CN117441747A - 一种植物源缓释驱避剂、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物源缓释驱避剂、制备方法及其应用。该驱避剂采用香茅油、冬青油等植物源有效成分，对环境友好，生产与使用安全清洁，各植物源有效成分协同增效，驱避瓜果实蝇的效果明显。制备时采用精油缓释技术，由囊材二次包埋有效成分，形成三次阶梯性精油释放，可有效减小活性物质对环境因素的反应，控制有效成分的释放，制成的驱避剂产品稳定性好、持效时间长、缓释效果佳，对昆虫尤其是瓜实蝇与果实蝇具备明显的驱避效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物农药制剂技术领域，特别涉及植物源缓释驱避剂、制备方法及其应用。
背景技术
实蝇类害虫隶属双翅目实蝇科，是一类主要危害瓜果蔬菜等经济作物的重要害虫及检疫性害虫。我国实蝇类害虫主要包括瓜实蝇与果实蝇，其迁徙性强，生命周期短，产卵叮咬瓜果后会造成果实流胶、腐烂、生虫、落果等，导致果实品质与产量下降。对此，目前主要采用物理方法与化学方法进行防治。
物理防治包括使用诱虫装置诱集实蝇、对果实套袋进行防护等手段，虽有效果，但是费时费力。化学防治主要通过喷洒噻虫·高氯氟、苯甲·吡唑酯、苄氨·赤霉酸、毒死蜱等药物进行杀虫，存在果实农药残留、害虫产生抗药性导致杀虫效果减弱等问题，长期大量使用可能会对环境和生态系统造成污染和破坏，同时也会对长期喷洒作业人员产生的健康产生不良影响。
相较于化学农药，植物源生物农药制剂对环境较为友好。目前，有文献表明一些植物成分对于果实蝇存在驱避作用，但尚未有相关的农药制剂研究及报道，而且，植物源生物农药制剂普遍存在持效时间短、稳定性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物源缓释驱避剂、制备方法及其应用，所制备的植物源缓释驱避剂对环境友好，对瓜果实蝇具有良好的产卵驱避效果，持效时间长且稳定性好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种植物源缓释驱避剂，按质量百分比计，包括：1-10％香茅油、1-15％冬青油、1-15％樟脑油、1-10％异松油烯、1-60％乳化剂、1-20％增溶剂、1-30％囊材、0.3-3％消泡剂和余量水。
进一步的，所述乳化剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或几种；所述增溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、PEG-60氢化蓖麻油中的一种或几种；所述囊材为纳米级二氧化硅、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或几种；所述消泡剂为有机硅、硅油中的一种或两种。
优选的，所述乳化剂为吐温80；所述增溶剂为PEG-60氢化蓖麻油；所述囊材为纳米级二氧化硅与γ-环糊精；所述消泡剂为有机硅。
本发明还提供一种植物源缓释驱避剂制备方法，用于制备上述植物源缓释驱避剂，包括以下步骤：
S1、将囊材溶解在水中，得到溶液A。
S2、将香茅油、冬青油、樟脑油、异松油烯及囊材混合得到一次包埋油相混合物。
S3、在一次包埋油相混合物中加入乳化剂与增溶剂，混合得到溶液B。
S4、将所述溶液A、所述溶液B、消泡剂混合得到所述植物源缓释驱避剂。
进一步的，步骤S1具体包括：将囊材加入蒸馏水中，并在40～70℃下搅拌10～20min，搅拌速率为200～400r/min。
进一步的，步骤S2具体包括：将香茅油、冬青油、樟脑油、异松油烯及囊材混合，并在30～60℃下搅拌5～15min，搅拌速率为400～600r/min，搅拌完成后，避光静置1～2h。
进一步的，步骤S3具体包括：在一次包埋油相混合物中加入乳化剂与增溶剂，并在30～60℃下搅拌10～20min，搅拌速率为200～400r/min，搅拌完成后，静置1～2h。
进一步的，步骤S4具体包括：将所述溶液A与所述溶液B混合并加入消泡剂，并在30～60℃下搅拌15～25min，搅拌速率为200～400r/min，搅拌完成后，室温静置1～2h。
本发明还提供一种上述植物源缓释驱避剂或者上述植物源缓释驱避剂制备方法所制备的驱避剂在昆虫驱避中的应用。
进一步的，所述昆虫为瓜实蝇和/或果实蝇。
本发明具有如下有益效果：
1、采用植物源有效成分，生产与使用安全清洁，对环境友好。
2、各植物源有效成分协同增效，可用于驱避昆虫，特别是驱避瓜果实蝇效果明显。
3、制备方便，制成的驱避剂结构强度高，在水相中分散性好。
