本發(fā)明涉及農(nóng)藥，尤其涉及一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、甘蔗作為全球范圍內(nèi)極為重要的糖料作物，承擔(dān)著為制糖工業(yè)提供主要原料的關(guān)鍵角色，其產(chǎn)糖量在食糖總產(chǎn)量中占據(jù)相當(dāng)高的比例。同時(shí)，隨著能源領(lǐng)域的不斷探索與發(fā)展，甘蔗作為一種高效的能源作物，在生物燃料的生產(chǎn)方面也展現(xiàn)出巨大的潛力，例如利用甘蔗發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，為緩解能源危機(jī)提供了新的途徑。

2、然而，在甘蔗的種植過(guò)程中，雜草的生長(zhǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期且棘手的難題，雜草與甘蔗爭(zhēng)奪土壤中的養(yǎng)分、水分以及光照資源。在養(yǎng)分爭(zhēng)奪方面，雜草會(huì)迅速吸收土壤中的氮、磷、鉀等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，使得甘蔗在生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分供應(yīng)不足，導(dǎo)致植株矮小、葉片發(fā)黃，影響甘蔗的正常生長(zhǎng)發(fā)育。水分方面，雜草根系發(fā)達(dá)，吸水性強(qiáng)，會(huì)使甘蔗可利用的水分減少，在干旱季節(jié)，這種影響尤為明顯，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致甘蔗因缺水而枯萎死亡。而在光照爭(zhēng)奪上，雜草生長(zhǎng)迅速，過(guò)高過(guò)密的雜草會(huì)遮擋陽(yáng)光，使甘蔗無(wú)法充分進(jìn)行光合作用，進(jìn)而影響其糖分的積累和產(chǎn)量的形成。據(jù)相關(guān)研究表明，在雜草叢生的甘蔗田中，甘蔗的質(zhì)量損失可達(dá)20％-50％，同時(shí)，由于雜草影響了甘蔗的正常生長(zhǎng)，其含糖量也會(huì)降低，嚴(yán)重影響了甘蔗的品質(zhì)。

3、目前，在甘蔗田的除草作業(yè)中，常用的除草劑雖然在一定程度上能夠控制雜草的生長(zhǎng)，但存在諸多弊端。部分除草劑的除草譜較為狹窄，僅能針對(duì)特定種類的雜草發(fā)揮作用，對(duì)于甘蔗田中種類繁多的雜草無(wú)法做到全面有效地防除。例如，某些除草劑對(duì)禾本科雜草有較好的防除效果，但對(duì)于闊葉雜草卻無(wú)能為力，導(dǎo)致甘蔗田中的雜草群落發(fā)生變化，一些原本不占優(yōu)勢(shì)的雜草可能會(huì)因?yàn)闆](méi)有受到有效抑制而大量繁殖。同時(shí)，這些常用除草劑的持效期普遍較短，往往在施藥后的短時(shí)間內(nèi)能夠看到雜草得到一定程度的控制，但隨著時(shí)間的推移，雜草很快又會(huì)重新生長(zhǎng)，需要頻繁施藥，頻繁施藥不僅增加了人力、物力和財(cái)力的投入，還可能對(duì)土壤環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成不良影響。此外，許多常用除草劑在使用過(guò)程中容易對(duì)甘蔗產(chǎn)生藥害。由于甘蔗對(duì)一些除草劑的耐受性較低，在施藥過(guò)程中，如果劑量控制不當(dāng)或者施藥時(shí)間不合適，就會(huì)導(dǎo)致甘蔗葉片出現(xiàn)灼傷、畸形等藥害癥狀，嚴(yán)重影響甘蔗的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，甚至可能導(dǎo)致甘蔗絕收。

4、因此，根據(jù)上述中的相關(guān)技術(shù)，亟需研發(fā)一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑及其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑及其應(yīng)用，以提供一種高效、安全、持效期長(zhǎng)的甘蔗田除草劑。

2、基于上述目的，本發(fā)明提供了一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑及其應(yīng)用。

3、一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑，由以下質(zhì)量份原料制備得到：改性環(huán)磺酮5-10份、改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯10-16份、改性莠滅凈15-18份、分散劑5-5.8份、潤(rùn)濕劑3-3.4份、增稠劑0.3-0.5份、防凍劑5-6份、消泡劑0.5-0.8份、水56-62份；

4、所述改性環(huán)磺酮為環(huán)磺酮懸浮液；

5、所述改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯為聚乙烯吡咯烷酮改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯；

