一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂、制备方法及其应用

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一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂、制备方法及其应用
申请号	CN201911023903.0	申请日	2019-10-25	公开(公告)号	CN110590463A	公开(公告)日	2019-12-20
申请人	湖北大学;			发明人	柯文山; 涂昌; 孙启祥; 张倩; 张明佳;
摘要	本发明属于农业杀虫剂技术领域，尤其涉及一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂及其应用。本发明的目的在于提供一种植物源季胺类苯并菲啶生物碱有机肥料型杀螺剂，既具有杀螺作用，同时对稻田水稻有促进生长作用；另一个目的是提供该生物碱和有机肽肥最佳配比和制备方法。本发明避免使用化学肥料和化学杀螺剂，对解决化学杀螺剂对水生鱼类的毒性及化肥的污染和危害具有极其重要作用。本发明的双效杀螺剂包括以下组分：季胺类苯并菲啶生物碱浓度：7.5-35mg/L；钾肽肥体积比浓度：1ml/L-40ml/L；增效剂体积比浓度：0.1％-2％。
权利要求	1.一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于，包括以下组分：季胺类苯并菲啶生物碱浓度：7.5-35mg/L；钾肽肥体积比浓度：1ml/L-40ml/L；其余为助剂和水，助剂包括：增效剂体积比浓度：0.1％-2％、防冻剂0.1％-5％。 2.根据权利要求1所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：所述季胺类苯并菲啶生物碱主要成分为白屈菜红碱和血根碱硫酸盐。 3.根据权利要求1所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：所述钾肽肥包含以下质量百分比成分：蛋白质79.6％，氮11.89％，还包括磷0.695g/kg，钾106mg/kg；所述钾肽肥pH为8.0。 4.根据权利要求1所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：所述增效剂为有机硅、有机硅聚氧乙烯醚化合物、氮酮(C18H35NO)、增效胺中的一种或几种；所述防冻剂为乙二醇或丙二醇的任一种。 5.根据权利要求1所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于，所述季胺类苯并菲啶生物碱的提取方法包括以下步骤：步骤1：将含有季胺类苯并菲啶生物碱的植物洗净、粉碎；步骤2：将粉碎的植物粉末用酸溶液水浴浸提，之后抽滤收集滤液；向滤液中加入碱液，静置过夜，离心取沉淀，干燥得总碱粉末；步骤3：将总碱粉末用乙醇溶解，过滤得滤液，向滤液中加入浓硫酸得到苯并菲啶类生物碱的硫酸氢盐。 6.根据权利要求5所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：步骤1中所述含有季胺类苯并菲啶生物碱的植物包括博落回或白屈菜或血水草。 7.根据权利要求5所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：步骤2中所述酸溶液为pH1.5的盐酸溶液，所述植物粉末与所述酸溶液的质量体积比为1：10。 8.根据权利要求5所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：步骤2中所述水浴浸提温度为85℃，浸提时间为3h；所述碱液为氢氧化钠溶液，调pH为10。 9.根据权利要求5所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，其特征在于：步骤3中所述总碱粉末用20倍量的95％的乙醇溶解。 10.如权利要求1-9任一所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂在血吸虫病防治中的应用。
