一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法

本发明涉及农作物病害虫防治技术，特别涉及一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法。该技术是将膨润土材料作为天然无公害矿物材料，用于对蚧壳虫进行物理防治的功能应用开发。背景技术：1、蚧壳虫是植物的主要病害虫之一，成虫主要以危害枝干为主，吸食枝干养分，严重危害果树花木的枝、干、叶和果实。农作物受害后枝干逐渐衰弱，病虫密度较大时造成枝干枯死，对种植户的经济效益产生重大危害。2、蚧壳虫的种类很多，繁殖能力很强，由于背部特有的蜡质层会将虫体严实地包裹在里面，一般灭杀药剂很难进入体内，造成药效发挥困难。此外，用药种类或用药时间选择不当，亦会增加蚧壳虫消灭的困难。3、现有蚧壳虫的防治仍主要以化学方法的农药喷洒为主。杀扑磷是效果最好的有机磷杀虫剂，但因毒性较高已被禁止使用。此后，防治蚧壳虫最经济实惠的药剂首推吡丙醚，但是有证据表明长期高剂量接触易造成人类肝肾毒性。另外一种对蚧壳虫灭杀具有特效的农药是螺虫乙酯，其超强的内吸杀虫作用可以在植物体内双向传输，效果较好；但是成本偏高，且杀虫速度偏慢。此外，市场用量很大毒死蜱虽然效果也较好，但同样属于有机磷杀虫剂，主要是触杀、胃毒作用。由于大量的使用，毒死蜱的效果逐年下降，且因为毒性问题，毒死蜱也正在面临被限制使用的尴尬处境。4、除了主流的化学方法对蚧壳虫进行灭杀，物理方式的防治近年来引起了更多的关注，目前常使用农用矿物油的物理作用来实现以下几个方面的防治：其一，抑制蚧壳虫的移动和呼吸，通过较高的黏度实现较长一段时间在喷淋后依然操持较高的黏度。当蚧壳虫接触到矿物油，造成躯干上气孔被矿物油堵塞，从而引起窒息。与此同时，大量附着在枝干上的虫卵也会因为沾染上矿物油出现窒息，一定范围内阻止了幼虫的孵化。其二，除了影响呼吸器官，蚧壳虫的其余外露器官或多或少也会受到影响，取食和繁殖过程可能会受到影响。其三，部分植物的枝叶在被喷淋矿物油后，在表面形成保护层，也能达到控制虫害的目的。5、但是，物理防治的农用矿物油普遍存在着以下弊端：(1)持续期较长。矿物油在使用后，自身的分解周期太长，矿物油的残余物会对环境产生潜在的负面影响。同时，由于其长期存在，可能会对害虫形成抗性；(2)成本较高。相较于其他杀虫药剂，矿物油的成本较高，对于一些经济不发达地区和小农户而言，难以承担。6、因此，提出新型杀虫剂用于对蚧壳虫进行物理防治，是符合现实需求的。技术实现思路1、本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法。2、为解决技术问题，本发明的解决方案是：3、提供一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法，包括以下步骤：4、(1)膨润土前处理：5、取吸蓝量≥28g/100g的钠基膨润土，经干燥、粉磨和过筛处理，得到膨润土粉体；6、(2)配置混合浆液：7、按质量比3～6︰100︰0.05～0.1︰0.05～0.1，取膨润土粉体、水、羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)；将各组分混合并以超声振荡方式分散，得到组分均匀的混合浆液；8、(3)浆液陈化：9、将混合浆液静置使其陈化，得到膨润土水凝胶产品。10、作为本发明的优选方案，所述步骤(1)中，膨润土粉体的粒径目数大于200。11、作为本发明的优选方案，所述步骤(2)中，超声振荡处理时，超声波频率为40khz，时间≥5min。12、作为本发明的优选方案，所述步骤(3)中，陈化时间为1～2天。13、本发明进一步提供了利用前述任意一项中所述方法制备获得的膨润土水凝胶防治蚧壳虫的方法，包括：14、(1)先将所述膨润土水凝胶进行超声振荡处理，使其粘度在31～45mpa·s之间，以适于农业喷洒作业；15、(2)以喷洒方式将组分均匀的膨润土水凝胶喷洒在发生蚧壳虫虫害的植物表面，使液滴覆盖植物的枝、干、叶和果实。16、作为本发明的优选方案，田间施用时，控制膨润土水凝胶的用量为60～75克/平方米。17、作为本发明的优选方案，在超声振荡处理时，超声波频率为40khz，时间≥5min。