6、所述改性莠滅凈為離子交換樹脂改性莠滅凈。

7、優(yōu)選的，所述環(huán)磺酮懸浮液的制備過(guò)程如下：

8、步驟a1.環(huán)磺酮的羥基化，得到羥基化環(huán)磺酮；

9、步驟a2.羥基化環(huán)磺酮的微膠囊化，得到微膠囊環(huán)磺酮；

10、步驟a3.微膠囊環(huán)磺酮的負(fù)載，得到炭負(fù)載環(huán)磺酮；

11、步驟a4.炭負(fù)載環(huán)磺酮的復(fù)配，得到環(huán)磺酮懸浮液。

12、優(yōu)選的，步驟a1中所述環(huán)磺酮的羥基化過(guò)程如下：

13、在配備攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入環(huán)磺酮，再加入無(wú)水乙醇作為有機(jī)溶劑，將反應(yīng)體系冷卻至0-5℃，滴加氯乙醇，滴加時(shí)間控制在30-45min，滴加完畢后，將反應(yīng)溫度升至50-60℃，攪拌反應(yīng)6-8h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中，有固體析出，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到羥基化環(huán)磺酮；

14、所述環(huán)磺酮、無(wú)水乙醇和氯乙醇的用量比為9-13g：95-115ml：2-4g。

15、引入親水性基團(tuán)羥基后，環(huán)磺酮的分子極性增強(qiáng)，在水中的溶解度顯著提高，這使得環(huán)磺酮在配制成農(nóng)藥懸浮劑時(shí)，能夠更均勻地分散在水相中，避免團(tuán)聚現(xiàn)象，在噴施過(guò)程中，藥劑能夠更均勻地覆蓋在雜草表面，增加與雜草的接觸面積，提高除草效果，同時(shí)，親水性的增強(qiáng)可能改變環(huán)磺酮在土壤中的遷移行為，減少其淋溶損失，提高在土壤中的穩(wěn)定性。

16、優(yōu)選的，步驟a2中所述羥基化環(huán)磺酮的微膠囊化過(guò)程如下：

17、將羥基化環(huán)磺酮溶解于甲苯中，得到油相，將異氰酸酯和聚乙二醇溶解于去離子水中，并加入十二烷基硫酸鈉，得到水相，將水相加入到裝有攪拌器、溫度計(jì)的500ml四口燒瓶中，開啟攪拌，轉(zhuǎn)速控制在800-1000r/min，將油相滴加到水相中，滴加時(shí)間為30-35min，形成穩(wěn)定的乳液，然后將反應(yīng)溫度升高至60-70℃，反應(yīng)3-4h，使異氰酸酯和聚乙二醇在油-水界面發(fā)生聚合反應(yīng)，逐漸形成包裹環(huán)磺酮的微膠囊壁，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至離心管中，在5000-6000r/min的轉(zhuǎn)速下離心15-20min，分離出微膠囊化的環(huán)磺酮，并用去離子水洗滌3-4次，得到微膠囊環(huán)磺酮。

18、優(yōu)選的，所述羥基化環(huán)磺酮和甲苯的用量比為5-7g：50-55ml；

19、所述異氰酸酯、聚乙二醇、去離子水和十二烷基硫酸鈉的用量比為2-2.8g：3-4g：100-120ml：0.5-0.8g；

20、微膠囊化后的環(huán)磺酮具有良好的緩釋性能，在田間環(huán)境中，微膠囊壁能夠控制環(huán)磺酮的釋放速度，使其在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮除草作用，延長(zhǎng)持效期，同時(shí)，微膠囊可以保護(hù)環(huán)磺酮免受外界環(huán)境因素如光照、氧化等的影響，提高藥劑的穩(wěn)定性，減少有效成分的降解，從而降低用藥量和施藥次數(shù)，降低成本。

21、優(yōu)選的，步驟a3中所述微膠囊環(huán)磺酮的負(fù)載過(guò)程如下：

22、稱取微膠囊環(huán)磺酮和水稻殼生物炭，加入到吐溫-80的水溶液中，將混合液轉(zhuǎn)移至裝有攪拌器和溫度計(jì)的三口燒瓶中，在40-50℃下，以300-400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌6-8h，使微膠囊環(huán)磺酮負(fù)載在生物炭表面和孔隙中，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)過(guò)濾分離出負(fù)載后的生物炭，用去離子水洗滌至洗滌液中檢測(cè)不到表面活性劑，然后在60-70℃下干燥至恒重，得到炭負(fù)載環(huán)磺酮；