4、采用精油缓释技术，通过囊材二次包埋有效成分，形成三次阶梯性精油释放，其中，第一梯队释放未被包埋的精油，第二梯队释放环糊精包埋的精油，第三梯队释放纳米级二氧化硅包埋的精油，可见，能够有效减小活性物质对环境因素的反应，控制有效成分的释放，制成的驱避剂产品稳定性好、持效时间长、缓释效果佳。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例中提供一种植物源缓释驱避剂，包括：10g香茅油、18g冬青油、6g樟脑油、16g异松油烯、30g乳化剂、10g增溶剂、35g囊材、1g消泡剂和75g水。
其中，乳化剂采用吐温80，增溶剂采用PEG-60氢化蓖麻油，囊材包括用于一次包埋的纳米级二氧化硅10g以及用于二次包埋的γ-环糊精25g，消泡剂采用有机硅，水为蒸馏水。
本实施例还提供一种植物源缓释驱避剂制备方法，用于制备上述的植物源缓释驱避剂，包括以下步骤：
S1、将25gγ-环糊精加入75g蒸馏水中，将恒温水浴锅加热至60℃进行水浴加热搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min，γ-环糊精溶解后得到溶液A。
S2、将10g香茅油、18g冬青油、6g樟脑油、16g异松油烯以及10g纳米级二氧化硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行一次包埋，搅拌速率为500r/min，搅拌时长为5min。之后避光静置1h，得到一次包埋油相混合物。
S3、在一次包埋油相混合物中加入30g吐温80与10gPEG-60氢化蓖麻油进行混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min。搅拌完成后，静置1h，得到溶液B。
S4、将上述溶液A、溶液B及1g有机硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行二次包埋，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为20min。搅拌完成后，室温静置2h，即可得到植物源缓释驱避剂。
本实施例还提供一种上述植物源缓释驱避剂或者上述植物源缓释驱避剂制备方法所制备的驱避剂在昆虫驱避中的应用，所驱避的昆虫最好为瓜实蝇和/或果实蝇。
实施例2
本实施例中提供一种植物源缓释驱避剂，包括：12g香茅油、16g冬青油、8g樟脑油、14g异松油烯、25g乳化剂、10g增溶剂、40g囊材、1g消泡剂和75g水。
其中，乳化剂采用吐温80，增溶剂采用PEG-60氢化蓖麻油，囊材包括用于一次包埋的纳米级二氧化硅15g以及用于二次包埋的γ-环糊精25g，消泡剂采用有机硅，水为蒸馏水。
本实施例还提供一种植物源缓释驱避剂制备方法，用于制备上述的植物源缓释驱避剂，包括以下步骤：
S1、将25gγ-环糊精加入75g蒸馏水中，将恒温水浴锅加热至60℃进行水浴加热搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min，γ-环糊精溶解后得到溶液A。
S2、将12g香茅油、16g冬青油、8g樟脑油、14g异松油烯以及15g纳米级二氧化硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行一次包埋，搅拌速率为500r/min，搅拌时长为7min。之后避光静置1h，得到一次包埋油相混合物。
S3、在一次包埋油相混合物中加入25g吐温80与10gPEG-60氢化蓖麻油进行混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min。搅拌完成后，静置1h，得到溶液B。
S4、将上述溶液A、溶液B及1g有机硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行二次包埋，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为20min。搅拌完成后，室温静置2h，即可得到植物源缓释驱避剂。
本实施例还提供一种上述植物源缓释驱避剂或者上述植物源缓释驱避剂制备方法所制备的驱避剂在昆虫驱避中的应用，所驱避的昆虫最好为瓜实蝇和/或果实蝇。
实施例3
本实施例中提供一种植物源缓释驱避剂，包括：14g香茅油、14g冬青油、10g樟脑油、12g异松油烯、20g乳化剂、10g增溶剂、45g囊材、1g消泡剂和75g水。
