CN114794097B - 一种含昆虫信息素或诱集剂的爆珠及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含昆虫信息素或诱集剂的爆珠制备及应用方法，本发明的爆珠解决了传统昆虫信息素或诱集剂有效成分易分解失效、颜色单一不易分辨、释放速率不稳定、价格较高、负载材料和包装袋不能被降解的问题。本发明制备方法简单，所用材料简单易得，不需要复杂的设备，对昆虫信息素或诱集剂的密封性良好；使用方法简易，用外力将爆珠捏破后，昆虫信息素或诱集剂即可被缓慢释放，具有良好的缓释效果。本发明制备的爆珠可用于虫害覆盖面积大的地区，能够达到虫情预测预报、害虫诱捕诱杀和迷向干扰的三重目的，具有良好的社会效益、经济效益和绿色发展效益。

Description

一种含昆虫信息素或诱集剂的爆珠及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于昆虫信息素及诱集剂储存和释放领域，具体地说涉及一种含昆虫信息素或诱集剂爆珠制备及应用方法。

背景技术

昆虫信息素是昆虫所分泌的能够引诱同种异性个体进行交尾的微量化学物质，主要用于防治农业害虫，经常被称作“无公害杀虫剂”。在农业生产中，可以利用昆虫信息素进行干扰交配，破坏同种雌雄间的通信联络，进行大面积的害虫防治。现在，利用昆虫信息素进行虫情侦查并用以指导农林害虫的防治工作已日趋成熟，在生产上也得到了较大面积的推广应用。目前昆虫信息素主要在鞘翅目、直翅目、同翅目等害虫中应用较多，在鳞翅目昆虫中的透翅蛾科的诱集的方面也有一定的实用价值，也取得了明显的效果。并且利用昆虫信息素进行监测和防治农林害虫,对人、畜及环境等安全，无不良副作用，符合以生态管理为基础,以生物防治为主导的害虫综合管理的发展方向,是一种具有广阔前景的害虫监测预报和防治的技术方法。

诱集剂是对特定昆虫有行为引诱作用并使昆虫兴奋性增强的活性物质，包括对昆虫有引诱效果的植物源信息素或人工合成的化学物质等。昆虫依据这一类物质寻找食物源等习性，可用来诱杀昆虫和预测预报。它可以引诱两性昆虫前来聚集，相对于性信息素，其更具有广谱性。

现有的昆虫信息素及诱集剂的储存的方法主要为直接保存在橡胶塞或PVC微管中。这两种方法存在一定的局限性：

一、用传统载体负载昆虫信息素或诱集剂，在保存时，易受到外界的紫外线和空气中氧化物质的干扰，造成昆虫信息素或诱集剂保存时间较短且易变质，因此需要在密封和阴暗的条件下保存，否则可能导致诱芯部分或完全失效，在使用时就会达不到预期的使用效果，在实际农业生产应用中对使用人员有一定的门槛，对存储条件要求较高。

二、在使用传统载体负载的昆虫信息素或诱集剂时，因诱芯需要长期暴露在野外中,同样也易受野外的紫外线和氧化物质的干扰,造成昆虫信息素或诱集剂分解变质，会进一步造成昆虫信息素或诱集剂释放速率不稳定,在后期使用时因表面的昆虫信息素或诱集剂已经挥发完，载体里面的昆虫信息素或诱集剂很难被释放出来，影响虫情预测预报、害虫诱捕诱杀和迷向干扰的效果。且传统载体因其形状不均匀，比表面积较大，在使用时无法达到均匀释放的目的。因为对释放方式和条件要求较高，诱芯持效期短，所以需要频繁更换,会造成很大浪费，增加了防治成本。

三、传统橡胶诱芯往往只在包装上标注诱芯的类型，使用时如果包装不小心丢失，因为其颜色、形状和大小相同，就会和同种其它类型的昆虫信息素或诱集剂诱芯混淆，给使用者造成不必要的麻烦，浪费使用者的时间，效率变低；若存在混淆，则会导致防治效果变差。

发明内容

针对现有技术中昆虫信息素和/或诱集剂的诱芯存在缓释效果差，不易储存、使用易混淆等问题，本发提供一种含有昆虫信息素和/或诱集剂的爆珠。本发明的产品改善了传统昆虫信息素和/或诱集剂的诱芯储存时间短，没有缓释效果、易混淆的缺陷。

另外，本发明提供一种制备材料易降解的含有昆虫信息素和/或诱集剂的爆珠。

另一方面，本发明提供一种包封效果好，载量高的昆虫信息素和/或诱集剂爆珠。

另一方面，本发明提供一种储存时间长的昆虫信息素和/或诱集剂的爆珠。

本发明含昆虫信息素或诱集剂的爆珠采用如下技术方案，所述爆珠包括形成爆珠外壳的壁材和包裹在外壳内的芯材，所述的芯材包括昆虫信息素和/或诱集剂、海藻酸钠、乳化剂、有机溶剂和蒸馏水；所述的壁材包括乳酸钙、蒸馏水和增韧剂。

