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施用于植物的地上部分的组合物

阅读:435发布:2020-05-12

专利汇可以提供施用于植物的地上部分的组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且使用施用于 植物 的地上部分的液体制剂,实现了使用内吸性 除草剂 和 杀虫剂 对植物进行处理,该制剂包含:i)非 节肢动物 的内吸性作用的 农药 ;和ii)载体颗粒,该载体颗粒至少包括含有有机物成分的外表面,其中,所述内吸性作用的农药结合在载体颗粒内和/或载体颗粒的表面,载体颗粒为颗粒形式并且能够携带静电表面电荷。,下面是施用于植物的地上部分的组合物专利的具体信息内容。

1.一种向植物递送非节肢动物的内吸性作用的农药的方法,其中,所述方法包括向所述植物的一个以上的地上部分施用:(i)权利要求10至21中任一项所述的包含颗粒的液体制剂,或者(ii)权利要求22至29中任一项所述的颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法,用于杀死植物,其中,所述农药是除草剂
3.根据权利要求1所述的方法,用于处理或者预防植物的真菌感染,其中,所述农药是杀真菌剂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述颗粒的质量中值直径MMD为至多
300μm。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述颗粒的质量中值直径MMD为1μm至200μm。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述颗粒选自包含熔点≥40℃、优选≥50℃的天然蜡、合成蜡和矿物蜡及它们的混合物的颗粒。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,蜡选自石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂、紫胶蜡、杨梅蜡、甘蔗蜡、天然地蜡、纯地蜡、蜡、小烛树蜡、蓖麻蜡、微晶蜡、小冠巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡和米糠蜡,及它们的两种以上的混合物。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,蜡选自聚乙烯蜡和巴西棕榈蜡及它们的混合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述颗粒是基本上全部由蜡或蜡的混合物制成的固体蜡颗粒。
10.一种施用于植物的地上部分的液体制剂,其中,所述液体制剂包含:
i)非节肢动物的内吸性作用的农药;以及
ii)载体颗粒,所述载体颗粒至少包括含有有机物成分的外表面,
其中,所述内吸性作用的农药结合在载体颗粒内和/或载体颗粒的表面,所述载体颗粒为颗粒形式并且能够携带静电表面电荷。
11.根据权利要求10所述的制剂,其中,所述植物的地上部分选自叶、茎、叶柄和花部分。
12.根据权利要求10或11所述的制剂,其中,所述载体颗粒选自包含熔点≥40℃、优选≥50℃的天然蜡、合成蜡和矿物蜡及它们的混合物的颗粒。
13.根据权利要求12所述的制剂,其中,蜡选自石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂、紫胶蜡、杨梅蜡、甘蔗蜡、天然地蜡、纯地蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、蓖麻蜡、微晶蜡、小冠巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡和米糠蜡,及它们的两种以上的混合物。
14.根据权利要求12或13所述的制剂,其中,蜡选自聚乙烯蜡和巴西棕榈蜡及它们的混合物。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的制剂,其中,非节肢动物农药选自内吸性作用的杀真菌剂和除草剂。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的制剂,其中,非节肢动物农药是内吸性作用的杀真菌剂,所述内吸性作用的杀真菌剂选自内吸性苯并咪唑类、内吸性咪唑类、内吸性萎锈灵和相关化合物Oxathiins、内吸性甲酸酯类、内吸性苯基酰胺类、内吸性膦酸酯类、内吸性嘧啶类、内吸性吡啶类、内吸性哌嗪类、内吸性三唑类、内吸性吗啉类、内吸性甲丙烯酸酯类、内吸性硫代磷酸酯类、内吸性氰基乙酰胺肟类、内吸性芳基磺酰基烯丙基三氯甲基亚砜类及它们的两种以上的混合物。
17.根据权利要求10至15中任一项所述的制剂,其中,非节肢动物农药是内吸性甲氧基丙烯酸酯,所述内吸性甲氧基丙烯酸酯选自嘧菌酯、醚菌胺、Enestrobin(也称为烯肟菌酯)、氟嘧菌酯、唑菌胺酯、啶氧菌酯、醚菌酯、苯氧菌胺和肟菌酯及它们的两种以上的混合物。
18.根据权利要求10至15中任一项所述的制剂,其中,非节肢动物农药是选自以下的内吸性作用的除草剂:内吸性植物生长调节剂,例如苯氧基化合物、吡啶类;内吸性作用的植物生长素转运抑制剂,例如邻苯二甲酸酯类和缩氨基脲类;内吸性作用的氨基酸生物合成抑制剂,例如咪唑啉类、磺酰脲类、磺酰氨基-羰基-三唑啉酮类、磺胺类;内吸性作用的甘氨酸衍生物,例如草甘膦类;内吸性作用的脂肪酸生物合成抑制剂,例如芳氧基苯氧基丙酸酯类、环己二酮类和苯基吡唑啉类;内吸性作用的幼苗生长抑制剂,例如二硝基苯胺类、吡啶类、苯甲酰胺类、苯甲酸类、氨基甲酸酯类和腈类;内吸性作用的幼苗生长抑制剂,例如氯乙酰胺类、氧乙酰胺类、硫代氨基甲酸酯类、二硫代磷酸酯类和乙酰胺类;内吸性作用的光合作用抑制剂(流动剂I),例如三嗪类、三嗪酮类和尿嘧啶类;内吸性作用的光合作用抑制剂(流动剂II),例如脲类;内吸性作用的光合作用抑制剂(非流动剂;“快速作用”),例如腈类、苯并噻唑类、苯基哒嗪类;内吸性作用的细胞膜破坏剂,例如二苯醚类、N-苯基邻苯二甲酰亚胺类、噁二唑类、三唑啉酮类和联吡啶类;内吸性作用的色素抑制剂,例如异恶唑烷酮类哒嗪酮类、异恶唑类、三酮类;以及内吸性作用的磷酸化氨基酸(N-代谢破坏剂),包括氨基酸衍生物,例如次膦酸类;以及它们的两种以上的混合物。
19.根据权利要求10至15和18中任一项所述的制剂,其中,非节肢动物农药是选自以下的内吸性作用的除草剂:吡啶、磺酰脲、草甘膦、磺酰氨基-羰基-三唑啉酮、芳氧基苯氧基丙酸酯、环己二酮、氨基甲酸酯、二硝基苯胺、氯乙酰胺、三嗪、三嗪酮、脲、腈、苯并噻唑、二苯醚、异恶唑、三酮,以及它们的两种以上的混合物。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的制剂,其中,所述内吸性作用的农药以载体颗粒的至多50%w/w存在。
21.根据权利要求10至20中任一项所述的制剂,其中,所述制剂选自性制剂和油性制剂。
22.一种复合颗粒,其中,所述复合颗粒包含:
i)非节肢动物的内吸性作用的农药;
ii)载体颗粒,所述载体颗粒至少包括含有有机物成分的外表面,
其中,所述内吸性作用的农药选自至少一种除草剂或至少一种化学杀真菌剂,所述农药结合在复合颗粒内和/或复合颗粒的表面,所述复合颗粒能够携带静电表面电荷。
23.根据权利要求22所述的颗粒,其中,所述非节肢动物的内吸性作用的农药是选自权利要求9和10中任一项所述除草剂的除草剂,或者是选自权利要求7和8中任一项所述杀真菌剂的杀真菌剂。
24.根据权利要求22或23所述的颗粒,其中,所述有机物成分包含选自天然蜡、合成蜡、矿物蜡及它们的两种以上的混合物的蜡。
25.根据权利要求24所述的颗粒,其中,所述有机物成分选自聚乙烯蜡和巴西棕榈蜡。
26.权利要求22至25中任一项所述的颗粒的群。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的颗粒或颗粒的群,其中,所述颗粒的中值直径为至多300μm。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的颗粒或颗粒的群,其中,所述颗粒的中值直径为1μm至200μm。
29.根据权利要求22至28中任一项所述的颗粒或颗粒的群,其中,所述颗粒的中值直径为1μm至100μm。

说明书全文

施用于植物的地上部分的组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及用于涂覆植物地上部分(aerial part)的携带非节肢动物农药(non-arthropod pesticide)的颗粒、用选自非节肢动物农药(例如除草剂和杀真菌剂)的活性剂涂覆植物地上部分的方法,以及包含非节肢动物农药的颗粒在涂覆植物的地上部分中的用途。特别地,本发明涉及包含带静电颗粒的性组合物及其制造,该颗粒携带能够穿过植物质层(cuticle)的非节肢动物农药,该农药选自除草剂和杀真菌剂;包含此种颗粒的地上植物部分;用带静电颗粒涂覆地上植物部分的方法,该颗粒携带能够穿过植物角质层并在植物体内起内吸性作用(acting systemically)的非节肢动物农药;以及包含此种内吸性农药(systemic pesticide)的带静电颗粒的用途。

背景技术

[0002] 如果不加以控制,在种植对人类有用的作物的土地(例如耕地)上,杂草侵扰(weed infestation)可能是经济损失的主要原因。在世界范围内实施了许多通过施用除草剂来处理作物中的杂草侵扰的方法。保持一步领先于杂草进化和/或者维持或改善杂草控制活动是一场持续的战斗。
[0003] 与以液体形式提供的用于控制杂草的化学除草剂的常规使用(其中化学除草剂需要通过植物叶子吸收)相关的问题是杂草不会同时发芽。初始喷洒期间不存在于作物中的杂草会逃脱处理然后发芽和生长。结果,使用者必须重复施用除草剂以保持对杂草侵扰的控制。这反过来意味着施用除草剂的周围环境将受到高化学负荷,这可能产生不利影响。将此类化学试剂以液体形式施用于植物表面的另一个问题是:在某些国家,为了保护环境,它们的施用受到管制,因此,农民每年和/或者各生长季节任一种作物类型可使用多少除草剂受限制。液体形式的除草剂的施用往往是分布不均匀的,因此目标生物(杂草)可能实质上避开所施用的农药。当常规农药以喷雾、雾、洗液、浴液等形式施用于地上植物部分时,到环境中的损失往往很高,因为活性剂也可能通过雨水或者灌溉设备的冲洗而被洗掉,高比例的活性化学试剂可能会损失到环境中。此种环境作用往往限制以液体形式施用的农药的有效性,并且其本身可能导致对环境的化学负荷,这可能损害驯养和野生动物、两栖动物、野生类等。
[0004] 类似问题与以液体形式提供的化学杀真菌剂的常规使用有关。尽管所提供的杀真菌剂在施用后可在短时间内有效,但在较长时间内,常规化学杀真菌剂可能不太有效。结果,使用者必须更频繁地施用相对高浓度的杀真菌剂以保持对真菌侵扰的控制。然而,也可能是这样的情况:一旦在作物中检测到真菌侵扰,施用化学杀真菌剂以防止破坏大部分作物或者甚至整个作物的可能已太晚了。至于除草剂,在某些国家,为了保护环境,以液体形式施用于植物表面的此类化学试剂受到管制,因此,农民每年和/或者各生长季节任一种作物类型可使用多少除草剂受到限制。
