全 文 ：猪毛蒿除草活性物质的超声辅助提取工艺研究
滕春红ａ，刘永双ａ，崔书芳ａ，邹月利ｂ，陶 波ａ
（东北农业大学ａ．农学院；ｂ．理学院，哈尔滨１５００３０）
摘要：采用Ｌ１６（４５）正交试验设计，优化了猪毛蒿除草活性物质的超声辅助提取工艺。经正交试验确定猪毛蒿
除草活性物质的最佳提取工艺为乙醇５０％，超声功率８００Ｗ，时间３０ｍｉｎ，温度５０℃，料液比１∶２０。在该工艺条件
下，猪毛蒿乙醇提取物１．０ｍＬ／Ｌ对萝卜萌发的抑制率达到９１．０４％。
关键词：猪毛蒿；超声提取工艺；除草活性
猪毛蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｃｏｐａｒｉａ）为菊科蒿属植物，１～２年生草本，分布于全国各地，北方最为普遍。生于荒
漠、路旁或农田中。除草生物活性测定发现猪毛蒿精油对稗草、马唐、含羞草、香附子、小子虉草和野燕麦等
杂草具有光活化防除效果［１］。猪毛蒿提取物在环境中易降解，对人、畜低毒，加上此类物质又具光活化特性，
可利用自然界取之不尽的光能提高除草活性，将成为新型除草剂开发的重要内容之一，猪毛蒿内的光敏异株
克生物质将为开发光活化除草剂提供重要的线索。超声辅助提取是利用超声波的强振动、高加速度、强空化
效应、强搅拌作用来缩短药物有效成分进入溶剂的时间，加快提取过程，提高提出率，并有效避免高温对有效
成分的破坏，在植物源农药的提取中已取得了良好的效果［２］。为了进一步明确猪毛蒿提取物在防治杂草中
的作用，开展了猪毛蒿除草活性物质的超声提取工艺研究，为开发新型天然源生物除草剂提供科学依据，解
决化学除草剂对环境的污染问题，为绿色食品生产提供保障。
１ 材料与方法
１．１ 材料
猪毛蒿于２０１２年５月采自东北农业大学校园，剪取茎叶，洗净阴干，粉碎，装入保鲜袋密封避光室温保
存。供试种子：萝卜（Ｒａｐｈａｎｕｓ ｓａｔｉｖｕｓ），购于农资市场。
１．２ 方法
１．２．１ 猪毛蒿除草活性物质的最佳超声提取工艺研究
通过研究乙醇体积分数（Ａ）、提取功率（Ｂ）、提取时间（Ｃ）、提取温度（Ｄ）和料液比（Ｅ）等单因素，确定４
个水平进行Ｌ１６（４５）正交试验［３］（表１），优化超声提取猪毛蒿除草活性物质的最佳工艺条件。称取猪毛蒿干
粉５ｇ放入三角瓶中，加入乙醇溶剂，按照试验设计，用超声波提取，重复３次，合并滤液，用旋转蒸发仪减压
浓缩，然后用电热套进行加热蒸馏，并用冷凝管冷凝接收馏分，得精油，于４℃冰箱中保存，用于除草活性测
定。以粗提物精油对萝卜萌发的抑制率作为考察指标，重复４次，同时设清水对照。
表１ 正交因素水平表Ｌ１６（４５）
水平
因素
Ａ乙醇体积分数 ％ Ｂ超声功率 Ｗ Ｃ超声时间 ｍｉｎ Ｄ超声温度 ℃ Ｅ料液比ｇ／ｍＬ
１ １（９０） １（５００） １（１０） １（３０） １（１∶１０）
２ ２（７０） ２（６００） ２（２０） ２（４０） ２（１∶２０）
３ ３（５０） ３（７００） ３（３０） ３（５０） ３（１∶３０）
４ ４（３０） ４（８００） ４（４０） ４（６０） ４（１∶４０）
１．２．２ 猪毛蒿除草活性物质的除草活性生物测定方法
称取一定量的猪毛蒿精油，以蒸馏水为溶剂，配制成１．０ｍＬ／Ｌ的药液，以萝卜为供试对象，采用种子萌
收稿日期：２０１３－０４－２６
基金项目：黑龙江省青年基金资助项目（ＱＣ２０１０１２３）；黑龙江省教育厅基金资助项目（１２５２１０２４）
作者简介：滕春红（１９７６－），女，黑龙江方正人，副教授，博士，主要从事除草剂生物化学及应用技术研究；陶波，教授，主要从事
除草剂生物化学及应用技术研究。
·６６· 现代化农业 ２０１３年第７期（总第４０８期）
