皂角提取物在防治红火蚁中的应用
阅读说明：本技术 皂角提取物在防治红火蚁中的应用 (Application of saponin extract in preventing and treating red imported fire ants ) 是由 徐汉虹 张学学 徐楷杰 田永清 张雪 胡鑫 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明属于虫害防治技术领域,具体涉及皂角提取物在防治红火蚁中的应用。本发明公开了一种以皂角果荚为原料制备的皂角提取物,其对红火蚁有显著的防治效果,使用0.005％的皂角提取物饵剂在第35天对红火蚁的校正防效均在80％以上,而且相比化学农药,皂角提取物对红火蚁具有缓效的毒杀作用,可以使杀蚁活性成分在蚁群间有效专递,达到倾巢而灭的效果,且不易产生抗药性,环境兼容性好,对人畜安全无毒,对促进农业废物循环利用具有重要意义,在生产实践中具有广泛应用前景。(The invention belongs to the technical field of pest control, and particularly relates to application of a saponin extract in controlling solenopsis invicta. The invention discloses a Chinese honeylocust fruit extract prepared by taking Chinese honeylocust fruit pods as raw materials, which has remarkable control effect on red imported fire ants, the correction and control effects on the red imported fire ants on the 35 th day by using 0.005% of Chinese honeylocust fruit extract bait are all more than 80%, and compared with chemical pesticides, the Chinese honeylocust fruit extract has slow-acting poisoning effect on the red imported fire ants, can ensure that active ingredients for killing the ants are effectively delivered among ant groups, achieves the effect of nest-falling and killing, is not easy to generate drug resistance, has good environmental compatibility, is safe and nontoxic to people and livestock, has important significance for promoting the recycling of agricultural wastes, and has wide application prospect in production practice.)
技术领域
本发明属于虫害防治技术领域，具体涉及皂角提取物在防治红火蚁中的应用。
背景技术
红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是最具危险入侵物种之一，具有强大的繁殖力和竞争力，多样化的传播途径。影响农林业生产，破坏生态平衡，危及社会公共安全和人类生命安全。目前主要采用化学防治、物理防治、PIM和植物检疫等方法防控红火蚁，其中，化学防治技术是目前应用最为广泛的一类防治方法，但由于红火蚁多将蚁巢筑在离水源较近的位置，大规模、长期化学防治技术，易使化学成分逸散到水体中，对水生生物造成危害，因此研究绿色环保的红火蚁防控技术具有重要意义。
皂角(Gleditsia sinensis Lam.)为豆科皂角属植物，具有悠久的栽培历史，是一种多用途生态经济型乡土树种，广泛应用于园林绿化、生态造林。在我国广泛分布，植物资源丰富。目前只有少数报道了皂角的杀虫活性，有研究表明了皂角醇提物对粘虫以及菜粉蝶的作用(李玉奇,刘敏艳,胡冠芳,等.皂角提取物的杀虫活性及其对粘虫的作用方式研究[J].西南农业学报,2012,25(1):161-16 5.)；皂角果荚粉末和果荚乙醇提取物对南方根结线虫(Meloidogyne incognita) 具有显著抑制作用(Wen Y,Chitwood D J,Meyer S L F,Inhibitory effects of Gleditsia sinnensis(Chinese honeylocust)powered fruitsand extracts on melo idogyne incognita[J].Journal of Nematology.2015,(37)3:276-276.)。中国专利 CN110250228A公开了使用皂角与多种植物中草药混配制备得到的杀虫剂对蔬菜中的粉蚜虫、小菜蛾、黏虫、菜青虫等害虫有很好的防治效果。但是现有中含有皂角提取物，利用皂角的杀虫活性的防治剂依然较少，也没有关于皂角提取物是否对红火蚁有防效的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种防治红火蚁的植物源饵剂。
