CN101731288B - 一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物及其制备方法，其特征在于由下述重量份的原料及辅料组成：香薷精品20-50份、有机溶剂低碳醇60-80份、增效剂4-8份、表面活性剂1-3份、去离子水900份。所述香薷精品的有效活性成分为萜酚类化合物，由石香薷、牛至与野香荏、木香薷、黄花香薷、密花香薷植物中的2-4种配伍，经过有机溶剂超声振荡萃取或渗漉得到。本发明是一种安全、无环境污染、无药物残留的天然生物农药，所用主要原料为世界各国公认的两种唇形科植物中有效活性成分，辅以添加剂、表面活性剂、有机溶剂，经科学配伍、合理组合，采用先进生产工艺制成绿色农药。

Description

一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种从香薷类天然植物药中提炼的精品，用于抑菌灭菌、防治农业病虫害、促进农作物生长的生物农药，具体说是一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，本发明还包括该组合物的制备方法。

背景技术

众所周知，植物病虫害对农作物造成的减产幅度约占总产量25-75％，这是一项巨大经济损失。全球每年用化学杀虫剂防治农业病虫害费用高达100多亿美元，由于长期使用化学合成农药，带来环境污染和人畜中毒、病虫抗药性提高等一系列问题，一些国家已开始对化学农药采取限用和禁用等措施，尤其是1992年召开的世界环境与发展大会提出“要在全球范围内控制化学农药销量和使用，至2000年生物农药的产量应占农药总产量的60％”目标之后，世界各国都加强了生物农药的研制和开发。但是，美国至今生产的生物农药只有约15％左右，我国约为2％，并且在生产上已经推广和使用的生物农药品种和数量皆很少，具有治疗效果者更为少见。自上世记90年代以来，我国也在研究和发展高效低毒新一代生物农药制剂，但品种和数量均很少，有些品种已使用年久，防治病虫害效果不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够抗菌、抗病毒、杀灭和防治农业病虫害、促进农作物生长的从纯天然植物药中提炼的活性化学成分组合物，效果显著、低毒、无药物残留、无环境污染、无公害、对人、畜、鸟类安全、不会引起微生物对其产生抗药性，兼有抑菌灭菌的一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于由下述重量份的原料及辅料组成：

香薷精品　　　　　　　　　20-50  份

有机溶剂低碳醇            60-80  份

增效剂                    4-8    份

表面活性剂　　1-3   份

去离子水      900   份

所述香薷精品的有效活性成分为萜酚类化合物，由石香薷、牛至与野香荏、木香薷、黄花香薷、密花香薷植物中的2-4种配伍，经过有机溶剂超声振荡萃取或渗漉得到。

所述香薷精品的有效活性成分中还提炼有黄酮类、有机酚酸、及鞣质、叶绿素类化合物，它们是在提取精品时和萜酚一同从原料药中提出的。

所述香薷精品的有效活性成份由下述重量份配比的原料制得：

石香薷　　　　　　　10-15  份

牛至                6-10   份

密花香薷            4-8    份

黄花香薷            　4    份

所述香薷精品制得有效活性成份的原料及重量份配比为：

石香薷　　　　　　10-20  份

牛至              10-20  份

所述的增效剂选自下列化合物中的一种：盐酸黄连素、延胡索酸、乙二醇醚、丙烯酸。

所述表面活性剂包括一种选自下述的物质，脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、芳烷基酚醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基胺氧化物、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐。

按下述方法制备：

A、制备香薷精品

按权利要求4所述重量份配比精选石香薷，牛至，密花香薷，黄花香薷；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇经超声振荡萃取，配比为：四种植物药按重量份组合物：低碳醇＝1：6-10，浓缩后所得浸膏比重为1.0-1.4，将浸膏放入离心真空干燥器中、在680-700mmHg和40-50℃进行干燥得干膏.将干膏置于粉碎机中进行粉碎，过80-120目筛，即制得香薷精品。