发法，进行除草活性测定［４－６］。每个处理设置４次重复。在人工智能培养箱中（２５±１）℃恒温保湿光照培养，
光照１２ｈ（７：００～１９：００），黑暗１２ｈ。７２ｈ后测量萝卜的萌发率，并按下式计算萌发抑制率。
抑制率（％）＝
对照萌发数－处理萌发数
对照萌发数 ×１００
２ 结果与分析
２．１ 猪毛蒿除草活性物质的最佳超声提取工艺
采用Ｌ１６（４５）正交试验设计，确定猪毛蒿除草活性物质的最佳超声提取工艺，结果如表２。通过正交试
验和极差分析可知，各因素对猪毛蒿乙醇提取物的除草活性的影响大小顺序为ＲＡ＞ＲＤ＞ＲＣ＞ＲＢ＞ＲＥ，即
乙醇浓度＞提取温度＞提取时间＞提取功率＞料液比。超声提取最优组合为Ａ３Ｂ４Ｃ３Ｄ３Ｅ２，即：乙醇体积分
数５０％，超声功率８００Ｗ，超声时间３０ｍｉｎ，超声温度５０℃，料液比１∶２０。最佳提取工艺Ａ３Ｂ４Ｃ３Ｄ３Ｅ２ 不在正
交表中，所以进行验证试验。
表２ 正交试验Ｌ１６（４５）试验结果
水平 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ 萌发抑制率 ％ 水平 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
１ １ １ １ １ １ ２８．３５ Ｋ１ １６０．９０ ２１０．０５ １７８．３５ １７２．４８ ２１１．７５
２ １ ２ ２ ２ ２ ３８．３５ Ｋ２ ２１７．５３ １８５．０５ ２１６．７０ １９３．４０ ２１７．４８
３ １ ３ ３ ３ ３ ５８．３５ Ｋ３ ２７５．００ １９６．７０ ２４２．５３ ２７９．１８ １７４．２３
４ １ ４ ４ ４ ４ ３５．８５ Ｋ４ １６６．７０ ２２８．３３ １８２．５５ １７５．０８ ２１６．６８
５ ２ １ ２ ３ ４ ８０．００ ｋ１ ４０．２３ ５２．５１ ４４．５９ ４３．１２ ５２．９４
６ ２ ２ １ ４ ３ ２７．５３ ｋ２ ５４．３８ ４６．２６ ５４．１８ ４８．３５ ５４．３７
７ ２ ３ ４ １ ２ ４１．６５ ｋ３ ６８．７５ ４９．１８ ６０．６３ ６９．８０ ４３．５６
８ ２ ４ ３ ２ １ ６８．３５ ｋ４ ４１．６８ ５７．０８ ４５．６４ ４３．７７ ５４．１７
９ ３ １ ３ ４ ２ ７５．００ 极差Ｒ ２８．５２ １０．８２ １６．０４ ２６．６８ １０．８１
１０ ３ ２ ４ ３ １ ７８．３５
１１ ３ ３ １ ２ ４ ６０．００
１２ ３ ４ ２ １ ３ ６１．６５
１３ ４ １ ４ ２ ３ ２６．７０
１４ ４ ２ ３ １ ４ ４０．８３
１５ ４ ３ ２ ４ １ ３６．７０
１６ ４ ４ １ ３ ２ ６２．４８
２．２ 最佳工艺条件的验证
按Ａ３Ｂ４Ｃ３Ｄ３Ｅ２ 条件进行４次平行试验，试验１～４的萌发抑制率分别为９０．８３％、８９．１７％、９１．６７％、
９２．５０％。由此可知，Ａ３Ｂ４Ｃ３Ｄ３Ｅ２ 条件下猪毛蒿乙醇提取物的除草活性高于表２中任一项试验结果，故
Ａ３Ｂ４Ｃ３Ｄ３Ｅ２ 为最优化试验条件，在该工艺条件下，猪毛蒿乙醇提取物１．０ｍＬ／Ｌ对萝卜萌发的抑制率达到
９１．０４％。
３ 结论与讨论
试验所研究的因素对猪毛蒿乙醇提取物的除草活性的影响次序为乙醇浓度＞提取温度＞提取时间＞提
取功率＞料液比。最佳超声提取工艺为乙醇５０％，超声功率８００Ｗ，时间３０ｍｉｎ，温度５０℃，料液比１∶２０。
在该工艺条件下，猪毛蒿乙醇提取物１．０ｍＬ／Ｌ对萝卜萌发的抑制率达到９１．０４％。与溶剂萃取法相比，超
声辅助提取法具有提取率较高、提取速度快、效率高、能耗低、后续处理简单等一系列优点，适合植物源农药
的提取，在植物源农药有效成分的提取中具有广阔的应用前景。
