CN109479904B - 中山杉精油在农业害虫防治中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了中山杉精油在农业害虫防治中的应用。本发明中，具有杀虫活性的中山杉精油是由中山杉叶片经水蒸气蒸馏提取得到，该精油对桃蚜和两种主要的储粮害虫杂拟谷盗、玉米象具有显著的生物活性，具有作为植物源杀虫剂应用的潜质。

Description

中山杉精油在农业害虫防治中的应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及中山杉精油在农业害虫防治中的应用。

背景技术

近年来，我国农业科技迅速发展，在粮食的产量、品质等方面都取得了显著的提高，但因农业生产、储藏过程中为防治农业害虫滥用化学农药而带来的“3R”问题也受到了人们越来越多的关注。

蚜虫和储粮害虫是为害小麦、玉米、水稻等农产品的两类重大害虫。种植生产过程中，蚜虫寄居在植物叶背或幼茎生长点，通过尖利的口针刺吸植物汁液，造成植物生长率降低、发育不良，出现叶斑、泛黄、卷叶、枯萎等不同症状，导致产量降低甚至植物死亡，严重危害农作物的生长。由于蚜虫对农林业的严重危害，蚜虫防治的研究一直是一个基础理论和实际应用并重的重大课题。在粮食储藏过程中，储粮虫害为害严重，造成每年我国粮库的储粮损失达0.2％，而农村储粮因设备简陋和防治技术不普及，储粮损失会达到8%～10%。目前化学农药在农业害虫防治中占据主要地位，但广泛、大量和长期不合理使用化学农药破坏农业生态系统的生态平衡。因此植物源杀虫剂已成为当前研发化学杀虫剂替代品的热点。

目前，已发现多种植物提取物对农业害虫具有较好的杀灭活性。如现有技术（CN108260603A）中公开了以鸦胆子油作为驱避剂，通过与八角茴香油、丁香油按一定的比例复配从而获得安全、环保、无污染的对储粮害虫具有良好控制能力的储粮害虫控制剂。

同时，现有技术（CN107771864A）公开了一种防治仓储害虫的组合物，有效成分由印楝素和八角茴香油组成，印楝素和八角茴香油的重量比为1:1，该组合物高效低毒且安全可靠，能有效的预防和杀仓储害虫。

进一步的，现有技术（201510340845.X）公开了一种由肉桂精油、柠檬叶精油和薰衣草精油三种精油混合复配的肉桂薰衣草环保杀虫剂，该杀虫剂在极低浓度就对玉米象有着极为优秀的毒杀作用。

同样的，现有技术（201410004128.5）公开了以互叶白千层精油对非洲菊虫害的防治方法。该现有技术中，将互叶白千层精油超声乳化后用水制成0.3％～0.5％的混合液，然后配合化学农药混用均匀喷洒在非洲菊的叶片上，用于防治螨虫、潜叶蝇、白粉虱。经统计发现，互叶白千层精油的使用大大减少了农药防治的成本和对环境的破坏。

同时，现有技术（CN108164785A）公开了一种植物精油型杀虫驱虫母粒，主要成分为多种植物精油，包括：砂地柏精油，芸香精油，山苍子油，丁香酚精油以及柠檬草精油或肉桂油。该现有技术中，利用天然植物精油驱虫杀虫的活性物质，并以含有该母粒的农用地膜采用熏蒸的方式毒杀害虫，彻底杜绝了化学农药有毒有害物质对农产品和环境的污染。

进一步的，现有技术（CN106806369A）中也公开了一种含天然植物精油的宠物外用杀虫滴剂及其制备方法和应用，该滴剂以天然植物精油为透皮促渗剂，因而可以在改善滴剂作用时间的同时，还能够有效改善滴剂的气味，提高使用的舒适度；同时该滴剂能够有效驱杀寄生虫，因而能够用于宠物体内外寄生虫的杀灭。

由如上现有技术可以得知，植物精油具有良好的杀虫活性。然而，关于中山杉植物精油的应用，尤其是在杀虫活性方面，目前尚未见有文献报道。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种中山杉精油，本发明中山杉精油具有杀虫生物活性，能够用于农业病虫害的防治中。

本发明的第二目的在于提供一种所述的中山杉精油在农业害虫防治中的应用。

本发明的第三目的在于提供所述中山杉精油的制备方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种中山杉精油，所述中山杉精油由中山杉叶片经水蒸气蒸馏提取得到。

