CN107467045A

CN107467045A - 以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法

Info

Publication number: CN107467045A
Application number: CN201710767432.9A
Authority: CN
Inventors: 葛喜珍; 刘金蓉; 李映; 师建华; 田平芳
Original assignee: Beijing Union University
Current assignee: Beijing Union University
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: CN107467045B

Abstract

本发明公开了一种以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法。该方法包括以下工艺步骤：(1)将沼液用磁石和石膏搅拌、沉淀、过滤，然后向滤液中加入硅藻土搅拌、沉淀、过滤，得到沼液溶剂；(2)将腐殖酸与小檗碱混合、粉碎，过200目筛，得到腐殖酸包裹的小檗碱；(3)将腐殖酸包裹的小檗碱加入沼液溶剂，再加入防冻液、防腐剂，超声得到小檗碱水剂。本发明提供了一种绿色环保、杀菌效果好的防治苹果轮纹病和茶叶轮斑病的天然杀菌剂。本发明中原料来源丰富，成本低廉，采用纯天然的组份，对沼液进行无害化处理，废物综合利用。

Description

以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法，属于废物循环利用、防治病虫害等循环农业领域。

背景技术

畜禽粪污厌氧发酵产生大量沼液，属高污染物，无法直接排放至环境中，通过建设后期处理设施进行达标处理导致建设运行费用大大增加，因此存在严重的消纳问题。沼液中含有丰富的氮、磷、钾、氨基酸、丰富的微量元素、B族维生素、各种水解酶、有机酸和腐植酸等生物活性物质，能刺激作物生长，增强作物抗逆性及改善产品品质。沼液可作为有机肥，但存在附近农田消纳能力不足、冬季利用量小、远距离运输成本高等利用时空分布不均和经济性问题，同时与化肥或商品有机肥相比，沼液中各项营养元素浓度偏低，重金属污染严重，一定程度上限制了农业消纳的可行性。

目前，防治苹果轮纹病和茶叶轮斑病通常使用化学农药杀菌剂，如代森锰锌、醚菌脂、嘧菌酯、多抗霉素、甲基硫菌灵等。苹果轮纹病既侵染枝干，又侵染果实，就其损失而言重点是果实受害，但枝干发病与果实发病有极为密切的关系，在防治中要兼顾枝干轮纹病的防治。茶叶轮斑病主要是采茶后或发病初期喷洒苯菌灵、多霉灵、多菌灵、敌菌丹、百菌清、甲基硫菌灵等，由于大量使用化学农药而造成的环境污染问题日趋严重。同时，采用化学农药杀菌剂，使病原菌菌种产生耐药性、抗药性，增加了防治的难度，甚至造成防治失败。此外，化学农药因其不具有选择性，对有益的生物也会造成威胁。而且，很多化学农药是不可降解或难于降解的，易在动植物体内积累而造成污染物的富集。随着公众对“绿色食品”、“无公害食品”的要求越来越高，市场对无污染、可自然降解的生态农药需求量也逐渐增多。在农药研制方面“回归自然”及农药的“无公害化、农业零增长”，是社会和自然科学发展的必然趋势，因此新型生物广谱杀菌剂有着广阔的开发应用前景。

基于以上现有技术，由“北京市教育委员会市属高校创新能力提升计划项目”资助完成本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法，在对废物综合利用的同时，制备得到绿色环保、杀菌效果好的小檗碱水剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种小檗碱水剂的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：

(1)将沼液用磁石和石膏搅拌、沉淀、过滤，然后向滤液中加入硅藻土搅拌、沉淀、过滤，得到沼液溶剂；

(2)将腐殖酸与小檗碱混合、粉碎，过200目筛，得到腐殖酸包裹的小檗碱；

(3)将腐殖酸包裹的小檗碱加入沼液溶剂，再加入防冻液、防腐剂，超声得到小檗碱水剂。

在该方法中，腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，主要是植物遗骸，经微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料，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。小檗碱具有广谱杀菌效果，但小檗碱水溶性很差，在水中的溶解度仅为0.5％。本发明通过对沼液的前处理，沼液中重金属含量明显低于国家标准，添加腐植酸后与小檗碱互溶性好。

