多功能印楝素生物农药及其制备方法与流程

1.本发明涉及生物农药生产技术领域，具体涉及用于农作物、茶叶和果树蚜虫类害虫以及鳞翅目、鞘翅目等害虫，同时增加土壤肥力的生物农药制备方法。


背景技术：

2.在世界农业生产过程中，为确保农产品的产量，化学杀虫剂是种类最多、使用操作非常方便的一种措施，包括有机磷类杀虫剂、氨基甲酸酶类杀虫剂、烟碱类杀虫剂等，在农业害虫防治中起到了举足轻重的作用。全球每年有600多万吨化学农药被喷洒到自然环境中，随着化学农药大量及不合理使用，在保护农作物稳产、高产的同时，也不可避免地带来了极大的危害和诸多的负面影响。化学农药毒性较高，造成农产品农药残留量严重超标，对人类食品安全造成巨大危害；误杀大量有益天敌，还会渗透到土壤和水体中造成环境污染进而影响人类身体健康。长期使用某一类型的化学农药，害虫很容易产生抗药性，从而致使化学农药的施用量急剧增加，如此恶性循环，一方面大大增加农民的经济负担，另一方面严重污染了生态环境。我国是目前世界第一大农药生产国和农药使用量第一大国，每年的农药市场份额（包括进出口）大约2,000亿元，其中95%是化学农药。
3.针对化学农药存在的这些问题，许多发达国家和地区已经开始禁止推广使用化学药剂。随着经济和社会的发展，人们对生活质量的要求日益提高和消费者对农产品质量安全要求及保护生态环境意识的增强，对开发和利用环境相容性好、对人类无害的生物农药的呼声日愈高涨，研制和推广应用生物农药已成为当今发展世界绿色农业和有机农业的主要方向。其中，天然产物的加工利用现已成为生物农药研发的热点。天然存在的生物农药一般低毒，环境相容性强，降解快，在生态环境中积累毒性可能性小。生物农药能够保证对人类需求不断增长的绿色食品、有机食品等高档农产品的安全，避免或减轻了应用化学农药造成的负面影响，且使害虫难以产生抗药性。因此，以“绿色、环保、无毒、无害、高效、安全”为标签生物农药，已成为农药产业发展的趋势。
4.中国是世界上最早利用植物源农药的国家，《中国有毒植物》一书中列出1300多种。据调查统计，我国可用作农药的植物有楝科、菊科、豆科、卫矛科、大戟科等30多科400多种。在众多的可利用植物源农药中，印楝(azadirachta indica a.juss.) 是为数不多可以直接加工利用作为天然杀虫剂的植物。从印楝种子中提取的印楝素杀虫活性最高，包含印楝素a、b 、c 、d、e、f 、g、h、i 、j等化合物。根据科学家们的大量试验，证实印楝素对鳞翅目、鞠翅目、同翅目、半翅目、直翅目、双翅目、膜翅目、蜚蠊目、竹节虫目、等翅目等10余目400 多种农、林、仓储和卫生害虫有杀虫活性，对多种线虫和真菌也具有很好的杀灭作用。印楝素对害虫的毒力活性和作用机制主要表现为使昆虫拒食、忌避及抑制昆虫的生长发育，干扰害虫的内分泌，使幼虫不能正常蜕皮和化蛹而导致害虫死亡，具有害虫不易产生抗药性、持效时间长、在环境中很容易降解及对非靶标生物安全等特点，长期使用可有效控制害虫种群密度及大小，是当前世界各国研究最多、被世界公认的广谱、高效、低毒、低残留的环境友好新型杀虫剂。我国已故植物学家赵善欢院士对印楝作了极高的评价: 印楝是植物
性杀虫剂的代表。它几乎达到了作为理想农药所要求的全部标准: 广谱、对天敌干扰少、无明显的脊椎动物毒性或植物药性、环境中降解迅速、地区性资源丰富、可再生，是一种比较完美的杀虫剂。
5.但是印楝素对光、热有不稳定性，水溶性极低。为了解决这一问题，目前世界上大多数国家的印楝素产品是乳油制剂。乳油制剂最致命的缺点是往往使用有毒的甲苯、二甲苯等作为有机溶剂，对人体、植物、动物和生态环境等都存在较大的安全隐患。
6.腐殖质是土壤有机质的主要部分，是黑色的无定形的有机胶体。腐殖质不仅是土壤养分的主要来源，而且对土壤的物理、化学、生物学性质都有重要影响，是土壤肥力指标之一。腐殖质在土壤中可以呈游离的腐殖酸和腐殖酸盐类状态存在，也可以呈凝胶状与矿质粘粒紧密结合，成为重要的胶体物质。腐殖酸的超分子结构中含有类似生长素的物质，大约有240多种，这些物质可接近植物细胞和细胞外的受体，从而增加质子泵的活力。腐殖酸及其制品有多种用途：在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐殖酸类肥料（例如：用氨中和腐殖酸可制成腐殖酸铵肥料），具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能；硝基腐殖酸可用作水稻育秧调酸剂；腐殖酸镁、腐殖酸锌、腐殖酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果。


