一种农业病虫害防治用农药及其制备方法与流程

1.本发明属于农药制备技术领域，涉及一种农业病虫害防治用农药及其制备方法。


背景技术：

2.农业病虫害是一种常见的农业灾害，具有种类多、影响大等特点，会对农业生产造成重大损失。农业病虫害包括对水稻、玉米、小麦、薯类、大豆、向日葵、蔬菜、果树等的多种昆虫和螨类，种类繁多，防治难度大。
3.农药是防治农业病虫害最为有效的方法，对于保障农产品稳产增产具有非常重要的意义。但是，现有的农药大多为化学农药，普遍存在利用率低的问题，剩余的农药通过径流、挥发和淋溶进入自然环境，导致非常严重的环境污染，危害人类健康。大量农药挥发到空气中、流入水体中、沉降聚集在土壤中，大部分农药的脂溶性强，会渗入植物表皮的蜡质层，很难完全清洗掉，故大部分农药会污染农畜渔果产品，并通过食物链的富集作用转移到人体内，对人体产生危害。高效剧毒的农药，毒性大，且在环境中残留的时间长，当人畜食用了含有残留农药的食物时，就会造成积累性中毒。这类危害往往要经过较长时间的积累才显示出症状，它又是通过食物链的富集作用，最后才进入人体，不易及时发现，危害严重。
4.化学农药的长期单一用药和不科学用药，还会导致病原菌对当前使用的农药产生了抗性，使用剂量和用药次数逐年增加仍难以有效控制病害的发展，同时，农药对生态环境的危害也在随之增大。
5.另外，现有的化学农药往往只能对某一种或几种特定的昆虫、螨类具有防治效果，对其他昆虫或螨类几乎没有防治效果，如此一来，对于复杂的农业病虫害防治难度大，往往需要多种化学农药组合使用，污染大，防治效果差强人意。
6.专利申请cn102657191b公开了一种针对稻飞虱和螟虫的田间桶混农药增效配方，由三种农药制剂混合而成，三种农药制剂的活性成分分别为氯虫苯甲酰胺、甲维盐、吡蚜酮。该配方适于在田间桶混使用，充分利用了吡蚜酮持效性较长、氯虫苯甲酰胺对水稻螟虫高效、以及甲维盐速效性较强的互补优势，能高效杀灭稻飞虱和螟虫，显著提高防治效果；兼具长效性和速效性，克服了单一药剂速效性差或持效性短的缺陷；减少了田间施药次数、用药量和用药成本，减少农药对稻田环境的污染。但是该配方仅仅局限于对稻飞虱、螟虫的防治，对其他病虫害的防治有限，而且均为化学成分，对环境的污染不可避免，长期使用也会产生抗药性的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种农业病虫害防治用农药及其制备方法，大多为植物源成分，污染小，对多种昆虫、螨类具有良好的防治效果。
8.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种农业病虫害防治用农药，是由以下重量份的原料制成的：聚多曲霉孢子悬浮液3～4份，木霉菌丝0.5～0.7份，川楝子提取物0.3～0.4份，臭椿叶提取物0.1～0.2份，大
蒜发酵产物0.1～0.2份，葡聚烯糖0.1～0.2份，二氧化硅包覆纳米氧化锌1～1.5份，海藻酸钠1.5～2份，质量浓度2～4％氯化钙溶液500～520份，水50～60份。
10.优选的，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1～1.5％质量接种量接种于培养基上，30～35℃培养4～5天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
11.优选的，木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以2～3％质量接种量接种于培养基上，28～30℃培养45～50小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
12.优选的，川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其4～6倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌150～180分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为75～85％。
13.优选的，臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至200～300目，然后加入其4～6倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌130～150分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为80～90％。
14.优选的，以重量份计，大蒜发酵产物的制备方法如下：先将5～7份葡萄糖、0.3～0.4份硝酸钠、0.3～0.4份硫酸镁、0.3～0.4份氯化钾、0.3～0.4份硫酸铁、3～5份op-20加入70～80份去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入15～25份大蒜、5～7份枯草芽孢杆菌和5～6份质量浓度20～30％醋酸溶液，搅拌混匀，25～28℃发酵8～10小时，离心取沉淀，干燥，即得。
15.优选的，以重量份计，二氧化硅包覆纳米氧化锌的制备方法如下：先将4～6份纳米氧化锌超声分散于50～60份水中，边搅拌边滴加5～6份0.03～0.05mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝9.5，加热至80～90℃，继续边搅拌边滴加2～3份0.03～0.05mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝8.5，自然冷却至室温，静置陈化2～3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得。
16.上述一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
17.(1)先将川楝子提取物、臭椿叶提取物、大蒜发酵产物和葡聚烯糖混合均匀，超高压气爆，得到预混料；
18.(2)然后将预混料、二氧化硅包覆纳米氧化锌加入水中，超声波振荡分散均匀，接着加入聚多曲霉菌孢子悬浮液、木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