[0005] GB 2481881涉及一种包含驻极体颗粒的液体组合物,该驻极体颗粒携带针对节肢动物的农药,该液体组合物使用常规喷雾设备喷洒到作物植物上。GB 2481881的液体组合物还包含防止颗粒堵塞喷涂设备喷嘴表面活性剂。未提及制备包含内吸性作用的除草剂和/或内吸性作用的杀真菌剂的颗粒或者使用新型制剂方法获得水性制剂中的此种静电颗粒。
[0006] 在水性制剂(其被呈递到地上植物部分)中添加静电颗粒(包含内吸性作用的除草剂和/或内吸性作用的杀真菌剂)的能被认为是所需的,因为这样可以使植物地上部分的处理效果最大化,以及消除上文提到的与除草剂常规施用相关的问题(在除草剂的情况下)。使用静电颗粒作为内吸性作用除草剂的载体的另一个优点是可在环境中实现更少的意外副作用
[0007] 在使用静电颗粒作为内吸性作用的杀真菌剂的载体的情况下,植物生长周期中的单次施用可足以防止作物中爆发真菌病害。一般而言,与如上所述的内吸性作用的除草剂制剂的使用相关的优点,也适用于本发明的内吸性作用的杀真菌剂制剂的施用。
[0008] 现已发现,包含内吸性非节肢动物农药的静电颗粒可提供给地上植物部分。在内吸性作用的杀真菌剂(其以足以杀死感染作物的真菌或者使感染作物的真菌失效的量被地上植物部分吸收)的情况下,此种静电颗粒能够粘附在地上植物部分(例如叶、茎和花)的表面并释放。用本发明的包含内吸性杀真菌剂的静电颗粒处理的植物显示很少或者无活力损失。
[0009] 迄今为止,鉴于植物角质层中的植物蜡具有保护功能作为农药吸收的屏障,预计在蜡中的农药制剂会抑制内吸性作用的农药的吸收/活性(无论是除草活性还是杀菌活性)。本发明人令人惊讶地发现,配制在静电蜡颗粒中的内吸性作用农药与具有较短扩散途径的常规化学制剂的生物活性一样。
[0010] 通过利用本发明的颗粒的静电特性,使本发明使用的农药与植物角质层壁接触,可将大量的内吸性作用的农药转移至植物中。当转移至植物中的大量农药是内吸性作用的杀真菌剂时,足够量的农药被保留在植物中,因此攻击植物的真菌害虫的活力大大降低。当转移至非作物植物(即杂草)中的大量农药是内吸性作用的除草剂时,足够量的农药被保留在非作物植物中,因此非作物植物被杀死或者其活力显著降低。
[0011] 需要克服或者至少减少本领域治理害虫侵扰的常规方法的缺点。根据以下描述和实施例,这种优点及其他优点将变得显而易见。

发明内容

[0012] 本发明提供了一种施用于植物的地上部分的液体制剂,该制剂包括:
[0013] i)非节肢动物的内吸性作用的农药;以及
[0014] ii)载体颗粒,该载体颗粒至少包括含有有机物成分的外表面,
[0015] 其中,所述内吸性作用的农药结合在载体颗粒内和/或者载体颗粒表面,载体颗粒为颗粒形式并且能够携带静电表面电荷。
[0016] 本发明还提供了一种向植物递送非节肢动物的内吸性作用的农药的方法,包括向植物的一个以上的地上部分施用(i)本发明的液体制剂,或者(ii)本发明的颗粒。
[0017] 本发明的方法可用于杀死植物,其中农药是除草剂。
[0018] 本发明的方法可用于处理或者预防植物的真菌感染,其中农药是杀真菌剂。

具体实施方式

[0019] 施用本发明制剂的植物的地上部分通常为目标植物种群的叶、茎、叶柄和花部分。
[0020] 本发明使用的载体颗粒可由任何材料制成,该材料包含熔点≥40℃的天然蜡、合成蜡和/或矿物蜡、聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯、化的聚乙烯和聚丙烯等)。颗粒可为固体蜡颗粒,并且基本上全部由蜡或者蜡混合物制成(允许低水平的携带的农药和可选组分)。通常,根据设计,在本发明中用作内吸性农药载体的蜡的熔融温度≥40℃。优选地,本发明使用的蜡包括熔点优选≥50℃的蜡,最优选由熔点≥70℃的所谓的硬蜡组成。
[0021] 本发明使用的合成蜡包括选自石蜡微晶蜡、聚乙烯蜡、费托蜡(Fischer-Tropsch wax)、取代的酰胺蜡、聚合的α-烯等合适的蜡。
[0022] 本发明使用的矿物蜡包括:蜡(例如 BASF)、纯地蜡(ceresin wax)、天然地蜡(ozocerite)、泥炭蜡(peat wax)等。
[0023] 本发明使用的作为内吸性农药载体的合适天然蜡包括选自石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂、紫胶蜡、杨梅蜡、甘蔗蜡、天然地蜡、纯地蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、蓖麻蜡、羊毛蜡、微晶蜡、小冠巴西棕榈蜡、中国蜡、鲸蜡、软脂酸蜜蜡酯、十六烷酸鲸蜡醇酯、阿根廷波尼西亚灌木蜡(retamo wax)和米糠蜡的那些及它们的两种以上混合物。优选地,本发明中使用的静电颗粒基本上包含蜡或者蜡混合物,更优选基本上包含巴西棕榈蜡或者聚乙烯蜡及它们的组合。优选地,本发明使用的静电载体颗粒基本上由蜡或者蜡混合物组成或者基本上由巴西棕榈蜡或者聚乙烯蜡或者它们的组合组成。
[0024] 非节肢动物农药可选自内吸性作用的杀真菌剂和内吸性作用的除草剂。当非节肢动物农药是内吸性作用的杀真菌剂时,它可选自内吸性苯并咪唑类、内吸性咪唑类、内吸性萎锈灵(Carboxin)和相关化合物(Oxathiin)、内吸性甲酸酯类、内吸性苯基酰胺类、内吸性膦酸酯类、内吸性嘧啶类、内吸性吡啶类、内吸性哌嗪类、内吸性三唑类、内吸性吗啉类、内吸性甲氧基丙烯酸酯类、内吸性硫代磷酸酯类、内吸性氰基乙酰胺肟类、内吸性芳基磺酰基烯丙基三氯甲基亚砜类及它们的两种以上的混合物。本发明的制剂中可使用的内吸性作用杀真菌剂的种类的具体实例包括那些例如内吸性作用的甲氧基丙烯酸酯类(strobilurin),选自嘧菌酯(Azoxystrobin)、醚菌胺(Dimoxystrobin)、Enestrobin(也称为烯肟菌酯(Enestroburin))、氟嘧菌酯(Fluoxastrobin)、唑菌胺酯(Pyraclostrobin)、啶氧菌酯(Picoxystrobin)、醚菌酯(Kresoxim-methyl)、苯氧菌胺(Metominostrobin)和肟菌酯(Trifloxystrobin)及它们的两种以上的混合物。本发明使用的其他内吸性作用杀真菌剂是选自以下的那些:内吸性苯并咪唑类,例如苯菌灵(Benomyl)(IUPAC名称:1-(正丁氨基甲酰)苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯)、甲基托布津(Thiophanate-methyl)(IUPAC名称:二甲基-4,4'-(邻亚苯基)双(3-硫代脲基甲酸酯))、噻菌灵(Thiabendazole)(IUPAC名称:2-(噻唑-4-基)苯并咪唑)和多菌灵(Carbendazim)(IUPAC名称:甲基苯并咪唑-2-基氨基甲酸酯)、麦穗宁(Fuberidazole)(IUPAC名称:2-(2'-呋喃基)苯并咪唑);内吸性咪唑类,例如氟菌唑(Triflumizole)(IUPAC名称:(E)-4-氯-α,α,α-三氟-N-(1-咪唑-1-基-2-丙氧亚乙基)-邻甲苯胺和抑霉唑(Imazalil)(IUPAC名称:(RS)-1-(β-烯丙氧基-2,4-二氯苯乙基)咪唑);内吸性氨基甲酸酯类,例如丙森锌(Iprovalicarb)(IUPAC名称:异丙基2-甲基-1-{[(RS)-1-对甲苯基乙基]氨基甲酰}-(S)-丙基氨基甲酸酯)、霜霉威(Propamocarb)(IUPAC名称:丙基[3-(二甲基氨基)丙基]氨基甲酸酯)、灭虫威(Methiocarb)(IUPAC名称:3,5-二甲基-4-(甲基硫基)苯基-N-甲基氨基甲酸酯)、恶虫威(BenDiocarb)(IUPAC名称:(2,2-二甲基-1,3-苯并二氧杂环戊-4-基)N-甲基氨基甲酸酯);内吸性苯酰胺类,例如环丙酰菌胺(Carpropamid)(IUPAC名称:(1R,3S)-2,2-二氯-N-[(R)-1-(4-氯苯基)乙基]-1-乙基-3-甲基环丙烷甲酯-酰胺、(1S,3R)-2,2-二氯-N-[(R)-1-(4-氯苯基)乙基]-1-乙基-3-甲基环丙烷甲酰胺、(1S,3R)-2,2-二氯-N-[(S)-1-(4-氯苯基)乙基]-1-乙基-3-甲基环丙烷甲酰胺和(1R,3S)-2,2-二氯-N-[(S)-1-(4-氯苯基)乙基]-1-乙基-3-甲基环丙烷甲酰胺的混合物));甲霜灵(Metalaxyl)(IUPAC名称:2-[(2,6-二甲基苯基)-(2-甲氧基-1-氧代乙基)氨基]丙酸甲酯或者甲基N-(甲氧基乙酰基)-N-(2,6-二甲苯基)-DL-丙氨酸甲酯);甲霜灵-M(IUPAC名称:N-(甲氧基乙酰基)-N-(2,6-二甲苯基)-D-丙氨酸甲酯);苯霜灵(Benalaxyl)(IUPAC名称:N-(苯乙酰基)-N-(2,6-二甲苯基)-DL-丙氨酸甲酯);以及呋霜灵(Furalaxyl)(IUPAC名称:N-(2-呋喃甲酰基)-N-(2,6-二甲苯基)-DL-丙氨酸甲酯);内吸性膦酸酯类,例如乙磷(Fosetyl-Al)(IUPAC名称:三(乙基膦酸)铝);内吸性嘧啶类,例如嘧菌环胺(Cyprodinil)(一种苯胺基嘧啶——IUPAC名称:4-环丙基-6-甲基-N-苯基嘧啶-2-胺);内吸性吡啶类,例如啶斑肟(Pyrifenox)(IUPAC名称:2',4'-二氯-2-(3-吡啶基)苯乙(EZ)-O-甲基肟)、芬瑞莫(Fenarimol)(IUPAC名称:(RS)-2,4'-二氯-a-(嘧啶-5-基)苯甲醇);内吸性哌啶类,例如苯锈啶(Fenpropidin)(IUPAC名称:1-[(RS)-3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙基]哌啶);内吸性三唑类,例如氟唑(Flusilazole)(IUPAC名称:双(4-氟苯基)(甲基)(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)硅烷)、戊唑醇(Tebuconazole)(IUPAC名称:(RS)-1-对氯苯基-4,4-二甲基-3-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)戊烷-3-醇),环唑醇(Cyproconazole)(IUPAC名称:(2RS,3RS;2RS,3SR)-2-(4-氯苯基)-3-环丙基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-醇)、丙环唑(Propiconazole)(IUPAC名称:(2RS,4RS;2RS,4SR)-1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-丙基-1,
3-二氧戊环-2-基甲基]-1H-1,2,4-三唑)、丙硫菌唑(Prothioconazole)(IUPAC名称:(RS)-