其中，乳化剂采用吐温80，增溶剂采用PEG-60氢化蓖麻油，囊材包括用于一次包埋的纳米级二氧化硅20g以及用于二次包埋的γ-环糊精25g，消泡剂采用有机硅，水为蒸馏水。
本实施例还提供一种植物源缓释驱避剂制备方法，用于制备上述的植物源缓释驱避剂，包括以下步骤：
S1、将25gγ-环糊精加入75g蒸馏水中，将恒温水浴锅加热至60℃进行水浴加热搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min，γ-环糊精溶解后得到溶液A。
S2、将14g香茅油、14g冬青油、10g樟脑油、12g异松油烯以及20g纳米级二氧化硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行一次包埋，搅拌速率为500r/min，搅拌时长为9min。之后避光静置1h，得到一次包埋油相混合物。
S3、在一次包埋油相混合物中加入20g吐温80与10gPEG-60氢化蓖麻油进行混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为15min。搅拌完成后，静置1h，得到溶液B。
S4、将上述溶液A、溶液B及1g有机硅混合，并在40℃下，恒温磁力充分搅拌均匀进行二次包埋，搅拌速率为300r/min，搅拌时长为20min。搅拌完成后，室温静置2h，即可得到植物源缓释驱避剂。
本实施例还提供一种上述植物源缓释驱避剂或者上述植物源缓释驱避剂制备方法所制备的驱避剂在昆虫驱避中的应用，所驱避的昆虫最好为瓜实蝇和/或果实蝇。
对照例1
本对照例与实施例1区别在于未添加纳米级二氧化硅，进行一次包埋，乳化剂吐温80为40g。
对照例2
本对照例与实施例2区别在于未添加纳米级二氧化硅，进行一次包埋，乳化剂吐温80为40g。
对照例3
本对照例与实施例3区别在于未添加纳米级二氧化硅，进行一次包埋，乳化剂吐温80为40g。
对实施例1到实施例3、对照例1至三进行稳定性试验，试验时，将各试验例在不同温度下密封静置60天，观察是否分层，并记录试验结果记录(表1)。
表1-稳定性试验记录表
从表1中可看出，对照例1到对照例3在10℃、50℃下静置60天后均存在轻微分层现象。实施例1到实施例3中，实施例1纳米级二氧化硅最少，当温度达到50℃时，静置60天后存在轻微分层，有轻微浮油层。实施例2、实施例3均无分层现象，稳定性较好，便于储存、运输和使用，可见，通过二次包埋能很好地解决植物源有效成分的稳定性差的问题。
对实施例1到实施例3、对照例1至三进行水溶性试验，试验时，将各试验例按比例倍数稀释，观察是否分层，并记录试验结果记录(表2)。
表2-水溶性试验记录表
从表2中可看出，对于高含量精油制剂而言，若无二次包埋，在低温气候下，水溶性较差。实施例1到实施例3均无明显分层，可见，通过二次包埋能很好地解决植物源有效成分的水溶性差的问题。
对实施例1到实施例3进行驱避效果试验和缓释效果试验，试验方式和结果如下：
驱避效果试验1：在30cm*30cm*30cm的养虫笼中，放入产卵期雌雄桔小实蝇各10只，放入饲料，24小时未发生死亡或者伤残的为合格。
清洗表面光滑番石榴，去农残，喷洒实施例1的驱避剂后，悬挂于笼中，设置3个重复；在24小时后，统计桔小实蝇产卵情况，计算驱避率。
驱避效果试验2：与驱避效果试验1区别在番石榴喷洒的是实施例2的驱避剂。
驱避效果试验3：与驱避效果试验1区别在番石榴喷洒的是实施例3的驱避剂。
驱避效果试验4：与驱避效果试验1区别在番石榴喷洒的是对照例1的驱避剂。
驱避效果试验5：与驱避效果试验1区别在番石榴喷洒的是对照例2的驱避剂。
驱避效果试验6：与驱避效果试验1区别在番石榴喷洒的是对照例3的驱避剂。
驱避效果试验7：为空白对照组，与驱避效果试验1区别在番石榴不喷洒任何物质。
按照以上驱避效果试验1-7，分别在48小时、72小时统计的桔小实蝇产卵情况，计算驱避率并记录试验结果记录(表3)。
驱避率＝1-(实验组产卵平均值/空白对照组产卵平均值)×100％
表3-驱避率结果统计表
从表3可以看出，实施例1到实施例3对桔小实蝇具有产卵驱避作用，经过二次包埋的实施例1到实施例3，比对照例一次包埋的驱避效果更长，药效衰减较慢，缓释效果明显。实施例1到实施例3中，实施例3的驱避剂配比更好。
对实施例3的驱避剂、种植户日常用药进行田间试验，具体如下：
1.试验对象：挂果期青枣，试验前先进行虫果处理。
2.试验材料：实施例3的驱避剂、噻虫·高氯氟(上海沪联生物药业(夏邑)股份有限公司生产)、苯甲·吡唑酯(山东东泰农化有限公司生产)、绿陇朋(山东绿陇生物科技有限公司生产)、苄氨·赤霉酸(四川润尔科技有限公司生产)。
3.试验地点：云南楚雄元谋县。
