一种缓解当归育苗立枯病的缓释丸粒化粉及其制备方法

本发明属于种子丸粒领域，具体涉及一种缓解当归育苗立枯病的缓释丸粒化粉及其制备方法。

背景技术：

1、在现代农业技术中，对种子进行丸粒化处理可以给种子建立起一个良好的微环境，以此保障作物的前期成长，丸粒化处理简单来说就是将含有功效成分的粉剂附在种子表面，利用这些功效成分防治病虫害、促进根系的健康发育，提高对不良环境的抵抗能力。

2、当归作为一味有着良好经济效益的中药材，其在育苗期间易感染立枯病，立枯病又称“死苗”，主要由属半知菌亚门真菌的立枯丝核菌侵染引起，该病症多发生在当归育苗的中、后期，主要危害幼苗茎基部或地下根部，病部初期出现椭圆形或不规则暗褐色病斑，随后病部逐渐凹陷、溢缩，当病斑扩大绕茎一周时幼苗干枯死亡。考虑到立枯病多为土传病害，且菌丝和菌核在土壤中能存活2-3年，在丸粒化粉中添加的相应药物可直接接触病原体，将传统被动防治变成主动防治，从而有效降低立枯病造成的经济损失。

3、噁霉灵作为一款主攻土传病害的内吸性高效农药杀菌剂，在防治根部病害方面表现突出，而且也是一种植物生长调节剂，具有高效、低毒、无公害等特点。因噁霉灵的渗透率极高，考虑到丸粒化粉为了提供较长的保护时间，势必会加入较多的原药，为防止其对当归种子或幼苗造成药害，需要对噁霉灵进行缓释处理。专利cn108157371b公开了一种用于种子包衣剂的农药组合物，该农药组合物作为丸粒化种子的包衣成分虽然能提供较好的防治病虫害效果，但是可能会对种子造成药害。

技术实现思路

1、本发明提供了一种缓解当归育苗立枯病的缓释丸粒化粉及其制备方法，通过对活性成分进行缓释处理，并搭配改性粘合剂以及填充剂，配置了一款药效明显、不对作物造成药害、丸粒化步骤简单的丸粒化粉，无须像其他丸粒化粉那般逐步投入，大大降低了制备成本。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、本发明第一方面提供了一种缓解当归育苗立枯病的缓释丸粒化粉，按重量份计，包含以下原料：1.2-1.6份缓释噁霉灵颗粒、0.8-1.2份生长调节微囊剂、10-20份填充剂和1-3份粘合剂；

4、所述填充剂包含滑石粉、膨润土和蛭石粉；

5、所述粘合剂为改性细菌纤维素。

6、所述缓释噁霉灵颗粒的制备步骤如下：

7、a1、将噁霉灵投入质量浓度为0.5-1.5％的乙酸溶液中，以100-200rpm的转速搅拌得噁霉灵-乙酸溶液；

8、a2、将壳聚糖粉末投入步骤a1中的噁霉灵-乙酸溶液中，搅拌30-50min后于3-7℃下静置除泡，然后加入质量浓度为2-4％的丝素蛋白水溶液，搅拌40-80min后得到水相；

9、a3、将液体石蜡与司盘搅拌混合30-40min后得到油相；

10、a4、将步骤a2中的水相与步骤a3中的油相在30-40℃下，以700-800rpm的转速搅拌20-40min，然后加入浓度为3-7mg/ml的甘油磷酸酯-无水乙醇溶液，升温至40-50℃，搅拌100-140min得到悬浊液；

11、a5、将步骤a4中的悬浊液离心，收集沉淀物、洗涤、干燥，即得到缓释噁霉灵颗粒。

12、所述步骤a1中噁霉灵与乙酸溶液的比例为1mg：(10-20)ml。

13、所述步骤a2中壳聚糖粉末与噁霉灵-乙酸溶液的比例为1mg：(20-40)ml。

14、所述步骤a2中水相与步骤a3中油相的体积比为1：(4-6)。

15、壳聚糖作为天然大分子中含量最丰富的多糖之一，利用其制备的药物载体具有靶向性和缓释控释特性，其药物控制释放的机制为：水体渗透进入壳聚糖导致基体溶胀，壳聚糖转变为凝胶态基体，药物通过扩散作用进入溶胀的凝胶态基体；壳聚糖降解产生溶蚀效果从而释放其负载药物。然而壳聚糖存在结晶度较低、分子排列松散的情况，使得其降解速度过快，可能造成药物突释现象，外加噁霉灵的渗透率高、渗透速度快，两者结合可能会对作物造成药害，为此需要减慢壳聚糖的降解速度。

16、丝素蛋白是一种由多种氨基酸组成的天然高分子物质，研究人员偶然发现其与壳聚糖复合使用时可以加大对药物的载药量；而且两者通过乳化交联法可以形成在内部具有聚合物网络的微球，既改善了丝素蛋白机械性能不佳的缺陷、又弥补了壳聚糖降解速率快的不足，使得噁霉灵的释放速度可控。

17、所述生长调节微囊剂的制备步骤如下：

18、s1、将玉米淀粉与浓度为3.5-4.5g/l的乙酸钠水溶液混合，形成悬浮液；

19、s2、将步骤s1中的悬浮液在30-50℃下预热，恒温后加入淀粉葡萄糖苷酶，在200-300rpm转速下搅拌2-3h后调节ph＝9-10，然后取沉淀、洗涤、干燥，得到多孔淀粉；