优选地，所述的芯材还包括缓释剂、天然抗氧化剂和抗紫外剂，所述的壁材还包括着色剂；

本发明还提供一种含昆虫信息素或诱集剂爆珠的制备方法，包括以下步骤：

(1)将昆虫信息素或诱集剂与海藻酸钠、蒸馏水、乳化剂、有机溶剂、缓释剂、天然抗氧化剂、抗紫外剂充分均匀混合，得到水包油型的芯材溶液；

(2)将五水合乳酸钙、增韧剂、着色剂和蒸馏水充分均匀混合，得到壁材溶液；

(3)将步骤(1)的芯材溶液滴加到步骤(2)壁材溶液中，浸泡一段时间，形成爆珠的雏形；

(4)对步骤(3)的爆珠雏形进行水洗、固化后过滤干燥。

本发明还公开了按照上述方法制备用于储存昆虫信息素或诱集剂的爆珠。

本发明还提供一种含昆虫信息素或诱集剂爆珠在防治田间害虫的应用。

最后本发明还提供一种诱集有害昆虫的方法。

本发明的有益效果：

1)、本发明制备的爆珠，它的壁材可以实现对含昆虫信息素或诱集剂芯材的有效包裹，爆珠的密封性良好，避免芯材溶液渗出，造成产品损失，变成空壳，对昆虫信息素或诱集剂的保存时间长。

2)、本发明爆珠，它的壁材与现有技术中常用的高分子材料相比，更易于降解，环保。

3)、本发明制备的爆珠，具有抗紫外线和抗氧化的能力，可以不用进行重复包装密封，减少了铝箔纸包装的程序，精简了工艺流程，也不需要放在暗处保存。

4)、本发明爆珠，加入了增韧剂，使其的韧性和耐疲劳性增加，减少过滤过程中出现破裂现象，保证它的实际效用。

5)、本发明制备的爆珠，加入了缓释剂，在爆珠被捏破使用时，壁材能与芯材溶液进行吸附结合，使昆虫性信息素或诱集剂被缓慢释放，缓释效果良好，大大提高药效，延长药物的有效期。

6)、本发明制备的爆珠，经过多次水洗和固化，使它的外壳材质具有脆性，使用方法简单，在使用时，只需在外力的作用下挤破爆珠，从而昆虫信息素或诱集剂即可随着芯材溶液的挥发而被缓慢释放。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的成分或步骤，而并未排除其它物质成分和/或步骤的存在。

本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的原料、方法、手段等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

术语“有机溶剂”，是指一类不溶于水的有机化合物，在常温常压下呈液体状态，其具有极易挥发特性，大部分具有较好的溶解性。本发明中有机溶剂选自醇类溶剂、苯类溶剂、卤代烷烃类溶剂。醇类溶剂优选乙醇，苯类溶剂优选甲苯，卤代烷烃溶剂优选二氯甲烷、二氯乙烷。

术语“乳化剂”，是指一类使两种或两种以上互不相溶的组分的混合液体形成稳定的乳状液的一类物质。

术语“抗紫外剂”，是指一类能够有效吸收220-340nm紫外线的物质，例如，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶，但不限于此。术语“天然抗氧化剂”，是指一类能够阻止氧气不良影响，能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对物品损耗的物质，例如，迷迭香抗氧化剂、BHA(丁基羟基茴香醚)、BHT(2，6-二叔丁基对甲酚)、维生素C、茶多酚和TBHQ(特丁基对苯二酚)，优选迷迭香抗氧化剂。

术语“着色剂”，是指一类能给加工产品提供色泽和区分度的一类食用色素，例如，胭脂红着色剂、日落黄着色剂、靛蓝着色剂、柠檬黄着色剂、赤藓红着色剂等。术语“缓释剂”，是指一类能增加物态物理或化学稳定性的物质。

术语“增韧剂”，是指一类能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。

术语“海藻酸钠”，是指一类主要源于褐藻，是一种拥有温和溶胶、凝胶特性的天然纤维多糖。

术语“固化剂”，是指一类增进或控制固化反应的物质或混合物。例如，CuCl₂、CaCl₂、BaCl₂。海藻酸钠水溶液与固化剂中多价金属离子作用时，雏形爆珠中的钠离子与多价金属离子进行交换，生成海藻酸盐。其中固化剂中多价金属离子起到交联剂的作用,使雏形爆珠进一步形成具有一定厚度和一定机械强度的薄膜，将芯材紧紧的包封起来。

术语“昆虫信息素”，是指由昆虫的某一性别的个体分泌于体外，被同种异性个体的感受器所接受，并引起异性个体产生一定的生殖行为反应(如觅偶定向、求偶交配等)的微量化学物质。它是由酯类、醛类、醇类、酮类、环氧化物类和烃类等组成的物质，包括官能团的碳数在内各自总计具有4至23个碳原子，在紫外线或氧化性物质的干扰下，这些分子易发生自然降解或者氧化反应而发生变质。本发明中昆虫信息素没有特别的限定，优选昆虫信息素为玉米螟信息素、梨小食心虫信息素、草地贪夜蛾信息素、棉铃虫信息素等中的一种。

术语“诱集剂”，是指对特定昆虫有行为引诱作用并使昆虫兴奋性增强的活性物质，包括对昆虫有引诱效果的植物源信息素或人工合成的化学物质等。昆虫依据这一类物质寻找食物源等习性，可用来诱杀昆虫和预测预报。当爆珠被挤破时，它可以引诱两性昆虫前来聚集，相对于性信息素，其更具有广谱性。而且品类较多，成本较低，是制备爆珠的优良原料之一，本发明中昆虫诱集剂没有特别的限定，优选舞毒蛾植物源引诱剂。

