15%木荷樹皮提取物水乳劑的研制及其對小菜蛾的田間防效

鄧志勇， 吳桂容

(賀州學院 化學與生物工程學院， 廣西 賀州 542899)

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15%木荷樹皮提取物水乳劑的研制及其對小菜蛾的田間防效

鄧志勇， 吳桂容

(賀州學院 化學與生物工程學院， 廣西 賀州 542899)

為探明15%木荷樹皮提取物水乳劑的最佳配方和為開發(fā)植物源農(nóng)藥提供依據(jù)，采用相轉(zhuǎn)移法，篩選確定其最佳溶劑、乳化劑和防凍劑的種類及用量，在此基礎上研究其對小菜蛾的田間藥效。結(jié)果表明：15%木荷樹皮提取物水乳劑的最佳配方為木荷樹皮提取物15%+乙醇30%+Tween-80 8%+防凍劑乙二醇2%+蒸餾水45%。該藥劑對小菜蛾具有良好的田間防治效果，但隨稀釋倍數(shù)的增大，防治效果逐漸減弱；其400倍液施藥7 d后，對小菜蛾的防效達88.35%，與對照藥劑1.8%阿維菌素乳油1 000倍液的防效相當。結(jié)論：以15%木荷樹皮提取物水乳劑400倍液防治小菜蛾效果最佳。

木荷； 水乳劑； 配方； 田間藥效； 小菜蛾； 植物源農(nóng)藥

植物源農(nóng)藥是利用植物體及其提取物制成的農(nóng)藥，具有一定的藥效和肥效，對防治農(nóng)作物病蟲害有重要作用，且無殘毒與藥害，無污染。因此，被國家發(fā)展計劃委員會和科技部列為21世紀優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，是公認的理想綠色農(nóng)藥[1]。作者在前期研究工作中[2-5]已證實，木荷樹皮甲醇提取物對小菜蛾、菜青蟲具有較高的拒食活性，20%木荷樹皮甲醇提取物水劑對小菜蛾具有較好的防治效果和保葉效果。由于已有研究只進行了盆栽藥效試驗而未進行田間藥效試驗，因此，無法使植物源農(nóng)藥產(chǎn)品得到實際的應用。為了更好地開發(fā)和利用該植物源殺蟲資源，其農(nóng)藥制劑的研制開發(fā)及田間藥效研究目前已成為筆者所在科研團隊研究的重點。農(nóng)藥水乳劑(EW)由于用水代替大量的有機溶劑而顯著區(qū)別于傳統(tǒng)的乳油制劑，其降低了農(nóng)藥的毒性，對人和環(huán)境更加安全，目前已成為國內(nèi)外農(nóng)藥主要發(fā)展劑型之一[6]。為此，筆者于2014年通過溶劑、乳化劑和防凍劑的種類和用量篩選，探究15%木荷樹皮提取物水乳劑的最佳配方，并在此基礎上對小菜蛾進行田間藥效試驗，以期確定其防治小菜蛾的最適宜的濃度，進而為開發(fā)植物源農(nóng)藥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 藥劑 木荷樹皮提取物，木荷樹皮采自廣西桂林市臨桂縣宛田鄉(xiāng)。

1.1.2 試劑 1.8%阿維菌素乳油，山東利邦農(nóng)化有限公司；農(nóng)乳400#、Tween-80、Span-80、BY-140、石油醚、丙酮、氯仿、甲苯、四氫呋喃、乙醇、甲醇、正丁醇、乙二醇、尿素、氯化鈉和氯化鈣均為分析純，購于廣東汕頭市西隴化工廠。

1.2 儀器與設備

高速分散勻質(zhì)機，寧波新芝生物科技股份有限公司；超聲波清洗儀，上海新芝生物技術研究所；FA1004電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；普蘭迪3WBD-20電動噴霧器，石家莊市普蘭迪機電設備有限公司。

1.3 試驗設計

1.3.1 15%水乳劑配方篩選 采用相轉(zhuǎn)移法，在室溫下用一定比例的有機溶劑溶解木荷樹皮提取物15 g，于高速分散勻質(zhì)機中加入定量的乳化劑，把提取物、溶劑和乳化劑攪拌均勻后，調(diào)整高速分散勻質(zhì)機的轉(zhuǎn)速至5 000 r/min，然后將一定量的蒸餾水分次緩慢加入勻漿管中勻漿20 min，得到水乳劑。

