WO2023000559A1 - 一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法 - Google Patents

一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法 Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to the technical field of biological control, in particular to a new method for using the open space of ⁇ -ocimene.
  • chemical pesticide control is mainly to kill pests by synthesizing toxic substances that have a fatal effect on pests through chemical synthesis.
  • biological control is a method that one or one type of organism inhibits another or another type of organism, such as using insects to control insects, and birds to control insects. , using bacteria to control insects, etc., has the characteristics of environmental friendliness, but the cost is high and the control effect is greatly affected by external factors, so it is difficult to apply it in a wide range and easily like pesticides.
  • ⁇ -ocimene is a volatile monoterpenoid compound, non-toxic, and contains this component in many plants.
  • ⁇ -ocimene can induce plants to develop broad-spectrum resistance to pests and diseases.
  • a closed container is usually selected, and the total volume of ⁇ -ocimene that needs to be added is calculated according to the target concentration of ⁇ -ocimene and the size of the container space.
  • ⁇ -ocimene droplets on the plants will cause damage to the plant leaves, so in order to avoid this adverse effect, a certain amount of ⁇ -ocimene will be coated on the surface of smooth objects such as glass plates or porcelain plates , make it completely volatilize and spread to the entire closed space, and finally form the required ⁇ -ocimene induction concentration in the air in the container, so as to induce physiological changes and disease and insect resistance in plants.
  • This method of use is because ⁇ -ocimene, an organic volatile substance, is sprayed directly on the leaves of plants, which will cause damage to the leaves.
  • the purpose of the present invention is to provide a new method for the use of open space of ⁇ -ocimene, under the premise of not harming plants, ⁇ -ocimene can be volatilized rapidly in the open space, and then in the open space The plant canopy within a certain area forms an effective induction concentration, and then induces plants to have an effective defense against pests and diseases.
  • the present invention provides a new method for the use of ⁇ -ocimene in an open space, using loose porous materials as carriers, mixing ⁇ -ocimene and the carrier evenly, and storing and transporting them under sealed conditions. Sprinkle the mixture directly on plants in open spaces when possible.
  • the carrier is vermiculite or perlite.
  • the particle size of the carrier is 0.5-10 mm.
  • the particle size of the carrier is 2-4 mm.
  • 1 liter of ⁇ -ocimene is mixed with 5-20 kg of vermiculite or perlite.
  • the mixed mixture of 1 liter of ⁇ -ocimene and 5-20 kg of vermiculite or perlite corresponds to a sowing area of 1-10 mu.
  • the sowing method is uniform sowing, and 1-5 kg of the mixture is evenly sown on the plants of one mu of land.
  • the sowing method is dotted sowing, and 1 to 5 sowing points are selected in each mu of land, and the area of each sowing point is 5 to 30 square meters, and the mixture is sown in each sowing point. 0.12-2.1 kg.
  • a sowing point is set in the center of each mu of land, the area of the sowing point is 25-30 square meters, and 0.6-2.1 kg of the mixture is spread in the sowing point .
  • a sowing point is set in the center and four corners of each mu of land, the area of each sowing point is 5-20 square meters, and the mixture is spread in each sowing point of 0.12-0.42 kilogram.
  • This method significantly increases the surface area by using loose and porous materials as the attachment carrier of ⁇ -ocimene, accelerates the volatilization speed of the concentration of ⁇ -ocimene, and makes the concentration of ⁇ -ocimene in the space near the leaves increase rapidly, realizing the realization of ⁇ -ocimene.
  • Ocimene quickly forms an effective induction concentration in the plant canopy, thereby promoting the plants in the open space to develop effective resistance to diseases and insect pests; at the same time, since ⁇ -ocimene is attached to the carrier, it avoids spraying ⁇ -ocimene directly on the plant surface damage to plants.
  • mechanized operation can be realized.
  • the process is simple and easy, and the cost is low.
  • the mixture of ⁇ -ocimene and loose porous materials is also convenient for storage and transportation.
  • the loose and porous carrier left in the soil is also conducive to improving the soil structure.
  • This method breaks through the technical bottleneck that ⁇ -ocimene is difficult to apply under the existing open space conditions, makes the practical application of using ⁇ -ocimene to improve plant resistance to insect pests in agricultural production a reality, and completely eliminates the use of ⁇ -ocimene as a substitute for pesticides barriers to practical application.
  • a new method for the use of ⁇ -ocimene in open spaces using loose porous materials as carriers, mixing ⁇ -ocimene and carriers evenly, storing and transporting them under sealed conditions, and directly mixing the mixture manually or by drone Sprinkle on plants in open spaces (forests, fields, etc.).