2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-2,4-二氢-1,2,4-三唑-3-硫酮)、氧唑菌(Epoxyconazole)(IUPAC名称:(2RS,3SR)-1-[3-(2-氯苯基)-2,3-环氧-2-(4-氟苯基)丙基]-1H-1,2,4-三唑)、多效唑(Paclobutrazol)(IUPAC名称:(2RS,3RS)-1-(4-氯苯基)-4,
4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊-3-醇),联苯三唑醇(Bitertanol)(IUPAC名称:
(1RS,2RS;1RS,2SR)-1-(联苯-4-基氧基)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-醇)、三唑酮(Triadimefon)(IUPAC名称:(RS)-1-(4-氯苯氧基)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮);以及内吸性吗啉类,例如螺环菌胺(Spiroxamine)(IUPAC名称:8-叔丁基-1,4-二氧杂螺[4.5]癸-2-基甲基(乙基)(丙基)胺);丁苯吗啉(Fenpropimorph)(IUPAC名称:顺式-2,6-二甲基-4-{2-甲基-3-[4-(2-甲基-2-丙基)苯基]丙基}吗啉或者(2R,6S)-4-[3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙基]-2,6-二甲基吗啉);十三吗啉(Tridemorph)(IUPAC名称:2,6-二甲基-4-十三烷基吗啉)等。
[0025] 内吸性杀真菌剂包括Qol杀真菌剂或者甲氧基丙烯酸酯类,例如嘧菌酯(Azoxystrobin)(IUPAC名称:甲基(2E)-2-(2-{[6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基]氧基}苯基)-3-甲氧基丙烯酸酯);醚菌胺(Dimoxystrobin)(IUPAC名称:(E)-2-(甲氧基亚氨基)-N-甲基-2-[α-(2,5-二甲氧基)-邻甲苯]乙酰胺);Enestrobin或者烯肟菌酯(Enestroburin)(IUPAC名称:甲基-2-{2[({[3-(4-氯苯基)-1-甲基丙-2-烯基]氨基}氧基)甲基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸酯);氟嘧菌酯(Fluoxastrobin)(IUPAC名称:(E)-{2-[6-(2-氯苯氧基)-5-氟嘧啶-4-基氧基]苯基}(5,6-二氢-1,4,2-二恶嗪-3-基)甲酮O-甲基肟);唑菌胺酯(Pyraclostrobin)(IUPAC名称:N-{2-[1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基]氧甲基]苯基}(N-甲氧基)氨基甲酸甲酯);啶氧菌酯(picoxystrobin)(IUPAC名称:甲基(2E)-3-甲氧基-2-{2-[6-(三氟甲基)-2-吡啶氧基甲基]苯基}丙烯酸酯。本发明使用的市售内吸性杀真菌剂包括嘧菌酯(Azoxystrobin)、醚菌酯(Kresoxim-methyl)(IUPAC名称:甲基(2E)-2-甲氧基亚氨基-2-[2-[(2-甲基苯氧基)甲基]苯基]乙酸酯)、苯氧菌胺(Metominostrobin)(IUPAC名称:
(E)-2-(甲氧基亚氨基)-N-甲基-2-(2-苯氧基-苯基)乙酰胺)、肟菌酯(Trifloxystrobin)(CAS名称:苯乙酸,(E,E)-α(甲氧基亚氨基)-2-[[[[1-[3(三氟甲基)苯基]亚乙基]氨基]氧基]甲基]-,甲酯)、唑菌胺酯(Pyraclostrobin)(CAS名称:甲基[2-[[[1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基]氧基]甲基]苯基]甲氧基氨基甲酸酯)和啶氧菌酯(Picoxystrobin)(FRAC 2016)(CAS名称:甲基(αE)-α-(甲氧基亚甲基)-2-[[[6-(三氟甲基)-2-吡啶基]氧基]甲基]苯乙酸酯);IUPAC名称:甲基(E)-3-甲氧基-2-{2-[6-(三氟甲基)-2-吡啶氧基甲基]苯基}丙烯酸酯)。
[0026] 当非节肢动物农药是一种内吸性作用的除草剂时,它可选自:内吸性植物生长调节剂,例如内吸性作用的苯氧基化合物、吡啶类;内吸性作用的植物生长素转运抑制剂,例如邻苯二甲酸酯类和缩氨基脲类;内吸性作用的氨基酸生物合成抑制剂,例如咪唑啉酮类、磺酰脲类、磺酰氨基-羰基-三唑啉酮类、磺胺类;内吸性作用的甘氨酸衍生物,例如草甘膦类;内吸性作用的脂肪酸生物合成抑制剂,例如芳氧基苯氧基丙酸酯类、环己二酮类和苯基吡唑啉类;内吸性作用的幼苗生长抑制剂,例如二硝基苯胺类、吡啶类、苯甲酰胺类、苯甲酸类、氨基甲酸酯类和腈类;内吸性作用的幼苗生长抑制剂,例如氯乙酰胺类、氧乙酰胺类、硫代氨基甲酸酯类、二硫代磷酸酯类和乙酰胺类;内吸性作用的光合作用抑制剂(流动剂I(mobile I)),例如三嗪类、三嗪酮类和尿嘧啶类;内吸性作用的光合作用抑制剂(流动剂II),例如脲类;内吸性作用的光合作用抑制剂(非流动剂;“快速作用”),例如腈类、苯并噻唑类、苯基哒嗪类;内吸性作用的细胞膜破坏剂,例如二苯醚类、N-苯基邻苯二甲酰亚胺类、噁二唑类(ozadiazole)、三唑啉酮类和联吡啶类;内吸性作用的色素抑制剂,例如异恶唑烷酮类哒嗪酮类、异恶唑类、三酮类;以及内吸性作用的磷酸化氨基酸(N-代谢破坏剂),包括氨基酸衍生物,例如次膦酸类;以及它们的两种以上的混合物。
[0027] 本发明的制剂可包括水性制剂或者油性制剂。在一个优选方案中,本发明的制剂是水性制剂。
[0028] 根据设计,本发明的液体制剂可配制成水性制剂或者油性制剂。水性制剂可包含选自市售表面活性剂的表面活性剂,例如Agrosurf  AEP66、Agrosurf  SC22、AgrosurfSC100、Metasperse 500L、Tensiofix CGA213、Tensiofix DB08、Atlox 4913、Atlox 4914、Atlox 4915、Atlas 4916、Atlas g1086、Span 60、Tween 60、AEP66、Atlas g5002L、Silwet L77、Tween 80、Torpedo II、Fortune、Guard、Rhino、Biopower等。在这些表面活性剂中,优选的表面活性剂可选自AEP66、SC100、Atlas g1086、Metasperse 500L、Atlox 4913和Atlas g5002L。本发明使用的两种表面活性剂的优选组合包括AEP66与SC100、Atlas g1086与Metasperse500L和Atlox 4913与Atlas g5002L的组合。
[0029] 油性制剂(即油基制剂)可含有适用于本发明的任何油,其可选自石油,例如本领域已知的石蜡油、夏季喷雾油和冬季喷雾油,以及植物油,例如菜籽油大豆油、向日葵油、棕榈油等。本发明的油制剂含有如下文所述的载体颗粒,这些载体颗粒反过来可与流动剂混合,流动剂例如疏水沉淀二氧化硅,例如Sipemat 383DS、Sipernat 320、EXP 4350和Sipernat D-17等。例如,此种自由流动的试剂可分散在油中,用于消泡目的。
[0030] 如本领域常用地,其他添加剂或者佐剂可添加到除草剂制剂中,并且可添加到喷雾混合物中,以改善施用特性。许多商业上使用的除草剂建议在喷雾混合物中使用一种以上佐剂。通常,有两种类型的佐剂:制剂佐剂和喷雾佐剂。
[0031] 制剂佐剂可在制造过程后加入。这些旨在改善混合、处理、有效性和提供一致的性能,并且不被认为在除草剂的内吸性作用的功能中起作用。喷雾佐剂可分为特殊用途佐剂和活化剂佐剂。特殊用途佐剂包括相容剂、缓冲剂、消泡剂、漂移阻滞剂和扩大除草剂的使用条件范围但不被认为在除草剂的内吸性作用中起作用的其他佐剂。活化剂佐剂通常用于增强芽后(post-emergence)除草剂性能。这些包括表面活性剂、作物油浓缩物、植物油浓缩物、润湿剂、展着剂(sticker-spreader)、氮肥、渗透剂等。常用的表面活性剂是非离子表面活性剂和有机硅氧烷,通常以喷雾混合物的0.25%v/v比例使用。作物油浓缩物为基于80%至85%的石油加上15%至20%的表面活性剂,而植物油浓缩物包含植物油或种子油来代替石油。油浓缩物通常以喷雾混合物的1%v/v的比例被包含。通常,油浓缩物在热/干条件下使除草剂更好地渗透到杂草中,但它们在正常生长条件下不太易于使用。氮肥例如UAN(硝酸铵、尿素和水的混合物)和AMS(硫酸铵)可与表面活性剂或者油浓缩物组合使用,例如以减少硬水的问题。可获得许多混合佐剂,其包括特殊用途佐剂和/或活化剂佐剂的各种组合。
[0032] 另外,本发明的液体组合物颗粒可含有其他组分,例如选自以下的添加剂:UV阻断剂(例如β胡萝卜素或者对氨基苯甲酸)、着色剂(例如荧光增白剂)和市售着色剂(例如食品着色剂)、增塑剂(例如甘油或者大豆油)、抗菌剂(例如山梨酸、硝酸盐、亚硝酸盐、环氧丙烷等)、抗氧化剂(例如维生素E、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化苯甲醇(BHT)和其他可能存在的抗氧化剂或者它们的混合物。本领域技术人员将理解,这些通常包含的添加剂的选择将取决于最终目的和权衡需求。
[0033] 当然,本领域技术人员将理解,根据设计、施用农药的地上部分和最终目的,本发明的静电颗粒可包含一种以上内吸性除草剂或者一种以上内吸性杀真菌剂。
[0034] 本发明的静电颗粒可由适于携带本发明中使用的内吸性作用的农药并且能够保持静电荷的任何材料制成。此类材料应该能够变成颗粒形式并且能够携带添加的内吸性农药。静电颗粒通过静电力附着到地上植物部分上足够长的时间,以使地上植物部分从中吸收内吸性作用的杀真菌剂或者内吸性作用的除草剂。通常,例如如实施例部分(见下文)中所述,本发明中使用的静电颗粒装载有内吸性农药,并被制成水溶液,以备储存和/或者立即施用于植物的地上部分。
[0035] 颗粒的质量中值直径(MMD)优选小于300μm,优选1μm至300μm,更优选1μm至200μm。据认为,本发明中使用的颗粒与地上植物部分的角质层接触的表面积越大,将内吸性农药转移至植物中的效率越高。通常根据使用者的喷射装置上使用的喷嘴的种类和尺寸来选择直径。质量中值直径优选为1μm至100μm,更优选为3μm至75μm,最优选为10μm至50μm。
[0036] 可施用本发明的杀真菌制剂的植物类型包括目标作物和园艺植物。
