一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，属于农作物害虫纳米材料防治技术领域。本发明专利技术所述的采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，所述的方法是将纳米硅量子点配制为纳米硅量子点的水溶液，之后作为植物肥料施加在植物根部或者叶部；其中所述的纳米硅量子点的水溶液的浓度为10‑150mg/L；所述的纳米硅量子点的尺寸为3‑8nm。本发明专利技术所述的方法不仅提升常规硅肥对植物抗逆性的效果，还是直接提高了纳米硅的直接杀虫效果以及对植物自身化学防御能力的提升；通过喷施不同浓度的纳米硅量子点对粘虫的生长发育实验，确立了纳米硅量子点最优喷施量。

【技术实现步骤摘要】
一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法
本专利技术涉及一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，属于农作物害虫纳米材料防治

技术介绍
粘虫(Mythimnaseparata)属鳞翅目夜蛾科，是一种典型的季节性远距离迁飞害虫，也是我国及其它亚洲和澳洲国家粮食作物上重大害虫，具有发生范围广、危害世代多、受害作物种类和组织多、产量损失重以及发生危害历史长的特点。目前，在我国对粘虫的防治手段中主要还是依赖化学农药，但传统农药防治的不科学施用对生态环境、人类健康和生物多样性的负面效应日趋凸显。例如，大量使用化学农药对空气、土壤和水体造成严重污染、导致非靶标生物的死亡、害虫抗药性持续增强、农残超威胁致食品安全等。因此，开发对粘虫活性较高、对环境友好的防治措施，对粘虫的绿色防控具有重要意义。硅(Silicon)在地壳中的含量仅次于氧，位居第2位，是一种相对惰性且环境友好的植物有益元素，特别在提高植物对一系列非生物(干旱、盐、重金属、低温等)和生物(病虫害)胁迫的抗性方面都具有重要作用。目前，我国大量农田土壤缓慢释放的可溶性硅已经无法满足作物(如：水稻、玉米等嗜喜硅植物)对硅的需求，严重制约了农田作物的高产、稳产。为了提高作物增产和抗逆，在农业生产中不断加大传统硅酸盐肥料的施用量，这又进一步加剧了土壤板结、土壤结构破坏以及肥力下降等。1959年，物理学家理查德·费曼提出纳米技术这一概念，得到了世界各国专家学者的关注，纳米技术广泛应用在许多领域。其中，纳米杀虫剂就是纳米技术在农业上有效应用的方向之一。相较于常规农药，纳米农药具有更优的表面积、生物兼容性等，使其农业害虫高效防治上具有明显的优势。研究表明，聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米银能有效抑制鳞翅目害虫斜纹夜蛾幼虫和蛹生长。镍纳米颗粒能够有效杀灭93％的豆甲成虫。尽管金属类纳米颗粒具有很高的杀虫效果，但大剂量金属基纳米颗粒(如：纳米银、纳米铜)释放到环境中也会导致重金属毒性，最终造成环境污染风险。
技术实现思路
为了解决上述至少一个问题，本专利技术将纳米硅量子点应用在防治玉米粘虫中建立了玉米粘虫最优的防治体系。本专利技术的应用过程简单，易操作。本专利技术的第一个目的是提供一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，所述的方法是将纳米硅量子点配制为纳米硅量子点的水溶液，之后作为植物肥料施加在植物根部或者叶部。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的水溶液的浓度为10～150mg/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的尺寸为3～8nm。在本专利技术的一种实施方式中，所述的根部施加的纳米硅量子点的水溶液的浓度为50mg/L；根部喷施的纳米硅量子点的水溶液的体积为200mL/株。在本专利技术的一种实施方式中，所述的叶面喷施的纳米硅量子点的水溶液的浓度为50～150mg/L；叶面喷施的纳米硅量子点的水溶液的体积为20mL/株。在本专利技术的一种实施方式中，所述的施加的时期为植株三叶一心期。在本专利技术的一种实施方式中，所述的植物为玉米。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的制备方法为：称取N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、抗坏血酸、水混合均匀，之后在70～90℃下水浴反应7～10小时，反应结束后透析、离心、干燥，得到纳米硅量子点。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的制备方法中N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、抗坏血酸、水的比例为：1～3mL：2～3g：7～9mL。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的制备方法中反应过程需要持续搅拌。