CN108124889A - 植物源生物杀虫剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植物源生物杀虫剂及其制备方法，该杀虫剂含有植物杀虫剂、纳米碳材料增效剂和助剂。植物源杀虫剂为苦参碱和/或印楝素；纳米碳材料增效剂是粒径为10‑40nm的无定形纳米石墨碳粉或碳粒径为10‑40nm的纳米石墨碳溶胶。本发明利用纳米碳材料的特殊属性，提高植物对植物源杀虫剂、土壤营养、水分的吸收、运输、利用，提高植物源杀虫剂、土壤营养、水分的能量与细胞膜的通过性，从而提高植物源杀虫剂的药效，扩大植物源杀虫剂的杀虫谱，并提高植物的产量、质量；并且本发明的植物源生物杀虫剂高效、无毒、可降解、杀虫谱更广，对花卉、果蔬、药材、经济作物等植物具增产增质效果。

Description

植物源生物杀虫剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及杀虫剂领域，具体涉及种植物源生物杀虫剂及其制备方法。

背景技术

植物源农药是利用药用植物具有杀虫、杀菌、除草及生长调节等特性的功能部位，或提取其活性成分，加工而成的药剂。由于植物源农药来源于自然，具有对人、畜毒性低，环境污染小，在自然环境中易于降解等优点。但植物源农药通常存在杀虫活性不足、施用量大的缺陷。

发明内容

为了解决植物源农药杀虫活性不足、施用量大的问题，本发明提供了一种植物源生物杀虫剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

首先本发明提供了一种植物源生物杀虫剂，该杀虫剂含有植物杀虫剂、纳米碳材料增效剂和助剂。

进一步地，所述植物源杀虫剂为苦参碱和/或印楝素。

进一步地，所述苦参碱、印楝素的纯度≥90%。

进一步地，所述植物源生物杀虫剂中，含有0.3～1.5%（重量）的植物源杀虫剂；

进一步地，所述纳米碳材料增效剂是粒径为10-40nm的无定形纳米石墨碳粉或碳粒径为10-40nm的纳米石墨碳溶胶。

进一步地，所述植物源生物杀虫剂中含有0.2~0.5%（重量）的无定形纳米石墨碳粉或者含有6~15%（重量）的纳米石墨碳溶胶。

进一步地，所述助剂包括润湿剂、pH调节剂、稳定剂、消泡剂、填充剂和稀释剂。

进一步地，所述润湿剂为烷基醇聚氧乙烯醚、烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种的组合；

所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸中的一种或任意几种的组合；

所述稳定剂为苯甲酸、抗坏血酸、乙二胺四乙酸二钠中一种或任意几种的组合；

所述消泡剂为聚硅氧烷、聚醚、高级醇、矿物油中的一种或任意几种的组合；

所述填充剂为壳聚糖、硅藻土、高岭土、陶土、膨润土中的一种或任意几种的组合；

所述稀释剂为水。

进一步地，该杀虫剂中含有0.3~1.5%（重量）的植物源杀虫剂、0.2~0.5%（重量）的无定形纳米石墨碳粉、0.3~5%（重量）的润湿剂、0.1~1%（重量）的pH调节剂、0.1~5%（重量）的稳定剂、0.01~1%（重量）的消泡剂、10~20%（重量）的填充剂、66~80%（重量）的稀释剂。

另一个配比方案是，该杀虫剂中含有0.3~1.5%（重量）的植物源杀虫剂、6~15%（重量）的纳米石墨碳溶胶、0.3~5%（重量）的润湿剂、0.1~1%（重量）的pH调节剂、0.1~5%（重量）的稳定剂、0.01~1%（重量）的消泡剂、10~20%（重量）的填充剂、66~80%（重量）的稀释剂。

本发明还提供了上述植物源生物杀虫剂的制备方法，该方法包括以下步骤：将各种助剂材料混合均匀，再将所述植物源杀虫剂加入到混合后的助剂中，然后加入所述纳米碳材料增效剂，搅拌混合均匀，配制成均相液体即可。