23、所述微膠囊環(huán)磺酮、水稻殼生物炭和吐溫-80水溶液的用量比為5-7g：10-15g：200-230ml；

24、所述吐溫-80水溶液中吐溫-80的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％-0.7％。

25、生物炭負(fù)載后的環(huán)磺酮在土壤中的吸附性能顯著增強(qiáng)，添加水稻生物炭后，環(huán)磺酮的吸附量明顯提高，這有助于減少環(huán)磺酮在土壤中的淋溶，降低對(duì)地下水和地表水的污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，生物炭中的有機(jī)質(zhì)和表面官能團(tuán)可能與環(huán)磺酮產(chǎn)生相互作用，進(jìn)一步影響其釋放和遷移行為，使其更有效地作用于雜草，提高除草效果。

26、優(yōu)選的，步驟a4中所述炭負(fù)載環(huán)磺酮的復(fù)配過(guò)程如下：

27、將炭負(fù)載環(huán)磺酮加入到去離子水中，攪拌均勻形成懸浮液，在攪拌條件下，以1-2滴/秒的速度緩慢加入聚醚改性有機(jī)硅，繼續(xù)攪拌30-45min，使有機(jī)硅助劑與生物炭負(fù)載的環(huán)磺酮充分混合均勻，得到環(huán)磺酮懸浮液；

28、所述炭負(fù)載環(huán)磺酮、去離子水和聚醚改性有機(jī)硅的用量比為10-13g：100-115ml：2-2.6g；

29、有機(jī)硅助劑具有超低的表面張力，能夠顯著降低藥劑溶液在雜草葉片表面的接觸角，增強(qiáng)潤(rùn)濕性和鋪展性，與生物炭負(fù)載的微膠囊化環(huán)磺酮復(fù)配后，有機(jī)硅助劑可以幫助環(huán)磺酮更好地附著在雜草表面，并滲透進(jìn)入雜草體內(nèi)，同時(shí)，有機(jī)硅助劑可能促進(jìn)微膠囊在雜草表面的破裂和環(huán)磺酮的釋放，提高環(huán)磺酮的生物利用度，增強(qiáng)除草活性，此外，這種復(fù)配還可能改善環(huán)磺酮在土壤中的分散性，進(jìn)一步提高其在土壤中的吸附和作用效果。

30、經(jīng)過(guò)對(duì)環(huán)磺酮的一系列改性和復(fù)配，各步驟之間產(chǎn)生了協(xié)同增效作用，羥基化修飾改善了環(huán)磺酮的溶解性和分散性，為后續(xù)的微膠囊化、生物炭負(fù)載和與有機(jī)硅助劑復(fù)配提供了更好的基礎(chǔ)，微膠囊化和生物炭負(fù)載不僅提高了環(huán)磺酮的穩(wěn)定性和吸附性，還為有機(jī)硅助劑的作用提供了更好的條件，有機(jī)硅助劑與其他改性步驟協(xié)同，進(jìn)一步提高了環(huán)磺酮的除草效果和在土壤中的性能，生物炭負(fù)載顯著增強(qiáng)了環(huán)磺酮在土壤中的吸附，減少了其淋溶和對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，微膠囊化和有機(jī)硅助劑的使用，在提高除草效果的同時(shí)，降低了環(huán)磺酮的使用劑量，進(jìn)一步減少了對(duì)環(huán)境的潛在危害，這種多重改性后的環(huán)磺酮在除草效果、持效期、穩(wěn)定性和環(huán)境友好性等方面都有顯著提升，綜合性能得到了極大改善，為甘蔗田一年生雜草的防治提供了更高效、安全和可持續(xù)的解決方案。

31、優(yōu)選的，所述改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯的制備過(guò)程如下：

32、步驟b1.將三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯溶解于乙酸乙酯中，形成有機(jī)相；