1) 溶劑選擇。采用單因素試驗設計，在試管中以木荷樹皮提取物:溶劑為1∶2(質(zhì)量比)的比例，分別加入石油醚、丙酮、氯仿、甲苯、四氫呋喃、乙醇、甲醇、正丁醇共8種溶劑，置于超聲波清洗儀中使之充分溶解，觀察浸膏在各溶劑中的溶解情況，初步淘汰不完全溶解的溶劑；把完全溶解狀態(tài)的原液放置于0℃冰箱中3 d，無沉淀或結(jié)晶者入選配方溶劑。

2) 乳化劑選擇。采用單因素試驗設計，按木荷樹皮提取物用量(質(zhì)量比)為15%，乙醇用量為30%，乳化劑用量為8%，防凍劑乙二醇用量為2%，蒸餾水45%的配方，直接加入農(nóng)乳400#、Tween-80、Span-80和BY-140等乳化劑，以常溫制劑分散性、低溫穩(wěn)定性(14 d)、熱貯穩(wěn)定性(14 d)和常貯穩(wěn)定性(30 d)為指標，篩選較佳乳化劑種類。將選出的乳化劑分別以含量6%、8%和10%進行試配，根據(jù)上述4個指標進行評價，確定其最佳添加量。

3) 防凍劑選擇。采用單因素試驗設計，按木荷樹皮提取物用量(質(zhì)量比)為15%，乙醇用量為30%，乳化劑Tween-80用量為8%，防凍劑用量為2%，蒸餾水補至100的配方，直接加入乙二醇、尿素、氯化鈉和氯化鈣等防凍劑，以常溫制劑分散性、低溫穩(wěn)定性(14 d)、熱貯穩(wěn)定性(14 d)和常貯穩(wěn)定性(30 d)為指標，篩選較佳防凍劑種類。將選出的防凍劑分別以含量1%、2%和3%進行試配，按上述4個指標進行評價，確定其最佳添加量。

1.3.2 田間防治 試驗地設在賀州市富川縣蓮山鎮(zhèn)蔬菜地，該地地勢較平，土壤肥力較好。試驗設7個處理：處理1～5，分別為15%木荷樹皮提取物水乳劑100倍、200倍、400倍、800倍和1 000倍液；處理6，1.8%阿維菌素乳油1 000倍液，作對照藥劑(CK1)；處理7，清水處理，作為空白對照(CK2)，計算蟲口減退率，并以其計算各處理對小菜蛾的防治效果。各處理4次重復，每次重復1個小區(qū)，每個小區(qū)面積為16 m2，共28個小區(qū)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)間設有保護行。根據(jù)試驗設計方案，在小菜蛾危害期(蟲齡為2～3齡)采用電動噴霧器施藥。在白菜葉片正面、背面均勻噴霧至藥液下滴為止。施藥時為晴天，氣溫為27.5℃，相對濕度為62%，試驗期間為晴天或陰天，沒有降雨。

1.4 測定內(nèi)容

1.4.1 水乳劑的質(zhì)量檢測 參照GB/T19137—2003測定冷貯穩(wěn)定性(14 d)，參照GB/T19136—2003測定熱貯穩(wěn)定性(14 d)，參照GB/T1603—2001測定水乳劑常貯穩(wěn)定性(30 d)；分散性測定則使用注射器吸取水乳劑試樣0.5 mL，在距離水面2 cm處，慢慢滴加到裝有標準硬水的量筒中，觀察其分散及乳化情況。

1.4.2 水乳劑對小菜蛾的田間防治效果 采用對角線5點取樣法在每小區(qū)每個點選4株白菜進行調(diào)查，每個小區(qū)共20株白菜。記載小菜蛾幼蟲在施藥前的蟲口基數(shù)，施藥后1 d、3 d和7 d，在白菜上的活蟲數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用SPSS進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并運用SAS軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性分析。蟲口減退率與防治效果計算公式。