B、将制得的香薷精品按权利要求1所述重量份的配比，先将香薷精品加入有机溶剂中，经超声处理20分钟后，再分别加入增效剂、表面活性剂和去离子水充分搅拌溶解，滤清、分装，即制成。

本发明具有下述有益效果：

本发明是一种安全、无环境污染、无药物残留的天然生物农药，所用主要原料为世界各国公认的两种唇形科植物中有效活性成分，辅以添加剂、表面活性剂、有机溶剂，经科学配伍、合理组合，采用先进生产工艺制成绿色农药。两种唇形科植物主要化学成分为萜酚及其前体、类黄酮及有机酚酸等。以该两种植物如石香薷、牛至与其它香薷类植物科学组合，经过有机溶剂超声振荡萃取或渗漉，得到有效活性成分作为主剂，再与2-3种无禁忌的增效剂、表面活性剂等合理配伍并均质，所制得的产品中各成分能起到增强协同效应。

本发明的有效活性成分既保持天然组合状态又具有非常强的表面活性和脂溶性，能迅速透过病源微生物细胞膜，使病源结构蛋白质发生变性和凝固，从而造成致病微生物的H⁺和K⁺的渗透性，使细胞膜上离子成分得以分散而导致细胞内关键性出现过程受阻和细胞成分渗漏，脱水而失去平衡、从而造成有害病菌的死亡。此外萜酚、类黄酮和有机酚酸等生物活性成分可加速正常细胞的更新率，大大减少病源体对植物中细胞的感染，提高对营养物质的消化吸收能力，从而更提高了植物生长性能。提供了一种既能有效地防治农作物病虫害，又促进植物生长、使农作物产量增高的多功能绿色生物农药。本生物农药具有高效、低毒、无药物残留、无环境污染、无公害、对人、畜、鸟类安全、对植物不产生药害等优点，经药理、毒理和防治农业病虫害试验表明，该产品具有极佳的抑菌灭菌、防治农业病虫害和使农作物促生促长等多种功能。

本发明中的主要天然药物(如石香薷和牛至)可以是天然生长的，也可以是人工栽培的植物地上部分。

一、本发明香薷精品(低碳醇提取物)在细胞管内抑制和杀灭病毒的试验

1.主要原料：

A、香薷精品(甘肃省陇南地区采购，原料经植化筛选后得到活性部位)。

B、单纯疱疹病毒(简称HSV₁)，北京生物制品所提供。

C、柯萨奇病毒(简称Cox B₁IVV)，昆明生物制品所提供。

D、A-549传代细胞株，兰州生物制品所提供。

E、烘箱、培养板、培养基和箱材等。

2、方法步骤：采用固定病毒稀释药物之微量中和试验法：

A、药物滴定：求出药物半致死量，计算出安全有效量。

B、病毒滴定：求出病毒半致死量(TCID₅₀)。

C、中和实验：观察药物最高稀释度能抑制杀灭病毒的最小剂量(即有效量)。

3、结果：

A、药物半致死量为0.9mg/mL，说明香薷精品在含0.96mg/mL时，能引起一半组织细胞的病变死亡(即药物对细胞的毒性)。

B、精品在细胞管内的安全量，按半致死量的1/5-1/10计算，香薷精品为0.096mg/ml。

C、精品有效量：精品含量为0.17mg/ml时，能抑制1000 TCID₅₀的HSV1精品含量为0.034mg/ml时，能杀灭100TVID₅₀的HSV₁同时抑制1000TCID₅₀的HSV₁。精品含量为0.034mg/ml时，还能抑制100TCID₅₀的Cox B₁IVV。

抑制--指药物抑制病毒，保护细胞不产生病变死亡的剂量。

杀灭--指药物杀死病毒，保护细胞不产生病变死亡，并能继续传代而不出现新病变的剂量。

4、结论：

A、组织细胞试验结果表明：此精品不仅能杀灭和抑制DNA病毒(如HSV₁)，而且能抑制RNA病毒(如Cox B₁IVV)，说明此精品为广谱性抗病毒药物。

B、该精品安全量为194-96mg/Kg在含量为17-34mg/mL时抑灭病毒后细胞能继续***传代，说明精品对细胞本身无影响，乃为一种安全、有效、毒性小的药物。

