CN116530523A - 一种杀菌组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杀菌组合物及其制备方法和应用，属于农药的技术领域，所述杀菌组合物的有效成分为黄荆精油和低聚糖素，所述黄荆精油和低聚糖素的质量比为1:1~1:4。本发明选用低聚糖素和黄荆精油进行复配，能够起到协同增效的作用，增强低聚糖素的抑菌效果，提高植物抗病能力，同时还能调节植物的生长、发育及在环境中的生存能力。
Description
技术领域
本发明涉及农药技术领域，具体涉及一种杀菌组合物及其制备方法和应用。
背景技术
农业生产中，农药是必不可少的生产资料，目前市场上存在的农药多为化学农药，化学农药的大量不合理使用，引起了有毒物质残留和抗药性等一系列问题，不仅严重威胁到生态环境，并且危害人类安全和农业生产，已经逐渐成为我国农业发展的重要制约因素。与化学农药相比，植物源农药具有选择性高、低毒、易降解、不易产生抗性等优点，其产品中除了含具有显著防治病虫草等有害生物的活性成分外，还含有如氨基酸、鞣质、有机酸等大量对植物生长具有明显调节作用成分。由此，天然有机化合物防治植物病虫害的研究越来越受到人们的重视。
黄荆是一种天然野生资源，分布广泛，黄荆子、叶、枝和根均可入药。黄荆子具有止咳祛痰及缓解支气管痉挛的作用，黄荆叶可清热解表、利湿解毒，并能防止甲醛性关节炎肿胀的发展；黄荆叶或根的煎剂对金黄色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌及大肠、炭疽、白喉、伤寒、绿脓、痢疾等杆菌有抑制作用。近些年来，国内外对植物精油及其单组分的抗菌活性进行了大量的研究，研究表明，植物精油具有抑菌、杀虫、抗氧化等活性，在医药、农药、饲料添加剂等方面具有广泛应用。
低聚糖素是一种植物诱导抗病剂，是从富含糖类的水果植物原料中经生物工程的方法所提取出来，易溶于水、难溶于乙醇和一般有机溶剂。低聚糖素可以作为防治农作物病害的生防农药，可调节植物生长发育，诱导植物合成和积累植保素等抗病物质，抑制、阻碍病原菌的生长繁殖，提高植物抗病能力。目前尚未有黄荆精油与低聚糖素联合使用作为农药的报道。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种杀菌组合物及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供一种杀菌组合物，所述杀菌组合物的有效成分为黄荆精油和低聚糖素，所述黄荆精油和低聚糖素的质量比为1:1~1:4；
所述黄荆精油由以下方法得到：
（1）将黄荆叶粉和蒸馏水按照质量比1：3混合，80-100℃加热4-6h，收集精油，并经无水硫酸钠脱水后得到黄荆叶萃取物；
（2）将黄荆子粉、黄荆茎粉、黄荆根粉按照质量比1：1：1混合，进行超临界二氧化碳萃取，得到混合萃取物；
（3）将黄荆叶萃取物和混合萃取物按照质量比（3-5）：1混合，超声1-2h，得到黄荆精油；
步骤（2）中，萃取压力为35MPa，萃取温度为45℃，萃取时间为2-4h。
发明人通过试验发现，利用水蒸气蒸馏法提取黄荆叶片萃取物的杀菌效果最好，但是水蒸气蒸馏法难以从黄荆子、茎和根中提取精油，提取率较低，因此本发明针对黄荆的不同部位，采用不同的提取方法，以提高对黄荆各部位的有效利用率，增强黄荆精油的功效。
作为优选，所述黄荆精油和低聚糖素占杀菌组合物质量的20%~60%，所述杀菌组合物还包括助剂，所述助剂占杀菌组合物质量的5%~20%，其余为去离子水。
作为优选，所述助剂由十二烷基硫酸钠、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠、木质素磺酸钠、有机硅消泡剂、黄原胶和卡松按质量比2: 2: 5: 0.3: 0.5: 0.2复配而成。
本发明第二方面提供上述杀菌组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）向去离子水中依次加入黄荆精油、低聚糖素、十二烷基硫酸钠、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠、木质素磺酸钠、有机硅消泡、黄原胶、卡松，超声乳化均匀，得到混合料；
（2）将混合料进行砂磨、均质，得到的悬浮剂即为杀菌组合物。
