技术领域
本发明涉及农业植保领域,具体地说,涉及4-氯肉桂醛缩氨基硫 脲在防治植物病害中的应用。
背景技术
小麦全蚀病(Gaeumammomycesgraminisvar.tritici)是小麦重要 的根部病害,主要危害小麦根系和茎基部。据统计,轻病田减产 10-30%,严重地减产50%以上,甚至绝产,是小麦生产中毁灭性病害 之一。目前我国尚无抗全蚀病的小麦品种,轮作、倒茬等栽培措施虽 然对防治全蚀病有一定的效果,但由于耕地面积所限和可操作性较 差,很难大面积推广应用。据王刚等报道(王刚,杨之为.荧光假单 胞杆菌P2-5菌株对小麦全蚀病的抑制作用[J].植物保护,2004, 30(4)),生物防治方法虽然对全蚀病菌在植株体内的扩展有一定的抑 制作用,但是并不能抑制病原菌的侵入,因此该方法并不能降低全蚀 病的发病率。目前小麦全蚀病的防治仍以化学措施为主,主要使用三 唑类杀菌剂以及硅噻菌胺(全蚀净)进行土壤或种子处理,但三唑类 杀菌剂的安全性较差,易引起药害,造成出苗不齐,而硅噻菌胺虽具 有良好的防效,但由于成本很高,使其在生产中的应用受到限制。
小麦纹枯病主要由禾谷丝核菌(Rhizoctoniacerealis)引起,近年 已成为我国主要麦区的常发病害。小麦受病原菌侵染后,在不同生育 阶段会出现烂芽、病苗枯死、花秆烂茎、枯株白穗等症状。小麦纹枯 病发病早时减产20-40%,严重的形成枯株白穗或颗粒无收。目前小麦 纹枯病的防治主要应用井冈霉素A或三唑酮、三唑醇等三唑类杀菌剂 在发病前或发病初期喷雾防治,但是上述杀菌剂在我国小麦生产中已 使用多年,由于抗药性问题其防治效果明显下降,防效不稳定,且不 能兼治小麦其他根部病害,使用中有一定局限性。
番茄等蔬菜上的灰霉病是主要由灰葡萄孢菌(Botrytiscinerea) 引起的一种世界性病害,主要危害果实,发病后迅速传播,对番茄生 产造成极大威胁,尤其是冬春茬保护地番茄,因低温高湿,气候变化 大,往往受害严重,一般导致番茄减产20-30%,严重时达50%。20 世纪70年代起,苯并咪唑类、二甲酰胺类和苯胺基嘧啶类杀菌剂相继 被用于灰霉病的防治,但随着这些药剂的广泛使用,灰葡萄孢菌对其 分别产生了不同程度的抗药性,使杀菌剂的效用大大降低。因此,有 必要开发新型作用机制的杀菌剂投入市场。
发明内容
本发明的目的是提供4-氯肉桂醛缩氨基硫脲在防治植物病害中 的新用途。
本发明的另一目的是提供一种新型的杀菌剂及其应用。
为了实现本发明目的,本发明提供的4-氯肉桂醛缩氨基硫脲是一 种新型的缩氨基硫脲类化合物,原药为黄色粉末,纯度为97%。是一 类以昆虫酪氨酸酶为靶标的杀虫剂为模板进行结构改造后研制合成 的新型化合物。前期研究显示其对多种植物病原真菌具有良好的离体 抑制活性,且推测其具有全新的作用机制,此外,该化合物合成路线 简单,生产成本较低,是一类具有良好应用前景的新型杀菌剂。
本发明提供的4-氯肉桂醛缩氨基硫脲在防治植物病害中的应用。 所述植物病害包括小麦全蚀病、小麦纹枯病和蔬菜灰霉病(例如,番 茄灰霉病)等。
本发明还提供了含有4-氯肉桂醛缩氨基硫脲的杀菌剂制剂,其活 性成分为4-氯肉桂醛缩氨基硫脲,任选辅以填料和/或助剂,加工用于 拌种或浸种的各种剂型,如悬浮剂、水乳剂、微乳剂、乳油、可湿性 粉剂、水分散粒剂、微胶囊悬浮剂等。优选制成悬浮型种衣剂进行种 子包衣处理。
所述填料包括但不限于膨润土、白炭黑、硅酸铝镁等,所述助剂 包括但不限于黄原胶、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、警戒色等。
其中,所述润湿剂包括但不限于NP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)、 OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、EFW(烷基萘磺酸盐)等,分散剂包 括但不限于D-425(烷基萘磺酸缩聚物的钠盐)、D-450(烷基萘磺酸 缩聚物的磺酸盐)等,消泡剂包括但不限于正辛醇、有机硅SAG1522 等,防冻剂包括但不限于乙二醇等,警戒色包括但不限于碱性玫瑰精、 金光红3110、耐晒桃红3228等。