二、生理活性试验

(1)对植物病原菌的抑菌灭菌作用

生物农药对辣椒白粉病、灰霉菌、疫霉菌以及棉花枯萎病菌和番茄叶霉菌都有显著的防治作用(见表1)

表1、对植物病原菌的抑菌灭菌试验

(2)对农作物病虫害的防治试验

对农作物病虫害有明显的防治效果，如桃树的蚜虫、苹果树的螨虫及棉花的粘虫有明显的防治效果(见表2)。

表2、对农作物病虫害的防治试验

(3)香薷精品、石香薷精品、酚及羧酸类对细菌的抑制效果比较

供试样品：香薷精品和石香薷精品、苯酚、丙酸钙。

试验方法：采用琼脂平板抑菌法，抑菌圈直径单位为mm。

各种样品浓度分别为250、500、800、1000ppm。

供试菌种：枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、普通变形菌。

表3、石香薷精粉、香薷精粉、苯酚、丙酸钙的抑菌效果(MIC，ppm)

从表上可知，在同样浓度条件下，石香薷精品和香薷精品对上述表中所列致病细菌的抑菌效果都要比苯酚、丙酸钙强得多，其中香薷精品尤佳。

三、本生物农药防辣椒白粉病、灰霉病及其对辣椒产量的影响试验

试验地点：兰州市城关区伏龙坪街道三营村日光温室，海拔2130m，窖水灌溉，土壤肥力较好，前茬种的是西瓜。5月份该温室辣椒同时发生白粉病、灰霉病。

供试药剂：香薷精品用去离子水按照1：100，1：200，1：300，1：400和1：500稀释，试验设A1、A2、A3、A4、A5和清水对照6个处理。

试验作物及范围：温室辣椒，品种为陇椒2号。小区面积15.6m²，小区随机排列，3次重复。

防治对象：白粉病、灰霉病。

田间防效调查及计算试验：采用工农---16B型背负式手动喷雾器，每小区用己配好的药剂进行全株均匀喷雾。共喷药2次，两次相隔时间为8天。喷药前先调查病株率和病情指数，每次药后7天调查病株率和病情指数，调查各小区病害发生程度，每小区5点取样，每点定点调查6株，计算病株率和病情指数

试验结果表明：首先浓度A1、A5防效达到了100％，其次A3达到了95.73％，A4达到了93.23，A4达到了91.50，说明香薷类植物源农药对辣椒白粉病、灰霉病有较佳的防治效果。

其次促生长也有好的效果，收获辣椒时分小区实际称重并量出辣椒单个果长，统计各小区产量。5种浓度对辣椒产量均有影响。使用A1和A3使产量比对照增加42.90％，使用A3、A4、A5分别比对照增加8.57％、2.87％、14.29％。说明香薷类植物源农药有促进辣椒生长的作用。

四、本生物农药日光温室药效试验；

实验单位：甘肃省农业科学院蔬菜研究所

实验地点：甘肃省永昌县六坝乡日光温室基地，试验地为壤土。，

供试品种：辣椒品种为猪大肠；番茄品种为毛粉802。

时间：2007年4月。

方法与实验结果：将本生物农药与水按1：100，1：400，1：800稀释成药液喷雾，，以20％的***酮乳油1000倍液为对照，并设不喷药作空白对照，小区面积10M²。各处理随机排列。按处理设计于辣椒白粉病和番茄叶霉病发病初期开始施药，之后每隔七天施药一次，共计三次。

按照病情分级标准调查，结果表明：稀释400倍的生物农药对上述两种病菌的抑杀作用优于1000倍的***酮，可以达到88-90％。并且该农药除防治效果显著、对作物安全外，且对作物正常生长有一定的促进作用。