说明书全文	一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂、制备方法及其应用技术领域 [0001] 本发明属于农业杀虫剂技术领域，尤其涉及一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂及其应用。背景技术 [0002] 目前，化学杀螺剂在中国仍然是主要的杀螺药物。如氯硝柳胺是世界卫生组织(WHO)自1972年以来唯一推荐使用的化学杀螺药物，杀螺效果虽好，但其存在致命弱点，即对两栖类动物和鱼类的毒性强，在有效杀螺浓度下，可引起两栖类动物和鱼类大量死亡，因此氯硝柳胺的使用受到限制，不能在鱼、蟹等养殖区使用；同时，在浸杀钉螺时钉螺有上爬现象，从而导致杀螺效果的降低。因此生物杀螺剂包括植物杀螺剂的研发成为当下关注的重点之一。然而，植物杀螺剂虽然对环境污染较小，但目前发现的杀螺植物所要求的浓度较高，因此，实际应用受限。 [0003] 虽然已有白屈菜红碱或血根碱单体杀螺专利(CN 101209043)，但所用单体纯度在98％以上，其在总碱基础上进一步分离提纯单体需要高效液相色谱或柱层析分离等方法，难度较大、工艺较复杂、成本相对较高。 [0004] 本申请发明人在疫区的调查走访中发现，疫区百姓在水稻田的耕种和管理过程中，因水田耕作而反复感染，故更希望在使用杀螺剂的同时，也能起到施肥的作用。传统的化肥虽然对钉螺有一定的致死作用，但大量的施用化肥对土壤及水体带来严重的污染，导致水体富营养化的加剧。发明内容 [0005] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂及其应用。本发明的目的在于提供一种植物源季胺类苯并菲啶生物碱有机肥料型杀螺剂，既具有杀螺作用，同时对稻田水稻有促进生长作用；另一个目的是提供该生物碱和有机肽肥最佳配比和制备方法。本发明避免使用化学肥料和化学杀螺剂，对解决化学杀螺剂对水生鱼类的毒性及化肥的污染和危害具有极其重要作用。 [0006] 本发明是这样实现的，一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂，包括以下组分： [0007] 季胺类苯并菲啶生物碱浓度：7.5-35mg/L； [0008] 钾肽肥体积比浓度：1-40ml/L； [0009] 增效剂体积比浓度：0.1％-2％。 [0010] 进一步，所述季胺类苯并菲啶生物碱主要成分为白屈菜红碱和血根碱硫酸盐。 [0011] 进一步，所述钾肽肥包含以下质量百分比成分：蛋白质79.6％，氮11.89％，还包括磷0.695g/kg，钾106mg/kg；所述钾肽肥pH为8.0。 [0012] 进一步，所述增效剂为氮酮(C18H35NO)、有机硅、有机硅聚氧乙烯醚化合物、增效胺中的一种或几种混合。 [0013] 进一步，所述防冻剂为：乙二醇或丙二醇的任一种。 [0014] 进一步，所述季胺类苯并菲啶生物碱的提取方法包括以下步骤： [0015] 步骤1：将含有季胺类苯并菲啶生物碱的植物洗净、粉碎； [0016] 步骤2：将粉碎的植物粉末用酸溶液水浴浸提，之后抽滤收集滤液；向滤液中加入碱液，静置过夜，离心取沉淀，干燥得总碱粉末； [0017] 步骤3：将总碱粉末用乙醇溶解，过滤得滤液，向滤液中加入浓硫酸得到苯并菲啶类生物碱的硫酸氢盐。 [0018] 进一步，步骤1中所述含有季胺类苯并菲啶生物碱的植物包括博落回或白屈菜或血水草。 [0019] 进一步，步骤2中所述酸溶液为pH1.5的盐酸溶液，所述植物粉末与所述酸溶液的质量体积比为1：10。 [0020] 进一步，步骤2中所述水浴浸提温度为85℃，浸提时间为3h；所述碱液为氢氧化钠溶液，调pH为10。 [0021] 进一步，步骤3中所述总碱粉末用20倍量的95％的乙醇溶解。 [0022] 如上所述的一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂在血吸虫病防治中的应用。 [0023] 综上所述，本发明的优点及积极效果为： [0024] 本发明发现，季胺类苯并菲啶生物碱为二者混合物，其杀螺效果比单体效果强，使用单体效果不稳定，如出现浑浊状态，效果大大降低。为此，本发明采用天然季胺类苯并菲啶生物碱作为主要杀螺成分。与现有技术中直接使用白屈菜红碱和血根碱单体时，提纯分离难度较大相比，提取分离季胺类苯并菲啶生物碱(QBAs，含两种混合物)则只需在总碱提取基础上，用酸沉淀法可获得，其产物量远比再进一步分离提纯白屈菜红碱和血根碱含量高。 [0025] 为解决疫区农田化学杀螺剂毒害及农田化肥污染问题，本申请采用杀螺植物或其有效成分既可杀螺，其作用后既无污染又可降解作为作物生物有机肥料，再添加适量有机肥料增强肥效，既满足杀螺又有施肥的要求，将可达到比较理想的双效效应。