本发明中“芯材”和“外壳”是为了便于描述的方便，对发明没有特别的限定作用，例如，“芯材”中限定有海藻酸钠，其实是为了更好的描述制备方法，海藻酸钠会与乳酸钙发生交联反应，如果将海藻酸与乳酸钙一起做壁材溶液，两者就会发生反应，直接固化而不能达到包裹芯材中昆虫信息素或诱集剂的效果，因此，将海藻酸钠与芯材中其它物质一起制备芯材溶液，其实海藻酸钠更多的作用是形成爆珠外壳的材料。

本发明中海藻酸钠粘度为中粘度是指粘度在150-400mPa·s范围内。

本发明提供一种含昆虫信息素或诱集剂的爆珠，所述爆珠包括形成爆珠外壳的壁材和包裹在外壳内的芯材，所述的芯材包括昆虫信息素和/或诱集剂、海藻酸钠、蒸馏水、乳化剂及有机溶剂；所述的壁材包括乳酸钙、蒸馏水和增韧剂。

本发明是利用海藻酸钠中的钠离子和五水合乳酸钙中的钙离子发生反应形成凝胶，这层凝胶将芯材溶液包裹起来，具有较好的包封效果，同时外壳材料相比较现有的高分子材料易于降解、更加环保。研究发现，昆虫信息素或诱集剂和海藻酸钠的质量比在1：1-1：10具有较好的包封效果。其中，当所述的海藻酸钠粘度为中粘度(150-400mPa·s)是效果最佳。海藻酸钠的用量对爆珠的性能有重要的影响，一般海藻酸钠用量占芯材和壁材中总量的 0.05％-1.00％，优选0.15％-0.60％。当海藻酸钠浓度过高时，会增加溶液的粘度，造成制备的爆珠形状不整齐，囊膜强度也较低；海藻酸钠浓度较低时，因溶液的电荷密度太低，也不易成形。此外，申请人还惊奇的发现，在优选范围内的海藻酸钠可以起到两个作用，其一是通过与乳酸钙的交联反应形成爆珠的外壳，其二是未参与外壳形成的海藻酸钠可以和缓释剂形成特定的凝胶进一步增加产品的缓释效果。

上述爆珠中，所述的乳化剂是聚山梨酯-80；所述的有机溶剂选自乙醇。

乳化剂是聚山梨酯-80，稳定的芯材溶液是保证爆珠具有较高载药率和包封率的基础，如果换成其它的乳化剂，会导致乳液体系不稳定则会发生分层析油，影响爆珠中昆虫性信息素或者诱集剂的负载均匀度及在田间应用中的使用效果。

优选地，乳化剂聚山梨酯-80的用量占芯材和壁材总重量的为0.05％-1.5％，优选0.3％-0.5％，在此范围内，可以是爆珠具有较好的包封效果，过少的乳化剂用量将会导致乳液体系不稳定，过多的用量增加了成本和降低了昆虫信息素和/或诱集剂的用量。

在一些实施方式中，所述的芯材还包括缓释剂、抗氧化剂和抗紫外剂，所述的壁材还包括着色剂；优选地，所述的芯材中海藻酸钠和昆虫信息素和/或诱集剂的质量比为1：1-1： 10。

上述爆珠中，加入缓释剂，可以控制昆虫信息素或诱集剂从中缓慢释放。所述的缓释剂为环糊精，纤维素、琼脂等的一种或多种，优选为α、β、γ-环糊精；当在外力的作用下含有昆虫信息素或诱集剂爆珠被挤破时，因为缓释剂的存在，使芯材不会挥发的太快，缓释效果提高，经过研究表明，环糊精作为缓释剂的效果优于纤维素、琼脂等。缓释剂的用量占芯材和壁材总重量的为0.5％-2.0％。

所述的抗氧化剂优选天然抗氧化剂，是指一类能够阻止氧气不良影响，能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对物品损耗的物质，例如，迷迭香抗氧化剂、BHA(丁基羟基茴香醚)、BHT(2，6-二叔丁基对甲酚)、维生素C、茶多酚和TBHQ(特丁基对苯二酚)，优选迷迭香抗氧化剂。天然抗氧化剂还能够阻止氧气不良影响，能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对物品损耗的物质。使用时可以延长产品的贮存期，此外，在天然抗氧化剂的作用下，可以防止昆虫信息素或诱集剂与氧气接触，被氧化而引起的分解而失效，是保证昆虫诱集剂能够稳定存在并高效持久的原因之一。本发明加入迷迭香抗氧化剂的效果明显优选BHA(丁基羟基茴香醚)、BHT(2，6-二叔丁基对甲酚)、维生素C、茶多酚和 TBHQ(特丁基对苯二酚)的效果，在储存和缓释时间上都有30％左右的提高。

优选地，迷迭香抗氧化剂的用量占壁材和芯材总重量的0.01％-0.05％，在上述范围内具有较好的抗氧化效果，加入量超过0.05％将会影响到爆珠脆性和强度，从而影响产品爆珠的储存时间，少于0.01％，抗氧化效果不明显，将会导致爆珠容易变质，使爆珠性能下降。