同时，本发明还提供了所述的中山杉精油在农业害虫防治中的应用。

进一步的，本发明也提供了一种中山杉精油的制备方法，包括：将粉碎后中山杉叶片以水和有机溶剂为提取剂，进行加热蒸馏提取；分取有机层，浓缩得到中山杉精油。

同样的，本发明还提供了包含本发明中山杉精油的杀虫剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明中，以中山杉叶片为原料提取得到具有杀虫活性的中山杉精油，实现了对于中山杉资源的利用。

（2）本发明中，通过实验验证了中山杉精油对桃蚜和玉米象具有显著的生物活性，并确定其防治的有效剂量，为进一步研制绿色环保的新型杀虫剂提供科学依据。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明所提供的，是一种对于中山杉提取物精油的进一步开发和利用方法，通过实验验证，本发明所提取得到的中山杉精油具有良好的害虫防治效果，这也为新型绿色农药的开发提供了基础。

具体的，本发明中，是以水和有机溶剂为提取剂，采用水蒸气蒸馏提取的方法，由中山杉叶片中提取得到精油，具体方法包括如下步骤：

首先，摘取新鲜的中山杉叶片，然后进行粉碎处理后，置于挥发油提取装置中；

然后，按照1:5～20（g/ml，优选为1:10～15）的料液比，加入水（优选为蒸馏水），并进行混合；

接着，加入有机溶剂（例如石油醚，正己烷等，优选为正己烷；有机溶剂与粉碎后中山杉叶片的比例为10～30:1000（ml/g），优选为15～20:1000），进行加热蒸馏提取，提取的温度为：60～70℃，提取的时间为6～8 h；

冷却后，进行分液，将有机层减压浓缩除去溶剂，得到中山杉精油。所得中山杉精油中，所含有效成分主要包括：α-蒎烯（α-Pinene）、柠檬烯（Limonene）、石竹烯（Caryophyllene）、蛇麻烯（cis-Thujopsene）、β-古巴烯（β-copaene）、α-松油醇（α-Terpineol）、顺-罗汉柏烯（Humulen）、β-蒎烯（β-Pinene）、亚麻三烯（Santolina triene）、α-杜松醇（α-Cadinol）、γ-衣兰油烯（γ-Muurolene）、α-菖蒲烯（α-Calamenene）等。

由如上方法所得到的具有杀虫活性的中山杉精油具有良好的农业害虫防治效果，经实验验证，中山杉精油对于蚜虫（Myzus perswae）和与玉米象（Sitophilus zeamais）具有显著的生物活性，能够作为植物源杀虫剂而用于上述害虫的防治中。

具体的：

中山杉精油对于玉米象具有熏蒸作用（即可通过熏蒸杀灭玉米象），因而，其可以作为功能成分用以制备玉米象熏蒸剂。同时，当浓度达到22.5 μL/L的水平时，中山杉精油能够表现出90%以上的玉米象杀灭效果。

进一步的，同时，中山杉精油对于桃蚜具有熏蒸作用（即可通过熏蒸杀灭桃蚜），因而，其也可以作为功能成分以制备桃蚜熏蒸剂。同时，当浓度达到30 μL/L的水平时，中山杉精油能够表现出75%以上的桃蚜杀灭效果。

实施例1

中山杉植物叶片采集于安徽省凤台县。

将3.0 kg新鲜的中山杉叶片粉碎并放置于挥发油提取装置中，加入蒸馏水至料液比为1:10，并进行混合；

然后，向提取装置中加入60 ml正己烷，60℃蒸馏提取6 h；

冷却后，分液，收集正己烷层，通过减压浓缩除去正己烷后，获得中山杉精油，转移至棕色样品瓶中4℃储存。

经检测，所得到中山杉精油中，主要成分及含量为：α-蒎烯（α-Pinene）40.49%、柠檬烯（Limonene）35.52%、石竹烯（Caryophyllene）10.05%、蛇麻烯（cis-Thujopsene）4.81%、β-古巴烯（β-copaene）2.38%、α-松油醇（α-Terpineol）1.00%、顺-罗汉柏烯（Humulen）0.89%、β-蒎烯（β-Pinene）0.81%、亚麻三烯（Santolina triene）0.60%、α-杜松醇（α-Cadinol）0.59%、γ-衣兰油烯（γ-Muurolene）0.34%、α-菖蒲烯（α-Calacorene）0.03%。