18、发明原理描述：19、膨润土是天然非金属纳米矿物的一种，其天生具有优良的悬浮性、吸附性、流变性等特性，因此该粘土矿物享有“万能粘土”之美誉。膨润土价格低廉，原料易得；因其无毒无害，大量在工业及农业中使用。例如，被用来制备高吸附性的脱色除味吸附剂、化工填料、铸造膨润土、冶金球团和钻井泥浆等。膨润土浆液具有非常好的悬浮特性，同时其黏度性能优异，膨润土在经过特殊处理后，浆液的黏度可以进一步提高。此外，其主要成分蒙脱石特殊的层片微观结构使得层间水的大量存在，宏观表现为所形成的浆液或凝胶失水能力较弱，具有非常优异的保湿性能。通过进一步改性处理得到的浆液具有较高黏度，从理论上讲可以实现与矿物油对蚧壳虫进行防治的类似效果。同时，主要原料膨润土矿物的价格相对低廉，与物理防治蚧壳虫的农用矿物油相比，整体成本具有较大优势；此外，膨润土在农业中大量被用来作为有机肥料的配体，可见其本身不会对农作物和环境带来负面影响；另外，用于调理浆液流变性的添加物及助剂用量极少，且均无毒无害。膨润土作为天然纳米矿物已被广泛认同，因为其特有的层片结构，层片间距通常为几十到几百纳米，实际生产中由于团聚等因素单个实际颗粒即便为微米或毫米尺度，也不可否认的存在着大量纳米级别的细小颗粒，部分纳米颗粒遇水后容易分离出来并可能附着在蚧壳虫的外部功能器官或进入其食道、呼吸道等部位，这也有可能对蚧壳虫的防治起到一定作用。目前业内尚未见到利用膨润土浆液进行蚧壳虫防治的相关报道。20、经申请人的发明人团队的深入研究发现，较高吸蓝量的钠基膨润土浆液具有显著提升的悬浮性能和保水性能，且黏度比膨润土原矿形成的浆液有显著提升；随着羧甲基纤维素钠和pvp助剂的使用，泥浆的黏度和悬浮性能进一步得到改善；经过超声处理浆液的均匀性得到改善，在随后的陈化过程助剂与钠基膨润土的某些特定官能团进一步发生交联形成的网络结构有助于保持浆液的悬浮性和黏度。这种高黏度的浆液在与蚧壳虫接触时会导致其行动受限，与此同时会造成其呼吸、进食、繁殖等功能的减弱，在一定范围内的浓度可以有效起到对蚧壳虫的防治。同时，主要组分膨润土对植物无公害，所添加助剂均无毒无害。21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：22、1、本发明制备膨润土水凝胶的方法简单易行、成本低廉。23、2、将本发明的水凝胶产品用于物理方法防治蚧壳虫，无毒无害、环境友好。24、3、本发明为膨润土在农业病虫害防治领域相关产品的潜在开发提供了一种思路，同时为膨润土深加工企业的应用开发带来了新的机遇，具有重大的经济价值和社会意义。技术特征：1.一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，膨润土粉体的粒径目数大于200。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，超声振荡处理时，超声波频率为40khz，时间≥5min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，陈化时间为1～2天。5.利用权利要求1至5任意一项中所述方法制备获得的膨润土水凝胶防治蚧壳虫的方法，其特征在于，包括：6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，田间施用时，控制膨润土水凝胶的用量为60～75克/平方米。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在超声振荡处理时，超声波频率为40khz，时间≥5min。技术总结本发明涉及农作物病害虫防治技术，旨在提供一种用于防治蚧壳虫的膨润土水凝胶的制备方法。包括：取吸蓝量≥28g/100g的钠基膨润土，经干燥、粉磨和过筛处理，得到膨润土粉体；取膨润土粉体、水、羧甲基纤维素钠和PVP；将各组分混合并以超声振荡方式分散，得到组分均匀的混合浆液；将混合浆液静置使其陈化，得到膨润土水凝胶产品。本发明制备膨润土水凝胶的方法简单易行、成本低廉；产品用于物理方法防治蚧壳虫，无毒无害、环境友好。技术研发人员：高林辉,李晨,李明哲,林逢润,林时锴,李跃,杨辉,樊先平受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/3/24