所述的抗紫外剂是指一类能够有效吸收220～340nm紫外线的物质，优选4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶。本发明使用4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶在使用过程中，由于它的分散性能好，无需将抗紫外剂研磨，生产过程中直接加入昆虫信息素或诱集剂、乳化剂、有机溶剂、海藻酸钠、蒸馏水、缓释剂、抗氧化剂的芯材溶液中即可使用，能够更好地储存昆虫信息素和诱集剂，延长爆珠的时效。同时可以对昆虫信息素或诱集剂有最大的保护作用，并有助于减少因紫外线的影响导致爆珠褪色的情况，在延缓爆珠的泛黄和阻滞物理性能损失方面效果十分明显。爆珠可以在田间放置长达90天，外观的颜色基本不变。

优选地，抗紫外线的用量占壁材和芯材总重量的0.005％-0.02％。在上述范围内能够显著的减少紫外线对爆珠褪色的影响，加入过少将会影响抗紫外线的效果。

所述的着色剂是指一类能给加工产品提供色泽和区分度的一类食用色素，优选胭脂红着色剂、日落黄着色剂、靛蓝着色剂、柠檬黄着色剂、赤藓红着色剂。通过利用颜色的差异去区别爆珠中昆虫信息素的种类，防止昆虫信息素或诱集剂爆珠的因为混淆而导致防治效果差的现象发生。

优选地，所述的乳酸钙为五水合乳酸钙；优选的五水合乳酸钙的添加量占芯材和壁材重量的1-5％，本发明研究发现，五水合乳酸钙中的钙离子能与海藻酸中的钠离子交换，可以结合两个单位的负离子，即与两个海藻酸钠分子结合起来。在五水合乳酸钙中存在的众多钙离子就将能接触到的海藻酸分子全部链接起来，就形成了一层有弹力的薄膜，即昆虫信息素或诱集剂爆珠的外壳。研究结果表明，在爆珠外壳的固化过程中加入固化剂可以调节外膜的强度和形成速度，这层外膜的强度和形成的速度，和海藻酸钠的浓度、五水合乳酸钙的浓度、固化剂氯化钙溶液的浓度有关，且浓度越大，外膜越厚。研究还发现，加入不同含量海藻酸钠得到的产品形状不同，如果海藻酸钠浓度过高时，会增加溶液的粘度，造成制备的爆珠形状不整齐，膜强度也较低。海藻酸钠浓度较低时，因溶液的电荷密度太低，也不易成形。

上述爆珠中所述的增韧剂是1，2-丙二醇和甘油混合液；1，2-丙二醇和甘油混合液中的活性基团与胶黏剂发生化学反应，从而使爆珠获得良好的增韧效果，爆珠的热变形温度不变或下降甚微，抗冲击性能、承载强度可以得到明显改善。与单独的1，2-丙二醇或甘油相比，二者的混合使用在爆珠的刚性、强度、热变形温度等方面具有明显的改善。研究发现1，2-丙二醇和甘油的质量比为1：1～2范围内具有最好的效果，在低于1：2和高于1：1 后，爆珠的刚性、强度、热变形温度的性能都有不同程度的劣化。

优选的增韧剂的用量是芯材和壁材总重量的0.2％-0.6％，更优选0.3％-0.5％在此范围内，可以很好的保持爆珠的刚性、强度、热变形温度的性能。

本发明还提供一种含昆虫信息素或诱集剂爆珠的制备方法，包括以下步骤：

(1)将昆虫信息素或诱集剂与海藻酸钠、乳化剂、有机溶剂和蒸馏水充分混合均匀，得到水包油型的芯材溶液；

(2)将乳酸钙、增韧剂和蒸馏水充分均匀混合，得到壁材溶液；

(3)将步骤(1)的芯材溶液滴加到步骤(2)壁材溶液中，浸泡一段时间，形成爆珠的雏形；

(4)对步骤(3)的爆珠雏形进行水洗、固化后过滤、干燥。

上述爆珠的制备方法中，步骤(1)中还包括加入缓释剂、天然抗氧化剂和抗紫外剂；步骤(2)中还包括加入着色剂。

上述的爆珠的制备方法中，所述的固化分多次固化；优选三次固化；和/或步骤(4)所述干燥包括如下步骤：将爆珠放在恒温恒湿干燥箱中，控制其温度调节爆珠的湿度。

优选地，步骤(1)中芯材溶液充分均匀混合时溶液的温度为40-60℃。

本发明研究发现，步骤(1)中芯材溶液充分均匀混合时溶液的温度与爆珠的成型形状和粒径的均匀相关，如果低于40℃，海藻酸钠溶解度较差，溶解完全所需时间较长；如果混合温度高于60℃，则海藻酸钠粘度大大降低，影响产品外膜的强度，爆珠的膜强度明显下降。

优选地，步骤(2)中壁材溶液充分均匀混合时溶液的温度为20-50℃。

本发明研究发现，步骤(2)中壁材溶液充分均匀混合时溶液的温度如果低于20℃，五水合乳酸钙溶解度较差，溶解完全所需时间较长；如果混合温度高于50℃，则五水合乳酸钙的结晶水消失，产品性能受损。