4.试验时间：2023年08月21日18时。
5.试验条件：晴，气温25℃，风力小于3级。
6.试验设置：设置三个3×3矩阵处理区，即处理区1有9棵，处理区2有9棵，处理区3有9棵；每个处理区间隔10棵。
7.试验方式：
处理区1：(种植户用药)噻虫·高氯氟1000倍液+苯甲·吡唑酯1500ml+绿陇朋750倍液+苄氨·赤霉酸2000倍液/2kg水，进行喷洒。
处理区2：实施例3的驱避剂400倍液/2kg水，进行喷洒。
处理区3(对照区)：不做处理。
每个处理区调查采用五点取样法，每个点位调查前后左右4个方向各5颗青枣，即一个点位的果树需要调查20颗青枣，一个处理区共调查100颗青枣；每隔3天调查一次，共调查3次，记录每点虫果数量，计算虫果率(表4)。
虫果率＝虫果数/调查果总数×100％
表4-虫果率结果统计表
从表4中可以看出，处理区2中所使用的驱避剂对于果实蝇的驱避效果和持效性优于农户化学用药，对果实蝇具有显著效果。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种植物源缓释驱避剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：
1-10％香茅油、1-15％冬青油、1-15％樟脑油、1-10％异松油烯、1-60％乳化剂、1-20％增溶剂、1-30％囊材、0.3-3％消泡剂和余量水。
2.如权利要求1所述的一种植物源缓释驱避剂，其特征在于：
所述乳化剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或几种；所述增溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、PEG-60氢化蓖麻油中的一种或几种；所述囊材为纳米级二氧化硅、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或几种；所述消泡剂为有机硅、硅油中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的一种植物源缓释驱避剂，其特征在于：
所述乳化剂为吐温80；所述增溶剂为PEG-60氢化蓖麻油；所述囊材为纳米级二氧化硅与γ-环糊精；所述消泡剂为有机硅。
4.一种植物源缓释驱避剂制备方法，用于制备如权利要求1-3中任一权利要求所述的植物源缓释驱避剂，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将囊材溶解在水中，得到溶液A；
S2、将香茅油、冬青油、樟脑油、异松油烯及囊材混合得到一次包埋油相混合物；
S3、在一次包埋油相混合物中加入乳化剂与增溶剂，混合得到溶液B；
S4、将所述溶液A、所述溶液B、消泡剂混合得到所述植物源缓释驱避剂。
5.如权利要求4所述的一种植物源缓释驱避剂制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
将囊材加入蒸馏水中，并在40～70℃下搅拌10～20min，搅拌速率为200～400r/min。
6.如权利要求4所述的一种植物源缓释驱避剂制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
将香茅油、冬青油、樟脑油、异松油烯及囊材混合，并在30～60℃下搅拌5～15min，搅拌速率为400～600r/min，搅拌完成后，避光静置1～2h。
7.如权利要求4所述的一种植物源缓释驱避剂制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
在一次包埋油相混合物中加入乳化剂与增溶剂，并在30～60℃下搅拌10～20min，搅拌速率为200～400r/min，搅拌完成后，静置1～2h。
8.如权利要求4所述的一种植物源缓释驱避剂制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
将所述溶液A与所述溶液B混合并加入消泡剂，并在30～60℃下搅拌15～25min，搅拌速率为200～400r/min，搅拌完成后，室温静置1～2h。
9.如权利要求1-3中任一权利要求所述的植物源缓释驱避剂或如权利要求4-8中任一权利要求所述的植物源缓释驱避剂制备方法所制备的驱避剂在昆虫驱避中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：
所述昆虫为瓜实蝇和/或果实蝇。
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