五、香薷精品防治辣椒疫霉病菌和棉花枯萎病菌的室内生物测定试验

实验地点：甘肃省农业科学院植物保护研究所

试验目的：通过室内生长速率法测定香薷精品对辣椒疫霉病菌和棉花枯萎病菌的抑制作用，确定该精品对两种病菌的有效浓度。

供试菌种：辣椒疫霉菌；棉花枯萎病菌

培养条件：将供试的辣椒疫霉菌和棉花枯萎菌转接在PDA培养基上，置于25℃培养箱内生长，7天后使用。

试验药剂：供试药剂为香薷精品1^#和2^#，以乙醇为溶剂，含量均为0.075g/L。将原药按设计稀释成3个不同的浓度，确定药剂活性的浓度范围，在此范围内将原药再稀释成5个不同的浓度进行毒力测定试验。每个药剂设5个处理，每个处理4次重复。

试验方法：将配置好的不同浓度的药液在PDA培养基冷却至45-50℃时，按药液：培养基＝1：10的比例混合均匀倒入直径90mm的培养皿中，将生长7天的病原菌用5mm的打孔器打孔，然后分别接在配好药液的培养基上，放于25℃的培养箱中培养，以不加药剂的培养基为空白对照。

试验结果表明：在设定的浓度范围内，香薷精品1^#和2^#号药剂对辣椒疫霉病菌和棉花枯萎病菌均有相当好的抑制作用，且随着浓度的增大抑菌率升高，1^#药剂对辣椒疫霉病菌的抑菌率在第6天达到95-75％，对棉花枯萎病菌的抑菌率达到67.2％；2^#药剂对辣椒疫霉菌和棉花枯萎病菌的抑菌率在第6天分别达到56.94％和94.81％。从有效浓度来看，香薷精品1^#药剂抑制辣椒疫霉病菌50％生长的浓度为3.3×10^-4mg/mL，抑制其90％生长的浓度达到5.3×10^-4mg/mL，抑制棉花枯萎病菌50％和90％生长的浓度分别为2.9×10^-4mg/mL和1.01×10^-4mg/Ml；香薷精品2^#药剂抑制辣椒疫霉病菌50％和90％生长的浓度分别为4×10^-4mg/mL和1.52×10^-3mg/mL，抑制棉花枯萎病菌50％和90％的浓度分别为1.7×10^-4mg/mL和3.5×10^-4mg/mL。表明本香精品对辣椒疫霉菌和棉花枯萎病菌有较好的抑菌效果。

六、防治桃树蚜虫效果和施药量的试验

试验地点：兰州市安宁区安宁堡科技中心实验站生态园，

供试面积：分别为10亩、100亩，

供试品种：43个桃树品种，

防治对象：桃树蚜虫。

研究结果表明：香薷类生物农药稀释150倍防治效果理想，杀灭蚜虫效果好。小面积蚜虫死亡率为76.1％，大面积为94.1％。研究结果还进一步证明：本生农药是一种能够提高植物抗病能力，有增肥作用，具有环保、无污染，低毒、对人、畜、鸟类安全、对桃树不产生药害的纯天然生物农药。

具体实施方式

实施例1

1、制备香薷精品

精选石香薷17.5g，牛至10.5g，密花香薷14g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物：低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品35克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂盐酸黄连素7克、表面活性剂脂肪酸聚氧乙烯醚1.75克和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例2

1、制备香薷精品

精选石香薷26.25g，牛至17.5g，密花香薷7g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物：低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg、低温40℃下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品.

