本發(fā)明屬于小麥防治技術領域，具體涉及一種新型生物納米材料納米幾丁質(zhì)在防治小麥蚜蟲方面的應用。

背景技術：
幾丁質(zhì)（俗稱，甲殼質(zhì)、甲殼素、殼多糖）是自然界中唯一帶正電荷的天然高分子聚合物，（chitin，結(jié)構(gòu)式如下左所示）主要的來源為蝦、蟹、昆蟲等甲殼類動物的外殼與軟體動物的器官（例如烏賊的軟骨），以及真菌類的細胞壁等。其蘊藏量在地球上的天然高分子中占第二位，估計每年自然界生物的合成量可達1×1011噸，僅次于纖維素。自然條件下，幾丁質(zhì)不溶于水，也不溶于酸或有機溶劑，因此很難被有效利用。殼聚糖（結(jié)構(gòu)式如下右所示）是幾丁質(zhì)的衍生物，在特殊條件下，對幾丁質(zhì)進行降解和脫酰反應得到的。殼聚糖是可以溶解在弱酸中的。在弱酸中，殼聚糖上的氨基質(zhì)子化后即成為帶正電荷的聚合物，從而具有生物活性，被廣泛的應用于醫(yī)藥、植物病蟲害防治等領域。理論講，不大可能通過脫乙?；姆椒ㄉa(chǎn)100%脫乙酰度的殼聚糖。目前所有的殼聚糖產(chǎn)品基本都是部分脫乙酰。幾丁質(zhì)脫乙?；某潭仍礁?，發(fā)揮的生理效應也越強。當幾丁質(zhì)脫乙酰度達到90%以上，國際醫(yī)學營養(yǎng)食品學會將此物質(zhì)命名為除糖、蛋白質(zhì)、脂及、維生素和礦物質(zhì)五大生命要素后的第六大生命要素，因此越來越受到廣泛關注。和纖維素一樣，天然幾丁質(zhì)也是以纖維狀形式存在，通過分子間和分子內(nèi)的氫鍵將N-乙酰葡萄糖分子緊密結(jié)合在一起，形成具有晶體和非晶體兩種結(jié)構(gòu)的幾丁質(zhì)纖維。幾丁質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)有三種，即α，β和γ型。不同來源的幾丁質(zhì)，其化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同。蝦殼外殼主要是α-型，魷魚的羽狀殼主要是β-型，真菌細胞壁的幾丁質(zhì)主要是γ-型（結(jié)晶度較低）。α-型，β-型幾丁質(zhì)最豐富，且結(jié)晶度高，最穩(wěn)定，不易熔化，不易溶解，同時也不易溶于一般有機溶劑。α-型幾丁質(zhì)資源最豐富，易于工業(yè)化生產(chǎn)。幾丁質(zhì)的制備一般不需要復雜的工序和化學反應。目前生產(chǎn)上常用的方法是將原料（蝦殼或蟹殼）經(jīng)過脫蛋白、脫鹽、脫色素、漂白、烘干研磨得到幾丁質(zhì)。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)殼聚糖是化學脫酰反應或水解法，其原理是通過水解破壞幾丁質(zhì)的非晶體區(qū)域，使分子鍵斷裂，分子鏈中部分N-乙酰葡萄糖脫酰，提高親水性。但是化學脫酰反應條件要求較高，不宜控制，且反應時間較長，耗能，環(huán)境污染。據(jù)報道，酸水解制備的納米幾丁質(zhì)顆粒大小一般為長200－500nm，寬10－15nm，也有報道稱納米顆粒在長150－800nm，寬5－70nm。納米幾丁質(zhì)顆粒依然偏大，其產(chǎn)品的脫乙酰度（電荷電量）鮮有報道，最佳工業(yè)化生產(chǎn)納米幾丁質(zhì)的條件也未見報道。因此，迫切需要研發(fā)出一種反應條件溫和的、浪費少的新型幾丁質(zhì)納米化方法。本發(fā)明是采用3MHCl,按1:300的比例在85-90oC條件下水解2小時。其產(chǎn)物經(jīng)透析、超聲處理獲得粒度為100-150nm長，寬度15-30nm寬的幾丁質(zhì)納米晶須，綜合表面電荷密度為33mmol/kg。用本方法制備的納米幾丁質(zhì)除了繼承幾丁質(zhì)的基本性質(zhì)外，還有很高的比表面積、高結(jié)晶度和聚陽離子的性質(zhì)，被視為綜合性能優(yōu)異的天然高分子材料，其納米顆粒比殼聚糖具有更顯著的生物活性。有研究表明納米二氧化鈦、多層碳納米管、金屬納米顆粒以及以納米材料為基礎的納米感應器等等，這些材料在農(nóng)業(yè)上均有應用，然而有著良好生物特性和應用價值的納米幾丁質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的應用還沒有被系統(tǒng)研究。傳統(tǒng)化學農(nóng)藥在防治農(nóng)林病蟲害的同時也會對人畜產(chǎn)生危害。據(jù)文獻報道,農(nóng)藥利用率一般為10%，約90%殘留在環(huán)境中，大量散失的農(nóng)藥殘留經(jīng)水流入食物鏈轉(zhuǎn)移到人體,對人體產(chǎn)生危害，污染范圍極廣。