在所述步骤(1)中，所述磁石和石膏预先分别粉碎，过80目筛。

在所述步骤(1)中磁石的投入量为3-30mg/L，石膏的投入量为5-50mg/L。

在所述步骤(1)中，投入磁石和石膏后以200-400r/min快速搅拌15-50s，再以40-60r/min慢速搅拌15-30min，沉淀30-60min。

在所述步骤(1)中，加入60-100g/L的60目硅藻土，以40-60r/min慢速搅拌15-30min，沉淀30-60min。

在所述步骤(2)中，腐殖酸与小檗碱、沼液的比例(重量百分比)为1-5∶1∶1000。

在所述步骤(3)中，沼液总体积与防冻液、防腐剂的比为1000∶1-5∶1-5。

本发明的优点在于：

本发明提供了一种绿色环保、杀菌效果好的防治苹果轮纹病和茶叶轮斑病的天然杀菌剂。本发明中原料来源丰富，成本低廉，采用纯天然的组份，对沼液进行无害化处理，废物综合利用。

采用本发明的方法能够制备高浓度小檗碱水剂，与低浓度小檗碱水剂(0.5％)比较，大大降低小檗碱水剂的运输成本。且采用本发明制备得到的小檗碱水剂对苹果轮纹病和茶叶轮斑病防治效果达97％以上，同时能明显提高作物产量。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

将磁石和石膏分别粉碎，过80目筛，备用。取2L沼液原液，将磁石和石膏粉末加入沼液，磁石投入量为6mg，石膏的投加量为80mg，以400r/min快速搅拌50s，然后以40r/min慢速搅拌30min，沉淀50min，过滤，取上清液作为含沼液的溶剂I。向含沼液的溶剂I中加入120g硅藻土，以45r/min慢速搅拌20min，沉淀40min，过滤，取上清液843mL作为含沼液的溶剂II。将腐殖酸与小檗碱按1∶1混合，加入超微粉碎机粉碎，过200目，取140g腐殖酸包裹的小檗碱。将腐殖酸包裹的小檗碱缓缓加入溶剂II，加防冻液丙三醇5mL、95％防腐剂乙醇3mL，超声功率180W，超声时间30min，用溶剂II定容至1000mL，制备成小檗碱水剂。小檗碱完全溶于溶剂，小檗碱含量为7％。

实施例2

将磁石和石膏分别粉碎，过80目筛，备用。取2L沼液原液，将磁石和石膏粉末加入沼液，磁石投入量为60mg，石膏的投加量70mg，以260r/min快速搅拌26s，然后以50r/min慢速搅拌25min，沉淀60min，过滤，取上清液作为含沼液的溶剂I。向含沼液的溶剂I中加入140g硅藻土，以50r/min慢速搅拌30min，沉淀35min，过滤，取上清液843mL作为含沼液的溶剂II。将腐殖酸与小檗碱按2∶1混合，加入超微粉碎机粉碎，过200目，取210g腐殖酸包裹的小檗碱。将腐殖酸包裹的小檗碱缓缓加入溶剂II，加防冻液丙三醇4mL、95％防腐剂乙醇3mL，超声功率180W，超声时间30min，用溶剂II定容至1000mL，制备成小檗碱水剂。小檗碱完全溶于溶剂，小檗碱含量为7％。

实施例3

将磁石和石膏分别粉碎，过80目筛，备用。取2L沼液原液，将磁石和石膏粉末加入沼液，磁石投入量为30mg，石膏的投加量100mg，以300r/min快速搅拌30s，然后以46r/min慢速搅拌28min，沉淀55min，过滤，取上清液作为含沼液的溶剂I。向含沼液的溶剂I中加入200g硅藻土，以45r/min慢速搅拌28min，沉淀43min，过滤，取上清液843mL作为含沼液的溶剂II，将腐殖酸与小檗碱按3∶1混合，加入超微粉碎机粉碎，过200目，取280g腐殖酸包裹的小檗碱。将腐殖酸包裹的小檗碱缓缓加入溶剂II，加防冻液丙三醇3mL、95％防腐剂乙醇5mL，超声功率180W，超声时间30min，用溶剂II定容至1000mL，制备成小檗碱水剂。小檗碱完全溶于溶剂，小檗碱含量为7％。

实施例4(传统离心工艺)