19.(3)再向预负载浆料中加入海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
20.优选的，步骤(1)中，超高压气爆采用的压力为100～110mpa。
21.本发明的有益效果在于：
22.本发明以聚多曲霉孢子悬浮液、木霉菌丝、川楝子提取物、臭椿叶提取物、大蒜发酵产物、葡聚烯糖、二氧化硅包覆纳米氧化锌、海藻酸钠、氯化钙溶液、水等为原料，制成一种农业病虫害防治用农药。本发明的原料多为植物源成分或微生物成分，污染小，不存在长期使用后产生抗药性的问题，对多种昆虫、螨类具有良好的防治效果。
23.聚多曲霉孢子、木霉菌丝协同改善农作物的抗逆性，改善农作物生长微环境，产生有益物质，起到病虫害防治作用。川楝子提取物、臭椿叶提取物中含有杀虫成分，协同提高病虫害防治效果。大蒜发酵产物是以大蒜为原料发酵而得，发酵产生大蒜素等杀虫成分，进
一步改善产品的病虫害防治效果。葡聚烯糖可以促进细胞活化、刺激生长，并释放信号，刺激诱导农作物产生抗性，获得抗病性的激发因子，使得农作物具有广谱的病虫害防治效果。二氧化硅包覆纳米氧化锌为纳米尺寸，可诱导氧化应激，导致昆虫、螨类等的细胞死亡和组织损伤，破坏蛋白质紊乱，进一步改善病虫害防治效果。
24.在制备时，本发明先将川楝子提取物、臭椿叶提取物、大蒜发酵产物和葡聚烯糖混合均匀，超高压气爆，得到预混料；然后将预混料、二氧化硅包覆纳米氧化锌加入水中，超声波振荡分散均匀，接着加入聚多曲霉菌孢子悬浮液、木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；再向预负载浆料中加入海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。其中，川楝子提取物、臭椿叶提取物、大蒜发酵产物和葡聚烯糖混合均匀后经超高压气爆，使得预混料为纳米级，一方面利于农作物吸收，另一方面可以促进二氧化硅包覆纳米氧化锌对预混料的吸附负载，并进一步对聚多曲霉菌孢子、木霉菌丝等起到负载作用，具有保护作用，以免在贮存过程中失效。本发明利用海藻酸钠、氯化钙溶液制成凝胶，孔隙丰富，比表面积大，增大接触面积，进一步改善产品的病虫害防治效果。
具体实施方式
25.下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
26.本发明涉及的聚多曲霉，购自上海西格生物科技有限公司；木霉，购自上海谷研实业有限公司；枯草芽孢杆菌，购自上海沪峥生物科技有限公司。
27.实施例1：
28.一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
29.(1)先将0.3g川楝子提取物、0.1g臭椿叶提取物、0.1g大蒜发酵产物和0.1g葡聚烯糖混合均匀，在压力100mpa条件下进行超高压气爆，得到预混料；
30.(2)然后将预混料、1g二氧化硅包覆纳米氧化锌加入50g水中，超声波振荡分散均匀，接着加入3g聚多曲霉菌孢子悬浮液、0.5g木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
31.(3)再向预负载浆料中加入1.5g海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入500g质量浓度2％氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
32.其中，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1％质量接种量接种于培养基上，30℃培养4天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
33.木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以2％质量接种量接种于培养基上，28～30℃培养45～50小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
34.川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌150分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为75％。
35.臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至200目，然后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌130分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为80％。
36.大蒜发酵产物的制备方法如下：先将5g葡萄糖、0.3g硝酸钠、0.3g硫酸镁、0.3g氯化钾、0.3g硫酸铁、3g op-20加入70g去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入15g大蒜、5g枯草芽孢杆菌和5g质量浓度20％醋酸溶液，搅拌混匀，25℃发酵8小时，离心取沉淀，干燥，即得。
37.二氧化硅包覆纳米氧化锌的制备方法如下：先将4g纳米氧化锌超声分散于50g水中，边搅拌边滴加5g 0.03mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝9.5，加热至80℃，继续边搅拌边滴加2g0.03mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝8.5，自然冷却至室温，静置陈化2小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得。
38.实施例2：
39.一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
40.(1)先将0.4g川楝子提取物、0.2g臭椿叶提取物、0.2g大蒜发酵产物和0.2g葡聚烯糖混合均匀，在压力110mpa条件下进行超高压气爆，得到预混料；