蟲口減退率=[(藥前活蟲數(shù)-藥后活蟲數(shù))/藥前活蟲數(shù)]×100%

防治效果=[(處理區(qū)蟲口減退率-對照區(qū)蟲口減退率)/(100-對照區(qū)蟲口減退率)]×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 15%木荷樹皮提取物水乳劑配方篩選

2.1.1 溶劑 從表1可見，供試溶劑中甲醇、乙醇和正丁醇對提取物的溶解性最好，低溫穩(wěn)定性檢測合格。綜合考慮各溶劑的毒性、熔點以及價格等因素，因此，確定乙醇為配方溶劑。

2.1.2 乳化劑 從表2可見，供試乳化劑中Tween-80能起到最好的乳化效果用量以8%為最佳，此時其15%木荷提取物水乳劑的分散性、冷貯穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性和常貯穩(wěn)定性(30 d)均合格；若用量太少或太多，則常貯穩(wěn)定性(30 d)表現(xiàn)析水或析油。

表1 15%木荷樹皮提取物水乳劑配方溶劑的篩選

表2 15%木荷樹皮提取物水乳劑配方乳化劑的篩選

表3 15%木荷樹皮提取物水乳劑配方中防凍劑的篩選

2.1.3 防凍劑 從表3可見，供試防凍劑中乙二醇能起到最好的防凍效果，用量以2%為最佳，此時15%木荷提取物水乳劑的分散性、冷貯穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性和常貯穩(wěn)定性(30 d)均合格；若用量太少或太多，則常貯穩(wěn)定性(30 d)表現(xiàn)析油或析水。

2.1.4 最佳配方 根據(jù)上述試驗得出木荷樹皮提取物水乳劑的最佳配方：木荷樹皮提取物用量為15%，乙醇用量為30%，乳化劑Tween-80用量為8%，防凍劑乙二醇用量為2%，蒸餾水45%。此配方的分散性、冷貯穩(wěn)定性(14 d)、熱貯穩(wěn)定性(14 d)和常貯穩(wěn)定性(30 d)均達合格標準。

2.2 15%木荷樹皮提取物水乳劑不同濃度處理小菜蛾的田間防效

從表4可見： 1) 施藥后7 d，隨著稀釋倍數(shù)的增大，15%木荷樹皮提取物水乳劑5個處理小菜蛾幼蟲的田間防治效果呈下降趨勢，分別為97.52%，95.54%，88.35%，66.89%和58.78%。表明，藥液稀釋的倍數(shù)增大，其防治效果逐漸減弱。 2) 施藥后7 d，對照藥劑阿維菌素乳油1 000倍液對小菜蛾的防治效果為88.47%，與木荷樹皮提取物水乳劑400倍液的防效無顯著性差異。施藥后1 d、3 d和7 d，木荷樹皮提取物水乳劑400倍液對小菜蛾的防治效果分別為82.06%、86.58%和88.35%，與對照藥劑阿維菌素乳油1 000倍液同期的防效82.76%、86.72%和88.47%相比無顯著差異，即藥效相當。3) 木荷樹皮提取物水乳劑800倍液和1 000倍液，藥后1 d、3 d和7 d對小菜蛾的防治效果明顯低于阿維菌素乳油稀釋1 000倍液的防治效果。4) CK2(清水)處理后1 d、3 d和7 d，小菜蛾幼蟲的蟲口減退率呈負增長。表明，CK2(清水)處理對小菜蛾沒有任何防治效果。

表4 15%木荷樹皮提取物水乳劑不同濃度處理小菜蛾的田間防效

注：*表示數(shù)據(jù)為4次重復的平均值，同列數(shù)據(jù)后相同字母者表示在5%水平上差異不顯著(DMRT)。

Note： Data in column marked by * was the average values of four repeats, different letters in the same column indicated 5% significant level(DMRT).