４ 参考文献
·７６· 现代化农业 ２０１３年第７期（总第４０８期）
鲁南地区小麦赤霉病重发原因及综合防控技术
陈常青１，史艳昌２，李玉松２，马英建２
（１．莒县刘官庄镇，山东 莒县２７６５１２；２．莒县农业局）
小麦赤霉病又称麦枯病，该病害２０世纪８０年代前在鲁南地区为偶发性病害，且危害程度较轻。近几年
该病害呈现出发病频率高、危害程度重的趋势，已成为该地区小麦生产上重要的病害之一。２０１２年该病害
在鲁南地区暴发流行，发病面积达１７．３余万ｈｍ２，轻者减产１０％～１５％，重者减产２０％以上。小麦赤霉病
不仅对小麦产量造成损失，更重要的是人畜吃了超过标准的病麦后（内含脱氧雪腐镰刀菌烯醇ＤＯＮ毒素），
可引起人畜急、慢性中毒。轻者出现恶心、呕吐、眩晕、腹疼和全身乏力等症状，少数伴有腹泻、流涎、头痛症
状；重者可造成人畜不孕、胚胎畸形或流产等现象。因此，该病害的有效防控在小麦生产上具有特别重要的
意义。
１ 病害重发原因
１．１ 品种抗病性差
近几年，鲁南地区推广的小麦品种多注重品种的抗倒性、丰产性，在赤霉病抗性方面都相对一般，还没有
抗性突出的品种，导致在发病条件适宜时，赤霉病大面积发生和危害，这是鲁南地区小麦赤霉病严重发生的
原因之一。
１．２ 病原菌基数高
多年来，鲁南地区实行单一的小麦－玉米轮作制度；小麦、玉米实行秸秆还田；所施用有机肥大多未经过
充分腐熟处理，导致赤霉病病原菌长期大量累积，为赤霉病暴发流行提供了充足的菌源条件。
１．３ 气候条件适宜
小麦赤霉病的发生与气候条件密切相关。资料记载，小麦扬花期遇到３ｄ连阴雨天气将会造成赤霉病严
重发生。２０１２年鲁南地区雾天较多，特别是４月２４～２５日和５月１２日连续两次降雨过程，且雨量大持续
时间长，给赤霉病病原菌的发生和侵入提供了有利的气候条件；田间小气候适宜。鲁南地区有在小麦抽穗扬
花期浇水的习惯，此期麦田浇水使得田间湿度大、夜间容易结成凝露，结露时间长，也利于赤霉病的发生危
害。
１．４ 栽培技术存在问题
该地区农民在小麦种植上存在些许问题。突出表现在小麦播种量大，氮素化肥施用量多，麦田群体过快
发展，田间郁闭程度重等，也利于病害侵染。
１．５ 防治措施不到位
赤霉病在鲁南地区为非常发性病害，部分农民对该病的防治还没有充分的认识，致使对该病的防治意识
不强或者防控技术措施不到位，贻误了防治时期等。
收稿日期：
欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁
２０１３－０１－２４
［１］ ＨＡＲＭＩＮＤＥＲ Ｐ Ｓ，ＳＨＡＬＩＮＤＥＲ Ｋ，ＳＵＮＩＬ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｏｉｌ ｏｆ Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｃｏｐａｒｉａ Ｉｎｈｉｂｉｔｓ Ｐｌａｎｔ Ｇｒｏｗｔｈ ｂｙ Ｇｅｎ－
ｅｒａｔｉｎｇ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ Ｃａｕｓｉｎｇ Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ Ｄａｍａｇｅ［Ｊ］．Ｊ Ｃｈｅｍ Ｅｃｏｌ，２００９（３５）：１５４－１６２．
［２］ 邬方宁．超声提取技术在现代中药中的应用［Ｊ］．中草药，２００７，３８（２）：３１５－３１６．
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（０２０）
·８６· 现代化农业 ２０１３年第７期（总第４０８期）