优选地，步骤(3)所述芯材溶液滴加时的高度是0.8-1.5cm。

本发明研究发现，如果滴落高度小于0.8cm，爆珠形状不规整，接触时间不一致导致壁厚不均匀；如果滴加高度大于1.5cm，芯材溶液由于重力作用沉降速度过快，会增加剪切力，造成爆珠拖尾。

优选地，步骤(3)中所述的浸泡一段时间为30-50min。

所述的浸泡目的是为了让芯材溶液和壁材溶液充分接触，形成爆珠，充分包裹内容物昆虫性信息素或诱集剂。

优选地，步骤(4)中所述的水洗是多次水洗；水洗次数为2-5次。

所述的水洗目的是为了洗去其表面的海藻酸钠等多余离子，解除凝胶化反应，使爆珠具有一定的机械强度、耐一定的环境温湿度且不需要包衣，就可以使爆珠保持良好的脆性，简化了包装程序。

步骤(4)所述固化如下：将水洗后的爆珠雏形进行固化。

优选地，所述的固化分多次固化；优选三次固化，第一次的固化剂浓度为0.3％在、- 0.5％，第二次固化剂浓度为0.7％-1％，第三次固化剂浓度为0.8％-1％。

所述的固化目的是为了进一步使雏形爆珠形成具有一定厚度和一定机械强度的薄膜,将芯材紧紧的包封起来。

优选地，所述的固化剂为分别是CuCl₂、CaCl₂、BaCl₂中的一种。

优选地，固化反应时间为3-6小时。

所述的步骤(4)的干燥步骤如下：将固化过滤后的爆珠放在恒温恒湿干燥箱中。

优选地，干燥的温度一般控制在30-60℃；优选爆珠的湿度控制在20％-40％。

所述的干燥目的是为了防止爆珠之间相互粘连且能够形成坚硬外壳防护，便于存放。

本发明还提供一种诱集有害昆虫的方法，其特征在于，使用时，将上述制备的含昆虫信息素或诱集剂爆珠用外力挤破，放置在有害虫的场所，依靠昆虫信息素或诱集剂吸引害虫。

上述害虫是指能够被昆虫信息素和/或诱集剂诱导的昆虫，没有特别的限定，例如，棉铃虫、玉米螟、梨小食心虫、草地贪夜蛾中一种或多种，但不限于此。

本发明还提供一种含昆虫信息素或诱集剂爆珠在防治田间害虫中的应用。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。但是，可以理解的是相关实施例并不是对保护范围进行任何限定。

Ⅰ.制备实施例

实施例1含棉铃虫信息素爆珠产品的制备

1、芯材溶液的制备：

以制作100个爆珠为例，取100mg棉铃虫信息素、25.1mg中粘度海藻酸钠、20mg聚山梨酯-80、1.659g乙醇溶液、70mgβ-环糊精缓释剂、1mg迷迭香抗氧化剂、0.5mg 4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶抗紫外剂，余量为蒸馏水补足至2g，在50℃的条件下混匀。

2、壁材溶液的制备：

取160mg五水合乳酸钙、10mg 1，2-丙二醇、14mg甘油、10mg胭脂红着色剂、余量蒸馏水补足至4g，在40℃条件下混匀。

3、雏形爆珠的制备

用锐孔法将芯材溶液从1cm处滴落到壁材溶液中，并浸泡40min。

4、爆珠后处理

雏形爆珠经过4次水洗、3次CaCl₂溶液固化(第一次的固化剂浓度为0.4％，固化时长为2小时；第二次固化剂浓度为0.8％，固化时长为2小时；第三次固化剂浓度为1％，固化时长为1小时)、过滤分离，最后干燥至爆珠的含水量为30％，得到若干个胭脂红色棉铃虫信息素爆珠。

实施例2

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中棉铃虫信息素的质量为50mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例3

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中棉铃虫信息素的质量为150mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例4

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中棉铃虫信息素的质量为0mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例5

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的棉铃虫信息素被替换为玉米螟信息素，壁材溶液中的着色剂替换为日落黄色着色剂。

实施例6

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的棉铃虫信息素被替换为梨小食心虫信息素，壁材溶液中的着色剂替换为靛蓝色着色剂。

实施例7

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的棉铃虫信息素被替换为草地贪夜蛾信息素，壁材溶液中的着色剂替换为柠檬黄色着色剂。

实施例8

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的棉铃虫信息素被替换为舞毒蛾诱集剂，壁材溶液中的着色剂替换为赤藓红色着色剂。

实施例9

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的海藻酸钠的质量是10mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例10

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的海藻酸钠的质量是40mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例11

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的乳化剂质量是10mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例12

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的乳化剂质量是30mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例13

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的增韧剂质量是12mg，调整蒸馏水补足余量。

实施例14

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的增韧剂质量是48mg，调整蒸馏水补足余量。

Ⅱ.对比实施例

对比例1

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中不添加天然抗氧化剂。

对比例2

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中不添加抗紫外剂。

对比例3

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中不添加缓释剂。

对比例4

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中不添加增韧剂。

对比例5

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的乳化剂聚山梨酯-80替换为聚乙烯醇。

对比例6

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的乳化剂聚山梨酯-80替换为十二烷基磺酸钠。

对比例7

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的缓释剂β-环糊精替换为纤维素。

对比例8

可参见实施例1的制备方法，区别在于：芯材溶液中的缓释剂β-环糊精替换为琼脂。

III.应用实施例

测试方法和标准

诱虫数量的测定方法：先进行室内风洞试验，取得良好效果后，根据昆虫的习性选取合适地点进行室外田间实验，一定时间内统计诱捕器中的害虫数量。

有效成分残留量的测定：气相色谱仪测定爆珠使用时一定范围内的释放残留量。

按压强度均值的测定方法：按压强度＝爆珠破裂时受到的最大压力/压缩距离，强度越小，爆珠的韧性越高，反之，韧性越低。优选地，所述爆珠的芯材溶液完全去乳化，均匀稳定；所述的壁材充分硬化，使得爆珠在挤破使用时，能听见“啪”的一声，爆珠具有一定的脆性。

