一种植物源蔬菜杀虫剂及其制备方法和应用

1.本发明属于蔬菜杀虫剂技术领域，具体涉及一种一种植物源蔬菜杀虫剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.中国是个农业大国，蔬菜生产在农业生产中占有重要比例，是人们日常生活中必不可少的食品之一，蔬菜的品质关乎人们的生活质量。当前，鳞翅目害虫如小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、橄榄夜蛾等是危害蔬菜生长最普遍的病虫害。鳞翅目害虫常常以幼虫为害最为严重，幼虫以咀嚼式口器直接啃食植株及其幼嫩部位，严重影响蔬菜的生长，造成蔬菜品相较差，数量减产，经济价值下降。
3.现用于防治蔬菜害虫的主要是化学农药，化学农药虽然杀虫效果好，但普遍存在不易降解的难题，容易造成蔬菜中农药残留时间较长，影响食用者的健康。而且，化学防治会对环境造成一定程度的污染，有一些害虫对化学农药产生了抗性，使化学防治难度和成本加大。部分化学农药经过循环可以在人体内积累，产生累积毒性，给人类健康带来很大危害。因此对环境和谐友好的植物源蔬菜杀虫剂急待研究与开发。
4.植物来源的天然药物，具有化学药物无法比拟的优势：来源丰富、成本低廉、在自然环境中易降解、对环境的污染小，对害虫的天敌伤害较小，害虫不易产生抗体，对开发和发展安全有机绿色生态植物提供帮助。目前，国内外学者对植物源蔬菜杀虫剂或植物源农药进行了系列研究，申请号cn201910633740.1的发明公开了一种植物源农药组合物及其制备方法和应用，该发明的植物源农药组合物对水稻纹枯病具有良好的预防和防治效果。申请号cn201810374360.6的发明公开了一种植物源蔬菜杀虫剂，该杀虫剂对小菜蛾、兰麻夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾具有良好的杀灭效果,72h内杀虫率达100％,72h内的田间杀虫率可达70％以上,效果显著。申请号cn201710520509.2的发明公开了一种植物源杀虫剂及其制备方法和用途。目前市场上也出现了一些植物源杀虫剂，但是因成分单一、防治效果欠佳，持续期短等众多原因，难以在实际应用中得到广泛的推广。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一是针对上述不足，提供一种环境友好的植物源蔬菜杀虫剂；本发明的目的之二是提供一种植物源蔬菜杀虫剂的制备方法；
6.本发明的目的之三是提供一种植物源蔬菜杀虫剂在防治蔬菜鳞翅目害虫的幼虫中的应用。
7.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
8.本发明首先提供了一种植物源蔬菜杀虫剂，以重量配比计其组成为：生姜提取物30
‑
35％，黑丑提取物20
‑
25％，青西红柿提取物30％
‑
35％，防腐剂0.3
‑
0.5％，余量为超纯水；
9.作为本发明的优选方案，所述的防腐剂为鱼精蛋白。
10.作为本发明的进一步改进，所述生姜提取物的制备方法如下：
11.(1)清洗：选取无病害的新鲜生姜，用清水清洗后晾干；
12.(2)粉碎：用粉碎机将上述生姜粉碎至粒径小于100目；
13.(3)浸提：将粉碎后的粉末按料液比1：10～20的比例放入浸提液中，在70
‑
75℃水浴锅中浸提3
‑
4小时，浸提时，每隔30min搅拌一次；
14.(4)过滤：将浸提液用无菌纱布过滤；
15.(5)浓缩滤液：将所得滤液合并后加入旋转蒸发仪在温度为70
‑
75℃的情况下旋转蒸去水分得到浸膏状提取物；
16.(6)烘干：在40
‑
45℃烘箱中烘干，放入干燥瓶中保存。
17.作为本发明的进一步改进，上述步骤(3)中所述的浸提液为超纯水、95％乙醇溶液或乙酸乙酯。
18.作为本发明的进一步改进，所述黑丑提取物的制备方法如下：
19.(1)粉碎：将黑丑用粉碎机打成粒度小于50目的粉末；
20.(2)浸提：将粉碎后的粉末按料液比1：15～30的比例放入超纯水中，在40
‑
55℃水浴锅中浸提24
‑
28小时；
21.(3)再浸提：将上述混合液加入无水乙醇，加入量为加入的超纯水量的10
‑
15wt％,用加热回流的方法浸提；
22.(4)将浸提液减压过滤2
‑
3次，将滤液浓缩，即得黑丑提取物。
23.作为本发明的进一步改进，所述青西红柿提取物的制备方法如下：
24.(1)清洗：选取无病害的新鲜未成熟青西红柿，用清水清洗后晾干；
25.(2)切片：青西红柿切片后，用粉碎机将青西红柿片粉碎至粒径小于100目；