通过实验发现，季胺类苯并菲啶生物碱添加一定钾肽肥后，其3:1，2:1和1:1三个不同组合，其共毒系数(CTC)值均大于120(见案例3)，表现出杀螺的增效效应，为今后杀螺配比提供极好的案例组合。 [0026] 本杀螺剂专用于疫区稻田杀螺，既能杀灭钉螺，减少血吸虫病感染危害，又可作为有机肥对水稻生长有促进作用，减少农田化肥使用。因此对血吸虫病流行疫区血防有重要意义，同时也为农田减肥增产提供帮助。 [0027] 资源丰富：博落回等植物在我国广为分布，且繁殖容易，可种子和块茎繁殖，目前全国已有天南星作为药材的生产基地，所以取材容易。 [0028] 运输方便：本发明杀螺剂较为稳定，便于生产、储存、运输和使用。 [0029] 符合环保要求：该制剂所用季胺类苯并菲啶生物碱作为抗菌、抗肿瘤等药效被用于医疗，也被开发用于饲料抗生素，其产品不仅杀螺效果持续稳定，对环境无污染，对人蓄和鱼类无的毒害，符合环保要求；所用钾肽肥为污泥利用提取有机肥料，目前已经生产用于农作物、蔬菜等的有机肥料。 [0030] 成本低廉：该产品所用生物碱提取方法简单方便，易于操作，综合成本低于化学合成杀螺制剂，经济效应、社会效应和生态效应明显。 [0031] 本发明按按照《农药登记用杀钉螺剂药效试验方法和评价》NY/T 1617-2008进行杀螺和效果评价：肥料型杀螺水剂杀灭湖北钉螺48h的LD50为6.05mg/L，小于评价指标10mg/L，肥料型水剂对湖北钉螺48h以上的杀灭效果达到合格指标。附图说明 [0032] 图1是样品QBAs液相色谱图，SA为白屈菜红碱，CHE为血根碱，338峰为机器残存物； [0033] 图2是白屈菜红碱SA标准品液相色谱图； [0034] 图3是血根碱CHE标准品液相色谱图； [0035] 图4是样品白屈菜红碱SA质谱图； [0036] 图5是样品血根碱CHE质谱图； [0037] 图6是标准品白屈菜红碱SA质谱图； [0038] 图7是标准品血根碱CHE质谱图； [0039] 图8是博落回季胺类苯并啡啶生物碱杀螺效果图。具体实施方式 [0040] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0041] 本发明披露了一种施肥杀螺双效有机肥杀螺剂及其应用，具体如下各实施例。 [0042] 实施例1季胺类苯并菲啶生物碱提取见检测 [0043] 季胺类苯并菲啶生物碱的提取： [0044] (1)季胺类苯并菲啶生物碱可以来自博落回、白屈菜、血水草等植物，本实施例中以博落回为例进行详细说明，将其清水洗净晾干，超声波粉碎。 [0045] (2)将植物粉末按照M：V(质量体积比)＝1：10的比率用酸水(盐酸，pH1.5)在85℃水浴浸提3h。然后用真空抽滤，收集滤液。重复三次，合并滤液，加入高浓度氢氧化钠溶液，调节pH为10，静置过夜，离心取沉淀，干燥真空冷冻干燥，获得棕黄色粉末，即博落回总碱。 [0046] (3)苯并菲啶类生物碱的分离及其硫酸盐形成：将总碱提取物，用20倍量的95％乙醇加热溶解，过滤得滤液，滴加浓硫酸直至红色沉淀不再出现。静置，过滤，真空冷冻干燥，得到红色粉末状物质，即博落回苯并菲啶类生物碱的硫酸氢盐。重复分离三次，合并分离物。通过高效液相色谱-质谱联用仪测定，并和标准品比较，确定其主要成分为白屈菜红碱和血根碱硫酸盐，两者比例约为2:1，含量达90以上。其色谱图和质谱图见图1-图7。 [0047] 实施例2季胺类苯并菲啶生物碱杀螺效果检测 [0048] 以氯硝柳胺乙醇胺盐即杀螺胺为对照，将季胺类苯并菲啶生物碱以清水为溶剂配制不同浓度的溶液，采用“WTO”推荐的室内浸杀法探索季胺类苯并菲啶生物碱的杀螺效果。杀螺效果见下表1及图8。 [0049] 表1季胺类苯并菲啶生物碱杀螺效果 [0050] [0051] 由表1可知，在博落回果夹提取的季胺类苯并菲啶类生物碱浓度为7.5mg/L时，处理72h，钉螺致死率就达到了100％；浓度为2.5mg/L时，处理120h后，钉螺致死率就达到了100％，说明博落回苯并菲啶类生物碱的杀螺效果很好。而且同样在1mg/L的浓度下，博落回苯并菲啶类生物碱的杀螺效果接近氯硝柳胺乙醇胺盐(杀螺胺)。 [0052] 结合图8可以看出，在博落回苯并菲啶类生物碱浓度为2.5mg/L时处理24h、48h、72h、96h和120h后，钉螺死亡率分别为16.7％、68.3％、91.7％、98.3％和100％，即在同一处理浓度下，随着时间的延长，钉螺死亡率越高，表明了博落回苯并菲啶类生物碱浸杀钉螺具有时间依耐性。