41.(2)然后将预混料、1.5g二氧化硅包覆纳米氧化锌加入60g水中，超声波振荡分散均匀，接着加入4g聚多曲霉菌孢子悬浮液、0.7g木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
42.(3)再向预负载浆料中加入2g海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入520g质量浓度4％氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
43.其中，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1.5％质量接种量接种于培养基上，35℃培养5天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
44.木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以3％质量接种量接种于培养基上，30℃培养50小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
45.川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其6倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌180分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为85％。
46.臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至300目，然后加入其6倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌150分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为90％。
47.大蒜发酵产物的制备方法如下：先将7g葡萄糖、0.4g硝酸钠、0.4g硫酸镁、0.4g氯化钾、0.4g硫酸铁、5g op-20加入80g去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入25g大蒜、7g枯草芽孢杆菌和6g质量浓度30％醋酸溶液，搅拌混匀，28℃发酵10小时，离心取沉淀，干燥，即得。
48.二氧化硅包覆纳米氧化锌的制备方法如下：先将6g纳米氧化锌超声分散于60g水中，边搅拌边滴加6g 0.05mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝9.5，加热至90℃，继续边搅拌边滴加3g0.05mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝8.5，自然冷却至室温，静置陈化3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得。
49.实施例3：
50.一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
51.(1)先将0.35g川楝子提取物、0.15g臭椿叶提取物、0.15g大蒜发酵产物和0.15g葡聚烯糖混合均匀，在压力110mpa条件下进行超高压气爆，得到预混料；
52.(2)然后将预混料、1.2g二氧化硅包覆纳米氧化锌加入55g水中，超声波振荡分散均匀，接着加入3.5g聚多曲霉菌孢子悬浮液、0.6g木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
53.(3)再向预负载浆料中加入1.8g海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入510g质量浓度3％氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
54.其中，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1.2％质量接种量接种于培养基上，33℃培养5天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
55.木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以2.5％质量接种量接种于培养基上，29℃培养48小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
56.川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其5倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌170分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为80％。
57.臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至300目，然后加入其5倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌140分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为85％。
58.大蒜发酵产物的制备方法如下：先将6g葡萄糖、0.35g硝酸钠、0.35g硫酸镁、0.35g氯化钾、0.35g硫酸铁、4g op-20加入75g去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入20g大蒜、6g枯草芽孢杆菌和5.5g质量浓度25％醋酸溶液，搅拌混匀，27℃发酵9小时，离心取沉淀，干燥，即得。