  • the carrier is vermiculite or perlite.
  • Vermiculite and perlite are relatively cheap and have the characteristics of being loose, porous, and large in surface area.
  • Using vermiculite or perlite particles to adsorb ⁇ -ocimene can significantly increase the volatilization area of ⁇ -ocimene, thereby realizing the local air pollution of ⁇ -ocimene.
  • the rapid increase of the concentration of ⁇ -ocimene reduces the dilution effect caused by air flow; in addition, vermiculite and perlite have low density and light weight, which are conducive to spreading and will not cause damage to plants.
  • the remaining vermiculite and perlite can also be used to improve soil quality, improve soil compaction and increase soil permeability.
  • the average diameter of vermiculite and perlite particles is between 0.5 mm and 10 mm. In some specific embodiments, considering the adsorption effect of ⁇ -ocimene and the convenience of spreading, the optimal particle size of the carrier is 2 mm to 4 mm.
  • the sowing method is uniform sowing, that is, the mixture is evenly spread to plants everywhere.
  • the use area of 1 liter of ⁇ -ocimene is 1-5 mu.
  • the sowing method is spot-spreading, and a sowing point is set in the center of each mu of land.
  • the area of the sowing point is 25-30 square meters, and 0.6-2.1 kg of the mixture is spread in the sowing point; Or, set a sowing point in the center and four corners of each mu of land, the area of each sowing point is 5-20 square meters, and 0.12-0.42 kg of mixture is spread in each sowing point. Under this condition, the use area of 1 liter of ⁇ -ocimene is 5-10 mu. Point-spreading is easier to operate, and the amount is more economical and the cost is lower.
  • Embodiment 1 ⁇ -ocimene is mixed with vermiculite and spread in the wheat field
  • Embodiment 2 ⁇ -ocimene is mixed with vermiculite and spread in Artemisia annua field
  • Embodiment 3 ⁇ -ocimene and perlite are sowed in the rice field greenhouse

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Abstract

一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法，以0.5～10毫米粒径的蛭石或珍珠岩为载体，将1升β-罗勒烯与5～20千克的载体混合均匀，并在密封条件下储存、运输；使用时，采用均匀撒播或布点式播撒方式直接将混合物撒向位于开放空间的植物。本方法在开放空间条件下，通过将β-罗勒烯与疏松多孔的载体混合后直接撒向植物，实现了β-罗勒烯快速挥发并在植物叶片周围形成有效诱导浓度，同时避免了挥发性有机物直接接触植株叶片带来的伤害，突破了β-罗勒烯开放空间应用的技术瓶颈，本方法具有操作方便、成本低廉、环境友好的优点，对促进β-罗勒烯替代农药在农业生产上应用起到了关键作用。

Description

