15%木荷树皮提取物水乳剂的研制及其对小菜蛾的田间防效

邓志勇， 吴桂容

(贺州学院 化学与生物工程学院， 广西 贺州 542899)



15%木荷树皮提取物水乳剂的研制及其对小菜蛾的田间防效

邓志勇， 吴桂容

(贺州学院 化学与生物工程学院， 广西 贺州 542899)

为探明15%木荷树皮提取物水乳剂的最佳配方和为开发植物源农药提供依据，采用相转移法，筛选确定其最佳溶剂、乳化剂和防冻剂的种类及用量，在此基础上研究其对小菜蛾的田间药效。结果表明：15%木荷树皮提取物水乳剂的最佳配方为木荷树皮提取物15%+乙醇30%+Tween-80 8%+防冻剂乙二醇2%+蒸馏水45%。该药剂对小菜蛾具有良好的田间防治效果，但随稀释倍数的增大，防治效果逐渐减弱；其400倍液施药7 d后，对小菜蛾的防效达88.35%，与对照药剂1.8%阿维菌素乳油1 000倍液的防效相当。结论：以15%木荷树皮提取物水乳剂400倍液防治小菜蛾效果最佳。

木荷； 水乳剂； 配方； 田间药效； 小菜蛾； 植物源农药

植物源农药是利用植物体及其提取物制成的农药，具有一定的药效和肥效，对防治农作物病虫害有重要作用，且无残毒与药害，无污染。因此，被国家发展计划委员会和科技部列为21世纪优先发展的产业，是公认的理想绿色农药[1]。作者在前期研究工作中[2-5]已证实，木荷树皮甲醇提取物对小菜蛾、菜青虫具有较高的拒食活性，20%木荷树皮甲醇提取物水剂对小菜蛾具有较好的防治效果和保叶效果。由于已有研究只进行了盆栽药效试验而未进行田间药效试验，因此，无法使植物源农药产品得到实际的应用。为了更好地开发和利用该植物源杀虫资源，其农药制剂的研制开发及田间药效研究目前已成为笔者所在科研团队研究的重点。农药水乳剂(EW)由于用水代替大量的有机溶剂而显著区别于传统的乳油制剂，其降低了农药的毒性，对人和环境更加安全，目前已成为国内外农药主要发展剂型之一[6]。为此，笔者于2014年通过溶剂、乳化剂和防冻剂的种类和用量筛选，探究15%木荷树皮提取物水乳剂的最佳配方，并在此基础上对小菜蛾进行田间药效试验，以期确定其防治小菜蛾的最适宜的浓度，进而为开发植物源农药提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 药剂 木荷树皮提取物，木荷树皮采自广西桂林市临桂县宛田乡。

1.1.2 试剂 1.8%阿维菌素乳油，山东利邦农化有限公司；农乳400#、Tween-80、Span-80、BY-140、石油醚、丙酮、氯仿、甲苯、四氢呋喃、乙醇、甲醇、正丁醇、乙二醇、尿素、氯化钠和氯化钙均为分析纯，购于广东汕头市西陇化工厂。

1.2 仪器与设备

高速分散匀质机，宁波新芝生物科技股份有限公司；超声波清洗仪，上海新芝生物技术研究所；FA1004电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；普兰迪3WBD-20电动喷雾器，石家庄市普兰迪机电设备有限公司。

1.3 试验设计

1.3.1 15%水乳剂配方筛选 采用相转移法，在室温下用一定比例的有机溶剂溶解木荷树皮提取物15 g，于高速分散匀质机中加入定量的乳化剂，把提取物、溶剂和乳化剂搅拌均匀后，调整高速分散匀质机的转速至5 000 r/min，然后将一定量的蒸馏水分次缓慢加入匀浆管中匀浆20 min，得到水乳剂。

1) 溶剂选择。采用单因素试验设计，在试管中以木荷树皮提取物:溶剂为1∶2(质量比)的比例，分别加入石油醚、丙酮、氯仿、甲苯、四氢呋喃、乙醇、甲醇、正丁醇共8种溶剂，置于超声波清洗仪中使之充分溶解，观察浸膏在各溶剂中的溶解情况，初步淘汰不完全溶解的溶剂；把完全溶解状态的原液放置于0℃冰箱中3 d，无沉淀或结晶者入选配方溶剂。

