一種農藥殘留降解劑及其製備方法和應用與流程
2023-09-17 19:31:15 2
本發明屬於消毒劑領域，具體涉及一種農藥殘留降解劑及其製備方法和應用。
背景技術：
我國烤菸生產上常使用的農藥主要有殺蟲劑、殺菌劑、殺線蟲劑、除草劑和生長調節劑等，大量和長期使用化學農藥造成了菸葉中農藥殘留的增加，同時病蟲的抗藥性增強和再度猖獗等因素，嚴重影響了捲菸產品的安全性和菸草農業的可持續發展，因此，開發或遴選高效的農藥降解產品顯得十分重要，而且對現代菸草農業及產業的可持續發展具有重要意義。
目前，消除農藥殘留的降解劑通常是用於土壤中消除農藥殘留，具體是提供一種有效的降解劑使之有效地改善土壤結構，使有益微生物在作物根部大量繁殖，並在大量繁殖過程中產生次生代謝產物，促進土壤團粒形成，使土壤變得疏鬆通氣、保水、保肥，例如公開號為CN104342161的中國專利公開了採用烯二酸和烷基苯磺酸等製備的農藥降解劑的方案，通過改善土壤結構達到促進植物生長的作用，但是該降解劑並沒有公開是否能夠降解作物上殘留的農藥。另外，現有技術還公開了採用中藥組合物和無機鹽等混合物的農藥殘留降解劑，例如公開號為CN104312770的中國專利公開了採用野菊花、牛蒡子中藥材同氫氧化鈣等無機鹽製備的農藥殘留降解劑的技術方案，使作物上的農藥分解，溶化。儘管上述製備的農藥殘留降解劑達到農藥分解的效果，但是成本高，且不具有促進植物生長及提高農產品品質的效果。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種農藥殘留降解劑，使所述降解劑對農藥殘留有較徹底的降解作用，同時淨化噴施水質，增加鉀、磷、鐵等養分的菸葉吸收能力，進而促進作物生長及品質提升。
為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：
本發明提供了一種農藥殘留降解劑，原料組分包括高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵、納米二氧化矽和水。
優選的，所述高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽的質量比為1：(2～5)：(0.8～1.3)：(0.1～0.5)。
優選的，所述的降解劑包括以下質量濃度的組分：0.1～0.5％高錳酸鉀、0.5～1.0％磷酸二氫鉀、0.1～0.5％聚合硫酸鐵、0.05～0.25％納米二氧化矽，用水補充至100％。
優選的，包括以下質量濃度的組分：0.3％高錳酸鉀、0.8％磷酸二氫鉀、0.2％聚合硫酸鐵和0.1％納米二氧化矽，用水補充至100％。
本發明還提供了所述的農藥殘留降解劑在降解作物殘留農藥中的應用。
優選的，所述作物包括菸草、葉菜作物及果樹。
優選的，所述農藥包括有機磷、有機氯農藥。
優選的，所述有機農藥為苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽蟲嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇中的一種或幾種。
優選的，所述應用具體為：對作物施用農藥殘留降解劑2～3次，每次間隔5～7d。
優選的，所述農藥殘留降解劑為水劑時，噴施的用量為30～70L/畝。
本發明提供了一種農藥殘留降解劑，原料組分包括高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵、納米二氧化矽和水。以高錳酸鉀為母體，適當加入磷酸二氫鉀作為菸草葉面營養劑，磷酸二氫鉀具有顯著增產增收、提高鉀含量優化品質、抗病蟲害、防治早衰等許多優良作用，並且具有克服作物生長後期根系老化吸收能力下降而導致的營養不足的作用；同時加入聚合硫酸鐵，作為性能優越的無機高分子絮凝劑，一方面可以淨化水質，另一方面可以提升有效物質在葉面的附著性能。而納米二氧化矽作為表面活性劑，可以加大三種物質在葉面的貯存，加大高錳酸鉀對農藥殘留的氧化效果，同時增加鉀、磷、鐵等養分的菸葉吸收能力，提高菸葉品質。通過將高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵、納米二氧化矽和水協同作用起到降解作物上殘留農藥的作用。
本發明的所述的農藥殘留降解劑在降解作物殘留農藥中的應用。所述農藥殘留降解劑對殘留農藥額降解率為63.8～95％，具有較高的降解效率。
進一步的，本發明提供的菸草農藥降解劑對菸草病毒苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽蟲嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇有較好的降解效果，尤其對烯啶蟲胺和吡蟲啉降解作用顯著。
具體實施方式