[0037] 可施用本发明的包含内吸性作用杀真菌剂的颗粒的具有商业重要性的合适植物包括:谷类,例如水稻(Oryza sativa)、小麦(小麦属(Triticum spp.),例如T.aestivum)(包括斯佩特小麦(T.spelta)、单粒小麦(T.monococcum)、二粒小麦(T.dicoccum)和硬质小麦(T.durum))、大麦(Hordeum vulgare)(包括二棱大麦(two row barley)和六棱大麦(six row barley))、高粱(Sorghum bicolor)、小米种(例如珍珠粟(Pennisetum glaucum)、粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)和龙爪稷(Eleusine coracana))、燕麦(Avena sativa)、黑麦(Secale cereale)、黑小麦(x Triticalecale)、荞麦(Fagopyrum esculentum);锦葵科花植物,典型地为陆地棉(Gossypium hirsutum,占世界棉花产量的90%)、海岛棉(Gossypium barbadense,占世界棉花产量的8%)和木本棉(Gossypium arboreum,占世界棉花产量的2%);豆科植物,例如豆科(family Fabaceae)的豆类(legume species),包括如下物种:例如,苜蓿(Medicago sativa)、奥地利冬豌豆(Pisum sativum)、埃及苜蓿(Trifolium alexandrinum)、天蓝苜蓿(Medicago lupulina)、鹰嘴豆(Lathyrus sativus)、豇豆(Vigna unguiculata)、绛车轴草(Trifolium incarnatum)、紫花豌豆(Pisum sativum subsp.arvense)、毛叶苕子(Vicia villosa)、蚕豆(Horse  bean)(Vicia faba)、苦拉三叶草(Trifolium ambiguum)、绿豆(Vigna radiate)、红三叶(Trifolium pratense)、大豆(Glycine max)、地三叶(Trifolium subterraneum)、赫麻(Crotalaria juncea L)、白三叶(Trifolium repens)、白花草木樨(Melilotus alba)、毛荚野豌豆(Vicia villosa ssp.dasycarpa)、黄香草木樨(Melilotus officinalis)、小豆(Adzuki  bean)、赤豆(Vigna angularis,同上:Phaseolus angularis)、蚕豆(broad bean)(V.faba var.major)、蚕豆(field bean)(Vicia faba)、野豌豆(Vetch)(Vicia sativa)、菜豆(Common bean)(Phaseolus vulgaris)(包括四季豆、红花菜豆、扁豆(haricot  bean)等)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、瓜尔豆(Cyamopsis tetragonoloba)、扁豆(Hyacinth bean)(Dolichos lablab)、扁豆(Lentil)(Lens culinaris)、利豆(Phaseolus lunatus)、羽扇豆(Lupinus spp.)、绿豆(Mung bean)(Vigna radiata,同义:Phaseolus aureus)、豌豆(Pisum sativum)、花生(Arachis hypogaea)、木豆(Cajanus cajan)、花菜豆(Phaseolus acutifolius)等;玉米(Zea mays)植物,其用于食品相关生产或者其他工业目的,例如淀粉生产、生物燃料生产(典型地为乙醇生产)、动物饲料生产等。工业中使用的玉米品种的实例包括:面粉玉米(玉米品种Amylacea);用作食品和包装材料的爆玉米花(玉米品种Evert);用于玉米粥生产的燧石玉米(玉米品种Indurata);用作食物的甜玉米(玉米品种saccharata和玉米品种Rugosa);用于生产食品增稠剂、制备某些冷冻食品以及粘合剂行业的糯玉米(玉米品种Ceratina);用于生产可生物降解塑料的高直链淀粉玉米(Amylomaize maiz)(Zea mays);以及用作观赏植物的条纹玉米(玉米品种Japonica)。玉米(maize)也称为“玉米(corn)”,除非上下文另有要求,否则这两个术语可互换使用。适用于用本发明的组合物涂覆的大田作物(field crop)植物包括:十字花科植物,例如油菜(canola)(B.campestris)和油菜(oilseed rape)(B.napus);B.oleraceae植物,例如卷心菜、西兰花、花椰菜、芥菜、抱子甘蓝和大头菜;洋葱,韭菜和大蒜。其他大田作物包括辣椒、西红柿、瓜类,例如黄瓜、哈密瓜、西葫芦、南瓜、冬南瓜(butternut squash)、热带南瓜、葫芦、冬南瓜(winter squash)、西瓜、莴苣、西葫芦(小胡瓜)、茄子、胡萝卜、欧洲萝卜(parsnip)、瑞典甘蓝(swede)、芜菁、甜菜、根芹、耶路撒冷洋蓟、洋蓟、白菜(bok choi)、芹菜(celery)、大白菜(Chinese cabbage)、辣根(horse radish)、甜瓜(musk melon、欧芹(parsley)、水萝卜(radish)、菠菜、食用甜菜根(beetroot for table consumption)、亚麻籽、向日葵、红花、芝麻、角豆(carob)、芫荽(coriander)、芥末、葡萄、亚麻、迪卡(dika)、大麻、秋葵、罂粟、蓖麻、荷荷巴油等;饲料作物,其可作为原料饲料种植,用于进一步加工,例如生物燃料生产、加工动物饲料生产、农场动物食用的田间种植等。饲料作物植物包括:禾本科植物,包括黑麦草属(Lolium spp),例如多花黑麦草、杂交黑麦草和黑麦草(例如多年生黑麦草(Lolium perenne));羊茅属,例如红羊茅、羊茅、草羊茅、高羊茅、卢塞恩羊茅以及牧草(forage herbs),例如菊苣、Sheep’s Burnett、长叶车前草(Ribgrass)(也称为Robwort Plantain)、红豆草、欧蓍草、Sheep’s Parsley等。
[0038] 可以施用本发明的包含内吸性除草剂的颗粒的有害植物包括杂草,其生长在目标植物生长的土地上并且其数量需要控制。此类杂草是本领域技术人员可识别的。
[0039] 以下为附图和实验数据。应理解,附图和实施例的教导不应被解释为以任何方式限制本发明。参考附图对本发明进行说明。

附图说明

[0040] 图1显示了各个重复试验的活植株的平均数量(一个重复试验为10个植株),按0和21DAT分类。对于UTC,N=10,对于空白Entostat,N=3;
[0041] 图2显示了在各DAT记录的每种处理的小麦植株的高度(平均值±SE)。对于UTC,N=10,对于空白Entostat,N=3;
[0042] 图3显示了小麦植株生长(按生长阶段类别划分的平均增长%);
[0043] 图4显示了在各个DAT记录的每种处理的叶子数目(平均值±SE);
[0044] 图5显示了三种处理的小麦植株的萎黄水平和死亡率(总植株的平均值%),按0和21DAT分类;
[0045] 图6显示了在各个DAT记录的每种处理的小麦植株的SPAD读数(平均值±SE);
[0046] 图7显示了在各个DAT记录的每种处理的小麦植株的高度(平均值±SE);
[0047] 图8显示了在21DAT时的每种处理中各个植株的总湿重(平均值±SE);
[0048] 图9显示了微颗粒结构:(A)单核(mononuclear)的核(core)和均相壳的微胶囊(核-壳微胶囊);(B)多核(poly-nuclear)的核和均相壳的微胶囊;(C)单核的核和多壳的微胶囊;(D)聚合物基体(微球),其中活性物质均匀或者非均匀分散(Masuda 2011);
[0049] 图10是显示玉米种子上嘧菌酯保留(retention)百分比的图;以及
[0050] 图11是显示在用W3738或者W3800处理的10日龄植株的叶子中检测到的嘧菌酯百分比的图。
[0051] 实施例
[0052] 微颗粒(micro-particle)广泛用于控释制剂(controlled-release formulation),因为这类制剂能在更长的时间内缓慢且连续地递送活性成分。这类制剂通常被认为具有增强的环境特征,因为它们可潜在地减少由于挥发、降解和浸出造成的损失,从而维持活性成分的生物效价( 等,2007年;Nair等,2010年;Gogos等,2012年;
Campos等,2014年)。农药被包含在微颗粒中的方式可从核-壳微胶囊(其中农药被包裹在胶囊中)到微球体(其中活性物质被均匀或者非均匀分散)(图9)。
[0053] 控释机制通常可解释为:(1)化学控制(例如来自生物可降解系统),或者(2)扩散控制(即基于浓度梯度)(Lee和Good,1987年)。在这些类型的制剂中,只有部分的活性成分(农药)可被立即获得,而最大部分被包裹在惰性基质中以使农药更缓慢地释放。随后从载体系统内部释放活性化合物受扩散传质控制,由载体系统的化学特性及其与农药的相互作用决定。由于农药通常是专用于降低其释放速率的包封物,因此可合理地预期,当农药被包封时,与常规制剂相比,其在短期内的生物效价(击倒(knock down))将更低。例如Roy等(2009年)报道,当使用由海藻酸钠和淀粉组成的微球作为杀虫剂毒死蜱(chlorpyrifos)的载体系统时,在仅1天内释放50%的游离毒死蜱,而需要5天释放50%来自包封制剂的农药。Wege等(1999年)报道,当将一种微囊化的高效氯氟氰菊酯制剂与可乳化浓缩物(EC,Emulsifiable Concentrate)进行比较时,德国小蠊Blaffella germanica的击倒期几乎翻倍(从10.33分钟到17.16分钟)。
[0054] 农药的叶面吸收是一个复杂的过程,它取决于植物的叶表面特征、化学品的理化性质、添加剂的类型和浓度、以及雨、相对湿度等环境条件(Wang和Liu,2007年)。农药从叶子表面进入植物的运动可直接通过气孔,或者通过扩散到蜡质表皮和通过角质层。Field和Bishop(1988年)首次报道了化学物质的气孔摄取(stomatal uptake)。现在很清楚,尽管此种进入途径在草品种方面更受限制,农药的气孔摄取随植物品种而变化很大(Wang和Liu,2007年),其中角质层吸收(化学物质的扩散直接通过角质层)是更具优势的路线。
[0055] 植物的所有地上表面都被角质层覆盖。此种蜡质防水层不仅可防止水分流失,还可通过形成抵抗物理损坏和微生物入侵的屏障来起到防御作用。通过角质层的转运被认为是三阶段机制:吸收进入角质层,通过角质层扩散,最后从角质层解吸进入内部叶细胞(Schonherr和Baur,1996年)。Wang和Liu(2007年)得出结论,角质层无疑是农药渗透最重要的屏障。事实上,喷雾佐剂的主要功能之一是克服或者最小化叶蜡和角质层屏障的作用。
[0056] 因为,在基质制剂中,农药的移动速度取决于扩散传质,预计当作为叶面喷雾施用时,农药需要移动的额外距离将导致穿过叶角质层的农药减少(跨角质层/跨层(translaminar)移动),最终导致可移动通过植物维管系统的农药减少(内吸作用)。在载体材料由蜡(已知其用作天然屏障)组成的情况下,预计此种扩散过程将进一步受阻。
