CN102267844B - 一种除草药肥及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种除草药肥及其制备方法与应用。该除草药肥以其总质量为100％计，由如下重量百分比的配方组分组成：草甘膦15～40％、微量元素化合物0.4～8％、表面活性剂5～15％、稳定剂0.5～20％、余量为填料。本发明实施例除草药肥中的草甘膦与微量元素组分等的合理互配，在达到有效除草效果的同时，提高土壤肥力，增强了作物尤其是抗草甘膦转基因作物的抗性，并促进作物增产，增产量高达30％，同时，该除草药有效降低了农业生产的劳动强度和人工成本。另外，该除草药肥采用分组混合或采用粉碎方法进行混合生产，有效的提高了组分的分散均匀度，使得其制备方法工艺简单，能耗低，降低了生产成本，适合工业化生产。

Description

一种除草药肥及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于农药制剂领域，尤其涉及一种除草药肥及其制备方法与应用。

背景技术

关于药肥的研究情况最早的是除草药肥的研究，资料记载最早见于1964年《日本东北农业实验场研究报告》。在20世纪60年代初，以本谷耕一为代表的研究人员研究将除草剂五氯苯酚(PCP)混入肥料中作基肥施用，以期达到节省动力，延续除草效用的目的。研究结果表明，在田间施用混入PCP的铵态氮肥后，能防止硝态氮的损失，因为PCP能抑制土壤中的硝化细菌的代谢作用，使硝化作用受到阻碍，从而得到PCP与肥料混合施用不但可以维持其药效，而且有抑制硝化作用。美国、前苏联等国家科研人员对药肥也进行了广泛的应用研究，都取得了一定的成果，为以后更多的药肥研制奠定了基础。我国对药肥的研究始于20世纪80年代，以除草药肥的研究开发报道为主。

草甘膦(glyphosate)学名N-(膦酰基甲基)甘氨酸，N-(膦酰基甲基)氨基乙酸(Phosphonomethyl Imino Acetic Acid)，是由美国孟山都公司开发的一种有机磷除草剂。草甘膦作为非选择性、无残留苗后除草剂通过植物叶片和非木本茎叶吸收，传导至植物体各部分。对深根多年生杂草和一年生及二年生禾本科、莎草科和阔叶杂草非常有效。草甘膦最突出的特点是可由茎叶吸收向下传导至地下根茎和分蘖中，对杂草地下组织破坏力极强。其杀草原理主要是通过抑制烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶的活性，破坏莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的转化，从而使蛋白质合成受到干扰而导致植株死亡。抗草甘膦(GT)农作物自1996年美国推出以来，已经在世界各地迅速传播，现在种植面积占全球转基因农作物种植面积的85％。同时，草甘膦(商品名农达)被作为对健康和环境安全的除草剂而推广使用，成为世界上最广泛使用的除草剂。

但是，在生产中发现，草甘膦能与烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶(EPEPS)结合并使EPEPS失活，烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶是植物莽草酸合成途径中的关键酶，是合成芳香族氨基酸所必须的酶类，芳香族氨基酸包括必需氨基酸苯丙氨酸，色氨酸和酪氨酸等。与此同时，该草甘膦也对下游产物植物生长促进剂——吲哚乙酸和植物防御化合物——植物抗毒素合成产生抑制作用，使作物抗病抗逆能力下降；抗草甘膦(GTA)性状依赖于GT引入了土壤农杆菌的EPEPS，它对草甘膦不敏感，因此草甘膦被抗草甘膦作物吸收并转运至根和茎的生长部分，甚至从根际(根系周围的土壤)渗出，使作物出现缺Mn，缺Zn等缺素症状，并影响到土壤中的微生物群落以及种植在该土壤中的农作物生长。最近从美国普渡大学退休的Don lluber与G.S.Johal指出，草甘膦在美国广泛使用能“大大增加各种植物疾病的严重程度，损害植物防御病原体和疾病的体系，并且固定土壤和植物养分使它们无法被植物利用”。Huber研究发现，草甘膦会削弱了植物抗性，使其容易受到土壤传播的真菌病原体的感染。