本發明提供了一種農藥殘留降解劑，原料組分包括高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵、納米二氧化矽和水。
本發明中，所述高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽的質量比優選為1：(2～5)：(0.8～1.3)：(0.1～0.5)，更優選為1：4：1：0.3。
本發明中，所述的降解劑的劑型優選為降解水劑；所述的降解水劑優選包括以下質量濃度的組分：0.1～0.5％高錳酸鉀、0.5～1.0％磷酸二氫鉀、0.1～0.5％聚合硫酸鐵、0.05～0.25％納米二氧化矽，用水補充至100％；更優選為包括以下質量濃度的組分：0.3％高錳酸鉀、0.8％磷酸二氫鉀和0.2％聚合硫酸鐵、0.1％納米二氧化矽，用水補充至100％。
本發明對所述水的種類沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的能夠溶解高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽的水即可，在本發明的實施例中，所述水可具體選擇乾淨的河水、湖水或自來水。
在本發明中，上述技術方案所述農藥殘留降解劑的製備方法優選包括以下步驟：
將高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽溶解於水中。
在本發明中，所述農藥殘留降解劑現用現配。
本發明還提供了所述的農藥殘留降解劑在降解作物殘留農藥中的應用，所述應用具體優選為：對作物噴施農藥殘留降解劑2～3次，每次間隔5～7d。
本發明中，所述作物優選包括菸草，葉菜類蔬菜及果樹。所述的菸草優選在菸葉採收之前。
本發明中，所述農藥優選包括有機磷、有機氯農藥，更優選為苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽吡嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇中的一種或幾種。
本發明中，所述農藥殘留降解劑優選為水劑時，噴施的用量優選為30～70L/畝，更優選為40～60L/畝，最優選為50L/畝。
本發明中，所述的應用方式優選為噴霧處理。所述噴霧的方法優選對菸葉的正反兩面進行噴霧處理。所述噴霧的時間優選在上午7～9時或下午4～6時進行噴施，強烈陽光會加速其效能降低，隨配隨用，防止久放而降低效果。
本發明中，所述噴霧的次數優選根據前期防治病蟲害的施藥次數及用量來合理確定，具體的施藥次數為1次時，每畝用量為30kg水劑時，對多種農藥殘留的降解率在25～50％，施藥次數為2次時，綜合降解率在45～70％，施藥次數為3次時，降解率在60～90％；同時農藥殘留的降解率在一定範圍內隨著畝用量的增加呈增加趨勢，且兩者呈為線性相關，但隨著施藥間隔時間的延長，降解劑的降解效果下降。綜合考慮到降解劑的劑量-效應關係及用工成本等，綜合確定為農藥殘留降解劑的施用次數2～3次，每畝用量為30～70L/畝，間隔時間優選為5～7天，更優選為6天。
下面結合實施例對本發明提供的一種農藥殘留降解劑及其製備方法和應用進行詳細的說明，但是不能把它們理解為對本發明保護範圍的限定。
實施例1
分別稱量高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，將高錳酸鉀首先溶解於少量水中，隨後分別添加磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，使高錳酸鉀的質量濃度為0.1％，磷酸二氫鉀的質量濃度為0.5％，聚合硫酸鐵0.1％和納米二氧化矽0.05％，用水補充至100％，得到菸草農藥殘留降解水劑。
實施例2
分別稱量高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，將高錳酸鉀首先溶解於少量水中，隨後分別添加磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，使高錳酸鉀的質量濃度為0.5％，磷酸二氫鉀的質量濃度為1.0％、聚合硫酸鐵0.5％和納米二氧化矽0.25％，用水補充至100％，得到菸草農藥殘留降解水劑。
實施例3
分別稱量高錳酸鉀、磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，將高錳酸鉀首先溶解於少量水中，隨後分別添加磷酸二氫鉀、聚合硫酸鐵和納米二氧化矽，使高錳酸鉀的質量濃度為0.2％，磷酸二氫鉀的質量濃度為0.6％、聚合硫酸鐵0.2％和納米二氧化矽0.1％，用水補充至100％，得到菸草農藥殘留降解水劑。
實施例4