进一步地，所述植物源生物杀虫剂以质量比1：1000~3000的比例加入水稀释后，于植物叶面喷施或根部使用。

本发明在植物源杀虫剂中加入纳米碳材料增效剂，有效提高了植物源杀虫剂的杀虫防虫效果，减小了杀虫剂的用量。

纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。纳米碳材料增效剂优选使用粒径为10-40nm的无定形纳米石墨碳粉或碳粒径为10-40nm的纳米石墨碳溶胶等纳米碳材料，由于纳米碳材料是一种纯无机材料，对人畜和害虫的天敌安全，该纳米碳材料不分解不降解，持久起作用；同时也对植物的生长明显的促进作用，对花卉、中草药材、棉花、蔬菜、果树等方面有防虫、增产的显著效果在同等防虫效果下；且发挥出纳米碳的协同效应，提高了药效，减少生物杀虫剂的用量。

当杀虫剂为多种杀虫成分的组合时，例如同时包含印楝素和苦参碱时，其杀虫效果明显优于单一的植物源性杀虫剂，扩大了单一植物源性杀虫剂的杀虫谱，增强了杀虫活性。

苦参碱广泛存在于豆科植物苦参、苦豆子及广豆根中。苦参碱可以由豆科植物苦参的干燥根、植株、果实经乙醇等有机溶剂提取制成，属于生物碱。苦参总碱其主要成分有苦参碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐定碱等多种生物碱，以苦参碱、氧化苦参碱含量最高。

苦参碱为低毒杀虫剂，对动物和鱼类安全，以苦参碱作为主要活性成分的植物源农药对黏虫、菜青虫、蚜虫、叶螨、菜青虫的杀灭能力优于一般化学农药，尤其是对鳞翅目难防治害虫有很好的杀灭效果。此外，苦参碱对于霉菌引起的植物霜霉病、灰霉病、白粉病、炭疽病、黑斑病等亦有较显著的防治效果。苦参碱是天然植物性农药, 对人畜低毒, 是广谱杀虫剂，具有触杀和胃毒作用。

印楝是一种速生落叶乔木的名称，种子和树皮都可入药。印楝树的种子、树叶及树皮中，含有一种物质—印楝素。从印楝果实中提取的印楝素等成分具有广谱、高效、低毒、易降解、无残留的杀虫剂，对几乎所有植物害虫，室内臭虫、跳蚤、苍蝇、蚊子等都具有驱杀效果，而对人畜和周围环境无污染。印楝中已发现了100多种化合物，至少有70种化合物具有生物活性，它们为二萜类、三萜类、戊三萜类和非萜类化合物。主要为印度苦楝子素、苦楝三醇和印楝素等，这些提取物对昆虫有拒食、干扰产卵、干扰昆虫变异，使其无法蜕变为成虫、驱避幼虫及抑制其生长的作用而达到杀虫目的。

其中，印楝素属于四环三萜类。印楝素可以分为印楝素-A，-B，-C，-D，-E，-F，-G，-I共8种，印楝素-A就是通常所指的印楝素。印楝对防治十目400多种农林、仓储和卫生害虫，特别是对鳞翅目、鞘翅目等害虫有特效，而对人畜和周围环境无污染。

本发明利用纳米碳材料的特殊属性，提高植物对植物源杀虫剂、土壤营养、水分的吸收、运输、利用，提高植物源杀虫剂、土壤营养、水分的能量与细胞膜的通过性，从而提高植物源杀虫剂的药效，扩大植物源杀虫剂的杀虫谱，并提高植物的产量、质量；并且本发明的植物源生物杀虫剂高效、无毒、可降解、杀虫谱更广，对花卉、果蔬、药材、经济作物等植物具增产增质效果。