2) 乳化剂选择。采用单因素试验设计，按木荷树皮提取物用量(质量比)为15%，乙醇用量为30%，乳化剂用量为8%，防冻剂乙二醇用量为2%，蒸馏水45%的配方，直接加入农乳400#、Tween-80、Span-80和BY-140等乳化剂，以常温制剂分散性、低温稳定性(14 d)、热贮稳定性(14 d)和常贮稳定性(30 d)为指标，筛选较佳乳化剂种类。将选出的乳化剂分别以含量6%、8%和10%进行试配，根据上述4个指标进行评价，确定其最佳添加量。

3) 防冻剂选择。采用单因素试验设计，按木荷树皮提取物用量(质量比)为15%，乙醇用量为30%，乳化剂Tween-80用量为8%，防冻剂用量为2%，蒸馏水补至100的配方，直接加入乙二醇、尿素、氯化钠和氯化钙等防冻剂，以常温制剂分散性、低温稳定性(14 d)、热贮稳定性(14 d)和常贮稳定性(30 d)为指标，筛选较佳防冻剂种类。将选出的防冻剂分别以含量1%、2%和3%进行试配，按上述4个指标进行评价，确定其最佳添加量。

1.3.2 田间防治 试验地设在贺州市富川县莲山镇蔬菜地，该地地势较平，土壤肥力较好。试验设7个处理：处理1～5，分别为15%木荷树皮提取物水乳剂100倍、200倍、400倍、800倍和1 000倍液；处理6，1.8%阿维菌素乳油1 000倍液，作对照药剂(CK1)；处理7，清水处理，作为空白对照(CK2)，计算虫口减退率，并以其计算各处理对小菜蛾的防治效果。各处理4次重复，每次重复1个小区，每个小区面积为16 m2，共28个小区，随机区组排列，小区间设有保护行。根据试验设计方案，在小菜蛾危害期(虫龄为2～3龄)采用电动喷雾器施药。在白菜叶片正面、背面均匀喷雾至药液下滴为止。施药时为晴天，气温为27.5℃，相对湿度为62%，试验期间为晴天或阴天，没有降雨。

1.4 测定内容

1.4.1 水乳剂的质量检测 参照GB/T19137—2003测定冷贮稳定性(14 d)，参照GB/T19136—2003测定热贮稳定性(14 d)，参照GB/T1603—2001测定水乳剂常贮稳定性(30 d)；分散性测定则使用注射器吸取水乳剂试样0.5 mL，在距离水面2 cm处，慢慢滴加到装有标准硬水的量筒中，观察其分散及乳化情况。

1.4.2 水乳剂对小菜蛾的田间防治效果 采用对角线5点取样法在每小区每个点选4株白菜进行调查，每个小区共20株白菜。记载小菜蛾幼虫在施药前的虫口基数，施药后1 d、3 d和7 d，在白菜上的活虫数。

1.5 数据统计与分析

用SPSS进行数据统计，并运用SAS软件对数据进行显著性分析。虫口减退率与防治效果计算公式。

虫口减退率=[(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数]×100%

防治效果=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)]×100%

2 结果与分析

2.1 15%木荷树皮提取物水乳剂配方筛选

2.1.1 溶剂 从表1可见，供试溶剂中甲醇、乙醇和正丁醇对提取物的溶解性最好，低温稳定性检测合格。综合考虑各溶剂的毒性、熔点以及价格等因素，因此，确定乙醇为配方溶剂。

2.1.2 乳化剂 从表2可见，供试乳化剂中Tween-80能起到最好的乳化效果用量以8%为最佳，此时其15%木荷提取物水乳剂的分散性、冷贮稳定性、热贮稳定性和常贮稳定性(30 d)均合格；若用量太少或太多，则常贮稳定性(30 d)表现析水或析油。

表1 15%木荷树皮提取物水乳剂配方溶剂的筛选

表2 15%木荷树皮提取物水乳剂配方乳化剂的筛选

表3 15%木荷树皮提取物水乳剂配方中防冻剂的筛选

2.1.3 防冻剂 从表3可见，供试防冻剂中乙二醇能起到最好的防冻效果，用量以2%为最佳，此时15%木荷提取物水乳剂的分散性、冷贮稳定性、热贮稳定性和常贮稳定性(30 d)均合格；若用量太少或太多，则常贮稳定性(30 d)表现析油或析水。