本发明的第二个目的在于提供一种皂角提取物防治红火蚁上的应用。
本发明的第二个目的在于提供皂角红火蚁饵剂的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
本发明发现从植物皂角(Gleditsia sinensis Lam.)中提取得到的提取物具有显著毒杀红火蚁的活性。
因此，本发明提供一种皂角提取物在防治红火蚁中的应用。
优选地，所述皂角提取物以皂角果荚为原料制备得到。
优选地，所述皂角提取物为皂角果荚的水提取物、乙醇提取物或甲醇提取物。
优选地，所述皂角提取物的提取方法为：取皂角果荚，烘干粉碎，收集粉末，用水或醇溶液，超声提取，合并滤液，减压浓缩得皂角提取物。
优选地，所述烘干温度40～60℃，所述粉碎过30～40目筛，超声条件为 20～30℃超声1h。
本发明还提供皂角提取物在防治红火蚁或制备红火蚁防治制剂中的应用。
本发明还提供了一种皂角红火蚁饵剂，含有上述皂角提取物。
优选地，皂角提取物的重量比含量为0.001～99％。
优选地，皂角提取物的重量比含量为0.003～0.1％。
更优选地，皂角提取物的重量比含量为0.003～0.005％。
本发明研究表明皂角提取物对红火蚁有很好的防效，在原则上皂角提取物的浓度越大对红火蚁的防效应该越好，但是考虑到昆虫不同的取食特性，会产生拒食现象。本发明实验显示采用的皂角提取物浓度在0.1％时，红火蚁会产生拒食作用，因此为了避免不必要的浪费，优选的重量比含量上限定为0.1％。但高浓度的皂角提取物对红火蚁产生的拒食作用是可以通过其他不影响杀虫效果的辅助途径能解决的问题，这不在本发明主要解决的问题，因此不做详细探讨，但可预见的，在本发明首次研究得到皂角提取物对红火蚁有很好的防效的基础上，以皂角提取物制备防治红火蚁的饵剂，皂角提取物的含量范围是可以在0.001～99％范围内进行确定选择的。
而为了平衡效果与成本，根据实验数据显示，当皂角提取物的浓度在0.005％时对红火蚁的防效就已经达到了80％以上，因此，将皂角提取物的重量比含量控制在0.003～0.1％即可达到较好的红火蚁防效。
特别地，本发明所述皂角红火蚁饵剂，并不限定于含有饵料，植物油，引诱剂，防腐剂，甜味剂和警示色素等组分，还可以是含有皂角提取物的其他不同组分。
作为一种可选择的实施方案，所述皂角红火蚁饵剂包含以下重量份的原料：0.003～0.1％的皂角提取物，60～70％的饵料，5～10％植物油，8～15％引诱剂， 0.05～0.9％的防腐剂，5～10％的甜味剂，0.05～0.1％的警示色素。
优选地，所述饵料为玉米粉、面粉、糙米粉、荞麦粉或木薯粉。
优选地，所述植物油为菜籽油、橄榄油、花生油、大豆油、蓖麻油、玉米油或椰子仁油。
优选地，所述引诱剂为鱼骨粉、鸡骨粉或虾粉。
优选地，所述防腐剂为山梨酸及其盐、尼泊金类防腐剂、苯甲酸及其盐、丙酸及其盐、氯甲基异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮、硼酸或硼砂。
优选地，所述甜味剂为糖精、甜蜜素、安塞蜜、高果糖浆、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚乳果糖、甜味素(阿斯巴甜)或阿力甜。
优选地，所述警示色素为食用红色素粉、食用绿色素粉、食用黑色素粉。
本发明还提供皂角红火蚁饵剂的制备方法为：
S1.将饵料、植物油、引诱剂、防腐剂和甜味剂混合均匀，得辅料Ⅰ；
S2.将皂角提取物配制成皂角溶液，皂角溶液雾化后喷入辅料Ⅰ中，混合均匀，烘干，得物料Ⅱ；
S3.将警示色素加入到物料Ⅱ中，混合均匀后，得皂角红火蚁饵剂。
优选地，步骤S1、S2、S3中所述混合的方式为搅拌。
优选地，步骤S2所述烘干的条件遮光40℃烘干。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
基于本发明研究结果，皂角提取物对红火蚁有显著的防效，使用0.005％的皂角提取物饵剂在第35天即可对红火蚁的校正防效均在80％以上；且皂角饵剂对红火蚁的作用缓慢，可以使杀蚁活性成分在蚁群间有效专递。
本发明皂角提取物对环境安全，无污染，且原材料为皂角果荚，是皂角仁生产过程中的副产物，资源丰富，有助于皂角资源资源利用的最大化。
具体实施方式
以下结合说明书具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1皂角70％乙醇提取物及对红火蚁的毒杀活性
1、取皂角果荚于50℃烘箱中烘干，粉碎过20目筛，收集粉末备用，用70％的乙醇水溶液(乙醇：水＝70:30，v/v)，超声条件25℃1h，搅拌提取3次合并滤液，减压浓缩粉碎得皂角提取物。