迄今为止没有关于草甘膦制剂添加微量元素克服草甘膦对作物负面影响及转基因作物提高抗性和促进增产的研究报道。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种在达到良好的除草效果的同时，能有效提高植物抗性，促进增产的除草药肥。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单，能耗低，降低了生产成本，易控制且易操作，适合工业化生产的除草药肥制备方法。

本发明进一步的目的在于提供上述除草药肥在抗草甘膦转基因作物种植中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种除草药肥，以所述除草药肥总质量为100％计，由如下重量百分比的配方组分组成：

其中，以所述除草药肥总重量为100％计，所述微量元素化合物中含有0.1～2％的Mn、0.1～2％的Fe、0.1～2％的Zn、0.1～2％的B。

以及，上述除草药肥的配制方法，包括如下步骤：

按照上述除草药肥的配方称取各组分；

先将稳定剂、填料、微量元素化合物混合，制得混合物料A，再将草甘膦、填料、表面活性剂混合，制得混合物料B，然后将混合物料A与混合物料B混合，得到所述除草药肥，所述填料为水；或者将各组分混合，粉碎，得到所述除草药肥，所述填料为硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种。

进一步，上述除草药肥在抗草甘膦转基因作物种植中的应用。

上述除草药肥至少具备以下优点：

1.草甘膦与微量元素组分、表面活性剂、稳定剂等的合理互配，使得该除草药肥成分稳定，在达到有效除草效果的同时，提高土壤肥力，增强了作物尤其是抗草甘膦转基因作物的抗性，并促进作物增产，增产量高达30％；其中，草甘膦有效作用靶标，提高药效，避免不必要的浪费；微量元素化合物组分有效提高土壤肥力，平衡土壤营养，避免了微量元素被草甘膦固定而对作物造成危害的问题，增强了作物的抗病抗逆性，保证作物增产丰收；稳定剂和表面活性剂与其他组分作用，使得该除草药肥体系中各组分混合均匀，使得该草药肥药效稳定，并能够促进靶标对该草药肥的摄入，提高除草效果。

2.该除草药肥一次性施用，有效降低了农业生产的劳动强度和人工成本；

3.该除草药肥采用分组混合或采用粉碎方法进行混合生产，有效的提高了组分的分散均匀度，使得其制备方法工艺简单，能耗低，降低了生产成本，易控制且易操作，适合工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例除草药肥制备方法的优选流程示意图；

图2是本发明实施例除草药肥制备方法的另一优选流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种在达到良好的除草效果的同时，能有效提高植物抗性，促进增产的除草药肥。该除草药肥以其以所述除草药肥总重量为100％计，由如下重量百分比的配方组分组成：

其中，以所述除草药肥总重量为100％计，所述微量元素化合物中含有0.1～2％的Mn、0.1～2％的Fe、0.1～2％的Zn、0.1～2％的B。

优选地，上述除草药肥的剂型为水剂或可溶性粉剂。

具体地，当除草药肥的剂型为水剂时，上述草甘膦优选为异丙胺盐草甘膦、草甘膦铵盐、草甘膦钾盐中的至少一种。当除草药肥的剂型为可溶性粉剂时，上述草甘膦优选为草甘膦酸、草甘膦铵盐中的至少一种。该优选的草甘膦具有良好的除草效果，同时能方便配制不同剂型的除草药肥。

具体地，当除草药肥的剂型为水剂时，上述表面活性剂优选为烷基糖苷、牛脂胺、荼皂素、脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种。当除草药肥的剂型为可溶性粉剂时，上述表面活性剂优选为荼皂素、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸盐中的至少一种。该表面活性剂能够促进靶标对该草药肥的摄入，提高除草效果。具体地，上述稳定剂优选为乙二胺四乙酸(EDTA)或/和螯合有微量元素的乙二胺四乙酸螯合剂。

具体地，上述微量元素化合物中，含Mn元素的化合物优选但不仅仅为MnSO₄、MnSO₄·4H₂O、EDTA锰中的至少一种；所述含Fe元素的化合物优选但不仅仅为FeSO₄、FeSO₄·7H₂O、EDTA铁中的至少一种；所述含Zn元素的化合物优选但不仅仅为ZnSO₄、ZnSO₄·H₂O、EDTA锌中的至少一种；所述含B元素的化合物优选但不仅仅为四水八硼酸钾。