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，木荷樹皮提取物水乳劑的最佳配方：木荷樹皮提取物15%+乙醇30%+Tween-80 8%+防凍劑乙二醇2%+蒸餾水45%。

15%木荷樹皮提取物水乳劑各處理對小菜蛾具有良好的田間防治效果，但隨稀釋倍數(shù)的增大，防治效果逐漸減弱。其400倍液施藥7 d后，對小菜蛾的防效達88.35%，與對照藥劑1.8%阿維菌素乳油1 000倍液的防效相當。因此，以15%木荷樹皮提取物水乳劑400倍液防治小菜蛾效果最佳。

國內(nèi)外目前報道木荷的化學成分主要有水解鞣質(zhì)類、三萜及皂苷類、揮發(fā)油類、表兒茶素和α-菠甾醇等，提取物中化學成分復雜。本試驗用木荷樹皮提取物制備水乳劑，由于其提取物沒有進一步分離純化，無法獲得其有效成份單體化合物，因而15%木荷樹皮提取物水乳劑質(zhì)量控制難度較大。

15%木荷樹皮提取物水乳劑的田間藥效試驗結(jié)果表明，隨稀釋倍數(shù)的增大，其對小菜蛾的防治效果逐漸減弱。原因可能是木荷提取物中的有效成分對小菜蛾的作用方式主要是拒食和忌避作用。供試藥劑在一定的濃度范圍內(nèi)，害蟲取食量隨著濃度的增大而逐漸減少，當達到一定濃度時，害蟲停止取食，直至饑餓而死。

[1] 羅 敏,林永賢,楊玉旺,等.生物農(nóng)藥-21世紀農(nóng)藥的生力軍[J].河北工業(yè)科技,2003,20(5):54-59.

[2] 鄧志勇,鄧業(yè)成,劉艷華,等.60種植物提取物對小菜蛾的殺蟲活性篩選[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2007(9):57-60.

[3] 鄧志勇,鄧業(yè)成,劉艷華.木荷提取物對小菜蛾和菜青蟲的拒食活性[J].農(nóng)藥,2007,46(12):854-856.

[4] 鄧志勇,鄧業(yè)成,周國永,等.木荷樹皮殺蟲活性成分追蹤的初步試驗[J].農(nóng)藥,2010,49(8):612-614.

[5] 鄧志勇.木荷樹皮提取物防治小菜蛾的盆栽藥效試驗[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(5):101-102.

[6] 譚玉榮,龐民好,張金林,等.10%溴蟲腈水乳劑配方研究[J].農(nóng)藥學學報,2007,9(4):423-426.

(責任編輯： 王 海)

15% EW of the Extracts from Barks ofSchimasuperbaand Its Field Efficiency AgainstPlutellaxylostella

DENG Zhiyong, WU Guirong

(CollegeofChemistryandBiologyEngineering,HezhouUniversity,Hezhou,Guangxi542899,China)

In order to explore the optimum formulation of 15% EW of the extracts from barks ofS.superbaand provide a basis for development of botanical pesticides. The formulation of 15% EW of the extracts from barks ofS.superbawas investigated by the phase transfer method through screening the optimum type and amount of solvent, surfactant and cryoprotectant, and on the basis of this, its field efficiency againstP.xylostellawere studied. The results showed that the optimum formulation of 15% EW were obtained as follows: the extracts from barks ofS.superbwas 15%, ethanol was 30%, Tween-80 was 8%, glycol was 2% and water was 45%. 15% EW of the extracts from barks ofS.superbahad high control efficiency againstP.xylostella. The field control efficiency was weakened gradually with dilution increasing. The control efficiency of 15% EW of the extracts from barks ofS.superbawhich was diluted 400-fold was 88.35% againstP.xylostellaseven days later, and was the same as 1.8% avermectin emulsifiable(EC) which was diluted 1000-fold. Conclusion: the field control efficiency of 15% EW of the extracts from barks ofS.superbawas optimum onP.xylostellawhen its dilute multiple was 400-fold.

Shimasuperba; emulsion in water (EW); formulation; flied control efficiency;Plutellaxylostella; botanical pesticides

2014-12-28； 2015-04-24修回

廣西自然科學基金青年項目“利用木荷樹皮研制無公害植物源農(nóng)藥”(2011GXNSFB018055)

鄧志勇(1978-)，男，講師，碩士，從事植物源農(nóng)藥研究及天然藥物的開發(fā)與利用。E-mail：dengzhiyong05@163.com

1001-3601(2015)05-0254-0129-04

S482.3+9

A