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水葫芦又名凤眼莲,原产南美,是目前世界上危害最严重的水生杂草之一。水葫芦于1901年作为花卉引入我国,20世纪50~60年代作为猪饲料在长江流域及其以南普遍推广,由于水葫芦强大的繁殖能力,且作为外来入侵种在我国缺乏天敌制约,导致其在我国南方水域快速蔓延,近年来,该杂草已在我国南方17个省(市、自治区)蔓延成灾,带来极大的生态和社会危害。因此,对其的治理必须引起高度的重视,目前国内外对其治理主要的手段包括人工打捞、化学方法、生物天敌防除、多种措施综合运用及综合利用等。 文献报道植物激素酚酸类化合物(如水杨酸SA)能有效抑制甚至杀灭水葫芦。本研究采用悬浮聚合法制备负载水杨酸的聚丙烯酸酯控释微球(PMSSB),再以多功能介质为分散相制成控释制剂,实现水葫芦叶片的定点施药,不仅提高了SA的利用率,并且成本较低,对环境友好。 本研究分为4部分。 第1部分是用悬浮聚合法制备可漂浮聚丙烯酸酯微球。实验采用丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸乙酯(EM)作为单体,二甲基丙烯酸二乙醇酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂。通过对悬浮聚合影响因素的研究,得到在50g的水相体系中,聚乙烯醇的量不低于1%,水油比的范围在5/1~2/1,搅拌速度为350r/min能得到分散性良好的微球产物,且当水油比的量为2/1、搅拌速度为350r/min,体系聚合2h能够完全转化。以醋酸丁酯(n-BAC)作为释放速率调节剂,得到制备悬浮微球的配方与条件:水相为100g,PVA含量为2%,n-BAC-EGDMA(Wt%-Wt%)为40-8,搅拌速度为350r/min,75~80℃,聚合时间为3.5h。 第2部分是载药微球的制备与释放性能测试。实验制备了5种负载SA微球:PMSSB-1、PMSSB-2、PMSSB-3、PMSSB-4和PMSSB-5。通过研究它们的粒径、分散性、稳定性及SA的释放速度,发现PMSSB-4是理想的载SA微球,将用于生测试验研究。 第3部分是多功能介质的研制。本研究制得的控释制剂将喷施于叶面,为能将负载SA的微球固定于叶片之上,最有效地提高SA的利用率,就需要研制出成膜性能好、能在水葫芦叶面上稳定固着控释微球的溶液。研究表明:当混合溶液中黄原胶质量分数为0.25%~0.3%、聚丙烯酰胺质量分数为3%时,乙二醛为交联剂,交联比为2时,溶液的成膜性和黏附性良好,耐水能力较强。 第4部分是负载SA微球控释制剂对水葫芦的室内与现场杀灭实验。室内、现场杀灭实验结果表明负载SA微球的控释制剂对水葫芦的生长有明显的抑制和杀灭作用。在3~6月份的室内实验中,对幼年期水葫芦按1g/m2的施药量能在15天内完全抑制其生长,30天可以将其杀死;0.75g/m2的施药量也能较好的抑制其生长,15天时部分干枯腐烂;0.5g/m2和0.25g/m2的施药量只表现出了一定的抑制作用,不能导致水葫芦死亡。对于成年期的水葫芦,室内试验施药量要1.5g/m2才有较好的抑制和杀灭作用。在6、7月份的现场试验表明,施药量为2g/m2,2天后测试区域的水葫芦就出现叶柄脱落、枯萎的现象,6天后部分植株死亡。