应用例1爆珠的室内风洞诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例1，实施例2，实施例3，实施例4制作的棉铃虫信息素爆珠，分别捏爆后悬挂处在风洞内(风洞长2m、宽1m、高1m)上风处，风速0.5m/s，位于风洞底较长的一条中心线上方高10cm处。将100只雄棉铃虫放在飞台处于同一中心线上距棉铃虫信息素源悬挂处110cm下风处，它的中心位置距风洞底面高20cm。雄性棉铃虫的放飞笼直径为9cm，高6cm由塑料制做的圆筒，放飞笼仅具有底部，无盖。

2)、为了增加实验的准确性，每个实施例都设置了3组重复实验。

3)、调查人员根据处在信息素气迹中的雄性棉铃虫的行为，例如，雄性棉铃虫振翅并爬到塑料圆筒的上口时，振翅频率加快并很快起飞，迎风飞行，且飞行路线呈“之”字形，随着雄性棉铃虫与信息素源之间距离的缩短，前进速度也减慢最后降落，此时，统计棉铃虫的数量。具体结果见表1。

表1

由表1可知，本发明制备的棉铃虫信息素爆珠对棉铃虫的诱集效果好，且爆珠的其他成分对棉铃虫均无诱集作用。棉铃虫信息素的含量对实验效果有一定的影响，含量过低时，单个爆珠诱虫数量少，需要重复替换；含量过高时，爆珠的容纳量以及棉铃虫信息素的溶解度不够，会造成芯材的浪费。由于在室内风洞实验中取得到了比较理想的结果，后期可以开展室外田间试验。

应用例2爆珠的户外田间诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例1，实施例4制备的棉铃虫信息素爆珠捏爆后，以及从市面上购买的棉铃虫PVC微管诱芯、橡胶诱芯分别装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器的诱芯皿中。安装时,用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置,诱捕器安装时高于蔬菜作物10cm。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，诱捕器的摆放呈棋盘式排列，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内记录桶形诱捕器所诱捕的棉铃虫的数量，从 2021年7月13日至2021年9月18日，平均温度是昼33.4℃，夜24.6℃，其中10天是雨天，对棉铃虫的诱集数量进行计数，具体结果见表2。

表2

由表2可知，本发明制备的棉铃虫信息素爆珠对棉铃虫具有很好的诱集效果，在户外田间试验也取得了理想的成果，能够应对一些复杂的天气情况，诱集棉铃虫的数量远远高于传统诱芯，本发明制备的昆虫信息素爆珠，除了昆虫信息素以外，其他成分均对昆虫无诱集作用。

应用例3爆珠释放残留量的测定

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例1制备的棉铃虫信息素爆珠捏爆后，与市面上购买的棉铃虫PVC微管诱芯、橡胶诱芯分别装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器的诱芯皿中。安装时，用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置,诱捕器安装时高于蔬菜作物10cm。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，诱捕器的摆放呈棋盘式排列，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内三种爆珠中棉铃虫信息素的含量，从2021年7 月13日至2021年9月18日，平均温度是昼33.4℃，夜24.6℃，其中10天是雨天，通过气相色谱仪检测棉铃虫信息素爆珠的释放残留量，具体结果见表3。

表3

由表3可知，本发明制备的棉铃虫信息素爆珠，与市面上常用的诱芯相比，在户外田间释放时，一定时间内，释放速率稳定缓慢，持久高效，使用期限长。

应用例4爆珠的户外田间诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例5制备的玉米螟信息素爆珠捏爆后，以及从市面上购买的玉米螟PVC微管诱芯、橡胶诱芯分别装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器的诱芯皿中。安装时,用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置,诱捕器距离地面1.7m。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，诱集区选在玉米大田中。将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，诱捕器的摆放呈棋盘式排列，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内记录桶形诱捕器所诱捕的玉米螟的数量，从 2021年7月13日至2021年9月18日，平均温度是昼33.4℃，夜24.6℃，其中10天是雨天，对玉米螟的诱集数量进行计数，具体结果见表4。表4

由表4可知，本发明制备的玉米螟信息素爆珠对玉米螟具有很好的诱集效果，在户外田间试验也取得了理想的成果，能够应对一些复杂的天气情况，诱集玉米螟的数量远远高于传统诱芯。

应用例5爆珠的户外田间诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例6制备的梨小食心虫信息素爆珠捏爆后，以及从市面上购买的梨小食心虫PVC微管诱芯、橡胶诱芯分别装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器的诱芯皿中。安装时,用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置, 诱捕器悬挂于背阴面桃树树枝且距离地面1.5m。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，诱集区选取在桃园。将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，诱捕器的摆放呈棋盘式排列，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内记录桶形诱捕器所诱捕的梨小食心虫的数量，从2021年5月1日至2021年7月8日，平均温度是昼30.4℃，夜21.6℃，其中13天是雨天，对梨小食心虫的诱集数量进行计数，具体结果见表5。