取2L沼液原液，放在离心机上4000r/min离心30min，过滤，取上清液。小檗碱加入超微粉碎机粉碎，过200目，取小檗碱溶于上清液。将滤纸干燥(60摄氏度下约烘1小时)至恒重，冷却到操作环境温度，待用。用量筒量取100mL沼液于烧杯中，渐量加入小檗碱，加热助溶，不断搅拌至小檗碱全部溶解，趁热抽滤，用沼液分三次洗涤残渣，将抽滤后的滤纸在50摄氏度下烘干至恒重。通过计算得出小檗碱在沼液中的溶解度。实验数据如表1。

表1小檗碱在沼液上清液中的溶解度(传统离心工艺)

未溶解小檗碱量	加入小檗碱量	小檗碱溶解量	小檗碱溶解度
				0.0018g	0.0158g	0.0140g	0.014％

由此可见，实施例4传统离心工艺小檗碱溶解度低仅为0.014％。

实施例5(小檗碱在水中溶解度)

取2L蒸馏水，小檗碱加入超微粉碎机粉碎，过200目，取小檗碱溶于蒸馏水。将滤纸干燥(60摄氏度下约烘1小时)至恒重，冷却到操作环境温度，待用。用量筒量取100mL沼液于烧杯中，渐量加入小檗碱，加热助溶，不断搅拌至小檗碱全部溶解，趁热抽滤，用水分三次洗涤残渣，将抽滤后的滤纸在50摄氏度下烘干至恒重。通过计算得出小檗碱在沼液中的溶解度。实验数据如表2。

表2小檗碱在蒸馏水中的溶解度

未溶解小檗碱量	加入小檗碱量	小檗碱溶解量	小檗碱溶解度
				0.044g	0.547g	0.503g	0.503％

实施例1-3经过本发明处理的小檗碱在沼液中可制备成7％的水剂，浓度明显提高。实施例1-5小檗碱水剂对苹果轮纹病的抑制率

将实施例1-5小檗碱水剂分别配制成小檗碱终浓度32μg/mL、64μg/mL、128μg/mL、256μg/mL、512μg/mL的带药培养基，灭菌，用8mm打孔器在活化的苹果轮纹病菌上打孔，菌丝朝下，将菌饼接种到平板中央，放至37℃培养箱，倒置培养。培养96h后，测量菌落直径(十字交叉法)，计算公式如式1-1、式1-2所示。

式1-1：菌落直径(mm)＝测量菌落直径平均值(mm)-8

式1-2：小檗碱对苹果轮纹病菌的抑制率(％)＝(空白对照组菌落直径-带药组菌落直径)/空白对照组菌落直径*100％

通过毒力回归方程计算各实施例对苹果轮纹病菌的半数抑制浓度EC₅₀，见表3。

表3不同实施例制备的小檗碱水剂对苹果轮纹病菌的半数抑制浓度EC₅₀

实施例	EC₅₀μg/mL
		1	12.6
2	14.9
		3	13.2
4	163.2

实施例1-4小檗碱水剂对茶叶轮斑病的影响

试验田选在武夷山万盛茶场，在每个实施例为一个处理，每个处理重复3次，5个实施例制备的小檗碱水剂，使用有效成分浓度为0.28mg/mL，另设不用药空白对照，在6月中、下旬各喷药1次，各试验点同时喷药，施药间隔14d，最后一次处理后相隔18d调查轮斑病害。每个重复随机检查中部植株叶片30张，观察记录发病叶片数。

表4不同实施例的小檗碱水剂对茶叶轮斑病的影响(浓度0.28mg/mL)

处理	病情指数	防效％
			CK	29.32	0.0000
1	1.01	96.56
			2	1.23	95.80
3	0.62	97.89
			4	14.24	51.43

实施例4防效明显低于实施例1-3的防效率。

Claims

1.一种以沼液为溶剂的小檗碱水剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述磁石和石膏预先分别粉碎，过80目筛。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中磁石的投入量为3-30mg/L，石膏的投入量为5-50mg/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，投入磁石和石膏后以200-400r/min快速搅拌15-50s，再以40-60r/min慢速搅拌15-30min，沉淀30-60min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加入60-100g/L的60目硅藻土，以40-60r/min慢速搅拌15-30min，沉淀30-60min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，腐殖酸与小檗碱、沼液的比例(重量百分比)为1-5∶1∶1000。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，沼液总体积与防冻液、防腐剂的比为1000∶1-5∶1-5。