《环保型杀虫剂原料探索》-管理学论文，管理论文-论文范文参考-科学狗论文网

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环保型杀虫剂原料探索

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李凯胡薪璐张家琪周淼

摘要：福寿螺因可能引起寄生虫对人体的感染及对农作物产量有影响而不受欢迎，而其繁衍速度又颇为惊人。近年来，各种针对福寿螺的化学杀螺剂层出不穷，但化学药剂对土壤、生态环境、人体等的伤害却不容忽视。以环保、绿色角度出发去探索绿色杀螺剂，以五爪金龙，茶皂素分别为原料对福寿螺进行处理，考查其存活率。对于五爪金龙中有效成分香豆素而言，200μg/ml浓度下两种香豆素混合处理48h，福寿螺存活率为0%，效果比两种香豆素单独使用效果佳。而2.5mg/l的茶皂素处理60h，福寿螺的死亡率达100%。五爪金龙与茶皂素两种原料对福寿螺都有不错的毒杀效果且环保无污染。

关键词：环保;福寿螺;茶皂素

中图分类号：TB 文献标识碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.103

1 背景

1.1 福寿螺的介绍

福寿螺，最初生长于南美洲，有着与田螺非常类似的外形，在上世纪80年代福寿螺以食物的形式通过广州被中国人所知，但却因为他们有着强悍的环境适应能力以及飞速的繁衍能力，在长江以南12个省份严重泛滥，迅速成了水稻的最大杀手。一只成螺一年可产2400～8700只螺，从幼年期便开始以水稻为食，对水稻的生长产生了破坏性影响，造成水稻的大量减产。

1.2 福寿螺造成的主要危害

我国的农业正处于爆发式增长，总产4年内每年都超越1.2亿万斤，人均占有量超过世界平均程度47公斤，然而在爆发式的农业增长下，福寿螺以其繁衍速度极快、存活率高的特点迅速占据了中国入侵生物的榜首。在进入中国30年的过程中，福寿螺已遍布华南地区，并在多个方面产生了极大的危害作用，比如：限制了农村农产品作物的生长，致使许多农产品产量急剧下跌，造成了我国的水稻种植区域数额相当庞大的直接经济损失;同时，福寿螺需要大量的食物来维持其种族的生存和繁衍，例如藻类等，它们的排泄物还会构成水资源的污染;除此之外，福寿螺体内寄生着例如广州管圆线虫等的寄生虫，威胁了入侵地的水生动植物，不仅会破坏原有的食物链的原始成分，还有可能对生态环境造成危害。

2 新型环保杀螺剂的原料探索

2.1 五爪金龙

2.1.1 五爪金龙介绍

作为入侵生物的五爪金龙中，有着两种Coumarin：伞形花内酯和东莨菪亭内酯，研究表明这两种化学成分对福寿螺有杀灭作用;伞形花内酯和东莨菪亭内酯不会由于富集对环境造成危害;同时，利用提取的五爪金龙中的有效成分来解决福寿螺的入侵问题，缓和了两种入侵植物对环境带来的压力。

2.1.2 五爪金龙分析溶液的制备和测定

取一株干燥的五爪金龙，将其制成粉末状，取1.00g加入40ML石油醚中进行六次提取，在55℃的环境下进行时长为4h的水浴处理。过滤后，将其蒸干，剩余物质用甲醇溶解并定容。第二天，测定其上清液，由此通过浓度体积比和标准曲线计算两种香豆素的含量。

2.1.3 UMB和SCO溶液对福寿螺毒杀效果

结果表明，福寿螺会因为香豆素类物质的浓度升高而出现大幅度死亡现象，并与其浓度有一定关系。如图1所示，在第一阶段浓度下，60h内两种香豆素对福寿螺都没有杀害效果。第二浓度下两物质对福寿螺来说，死亡率仍为零，但在这个浓度下，局部福寿螺做出了压力反馈，即明显的逃窜现象，还有部分选择气门闭肌并减少活动。尔后的两种浓度下，短时间内均有福寿螺失去生命体征，而且随着时间的变化，死亡率呈现出向上发展的趋势。60h之后，在第三种浓度下，已经能够明显地看到福寿螺的大量死亡，且其死亡率分别为87%和81%，表明了在同一浓度下UMB溶液对福寿螺的杀灭能力要高于SCO。二者的混合液比单独的某一种溶液的杀灭效果更强：在C1浓度下，虽然单一物质溶液均未对福寿螺产生威胁，但在通过一天的UMB和SCO混合液的作用之后，5%的福寿螺已经死亡;60h后，其死亡率高达40%。C2浓度下处理48h后，所有实验对象已经全部死亡，而在该浓度下，两种香豆素单独处理后的福寿螺死亡率分别为64%和26%，说明两种香豆素混合后的溶液杀灭效果性质并非是简单的加和效应，而优于两种单一的溶液。

图中直线代表平均值±标准差，不同字母表示相同处理间差异达0.05;CK：0μg/mL，C0：50μg/mL，C2：200μg/mL，C3：400μg/mL。

2.1.4 对五爪金龙作为原材料的可行性考虑

就次生物质而言，它们的种类不同，并且生物活性也不相同，因此五爪金龙中的次生物质品种类也不乏两种;除此之外，在制备SCO和UMB的水溶液时，由于试验场所条件有限，提取物的比例占总比例的数值较小，对于投入生产来说并不经济;在开放环境下，浓度不易精确控制，导致实验无效或者对水稻生长造成不利影响;并且，在南美洲没有福寿螺将五爪金龙当作食物食取的案例出现。