一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法 技术领域
本发明涉及生物防治技术领域，具体地，涉及一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法。
背景技术
目前，对植物虫害的防治主要分为两种：化学农药防治和生物防治。其中，化学农药防治主要是通过化学合成的方式合成对害虫产生致命作用的有毒物质来实现对害虫的杀灭。随着人们对农药危害认识的深入，生物防治越来越受到人们的重视，生物防治是以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法，如以虫治虫、以鸟治虫、以菌治虫等，具有环境友好的特点，但是成本较高且防治效果受外界因素影响大，难以像农药一样大范围简便地应用。
研究发现，β-罗勒烯是一种挥发性的单萜类化合物，无毒，在很多植物体内均有含有该成分。作为植物通讯信号分子，β-罗勒烯能诱导植株对病虫害产生广谱抗性。为了利用其诱导产生的防治效果，通常会选择在一个封闭的容器内，根据β-罗勒烯的目标浓度与容器空间大小，计算需要加入的β-罗勒烯总体积。由于直接将β-罗勒烯液滴喷到植株上会对植物叶片产生伤害，因此为了避免这种不利影响，会取一定量的β-罗勒烯涂布在玻璃板或瓷板等光滑物的表面，使其完全挥发并扩散至整个密闭空间，最后在容器的空气中形成所需的β-罗勒烯诱导浓度，来实现诱导植株发生生理改变与抗病抗虫。这样的使用方法，是因为β-罗勒烯一种有机挥发性物质，直接将其喷洒到植物叶片上，会对叶片产生伤害。
技术问题
上述方法仅限用于实验研究中，因为植物的实际生长条件(如大田、大棚等)与实验条件不同，其空气流通性好，是全开放式空间。如果还继续采用上 述将β-罗勒烯涂布光洁物表面让其自然挥发的方法，实践已经证明不可行。通过研究发现，这是因为：第一，β-罗勒烯涂布在光洁物表面的挥发速度缓慢，加之开放空间中的空气流通快且不受限制，使β-罗勒烯很难在植物叶片周围积累形成有效的β-罗勒烯诱导浓度，进而达不到诱导植物对病虫害产生抗性的作用；第二，实际种植区域的面积很广阔，因此要摆放的涂布物的数量以及涂布的工作量也会随应用面积的增大而增大，需要投入的劳动力和成本巨大，且这种操作难以通过机械化方式实现，作业效率也很低，加上玻璃板、瓷板等硬物的遗留会对土壤产生不利影响，会导致土壤通透性和松软性下降。
综上所述，目前没有简便、有效的在开放空间条件下使用β-罗勒烯诱导植物对病虫害产生抗性的方法，这种现状限制了β-罗勒烯在农业生产中的大规模应用。此外，少有技术人员从事对β-罗勒烯应用于植物抗病虫害方面的研究，因此也不会有人去思考如何在一个开放空间内有效使用β-罗勒烯，也就没有动机对现有技术进行改进。
技术解决方案
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法，在不伤害植物的前提下，使β-罗勒烯在开放空间中得以快速挥发，进而在一定区域范围内的植物冠层形成有效诱导浓度，进而诱导植物对病虫害产生有效防御作用。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法，以疏松多孔材料为载体，将β-罗勒烯与载体混合均匀，并在密封条件下储存、运输，使用时直接将混合物撒向位于开放空间的植物。
在部分可能的实施例中，所述载体为蛭石或珍珠岩。
在部分可能的实施例中，所述载体的粒径为0.5～10毫米。
在部分可能的实施例中，所述载体的粒径为2～4毫米。
在部分可能的实施例中，1升β-罗勒烯搭配5～20千克蛭石或珍珠岩。
在部分可能的实施例中，1升β-罗勒烯与5～20千克蛭石或珍珠岩混匀后的混合物对应的播撒面积为1～10亩。
在部分可能的实施例中，播撒方式为均匀撒播，将1～5千克混合物均匀播撒到一亩地的植株上。
在另一部分可能的实施例中，播撒方式为布点式播撒，在每一亩地中选取1～5个播撒点，每个播撒点的面积为5～30平方米，每个播撒点内播撒混合物0.12～2.1千克。
进一步地，对于布点式播撒，在一些具体的实施例中，在每一亩地的中心设置一个播撒点，该播撒点的面积为25～30平方米，在播撒点内播撒混合物0.6～2.1千克。
在另一些具体的实施例中，在每一亩地的中心及四个角各设置一个播撒点，每个播撒点的面积为5～20平方米，在每个播撒点内播撒混合物0.12～0.42千克。
有益效果
相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果如下：
本方法通过采用疏松多孔的材料作为β-罗勒烯的附着载体，显著增加了表面积，加快了β-罗勒烯浓度的挥发速度，使叶片附近空间中β-罗勒烯的浓度迅速增加，实现β-罗勒烯在植物冠层快速形成有效诱导浓度，进而促使开放空间中的植物对病虫害产生有效抗性；同时，由于-罗勒烯附着在载体上，避免了直接将β-罗勒烯喷施到植物表面对植株产生的危害。另外，无论是β-罗勒烯与载体的混合搅拌过程，还是对混合物的播撒过程，均可实现机械化操作，过程简单易行，成本低廉，β-罗勒烯与疏松多孔材料的混合物也便于储运，遗留在土壤中的疏松 多孔的载体还有利于改善土壤结构。
本方法突破了现有开放空间条件下β-罗勒烯难于应用的技术瓶颈，使得在农业生产中利用β-罗勒烯提高植物抗虫害能力的实际应用成为现实，彻底扫除了β-罗勒烯替代农药的实际应用障碍。
本发明的实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法，以疏松多孔材料为载体，将β-罗勒烯与载体混合均匀，并在密封条件下储存、运输，使用时通过人工或者无人机直接将混合物撒向位于开放空间(如林间、田间等)的植物。