本发明还提供所述杀菌剂在防治植物病害中的应用。所述植物病 害包括小麦全蚀病、小麦纹枯病和蔬菜灰霉病(例如,番茄灰霉病)。
前述的应用,将活性成分的质量百分含量为0.8-10%的杀菌剂对 种子进行包衣或拌种处理;其中,所述杀菌剂与种子的质量比为 1:30-80。
前述的应用,将活性成分的质量百分含量为1-25%的杀菌剂兑水 稀释100-1000倍后,对植物的根、茎、叶进行喷雾处理。优选地,将 4-氯肉桂醛缩氨基硫脲配制成25%乳油,兑水稀释500倍后进行叶面喷 雾。
本发明提供的新型杀菌剂,其活性成分为4-氯肉桂醛缩氨基硫 脲。将4-氯肉桂醛缩氨基硫脲加工成乳油或悬浮剂,用于喷雾处理或 种子处理,发挥其较好的内吸传导活性,有效解决了目前生产中小麦 根部病害防治药剂单一,防效不稳定,防治成本高等问题,以及蔬菜 灰霉病防治中严重的抗药性问题。本发明还通过室内生物测定和温室 及田间药效测定方法研究了新型杀菌剂对小麦全蚀病、小麦纹枯病和 蔬菜灰霉病的抑制活性和防治效果。该杀菌剂用于小麦种子处理后出 苗安全,幼苗健壮,且对小麦全蚀病、小麦纹枯病等根部病害具有良 好防效,并具有增产作用,总之,该杀菌剂安全、有效、经济,有着 广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中4-氯肉桂醛缩氨基硫脲对小麦纹枯病菌 的菌丝生长抑制作用结果。
图2为本发明实施例2中4-氯肉桂醛缩氨基硫脲防治小麦全蚀病 及小麦纹枯病田间药效试验照片。
图3为本发明实施例3中4-氯肉桂醛缩氨基硫脲防治番茄灰霉病 温室药效试验照片。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未 特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规 手段,所用原料均为市售商品。
实施例14-氯肉桂醛缩氨基硫脲对小麦全蚀病菌和禾谷丝核菌的抑 菌活性
一、材料和方法
1.1供试材料
1.1.1供试菌株
小麦全蚀病菌菌株(Gaeumammomycesgraminisvar.tritici) XX1(由中国农业大学提供)
小麦纹枯病菌菌株(Rhizoctoniacerealis)RC1(由中国农业大学 提供)
1.1.2供试药剂
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲(纯度为97%的黄色粉末,由中国农业大 学理学院提供)
1.1.3培养基的制备
马铃薯葡萄糖培养基(PDA)的制备:称去皮马铃薯200g切小块, 加水1000ml煮沸半个小时,用纱布滤去马铃薯块,加水补足1000ml, 然后加葡萄糖18g和琼胶15g,加热使琼胶完全熔化后,用纱布过滤, 分装灭菌,备用。
1/5PDA培养基制备:与PDA制作方法一样,差异仅马铃薯含量 为PDA培养基的1/5,即1000mL培养基加入40g马铃薯。
1.2试验方法
1.2.1病原菌的培养
将小麦全蚀病菌接种于1/5PDA平板中,小麦纹枯病菌接种于 PDA平板中,分别置于25℃培养箱(小麦全蚀病菌)和12℃(小麦纹 枯病菌)中黑暗培养,分别培养5d和10d备用。
1.2.2室内毒力测定方法
将供试药剂用二甲基亚砜配制成浓度为1×105μg/ml的母液,存储 于4℃冰箱中,进行毒力测定时,用二甲基亚砜稀释成8个系列浓度梯 度,如表1所示。
表1稀释后的药剂浓度
用移液枪吸取各系列浓度药剂60μl分别加入已灭菌的冷却至 45℃的60ml1/5PDA(用于小麦全蚀病菌培养)或PDA培养基(用于 小麦纹枯病菌培养)中,混匀后,将带药的1/5PDA或PDA培养基倒 入直径为9cm的培养皿中,每皿15mL,每个药剂浓度4次重复。设立 只加60μl二甲基亚砜的处理为空白对照。