作为优选，步骤（1）中，超声乳化时间为10-30分钟。
作为优选，步骤（2）中，砂磨时间为3-4小时，均质时间为20-40分钟。
本发明第三方面提供上述杀菌组合物在防治作物病害中的作用。
进一步的，所述病害为小麦赤霉病、番茄灰霉病、向日葵菌核病或水稻纹枯病。
本发明第四方面提供上述杀菌组合物在促进植物生长中的作用。
低聚糖素作为一种新型糖生物诱抗广谱杀菌剂，对各种作物病害广谱防治效果显著，其应用范围十分广泛。低聚糖素在植物体内作为信号分子调节植物生长发育及在环境中的生存能力，由于植物能认识明显特异性的低聚糖素并对其作出反应，当低聚糖素进入植株体内后，诱导植物产生苯丙氨酸解氨酶、过氧化酶、多酚氧化酶，合成积累植保素、酚类等抗病性物质，并能使木质素增加、细胞壁增厚，产生过敏反应，以抑制病原菌的生长、繁殖，从而达到防治病害和增加产量的目的。
植物精油来源于天然植物，与作物亲和力强，易穿透作物表皮组织，快速渗入内部组织，许多微量成分起增效作用，多种成分协同作用于病原菌，因作用机理复杂和作用靶标多样，故不易产生抗性。黄荆精油具有良好的杀菌作用，以黄荆精油为活性增效成分，与低聚糖素进行复配，能够起到协同增效的作用，增强低聚糖素的抑菌效果，提高植物抗病能力，同时还能调节植物的生长、发育及在环境中的生存能力。
本发明的有益效果：
1.本发明选用低聚糖素和黄荆精油进行复配，能够起到协同增效的作用，增强低聚糖素的抑菌效果，提高植物抗病能力，同时还能调节植物的生长、发育及在环境中的生存能力。
2.低聚糖素属于生物农药，黄荆精油作为植物源农药，二者联合使用，可以替代部分高毒的化学杀菌剂，减少用药量、降低环境污染和农产品的残留，延缓抗药性的产生。
3.本发明针对黄荆的不同部位，采用不同的提取方法，以提高对黄荆各部位的有效利用率，增强黄荆精油的功效。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。本发明以下实施例和对比例中所用低聚糖素购买自广东原沣生物工程有限公司。
本发明所用黄荆精油由以下方法得到：
（1）将黄荆叶粉和蒸馏水按照质量比1：3混合，100℃加热6h，收集精油，并经无水硫酸钠脱水后得到黄荆叶萃取物；
（2）将黄荆子粉、黄荆茎粉、黄荆根粉按照质量比1：1：1混合，采用超临界二氧化碳萃取，在萃取压力为35MPa，温度为45℃，CO2流量为40Lh-1的条件下，萃取3h出料，得到混合萃取物；
（3）将黄荆叶萃取物和混合萃取物按照质量比3：1混合，超声1.5h，得到黄荆精油。
实验所用菌株：禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）购自于中国农业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为ACCC 39294；灰葡萄孢（Botrytis cinerea）购自于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC 3.4581；核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）购自于中国农业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为ACCC 36961；立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）购自于中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CICC40529。
实施例1：杀菌组合物的制备
1.原料组成：黄荆精油10g、低聚糖素10 g、十二烷基硫酸钠2g、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠2g、木质素磺酸钠5g、有机硅消泡剂0.3g、黄原胶0.5g、卡松0.2g、水70g。
2.制备步骤
（1）向去离子水中依次加入黄荆精油、低聚糖素、十二烷基硫酸钠、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠、木质素磺酸钠、有机硅消泡、黄原胶、卡松，超声乳化30分钟，得到混合料；
（2）将混合料进行砂磨4小时、均质40分钟，得到的悬浮剂即为杀菌组合物。
