壤对药剂的吸附性量的增加率。具体操作为：取同量清水，分别用喷雾器喷施每个方盘的土壤，进行清水淋洗后，置于避光下24h，待空白对照的试验土呈干爽、散状后，50～60℃烘干土壤，测量每个处理中乙草胺的含量，进而计算每个方盘内土壤对乙草胺吸附量，以不添加助剂为对比进而计算添加不同助剂后，土壤对药剂的吸附量的增加率，具体实验结果见表2。
表2不同助剂组合对土壤吸附率、施药层等影响
以“-”表示施药层稳定性差，“+”表示施药层稳定，效果一般，“++”表示施药层稳定性效果良，“+++”表示施药层稳定，效果优。
试验结果表明，4种单剂助剂中，聚乙烯醇对施药层稳定行的提升效果显著，黄原胶、羧甲基纤维素对土壤吸附药剂的作用提升显著。复配的组合中，以聚乙烯醇：黄原胶：淀粉的比例以1∶2∶7，1∶2.5∶6.5，1∶4∶5，1∶5∶4这4种比例下，以及黄原胶：羧甲基纤维素CMC的比例以1∶2，1∶3的比例下，对提高土壤吸附药剂的作用、施药层稳定性效果最佳。
根据对稗草的鲜重抑制率、土壤对药剂的吸附率及施药层的稳定性综合评判，确定为最佳比例范围。其中聚乙烯醇、黄原胶、淀粉以1∶2∶7的比例下，及黄原胶与羧甲基纤维素以1∶3的比例下，综合指标较高，为最佳比例。且综合比较，增效剂添加量从0.1％～0.3％，随着增效剂使用量的增加，土壤颗粒对药剂的吸附量增加显著上升，增效剂的添加量至0.4％时，吸附量虽有所增加，但增加幅度明显下降。基于试验土壤对药剂的吸附量以及经济投入综合考虑，以增效剂的添加量为0.2％～0.3％为优。
二、安全性试验、田间药效试验
根据筛选试验结果，聚乙烯醇、黄原胶、淀粉的质量比按照1∶2∶7，1∶2.5∶6.5，1∶4∶5，1∶5∶4，以及黄原胶与羧甲基纤维素钠在1∶2、1∶3的比例，分别加工。对此进行安全性试验，并以1∶2∶7的比例为代表的进行田间试验。
1.安全性试验
除草剂为990g/L乙草胺EC，在玉米播后2d，按每亩120mL，按50L/亩，用助剂的0.3％稀释液来稀释药剂，设置不添加助剂为空白处理，施药后21d，测量玉米、大豆植株鲜重。具体试验调查数据见表3。
表3不同助剂组合与农药联合施用后对作物的影响
试验结果表明，各处理间鲜重差异不显著。聚乙烯醇与黄原胶、淀粉复配后，添加到除草剂乙草胺中，对玉米、大豆生长未见不良影响，安全性高，同样，黄原胶与羧甲基纤维素复配后添加到乙草胺药液中，对玉米、大豆未见不良影响。
2.田间药效试验
试验所用的除草剂为40％扑草净·乙草胺EC(吉林省瑞野农药有限公司，PD20094865)，施药后40d调查一年生杂草数量(一年生禾本科、及一年生阔叶杂草)试验结果统计见表4。
表4不同助剂组合与除草剂联合试用后对杂草防效影响
注：玉米田一年生杂草主要有：稗草、狗尾、藜、蓼、地肤、水棘针、苘麻等；
大豆田一年生杂草主要有：稗草、马唐、反枝苋、龙葵、水棘针、苘麻、铁苋菜等.
安全性试验、田间药效试验结果表明，不同助剂组，不影响除草剂对玉米、大豆的安全性。且对一年生杂草的防控有明显的促进和提高，防效提高幅度为8.3～11.7％，同等或相似防效下。添加增效剂的药剂处理比未添加增效剂的药剂处理，降低施药量16.0％。
以上试验结果表明：聚乙烯醇、黄原胶、淀粉三者按一定比例复配后，以及黄原胶与羧甲基纤维素钠按一定比例复配后，用于农药的土壤处理，具有增效作用，且能够增强土壤对药剂的吸附和施药层的稳定性。具体的使用方法为，先用热水溶解，溶解后稀释到药液中，或用此复配的溶解液来稀释药剂均可。此品种施入土壤后，对环境无污染，减施药剂明显，提高防效显著。当然，此品种对其它除草剂、杀菌剂品种应具有应用潜力，具体的随着实验探索会进一步完善，对其他作物的除草剂、杀菌剂的应用潜力也在进一步完善中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种土壤用农药增效剂，其特征在于，所述农药增效剂为质量比为1~2∶2~3的黄原胶和羧甲基纤维素钠的组合、或质量比为1~2∶2~5∶4~7的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的组合；
所述农药为乙草胺；所述土壤用农药增效剂的用量为农药施用药液量的0.2%~0.4%。
2.根据权利要求1所述的土壤用农药增效剂，其特征在于，所述聚乙烯醇、黄原胶和淀粉的质量比为1∶2∶7；或者，
所述黄原胶和羧甲基纤维素钠的质量比为1∶3。
3.根据权利要求1所述的土壤用农药增效剂，其特征在于，所述土壤用农药增效剂的用量为农药施用量的0.3%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的土壤用农药增效剂，其特征在于，所述农药增效剂适用的作物包括粮食作物、经济作物及药用作物。
5.根据权利要求4所述的土壤用农药增效剂，其特征在于，所述作物包括玉米、大豆、马铃薯、花生、绿豆和高粱。
6.权利要求1-5任一项所述的土壤用农药增效剂的制备方法，其特征在于，将1~2∶2~3的质量比将黄原胶和羧甲基纤维素钠混合，得到所述土壤用农药增效剂；
或，按1~2∶2~5∶4~7的质量比将聚乙烯醇、黄原胶和淀粉混合，得到所述土壤用农药增效剂。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，取配方量的聚乙烯醇、黄原胶和淀粉，经粉碎后，搅拌20~30 min，得到所述土壤用农药增效剂；或者，
取配方量的黄原胶和羧甲基纤维素钠搅拌，搅拌10~30 min，得到所述土壤用农药增效剂。
8.权利要求1-5任一项所述的土壤用农药增效剂在农药增效中的应用。
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