技术实现要素：

7.为解决上述关于印楝素制剂的技术问题，本发明的目的在于提供一种高效低毒、低成本、对环境友好、弥补单一印楝素生物农药稳定性不好以及快速降解的自身不足的新型生以印楝素为主体的生物杀虫剂。
8.本发明由腐殖酸、印楝素和水组成，按质量百分比计，其中腐殖酸占3-15%，印楝素占0.3-3%，余量为纳米化水。
9.以印楝素作为生物农药有效成分的植物源生物农药制剂以及与其他各种微生物源复配制剂己众所周知，但以纳米化腐殖酸为载体和印楝素形成耦合物作为有效成分的生物农药制剂还未见相关报道。
10.本发明通过对腐殖酸进行纳米改性，与普通腐殖酸碱金属盐相比较，纳米腐殖酸的活性基团和活性位点更充分地裸露在水溶液中，然后与印楝素进行耦合形成腐殖酸印楝素耦合物，在提高药效的同时，兼有生物农药和生物肥料的双重功效。
11.与现有技术相比，本发明以纳米化腐殖酸为载体与印楝素耦合形成螯合物，完全溶于水，稳定性好，对环境、人畜及其它有益生物安全；配方简单，成本低，性价比高，适用于工业化生产；药剂稀释用水量少，节约人工成本，生物农药利用率高，适应有机农产品生产的要求，对环境无污染、无残留。该制剂对主要农作物、茶叶和果树蚜虫类害虫以及鳞翅目、鞘翅目等害虫均具有较好的杀虫效果，而且增加土壤肥力。
12.本发明的再进一步技术方案是，所述印楝素是指从印楝种子、树叶等印楝树的组织器官通过各种工艺压榨、提取得到的活性物质，包括印楝素a、b、c、d、e、f、g、h、i、j中任意一种或任意若干种组合。
13.本发明另一目的是提供上述多功能纳米腐殖酸基印楝素生物农药的制备方法。
14.将纳米化水和腐殖酸先混合均匀后再混入印楝素，然后经研磨取得多功能纳米腐殖酸基印楝素生物农药。混合时，腐殖酸占3-15%，印楝素占0.3-3%，余量为纳米化水。
15.本发明制备工艺简单、合理，采用先后投入腐殖酸和腐殖酸的方法，利于产品的充分混合、浸出有效成分，可提高有效成分的利用率，产品的稳定性也得以大大提高。
16.进一步地，所述印楝素占0.3%。
17.所述印楝素为印楝素a、b、c、d、e、f、g、h、i、j中至少任意一种。
18.本发明中腐殖酸可采用商业化产品或根据本发明实施例中描述的方法提取。
19.本发明中腐殖酸可采用商业化产品，纳米化水采用去离子水制取。
具体实施方式
20.以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
21.1、0.3%印楝素生物农药的配置：分别称取印楝素3kg,天然腐殖酸100kg，去离子水897kg。
22.首先将去离子水进行纳米化，然后加入天然腐殖酸，开动搅拌装置充分混匀；然后加入印楝素混合均匀，用砂磨机充分研磨，即加工成1000kg含0.3%印楝素的生物农药制剂。
23.天然腐殖酸提取工艺如下（以10g土样为例）：称取过0.25 mm筛的风干土样10g置于100 ml三角瓶中，加入60 ml蒸馏水，用玻璃棒搅匀，在恒温振荡水浴上于70℃提取1h，取下后用定性滤纸过滤于100 ml容量瓶中，再用蒸馏水洗残渣2 次（每次用20 ml），合并上清液，用蒸馏水定容。将滤纸上的残渣加入60ml、0.1mol/l naoh-na2p2o7混合水溶液（ph=13）中，然后在恒温振荡水浴上于70℃提取１h，取下后用定性滤纸过滤。将上清液过滤到100 ml容量瓶中，再用上述40ml 混合液洗残渣2次（每次用20 ml）。将2 次滤液合并过滤到100 ml容量瓶中定容，此溶液即为碱提取腐殖质（he）。将滤纸上的残渣用蒸馏水洗净盐分，55℃烘干，过0.25 mm筛，置于真空干燥器中备用，即为胡敏素（hm）。吸取上述碱提取液（he）60ml，加入0.5 mol/l的 h2so4水溶液调节ph值到1-1.5。将此溶液于65℃保温1.5ｈ，静置过夜，次日将溶液过滤定容于100ml量瓶中，再于50℃水浴蒸干，磨细置于真空干燥器中备用，即为富里酸（fa）。用0.025mol/lh2so4水溶液洗涤滤纸上的沉淀3 次，弃去洗涤液，然后用60℃、0.05 mol/l naoh水溶液将沉淀溶解到100 ml容量瓶中，用蒸馏水定容，再于50℃水浴蒸干，磨细置于真空干燥器中备用，即为胡敏酸（ha）。
24.2、应用：用水稀释100倍，用低量喷雾器喷施，每亩喷雾量为10l，生物农药的利用率大于60%左右，喷雾效率是常量喷雾的10倍。