一種緩釋臭氧溶膠、其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種緩釋臭氧溶膠，其各組份的濃度為：臭氧0.5-30mg/L，溶膠劑0.1-10g/L，穩定劑0.01-1g/L。本發明的緩釋臭氧溶膠能夠將臭氧在自來水中的半哀期提高60倍以上、并緩慢釋放出臭氧，應用于農業中不僅能夠安全高效地防治農作物土傳病害，且無殘留，同時也有效防止氣態臭氧對設施農業大棚金屬骨架的腐蝕。本發明制備方法簡單，操作簡便。
【專利說明】一種緩釋臭氧溶膠、其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種緩釋臭氧溶膠及其制備方法，并將此緩釋臭氧溶膠應用于農作物的病害防控，尤其是土傳病害的防控。
【背景技術】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對食品安全的要求也越來越高，農藥殘留問題日益受到人們的關注，避開農藥解決病蟲害已成為現代農業的一個難題。
[0003]由于農藥等化學投入品的大量使用、農作物的多年連作等因素影響，在我國很多地方，土傳病害發生非常嚴重，而溫室、大棚等農業保護地中，這個問題尤為突出。長期使用化學農藥不僅會造成食品安全隱患，而且還會引起病原菌的變異從而產生抗性，形成惡性循環。
[0004]臭氧是一種廣譜殺菌劑，對細菌、真菌、病毒等均有強烈的滅活作用。臭氧能氧化細胞膜、增大細胞透性，并極易同細菌、真菌、病毒中的蛋白質、氨基酸發生氧化反應，還能分解細菌的葡萄糖氧化酶、脫氫氧化酶.破壞細菌的代謝過程，鈍化病毒和殺死細菌、真菌。
[0005]現有技術中，中國專利CN200680024644.8公開了包含由氧和臭氧組成的溶解微泡的病蟲害防治劑，該防治劑包含由高濃度氧氣和臭氧組成的以膠體形式溶于水的微泡；中國專利CN200810137963.0公開了一種臭氧溶入水灌溉土壤殺滅根結線蟲方法；中國專利CN201210585081.7公開了一種應用臭氧水進行農作物病蟲害防治的方法。上述現有技術雖將臭氧應用于農作物病蟲害的防治，一定程度上可以減少農藥防治病蟲害所帶來的農藥殘留和環境污染問題。但是，上 述現有技術產品本身不穩定，其中的臭氧易分解，導致其作用時效短，殺菌不徹底。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種緩釋臭氧溶膠及其制備方法和應用，既能克服傳統施用農藥防治病蟲害成本高問題和污染嚴重的缺陷，又能解決臭氧不穩定易揮發分解的問題，有效滅除植物病蟲害。
[0007]為了實現本發明的目的，本發明的緩釋臭氧溶膠，其組份濃度為:臭氧0.5-30mg/L，溶膠劑 0.l-10g/L，穩定劑 0.01-lg/L。
[0008]所述溶膠劑為聚天門冬氨酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、交聯聚丙烯酸樹脂、交聯聚乙烯醇、聚環氧乙烷、淀粉接枝共聚物、碳酸鈉乙烯共聚物、瓊脂、黃原膠、海藻酸鈉中的一種或幾種；
[0009]所述穩定劑為醋酸、檸檬酸、乳酸中的一種或幾種。
[0010]制備本發明的緩釋臭氧溶膠的方法，包括如下步驟:按照濃度重量比稱取穩定劑與溶膠劑，然后將穩定劑溶解于自來水中，再加入溶膠劑，以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻，最后將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使臭氧濃度達到0.5-30mg/L,形成緩釋臭氧溶膠。
[0011]本發明的緩釋臭氧溶膠在農作物土傳病害防治的應用時，可以先將待處理地塊用水澆透，以防止臭氧溶膠的快速下滲，達到減少緩釋臭氧溶膠用量，節約成本的目的。
[0012]本發明的緩釋臭氧溶膠，由于溶膠和穩定劑的作用提高了臭氧的穩定性，延長了臭氧的半衰期，因此臭氧能夠緩慢的釋放，從而有效延長了臭氧殺菌時間。其優點在于，本發明的臭氧溶膠能夠將臭氧在自來水中的半哀期提高60倍以上，作用時間長；不僅能夠有效的防控農作物病害，避免農藥所帶來的環境污染及食品安全隱患，同時也有效防止氣態臭氧對設施農業大棚金屬骨架的腐蝕，并且本發明制備方法簡單、操作簡便。
【具體實施方式】:
[0013]以下通過實施例進一步說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0014]實施例1