[0057] 因此,我们证明,当使用Entostat基质包封系统以叶面喷雾形式递送农药时,该包封的制剂与常规悬浮剂(SC,Suspension Concentrate)制剂一样有效。证明了除草剂(用于控制自生杂麦(volunteer wheat)的精喹禾灵)和杀真菌剂(用于控制Zymoseptoria tritici(以前称为Septoria tritici)的嘧菌酯)的此种意想不到的结果。也证明了此技术对除草剂苄草丹的兼容性。此种现象不依赖于所用蜡的类型,因为天然蜡和合成蜡均能被有效地使用。
[0058] 精喹禾灵(乙基(2R)-2-[4-(6-氯喹喔啉-2-基)氧基苯氧基]丙酸酯)是一种乙酰辅酶A羧化酶抑制剂(ACCase),其用作一年生和多年生草(包括自生谷物(volunteer cereal))的出芽后叶除草剂。ACCase除草剂通过植物叶子吸收,并转运至植物生长点,在植物生长点它们通过抑制脂质生物合成来抑制分生组织活性(HRAC 2016)。症状包括新形成的叶片萎黄和芽生长停止。施用后3至4周植物死亡。
[0059] 甲氧基丙烯酸酯是由一些担子菌真菌(例如Strobiiurus tenacellus)和粘细菌(例如Myxococcus fulvus)产生的天然存在的化合物(Bartlett等,2001年;Bertelsen等,2001年)。尽管太不稳定而不能以其天然形式用作杀真菌剂,但已知甲氧基丙烯酸酯具有甲基(E)-3-甲氧基-2-(5-苯基戊-2,4-二烯基)丙烯酸酯部分,使得合成β-甲氧基丙烯酸酯类杀真菌剂的产生( 等,2010年)。甲氧基丙烯酸酯类是C3-苯醌外部外抑制
剂(QoI,quinone outside inhibitor)的成员-杀真菌剂作用模式(MOA,mode of action)(FRAC2016)。它们通过抑制细胞色素bc1复合物(复合物III)的泛氢醌(ubihydroquinone)氧化(Qo)中心来诱导死亡,以防止线粒体呼吸作用期间的电子传递(Sudisha等,2005年)。
迄今为止,六种甲氧基丙烯酸酯类杀真菌剂已被商业化:嘧菌酯、醚菌酯、苯氧菌胺、肟菌酯、唑菌胺酯和啶氧菌胺(FRAC 2016)。嘧菌酯((2E)-2-(2-{[6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基]氧基}苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯)用作内吸性杀真菌剂,具有处理作用、跨层作用和预防作用。嘧菌酯的作用方式是防止由于电子传递链的破坏而引起的真菌呼吸作用,阻止ATP合成(这发生在嘧菌酯结合线粒体内复合物III的Qo位点时)。
[0060] 实验部分
[0061] 研究1
[0062] 这些研究的目的是:
[0063] 1、研究Entostat技术是否可以利用多种除草剂和杀真菌剂来配制以开发新型可喷雾悬浮剂(SC)制剂。
[0064] 2、确认空白Entostat SC制剂对植株生长无不利影响。
[0065] 3、确认Entostat配制的除草剂和杀真菌剂提供足够的跨层活性以用于控制目标生物(即活性成分未被“捕获”在蜡中)。
[0066] 材料和方法
[0067] 目标1a:含有除草剂的静电蜡的制剂
[0068] 研究了某些除草剂与巴西棕榈蜡和/或者聚乙烯蜡的相容性。用巴西棕榈蜡评价了两种除草剂:精喹禾灵和苄草丹。也用聚乙烯蜡评价了精喹禾灵。制剂以粉末(精喹禾灵和苄草丹)或者悬浮剂(精喹禾灵)制备。工业级农药材料(活性成分)来源于Chemical Point(德国)。制剂通过熔融包含物(melt inclusion)来制备,样品大小为500g。
[0069] 为了使用熔融包含物进行制剂,将蜡片称重到盘中并置于热板上,其中温度设定为超过蜡的熔点至少20℃。在观察到均匀熔化后,加入预先称重的活性成分,并用刮刀搅拌所得混合物。使用高剪切均质器搅匀混合物5分钟,以实现在整个蜡载体基质中活性成分的良好分布。搅匀后,使混合物在室温下冷却,形成固体产物。样品的机械加工涉及压碎、粉碎和喷射微粉化。喷射微粉化通常为12至50μm。然后,用足够的如下所示的表面活性剂将产生的微粉悬浮于水中。悬浮剂的一般配方如下所示:
[0070]
[0071]
[0072] 制备过程一般包括三个阶段:
[0073] 阶段1:用设定为低RPM/剪切、接着高RPM/剪切(10,000rpm,根据需要1至30分钟)的均质器混合成分。视需要,转移至珠磨机/胶体研磨机(中速至高速,视需要5至30分钟)以形成小颗粒分散体。
[0074] 阶段2:预先混合阶段B(Phase B)的成分以预分散并预润湿黄原胶。
[0075] 阶段3:将阶段2的混合物添加至阶段1的混合物中,同时在先低剪切、然后高剪切(10,000rpm,1分钟)下混合以使所得材料完全均质化。
[0076] Entostat粉末中精喹禾灵的分析
[0077] 通过超声破碎法将活性精喹禾灵从蜡基质中提取到合适的提取溶剂中,并用高效液相色谱法(HPLC)分析,以实现与非活性物质的分离。通过UV进行检测并利用内标进行定量。
[0078] 色谱条件
[0079]
[0080]
[0081] 标准品的制备
[0082] 通过将0.25mg DCHP加入容量瓶中的50mL 1:1(甲醇:乙腈)中,制备5mg/mL DCHP的标准品。通过将0.25mg精喹禾灵加入容量瓶中的50mL 1:1甲醇:乙腈中,制备5mg/mL精喹禾灵的储备溶液。将所需体积的内标和精喹禾灵溶液移液至5个提取瓶中,并如上所述用25mL 1:1(甲醇:乙腈)配制。
[0083] 从粉末中提取样品
[0084] 称量7~15mg的样品制剂至60mL瓶中,一式三份,然后加入25mL二氯甲烷溶剂和所需体积的内标。将瓶子剧烈摇动5秒钟,置于超声浴中,加热至35℃并超声处理5分钟。将瓶子从加热中取出并剧烈摇动以重新分散产物。将这两个步骤重复三次。将提取物静置至少2小时,然后将1mL二氯甲烷提取物层移液至GC小瓶中。将未加盖的小瓶置于设定为36℃的样品浓缩器中以使溶剂蒸发。对分析质量控制(AQC,Analytical Ouality Control)样品重复该过程。
[0085] 为了制备AQC样品,称量10mg空白基质(Entostat)至60mL瓶中,并将所需量的AQC溶液和内标加到25mL二氯甲烷中。
[0086] 通过加入1mL 1:1的甲醇:乙腈,加盖,涡旋10~20秒,在Techne样品浓缩器上在40℃下加热4分钟并涡旋30秒,以重新溶解样品和AQC样品。然后用玻璃移液管吸收样品和AQC样品并将其转移至2mL注射器中,并通过13mm 0.45μm尼龙注射器过滤器分配至新的1.5mL GC小瓶中。将各个小瓶加盖,准备用于LC分析。将1mL的每种校准标准品直接转移至标记的GC小瓶。通过HPLC分析所有样品和标准品。
[0087] 校准
[0088] 构建了峰面积比PAR(峰面积/峰面积IS)(y轴)与浓度(x轴)的关系图作为校准标2
准。使用线性趋势线来找到最佳拟合线并显示确定系数r和线y=mX+c的等式。
[0089] 样品
[0090]
[0091] 其中:
[0092] PAR=峰面积比
[0093] c=常数
[0094] m=斜率
[0095] 25=提取物的体积
[0096]
[0097] Entostat粉末中苄草丹的分析
[0098] 通过超声破碎法将活性苄草丹从蜡基质中提取到合适的提取溶剂中,并通过毛细管气相色谱法分析,以实现与非活性物质的分离。通过火焰离子化检测器进行检测并利用内标进行定量。
[0099] 色谱条件
[0100]
[0101] 标准品的制备
[0102] 通过在容量瓶中加入0.25mg 250mL正己烷来制备1mg/mL肉豆蔻酸甲酯的标准品。通过将0.25mg的苄草丹加到容量瓶中的50mL正己烷中来制备5mg/mL苄草丹的储备溶液。将所需体积的内标和苄草丹溶液移液至5个提取瓶中,并如上所述用50mL正己烷配制。
[0103] 从粉末中提取样品
[0104] 称量18~22mg样品制剂至60mL瓶中,一式三份,加入50mL正己烷溶剂,然后加入所需体积的内标。将瓶子剧烈摇动5秒钟,置于超声浴中,加热至40℃并超声处理5分钟。将瓶子从加热中取出并剧烈摇动以重新分散产物。将这两个步骤重复三次。将提取物静置至少2小时,然后将1mL提取物移液至GC小瓶中。将未加盖的小瓶置于设定为36℃的样品浓缩器中以使溶剂蒸发。对分析质量控制(AQC)样品重复该过程。
[0105] 为了制备AQC样品,称量20mg空白基质(Entostat)至60mL瓶中,并将所需量的AQC溶液和内标加到50mL正己烷中。
[0106] 通过GC分析所有样品和标准品。注射顺序如下。
[0107] 空白运行-正己烷
[0108] 校准标准品×5
[0109] 样品溶液(最大12)
[0110] AQC×3
[0111] 校准标准品低
[0112] 校准标准品高
[0113] 空白运行-正己烷
[0114] 待机
[0115] 校准
[0116] 针对校准标准构建峰面积比PAR(峰面积/峰面积IS)(y轴)对浓度(x轴)的图。使用线性趋势线来找到最佳拟合线并显示确定系数r2和线y=mx+c的等式。
[0117] 样品
[0118]
[0119] 其中:
[0120] PAR=峰面积比
[0121] c=常数
[0122] m=斜率
[0123] 50=提取物的体积
[0124]
[0125] Entostat悬浮剂中精喹禾灵的分析
[0126] 从悬浮剂中提取样品
[0127] 称量14~16mg充分混合的悬浮剂(所需重量取决于装载量)至60mL瓶中,一式三份,记录重量。向瓶中加入约125mg氯化钠,以及所需量的内标溶液和25mL二氯甲烷溶剂。将瓶子轻轻旋转5秒钟,然后将其置于声波浴中,加热至35℃并超声处理5分钟。将瓶子短暂地从浴中取出,轻轻旋转以重新分散产品并返回浴中继续超声处理。每5分钟重复一次这些步骤直至15分钟为止。
[0128] 样品转移
[0129] 在提取物沉降至少2小时后,将1mL二氯甲烷提取物层转移至GC小瓶中。将未加盖的小瓶置于设定在36℃的Techne样品浓缩器中以蒸发溶剂。对AQC样品重复该过程。
[0130] 通过加入1mL 1:1的甲醇:乙腈,加盖,涡旋10至20秒,在Techne样品浓缩器上在40℃下加热4分钟并涡旋30秒,以重新溶解样品和AQC样品。然后用玻璃移液管吸收样品和AQC样品并将其转移至2mL注射器中,并通过13mm 0.45μm尼龙注射器过滤器分配至新的1.5mL GC小瓶中。将各个小瓶加盖,准备用于LC分析。将1mL的每种校准标准品直接转移至标记的GC小瓶。
[0131] 称量约15.0mg空白悬浮剂至60mL瓶中以制备AQC样品。加入所需量的AQC溶液(由浓度计算器计算),然后加入125mg氯化钠、内标和25mL二氯甲烷。如上所述分析粉末制剂。
[0132] 目标1b:含有杀真菌剂的静电蜡的制剂
[0133] 研究杀真菌剂嘧菌酯与聚乙烯蜡的相容性。制剂以粉末和悬浮剂的形式进行制备。工业级农药材料(活性成分)来自Chemical Point(德国)。制剂通过熔融包含物制备,样品大小为500g。