在实施例1中，黄荆精油与低聚糖素的重量比为1：1，黄荆精油和低聚糖素在杀菌组合物中的质量分数为20%。
实施例2：杀菌组合物的制备
原料组成：黄荆精油30g、低聚糖素30 g、十二烷基硫酸钠2g、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠2g、木质素磺酸钠5g、有机硅消泡剂0.3g、黄原胶0.5g、卡松0.2g、水30g。
在实施例2中，黄荆精油与低聚糖素的重量比为1：1，黄荆精油和低聚糖素在杀菌组合物中的质量分数为60%。制备步骤与实施例1相同。
实施例3：杀菌组合物的制备
原料组成：黄荆精油20g、低聚糖素40 g、十二烷基硫酸钠2g、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠2g、木质素磺酸钠5g、有机硅消泡剂0.3g、黄原胶0.5g、卡松0.2g、水30g。
在实施例2中，黄荆精油与低聚糖素的重量比为1：2，黄荆精油和低聚糖素在杀菌组合物中的质量分数为60%。制备步骤与实施例1相同。
实施例4：杀菌组合物的制备
原料组成：黄荆精油15g、低聚糖素45 g、十二烷基硫酸钠2g、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠2g、木质素磺酸钠5g、有机硅消泡剂0.3g、黄原胶0.5g、卡松0.2g、水30g。
在实施例2中，黄荆精油与低聚糖素的重量比为1：3，黄荆精油和低聚糖素在杀菌组合物中的质量分数为60%。制备步骤与实施例1相同。
实施例5：杀菌组合物的制备
原料组成：黄荆精油12g、低聚糖素48 g、十二烷基硫酸钠2g、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠2g、木质素磺酸钠5g、有机硅消泡剂0.3g、黄原胶0.5g、卡松0.2g、水30g。
在实施例2中，黄荆精油与低聚糖素的重量比为1：4，黄荆精油和低聚糖素在杀菌组合物中的质量分数为60%。制备步骤与实施例1相同。
对比例1
对比例1与实施例5的区别在于：
将原料组成中的低聚糖素省略，其它同实施例5，制备得到杀菌组合物。
对比例2
对比例2与实施例5的区别在于：
将原料组成中的黄荆精油省略，其它同实施例5，制备得到杀菌组合物。
试验例1：抑菌试验
1.试验方法：
按照文献《21种杀菌剂对6种蔬菜病原菌的离体抑制效果》（秦小芳.中国瓜菜,2022,35(01):91-95.）中1.2.1菌丝生长速率法检测的步骤对实施例1-5和对比例1-2的杀菌剂进行实验。
供试菌种为禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）、灰葡萄孢（Botrytis cinerea）、核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）。
采用菌丝生长速率法测定实施例1-5和对比例1-2的杀菌组合物对病原菌的抑菌效果。首先挑取菌丝置于PDA平板培养基上，28℃下培养3~5 d备用；用无菌水将实施例1-5和对比例1-2的杀菌组合物配制成有效成分为10000μg·mL-1的母液，取100μL母液加入900μL的无菌水中配成质量浓度为1000μg·mL-1的药剂，分别取100μL实施例1-6和对比例1-2的杀菌组合物配制的药剂加入至100 m L的PDA培养基中，配制有效成分质量浓度为10μg·mL-1的含药培养基，倒成平板备用。分别从病原菌菌落边缘打取5 mm的菌饼，置于含药培养基中央，以加入等体积无菌水的培养基作为对照，每处理3次重复。将所有处理置于28℃光照培养箱中培养，待对照处理即将长满培养皿时，用十字交叉法测量每个处理的菌落直径(mm)，并计算菌丝生长抑制率。抑菌率的计算公式如下：
。
式中：S为抑菌率，L为对照组菌落直径(mm)，R为处理组菌落直径(mm)。
2.试验结果：
表1 实施例1-5、对比例1-2的杀菌组合物的抑菌率
。
由表1可以看出，本发明将黄荆精油与低聚糖素进行复配，对禾谷镰刀菌、灰葡萄孢、核盘菌、立枯丝核菌的抑菌率均在80%以上，可防止小麦赤霉病、番茄灰霉病、向日葵菌核病、水稻纹枯病。对比例1的杀菌组合物中活性成分只有黄荆精油，对比例2的杀菌组合物中活性成分只有低聚糖素，二者单独作用对四种菌株的抑菌率的效果之和低于将二者进行复配所得到的杀菌组合物对四种病原菌的抑菌率。本发明将黄荆精油和低聚糖素进行复配在杀菌方面具有协同增效的作用。