[0015]將醋酸0.05g溶解于I升的自來水中，再加入聚天門冬氨酸0.1g,以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻；將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使臭氧達到5mg/L,形成緩釋臭氧溶膠,其中聚天門冬氨酸0.lg/L、醋酸0.05g/L。
[0016]另將臭氧發生器產生的臭氧氣體直接通入I升自來水中，使臭氧達到5mg/L。
[0017]室溫下將上述制備的緩釋臭氧溶膠和含有臭氧的自來水對照放置15分鐘、30分種、2小時、6小時、12小時、20小時、24小時、48小時后測臭氧濃度，其中自來水15分種后臭氧濃度為2.5mg/L，臭氧在自來水中的半衰期為15分鐘，而本發明的緩釋臭氧溶膠中臭氧濃度分別為2小時后4.5mg/L, 6小時后4mg/L，12小時后3.5mg/L, 24小時后2.5mg/L, 48小時后2.0mg/L，臭氧的半衰期為24小時。
[0018]實施例2
[0019]將檸檬酸0.5g溶解于I升的自來水中，再加入聚乙二醇5g,以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻；將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使臭氧達到30mg/L，形成緩釋臭氧溶膠，其中聚乙二醇10g/L、檸檬酸0.5g/L。
[0020]另將臭氧發生器產生的臭氧氣體直接通入I升自來水中，使臭氧達到30mg/L。
[0021]室溫下將上述制備的緩釋臭氧溶膠和含有臭氧的自來水對照放置15分鐘、30分種、2小時、6小時、12小時、20小時、24小時、48小時后測臭氧濃度，其中自來水15分種后臭氧濃度為12.5mg/L，臭氧在其中的半衰期不到15分鐘,而本發明的緩釋臭氧溶膠中臭氧濃度分別為2小時后25.5mg/L，6小時后22.5mg/L, 12小時后18mg/L，20小時后13.5mg/L,48小時后6mg/L，臭氧的半衰期接近20小時。
[0022]實施例3
[0023]將乳酸0.5g溶解于I升的自來水中，再加入海藻酸鈉0.5g，以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻；將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使臭氧達到10mg/L，形成緩釋臭氧溶膠，其中海藻酸鈉0.5g/L、乳酸0.5g/L。
[0024]另將臭氧發生器產生的臭氧氣體直接通入I升自來水中，使臭氧達到10mg/L。
[0025]室溫下將上述制備的緩釋臭氧溶膠和含有臭氧的自來水對照放置15分鐘、30分種、2小時、6小時、12小時、24小時、36小時、48小時后測臭氧濃度，其中自來水15分種后臭氧濃度為4.8mg/L，臭氧在自來水中的半衰期接近15分鐘,而本發明的緩釋臭氧溶膠中臭氧濃度分別為2小時后8.6mg/L, 6小時后8mg/L，12小時后7mg/L，24小時后5.5mg/L, 48小時后3.0mg/L，臭氧的半衰期超過24小時。
[0026]實施例4
[0027]將醋酸0.5g溶解于I升的自來水中，再加入聚丙烯酰胺0.4g，瓊脂0.2g，以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻；將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使臭氧達到20mg/L,形成緩釋臭氧溶膠,其中聚丙烯酰胺0.4g/L、瓊脂0.2g/L、醋酸0.5g/L。
[0028]另將臭氧發生器產生的臭氧氣體直接通入I升自來水中，使臭氧達到20mg/L。
[0029]室溫下將上述制備的緩釋臭氧溶膠和含有臭氧的自來水對照放置15分鐘、30分種、2小時、6小時、12小時、24小時、36小時、48小時后測臭氧濃度，其中自來水15分種后臭氧濃度為8.5mg/L，臭氧在自來水中的半衰期不到15分鐘，而本發明的緩釋臭氧溶膠中臭氧濃度分別為2小時后17.5mg/L，6小時后15.6mg/L, 12小時后14.5mg/L，24小時后12.5mg/L, 36小時后9.5mg/L，48小時后6.7mg/L，臭氧的半衰期為接近36小時。
[0030]以下通過緩釋臭氧溶膠對土傳病菌歐文氏菌、灰葡萄孢霉、土壤中致病菌的殺菌實驗及發生過菌核病的溫室中生菜的生產，來進一步說明本發明。
[0031]實驗例I