[0134] 目标2:确认空白ENTOSTAT SC对植株生长无不利影响
[0135]
[0136]
[0137] Triticum aestivum(春小麦)品种KWS Alderon,由KWS提供(批号C144)。将20粒种子种植在含有1.5L的John Innes No.1堆肥的半尺寸种子托盘(23cm长×17cm宽×23cm深)中。7天后,除去10个发育最差的幼苗。使剩余10个幼苗再生长7天,直至大多数植株达到BBCH生长阶段12。未处理对照有15个重复试验(托盘),空白Entostat SC处理有3个重复试验(托盘)。各个托盘含有10个植株(初始20粒种子),生长至BBSH生长阶段“12”。
[0138] 所有试验植株在Secret Jardin提供的适用于本研究的生长帐篷(DP120型)中生长(处理前和处理后)。各个生长帐篷包含2个架子。将Maxibright T5 120cm荧光灯悬挂在各个架子上方35cm处并将其设定为16:8小时的光暗循环。将生长帐篷内的所有种子托盘放置在衬有毛细管垫的浇水托盘上。在整个研究期间,常规性地浸泡毛细管垫以给植株浇水。将数据记录器放置在帐篷的各个架子上以监测研究期间的环境条件。帐篷的前面是敞开的。用魔术贴(Velcro)固定的薄网封闭开口。在研究期间,薄网防止灯的热量在帐篷中积聚,并防止昆虫侵入其内的植株。
[0139] 使用Cooper peggler CP3 20L Knapsack喷雾器进行处理。使用带有保护性底衬的池塘衬底(pond liner)创建室外喷雾区域,在该区域进行背负式(knapsack)喷雾。衬底的边缘向上翻转以防止流失(run-off)。将种子托盘在不锈脚上升高30mm,以防止处理剂通过托盘底部被吸收。在背负式喷雾器校准中使用的条带宽度测量中,考虑了植株升高的总高度(种子托盘60mm+钢脚30mm)。在适当的干燥期后,将喷雾后的植株放回生长帐篷中。
[0140] 例如,如EPPO PP1/135(4)植株毒性评估中所述,在处理后0、7、14和21天(DAT),目视检查植株的植株毒性作用症状。在喷雾之前收集0DAT数据。各个时间点处理的待比较植株毒性的症状和症状评估方法如下;
[0141] a)死亡率:植株被分类为存活或者死亡;
[0142] b)变形(deformation):通过记录从土壤垂直至最高叶尖的植株高度(mm),来研究可能的发育迟缓。
[0143] 目标3a:确认用ENTOSTAT配制的精喹禾灵的跨层活性
[0144] 测试物和参考物的详细信息
[0145]
[0146] Triticum aestivum(春小麦)品种KWS Alderon, 由KWS提供(批号C144)。将20粒种子种植在含有1.5L John Innes No.1堆肥的半尺寸种子托盘(23cm长×17cm宽×23cm深)中。7天后,除去10个发育最差的幼苗。使剩余10个幼苗再生长7天,直至大多数植株达到BBCH生长阶段12。每个处理需要150个植株。在研究开始时接种总共900粒种子(3种处理剂,每种处理剂有15个重复试验,每种处理由10个植株(初始各20粒种子)组成)。园艺手杖和绳子用于在各个种子托盘中的植株周围形成周界(perimeter)框架。周界是为了防止后期生长阶段期间相邻种子托盘中的植株之间的交叉污染。
[0147] 所有试验植株在Secret Jardin提供的适用于本研究的生长帐篷(DP120型)中生长(处理前和处理后)。各个生长帐篷包含2个架子。将Maxibright T5 120cm荧光灯悬挂在各个架子上方35cm处,并将其设定为16:8小时的光暗循环。将生长帐篷内的所有种子托盘放置在衬有毛细管垫的浇水托盘上。在整个研究期间,常规性地浸泡毛细管垫以给植株浇水。将数据记录器放置在帐篷的各个架子上以监测研究期间的环境条件。帐篷的前面是敞开的。用魔术贴(Velcro)固定的薄网封闭开口。在研究期间,薄网防止灯的热量在帐篷中积聚,并防止昆虫侵入其内的植株。
[0148] 四个培育箱帐篷中的各个帐篷均在两个架子上装有12个水盘(各个架子六个水盘)。各个水盘装有单个的种子托盘。实验需要45个水盘。帐篷内水盘的分配是随机的。各个种子托盘装有10个生长至BBSH生长阶段“12”的幼苗。每个水盘被认为是1个重复试验,由10个幼苗组成。这允许每个处理15个重复试验(未处理对照、Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra)。
[0149] 使用Cooper peggler CP3 20L Knapsack喷雾器进行处理。使用带有保护性底衬的池塘衬底(pond liner)创建室外喷雾区域,在该区域进行背负式喷雾。衬底的边缘向上翻转以防止流失。将种子托盘放置在3行垫子的顶部,每行包含5个种子托盘。将种子托盘在不锈钢脚上升高30mm,以防止处理剂通过托盘底部被吸收。在背负式喷雾器校准中使用的条带宽度测量中,考虑了植株被升高的总高度(种子托盘60mm+钢脚30mm)。在适当的干燥期后,将喷雾后的植株放回生长帐篷中。
[0150] 例如,如EPPO PP1/135(4)植株毒性评估中所述,在处理后0、7、14和21天(DAT),目视检查植株的植株毒性作用症状。在喷雾之前收集0DAT数据。各个时间点处理的待比较植株毒性的症状和症状评估方法如下;
[0151] 1、发育周期的改变——出芽或者生长的任何抑制或者延迟。两种方法用于评估生长阶段:
[0152] a)给每个植株分配BBCH生长阶段,生长阶段的分组如表1所示。
[0153] b)植株的起始生长阶段是BBCH生长阶段12。在各个时间点,计数存在的叶子总数并将其记录为单个数字,以表示每个植株的植株生长。
[0154] 表1:BBSH生长阶段分组以指示在分配的命名(nomenclature)中的生长增加[0155]BBCH生长阶段 分配的命名
11和12 生长=0
13和21 生长+1
14和22 生长+2
15和23 生长+3
16和24 生长+4
[0156] 2、颜色改变(包括坏死)——评估单个植株的颜色改变或者坏死组织。使用两种方法进行此评估:
[0157] c)使用视觉模拟评分法(visual scale)将植株分类为:存活或者死亡,或者呈现:轻度萎黄、中度萎黄或者严重萎黄。
[0158] d)使用叶绿素计(chlorophyll meter)SPAD-502plus,测量各个种子托盘的每个植株上最新长出的叶子正中央的叶绿素含量。
[0159] 3、变形——通过记录从土壤垂直至最高叶尖的植株高度(mm),来监测发育迟缓形态与正常植株形态的偏差。
[0160] 在收集植株毒性数据后的21DAT,移除植株材料从土壤中突出(protrude)的部分并称重。计算各个种子托盘的每个植株的平均湿重(g)。
[0161] 使用R版本3.3.1进行统计分析。
[0162] 1)发育周期的改变:
[0163] a.分析在21DAT时间点处BBCH生长阶段11和12(生长=0)的植株比率。在21DAT时,所有未处理的对照植株都已生长,产生0%显示生长=0,因此从分析中剔除。用卡方检验比较用Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra处理的植株。
[0164] b.对21DAT的叶子数目数据进行对数转换,并使用Shapiro-Wilk正态性检验确认各个处理的正态性。将转换后的数据建模为处理类型(未处理对照、Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra)的函数,并使用ANOVA进行分析。Tukey事后检验的均值多重比较评估了处理之间的差异。
[0165] 2)颜色的改变(包括坏死):
[0166] a.分析了在21DAT时间点处的“死亡”植株比率。将0%的未处理对照植株在21DAT分类为死亡,因而从分析中剔除。使用卡方检验分析用Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra处理的植株。
[0167] b.对21 DAT数据进行对数转换,并使用Shapiro-Wilk正态性检验确认各个处理的正态性。将转换后的数据建模为处理类型(未处理对照、Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra)的函数,并使用ANOVA进行分析。Tukey事后检验的均值多重比较评估了处理之间的差异。
[0168] 3)变形——使用Kruskal-Wallis秩和检验分析处理(未处理对照、Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra)对21DAT植株高度数据的影响。事后检验使用Tukey和Kramer(Nemenyi)检验的成对比较,其中Tukey-Dist近似用于独立样品。
[0169] 4)使用Shapiro-Wilk正态性检验,检测各个处理的植株湿重的正态性。将植株湿重建模为处理类型(未处理对照、Entostat Quiz SC或者Pilot Ultra)的函数,并使用ANOVA进行分析。Tukey事后检验的均值多重比较评估了处理之间的差异。
[0170] 如表1(上文)所述,分组分析BBCH生长阶段,其反映了它们与初始起始生长阶段的偏差。
[0171] 目标3b:确认ENTOSTAT配制的嘧菌酯的跨层活性
[0172] 测试物&参考物的详细信息
[0173]
[0174] 用J.Arthur Bower No.1幼苗堆肥填充并用自来水浸透200个方形塑料盆(7×7×8cm)。在各个盆中双播六粒春小麦(T.aestivumcv.KWS Kielder)种子。将这些盆置于四个Secret Jardin 120生长帐篷内,该帐篷采用具有40个块(block)(每个块5个盆)的完全随机块设计。所有植株在16:8光/暗、20℃/17℃和80%RH的光照、温度和相对湿度(RH)方案下生长。视需要,通过毛细管垫用自来水浇灌盆。整个研究中没有提供额外的营养素。接种后
14天,每盆中的6个植株减少为均匀大小的3个。
[0175] 使用Rudd的方法(Rothamsted Research,个人交流)培养Z.tritici孢子。将孢子冷冻(-20℃)在1:1灭菌的甘油:去离子水溶液中直至使用。为了建立培养物,将30μl甘油孢子悬浮液移液至马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)板上并使用无菌接种环(SIL)铺开。将密封的板置于16℃下孵育。
[0176] 该研究由三个自变量(真菌接种的制剂和时间(杀真菌剂处理后的天数)(DAFT,days after fungicide treatment)和五个因变量(孢子萌发、菌丝长度、真菌病斑数、分生孢子器数和真菌损伤百分比)组成。测试了总共6种处理组合(表2)。每次处理重复20次。
[0177] 在GS 12,小麦接受杀真菌剂处理(表2)。在上述条件下,接种后约21天发生GS 12。使用背负式喷雾器,以约200L/ha的水(用于施用类似的嘧菌酯产品Amistar(Syngenta)的水体积)施用制剂。喷雾器配有红色Hypro80°均匀喷嘴(FE80/1.6/3)喷嘴(一个大于50目的过滤器),并将其设定为250,000pa(2.5bar)的压力。