26.(3)浸提：将粉碎后的粉末按料液比1：10～20的比例放入超纯水中，在0℃条件下浸提10
‑
12小时；
27.(4)过滤：将浸提液用无菌纱布过滤；
28.(5)浓缩滤液：将所得滤液合并后加入旋转蒸发仪在温度为0
‑
4℃的情况下旋转蒸去水分，得到浸膏状提取物；
29.本发明第二方面提供了一种上述植物源蔬菜杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的生姜提取物溶于溶剂超纯水中，搅拌均匀，再将配方量的黑丑提取物和青西红柿提取物分别加入，待全部溶解后再加入配方量的鱼精蛋白，搅拌均匀即得。
30.本发明第三方面提供了一种上述植物源蔬菜杀虫剂在防治蔬菜鳞翅目害虫的幼虫中的应用。
31.作为本发明的进一步改进，使用方法如下：将制备得到的植物源蔬菜杀虫剂加水稀释至10
‑
20倍再喷洒在蔬菜上即可。本发明的植物源蔬菜杀虫剂应用于蔬菜生长早期效果最好。
32.配方中各种材料的基源和功效如下：
33.生姜，别名有姜根、百辣云等，生姜含挥发油，主要为姜醇、姜烯、水芹烯、柠檬醛、芳樟醇等；又含辣味成分姜辣素，这些物质能产生强烈的刺激性气味，使的一些害虫不敢侵犯所喷洒的蔬菜，起到驱避和拒食作用。
34.黑丑，又称为牵牛子，含牵牛子甙、牵牛子酸甲及没食子，能刺激肠胃引起呕吐，拒
食，并能损害神经系统。
35.青西红柿中含有龙葵素，是一种有毒的弱碱性糖苷生物碱，龙葵素的致毒机理主要是通过抑制胆碱酯酶的活性而引起害虫死亡。
36.本发明的有益效果：
37.(1)本发明采用的材料为天然植物，来源丰富，成本低廉，在自然环境中易降解，绿色，环保，对人及蜜蜂等无毒。
38.(2)本发明工艺简单，重视性好，产品收率较高，理论粗提物质量得率高。
39.(3)具有高效杀虫效果，起效快，与市售的化学药剂虱螨脲杀虫效果相当(见表2)。同时，本发明能显著抑制蔬菜害虫乙酰胆碱酯酶的活性，提高杀虫效果。
附图说明
40.图1为杀虫剂对小菜蛾(plutella xylostella)3龄幼虫的乙酰胆碱酯酶(ache)的活性影响。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
42.实施例1植物源蔬菜杀虫剂组合物的制备方法如下：
43.s1、生姜提取物的制备方法如下：
44.(1)清洗：选取无病害的新鲜生姜，用清水清洗后晾干；
45.(2)粉碎：用粉碎机将上述生姜粉碎至粒径小于100目；
46.(3)浸提：取粉碎后的粉末100g放入1500ml超纯水中，在70℃水浴锅中浸提3小时，浸提时，每隔30min搅拌一次；
47.(4)过滤：将浸提液用四层无菌纱布过滤；
48.(5)浓缩滤液：将所得滤液合并后加入旋转蒸发仪，在温度为70℃的情况下旋转蒸去水分得到浸膏状提取物；
49.(6)烘干：在40℃烘箱中烘干，称重质量为(9.89
±
0.0245)g.计算质量得率为(9.89
±
0.0245)％。
50.s2、黑丑提取物的制备方法如下：
51.(1)粉碎：将黑丑用粉碎机打成粒度小于50目的粉末；
52.(2)浸提：取粉碎后的粉末按料液比1：15的比例放入超纯水中，在40℃水浴锅中浸提24小时；
53.(3)再浸提：将上述混合液加入无水乙醇，加入量为加入的超纯水量的15wt％,用加热回流的方法浸提；
54.(4)将浸提液减压过滤3次，将滤液浓缩，即得黑丑浸提液。
55.s3、青西红柿提取物的制备方法如下：
56.(1)清洗：选取无病害的新鲜未成熟青西红柿，用清水清洗后晾干；
57.(2)切片：青西红柿切片后，用粉碎机将青西红柿片粉碎至粒径小于100目；
58.(3)浸提：将粉碎后的粉末按料液比1：10的比例放入超纯水中，在0℃条件下浸提
10小时；
59.(4)过滤：将浸提液用四层无菌纱布过滤；
60.(5)浓缩滤液：将所得滤液合并后加入旋转蒸发仪在温度为4℃的情况下旋转蒸去水分，得到浸膏状提取物；
61.s4、植物源蔬菜杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：先取生姜提取物15g、黑丑提取物10g,青西红柿提取物15g,以及鱼精蛋白0.15g。将生姜提取物溶于9.85克超纯水中，搅拌均匀，再将黑丑提取物和青西红柿提取物分别加入，搅拌均匀，再加入防腐剂鱼精蛋白即得。
62.实施例2植物源蔬菜杀虫剂组合物的制备方法如下：
63.本实施例s4中先取生姜提取物17.5g、黑丑提取物12.5g,青西红柿提取物17.5g,以及鱼精蛋白0.25g,超纯水2.25克，混合均匀；而生姜提取物制备方法、黑丑提取物制备方法、青西红柿提取物制备方法、以及其他参数和步骤均同实施例1.