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的制备方法中透析是采用透析袋(1kDa，截留分子量)除去过量的反应物。在本专利技术的一种实施方式中，所述的纳米硅量子点的制备方法中离心是4℃，10000r/min，离心20min。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术将硅纳米化后，不仅提升常规硅肥对植物抗逆性的效果，还是直接提高了纳米硅的直接杀虫效果以及对植物自身化学防御能力的提升；通过喷施不同浓度的纳米硅量子点对粘虫的生长发育实验，确立了纳米硅量子点最优喷施量，相较于传统农药防治方法，该防治方法可有效避免误杀非靶标昆虫、造成环境污染。(2)本专利技术采用的纳米硅量子点可以作为植物外源非生物激发子，诱导植物抗虫酚类物质代谢合成，提高叶片中抗虫物质总酚和绿原酸含量，进而抑制粘虫侵害和生长。(3)本专利技术将纳米硅量子点施加在玉米上，显著提高了玉米叶片中抗虫物质绿原酸含量，在33.3％以上，可以高达70.3％；提高了玉米叶片中总酚的含量，可以达到53.5％以上；抑制粘虫生长达到21.8％以上；而且还可以提高玉米叶片净光合作用，高达38.6％，使得玉米地上部生物量增加40％。附图说明图1为制备的纳米硅量子点TEM照片。图2为制备的纳米硅量子点FT-IR照片。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本专利技术，不用于限制本专利技术。测试方法：TEM表征：采用JEM-2100型透射电子显微镜对制备的不同粒径的纳米硅量子点进行尺寸和形貌表征。FT-IR表征：纳米硅量子点的表面官能团通过傅立叶变换红外(FTIR)光谱进行了分析。绿原酸含量测定：采用高效液相色谱(HPLC)法测定叶片中的绿原酸，将100mg新鲜叶片组织在液氮中研磨，添加2mL70％甲醇(v/v)，然后在超声水浴中放置50分钟。然后将溶液以10000rpm离心5分钟，收集上清液并稀释至10mL。然后，将提取物过滤在0.22μm的膜上，并在30℃下使用EclipsePlusC18色谱柱(5μm，4.6×250mm)通过HPLC系统(AgilentTechnologiesInc.，美国)进行分析。液相条件：用溶剂A(乙腈)和溶剂B(0.1％甲酸)生成流动相：0-5分钟(10-15％A)，5-10分钟(15-20％A)，和10-15分钟(20-10％A)。流速维持在0.5mL/min。检测波长设定为280nm，进样量为5μL。总酚测定：采用Folin-Ciocalteu比色法：将20mg叶片组织在液氮中研磨成均质粉末，室温下用2ml预冷的95％(v/v)甲醇萃取48小时。然后，将200mL的10％(v/v)Folin–Ciocalteu试剂分别与100mL的提取物、标准物质(没食子酸)和95％(v/v)的甲醇空白液混合。加入800mL700mMNa2CO3溶液并在室温下孵育反应温度2小时，测定其在765nm处的吸光度。净光合作用速率的测试：从玉米植株茎基部剪断，再用电子天平测定地上部的植株组织质量。地上部鲜重的测试方法：选择玉米植株的倒二叶，采用光合仪(CIRAS-3,PP-Systems，美国)测定其净光合速率。粘虫体重的测试：48h粘虫体重增加量＝48h后粘虫的体重-48h前粘虫的体重实施例1一种纳米硅量子点的制备方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，其特征在于，所述的方法是将纳米硅量子点配制为纳米硅量子点的水溶液，之后作为植物肥料施加在植物根部或者叶部；其中所述的纳米硅量子点的水溶液的浓度为10～150mg/L。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用纳米硅量子点防治玉米粘虫的方法，其特征在于，所述的方法是将纳米硅量子点配制为纳米硅量子点的水溶液，之后作为植物肥料施加在植物根部或者叶部；其中所述的纳米硅量子点的水溶液的浓度为10～150mg/L。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的纳米硅量子点的尺寸为3～8nm。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的根部施加的纳米硅量子点的水溶液的浓度为50mg/L；根部喷施的纳米硅量子点的水溶液的体积为200mL/株。


4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的叶面喷施的纳米硅量子点的水溶液的浓度为50～150mg/L；叶面喷施的纳米硅量子点的水溶液的体积为20mL/株。


5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述的施加的时期为植株三叶一心期。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王震宇，肖正高，王传洗，乐乐，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32