具体实施方式

以下实施例中对所有原料的来源并没有特殊的限制，所用的原料均为市售。

实施例1

植物源生物杀虫剂中含以下重量份计的物质：

植物源杀虫剂 0.3份

纳米碳材料增效剂 10份

助剂：

润湿剂（十二烷基苯磺酸钠） 3份

pH调节剂（碳酸氢钠） 0.1份

稳定剂（苯甲酸） 2份

消泡剂（二甲基硅油） 0.2份

填充剂（高岭土） 10份

稀释剂（水） 74.4份

其中，植物源杀虫剂为苦参碱（纯度98%）；纳米碳材料增效剂是质量分数为0.3%纳米石墨碳溶胶，纳米石墨碳溶胶的碳粒径为10nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法为：

按上述配方备料；将润湿剂、pH调节剂、稳定剂、消泡剂、填充剂进行混合，然后加入稀释剂，混合均匀，得到助剂混合液；将植物源杀虫剂加入到助剂混合液中，然后加入纳米碳材料增效剂，搅拌混合均匀，配制成均相液体即得到植物源生物杀虫剂。

实施例2

植物源生物杀虫剂中含以下重量份计的物质：

植物源杀虫剂 1份

纳米碳材料增效剂 12份

助剂：

润湿剂（十二烷基苯磺酸钠） 3份

pH调节剂（碳酸氢钠） 0.1份

稳定剂（苯甲酸） 1份

消泡剂（二甲基硅油） 0.5份

填充剂（高岭土） 12份

稀释剂（水） 70.4份

其中，植物源杀虫剂包括0.5份印楝素（纯度98%）和0.5份苦参碱（纯度98%）；纳米碳材料增效剂是质量分数为0.3%纳米石墨碳溶胶，纳米石墨碳溶胶的碳粒径为40nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法为：

按上述配方备料；将润湿剂、pH调节剂、稳定剂、消泡剂、填充剂进行混合，然后加入稀释剂，混合均匀，得到助剂混合液；将植物源杀虫剂加入到助剂混合液中，然后加入纳米碳材料增效剂，搅拌混合均匀，配制成均相液体即得到植物源生物杀虫剂。

实施例3

本实施例的植物源生物杀虫剂含以下重量份计的物质

植物源杀虫剂 1.5份

纳米碳材料增效剂 15 份

助剂：

润湿剂：十二烷基苯磺酸钠 2份

烷基醇聚氧乙烯醚 3份

pH调节剂（碳酸钠） 1 份

稳定剂（苯甲酸） 0.1份

消泡剂：二甲基硅油 0.5份

聚醚 0.5份

填充剂（高岭土） 10.4份

稀释剂（水） 66份

其中，植物源杀虫剂为印楝素（纯度98%）；纳米碳材料增效剂是0.3%纳米石墨碳溶胶，其碳粒径为20nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例4

本实施例的植物源生物杀虫剂含以下重量份计的物质

植物源杀虫剂 0.5份

纳米碳材料增效剂 6 份

助剂：

润湿剂：烷基硫酸钠 0.3份

pH调节剂：碳酸钠 0.2份

碳酸氢钠 0.1份

稳定剂：苯甲酸 4份

抗坏血酸 1份

消泡剂（高级醇） 0.01份

填充剂：高岭土 15份

壳聚糖 5份

稀释剂（蒸馏水） 67.89份

其中，植物源杀虫剂为印楝素（纯度98%）；纳米碳材料增效剂是是0.3%纳米石墨碳溶胶，其碳粒径为30nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例5

本实施例的植物源生物杀虫剂含以下重量份计的物质

植物源杀虫剂 0.6份

纳米碳材料增效剂 0.2份

助剂：

润湿剂：烷基硫酸钠 1份

pH调节剂：碳酸钠 0.4份

碳酸氢钠 0.1份

稳定剂：苯甲酸 2份

抗坏血酸 1份

消泡剂（高级醇） 0. 1份

填充剂（壳聚糖） 14.6份

稀释剂（蒸馏水） 80份

其中，植物源杀虫剂包括0.2份印楝素（纯度96%）和0.4份苦参碱（纯度98%）；纳米碳材料增效剂是无定形纳米石墨碳粉，其粒径为10nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例6