在处理时间为48h时，在博落回苯并菲啶类生物碱浓度为1mg/L、2.5mg/L、 5mg/L、7.5mg/L和10mg/L处理48h时，钉螺死亡率分别为26.7％、61.7％、68.3％、91.7％和 96.7％,即在处理时间相同的情况下，随着处理浓度的升高，钉螺死亡率越高，表明了博落回苯并菲啶类生物碱浸杀钉螺具有浓度依耐性。博落回苯并菲啶类生物碱与目前使用的主要化学杀螺药物氯硝柳胺乙醇胺盐(杀螺胺)的杀螺效果相当。 [0053] 实施例3博落回季胺类苯并啡啶生物碱和钾肽肥复合杀螺剂室内杀螺试验及效果评价 [0054] 本实施例中所用肥料型水剂灭螺药配方见实施例4给出的钾肽肥配方。 [0055] 灭螺药室内灭螺药效试验：按照《农药登记用杀钉螺剂药效试验方法和评价》NY/T1617-2008进行。 [0056] 试验条件：实验室温度为26±1℃，相对湿度为65±5％。 [0057] 供试钉螺：湖北省现场采集的湖北钉螺(Oncomelania hupensis)，经实验室分离6～8旋的阴性成螺。 [0058] 仪器设备：电子天平、恒温箱、量筒、称量瓶、烧杯(300ml)、PH测定仪、喷雾器、搅拌器、培养皿(直径9cm)、钉螺袋、铜锤等。 [0059] 试验方法：按农药检(生测)函[2005]77号《农药登记卫生用杀螺剂灭螺药效试验方法和评价》(试行)测试方法规定进行试验。 [0060] 浸杀试验：博落回季胺类苯并菲啶生物碱和钾肽肥分别配成600mg/L和200ml/L母液，然后按1:1体积比例组合，配成混合母液灭螺。将灭螺药样品按5、10、20、40、80、160、320倍稀释配制300ml溶液倒入300mL烧杯中，每只烧杯放入30只试验钉螺，用塑料窗纱盖于药液表面以防钉螺爬出，同时设清水对照。浸杀24h、48h和72h后，倒去药液，清水冲洗，48h恢复饲养后，用敲击法鉴定钉螺死亡数和存活数。 [0061] 试验结果： [0062] 表2肥料型水剂灭螺药对湖北钉螺浸杀试验结果 [0063] [0064] 空白对照组钉螺死亡率<5％ [0065] 结果评价：按中华人民共和国农业行业标准NY/T 1617-2008《农药登记用杀钉螺剂药效试验方法和评价》中灭螺药效评价指标进行评价： [0066] 室内浸杀试验：肥料型水剂杀灭湖北钉螺48h的LD50为6.05mg/L，小于评价指标10mg/L，肥料型水剂对湖北钉螺48h以上的杀灭效果达到合格指标。 [0067] 实施例4双效有机肥杀螺剂 [0068] 本实施例中涉及的钾肽肥由申请人单位李亚东实验室提供，其成分为： [0069] [0070] 实施例中涉及的增效剂为有机硅、有机硅聚氧乙烯醚化合物、氮酮(C18H35NO)、增效胺中的一种或几种，本实施例中为农用40％浓度液体氮酮C18H35NO，制剂浓度范围：0.1％-1％。还包括防冻剂0.1％-5％和水，防冻剂为乙二醇或丙二醇的任一种。 [0071] 博落回季胺类苯并菲啶生物碱和钾肽肥分别配成600mg/L和200ml/L母液，然后按表3不同体积比例组合，配成混合母液。将混合母液按实例3分别稀释，同时如上述浸杀法杀螺，通过统计钉螺死亡率，以季胺类苯并菲啶生物碱用量标准计算不同组合24小时半数致死剂量，并计算共毒系数。毒力评判采用孙云沛法，计算共毒系数(co-toxicity coefficient，CTC)，以CTC值评判两种药剂的联合毒力作用。CTC值小于80为拮抗作用，大于120为增效作用，80-120之间时为相加作用。 [0072] 表3QBAs和钾肽肥不同比例组合的共毒系数 [0073] [0074] [0075] 由表3的CTC可知，季胺类苯并菲啶生物碱和钾肽肥3:1，2:1，1:1三个不同组合，其CTC值均大于120，表现为两者组合的增效效应；1:2和1:3在80-120之间，表现为加和效应。因此，两者在一定组合比例情况下达到杀螺增效效果。 [0076] 实施例5 [0077] 水稻种子购自武汉种子公司，次氯酸钠消毒后萌发育苗，带苗长至三篇叶时，随机选择均匀一致苗于水稻培养盒中，将杀螺剂母液(实施例1制备的生物碱、钾肽肥、渗透剂含量分别为300mg/L、200mg/L、20％)按5、10、20、40、80、160倍稀释配制400ml溶液倒入500ml培养盒，清水和普通营养液做对照，每隔3天换一次液体。15天后测根长苗长。结果显示，当稀释浓度为20和40倍时，对水稻幼苗有明显的促进作用，其对应的浓度为生物碱7.5mg/L和15mg/L、钾肽肥浓度为5ml/L和渗透剂浓度均为1％。 [0078] 表4肥料型杀螺剂对水稻幼苗生长的影响 [0079] [0080] 表示和对照比较有显著差异(P<0.05) [0081] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。