64.实施例3植物源蔬菜杀虫剂组合物的制备方法如下：
65.本实施例s4中先取先取生姜提取物16g、黑丑提取物11g,青西红柿提取物16g,以及鱼精蛋白0.20g，超纯水6.8克，混合均匀；而生姜提取物制备方法、黑丑提取物制备方法、青西红柿提取物制备方法、以及其他参数和步骤均同实施例1.
66.对比例1
67.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加黑丑提取物和青西红柿提取物，生姜提取物的用量为40g，其余组分和制备方法均同实施例1。
68.对比例2
69.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加生姜提取物和青西红柿提取物，黑丑提取物的用量为40g，其余组分和制备方法均同实施例1。
70.对比例3
71.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加生姜提取物和黑丑提取物，青西红柿提取物的用量为40g，其余组分和制备方法均同实施例1。
72.对比例4
73.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加青西红柿提取物，生姜提取物用量为24g、黑丑提取物用量为16g，其余组分和制备方法均同实施例1。
74.对比例5
75.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加黑丑提取物，生姜提取物用量为20g、青西红柿提取物用量为20g，其余组分和制备方法均同实施例1。
76.对比例6
77.本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例的植物源蔬菜杀虫剂未添加生姜提取物，黑丑提取物用量为16g,青西红柿提取物用量为24g，其余组分和制备方法均同实施例1。
78.实验例
79.1.材料与方法
80.1.1试验药剂
81.由实施例1
‑
3制备的植物源杀虫剂组合、由对比例1
‑
6制备的植物源蔬菜杀虫剂组合物，浓度5％虱螨脲水剂(g/kg)。
82.1.2药剂配制
83.a1
‑
3药剂：为实施例1
‑
3配制的植物源蔬菜杀虫剂组合物200ml，分别稀释10倍，20倍备用。
84.b1
‑
6药剂：为对比例1
‑
6制备的植物源蔬菜杀虫剂组合物200ml，分别稀释10倍，20倍备用。
85.c药剂：为浓度5％的虱螨脲水剂(g/kg)200ml：
86.d药剂：为空白对照(超纯水)。
87.1.3供试昆虫
88.小菜蛾(plutella xylostella)3龄幼虫。
89.1.4施用方法
90.采用小叶碟添加法测定本发明植物源蔬菜杀虫剂对小菜蛾的拒食及胃毒毒力。用圆形打孔机(直径5mm)将新鲜的甘蓝叶片打成叶碟，将其置于1.2部分准备的药剂中浸泡3s,自然晾干后，放入培养皿(d＝10cm)中，再放入经过饥饿处理4h的3龄幼虫,置养虫室内饲养。每处理重复3次，每重复20头试虫。以超纯水处理为空白对照。分别于处理后24、48、72h测量幼虫的取食面积，计算拒食率，检查试虫死亡情况。
91.计算公式如下：
92.死亡率＝(死虫数/总虫数)
×
100％
93.2结果与分析
94.结果见表1。结果显示，和c组对照组相比，本发明不同方式配制的杀虫剂对小菜蛾(plutella xylostella)3龄幼虫均具有较好的防效。在72h内，本发明配置的a1,a2,a3杀虫剂10倍稀释液的杀虫率在90％以上，20倍稀释液的杀虫率在86.67％以上，效果显著。将a组死亡率和b组相比可见，任意单一提取物或两种提取物的组合所能达到的杀虫效果均远小于本发明三种提取物组合的方案，证明本发明的生姜提取物、黑丑提取物、青西红柿提取物在杀虫效果上，具有明显的协同增效作用。
95.本发明的三种提取物均为植物来源，来源丰富、成本低廉、在自然环境中易降解、对环境的污染小，对害虫的天敌伤害较小，害虫不易产生抗体，对开发和发展安全有机绿色生态植物提供帮助。
96.表1本发明的植物源蔬菜杀虫剂杀虫效果(死亡率，％)
[0097][0098][0099]
同时，也对本发明的植物源蔬菜杀虫剂对小菜蛾(plutella xylostella)3龄幼虫的乙酰胆碱酯酶(ache)的活性影响进行了测定。结果如图1所示，图中每个时间对应结果中的11个柱状组别从左至右分别为d组、c组、a1组、a2组、a3组、b1组、b2组、b3组、b4组、b5组、b6组。
[0100]
结果显示，和对照d组相比，本发明的药剂对幼虫的乙酰胆碱酯酶(ache)的活性都有影响，在48h内，a1组活性为对照d的61％，a2组活性为对照d的45％，a3组活性为对照d的50％；在72h内，a1组活性为对照d的40％，a2组活性为对照d的37％，a3组活性为对照d的45％，对幼虫ache的抑制效果显著，且抑制效果明显强于c组(虱螨脲水剂)，能显著提高药剂的杀虫效果。同时，与b组相比，本发明三种提取物组合的方案展现了对幼虫的乙酰胆碱酯酶活性的协同抑制效果。
[0101]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。