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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型农药领域,具体涉及一种基于多巴胺改性凹凸棒为载体负载草甘膦的纳米农药及其除草效果。
技术介绍
1、我国作为世界上的农业大国之一,农药在除草杀虫中发挥着举足轻重的作用,但目前我国的有机农业和绿色食品生产迫切需求科学使用农药,以降低化学药剂用量、提升除草杀虫效率。近年来我国农药使用量零增长行动稳步推进,农药利用率逐步提高。农药的利用率无法得到有效提升会造成一系列生态环境问题,如病原菌,非点源污染,水体富营养化,土壤退化,食物链的生物累积以及生物多样性丧失。
2、草甘膦是一种内吸传导型、广谱灭生性有机膦类除草剂,由于具有非选择性强、除草效果好等优点而被广泛使用。然而,传统的草甘膦配方在喷洒期间通常会因漂移、脱靶甚至降解而流失到环境中,在农业实践中常规使用受到很大限制。除此之外,环境中残留的草甘膦及其商业化产品对土壤动物、水生生物、两栖动物、昆虫和鸟类等环境生物具有氧化应激、遗传毒性、神经毒性和生长毒性等不利作用。
3、因此如何利用新技术开发一些水基化,无尘化,控制释放等新剂型的农药逐渐成为农业领域的研究热点和发展方向。
4、纳米材料和相关技术的发展为农药缓释剂的创造提供了新思路。纳米农药可以显著改善农药有效成分的生物活性、利用率和持效期,降低农药施用量和施用频率,减少农药流失和残留。目前开发的纳米农药制剂主要有;①基于聚合物的纳米制剂,即以纳米材料作为农药有效成分的载体,负载农药,构建纳米载药系统;②将农药活性成分直接加工成纳米尺度粒子;③无机纳米颗粒,即一些金属及金属氧化物的纳米
5、本专利技术利用天然环境友好的凹凸棒为载体,经过盐酸多巴胺修饰增大其比表面积,制备一种具有缓释效果的纳米农药。
技术实现思路
1、本专利技术制备了一种具有缓释效果的纳米草甘膦农药,其目的在于通过多巴胺对凹凸棒的修饰,增大草甘膦的负载率,得到具有缓释效果的纳米草甘膦,并以此作为除草剂,研究土壤中纳米草甘膦得降解趋势及其动力学参数,以及以矮生百慕大为研究对象,为期10d的除草效果和除草过程结束后土壤理化性质的变化。
2、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术路线如下:
3、(1)将酸化后的凹凸棒(atp)置于tirs-hcl溶液中,加入多巴胺,搅拌12h后,经过洗涤,离心和冷冻干燥,得到多巴胺修饰后的纳米凹凸棒(da)。将da加入到草甘膦溶液中,搅拌12h,过滤,洗涤,冷冻干燥12h后,使用紫外分光光度计测定其草甘膦含量,得到负载率为60%的纳米草甘膦(dglp)。
4、(2)分别对hcl-atp、da和dglp进行扫描电子显微镜(sem)和能量色散x射线光谱(eds)表征研究,说明了凹凸棒经过酸化和多巴胺修饰后比表面积增大,结构松散,提高了草甘膦负载率。且在eds图中,草甘膦的特征元素只出现在了dglp的能谱图中。其次用x射线能谱(xps)分析其结构和相互作用,在精细谱图p2p轨道dgly中检测到p的双峰,这是属于草甘膦的磷酸基团,在而atp和da并未检测到,证明草甘膦负载成功。
5、(3)将相同浓度的glp,dglp和da投加到均质土壤中,并保持土壤的恒温恒湿状态,研究降解趋势和动力学参数,得出:①glp和dglp两者在土壤中的降解半衰期为117.9±10.4h,不具有统计学差异;②dglp这一纳米制剂的dt50和降解速率常数并未受到载体atp的影响,但由于纳米制剂具有glp的缓释放过程,从而提高了草甘膦活性分子的持效期,延长了药效时间。
6、(4)设置对照组(ck)、glp、ds·glp和dglp四个处理组进行除草实验。喷洒后,在培养箱恒温恒湿培养,第0、2、4、6和10d观察记录,并取最后一天盆栽里的土样测定土壤理化性质及土壤中残留的草甘膦含量。得出:①dglp与ds·glp相比,除草效果无显著差异,且在土壤中的残留量更少;②通过对除草后土壤有效磷,四种形态的磷,磷酸酶活性,总磷的研究,结果表明dglp与glp和ds-glp相比,对土壤磷的存在形态和磷循环的影响也无明显差异,说明目前尚未发现dglp对土壤有潜在风险存在。
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1.本专利技术公开了一种基于多巴胺修饰的凹凸棒(ATP)为载体负载草甘膦的缓释型纳米农药的制备。
2.根据权力1所述的一种基于多巴胺修饰的凹凸棒为载体负载草甘膦制备成缓释型纳米农药,其特征在于:
3.根据权力1所述的一种基于多巴胺修饰的凹凸棒为载体负载纳米草甘膦的纳米农药的制备,其特征在于:
4.根据权力1所述的一种基于多巴胺修饰的凹凸棒为载体负载纳米草甘膦的纳米农药的制备,其特征在于:
【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种基于多巴胺修饰的凹凸棒(atp)为载体负载草甘膦的缓释型纳米农药的制备。
2.根据权力1所述的一种基于多巴胺修饰的凹凸棒为载体负载草甘膦制备成缓释型纳米农药,其特征在于:
<...【专利技术属性】
技术研发人员:田江,南慧,侯雪娟,葛飞,李峰,刘云,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:
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