一种生物源除草剂、及其制备方法与应用 【技术领域】
本发明属于农药领域，具体地说，是关于一种以壬酸为有效成分的除草剂、其制备方法及应用。
背景技术
化学农药的广泛使用，在保障农作物高产和稳产方面发挥了巨大作用。然而化学农药的长期使用，也带来了诸多弊端，如造成环境污染、对非靶标生物的直接毒害、害虫易产生抗药性等。近年来，随着IPM理论的实施、可持续发展战略的发展和人类对自身健康要求的提高，环境兼容性好、安全、低毒、低残留、经济的生物源农药的研究与开发日益受到人们的重视。
生物源农药是利用具有生物活性物或其特定部位，经粗加工或提取其有效成分做成制剂，用于防治植物病、虫、草害的农药。与传统的化学农药相比，生物源农药具有对人畜和非靶标生物安全，在环境中生物降解快，害虫不易产生抗性，易于保护生物多样性，来源广等优点，是生产无公害和有机农产品的首选农药品种。
壬酸〔CH3(CH2)7COOH〕，化学名称为nonanoic acid或pelargonicacid，属于脂肪酸类化合物，最早报道是Geraniaceace中若干植物的天然产物。现代研究发现，它广泛存在于动植物中。在植物界中，壬酸多以酯的形态存在于香精油中，如花柏、野漆树、天竹葵、油茶籽、油菜籽等；极少数以游离形态存在，如芸香等。
壬酸属微毒类，其对雌雄大鼠原药及制剂的急性经口毒性LD均大于5000mg/Kg，对雌雄小鼠亦大于5000mg/Kg；制剂对雌雄大鼠吸入毒性大于5.29mg/L；对兔眼睛和皮肤无致敏性和刺激性。壬酸对环境友好，据报道，壬酸在土壤中的残留时间极短，仅为3天。
壬酸的物化性质如下：分子式：C9H18O2，相对分子质量：158.24(按1997年国际原子质量计)，熔点：12.5℃，沸点：253℃，蒸汽压：0.01mmHg(25℃)，相对密度(d420)：0.907，折光率(nD20)：1.4330，溶解性(20℃)：溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂，几乎不溶与水，外观：无色或淡黄色具有腐败气味的油状液体。临界温度439℃临界压力23.19；粘度7.00cp(25℃)；表面张力35.3g/s2(37℃)；汽化热52.0kJ/mol；燃烧热-5456.1kJ/mol；闪点，100℃；自燃点，405℃；爆炸上限.5.9％；下限.0.9％。
【发明内容】
本发明人经生物测试发现，自然界的动植物中提取的壬酸可以防除大部分阔叶杂草，对一年生和多年生禾本科杂草亦有效。
因此，本发明的首要目的在于提供一种以壬酸为有效成分的除草剂。
本发明的另一个目的在于提供一种以壬酸为有效成分的除草剂的制备方法。
本发明的还有一个目的在于提供一种以壬酸为有效成分的除草剂的应用。
本发明所述的除草剂以壬酸为有效成分，包括以下组分：
A.重量浓度为5％～60％的壬酸；
B.重量浓度为1.5％～18％的助剂；
C.重量浓度为5％～20％的防冻剂；
D.重量浓度为15％～74％的载体。
根据本发明，所述除草剂的组分中的助剂为：非离子乳化剂：EL-60，烷基酚聚氧乙烯醚，苯乙基酚聚氧乙烯醚，脂肪胺聚氧乙烯醚等和阴离子乳化剂：烷基苯磺酸钙盐，脂肪醇醚硫酸钠盐，芳烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐，烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯等单元或多元物；所用的防冻剂为：乙二醇，丙二醇，丙三醇，异丁醇等；所用的载体为自来水、去离子水或其他常用农药剂型载体。
根据本发明，所述的除草剂通过以下方法来制备：(1)称取助剂于容器中；(2)称取壬酸，温水浴下，把壬酸分批倾入容器中，边倾入边搅拌均匀；(3)称取防冻剂，边倾入容器边搅拌均匀；(4)把上述混合液用均质机搅拌均匀；(5)称取一定量的载体，在均质机搅拌下分批加入上述混合液中，充分搅匀，成均一状，装瓶。
根据本发明，所述的除草剂可做成水乳剂、乳油、水悬浮剂、微乳剂，或其他常用农药剂型。
本发明所述的除草剂的应用，主要用于防除大部分阔叶杂草，如藜属、苋类、豚草属、繁缕、牛舌草、鼬瓣花、野芝麻、野萝卜、荞麦蔓等，也可以防除一年生和多年生禾本科杂草如野燕麦、稗草、狗尾草、马唐、野黍、牛筋草、看麦娘、画眉草、千金子、雀麦、大麦属、多花黑麦草、毒麦、早熟禾、匍匐冰草等。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例，进一步说明本发明。
以下实施例所涉及的原材料皆可通过市售得到，其中壬酸为油菜籽提取得到的，纯度为98.68％，且涉及到的浓度均为重量浓度。
实施例1、5％壬酸水乳剂的制备
1.称取15克烷基酚聚氧乙烯醚，放入2000毫升烧杯中；
2.称取壬酸51克，温水浴下保持壬酸液状，然后分批倾入烧杯中，边倾入边搅匀；
3.称取丙二醇200克，边倾入边搅匀；
4.把上述混合液用均质机搅拌10分钟；
5.称取自来水734克，在均质机搅拌下分批加入，成乳状；