[0032]室溫下取1.0ml 濃度為106cfu/ml歐文氏菌菌懸液與4.0ml臭氧濃度為lmg/L的緩釋臭氧溶膠混合(對照為無菌水)。作用5min,取0.5ml混合液至4.5ml中和劑(用IOg/L硫代硫酸鈉的磷酸鹽緩沖液)中，中和IOmin,取0.5ml進行活菌計數培養,計算殺菌率，試驗重復3次。緩釋臭氧溶膠對歐文氏菌的殺菌率達到100%。
[0033]實驗例2
[0034]室溫下取1.0ml濃度為105cfu/ml灰葡萄孢霉孢子懸液與4.0ml臭氧濃度為
5.0mg/L的緩釋臭氧溶膠混合(對照為無菌水)。分別作用4min、8min,取0.5ml混合液至4.5ml中和劑(用10g/L硫代硫酸鈉的磷酸鹽緩沖液)中，中和IOmin,取0.5ml進行活菌計數培養，計算殺菌率，試驗重復3次。緩釋臭氧溶膠對灰葡萄孢霉的殺菌率分別達到99%、100%。
[0035]實驗例3
[0036]室溫下取生菜菌核病嚴重的農田土，制成懸液，取1.0ml與4.0ml臭氧濃度為I Omg/L的緩釋臭氧溶膠混合(對照為無菌水)。作用20min,取0.5ml混合液至4.5ml中和劑(用10g/L硫代硫酸鈉的磷酸鹽緩沖液)中，中和IOmin,取0.5ml進行活菌計數培養,計算殺菌率，試驗重復3次。緩釋臭氧溶膠對土壤懸液的殺菌率達到100%。
[0037]實驗例4
[0038]取6千克京郊菜田土，均勻分成3份，121°C滅菌20min。分別接入濃度為IO6Cfu/ml歐文氏菌菌懸液15ml，放入提前滅菌的花盆。一盆均勻澆入臭氧濃度為10mg/L的緩釋臭氧溶膠200ml，一盆均勻澆入臭氧濃度為10mg/L的臭氧水200ml，一盆為對照，澆入自來水200ml。用黑色塑料膜覆蓋24小時。取下覆蓋膜，分別制成土壤懸液，取0.5ml進行活菌計數培養，計算殺菌率，試驗重復3次。緩釋臭氧溶膠的殺菌率為99.6%，臭氧水的殺菌率只有71%
[0039]實驗例5
[0040]北京歸園田居生態農業園一發生過生菜菌核病的溫室，選定一分地為實驗用地，對照也為一分地，相距15米。試驗地整平，先用普通水澆透，待表面無積水后，再均勻澆上臭氧濃度為10mg/L的緩釋臭氧溶膠500千克。在其上覆蓋一層黑色塑料膜，盡量蓋嚴不透空氣，保持至少24小時，去掉覆蓋膜。晾曬5天。
[0041]施好基肥后定植事先育好的生菜(射手101)苗360株，其后按正常農事管理進行，整個生產期大約60天，期間未使用任何農藥。對照地除未澆灌緩釋臭氧溶膠外，其他操作和試驗地完全相同。60天內試驗地僅2株生菜發生菌核病，拔除處理。對照地共有67株生菜感染菌核病，拔除處理。
【權利要求】
1.一種緩釋臭氧溶膠，其特征在于，其各組份的濃度為:臭氧0.5-30mg/L,溶膠劑0.Ι-lOg/L，穩定劑0.0l-lg/L ;其中所述溶膠劑為聚天門冬氨酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、交聯聚丙烯酸樹脂、交聯聚乙烯醇、聚環氧乙烷、淀粉接枝共聚物、碳酸鈉乙烯共聚物、瓊脂、黃原膠、海藻酸鈉中的一種或幾種；所述穩定劑為醋酸、檸檬酸、乳酸中的一種或幾種。
2.根據權利要求1所述的緩釋臭氧溶膠，其特征在于，其各組份的濃度為:臭氧5.0-20mg/L，溶膠劑 0.3_3g/L，穩定劑 0.03-0.8g/L。
3.根據權利要求1所述的緩釋臭氧溶膠，其特征在于，所述溶膠劑為聚天門冬氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、瓊脂、海藻酸鈉中的一種或幾種；所述穩定劑為醋酸、乳酸中的一種或幾種。
4.制備權利要求1-3任意一項所述緩釋臭氧溶膠的方法，其特征在于，包括如下步驟:按照濃度重量比稱取穩定劑與溶膠劑，然后將穩定劑溶解于自來水中，再加入溶膠劑，以轉速30~50r/min攪拌使其溶解、分散均勻,最后將臭氧發生器產生的臭氧氣體通入其中，使其中臭氧達到所需量，形成緩釋臭氧溶膠。
5.權利要求1-3所述緩釋臭氧溶膠在防治農業病害中的應用。
6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于所述農業病害為土傳病害。
7. 根據權利要求6所述的應用，其特征在于，先將待處理地塊用水澆透，然后再施用權利要求1-3所述的緩釋臭氧溶膠。
【文檔編號】A01N25/04GK103461379SQ201310418259
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】易欣欣, 張鵬, 陳毅明, 杜相革, 劉一倩, 高秀芝 申請人:北京農學院