具体地，当除草药肥的剂型为水剂时，上述填料优选为水。当除草药肥的剂型为可溶性粉剂时，上述填料优选为硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种。

上述草甘膦与微量元素组分、表面活性剂、稳定剂等的合理互配，使得该除草药肥成分稳定，在达到有效除草效果的同时，提高土壤肥力，增强了作物尤其是抗草甘膦转基因作物的抗性，并促进作物增产，增产量高达30％；其中，草甘膦有效作用靶标，提高药效，避免不必要的浪费；微量元素化合物组分有效提高土壤肥力，平衡土壤营养，避免了微量元素被草甘膦固定而对作物造成危害的问题，增强了作物的抗病抗逆性，保证作物增产丰收；稳定剂和表面活性剂与其他组分作用，使得该除草药肥体系中各组分混合均匀，使得该草药肥药效稳定，并能够促进靶标对该草药肥的摄入，提高除草效果。另外，该除草药肥一次性施用，有效降低了农业生产的劳动强度和人工成本。

本发明实施例还提供了上述除草药肥的配制方法，当除草药肥的剂型为水剂时，该水剂型的除草药肥配制方法的工艺流程请参阅图1，包括如下步骤：

S11：按照上述的除草药肥配方称取各组分，所述填料为水；

S12：先将稳定剂、填料、微量元素化合物混合，制得混合物料A，再将草甘膦、填料、表面活性剂混合，制得混合物料B，然后将混合物料A与混合物料B混合，得到所述除草药肥。

当除草药肥的剂型为可溶性粉剂时，该可溶性粉剂型的除草药肥配制方法的工艺流程请参阅图2，包括如下步骤：

S21：按照上述的除草药肥配方称取各组分，所述填料为硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种；

S22：将各组分混合，粉碎，得到所述除草药肥。

具体地，上述除草药肥制备方法的步骤S11和步骤S21中，该除草药肥配方、配方中的各组分的含量和种类如同上述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

上述除草药肥制备方法的步骤S12中，应保证各组分混合均匀。

上述除草药肥制备方法的步骤S22中，粉碎的方式优选采用气流粉碎机粉碎，在粉碎的过程中，除草药肥的配方中的各组分充分混合。

上述除草药肥采用分组混合或采用粉碎方法进行混合生产，有效的提高了组分的分散均匀度，使得其制备方法工艺简单，能耗低降低了生产成本，易控制且易操作，适合工业化生产。

正是由于本发明实施例提供的除草药肥具有上述优异性能，因此，该除草药肥可在农作物，特别是抗草甘膦转基因作物种植中的应用。应用该除草药肥，能有效的除去杂草，同时能有效提高土壤肥力，平衡土壤营养，避免了微量元素被草甘膦固定而对作物造成危害的问题，增强了作物的抗病抗逆性，保证作物增产丰收。

以下通过多个实施例来举例说明上述本发明实施例除草药肥不同组成、配制以及其性能等方面。

实施例1

30％草甘膦水剂型除草药肥的重量百分比配方：

该30％草甘膦水剂型除草药肥的制备方法：

(1)按照上述配方称取各组分；

(2)先采用稳定剂EDTA钾、水和ZnSO₄·H₂O、FeSO₄·7H₂O、MnSO₄·4H₂O进行完全螯合，然后添加四水八硼酸钾制得微量元素母液A；然后用草甘膦钾盐、水、烷基糖苷、荼皂素充分混合制成草甘膦母液B，最后将母液A和B充分混合过滤，得到重量百分含量为30％的草甘膦药肥水剂均相液体，即30％草甘膦水剂型除草药肥。

实施例2

15％草甘膦水剂型除草药肥的重量百分比配方：

该15％草甘膦水剂型除草药肥的制备方法：

(1)按照上述配方称取各组分；

(2)先采用稳定剂EDTA钾、水和ZnSO₄·H₂O、FeSO₄·7H₂O、MnSO₄·4H₂O进行完全螯合，然后添加四水八硼酸钾制得微量元素母液A；然后用草甘膦钾盐、水、牛脂胺、荼皂素充分混合制成草甘膦母液B，最后将母液A和B充分混合过滤，得到重量百分含量为15％的草甘膦药肥水剂均相液体，即15％草甘膦水剂型除草药肥。