本实施例的植物源生物杀虫剂含以下重量份计的物质

植物源杀虫剂 1.2份

纳米碳材料增效剂 0.5份

助剂：

润湿剂（十二烷基苯磺酸钠） 0.5份

pH调节剂（碳酸氢钠） 0.8份

稳定剂（苯甲酸） 0.6份

消泡剂（二甲基硅油） 0.8份

填充剂（高岭土） 18份

稀释剂（水） 77.6份

其中，植物源杀虫剂包括1份印楝素（纯度90%）和0.2份苦参碱（纯度95%）；纳米碳材料增效剂是无定形纳米石墨碳粉，其粒径为40nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例7

本实施例的植物源生物杀虫剂含以下重量份计的物质

植物源杀虫剂 0.8份

纳米碳材料增效剂 0.4份

助剂：

润湿剂（十二烷基苯磺酸钠） 4份

pH调节剂（碳酸氢钠） 0.6份

稳定剂（苯甲酸） 4份

消泡剂（二甲基硅油） 0.2份

填充剂（高岭土） 15份

稀释剂（水） 75份

其中，植物源杀虫剂为苦参碱（纯度90%）；纳米碳材料增效剂是无定形纳米石墨碳粉，其粒径为30nm。

上述植物源生物杀虫剂的制备方法与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例8

将实施例1中的植物源生物杀虫剂稀释1000、2000、3000倍喷施植物叶面；以杀虫剂M（去除实施例1中的植物源生物杀虫剂配方中的纳米碳材料增效剂，其它成分相同）为制剂对照，稀释度与使用方法同上述的植物源生物杀虫剂，并以清水作空白对照。

实验对象：植物——滴水莲；害虫——叶螨。

（1）实验室试验：

从人工培养的滴水莲植株上采取若干二斑叶螨，带回实验室饲养观察12h，之后将生命状况不够良好的叶螨剔除。处理时，将叶螨转入7个2000ml的大烧杯，每个烧杯内装30头叶螨，同时向烧杯内加入剪碎的滴水莲叶片若干，以作为叶螨的营养来源。

分别向7组烧杯内喷洒清水、稀释后的植物源生物杀虫剂或杀虫剂M。处理后24h、48h时分别检查存活的叶螨，计算叶螨的死亡率。

实验室试验结果：含有纳米碳材料增效剂的植物源生物杀虫剂处理24h、48h，效果均优于不含纳米碳材料增效剂杀虫剂M。其中稀释倍数为2000倍、处理24，植物源生物杀虫剂对叶螨的致死率为83.1%，比杀虫剂M的致死率提高了31.8%。稀释倍数为2000倍、处理48，植物源生物杀虫剂对叶螨的致死率100%，比杀虫剂M提高了33.3%。

（2）田间试验

共分为7组，每组30株滴水莲，试验前分别记录每组滴水莲上活叶螨数，分别向7组滴水莲喷洒清水、稀释后的植物源生物杀虫剂或杀虫剂M。喷药24h、48h后分别记录每组滴水莲上活叶螨数，并分别计算各组制剂24、48h对叶螨的致死数与致死率。

田间试验结果：含有纳米碳材料增效剂的植物源生物杀虫剂处理24h、48h，效果均优于不含纳米碳材料增效剂杀虫剂M。其中稀释倍数为2000倍、处理24，植物源生物杀虫剂对叶螨的致死率81.2%，比杀虫剂M的致死率提高了32.3%。稀释倍数为2000倍、处理48，植物源生物杀虫剂对叶螨的致死率97.2%，比杀虫剂M提高了33.5%。

实施例9

将实施例2中的植物源生物杀虫剂稀释1000倍，喷施植物叶面；以杀虫剂N（去除实施例2中的植物源生物杀虫剂配方中的纳米碳材料增效剂，其它成分相同）为制剂对照，稀释度与使用方法同上述的植物源生物杀虫剂，并以清水作空白对照。

实验对象：植物——滴水莲；害虫——蓟马。

（1）实验室试验

从人工培养的滴水莲植株上抓取若干蓟马，带回实验室饲养观察12h，之后将生命状况不够良好的蓟马剔除。处理时，将蓟马转入3个2000ml的大烧杯，每个烧杯内装20头蓟马，同时向烧杯内加入剪碎的滴水莲叶片若干，以作为蓟马的营养来源。