將實施例1得到的菸草農藥殘留降解水劑對菸葉的正反兩面進行噴霧處理，該噴施溶液隨配隨用，並嚴格把握使用濃度。用以在菸葉採收之前，噴施菸葉的正面及背面，噴施的用量為50kg，噴施2次，間隔5天。噴霧時間選在上午7～9時進行噴施；水源以乾淨的河水、湖水及自來水為佳，杜絕汙水及渾濁水。
以清水作為對照，採用相同的方法噴施菸葉，另外以與實施例1相同濃度的高錳酸鉀溶液噴施菸葉。最後分別計算實施例1製備的降解劑、高錳酸鉀單一降解劑和對照組分別對9種常用菸草農藥的降解殘留濃度，見表1。
表1鮮菸葉噴施農藥後不同降解劑添加後的農藥殘留濃度
從上述研究結果可以看出，由實施例1製備得到的菸草農藥降解劑對菸草病毒苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽吡嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇有較好的降解效果，降解率為63.8～88.89％，尤其對烯啶蟲胺和吡蟲啉降解作用顯著。
實施例5
將實施例2得到的菸草農藥殘留降解水劑對菸葉的正反兩面進行噴霧處理，該噴施溶液隨配隨用，並嚴格把握使用濃度。用以在菸葉採收之前，噴施菸葉的正面及背面，噴施3次，間隔5天。噴霧時間選在下午4～6時進行噴施；水源以乾淨的河水、湖水及自來水為佳，杜絕汙水及渾濁水。
以清水作為對照，採用相同的方法噴施菸葉，另外以與實施例2相同濃度的高錳酸鉀溶液噴施菸葉。最後分別計算實施例2製備的降解劑、高錳酸鉀單一降解劑和對照組分別對9種常用菸草農藥的降解殘留濃度，見表2。
表2鮮菸葉噴施農藥後不同降解劑添加後的農藥殘留濃度
從上述研究結果可以看出，由實施例1製備得到的菸草農藥降解劑對菸草病毒苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽吡嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇有較好的降解效果，降解率為69.38～100％，尤其對烯啶蟲胺和吡蟲啉降解作用顯著。
實施例6
將實施例3得到的菸草農藥殘留降解水劑對菸葉的正反兩面進行噴霧處理，該噴施溶液隨配隨用，並嚴格把握使用濃度。用以在菸葉採收之前，噴施菸葉的正面及背面，噴施3次，間隔5天。噴霧時間選在下午4～6時進行噴施；水源以乾淨的河水、湖水及自來水為佳，杜絕汙水及渾濁水。
以清水作為對照，採用相同的方法噴施菸葉，另外以與實施例3相同濃度的高錳酸鉀溶液噴施菸葉。最後分別計算實施例3製備的降解劑、高錳酸鉀單一降解劑和對照組分別對9種常用菸草農藥的降解殘留濃度，見表3。
表3鮮菸葉噴施農藥後不同降解劑添加後的農藥殘留濃度
從上述研究結果可以看出，由實施例3製備得到的菸草農藥降解劑對菸草病毒苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽吡嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇有較好的降解效果，降解率為65.14～94.44％，尤其對烯啶蟲胺和吡蟲啉降解作用顯著。
實施例7
將實施例1、例2和例3得到的菸草農藥殘留降解水劑對菸葉的正反兩面進行噴霧處理，該噴施溶液隨配隨用，並嚴格把握使用濃度。用以在菸葉採收之前，噴施菸葉的正面及背面，噴施3次，間隔5天。噴霧時間選在下午4～6時進行噴施；水源以乾淨的河水、湖水及自來水為佳，杜絕汙水及渾濁水。
以清水作為對照，採用相同的方法噴施菸葉，最後對菸葉進行採收烘烤，對烤後菸葉的化學成分和感官質量狀況進行分析和評價。最後分別評價實施例1、例2和例3的降解劑和對照組對烤後菸葉化學成分和感官質量的效果，具體見表4和表5。
表4噴施農藥後不同降解劑添加後的菸葉化學成分變化
表5噴施農藥後不同降解劑添加後的菸葉化學成分變化
從表4中可以看出，實施的3個實例在有效降解農藥殘留的同時，均不同程度的提高了菸葉的鉀含量，其中實例2的效果最佳，提升菸葉鉀含量最高達到26％。實例3和實例1次之。而且3個實例均提升了菸葉化學成分的協調性，促進了菸葉品質的提升。
由表5可見，3個實例均不同程度的提高了菸葉的感官質量，對菸葉的香氣質和香氣量均有較好的提升效果，總得分上以實例2的得分最高，提升了菸葉的感官得分1.75分，感官品質最佳；實例3和實例1次之，分別把總得分提高了0.75和1.5分。
由以上實施例可知，本發明提供的菸草農藥降解劑對菸草病毒苯甲醚、吡蟲啉、啶蟲脒、呋蟲胺、賽吡嗪、肟草酯、戊唑醇、烯啶蟲胺和烯唑醇有較好的降解效果，降解率為63.8～100％，尤其對烯啶蟲胺和吡蟲啉降解作用顯著。而且本發明在高效降解菸葉農殘的同時，也有效提升了菸葉的鉀含量和菸葉的品質指標。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。