将分别培养5d的小麦全蚀病菌和10d的小麦纹枯病菌平板,沿菌 落边缘用打孔器制备成直径为0.5㎝的菌饼,菌丝面向下分别接种于 带药和空白对照培养基中,小麦全蚀病菌平板和小麦纹枯病菌平板分 别置于25℃培养箱和12℃培养箱中黑暗培养,分别于5d和10d后测量 菌落直径,计算菌丝生长抑制率。然后将抑制率转化成机率值(Y), 药剂浓度转换成以10为底的对数值(X),将X-Y作回归直线,分别求 出各药剂对小麦全蚀病菌和小麦纹枯病菌的毒力回归曲线方程 Y=a+bX,以及相关系数r、有效抑制中浓度EC50值和抑制90%浓度EC90 值。
二、室内毒力测定结果
室内毒力测定结果见表2。由表2可知,4-氯肉桂醛缩氨基硫脲对 小麦全蚀病菌、小麦纹枯病菌的菌丝生长均有明显的抑制作用。其中, 对小麦全蚀病菌的EC50值较小,表现出优秀的抑菌活性;对小麦纹枯 病菌的EC50值为3.15,表现出较好的抑菌活性。根据EC90值比较药剂 对两种供试病原菌的抑菌作用,表明小麦全蚀病菌对4-氯肉桂醛缩氨 基硫脲最为敏感,其次为小麦纹枯病菌。
表24-氯肉桂醛缩氨基硫脲对小麦全蚀病菌和禾谷丝核菌菌丝生长的抑制作用
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲对小麦纹枯病菌的菌丝生长抑制作用见 图1。
实施例24-氯肉桂醛缩氨基硫脲对小麦全蚀病和小麦纹枯病的田间 防治效果
一、材料和方法
1.1供试材料
1.1.1小麦品种
周麦22
1.1.2供试药剂
试验药剂:5%4-氯肉桂醛缩氨基硫脲悬浮剂,12.5%全蚀净(硅 塞菌胺,Silthiopham)悬浮剂,3%苯醚甲环唑悬浮剂。
其中,5%4-氯肉桂醛缩氨基硫脲悬浮剂的制备方法如下:采用 湿法研磨方法,将4%的表面活性剂0201B,1%的高纯钠型膨润土A, 5%4-氯肉桂醛缩氨基硫脲,0.4%警戒色(碱性玫瑰精)和2%乙二醇 和水依次加入砂磨机中研磨45分钟,使产品粒径达到4.0微米以下, 即得悬浮剂。
其中全蚀净为防治小麦全蚀病的对照药剂,苯醚甲环唑为防治小 麦纹枯病的对照药剂。4-氯肉桂醛缩氨基硫脲采用种子包衣进行处 理,药种质量比为1:30和1:50。全蚀净、苯醚甲环唑采用药剂拌种处 理,其中苯醚甲环唑用药剂50ml加入150ml水后拌种10kg种子,全蚀 净用药剂20ml加入180ml水后拌种10kg。
1.2试验方法
1.2.1实验地基本情况
试验地安排在河南省济源市玉泉办事处中礼庄村东。土壤为沙壤 土,浇灌为井水浇灌,前茬作物为玉米。前茬小麦有小麦全蚀病和小 麦纹枯病发病记录。
1.2.2试验设计:试验采用间比设计,四个重复,小区行长8米, 小区宽为4米,小区面积为32平方米。
试验田按照10公斤/亩的播种量进行播种,每小区播量为0.48公 斤。
试验于10月8日播种,10月15日出苗。于5月28日(蜡熟期)对四 个重复进行病害发生情况调查。
每个小区种植18行,收获中间3行计产。
1.2.3参试品种及试验处理
见表3。
表3试验处理
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲采用1:30和1:50两个药种比例包衣处理, 其余剂型均按上表药种比例进行拌种处理。
1.2.4种子处理方法
于小麦播种前一周,分别使用药剂对精选后的小麦种子进行包 衣,方法是先将种子置于容器内,再按各试验处理所要求的药种比加 入种衣剂,然后将种子和包衣剂充分搅拌均匀,晾干后待播。其他药 剂于播种前一天进行拌种,方法是根据试验所需的药剂量加水稀释, 用喷壶均匀喷拌于精选后的麦种上,然后将麦种充分搅拌均匀,闷干 待播。于小麦播种时,根据亩播种量折算小区用种子量,采用开沟条 播法将各小区的包衣和拌药的种子分别播入,田间管理按常规进行。
1.2.5小麦出苗率和防效调查和计算
出苗率调查:于小麦播种时,在各小区内的畦垅上各摆播300粒 处理过的种子查出苗数,于小麦出齐苗后调查出苗数,计算出苗率。