实施例3

39％草甘膦水剂型除草药肥的重量百分比配方：

该39％草甘膦水剂型除草药肥的制备方法：

(1)按照上述配方称取各组分；

(2)先采用稳定剂EDTA钾、水和ZnSO₄·H₂O、FeSO₄·7H₂O、MnSO₄·4H₂O进行完全螯合，然后添加四水八硼酸钾制得微量元素母液A；然后用草甘膦钾盐、水、牛脂胺、烷基糖苷充分混合制成草甘膦母液B，最后将母液A和B充分混合过滤，得到39％草甘膦药肥水剂均相液体，即39％草甘膦水剂型除草药肥。

实施例4

50％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥的重量百分比配方：

该50％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥的制备方法：

(1)按照上述配方称取各组分；

(2)将各组分混合均匀，采用气流粉碎机中粉碎，制成50％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥。

实施例5

30％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥的重量百分比配方：

该30％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥的制备方法：

(1)按照上述配方称取各组分；

(2)将各组分混合均匀，采用气流粉碎机中粉碎，制成30％草甘膦可溶性粉剂型除草药肥。

对比试验

分别获取农达(41％草甘膦异丙胺盐)和实施例1配制的30％草甘膦水剂型除草药肥。

以同样实施计量和实施条件，对转基因棉花进行如下表1中的实验，实验结果见表1中数值。

由上述表1中数值可知，农达(41％草甘膦异丙胺盐)和实施例1配制的30％草甘膦水剂型除草药肥对转基因棉花的产量均有一定的影响，其中，相对人工除草的转基因棉花产量而言，农达(41％草甘膦异丙胺盐)对转基因棉花的产量具有减产的副作用，而实施例配制的30％草甘膦水剂型除草药肥对转基因棉花的产量具有增产的正向作用。这是因为，农达(41％草甘膦异丙胺盐)中没有复配微量元素等组分，在实施过程中，农达(41％草甘膦异丙胺盐)中的草甘膦与土壤中的微量元素结合而固定，固定植物的营养成分，如锰、铜、钾、镁、钙和锌等，使它们不再具备营养功能，如锰是许多植物对疾病和环境压力的防御反应所必须的草甘膦固定植物的营养成分，正因如此，草甘膦削弱了转基因棉花抗性，使转基因棉花容易受到土壤传播的真菌病原体的感染而导致减产；而实施例1配制的30％草甘膦水剂型除草药肥通过草甘膦与微量元素组分、表面活性剂、稳定剂等的合理互配，使得该除草药肥成分稳定，在达到有效除草效果的同时，提高土壤肥力，增强了作物尤其是抗草甘膦转基因作物的抗性，并促进作物增产，其中，草甘膦有效作用靶标，提高药效，微量元素化合物组分有效提高土壤肥力，平衡土壤营养，避免了微量元素被草甘膦固定而对作物造成危害的问题，增强了作物的抗病抗逆性，保证作物增产丰收。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种除草药肥，以所述除草药肥总重量为100%计，由如下重量百分比的配方组分组成：

其中，以所述除草药肥总重量为100%计，所述微量元素化合物中含有0.1～2%的Mn、0.1～2%的Fe、0.1～2%的Zn、0.1～2%的B，

所述稳定剂为EDTA或/和EDTA螯合剂。

2.根据权利要求1所述的除草药肥，其特征在于：所述填料为水，或者选自硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的除草药肥，其特征在于：所述填料为水时，所述表面活性剂为烷基糖苷、牛脂胺、茶皂素、脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；

或者，所述填料选自硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种时，所述表面活性剂为茶皂素、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的除草药肥，其特征在于：所述除草药肥的剂型为水剂或可溶性粉剂。

5.一种除草药肥的配制方法，包括如下步骤：

按照权利要求1所述的除草药肥的配方称取各组分；

将各组分混合，粉碎，得到所述除草药肥，所述填料为硫酸铵、高岭土、白炭黑中的至少一种。

6.根据权利要求1～4任一所述的除草药肥在抗草甘膦转基因作物种植中的应用。

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