2.1.4 最佳配方 根据上述试验得出木荷树皮提取物水乳剂的最佳配方：木荷树皮提取物用量为15%，乙醇用量为30%，乳化剂Tween-80用量为8%，防冻剂乙二醇用量为2%，蒸馏水45%。此配方的分散性、冷贮稳定性(14 d)、热贮稳定性(14 d)和常贮稳定性(30 d)均达合格标准。

2.2 15%木荷树皮提取物水乳剂不同浓度处理小菜蛾的田间防效

从表4可见： 1) 施药后7 d，随着稀释倍数的增大，15%木荷树皮提取物水乳剂5个处理小菜蛾幼虫的田间防治效果呈下降趋势，分别为97.52%，95.54%，88.35%，66.89%和58.78%。表明，药液稀释的倍数增大，其防治效果逐渐减弱。 2) 施药后7 d，对照药剂阿维菌素乳油1 000倍液对小菜蛾的防治效果为88.47%，与木荷树皮提取物水乳剂400倍液的防效无显著性差异。施药后1 d、3 d和7 d，木荷树皮提取物水乳剂400倍液对小菜蛾的防治效果分别为82.06%、86.58%和88.35%，与对照药剂阿维菌素乳油1 000倍液同期的防效82.76%、86.72%和88.47%相比无显著差异，即药效相当。3) 木荷树皮提取物水乳剂800倍液和1 000倍液，药后1 d、3 d和7 d对小菜蛾的防治效果明显低于阿维菌素乳油稀释1 000倍液的防治效果。4) CK2(清水)处理后1 d、3 d和7 d，小菜蛾幼虫的虫口减退率呈负增长。表明，CK2(清水)处理对小菜蛾没有任何防治效果。

表4 15%木荷树皮提取物水乳剂不同浓度处理小菜蛾的田间防效

注：*表示数据为4次重复的平均值，同列数据后相同字母者表示在5%水平上差异不显著(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 结论与讨论

研究结果表明，木荷树皮提取物水乳剂的最佳配方：木荷树皮提取物15%+乙醇30%+Tween-80 8%+防冻剂乙二醇2%+蒸馏水45%。

15%木荷树皮提取物水乳剂各处理对小菜蛾具有良好的田间防治效果，但随稀释倍数的增大，防治效果逐渐减弱。其400倍液施药7 d后，对小菜蛾的防效达88.35%，与对照药剂1.8%阿维菌素乳油1 000倍液的防效相当。因此，以15%木荷树皮提取物水乳剂400倍液防治小菜蛾效果最佳。

国内外目前报道木荷的化学成分主要有水解鞣质类、三萜及皂苷类、挥发油类、表儿茶素和α-菠甾醇等，提取物中化学成分复杂。本试验用木荷树皮提取物制备水乳剂，由于其提取物没有进一步分离纯化，无法获得其有效成份单体化合物，因而15%木荷树皮提取物水乳剂质量控制难度较大。

15%木荷树皮提取物水乳剂的田间药效试验结果表明，随稀释倍数的增大，其对小菜蛾的防治效果逐渐减弱。原因可能是木荷提取物中的有效成分对小菜蛾的作用方式主要是拒食和忌避作用。供试药剂在一定的浓度范围内，害虫取食量随着浓度的增大而逐渐减少，当达到一定浓度时，害虫停止取食，直至饥饿而死。

[1] 罗 敏,林永贤,杨玉旺,等.生物农药-21世纪农药的生力军[J].河北工业科技,2003,20(5):54-59.

[2] 邓志勇,邓业成,刘艳华,等.60种植物提取物对小菜蛾的杀虫活性筛选[J].河南农业科学,2007(9):57-60.

[3] 邓志勇,邓业成,刘艳华.木荷提取物对小菜蛾和菜青虫的拒食活性[J].农药,2007,46(12):854-856.

[4] 邓志勇,邓业成,周国永,等.木荷树皮杀虫活性成分追踪的初步试验[J].农药,2010,49(8):612-614.

[5] 邓志勇.木荷树皮提取物防治小菜蛾的盆栽药效试验[J].江苏农业科学,2013,41(5):101-102.

[6] 谭玉荣,庞民好,张金林,等.10%溴虫腈水乳剂配方研究[J].农药学学报,2007,9(4):423-426.

(责任编辑： 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

广西自然科学基金青年项目“利用木荷树皮研制无公害植物源农药”(2011GXNSFB018055)

邓志勇(1978-)，男，讲师，硕士，从事植物源农药研究及天然药物的开发与利用。E-mail：dengzhiyong05@163.com

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

S482.3+9

A