其次使用農(nóng)藥也導致害蟲天敵的死亡，破壞生態(tài)平衡，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的長期穩(wěn)定發(fā)展。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用藥次數(shù)和用藥量的增加，也促使害蟲抗藥性的范圍和抗藥能力增加，同時加大了對環(huán)境的污染和對生態(tài)的破壞，由此形成濫用農(nóng)藥的惡性循環(huán)，削弱農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展亟需高效綠色對環(huán)境友好的新型制劑，減少、取代化學農(nóng)藥的使用。隨著全球氣候變暖和抗藥性的普遍提高，小麥蚜蟲近年來爆發(fā)、危害越來越重，并且防治趨于日益困難。目前對麥蚜的防治方法除選用抗蟲品種外，主要還是化學防治。為解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中這些突出的問題，納米農(nóng)藥，尤其是用生物材料制成的新型納米農(nóng)藥將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術缺陷，提供納米幾丁質(zhì)在防治小麥蚜蟲方面的應用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：納米幾丁質(zhì)在防治小麥蚜蟲方面的應用。具體的，可以將濃度10－50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液噴施于小麥葉面。具體的，可以用濃度10－50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液對小麥進行根施處理。具體的，可以將濃度10－50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液和氧化樂果混配后噴施于小麥葉面。本發(fā)明利用新型生物納米材料納米幾丁質(zhì)來防治小麥蚜蟲危害，減少化學農(nóng)藥的使用，降低化學污染殘留，解決了由于長時間大劑量使用化學農(nóng)藥而導致害蟲抗藥性增加、農(nóng)藥防治效果降低、農(nóng)田土壤環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留超標等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，同時提高小麥產(chǎn)量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，是一種新型綠色環(huán)境友好型農(nóng)藥。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：1）本發(fā)明納米幾丁質(zhì)為一種環(huán)境友好型的納米制劑-水懸浮液，無需任何有機或無機助劑，可以無污染無殘留地防治小麥害蟲，減少化學農(nóng)藥的投入，解除防治農(nóng)業(yè)害蟲對傳統(tǒng)農(nóng)藥的選擇壓力。2）克服延緩害蟲的抗藥性并保證了防治效果。3）提高了農(nóng)藥的增效作用，防治農(nóng)業(yè)害蟲效果明顯得到增強。4）降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。納米幾丁質(zhì)既能防治農(nóng)業(yè)害蟲又能提高農(nóng)作物生長發(fā)育，抗蟲抗病。本發(fā)明納米幾丁質(zhì)將會對環(huán)境保護、改良土壤結(jié)構(gòu)、提高糧食及果蔬產(chǎn)量產(chǎn)生重大意義，并能帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。附圖說明圖1為本發(fā)明納米幾丁質(zhì)的透射電鏡圖，圖中可以看出，幾丁質(zhì)納米顆粒為晶須結(jié)構(gòu)，粒度在100-150nm長，15-30nm寬。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步地詳細介紹，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。下述實施例中，所用的納米幾丁質(zhì)經(jīng)如下方法獲得：本發(fā)明采用3MHCl，按原料幾丁質(zhì)（Sigma-Aldrich,C9213-1KG）和3M鹽酸的重量體積比1g：300mL將兩者混合，在85－90℃條件下水解2小時。