分别向3组烧杯内喷洒清水、稀释后的植物源生物杀虫剂或杀虫剂N。处理后24h、48h时分别检查存活的蓟马，计算蓟马的死亡率。

实验室试验结果：处理24h，含有纳米碳材料增效剂的植物源生物杀虫剂对蓟马的致死率93%，比不含纳米碳材料增效剂杀虫剂N提高了28.3%。处理48h，植物源生物杀虫剂对蓟马的致死率100%，比杀虫剂N提高了35.3%。

（2）田间试验

共分为3组，每组30株滴水莲，分别记录每株滴水莲上蓟马不同时段的存活数，然后得出平均值，在此基础上计算杀虫剂对蓟马的致死率。分别向3组滴水莲喷洒清水、稀释后的植物源生物杀虫剂或杀虫剂N, 喷药24h、48h后分别记录每组滴水莲上活蓟马数，并分别计算各组制剂24、48h对蓟马的致死数与致死率。

田间试验结果：含有纳米碳材料增效剂的植物源生物杀虫剂处理24h，对蓟马的致死率达到86.4%，比不含纳米碳材料增效剂杀虫剂N的致死率（53.2%）提高了33.2%。植物源生物杀虫剂处理48h，对蓟马的致死率达到97.4%，比杀虫剂N的致死率（61.6%）提高了35.8%。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种植物源生物杀虫剂，其特征在于，该杀虫剂含有植物杀虫剂、纳米碳材料增效剂和助剂。

2.根据权利要求1所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，所述植物源杀虫剂为苦参碱和/或印楝素。

3.根据权利要求1所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，所述纳米碳材料增效剂是粒径为10-40nm的无定形纳米石墨碳粉。

4.根据权利要求1所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，所述纳米碳材料增效剂是碳粒径为10-40nm的纳米石墨碳溶胶。

5.根据权利要求1所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，所述助剂包括润湿剂、pH调节剂、稳定剂、消泡剂、填充剂和稀释剂。

6.根据权利要求5所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，

所述润湿剂为烷基醇聚氧乙烯醚、烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种的组合；

所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸中的一种或任意几种的组合；

所述稳定剂为苯甲酸、抗坏血酸、乙二胺四乙酸二钠中一种或任意几种的组合；

所述消泡剂为聚硅氧烷、聚醚、高级醇、矿物油中的一种或任意几种的组合；

所述填充剂为壳聚糖、硅藻土、高岭土、陶土、膨润土中的一种或任意几种的组合；

所述稀释剂为水。

7.根据权利要求3所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，该杀虫剂中含有0.3~1.5%（重量）的植物源杀虫剂、0.2~0.5%（重量）的无定形纳米石墨碳粉、0.3~5%（重量）的润湿剂、0.1~1%（重量）的pH调节剂、0.1~5%（重量）的稳定剂、0.01~1%（重量）的消泡剂、10~20%（重量）的填充剂、66~80%（重量）的稀释剂。

8.根据权利要求4所述的植物源生物杀虫剂，其特征在于，该杀虫剂中含有0.3~1.5%（重量）的植物源杀虫剂、6~15%（重量）的纳米石墨碳溶胶、0.3~5%（重量）的润湿剂、0.1~1%（重量）的pH调节剂、0.1~5%（重量）的稳定剂、0.01~1%（重量）的消泡剂、10~20%（重量）的填充剂、66~80%（重量）的稀释剂。

9.如权利要求1-8任一项所述的植物源生物杀虫剂的制备方法，其特征在于，将各种助剂材料混合均匀，再将所述植物源杀虫剂加入到混合后的助剂中，然后加入所述纳米碳材料增效剂，搅拌混合均匀，配制成均相液体即可。

10.如权利要求1-8任一项所述的植物源生物杀虫剂的使用方法，其特征在于，所述植物源生物杀虫剂以质量比1：1000~3000的比例加入水稀释后，于植物叶面喷施或根部使用。