6.继续用均质机搅拌30分钟，装入1000毫升瓶中，得到1000克5％壬酸水乳剂。
实施例2、20％壬酸水乳剂的制备
1.称取25克脂肪醇醚硫酸钠盐，放入2000毫升烧杯中；
2.称取壬酸203克，温水浴下保持壬酸液状，然后分批倾入烧杯中，边倾入边搅匀；
3.称取乙二醇150克，边倾入边搅匀；
4.把上述混合液用均质机搅拌10分钟；
5.称取自来水622克，在均质机搅拌下分批加入，成乳状；
6.继续用均质机搅拌30分钟，装入1000毫升瓶中，得到1000克20％壬酸水乳剂。
实施例3、40％壬酸水乳剂的制备
1.称取100克AES-70(十二烷基醇醚硫酸钠)，放入2000毫升烧杯中；
2.称取壬酸405克，温水浴下保持壬酸液状，然后分批倾入烧杯中，边倾入边搅匀；
3.称取丙三醇120克，边倾入边搅匀；
4.把上述混合液用均质机搅拌10分钟；
5.称取自来水375克，在均质机搅拌下分批加入，成乳状；
6.继续用均质机搅拌30分钟，装入1000毫升瓶中，得到1000克40％壬酸水乳剂。
实施例4、60％壬酸水乳剂的制备
1.称取180克脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210，放入2000毫升烧杯中；
2.称取壬酸608克，温水浴下保持壬酸液状，然后分批倾入烧杯中，边倾入边搅匀；
3.称取异丁醇50克，边倾入边搅匀；
4.把上述混合液用均质机搅拌10分钟；
5.称取去离子水162克，在均质机搅拌下分批加入，成乳状；
6.继续用均质机搅拌30分钟，装入1000毫升瓶中，得到1000克60％壬酸水乳剂。
实施例5、30％壬酸水乳剂的制备
1.称取35克EL-60和35克AES-70(十二烷基醇醚硫酸钠)，混合均匀后放入2000毫升烧杯中；
2.称取壬酸304克，温水浴下保持壬酸液状，然后分批倾入烧杯中，边倾入边搅匀；
3.称取丙二醇100克，边倾入边搅匀；
4.把上述混合液用均质机搅拌10分钟；
5.称取去离子水526克，在均质机搅拌下分批加入，成乳状；
6.继续用均质机搅拌30分钟，装入1000毫升瓶中，得到1000克壬酸水乳剂；
经检测，30％壬酸水乳剂性能达到如下指标：
1.外观：乳白色均相乳液无分层
2.有效含量：30％(±1.0)
3.热储(54±2℃，14天)：合格
4.冷储(0℃，24小时)：合格
5.乳液稀释(200倍)：合格
实施例6、30％壬酸水乳剂防除杂草的试验
试验用土为未用药地块收集的试验专用土，采用直径16cm×高12cm的塑料钵，将土装满塑料钵的3/4。采用盆钵底部渗灌方式，使土壤完全湿润。将供试杂草牛筋草、马唐、绿狗尾、早熟禾、硬草、日本看麦娘、加拿大一枝黄花、铁苋菜、小飞蓬、佛座、牛繁缕、碎米苋、焊菜、猪殃殃、老鹳草、刺果毛艮、鲤肠、马齿苋、小藜和罔草等的种子分别均匀撒播于土壤表面，每盆50粒，根据种子大小覆0.5～2cm细土。待塑料钵内土壤吸水饱和后，放掉塑料盆底部积水，然后置于温室内培养，每天从塑料盆底部补水，保持土壤适宜地湿度，空气湿度60％以上。种子出苗后，去除弱小苗，每盆定苗至20株，待试材生长至2-4叶期时分别取实施例5制备的30％壬酸水乳剂样品三个不同剂量的药液进行喷雾处理，以喷清水为空白对照。重复4次。喷雾装置为AJXP-1098自动喷雾塔，喷药面积0.132m2，药液量10ml，工作压力0.2MPa，着液量40％。喷雾后静置，待叶片上药液自然风干后置入温室中培养，并保持塑料盆培养所需水分。施药后7天调查各杂草株数及鲜重，按如下公式计算出各实施例样品对杂草防除效果。试验结果见表1。
杂草鲜重：系指杂草生长至一定时期后，剪取其地上部分所称取得到的重量。
表1、30％壬酸水乳剂防除杂草的试验结果
实施例7、5％壬酸水乳剂防除杂草的试验
试验方法同实施例6，取实施例1制备的5％壬酸水乳剂样品三个不同剂量的药液进行喷雾处理，以喷清水为空白对照。重复4次。结果计算方法同实施例6，试验结果见表2。
表2、5％壬酸水乳剂防除杂草的试验结果
实施例8、20％壬酸水乳剂防除杂草的试验
试验方法同实施例6，取实施例2制备的20％壬酸水乳剂样品三个不同剂量的药液进行喷雾处理，以喷清水为空白对照。重复4次。结果计算方法同实施例6，试验结果见表3。
表3、20％壬酸水乳剂防除杂草的试验结果
实施例9、40％壬酸水乳剂防除杂草的试验
试验方法同实施例6，取实施3制备的40％壬酸水乳剂样品三个不同剂量的药液进行喷雾处理，以喷清水为空白对照。重复4次。结果计算方法同实施例6，试验结果见表4。
表4、40％壬酸水乳剂防除杂草的试验结果
实施例10、60％壬酸水乳剂防除杂草的试验
试验方法同实施例6，取实施4制备的60％壬酸水乳剂样品三个不同剂量的药液进行喷雾处理，以喷清水为空白对照。重复4次。结果计算方法同实施例6，试验结果见表5。
表5、60％壬酸水乳剂防除杂草的试验结果
综上所述，本发明的以壬酸为有效成分的除草剂，对阔叶杂草以及一年生和多年生禾本科杂草亦有效。该除草剂可做为为灭生性除草剂，具有速效性和广谱性。