试验例2：田间试验
1.试验方法
按照文献《临朐县不同杀菌剂防治小麦赤霉病的效果分析》（李生吉. 农业科技通讯，2022，No.602(02):96-98.）中1.3的步骤进行实验。
试验地点为山东省菏泽市鄄城县凤凰乡大陈楼村，该地区农田地势平坦，土质深厚，土壤肥沃，排水通畅。小麦品种为济麦22。试验小麦播种于2022年10月1日，播种量为8kg/亩，试验田前茬作物为玉米。试验共分为8组，使用实施例1-5的杀菌组合物喷洒的实验田为1-5组；使用对比例1-2的杀菌组合物喷洒的试验田为6-7组；喷洒等量清水为空白对照组8组。每个处理组重复3次，总计24个小区，每个小区面积为48m2。
试验药剂为实施例1-5和对比例1-2的杀菌组合物稀释1000倍得到的药剂，喷洒量为100g/亩。根据当地小麦赤霉病的发病情况可知，小麦抽穗扬花期容易感染赤霉病，各处理选择在5月5日和5 月12日施药。喷药顺序为先进行处理空白对照组，然后再对其余试验田进行对应处理用药，施药方式为用电动喷雾器进行喷雾给药，确保用药均匀。最后一次施药后27d进行调查。
每个试验田按照对角线5点取样，每个点收集100穗，记录总穗数﹑病穗数、防治效果。
病穗率(%)＝（病穗数/调查总穗数）×100；
防治效果(%)=（空白对照组病穗率-处理组病穗率）/空白对照组病穗率×100%。
在济麦22收获前(2023年5月29日)进行产量调查，记录穗粒数，计算千粒重和产量。
2.试验结果：
表2不同处理对济麦22赤霉病的防治情况
。
由表2可知，本发明的杀菌组合物在田间实验时对小麦赤霉病的防治效果在93%以上，病株率在4%以下，对小麦吃赤霉病有优异的防治效果。
表3不同处理对济麦22千粒重和产量的影响
。
由表3可知，本发明的杀菌组合物在田间实验时可以显著促进小麦生长，提高小麦产量和改善小麦品质，具有重要的经济效益。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种杀菌组合物，其特征在于，所述杀菌组合物的有效成分为黄荆精油和低聚糖素，所述黄荆精油和低聚糖素的质量比为1:1~1:4；
所述黄荆精油由以下方法得到：
（1）将黄荆叶粉和蒸馏水按照质量比1：3混合，80-100℃加热4-6h，收集精油，并经无水硫酸钠脱水后得到黄荆叶萃取物；
（2）将黄荆子粉、黄荆茎粉、黄荆根粉按照质量比1：1：1混合，进行超临界二氧化碳萃取，得到混合萃取物；
（3）将黄荆叶萃取物和混合萃取物按照质量比（3-5）：1混合，超声1-2h，得到黄荆精油；
步骤（2）中，萃取压力为35MPa，萃取温度为45℃，萃取时间为2-4h。
2.根据权利要求1所述的杀菌组合物，其特征在于，所述黄荆精油和低聚糖素占杀菌组合物质量的20%~60%，所述杀菌组合物还包括助剂，所述助剂占杀菌组合物质量的5%~20%，其余为去离子水。
3.根据权利要求2所述的杀菌组合物，其特征在于，所述助剂由十二烷基硫酸钠、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠、木质素磺酸钠、有机硅消泡剂、黄原胶和卡松按质量比2: 2: 5:0.3: 0.5: 0.2复配而成。
4.权利要求1-3任一项所述的杀菌组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向去离子水中依次加入黄荆精油、低聚糖素、十二烷基硫酸钠、烷基萘甲醛缩合物磺酸钠、木质素磺酸钠、有机硅消泡剂、黄原胶、卡松，超声乳化均匀，得到混合料；
（2）将混合料进行砂磨、均质，得到的悬浮剂即为杀菌组合物。
5.权利要求1-3任一项所述的杀菌组合物在防治作物病害中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述作物病害为小麦赤霉病、番茄灰霉病、向日葵菌核病或水稻纹枯病。
7.权利要求1-3任一项所述的杀菌组合物在促进植物生长中的应用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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