20、s3、将步骤s2中的多孔淀粉与浓度为130-150g/l的矮壮素水溶液在20-30℃下，以250-350rpm的转速搅拌42-56h，然后取沉淀、洗涤、真空干燥，得到多孔淀粉装载矮壮素；

21、s4、将羧甲基纤维素钠溶于去离子水，在氮气保护下升温至60-80℃，加入过硫酸钾搅拌1-2h，加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵搅拌4-6h，冷却至室温，用丙酮沉淀产物，洗涤、干燥，即得到改性羧甲基纤维素钠；

22、s5、将改性羧甲基纤维素钠和去离子水于70-90℃水浴中搅拌10-20min，然后加入十二烷基苯磺酸钠搅拌10-15min，冷却至室温后加入步骤s3中的多孔淀粉装载矮壮素，以8000-10000rpm的搅拌速度进行均质，得到混合液，然后将混合液进行喷雾干燥即得到生长调节微囊剂。

23、当归在育苗过程中除立枯病外还容易在生长早期出现抽薹现象，导致根部木质化，失去药用价值，为避免这一现象，在丸粒化粉中添加矮壮素是一个很好的解决手段。然而矮壮素易潮解、易溶于水，为保障有效成分不流失和避免形成浓度过高的矮壮素溶液对当归造成药害，本发明通过改性羧甲基纤维素钠包覆装载矮壮素的多孔淀粉达到对矮壮素的保护和缓释效果，并利用改性后羧甲基纤维素钠增加的正电荷与淀粉带有的负电荷的电中和以及吸附架桥作用控制药物的释放速度。

24、所述改性细菌纤维素的制备步骤如下：

25、将聚乙二醇溶于去离子水中搅拌溶解形成聚乙二醇溶液，加入细菌纤维素，在70-90℃下，以400-600rpm的转速搅拌1-2h后清洗，于40-50℃下烘干即得到改性细菌纤维素。

26、所述聚乙二醇的分子量为6000-20000。

27、细菌纤维素在化学组成上与植物纤维素或者海藻等产生的纤维素相同，都是由β-1，4糖苷键相互链接而成的高分子化合物，但是相比植物纤维素，细菌纤维素拥有由纳米尺寸的微纤维组成的立体网络结构，具备了更大的比表面积，方便后续的处理。本发明通过聚乙二醇对细菌纤维素的改性，利用聚乙二醇从表面往细菌纤维素内部进行渗透，在纳米纤维网络表面结晶形成密集的类似“蜂窝”状的结构，改善了原先较大的网络空隙，使得细菌纤维素拥有良好的渗透性，便于营养物质的输送传递，并且这些特殊的网络孔道结构存在大量立体交杂的氢键作用，使得细菌纤维素在非常低的浓度下就可以轻易粘结无机和有机粒子以及纤维，方便丸粒的成型。

28、本发明通过控制聚乙二醇的分子量，使得其在渗透过程中易被捕捉，又避免了与细菌纤维素之间的相互缠结，保障了蜂窝结构的形成。

29、所述滑石粉、膨润土和蛭石粉的质量比为1：(1-2)：(0.2-1)。

30、本发明选择了三种物质作为丸粒化粉的填料，其中滑石粉和膨润土是常见的填料品种，而蛭石凭借其良好的阳离子交换性和吸附性，可以改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，使作物从生长初期就能获得充足的水分及矿物质，有效促进植物根系的生长和小苗的稳定发育。

31、本发明第二方面提供了一种缓解当归育苗立枯病的缓释丸粒化粉的制备方法，包含以下步骤：

32、将填充剂于40-50℃下干燥2-4h后取出，降至室温后与缓释噁霉灵颗粒、生长调节微囊剂、粘合剂翻拌20-40min即得到缓释丸粒化粉。

33、本发明通过对活性成分进行缓释处理，并搭配粘合剂的改性以及填充剂的删选，配置了一款缓解当归育苗立枯病的丸粒化粉，只需将该粉剂直接投入丸粒制备机器即可制备出药效明显又不对作物造成药害的丸粒，无须像其他丸粒化粉那般逐步投入，利用多层结构才能达到上述效果，大大降低了成本。

34、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

35、1、本发明提供了一款缓解当归育苗立枯病的丸粒化粉，粉剂中含有噁霉灵和矮壮素这2种具有缓释效果的活性组分。对于噁霉灵，本发明通过丝素蛋白与壳聚糖的复合使用时加大了对药物的载药量，并将两者通过乳化交联法形成了既能改善丝素蛋白机械性能，又能延缓壳聚糖降解速率的微球，使得噁霉灵的释放速度可控；对于矮壮素，本发明通过改性羧甲基纤维素钠包裹多孔淀粉装载矮壮素避免了矮壮素流失和对种子造成药害，保障了当归早期的生长；还通过利用改性羧甲基纤维素钠的正电荷和淀粉的负电荷的电中和和吸附架桥作用控制药物的释放速度和浓度；

36、2、本发明通过聚乙二醇往细菌纤维素内部进行渗透，在纳米纤维网络表面结晶形成了密集的蜂窝状结构，使得细菌纤维素拥有良好的渗透性，便于营养物质的输送传递；并通过大量立体交杂的氢键作用，使得细菌纤维素在非常低的浓度下就可以轻易粘结无机和有机粒子以及纤维，方便丸粒化粉后续成丸；

37、3、本发明通过对活性成分进行缓释处理，并搭配改性粘合剂以及填充剂，配置了一款药效明显、不对作物造成药害、丸粒化步骤简单的丸粒化粉，无须像其他丸粒化粉那般逐步投入，大大降低了制备成本。