并用纯水将皂角提取物配置成10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L和50mg/L 五个浓度的药液。
2、红火蚁的毒杀效果，取干燥塑料杯并于杯口至以下4cm均匀涂抹滑石粉，倒置轻敲杯口，除去多余的滑石粉。在涂好滑石粉的杯中挑入25只以上的大小一致的红火蚁工蚁，饥饿处理6h后，用水试管的方式加入药剂。各处理组加入相对应的药剂，空白对照组加入纯水，每处理组设置3个重复，每24h调查各组的活、死红火蚁数，按照公式统计死亡率，直至空白组工蚁死亡率大于20％。
结果如表1和表2所示，50mg/L皂角提取物处理后第6天开始对红火蚁显现出明显的毒性；因此对6～10天的结果进行统计学分析，得6～10天的毒力回归方程及LC50，结果见表3所示，处理后第6天、7天、8天、9天及10天皂角提取物对红火蚁LC50值分别为58.46mg/L、43.45mg/L、39.03mg/L、37.53mg/L、 34.78mg/L。
表1不同浓度皂角提取物对红火蚁的毒杀活性
表2不同浓度皂角提取物对红火蚁的毒杀活性
表3皂角提取物对红火蚁的毒力回归方程
实施例2制备0.003％皂角红火蚁饵剂
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备0.003％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.003％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.003％
玉米粉：69.497％
菜籽油：10％
虾粉：11％
山梨酸：0.9％
糖精：8.5％
食用红色素粉：0.1％
3、红火蚁饵剂的制备方法如下：
(1)按照上述各原料的重量比例，分别称出各原料；
(2)首先将称量好的皂角提取物用适量纯水溶解，得皂角溶液；
(3)然后将称量好的玉米粉、菜籽油、虾粉、山梨酸、糖精依次加入搅拌机中充分搅拌，得辅料Ⅰ；
(4)然后将配置好的皂角溶液雾化后喷入辅料Ⅰ，充分搅拌混合，并遮光、40℃低温烘干，得物料Ⅱ；
(5)将称量好的食用红色素粉加入到物料Ⅱ中，充分搅拌后，得到0.003％皂角红火蚁饵剂。
实施例3制备0.004％皂角红火蚁饵剂
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备0.004％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.004％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.004％
面粉：68.896％
大豆油：8％
鱼骨粉：13％
山梨酸钾：0.05％
高果糖浆：10％
食用黑色素粉：0.05％
3、红火蚁饵剂的制备方法如下：
(1)按照上述各原料的重量比例，分别称出各原料；
(2)首先将称量好的皂角提取物用适量纯水溶解，得皂角溶液；
(3)然后将称量好的面粉、大豆油、鱼骨粉、山梨酸钾、高果糖浆依次加入搅拌机中充分搅拌，得辅料Ⅰ；
(4)然后将配置好的皂角溶液雾化后喷入辅料Ⅰ，充分搅拌混合，并遮光、 40℃低温烘干，得物料Ⅱ；
(5)将称量好的食用黑色素粉加入到物料Ⅱ中，充分搅拌后，得到0.004％皂角红火蚁杀蚁饵剂。
实施例4制备0.005％皂角红火蚁饵剂
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备0.005％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.005％
糙米粉：69.995％
橄榄油：10％
鸡骨粉：9％
苯甲酸钠：0.9％
低聚果糖：10％
食用绿色素粉：0.1％
3、红火蚁饵剂的制备方法如下：
(1)按照上述各原料的重量比例，分别称出各原料。
(2)首先将称量好的皂角提取物用适量纯水溶解，得皂角溶液；
(3)然后将称量好的糙米粉、橄榄油、鸡骨粉、苯甲酸钠、低聚果糖依次加入搅拌机中充分搅拌，得辅料Ⅰ；
(4)然后将配置好的皂角溶液雾化后喷入辅料Ⅰ，充分搅拌混合，并遮光、 40℃低温烘干，得物料Ⅱ；
(5)将称量好的食用绿色素粉加入到物料Ⅱ中，充分搅拌后，得到0.005％皂角红火蚁杀蚁饵剂。
实施例5制备0.005％皂角红火蚁饵剂
1、制备皂角提取物：参考实施例1的方法，区别在于采用纯水溶液制备得 0.005％皂角提取物。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.005％
荞麦粉：68.896％
花生油：8％
鱼骨粉：13％
丙酸钙：0.05％
大豆低聚糖：10％
食用红色素粉：0.053％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例6制备0.005％皂角红火蚁饵剂
1、制备皂角提取物：参考实施例1的方法，区别在于采用100％的乙醇溶液制备得0.005％皂角提取物。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角果荚提取物：0.005％