水解結(jié)束后，產(chǎn)物用再生纖維素透析膜（MWCF12－14KDa）在去離子水中常溫下透析，以釋放游離的酸至析出液中的pH穩(wěn)定；透析后的產(chǎn)品在0℃條件下，超聲處理3－10分鐘，然后在4℃條件下高速（12000rpm）離心15分鐘，去除沉淀后，即獲得粒度為100－150nm長，寬度15－30nm寬的幾丁質(zhì)納米晶須水懸浮液（見圖1）。其納米粒子的綜合表面電荷密度為33mmol/kg。經(jīng)急性毒理測定，納米幾丁質(zhì)水懸液對雌性和雄性大鼠的急性徑口LD50均大于5000mg/Kg.BW，急性經(jīng)皮LD50大于2000mg/Kg.BW。因此可以作為新型農(nóng)藥或農(nóng)藥輔助劑。將上述制備所得的納米幾丁質(zhì)配置成濃度10、30、50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液進行下述應用試驗。以百農(nóng)矮抗58小麥為例，待小麥生長至苗期8－10片葉，植株15－20cm高時，取葉或整株進行試驗。實施例1納米幾丁質(zhì)水懸浮液噴霧于小麥葉面，對小麥蚜蟲的觸殺作用根據(jù)《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則殺蟲劑第9部分：噴霧法，NY/T1154.9-2008》,用濃度為10、30和50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液進行噴霧處理。1）具體方法：每個培養(yǎng)皿載入健康生長的小麥葉片3片（每片長8-10cm），接入小麥蚜蟲為每葉片15頭，培養(yǎng)皿以濕潤的吸水紙覆底。2h后使用噴霧器對培養(yǎng)皿內(nèi)葉面及蚜蟲噴霧。噴霧藥量為0.6ml/平皿。每處理設置3個重復，對照噴霧是純水。2）飼養(yǎng)與觀察：處理后將培養(yǎng)皿置于24-26℃、相對濕度為60%-80%、光照光周期為L:D=（16：8）的人工氣候箱中飼養(yǎng)和觀察。飼養(yǎng)24h后，檢查記錄死亡蟲口數(shù)，計算死亡率。3）統(tǒng)計試蟲死活標準：以能正常活動或飛翔或正常行動的作為活蟲，其余全部為死蟲。據(jù)試驗統(tǒng)計（見表1）：三種不同濃度的納米幾丁質(zhì)水懸浮液對小麥主要蚜蟲的死亡率分別為26.41%、38.22%、72.69%；濃度為50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液對小麥蚜蟲的毒殺效果（72.69%）要高于40%氧化樂果（70.58%），且濃度為50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液對小麥三種主要蚜蟲的毒殺效果無顯著差異。結(jié)果表明：濃度為50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液制劑對小麥蚜蟲達到了較高的觸殺效果，并對三種主要蚜蟲無選擇特異性，具有普遍觸殺作用。表1納米幾丁質(zhì)水懸浮液噴霧處理小麥24h對其三種主要蚜蟲的毒力效果注：P為40%氧化樂果1500倍稀釋液；表中處理和死亡數(shù)據(jù)為三組重復的平均數(shù)。實施例2納米幾丁質(zhì)水懸浮液對小麥蚜蟲的內(nèi)吸毒殺作用根據(jù)《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則殺蟲劑第4部分：內(nèi)吸活性試驗-連續(xù)浸液法，NY/T1154.4-2006》。具體方法：1）選擇帶根的健壯小麥，將根部洗凈、晾干；將植株根部置于裝有100ml不同濃度納米幾丁質(zhì)水懸浮液的燒杯中浸泡，給予光照及正常條件，保證植株根系正常生長。48h后將小麥從藥液中取出，剪下莖部未接觸藥液部分置于培養(yǎng)皿中，保濕備用。每培養(yǎng)皿載入葉片3片（8-10cm），然后接試蟲15±3頭，培養(yǎng)皿以濕潤的吸水紙覆底，并設不含藥液的處理作空白對照。2）飼養(yǎng)與觀察：處理后將培養(yǎng)皿置于24-26℃、相對濕度為60%-80%、光照光周期為L:D=（16：8）的人工氣候箱中下飼養(yǎng)和觀察。3）統(tǒng)計試蟲死活標準：以能正?；顒踊蝻w翔或正常行動的作為活蟲，其余全部為死蟲（表2）。表2納米幾丁質(zhì)水懸浮液連續(xù)浸液處理小麥對三種蚜蟲毒力效果注：P為40%氧化樂果1500倍稀釋液；表中處理和死亡數(shù)據(jù)為三組重復的平均數(shù)。試驗結(jié)果表明（見表2）：接種96h后，濃度為50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸液對小麥三種主要蚜蟲的毒效果為68.62%，其內(nèi)吸作用接近于化學農(nóng)藥氧化樂果，并且該濃度的納米幾丁質(zhì)水懸浮制劑對小麥三種主要蚜蟲的毒殺效果差異不顯著。