防治效果调查:于小麦蜡熟期调查小麦全蚀病发病情况,每小区 取五点,每点取1m双行统计发病白穗小麦数与小麦总数,计算白穗 率和相对防治效果。计算公式参照《农药田间药效试验准则, GB/T17980.109-2004》。
白穗率(%)=(枯白穗数/调查总穗数)×100
防治效果(%)=[(空白对照区白穗率-处理区白穗率)/空白对照区白穗率]×100 出苗率(%)=(出苗数/播种数)×100
同时于小麦蜡熟期调查小麦纹枯病发病情况,每小区对角线五点 取样,每点调查100株,计算发病率及防治效果。计算公式参照《农 药田间药效试验准则,GB/T17980.108-2004》。
病株率(%)=(病株数/调查总数)×100
防治效果(%)=[(空白对照区病株率-处理区病株率)/空白对照区病株率]×100
小麦产量测定:于小麦收获期测产,每小区收获中间三行,单收 单打,称重,根据小区产量折合日亩产,计算平均增产率。
二、田间药效试验结果
依据农业部农药检定所有关《农药田间药效试验准则》要求,在 我国小麦主产区河南省进行药效试验以评价4-氯肉桂醛缩氨基硫脲 对小麦全蚀病和小麦纹枯病的田间防治效果。结果表明,4-氯肉桂醛 缩氨基硫脲的种衣剂按照1:30和1:50的药种比处理小麦种子后,对 小麦全蚀病的防效分别为80.0%和60.0%,对小麦纹枯病的防效分别为 75%和68%,对小麦纹枯病的防效优于或相当于对照药剂苯醚甲环唑, 对小麦全蚀病的防效与对照药剂全蚀净无显著差异,但因4-氯肉桂醛 缩氨基硫脲使用成本和对植物的安全性优于生产中常规药剂,因此是 防治小麦全蚀病的优选药剂。试验结果见表4。
表44-氯肉桂醛缩氨基硫脲不同药种比种子包衣后对小麦全蚀病和小麦 纹枯病的田间防效
此外,通过比较不同药剂处理对小麦出苗率及产量的影响,发现 药剂处理后均对小麦的出苗安全。药剂处理对小麦产量的影响结果见 表5,试验发现所有药剂均有一定的增产作用,其中4-氯肉桂醛缩氨 基硫脲1:50包衣增产作用较为明显,与对照药剂苯醚甲环唑和全蚀 净相当。综合以上结果,4-氯肉桂醛缩氨基硫脲1:50包衣对小麦全蚀 病和小麦纹枯病均有较好防治效果,且不影响小麦出苗率,能显著提 高小麦产量,因此将其作为推荐剂量进行种子包衣防治小麦全蚀病和 小麦纹枯病的防治,且提高小麦单产。
表54-氯肉桂醛缩氨基硫脲不同药种比种子包衣后对小麦出苗率及产量影响结果
综合以上结果,4-氯肉桂醛缩氨基硫脲1:50包衣对小麦全蚀病和 小麦纹枯病均有较好防治效果,且不影响小麦出苗率,能显著提高小 麦产量,因此将其作为推荐剂量进行种子包衣防治小麦全蚀病和小麦 纹枯病的防治,且提高小麦单产。
小麦全蚀病和小麦纹枯病是土传病害,病原菌寄居土壤中,从植 株的根部侵染发病,所以建议在播种前采用种子包衣技术进行种子处 理,降低病原菌的初侵染,提高防治效果,进而提高小麦产量。
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲防治小麦全蚀病及小麦纹枯病田间药效 试验照片如图2所示。
实施例34-氯肉桂醛缩氨基硫脲对番茄灰霉病的防治
一、材料和方法
1.1供试材料
1.1.1供试菌株
供试菌株:番茄灰霉病菌(Botrytiscinerea)菌株FJ1-3(由中国 农业大学提供)
1.1.2供试药剂
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲(纯度为97%的黄色粉末,由中国农业大 学理学院提供)
1.1.3培养基的制备
马铃薯葡萄糖培养基(PDA)的制备同实施例1。
1.2试验方法
1.2.1病原菌的培养
将番茄灰霉病菌接种于PDA平板中,置于18℃培养箱中黑暗培养 4d备用。
1.2.2室内毒力测定
将供试药剂用二甲基亚砜配置成浓度为1×105μg/ml母液存储于4 ℃冰箱中,进行毒力测定时,用二甲基亚砜稀释成系列浓度梯度,如 表6所示。
表6稀释后的药剂浓度
用移液枪吸取各系列浓度药剂60μl分别加入已灭菌的冷却至45 ℃的60mlPDA培养基中,混匀后,将带药的PDA培养基倒入直径为 9cm的培养皿中,每皿15mL,每个浓度4次重复,设立只加60μl二甲 基亚砜的处理为空白对照。