木薯粉：69.845％
椰子仁油：5％
鸡骨粉：15％
对羟基苯甲酸丙酯：0.05％
甜味素：0.05％
食用黑色素粉：0.13％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例7 0.005％皂角红火蚁杀蚁饵剂制备
1、制备皂角提取物：参考实施例1的方法，区别在于采用100％的甲醇溶液制备得0.005％皂角提取物。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角果荚提取物：0.005％
木薯粉：69.845％
椰子仁油：5％
鸡骨粉：15％
对羟基苯甲酸丙酯：0.05％
甜味素：0.05％
食用黑色素粉：0.13％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例8 0.005％皂角红火蚁杀蚁饵剂制备
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备得0.005％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.005％
糙米粉：69.995％
橄榄油：10％
鸡骨粉：9％
硼酸：0.9％
低聚果糖：10％
食用绿色素粉：0.1％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例9 0.005％皂角红火蚁杀蚁饵剂制备
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备得0.005％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.005％
木薯粉：69.845％
椰子仁油：5％
鸡骨粉：15％
硼砂：0.05％
甜味素：10％
食用绿色素粉：0.1％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例10 0.005％皂角红火蚁杀蚁饵剂制备
1、制备皂角提取物：参照实施例1的方法制备得0.005％皂角提取物(提取溶剂为乙醇:水＝70:30，v/v)。
2、0.005％皂角红火蚁饵剂，组分及各组分的重量百分比如下：
皂角提取物：0.005％
木薯粉：68.995％
椰子仁油：10％
鸡骨粉：15％
硼砂：0.5％
硼酸：0.4％
甜味素：5％
食用红色素粉：0.1％
3、红火蚁饵剂的制备方法同实施例4。
实施例11田间防效试验
采用上述实施例2～10和对照组(空白载体：与实施例10相比区别是不含有皂角提取物)制备得到的饵剂在广东广州花都区的田间(施药当日阴，试验当天平均气温为30℃，无灾害性天气，土壤为壤土，)进行红火蚁防治试验。
试验安排实施例2～10饵剂组和对照组(空白载体)，3个重复。以蚁丘为中心，半径10cm，环状均匀撒20g饵剂。用诱饵诱集法对红火蚁进行种群数量调查，即在小塑料瓶内放入火腿肠，诱集时平放塑料瓶，使瓶口紧贴地面，每个蚁巢放4个诱测瓶(瓶口直径8.5cm)，诱测瓶离蚁巢约7.0～8.0cm，半小时后收集诱测瓶(收集时瓶内滴加少量丙酮，盖上瓶盖)，带回室内检查各瓶中收集的红火蚁数量。在处理后的前1天，和后1天，及第3天、7天、14天和35 天调查各瓶中收集的红火蚁数量，并用计算虫口减退率，计算公式如下：
结果统计如表4所示，使用0.005％的皂角红火蚁饵剂(实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例9和实施例10)在第35天对红火蚁的校正防效均在80％以上，实施例9和实施例10处理对红火蚁的校正防效达到了90％左右，表明实施例9和实施例10在饵剂中加入的硼酸和硼砂具有增效的作用，对红火蚁有较好的防效。且实施例2～10制备得到的饵剂对红火蚁的毒杀左右基本在第 35天才发挥作用，其作用缓慢，能使其杀蚁活性成分在蚁群间有效专递，避免红火蚁受刺激而扩散，从而达到倾巢而灭的效果。此外本申请所用皂角提取物，对环境安全，对人、畜以及水生生物安全无害。
表4皂角红火蚁饵剂对红火蚁的田间防治效果
综上所述，皂角的醇提取物、水提取物均对红火蚁有很好的防治效果；不同提取方法及提取工艺所得提取物的防治红火蚁效果略有差异。通过实验表明 0.005％的皂角提取物对红火蚁有很好的防治效果，其70％乙醇提取物的防治效果在第35天能达到84％左右，优于100％乙醇提取物的防治效果81％左右、100％甲醇提取物防治效果80％左右以及纯水提取物防治效果66％左右，且饵剂原料中的防腐剂采用硼砂和硼砂的防治效果能达到90％左右，对毒杀红火蚁起到增效作用。
所以，本发明提供的一种皂角红火蚁饵剂对红火蚁的防治作用显著，且配置的原料成分简单，易操作，不易产生抗药性，环境兼容性好，对人畜安全无毒，对促进农业废物循环利用具有重要意义，在生产实践中具有广泛应用前景。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
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