結(jié)果說明濃度為50mg/L的該納米幾丁質(zhì)水懸浮制劑對小麥蚜蟲達到了較高的毒殺效果，且對三種主要蚜蟲無選擇特異性，內(nèi)吸作用強。實施例3納米幾丁質(zhì)水懸浮液和氧化樂果混配噴施小麥對蚜蟲的毒力效果將40%氧化樂果用去離子水按常規(guī)使用濃度1500倍稀釋，然后將濃度分別為10、30、50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸浮液分別與氧化樂果稀釋液按等體積混配，即減少農(nóng)藥使用量一半。具體處理方法：每個培養(yǎng)皿載入健康生長的小麥葉片3片（每片長8-10cm），接入小麥長管蚜為每葉片15±3頭，培養(yǎng)皿以濕潤的吸水紙覆底。2h后，將混配藥劑使用噴霧器對培養(yǎng)皿內(nèi)葉面及蚜蟲噴霧，噴霧藥量為0.6ml/皿。飼養(yǎng)與觀察：處理后將培養(yǎng)皿置于24-26℃、相對濕度為60%-80%、光照光周期為L:D=（16：8）h的人工氣候箱中下飼養(yǎng)和觀察。統(tǒng)計試蟲死活標準：以能正?；顒踊蝻w翔或正常行動的作為活蟲，其余全部為死蟲。試驗結(jié)果表明（見表3）：濃度為10mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸液與氧化樂果混配，對小麥蚜蟲的毒殺效果（72.12%）高于兩者單獨使用（納米幾丁質(zhì)水懸液26.41%，氧化樂果70.58%）。隨著混配試劑中納米幾丁質(zhì)含量的增高，殺蟲效果明顯增強。用50mg/L的納米幾丁質(zhì)水懸液與氧化樂果等體積混配的殺蟲效果達到100%，此時治蟲效果最佳。結(jié)果表明：納米幾丁質(zhì)水懸液與氧化樂果混配使用，治蟲效果明顯增強，高于其兩者單獨使用，效果顯著。表3納米幾丁質(zhì)水懸浮與氧化樂果1：1混配噴霧處理小麥24h對其三種蚜蟲毒力效果注：P1為10mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P2為30mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P3為50mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P為40%氧化樂果1500倍稀釋液；表中處理和死亡數(shù)據(jù)為三組重復的平均數(shù)。實施例4納米幾丁質(zhì)水懸浮液和氧化樂果混配根施小麥對蚜蟲的毒力效果混配藥劑的配置參照實施例3。根施試驗方法為：選擇帶根的健壯小麥，將根部洗凈、晾干；將植株根部置于裝有100ml不同濃度納米幾丁質(zhì)水懸浮液的燒杯中浸泡，給予光照及正常條件，保證植株根系正常生長24h后將小麥從藥液中取出，剪下莖部未接觸藥液部分置于培養(yǎng)皿中，保濕備用。每培養(yǎng)皿載入葉片3片（8-10cm），然后接試蟲15頭，培養(yǎng)皿以濕潤的吸水紙覆底，并設不含藥液的水處理作空白對照。飼養(yǎng)與觀察：處理后將培養(yǎng)皿置于24-26℃、相對濕度為60%-80%、光照光周期為L:D=（16：8）h的人工氣候箱中飼養(yǎng)和觀察。統(tǒng)計試蟲死活標準：以能正?；顒踊蝻w翔或正常行動的作為活蟲，其余全部為死蟲。據(jù)調(diào)查（見表4）：將納米幾丁質(zhì)水懸浮液與氧化樂果混配，對小麥連續(xù)浸根處理24h，通過內(nèi)吸作用毒殺小麥蚜蟲同樣具有減施增效作用?；炫渌巹┙?4h后，麥葉接種蚜蟲，96h后檢查蚜蟲存活情況。發(fā)現(xiàn)納米幾丁質(zhì)水懸與氧化樂果等體積混配試劑對小麥三種蚜蟲防治效果均達100%，高于兩者單獨使用，治蟲效果最佳。結(jié)果說明：兩種試劑混配通過內(nèi)吸作用方式的毒殺效果最顯著，可有效的控制小麥蚜蟲的發(fā)生。表4納米幾丁質(zhì)水懸液與氧化樂果1:1混配連續(xù)浸液處理小麥對其三種主要蚜蟲毒力效果注：P1為10mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P2為30mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P3為50mg/L納米幾丁質(zhì)水懸液與40%氧化樂果1500倍稀釋液等體積混配；P為40%氧化樂果1500倍稀釋液；表中處理和死亡數(shù)據(jù)為三組重復的平均數(shù)。納米幾丁質(zhì)防治小麥蚜蟲效果綜合比較綜合上述結(jié)果分析，納米幾丁質(zhì)水懸液具有良好的殺蟲性能，其濃度達到50mg/L時，便可達到65.67%以上的殺蟲率（表5）。若將納米幾丁質(zhì)與氧化樂果混配，能達到完全控制麥蚜的發(fā)生。