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在非嗜食植物次生化合物中筛选对害虫具有驱避、拒食等作用的物质,研制成植物保护剂,使植物免受害虫的侵袭,是解决化学防治出现的“3R’问题的新途径。但是,植物次生化合物在自然环境中易受光、热、水或其它化学物质等的影响而迅速降解和流失,直接影响其作用效果的持效性。本研究以飞机草乙醇提取物和桉叶油作为非嗜食植物的非挥发性和挥发性提取物的代表,探讨通过微胶囊技术来解决植物次生物质持效期短的问题,并研制成植物保护剂产品,用于害虫防治实践。
通过试验在多种植物提取物中确定了飞机草乙醇提取物和桉叶油作为植物保护剂的活性成分来源,并采用界面聚合法作为微胶囊化的方法。比较各种囊壁囊芯材料和多种乳化剂,分别选定TDI和二乙烯三胺作为油相和水相的囊壁材料,以及0204C作为油相的乳化剂。
分别以包埋率和对小菜蛾的产卵驱避作用作为评价指标,对囊壁与囊芯比例、囊壁材料比例和乳化剂比例进行试验,寻求最佳微胶囊化工艺。以包埋率为评价指标时最高的包埋率为75.26%,此时囊壁材料比为2.5、囊壁囊芯比为2.5、乳化剂用量为油相的10%时。以对小菜蛾的产卵驱避作用为评价指标时,最佳驱避作用的微胶囊囊壁材料比为2.5、囊壁囊芯比为2.5、乳化剂用量为油相的5%。
以最佳驱避作用的微胶囊剂进行小菜蛾产卵驱避作用的室内和田间试验。室内试验结果表明,飞机草提取物微胶囊剂在6d内对小菜蛾产卵有显著的驱避作用,并比未经微胶囊化的飞机草提取物有更好的防效和更长的持效期,能在较长的时间内对小菜蛾产卵仍保持显著的驱避作用,有效地控制小菜蛾的为害。
以对四纹豆象的产卵驱避作用为评价指标,通过试验确定飞机草提取物微胶囊的最佳配比为囊壁材料比为2、囊壁囊芯比为2、乳化剂用量为油相的20%。以此制得的飞机草提取物微胶囊剂对四纹豆象有较强的产卵驱避作用,在300mg·kg-1的施药浓度就能在一定程度上控制四纹豆象种群的增长。
经GC—MS分析,桉叶油的主要化学成分为1,8-桉叶素,其相对含量为90.81%。桉叶油对四纹豆象成虫具有良好的控制作用。桉叶油对四纹豆象成虫产卵具有显著的驱避作用,在800gg-cm2的剂量下24h的IIPC为0.2045。1,8桉叶素和桉叶油对四纹豆象成虫具有强烈的熏蒸作用,24h的LCso为3.28mg.L-1和3.30mg·L-1,而72h的LC50仅为1.83mg-L-1和2.08mg.L-1。桉叶油对四纹豆象均有显著的杀卵作用,其中在5%浓度的桉叶油作用下,四纹豆象卵的校正死亡率为43.56%。
以对四纹豆象的产卵驱避作用为评价指标,通过试验确定桉叶油微胶囊的最佳配比为囊壁材料比为2、囊壁囊芯比为1、乳化剂用量为油相的10%。以此制得的桉叶油微胶囊剂对四纹豆象有显著的产卵驱避等控制作用,在500mg·kg-1的施药浓度就能在一定程度上控制四纹豆象种群的增长,从而降低了四纹豆象的为害。
经测定,本研究所研制的飞机草提取物微胶囊和桉叶油微胶囊均为球状颗粒,粒径分别为9.04±0.90~xn和3.78±0.23gm。经HPLC测定,飞机草提取物微胶囊中的指示化合物p一谷甾醇含量为0.0736%,经热贮和冷贮试验后,其降解率分别为5。72%和5.50%,符合规定要求,且贮存后微胶囊无结块,无破损,形状无变化。
本研究结果为非嗜食性植物次生物质在害虫控制中的利用以及植物保护剂的研制提供了重要的参考。