59.二氧化硅包覆纳米氧化锌的制备方法如下：先将5g纳米氧化锌超声分散于55g水中，边搅拌边滴加5.5g 0.04mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝9.5，加热至85℃，继续边搅拌边滴加2.5g0.04mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝8.5，自然冷却至室温，静置陈化2.5小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得。
60.对比例1
61.一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
62.(1)先将0.3g川楝子提取物、0.1g臭椿叶提取物和0.1g葡聚烯糖混合均匀，在压力100mpa条件下进行超高压气爆，得到预混料；
63.(2)然后将预混料、1g二氧化硅包覆纳米氧化锌加入50g水中，超声波振荡分散均匀，接着加入3g聚多曲霉菌孢子悬浮液、0.5g木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
64.(3)再向预负载浆料中加入1.5g海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入500g质量浓度2％氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
65.其中，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1％质量接种量接种于培养基上，30℃培养4天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
66.木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以2％质量接种量接种于培养基上，28～30℃培养45～50小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
67.川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加
热至回流，保温搅拌150分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为75％。
68.臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至200目，然后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌130分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为80％。
69.二氧化硅包覆纳米氧化锌的制备方法如下：先将4g纳米氧化锌超声分散于50g水中，边搅拌边滴加5g 0.03mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝9.5，加热至80℃，继续边搅拌边滴加2g0.03mol/l硅酸钠溶液，调节ph＝8.5，自然冷却至室温，静置陈化2小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得。
70.对比例2
71.一种农业病虫害防治用农药的制备方法，具体步骤如下：
72.(1)先将0.3g川楝子提取物、0.1g臭椿叶提取物、0.1g大蒜发酵产物和0.1g葡聚烯糖混合均匀，在压力100mpa条件下进行超高压气爆，得到预混料；
73.(2)然后将预混料加入50g水中，超声波振荡分散均匀，接着加入3g聚多曲霉菌孢子悬浮液、0.5g木霉菌丝，搅拌混匀，得到预负载浆料；
74.(3)再向预负载浆料中加入1.5g海藻酸钠，搅拌混匀，最后边搅拌边加入500g质量浓度2％氯化钙溶液，得到凝胶状的农药，喷雾干燥，即得所述的农药。
75.其中，聚多曲霉孢子悬浮液的制备方法如下：将聚多曲霉以1％质量接种量接种于培养基上，30℃培养4天，待孢子长出后，使用生理盐水将其冲洗下来，得到所述的孢子悬浮液；其中，培养基的组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，马铃薯提取液1000ml。
76.木霉菌丝的制备方法如下：将木霉以2％质量接种量接种于培养基上，28～30℃培养45～50小时，过滤即得；其中，培养基的组成为：甜菜液20g，硫酸铵0.5g，硫酸镁0.2g，磷酸二氢钾1.5g。
77.川楝子提取物的制备方法如下：将川楝子粉碎后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌150分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为75％。
78.臭椿叶提取物的制备方法如下：先将臭椿叶洗净烘干后粉碎至200目，然后加入其4倍重量的乙醇溶液中，加热至回流，保温搅拌130分钟，过滤取滤液，旋蒸，干燥，即得；其中，乙醇溶液的体积浓度为80％。
79.大蒜发酵产物的制备方法如下：先将5g葡萄糖、0.3g硝酸钠、0.3g硫酸镁、0.3g氯化钾、0.3g硫酸铁、3g op-20加入70g去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入15g大蒜、5g枯草芽孢杆菌和5g质量浓度20％醋酸溶液，搅拌混匀，25℃发酵8小时，离心取沉淀，干燥，即得。
80.分别利用实施例1～3和对比例1、2所得农药对昆虫(草地贪夜蛾、粘虫、淡色库蚊)、螨类(柏小爪螨、朱砂叶螨)进行杀虫活性考察，具体方法如下：先将1g农药加入10g水中，搅拌分散均匀(现配现用)，接着采用airbrush喷雾法进行杀虫活性测定，处理2天后统计昆虫、螨虫的死亡率；其中，喷雾压力为0.7kpa，喷液量为0.5ml。结果见表1。
81.表1.杀虫活性考察结果
[0082][0083]
由表1可知，实施例1～3所得农药对草地贪夜蛾、粘虫、淡色库蚊、柏小爪螨、朱砂叶螨等均具有良好的杀虫效果，说明具有广谱的病虫害防治效果。
[0084]
对比例1略去大蒜发酵产物，对比例2略去二氧化硅包覆纳米氧化锌，所得农药的病虫害防治效果均明显变差，说明本发明各组分协同促进病虫害防治效果的改善。
[0085]
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。