[0178] 表2:小麦植株暴露于病原体Z.tritici的实验处理的列表。DAFT=真菌处理后的天数(Days after fungal treatment)
[0179]
[0180]
[0181] 1DAFT,来自两个生长帐篷的各个盆接种Z.tritici。21DAFT,来自剩余生长帐篷的各个盆接种Z.tritici。真菌接种前7天,将Z.tritici培养在六个PDA平板上。从这六个平板中产生100mL孢子悬浮液(其含有约6×107个孢子和0.05%吐温)。给各个盆施用5mL孢子悬浮液,直至用100mL雾化器(雾化器按压40次=5mL)流出。各个盆用两个透明的多孔聚乙烯袋覆盖并封闭在生长帐篷中(关灯)72小时,并经常用去离子水雾化以达到100%RH和17℃的温度。72小时后取出袋子,打开帐篷门,恢复16:8亮/暗的光照状态。在各个盆周围放置一个绳子围栏,以保持植株直立并且防止水损坏。视需要,通过毛细管垫用自来水浇灌盆。整个研究中没有提供额外的营养素。
[0182] 接种后7天,每个盆中的一个植株取出两片接种的叶子。我们认为这些是“原始叶子”。从每片叶子中采集代表最大程度真菌损伤的10mm×5mm样品。将样品置于含有2mL1:1v/v乙酸:乙醇溶液的加盖小瓶中,并在60℃的水浴中加热1小时。一旦从乙酸:乙醇溶液中取出样品,就用去离子水冲洗。将样品在加盖的1mL 1%乳酚蓝溶液(将10μl乳酚蓝溶液加到990μl去离子水中)中在室温下染色16小时。将染色的样品放置在载玻片上,在光学显微镜下检查。
[0183] 在叶子上截取对角线(左上至右下),记录10个孢子(最小)的发芽。发芽的孢子是带有胚芽管的孢子,胚芽管是孢子宽度的至少一半。再次在叶片上采用对角样线,根据Olson(1950年)的方法测量10个菌丝(最小)的长度。
[0184] 各个盆中留一个植株直至28DAFT,以留出时间使真菌病害发展(如果杀真菌剂无效)。在此阶段,植株上的叶子包括“原始叶子”和“新长出叶子”。每个植株上有2至3片的“原始叶子”和>10片的“新叶子”。通过(1)计数带有分生孢子器的病害的数量,(2)计数分生孢子器的总数,和(3)估计被Z.tritici损伤的叶子的面积百分比,来评估真菌病害。分别收集“原始叶子”和“新长出叶子”的值。
[0185] 使用二项式广义线性模型分析发芽孢子计数和叶片损伤比例。对菌丝长度进行归一化并使用双因素ANOVA进行分析。使用Poisson广义线性模型评估真菌病害和分生孢子器的数量。使用R3.3.1统计软件分析所有数据。
[0186] 结果
[0187] 目标1a:含有除草剂的静电蜡的制剂
[0188] 装载比例
[0189] 当代表性除草剂是精喹禾灵时,在使用巴西棕榈(Carnuba)蜡作为载体的研究中,SC中精喹禾灵活性成分的理论装载量为25mg/g(2.5%w/w)。在使用聚乙烯蜡作为载体的研究中,SC中精喹禾灵活性成分的理论装载量为50mg/g(5%w/w)。制剂中实际检测(验证)的理论装载量(标称浓度)的百分比范围为96至104%(表3)。
[0190] 表3:蜡中精喹禾灵的标称浓度和验证浓度
[0191]制剂类型 蜡 标称浓度AI(mg/g) AI(mg/g) AI(%W/W) 标称浓度的%
粉末 PE 200.0 192.40 19.24 96
悬浮剂 C 25.0 25.88 2.59 104
悬浮剂 PE 50.0 50.40 5.04 101
[0192] 装载比例
[0193] 当代表性除草剂是苄草丹时,在使用巴西棕榈(Carnuba)蜡作为载体的研究中,苄草丹活性成分在蜡粉末(固态材料)中的理论装载量为50mg/g(5%w/w)。在制剂中实际检测(验证)的理论装载量(标称浓度)的百分比为103%(表4)。
[0194] 表4:蜡中苄草丹的标称浓度和验证浓度
[0195]制剂类型 蜡 标称浓度AI(mg/g) AI(mg/g) AI(%W/W) 标称浓度的%
粉末 C 50 51.51 5.15 103
[0196] 目标1b:含有杀真菌剂的静电蜡的制剂
[0197] 装载比例
[0198] 当代表性杀真菌剂是嘧菌酯时,使用聚乙烯蜡作为载体的蜡粉中的嘧菌酯活性成分的理论装载量为273至400mg/g。在制剂中实际检测(验证)的理论装载量(标称浓度)的百分比范围为101至111%(表5)。悬浮剂中嘧菌酯的理论装载量为82.5mg/g,验证装载量为99%。
[0199] 表5:蜡中嘧菌酯的标称和验证浓度
[0200]制剂类型 蜡 标称浓度AI(mg/g) AI(mg/g) AI(%W/W) 标称浓度的%
粉末 PE 273.0 278.17 27.8 101.5
粉末 PE 400.0 445.01 44.50 111.3
悬浮剂 PE 82.5 81.83 8.18 99.1
[0201] 目标2:确认空白ENTOSTAT SC对植株生长无不利影响
[0202] 施用空白ENTOSTAT SC制剂(不含农药)不会对小麦中任何植株生长的测量产生不利影响。当在21DAT对植株进行评估时,在各个重复试验中,未处理对照和施用空白Entostat的活植株数量相同(10)(图1)。在未处理对照中,植株生长平均324.8mm到491.7mm(增加51%)。在空白Entostat处理中,相应的增加为从315.8mm增加到524mm(增加66%)(图2)。
[0203] 目标3a:确认ENTOSTAT配制的精喹禾灵的跨层活性
[0204] 生长阶段——BBCH规模:在21DAT时,Entostat Quiz SC和Pilot Ultra处理的保2
持在BBCH生长第阶段12(生长=0)的植株数量无显著差异(X =1.549,d.f.=1,p=
0.2133)(图3)。
[0205] 生长阶段——叶子数目:在21DAT,处理显著影响了小麦上发育的叶子数目(F(2,41)=160.4,p<0.001)。Entostat Quiz SC和Pilot Ultra均显示出比未处理的对照植株显著更低的叶子数目(分别为t=-2.94,p<0.001和t=-2.80,p<0.001)。事后检验显示,Entostat Quiz SC和Pilot Ultra处理的植株的叶密度之间无显著差异(p=0.75)(图4)。
[0206] 颜色和坏死:Entostat Quiz SC和Pilot Ultra处理在21DAT的死亡植株数量之间无显著差异(X2=2.397,d.f.=1,p=0.122)(图5)。
[0207] SPAD计叶绿素含量:在21DAT,处理类型显著影响小麦的叶绿素含量(F(2,33)=74.4,p<0.001)。Entostat Quiz SC和Pilot Ultra均显示出比未处理的对照植株显著更少的叶绿素(分别为t=-2.31,p<0.001和t=-2.57,p<0.001)。事后检验显示,Entostat Quiz SC和Pilot Ultra处理的植株的叶绿素含量无显著差异(p=0.58)(图6)。
[0208] 植株高度:在21DAT,处理之间的植株高度显著不同(X2=278.06,d.f.=2,p<0.001)。Entostat Quiz SC和Pilot Ultra显著低于未处理的对照植株(分别为p<0.001和p<0.001),但彼此之间没有差异(p=0.95)(图7)。
[0209] 植株湿重:植株湿重显著受处理的影响(F(2,41)=247.2,p<0.001)。Entostat Quiz SC和Pilot Ultra均显著轻于未处理的对照植株(分别为t=-2.90,p<0.001和t=-2.95,p<0.001)。事后检验显示,Entostat Quiz SC和Pilot Ultra处理的植株的湿重之间无显著差异(p=0.94)(图8)。
[0210] 在试验过程中,生长帐篷的平均温度范围为23.8至28.9℃。在试验过程中,生长帐篷的平均相对湿度范围为51.7%至60.0%。
[0211] 目标3b:确认ENTOSTAT配制的嘧菌酯的跨层活性
[0212] 如果杀真菌剂被“捕获”在蜡中,则预计真菌处理(28DAFT)阶段后28天,仅“原始叶子”受到保护(即病害数量少且Z.tritici损伤面积百分比低),因为仅这些“原始叶子”在喷洒期间与杀真菌剂直接接触。在施用杀真菌剂和28DAFT取样之间的这段时间产生的“新长出叶子”未直接暴露于杀真菌剂,因此,与未处理的对照植株相比,这些叶子上的真菌损害水平降低证实了:杀真菌剂从Entostat蜡迁移出,穿过植物角质层(跨角质层/跨层移动)并穿过植物维管系统(内吸)。
[0213] 讨论
[0214] 叶子中杀真菌剂和除草剂的内吸性依赖于跨角质层运动和随后在叶片内的迁移(translocation)(Solel和Edgington,1973年)。本研究的主要目的是确定何时使用Entostat作为施用于植物叶片(蜡中的农药)的跨层农药的传递系统。本研究的第二个目的是确定当作为叶面喷雾施用时,仅有Entostat(无农药)对小麦的植物毒性。本研究的最终目的是确定施用的化学物质在通过Entostat制剂递送时是否具有杀虫活性
[0215] 在21DAT,与商业标准品Pilot Ultra相比,当在ENTOSTAT SC内配制时,精喹禾灵的作用模式功效没有损失。除草剂ENTOSTAT SC能够以与市场标准品相同的功效杀死目标杂草。植株死亡由分生组织内的脂质合成抑制驱动,其也影响细胞伸长,导致植物生长受阻。我们证明了ENTOSTAT SC可防止植株高度的增加,其功效与Pilot Ultra相同,并且叶子发育也会停止。与未处理的对照植株的比较显示,ENTOSTAT SC和Pilot Ultra处理的植株中的叶绿素含量也降低。当使用空白Entostat时缺乏效果证实了植物毒性作用可归因于农药,而不是单独的载体。
[0216] 在开展此项工作之前,鉴于角质层中的植物蜡具有保护功能,作为摄取农药的屏障,预期在Entostat蜡中配制农药会以某种方式抑制农药的吸收/活性。新发现为,在Entostat蜡中配制的农药与具有较短扩散途径的常规制剂一样具有生物活性。
[0217] 研究2
[0218] 目标
[0219] 本研究的第一个目标是确定干燥的粉末种子处理剂的最佳施用率(application rate)。本研究中的最佳施用率被定义为:能够最大程度保留玉米种子表面的嘧菌酯的干燥粉末施用率和制剂类型,同时产生最少量的由机械应力而移位(displace)的粉末。
[0220] 介绍
[0221] 该研究旨在证明作为干种子处理剂施用的杀真菌剂的内吸性活性。已使用农药啶虫脒作为种子处理剂证明了迁移。先前工作强调需要进一步研究干燥粉末种子处理剂的最佳施用率;其中,种子上的用干燥粉末种子处理剂配制的活性成分的保留被最大化,同时由机械应力引起的粉末损失被最小化。研究1显示,在较低施用率处理的种子上观察到较高百分比装载水平的啶虫脒,但需要将粉末施用减少10倍以将装载相对百分比从52%增加至80%。此研究研究了三种施用率的两种嘧菌酯干燥粉末制剂。给玉米种子施用处理剂。在机械应力之前和之后采集种子样品,并计算嘧菌酯残留。
[0222] 材料和方法
[0223] 测试物的详细信息