33、步驟b2.將聚乙烯吡咯烷酮溶解在去離子水中，形成水相；

34、步驟b3.在室溫下，將有機(jī)相滴加到水相中，同時(shí)開啟磁力攪拌，攪拌速度設(shè)置為780-810r/min，滴加時(shí)間為28-33min，形成穩(wěn)定的乳液，將乳液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在40-50℃的溫度下，減壓蒸發(fā)除去乙酸乙酯，隨著溶劑的揮發(fā)，三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯逐漸形成納米顆粒分散在水相中。蒸發(fā)過(guò)程持續(xù)1-2h，直至無(wú)明顯溶劑蒸出，最后，將得到的納米顆粒懸浮液于4800-5100rpm離心15-18min，再經(jīng)過(guò)去離子水洗滌3次，去除多余的表面活性劑，得到三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯納米顆粒，將制備好的三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯納米顆粒懸浮液轉(zhuǎn)移至裝有攪拌器和溫度計(jì)的三口燒瓶中，在室溫下以200-300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，使納米顆粒均勻分散在懸浮液中，稱取炭負(fù)載環(huán)磺酮，加入到正在攪拌的三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯納米顆粒懸浮液中，添加時(shí)間控制在15-20min，再加入聚乙烯醇分散劑，繼續(xù)攪拌30-45min，將混合后的懸浮液進(jìn)行超聲處理15-20min，超聲功率設(shè)置為200-300w，頻率為40-60khz，得到改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯；

35、優(yōu)選的，步驟b1中所述三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯和乙酸乙酯的用量比為5-7g：50-55ml；

36、步驟b2中所述聚乙烯吡咯烷酮和去離子水的用量比為1-1.5g：200-220ml；

37、步驟b3中所述三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯納米顆粒和炭負(fù)載環(huán)磺酮的質(zhì)量比為30-40:10-12；

38、步驟b3中所述聚乙烯醇分散劑的用量為懸浮液質(zhì)量的0.5％-1％。

39、優(yōu)選的，所述改性莠滅凈的制備過(guò)程如下：

40、步驟c1.將001×7強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂用去離子水浸泡24h，再用5％的鹽酸溶液浸泡4-6h，再用去離子水洗至中性，得到預(yù)處理樹脂；

41、步驟c2.將莠滅凈和預(yù)處理樹脂加入到250ml的三口燒瓶中，加入去離子水，在30-40℃的水浴溫度下，以200-300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)8-10h，反應(yīng)過(guò)程中，莠滅凈分子中的某些基團(tuán)與離子交換樹脂上的離子發(fā)生交換反應(yīng)，改變莠滅凈的電荷性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)過(guò)濾將離子交換樹脂與反應(yīng)液分離，用去離子水洗滌3-5次，合并洗滌液和反應(yīng)液，通過(guò)減壓蒸餾等方式除去水分，得到莠滅凈粗品；

42、步驟c3.將莠滅凈粗品和叔丁基對(duì)苯二酚加入到100ml圓底燒瓶中，加入丙酮，在室溫下，以150-200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30-45min，然后，將產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，可采用真空干燥，在40-50℃下干燥2-3h，得到改性莠滅凈；

43、步驟c2中所述莠滅凈、預(yù)處理樹脂和去離子水的用量比為5-7g：10-13g：150-160ml；

44、步驟c3中所述莠滅凈粗品、叔丁基對(duì)苯二酚和丙酮的用量比為5-7g：1-1.4g：50-65ml。

45、優(yōu)選的，所述分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉和萘磺酸鹽甲醛縮合物中的任意一種；

46、所述潤(rùn)濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一種；

47、所述增稠劑為黃原膠和硅酸鎂鋁中的任意一種；

48、所述防凍劑為乙二醇和丙二醇中的任意一種；

49、所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。

50、一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑的制備方法，包括以下步驟：

51、將改性環(huán)磺酮、改性三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯、改性莠滅凈、分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、防凍劑、消泡劑加入水中，攪拌15min，然后在砂磨機(jī)中砂磨2h，制得農(nóng)藥懸浮劑。

52、本發(fā)明的有益效果：

53、本發(fā)明提供了一種含環(huán)磺酮-三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯-莠滅凈的農(nóng)藥懸浮劑及其應(yīng)用，本發(fā)明通過(guò)對(duì)環(huán)磺酮進(jìn)行羥基化、微膠囊化、生物炭負(fù)載及與有機(jī)硅助劑復(fù)配，對(duì)三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯進(jìn)行納米化改性，對(duì)莠滅凈進(jìn)行離子交換樹脂改性并與增效劑結(jié)合，制備出農(nóng)藥懸浮劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該懸浮劑除草譜廣，能有效防除甘蔗田多種雜草；持效期長(zhǎng)，減少施藥次數(shù)；對(duì)甘蔗安全，不易產(chǎn)生藥害；降低了農(nóng)藥在土壤中的淋溶和對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)，且各成分協(xié)同增效，提高了除草活性，為甘蔗田除草提供高效、安全、可持續(xù)的解決方案，具有廣泛應(yīng)用前景。