2.2 茶皂素

2.2.1 茶皂素的介绍

茶皂素，又称茶皂素，是从茶籽（茶籽，茶籽）中提取的一种糖苷化合物。由三萜皂苷，结构酸和结构糖构成。不溶于有机溶剂，易溶于甲醇水溶液、乙醇水溶液和冰醋酸等。它是一种具备优异功用的自然表面活性剂，具有生物活性和表面活性，例如杀菌、杀虫和刺激植物生长。加入HCL溶液于茶皂素溶液中，会产生茶皂素不溶物。

2.2.2 提取工艺

根据茶皂素易溶于热水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、正丁醇及冰醋酸和醋酐的原理，故可采用一定浓度的甲醇、乙醇或正丁醇溶液为浸提剂来提取茶皂素。以乙醇提取为主。茶叶原料经过粉碎后，加入一定浓度的乙醇溶液，在65摄氏度下作用浸提120min，过滤弃茶渣，滤液经旋转蒸发浓缩，再经干燥即可得到茶皂素产品。此法的回收率为18%-19%，产品纯度可达到95%。有机溶剂法的优点，在于使用该法提取制备的茶皂素产品纯度高，颜色光泽好，质量高，可以用作生化试剂和医药原料，可供出口，但是存在溶剂消耗大、成本高、工艺复杂、设备要求高的缺点。

茶皂素可以与膜，大孔树脂或各种手段的组合结合，以解决茶皂素的纯度，颜色和质量问题。

2.2.3 茶皂素药试实验

60%的茶皂素（TS）原粉，采购于中国农业科学院茶叶研究所。从中国四川省德阳市什邡市市广福村的稻田沟取得的福寿螺卵。成螺及幼螺均来自四川省德阳市什邡市广福村鱼塘。这些卵是从广福村带回来的螺生产的。

杀螺效果的评测。根据活性成分将茶皂素制备成20，000、10，000、5，000和2，500mg / L的四种处理，并将水用作对照，并且每次处理重复三次。取相同颜色的卵块，选择未受伤的卵块浸泡在上述试验溶液中约30秒，放入五十粒卵（處理后的），同时将其放入带有9cm直径滤纸的保湿培养皿中。在室温下观察孵化率（试验期间的平均温度为23.6℃），并计算出孵化抑制效果。

对螺毒性的评测。将茶皂素用水配制成4.8，1.9，3.5，0.5，0.25mg / L的五种浓度的溶液同时以水作为对照组，每次处理三次以排除外在因素的影响。将500mL试验溶液置于圆形塑料桶（29×3cmh：26cm）中，并将15个相似尺寸的单独螺放入每个桶中，并用纱布密封以防止福寿螺逃逸。浸泡3天，4天和5天后，检查每只处理过的螺的生死，并计算死亡率。实验时的平均温度为23.7℃。

2.2.4 对福寿螺的影响

茶皂素会抑制福寿螺的孵化。茶皂素浓度与孵化抑制率呈正相关，浓度越高，抑制效果越强。这可能是因为茶皂素是一种表面活性剂，其水溶液在卵壳上具有良好的铺展性，很容易在卵壳上形成薄膜，从而防止其呼吸活动，此外还可能与茶皂素对卵壳的亲和力及渗透力有关。茶皂素对成螺有相应的毒性作用。若计算浓度为2.500mg / L，每亩稻田45.88g茶皂素（有效成分，设定水深2cm），可以达到较好的防治效果。

3 两种原料对福寿螺的作用对比

对比分析两种原料的采集地。五爪金龙分布在广东、广西、福建、云南、台湾等地，生长在海拔90—610米的平底或山地向阳处;茶皂素是从山茶科，山茶树植物中提取的纯天然产品，以茶籽中含量最多油茶为例，其主要分布在长江流域。福建、江西、湖南等省份最多。对比分析两种原料的价格。五爪金龙购买价格大约为3元/珠;而茶籽饼的价格在150元/50斤左右。茶籽饼中茶皂素的含量为30%-60%，而五爪金龙中香豆素的含量很低且不同器官中香豆素的含量不同，含量最多的为茎。五爪金龙为入侵植物，茶皂素提取自山茶科植物，均不含化学药剂对环境及作物无危害。在相同条件下给予相同质量的茶皂素与五爪金龙于含大小近似数量相同的福寿螺养殖桶中，五爪金龙较茶皂素有相对较好的毒杀效果，但并不明显。综上所述茶皂素较五爪金龙性价比更高。

4 结论

化学防治是现阶段我国应用最广泛的一种办法。我国劳作人民最初采用的药物包括传统的灭螺药物五氯酚钠、贝螺杀、百螺杀、密达等这些药物，从一定程度上说他们的确能较快地杀灭福寿螺，但有严重的副作用且污染水质。而五爪金龙和茶皂素以上两种原料在保证对福寿螺有一定毒害作用的同时不会对环境造成危，是可以持续使用的有效的环保型杀螺剂原料。对比两种原料的各个方面，面对需要大量使用的情况的，茶皂素较五爪金龙更适宜。

参考文献

[1]犹昌艳，杨宇，胡飞，等.五爪金龙中香豆素类物质含量及其对福寿螺、水稻和稗草的影响[J].生态学报，2014，34（07）：1716-1724.

[2]汪多仁.茶皂素的开发与应用进展[J].江西饲料，2011，（2）：25-30.

[3]胡静.从茶籽饼中提取茶皂素的工艺研究[J].天津化工，2000，（4）：8-9.

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