将培养4d的番茄病菌PDA平板,沿菌落边缘用打孔器制备成直径 为0.5cm的菌饼,菌丝面向下分别接种于带药和空白对照培养基中, 置于18℃培养箱中黑暗培养,于3d后测量菌落直径,计算菌丝生长抑 制率。然后将抑制率转化成机率值(Y),药剂浓度转换成以10为底 的对数值(X),将X-Y作回归直线,求出药剂对番茄灰霉病菌的毒力 回归曲线方程Y=a+bX,以及相关系数r、有效抑制中浓度EC50值和抑 制90%浓度EC90值。
1.2.3温室药效试验
(1)供试药剂
供试药剂:25%4-氯肉桂醛缩氨基硫脲乳油,25%异菌脲悬浮剂
其中4-氯肉桂醛缩氨基硫脲以500倍稀释后叶面喷雾使用,异菌 脲以500倍稀释后叶面喷雾使用。
(2)实验地基本情况
试验地安排在北京市平谷区平谷镇的温室大棚。土壤为棕壤土, 浇灌为自来水浇灌。
(3)试验设计:试验采用随机排列设计,四次重复,小区行长 12米,小区宽为2米,每小区种植两行番茄,小区面积为24平方米。
(4)试验处理:如表7所示。
表7稀释后的药剂浓度
在2014年5月4日温室出现轻微番茄灰霉病发病情况后调查初始 发病率并第一次施药,5月10日再次施药,施药时需对番茄上中下部 均匀喷雾,于5月17日调查番茄灰霉病发病率并统计防治效果。
(5)药剂制备方法
于田间出现番茄灰霉病轻微发病症状时制备25%4-氯肉桂醛缩 氨基硫脲乳油,将10g原药溶解于40mL二甲基亚砜,超声后加入1g润 湿剂EFW和1g分散剂MORWETD-500,涡旋震荡溶解后后取少量药剂 加入水中,发现其分散均匀且油水不分层,即可用于田间喷雾使用。 使用时兑水稀释至500倍体积,采用小型喷雾器进行叶面喷雾。异菌 脲悬浮剂兑水稀释至500倍体积直接叶面喷雾。清水对照处理同上。
(6)药剂对番茄灰霉病防效调查和计算
防治效果调查:每小区定株调查10株,每株自上而下(分上、中、 下部)各部分别取5片叶调查,调查果实时调查定株上的全部果实, 二者相加则为总的发病率。第一次喷药前调查发病基数,于最后一次 施药后7d调查发病率并计算药剂防治效果。计算公式参照《农药田 间药效试验准则,GB/T17980.120-2004》。
病叶(果)率(%)=(病叶(果)数/调查总叶(果)数)×100
防治效果(%)=(1-空白对照区药前病叶(果)率×处理区药后病叶(果)率) /(空白对照区药后病叶(果)率×处理区药前病叶(果)率))×100
二、试验结果
2.1室内毒力测定结果
室内毒力测定结果见表8。由表8可知,4-氯肉桂醛缩氨基硫脲对番 茄灰霉病菌的菌丝生长表现出很强的抑制作用。其EC50值为0.43μg/ml。
表84-氯肉桂醛缩氨基硫脲对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用
2.2温室防治番茄灰霉病效果
温室盆栽试验结果如表9所示。由表9可知,4-氯肉桂醛缩氨基硫 脲对番茄灰霉病有较好的防治效果。其中25%4-氯肉桂醛缩氨基硫脲 乳油稀释500倍后喷雾对番茄灰霉病的防效达到60.0%,优于生产上常 规药剂异菌脲。因此4-氯肉桂醛缩氨基硫脲可用于番茄灰霉病的防 治,推荐田间使用终浓度约为500μg/ml。番茄灰霉病为气传病害,建 议当田间出现零星发病症状时,及时以4-氯肉桂醛缩氨基硫脲进行喷 雾,防止病情进一步发展,可收获良好的防效。
表94-氯肉桂醛缩氨基硫脲对番茄灰霉病的温室药效试验结果
4-氯肉桂醛缩氨基硫脲防治番茄灰霉病温室药效试验照片见图3。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详 尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本 领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础 上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。