[0224]
[0225] 表1:制剂W3800和W3748的施用详细信息
[0226]制剂类型 施用率 嘧菌酯施用率(g/kg种子) 制剂施用率(g/kg种子)
W3800 低 0.006259 0.0125
W3800 中 0.06259 0.125
W3800 高 0.6259 1.25
W3738 低 0.006259 0.0144
W3738 中 0.06259 0.144
W3738 高 0.6259 1.44
[0227] 参考物的详细信息
[0228] 本研究中参考的商业标准品标记是Agri Star,一种含有9.6%(w/v)嘧菌酯的杀真菌剂种子处理剂。
[0229] 测试系统
[0230] 将处理剂施用于未处理的玉米种子(表2)。
[0231] 表2:种子详细信息
[0232]种子类型 品种 来源 批号 TGW(g)
玉米 MAS10C Bright Seeds B678 316
[0233] 实验设计
[0234] 独立因素是干燥粉末种子处理剂类型(W3800和W3738)和嘧菌酯施用率(低、中和高)。定量在机械应力之前和之后从玉米中回收的活性成分嘧菌酯的残留物。各个处理剂重复十次。涉及Heubach Dustmeter的操作是根据已知的标准程序进行的。
[0235] 实验前步骤
[0236] 在测试之前,将种子在20℃±2℃和50%±10%相对湿度的培养箱308中平衡至少48小时。
[0237] 实验步骤
[0238] 测试系统的处理
[0239] 将处理剂和500g玉米种子称入无菌1L Duran瓶中。通过使用具有MIX2040附件的Stuart Rotator轻轻搅动使处理剂均质化30秒。从各个批次中取出50个玉米种子,称重,并置于生物测定罐中以进行预机械应力质量控制分析。从各个批次中取出一个100g样品。
[0240] 按照TDRF311中概述的程序,在Heubach Dustmeter(Heubach GMbh,Heubachstrasse7,38685Langelsheim)中对100g样品进行机械加压。涉及Heubach Dustmeter的操作在Bioassay Room 2中以23℃至29℃和30%和70%相对湿度进行。循环后,将处理过的种子从旋转滚筒中取出。从各个批次中取出50个玉米种子,称重,并置于生物测定罐中,用于机械应力后质量控制分析。
[0241] 取样/测量方案
[0242] 使用具有电子捕获检测器(GC-ECD)的气相色谱,分析在Heubach机械应力之前和之后采集的种子样品上存在的嘧菌酯。由这些值计算种子机械应力保留的嘧菌酯a.s.的百分比变化。
[0243] 环境监测
[0244] 数据记录器在Heubach过程期间监测平衡培养箱308和生物室2中的温度和相对湿度。
[0245] 统计分析
[0246] 使用R(版本3.3.1)对机械应力后保留在玉米种子上的嘧菌酯的百分比进行建模。在使用Shapiro-Wilk正态性检验测试正态性后,使用ANOVA分析数据线性模型。将嘧菌酯残留百分比建模为因子制剂类型(W3800和W3738)、因子嘧菌酯施用率(0.006259、0.06259和
0.6259g a.s./kg种子)和因子之间相互作用的函数。使用最低施用率的制剂W3800(0.006259g a.s./kg种子)作为对照。
[0247] 偏差
[0248] Heubach灰尘漂移分析(dust drift analysis)应在温度范围为20℃至25℃的房间内进行。在本研究中,平均温度为24.6℃,最高记录温度为28.5℃。Heubach的功能是使种子暴露于机械应力,温度的轻微升高不太可能影响种子保留的嘧菌酯。测试的所有制剂和比率将经历相同的变化,因为所有种子暴露于相同的温度升高。
[0249] 结果
[0250] 施用和设备校准
[0251] 种子和制剂重量的全部详细信息记录在实验室记录本19中。
[0252] 测试系统监控/评估
[0253] 在施用率方面,相比于制剂W3800,制剂W3738赋予玉米种子的嘧菌酯保留率高30%(F(1,56)=284.5,p<0.001)。随着施用率的增加,嘧菌酯保留率降低(F(2,56)=45.2,p<0.001)。与最低施用率(0.006259g a.s./Kg)相比,中(0.06259g a.s./Kg)和高(0.6259g a.s./Kg)施用保留的嘧菌酯分别减少7%和减少21%。制剂类型和施用率之间未观察到显著的相互作用。结果的图如图10所示。
[0254] 图10显示了在W3800和W3738中,制剂的低(0.006259g a.s./Kg)、中(0.06259g a.s./Kg)和高(0.006259g a.s./Kg)嘧菌酯施用率下,玉米种子上嘧菌酯的保留百分比(平均值±SE)。大写字母之间的差异表示制剂之间的显著差异。小写字母之间的差异表示施用率之间的显著差异。
[0255] 环境监测
[0256] Heubach应力测试期间的平均环境条件(表3)在TDRF311-2规定的范围内。但是,温度确实偏离了上限温度范围。其影响将在第12节中讨论。
[0257] 表3:实验期间的环境条件
[0258]
[0259]
[0260] 讨论
[0261] 基于巴西棕榈的Entostat嘧菌酯种子处理剂(制剂W3738)保留了最初施用于玉米种子的嘧菌酯的68%,这比基于聚乙烯的Entostat种子处理剂(制剂W3800)保留的38%嘧菌酯多出30%。玉米种子的施用大于或者等于商业标准品的标记率。将经处理的玉米种子暴露于机械应力后,最低嘧菌酯施用率保留其原始嘧菌酯施用的62%。相比之下,中施用率和高施用率分别保留了其原始嘧菌酯施用的55%和41%。施用率越高,玉米粉末越多,因为需要更多的粉末制剂来递送增加的嘧菌酯剂量(表1)。尽管当测试高施用率时,损失21%的嘧菌酯,但保留在玉米表面的嘧菌酯剂量(0.257mg a.s./kg)比低剂量(0.00392mg a.s./kg)高出两个数量级(100倍),并且比中剂量(0.0346mg a.s./kg)高出一个数量级(10倍)。鉴于本研究的主要目的,测试内吸性活性的最佳Entostat干燥粉末制剂是以中或者高施用率施用的基于巴西棕榈蜡的制剂。
[0262] 研究3
[0263] 目标
[0264] Seed-Exo-5项目的第二个目标的目的是证明含有活性成分(a.s.)嘧菌酯的EntostatTM干燥粉末种子处理剂的内吸性活性。播种嘧菌酯处理的玉米种子,10天后收获所得叶子。通过LC/MS-MS检测内吸性地穿过植物从种子转运到叶子的嘧菌酯。
[0265] 介绍
[0266] 此研究旨在证明作为干种子处理剂施用的杀真菌剂的内吸性活性。使用农药啶虫脒作为种子处理剂已证明了转运。此研究(即研究2)表明,随着施用率的增加,机械应力后保留在种子表面上的嘧菌酯的百分比显著降低。在测试的最高粉末施用率(0.6259g a.s./Kg种子)下,聚乙烯Entostat(W3800)保留26%(0.162g a.s./kg)嘧菌酯,巴西棕榈Entostat(W3738)保留56%(0.353g a.s./Kg)嘧菌酯。聚乙烯和巴西棕榈Entostat保留了大量的嘧菌酯,超过商业标准品建议的标记率,使得高施用率下的这两种制剂为本研究使用的合适候选物。给玉米种子施用处理剂。播种嘧菌酯处理的玉米种子,10天后收获所得叶子。玉米叶子由英国CEM Analytical Services Ltd.(CEMAS)进行分析。通过LC/MS-MS检测内吸性地穿过植物从种子转运到叶子的嘧菌酯。
[0267] 材料和方法
[0268] 测试物的详细信息
[0269]
[0270] 参考物的详细信息
[0271] 将未处理的玉米种子培养为未处理对照(UTC)植物样品。
[0272] 测试系统
[0273] 给未处理的玉米种子施用处理剂(表1)。
[0274] 表1:种子详细信息
[0275]种子类型 品种 来源 批号 TGW(g)
玉米 MAS10C Bright Seeds B678 316
[0276] 实验设计
[0277] 该研究中的独立因素是干燥粉末种子处理剂类型(W3800和W3738)。定量检测生长10天后从玉米叶中回收的活性成分嘧菌酯(第11.2节)。各个处理剂重复十次。未处理的对照由2次重复试验组成。
[0278] 实验前步骤
[0279] 在施用制剂之前,将种子在20℃±2℃和50%±10%相对湿度的培养箱308中平衡至少48小时。
[0280] 实验步骤
[0281] 测试系统的处理
[0282] 对于各个处理剂重复,将制剂和500g玉米种子称入无菌1L Duran瓶中。通过使用具有MIX2040附件的Stuart Rotator轻轻搅拌使玉米和制剂均质化30秒。从各个均质化批次中取出150个玉米种子,并种植在3个种子托盘上(每个托盘50个种子)。各个种子托盘包含1.5L的John Inns No.1。播种后,将种子托盘置于衬有毛细管垫的砾石托盘中,并将完整的装置随机放入Dark Propagator120生长帐篷中。将来自各个测试组(制剂)的一个重复(3个种子托盘)随机放置在各个帐篷内。使用总共10个帐篷,相当于每个制剂10个样品。在研究期间,视需要对毛细管垫进行浇水。生长帐篷包含一个架子,其中Maxibright T5120cm荧光灯悬挂在各个架子上方108厘米处,并设置为16:8小时光暗周期。帐篷的前部敞开以允许通风
[0283] 取样/测量方案
[0284] 种子生长10天。10天后,收获存在于土壤表面上方的所有植株叶子,并将其置于密封的塑料容器中。在监测冷冻机中进行分析之前,将容器储存在-18℃以下。将玉米样品在的存在下进行均质化。在使用LC/MS-MS检测嘧菌酯之前使用QuEChERS提取。
[0285] 环境监测
[0286] 数据记录器用于监测平衡培养箱308中的温度和相对湿度。监测系统测量并记录植物生长室中的温度和相对湿度。
[0287] 统计分析
[0288] 由Entostat种子处理剂W3800或者W3738处理的种子生长而来的所有植株的叶子中均检测到了嘧菌酯。未处理的对照植株叶子中未回收到嘧菌酯,因此未产生用于分析的嘧菌酯值。对照组结果未包含在统计分析中。使用Welsh双样品t-检验,分析从用W3800或者W3738处理的植株中回收的嘧菌酯值。
[0289] 偏差
[0290] 在处理过的植株中清楚地观察到嘧菌酯,而未处理的对照植株中未观察到嘧菌酯。更改了研究计划中所选择的统计分析,以比较各个制剂的已内吸性地移动穿过植物的嘧菌酯的量。
[0291] 结果
[0292] 测试系统监控/评估
[0293] 如图11所示,各个制剂在10日龄植株叶子中检测到的嘧菌酯是相同的(t=-0.24,d.f.=17.77,p=0.81)。
[0294] 讨论
[0295] 证明了使用Entostat配制并作为种子处理剂施用于玉米表面的嘧菌酯的内吸性活性。不论用于接种玉米种子的种子处理剂如何(W3800或者W3738),最初施用的0.6259g/kg嘧菌酯的20%(0.114mg/kg)内吸性移动穿过植物,存在于10日龄的玉米叶子中。
[0296] 参考文献
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