表5

由表5可知，本发明制备的梨小食心虫信息素爆珠对梨小食心虫具有很好的诱集效果，在户外田间试验也取得了理想的成果，能够应对一些复杂的天气情况，诱集梨小食心虫的数量远远高于传统诱芯。

应用例6爆珠的户外田间诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例7制备的草地贪夜蛾信息素爆珠捏爆后，以及从市面上购买的草地贪夜蛾PVC微管诱芯、橡胶诱芯分别装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器的诱芯皿中。安装时,用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置, 诱捕器安装时距离地面15m。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，诱集区选取在玉米大田中。将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，诱捕器的摆放呈棋盘式排列，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内记录桶形诱捕器所诱捕的草地贪夜蛾的数量，从2021年7月13日至2021年9月18日，平均温度是昼33.4℃，夜24.6℃，其中10天是雨天，对草地贪夜蛾的诱集数量进行计数，具体结果见表6。

表6

由表6可知，本发明制备的草地贪夜蛾信息素爆珠对草地贪夜蛾具有很好的诱集效果，在户外田间试验也取得了理想的成果，能够应对一些复杂的天气情况，诱集草地贪夜蛾的数量远远高于传统诱芯。

应用例7实施例8制作的爆珠的户外田间诱集实验

1、实验方法

具体步骤如下：

1)、将实施例8制备的较优的舞毒蛾诱集剂爆珠装入中捷四方旗舰店购买的桶形诱捕器中，在诱芯皿中放入被捏爆的舞毒蛾诱集剂诱芯,安装时,用诱芯固定杆固定诱芯皿,诱捕器用铁丝固定在斜插45°的竹竿上,确保诱捕器水平放置,诱捕器安装时高于蔬菜作物10cm。

2)、为了增加实验的准确性，在25m×50m的诱集区，将诱捕器呈五点式分布，在诱集区的四个角落各放置一个，诱集区的正中心放置一个，且每个诱捕器都有单独的桶形诱捕器。

3)、调查人员根据天气情况调查67天内记录桶形诱捕器所诱捕的舞毒蛾数量，从2021年 7月13日至2021年9月18日，平均温度是昼33.4℃，夜24.6℃，其中10天是雨天，对舞毒蛾的诱集数量进行计数，具体结果见表7。

表7

由表7可知，本发明制备的舞毒蛾诱集剂爆珠对舞毒蛾的诱集效果好，在户外实验中取得了理想的实验结果，且能够应对一些复杂的天气情况，诱集舞毒蛾的数量远远高于传统诱芯。

Ⅳ.爆珠性能评价

测试方法

1)为了增加实验的准确性，探究出爆珠制备的最佳条件，每个处理组设置3个重复；

2)利用气相色谱仪测试对比例1，对比例2，对比例3，对比例7，对比例8所制备的棉铃虫信息素爆珠与实施例1制备的爆珠进行户外释放残留量的比较，具体结果见表8。

表8

由表8可知，本发明制备的爆珠，其中缓释剂β-环糊精能够在壁材被破坏后通过吸附作用减缓昆虫信息素的释放，延长爆珠的持效期；天然抗氧化剂和抗紫外剂能够将爆珠与空气与紫外线隔离，防止昆虫信息素或诱集剂被分解，使其持久高效，使用期限延长。缓释材料在一定程度上延缓了昆虫信息素或诱集剂的挥发，能够提高爆珠的使用时间，可以减少了田间实验时的替换次数，结合缓释效果和性价比的情况，β-环糊精的效果最好。

3)对比例4所制备的棉铃虫信息素爆珠与实施例1制备的棉铃虫信息素爆珠进行性能情况的比较，具体结果见表9。

表9

由表9可知，本发明制备的爆珠，增韧剂的添加都增加了爆珠的硬度，保证在运输过程中不会因为挤压而造成破裂，造成损失。

4)对实施例9、实施例10所制备的棉铃虫信息素爆珠与实施例1制备的棉铃虫信息素爆珠进行成球性的比较，具体结果见表10。

表10

由表10可知，本发明制备的爆珠，海藻酸钠的质量不同，得到的产品形状不同，如果海藻酸钠浓度过高时，会增加溶液的粘度，造成制备的爆珠形状不整齐，囊膜强度也较低。海藻酸钠浓度较低时，因溶液的电荷密度太低，也不易成形。

5)对实施例11、实施例12所制备的棉铃虫信息素爆珠与实施例1制备的棉铃虫信息素爆珠进行芯材溶液的溶解情况的比较，具体结果见表11。

表11

由表11可知，本发明制备的爆珠，加入乳化剂是降低表面张力，从而使芯材的油水两相形成稳定均一的溶液，减少了有机溶剂的使用量，环保经济。但乳化剂的量增加到一定值时，表面张力不会继续降低，再增加乳化剂效果不明显，且浪费成本，也会降低有效成份的包裹量。