在一些具体的实施例中，所述载体为蛭石或珍珠岩。蛭石和珍珠岩本身价格较低且具有疏松多孔、表面积大的特性，利用蛭石或珍珠岩颗粒吸附β-罗勒烯，使β-罗勒烯的挥发面积显著增加，进而实现局部空气中β-罗勒烯浓度的快速增加，减轻空气流动带来的稀释作用；此外，蛭石和珍珠岩的密度较小、重量轻，有利于撒播，且不会对植物造成伤害，待β-罗勒烯挥发完后，遗留的蛭石和珍珠岩还可用于改良土质，起到改善土壤板结、增加土壤通透性的作用。
蛭石与珍珠岩颗粒的平均直径在0.5～10毫米之间，在一些具体的实施例中，考虑到β-罗勒烯吸附效果以及撒播便利性，载体的粒径为2～4毫米最佳。
根据实验研究，将1升β-罗勒烯与5～20千克蛭石或珍珠岩混匀，并对应播撒在1～10亩土地上时，可在实现诱导作物对病虫害产生有效抗性的同时，满足经济性要求。
在一些具体的实施例中，播撒方式为均匀式播撒，即将混合物均匀撒向各处植物，在这种撒播方式下，1升β-罗勒烯的使用面积为1～5亩。
在另一些具体的实施例中，播撒方式为布点式播撒，每一亩地的中心设置一个播撒点，该播撒点的面积为25～30平方米，在播撒点内播撒混合物0.6～2.1千克；或者，在每一亩地的中心及四个角各设置一个播撒点，每个播撒点的面积为5～20平方米，在每个播撒点内播撒混合物0.12～0.42千克，在这种撒播方式下，1升β-罗勒烯的使用面积为5～10亩。布点式播撒在操作上更为简便，且用量更加节省，成本更低。
实施例1：β-罗勒烯与蛭石混合后播撒在小麦田中
分别取1升β-罗勒烯与6千克蛭石，一边搅拌蛭石，一边缓缓加入β-罗勒烯，使二者充分混匀，在小麦田中选取10亩地，采用一亩地中设置单个中心播撒点的方式，在每亩地的中心位置划分出一个25平方米的区域，在该区域内播撒0.6千克混合物。
同时，在小麦田中选取10亩条件相同或近似的地块，在相同的位置加入等量蛭石作为对照。
对比发现，相比于对照组，播撒了混合物的小麦田中的植株无蚜虫、红蜘蛛等小麦病虫害的发生。
实施例2：β-罗勒烯与蛭石混合后播撒在黄花蒿田中
分别取1升β-罗勒烯与10千克蛭石，一边搅拌蛭石，一边缓缓加入β-罗勒烯，使二者充分混匀，在黄花蒿田中选取2亩地，采用均匀播撒的方式，将11 千克混合物均匀撒在黄花蒿的冠层。
同时，在黄花蒿田中选取2亩条件相同或近似的地块，在地块中均匀播撒等量蛭石作为对照。
对比发现，播撒了混合物的黄花蒿田中的植株上无叶螨、蚜虫等病虫害的发生，表现明显优于对照组。
实施例3：β-罗勒烯与珍珠岩后播撒在水稻田大棚中
分别取1升β-罗勒烯与17千克珍珠岩，一边搅拌珍珠岩，一边缓缓加入β-罗勒烯，使二者充分混匀，在一个1亩地面积的水稻田大棚内，采用布点播撒的方式，在其中心及四个角各设置一个播撒点，每个点的面积为5平方米，在每个点内播撒0.24千克混合物。
同时，在另一个中条件相同或近似的水稻田大棚内，在相同的位置加入等量珍珠岩作为对照。
对比发现，播撒了混合物的水稻田大棚内的植株无稻飞虱、卷叶螟、稻瘟病等水稻病虫害的发生。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

  1. 一种β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，以疏松多孔材料为载体，将β-罗勒烯与载体混合均匀，并在密封条件下储存、运输，使用时直接将混合物撒向位于开放空间的植物。
  2. 根据权利要求1所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，所述载体为蛭石或珍珠岩。
  3. 根据权利要求2所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，所述载体的粒径为0.5～10毫米。
  4. 根据权利要求3所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，所述载体的粒径为2～4毫米。
  5. 根据权利要求3所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，1升β-罗勒烯搭配5～20千克蛭石或珍珠岩。
  6. 根据权利要求5所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，1升β-罗勒烯与5～20千克蛭石或珍珠岩混匀后的混合物对应的播撒面积为1～10亩。
  7. 根据权利要求6所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，播撒方式为均匀撒播，将1～5千克混合物均匀播撒到一亩地的植株上。
  8. 根据权利要求6所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，播撒方式为布点式播撒，在每一亩地中选取1～5个播撒点，每个播撒点的面积为5～30平方米，每个播撒点内播撒混合物0.12～2.1千克。
  9. 根据权利要求8所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于，在每一亩地的中心设置一个播撒点，该播撒点的面积为25～30平方米，在播撒点内播撒混合物0.6～2.1千克。
  10. 根据权利要求8所述的β-罗勒烯开放空间使用的新方法，其特征在于， 在每一亩地的中心及四个角各设置一个播撒点，每个播撒点的面积为5～20平方米，在每个播撒点内播撒混合物0.12～0.42千克。
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