2、取制得的香薷精品57.75g加入低碳醇溶剂140g，经超声处理20分钟后，再加入增效剂延胡索酸14g、表面活性剂聚氧乙烯醚5.25g和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例3

1、制备香薷精品

精选石香薷175g，牛至105g，密花香薷140g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品87.5g，加入低碳醇溶剂140g，经超声处理20分钟后，再加入增效剂丙烯酸14g、表面活性剂失水山梨醇脂肪酸酯5.25g和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例4

1、制备香薷精品

精选石香薷35g，牛至17.5g。

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、将制得的香薷精品52.5克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂乙二醇醚7克、表面活性剂芳烷基酚醚1.75克和去离子水8575克充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例5

1、制备香薷精品

精选石香薷17.5g，牛至35g。(每份1.75g)

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。、丙烯酸。

2、将制得的香薷精品52.5克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂乙二醇醚7克、表面活性剂烷基磺酸盐5.25克和去离子水8575克充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例6

1、制备香薷精品

精选石香薷17.5g，牛至10.5g，密花香薷14g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品35克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂盐酸黄连素7克、表面活性剂脂肪酸聚氧乙烯酯1.75克和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例7

1、制备香薷精品

牛至17.5g，密花香薷14g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压680mmHg)、低温40℃)下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品38克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂丙烯酸7克、表面活性剂烷基萘磺酸盐1.75克和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例8

1、制备香薷精品

精选石香薷26.25g，密花香薷7g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇将三种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压700mmHg、低温50℃下真空干燥得干膏，干膏于粉碎机中进行粉碎.过120目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品35克加入低碳醇溶剂105克经超声处理20分钟后，再加入增效剂盐酸黄连素7克、表面活性剂烷基苯磺酸盐1.75克和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

实施例9

1、制备香薷精品

精选石香薷21g，牛至14g，黄花香薷7g；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇按四种植物药按重量份组合物:低碳醇＝1:6的配比萃取、浓缩，得浸膏比重为1.0，浸膏在减压700mmHg、低温50℃下真空干燥得干膏、干膏于粉碎机中进行粉碎.过80目筛，制得香薷精品。

2、取制得的香薷精品42克加入低碳醇溶剂140克，经超声处理20分钟后，再加入增效剂乙二醇醚14克、表面活性剂烷基氨氧化物5.25克和去离子水8575升充分搅拌待溶解，滤清、分装，制成本生物农药。

Claims (6)

1.一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于由下述重量份的原料及辅料组成：

所述香薷精品的有效活性成分为萜酚类化合物，由石香薷、牛至与野香薷、木香薷、黄花香薷、密花香薷植物中的2-4种配伍，经过有机溶剂超声振荡萃取或渗漉得到；

所述的增效剂选自下列化合物中的一种：盐酸黄连素、延胡索酸、乙二醇醚、丙烯酸。

2.根据权利要求1所述的一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于所述香薷精品的有效活性成分中还提炼有黄酮类、有机酚酸及鞣质、叶绿素类化合物，它们是在提取精品时和萜酚一同从原料药中提出的。

3.根据权利要求1所述的一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于所述香薷精品的有效活性成份由下述重量份配比的原料制得：

4.根据权利要求1所述的一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于所述香薷精品制得有效活性成份的原料及重量份配比为：

石香薷    10-20份

牛至      10-20份

5.根据权利要求1所述的一种用于防治农业病虫害的天然生物组合物，其特征在于所述表面活性剂包括一种选自下述的物质，脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、芳烷基酚醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基胺氧化物、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐。

6.一种制备如权利要求1所述的天然生物组合物的方法，其特征在于按下述方法制备：

A、制备香薷精品

按权利要求3所述重量份配比精选石香薷，牛至，密花香薷，黄花香薷；

将上述原料切段、洗净、干燥粉碎后，用浓度为40-95％的有机溶剂低碳醇经超声振荡萃取，配比为：四种植物药按重量份组合物∶低碳醇＝1∶6-10，浓缩后所得浸膏比重为1.0-1.4，将浸膏放入离心真空干燥器中、在680-700mmHg和40-50℃进行干燥得干膏.将干膏置于粉碎机中进行粉碎，过80-120目筛，即制得香薷精品。

B、将制得的香薷精品按权利要求1所述重量份的配比，先将香薷精品加入有机溶剂中，经超声处理20分钟后，再分别加入增效剂、表面活性剂和去离子水充分搅拌溶解，滤清、分装，即制成。