戊唑醇微囊种衣剂的制备及其对玉米安全性机理

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戊唑醇是三唑类杀菌剂,具有优良的生物活性,用量低,内吸性强,适用范围广对小麦白粉病、玉米丝黑穗病防效好,用作种子处理效果好,但是高浓度会破坏种子并降低发芽率,对作物有药害。微胶囊技术可以将有效成分进行微囊化包裹,进而控制释放,起到缓释的作用。将戊唑醇进行微囊化处理,用作种子处理,可有效减少药剂对种子的直接接触,从而减轻或消除其对作物的药害。本论文主要研究了以醋酸丁酸纤维素(CAB),乙基纤维素(EC),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等为壁材,用乳化-溶剂挥发法对戊唑醇进行微囊化,制备戊唑醇微胶囊种衣剂,该方法制备微囊粒径小,操作简便,成本低。用激光粒径仪及扫描电子显微镜测量微胶囊粒径,不同壁材对微囊粒径影响较大,微囊粒径范围在0.5-14μm之间,壁材对微胶囊粒径大小影响较大,EC微胶囊的平均粒径最大,CAB(35-39)微胶囊的平均粒径最小。将不同壁材的微囊种衣剂分散到水环境中进行包覆率及缓释测定,用高效液质联用仪检测微胶囊壁外及整体戊唑醇含量,测定不同壁材微胶囊对戊唑醇的包覆率,各壁材包覆率均大于90%,壁材间差异不是很大,显示出较高的囊化水平。以PMMA为壁材制备的微胶囊包覆率最高(96.80%),EC壁材的微胶囊包覆率最低(90.63%)。戊唑醇从壁材中释放到水环境符合Fickian扩散,各壁材控制扩散速率不同,以EC为壁材的微胶囊释放最快,PMMA释放最慢,均无突然释放,都达到了控制释放的目的。戊唑醇作用于植物体内异戊二烯的代谢过程,抑制赤霉素(GA)的生物合成,抑制脱落酸(ABA)分解代谢,改变了植株体内激素平衡,从而通过激素水平有效地调节和控制植物的生长发育。选用CAB, EC, PMMA等壁材的微囊种衣剂对玉米种子包衣处理,通过对玉米幼苗出苗率、株高、茎重、叶重、根重等生理指标的测定,发现非缓释种衣剂高浓度处理对玉米幼苗出苗和生长初期有严重抑制作用,微囊种衣剂能够有效缓解其抑制作用。通过测定玉米幼苗叶片中的叶绿素含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,来评价戊唑醇对幼苗生长发育及抗病性的影响。通过测定玉米幼苗茎、叶、根中的GA和ABA含量,发现非缓释种衣剂高浓度对玉米幼苗茎中的GA和根内ABA影响较大,微囊种衣剂处理能有效缓解戊唑醇对玉米幼苗激素水平的影响。
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