6)对实施例13、实施例14所制备的棉铃虫信息素爆珠与实施例1制备的棉铃虫信息素爆珠的进行性能情况的比较，具体结果见表12。

表12

由表12可知，本发明制备的爆珠，增韧剂加入质量不同，得到的产品性能不同，如果增韧剂的含量过低时，爆珠的壁材强度不够；如果增韧剂的含量过高时，爆珠的壁材强度过高，易发生破裂。

7)对实施例1与对比例5、对比例6所制备的棉铃虫信息素爆珠进行对比，具体结果见表13。

表13

由表13可知，本发明制备的爆珠，乳化剂选择时需要考虑它的亲水亲油平衡值HLB，一般在8～18。聚乙烯醇具有较强的亲水性，主要是起到增加黏度的作用，不宜作为该体系的乳化剂；十二烷基磺酸钠的阴离子磺酸根会参与乳液其他阴离子的配位，会影响乳液的稳定性。乳液体系如果不稳定，会出现分层析油，影响到爆珠中昆虫信息素或诱集剂负载的均匀度及在应用中的使用效果。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种含昆虫信息素或诱集剂的爆珠，其特征在于，所述爆珠包括形成爆珠外壳的壁材和包裹在外壳内的芯材，所述的芯材包括昆虫信息素和/或诱集剂、海藻酸钠、乳化剂、有机溶剂和蒸馏水；所述的壁材包括乳酸钙、蒸馏水、增韧剂和缓释剂，所述的昆虫信息素选自玉米螟信息素、梨小食心虫信息素、草地贪夜蛾信息素、棉铃虫信息素中的一种；所述的诱集剂为舞毒蛾植物源引诱剂；所述的芯材中海藻酸钠与昆虫信息素和/或诱集剂的质量比为1：1-1：10；所述的乳酸钙为五水合乳酸钙，所述的五水合乳酸钙的添加量占芯材和壁材重量的1-10%；所述的增韧剂是1，2-丙二醇和甘油混合液，所述的增韧剂中1，2-丙二醇和甘油的质量比为 1：1 - 2，所述的增韧剂的用量是芯材和壁材总重量的0.2 %- 0.6 %；所述的芯材还包括抗氧化剂和抗紫外剂；所述的壁材还包括着色剂；所述的海藻酸钠粘度为150 - 400 mPa·s中粘度，所述的海藻酸钠的用量为芯材和壁材中总量的0.05% - 1.00%，所述的乳化剂是聚山梨酯- 80，所述乳化剂的用量占芯材和壁材总重量的为0.05% -1.5%，所述的有机溶剂选自乙醇； 所述的海藻酸钠的用量为芯材和壁材中总量的0.15% -0.60%；所述乳化剂的用量占芯材和壁材总重量的0.3 - 0.5%；所述的增韧剂的用量是芯材和壁材总重量的0.3%-0.5 %；所述的缓释剂为环糊精，纤维素和琼脂中的一种或多种；所述的抗氧化剂为天然抗氧化剂，所述的天然抗氧化剂选自迷迭香抗氧化剂、丁基羟基茴香醚、2，6 -二叔丁基对甲酚、维生素C、茶多酚和特丁基对苯二酚中一种；所述的抗紫外剂为4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶；所述的着色剂为食用色素；其中，所述的天然抗氧化剂用量占壁材和芯材总重量的0.01 - 0.05%；所述的抗紫外线的用量占壁材和芯材总重量的0.005 - 0.02%。

2.根据权利要求1所述的爆珠，其特征在于，所述的缓释剂为α、β、γ-环糊精中一种；所述的抗氧化剂为迷迭香天然抗氧化剂。

3.权利要求 1 - 2任一项所述的爆珠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将昆虫信息素或诱集剂与海藻酸钠、乳化剂、有机溶剂和蒸馏水充分混合均匀，得到水包油型的芯材溶液；

（2）将乳酸钙、增韧剂和蒸馏水充分均匀混合，得到壁材溶液；

（3）将步骤（1）的芯材溶液滴加到步骤（2）壁材溶液中，浸泡一段时间，形成诱芯的雏形；

（4）对步骤（3）的诱芯雏形进行水洗、固化后过滤、干燥。

4.根据权利要求3所述爆珠的制备方法，其特征在于，步骤（1）中还包括加入缓释剂、天然抗氧化剂和抗紫外剂；步骤（2）中还包括加入着色剂。

5.根据权利要求4所述的爆珠的制备方法，其特征在于，所述的固化分多次固化；和/或步骤（4）所述干燥包括如下步骤：将诱芯放在恒温恒湿干燥箱中，控制其温度调节诱芯的湿度。

6.根据权利要求5所述的爆珠的制备方法，其特征在于，所述的固化为三次固化；和/或步骤（4）所述干燥包括如下步骤：将诱芯放在恒温恒湿干燥箱中，控制其温度调节诱芯的湿度。

7.权利要求 1 - 2任一项所述的昆虫信息素或诱集剂爆珠或根据权利要求3-6任一项制备方法制得的昆虫信息素或诱集剂爆珠在防治田间害虫中的应用。

8. 一种诱集有害昆虫的方法，其特征在于，使用时，将权利要求1 - 2任一项所述的昆虫信息素或诱集剂爆珠或根据权利要求3-6任一项制备方法制得的昆虫信息素或诱集剂爆珠用外力挤破，放置在有害虫的场所，依靠昆虫信息素和/或诱集剂吸引害虫。