实施例2

中山杉植物叶片采集于安徽省凤台县。

将3.0 kg新鲜的中山杉叶片粉碎并放置于挥发油提取装置中，加入蒸馏水至料液比为1:30，并进行混合；

然后，向提取装置中加入90 ml正己烷，70℃蒸馏提取6 h；冷却后，分液，收集正己烷层，通过减压浓缩除去正己烷后，获得中山杉精油，转移至棕色样品瓶中4℃储存。

实施例2产品中山杉精油中所含有效物质及含量与实施例1产品基本相同。

实施例3

中山杉植物叶片采集于安徽省凤台县。

将3.0 kg新鲜的中山杉叶片粉碎并放置于挥发油提取装置中，加入蒸馏水至料液比为1:15，并进行混合；

然后，向提取装置中加入45 ml正己烷，70℃蒸馏提取6 h；冷却后，分液，收集正己烷层，通过减压浓缩除去正己烷后，获得中山杉精油，转移至棕色样品瓶中4℃储存。

实施例3产品中山杉精油中所含有效物质及含量与实施例1产品基本相同。

实验例1 中山杉精油病虫害防治试验

（一）、中山杉精油对储粮害虫玉米象熏蒸作用试验

1、供试昆虫

玉米象：供试昆虫由安徽省合肥市安徽农业大学提供。以面粉/安琪酵母（19/1）为饲料，在温度30±2℃，相对湿度75±5％，黑暗条件下进行室内人工饲养，连续饲养5代以上，挑选发育健康的成虫作为供试虫源。

2、供试中山杉精油与茶树精油：

供试精油与试验（一）中相同

3、试验方法

试验采用广口瓶滤纸熏蒸法，以茶树精油为阳性对照。将试虫30只放入体积为300ml的广口瓶中，瓶内壁涂上聚四氟乙烯。以移液枪分别吸取不同浓度的精油滴于2×3 cm滤纸条上，迅速将滤纸条悬挂于三角烧瓶内，滤纸条不能与瓶壁接触，塞好瓶塞密封。处理后置于30℃恒温培养箱中培养，并以不加任何试剂作为空白对照。24、48、72 h后观察并记录各瓶内试虫死亡情况，计算死亡率和用Abbott公式校正。每个处理重复3次，试验结果如下表2所示：

表2中山杉精油与茶树精油对玉米象的熏蒸作用试验

由表2试验结果可知，茶树精油对玉米象具有非常明显的熏蒸作用。处理72 h后，浓度为13.33 μL/L时，玉米象的死亡率达到92.05％，熏蒸效果均随着处理剂量的增加而显著增强；在相同处理剂量下，且其熏蒸效果随时间的延长而显著增强。

中山杉精油对玉米象的熏蒸活性也十分明显，处理72 h后，浓度为22.5 μL/L的中山杉精油试验组中，玉米象的死亡率达到94.25％，与茶树精油效果相近，且随时间的延长、剂量的增加熏蒸效果显著增强。

（二）中山杉精油对桃蚜熏蒸作用试验

1、供试昆虫

桃蚜：供试昆虫由安徽省合肥市安徽农业大学提供。在温度为23 ± 2℃、相对湿度为60-70%、光照光周期为L:D = (16:8) h条件下用甘蓝苗进行室内人工饲养，连续饲养5代以上，挑选发育健康的成虫作为供试虫源。

2、供试中山杉精油：

供试中山杉精油与试验（一）中相同

3、试验方法

先将室内甘蓝叶片背面朝上放置于培养皿中，甘蓝叶片用脱脂棉包裹保湿；再以毛笔选取生理状态一致的无翅成蚜30头放在甘蓝叶片上，将盛有试虫的甘蓝叶片背面朝上放置于广口瓶底部；按预定的剂量加入供试药剂于广口瓶（600 ml）内悬挂的滤纸条（2×3）上；熏蒸处理的试虫正常条件下饲养。每处理3次重复，并设不含药剂的处理作为空白对照。熏蒸试虫置于温度为23±2℃、相对湿度为60-70%、光照光周期为L:D = (16:8) h条件下饲养和观察。处理后24 h检查试虫死亡情况，分别记录总虫数和死虫数，结果如下表3所示：

表3中山杉精油对桃蚜的熏蒸作用

由表3试验结果可知，中山杉精油对桃蚜具有非常明显的熏蒸作用。处理24 h后，浓度为30 μL/L时，桃蚜的死亡率达到78.82％，熏蒸效果随着处理剂量的增加而显著增强；同时，24 h的LC₅₀为16.531 μL/L。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (4)

1.中山杉精油在农业害虫防治中的应用，其特征在于，所述中山杉精油由中山杉叶片经水蒸气蒸馏提取得到；

所述农业害虫为：蚜虫以及玉米象。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述蚜虫为：桃蚜。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括：中山杉精油在玉米象熏蒸中的应用；

和/或，中山杉精油在桃蚜熏蒸中的应用。

4.包含权利要求1所述中山杉精油的杀虫剂。