本實用新型屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置,其能夠讓揮發(fā)性物質(zhì)完全以均勻速度釋放,并可以基本上完全釋放掉其中的揮發(fā)性物質(zhì)。
背景技術(shù):
眾所周知,低分子量的揮發(fā)性化學物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上不僅已經(jīng)有許多用途也存在潛在的用途,其中包括使用揮發(fā)性化學物質(zhì)作為針對害蟲的引誘劑和驅(qū)避劑。昆蟲引誘劑中的性信息素是由同類異性之間用于相互吸引而發(fā)出的一種揮發(fā)性的化學信號,而昆蟲聚合信息素則通常是由某一性別的昆蟲產(chǎn)生,起到聚集的作用,聚集信息素可以同時吸引同類的雄性和雌性昆蟲。此外,昆蟲引誘劑中還有其他揮發(fā)性物質(zhì)如甲基丁香酚、覆盆子酮、姜酮,而這些揮發(fā)性物質(zhì)原本是由植物產(chǎn)生的,但是可以吸引以之為食的雄果實蠅,并將這種信息素傳換為對雌果實蠅有吸引力的物質(zhì)。
此外,還有具有趨避作用的揮發(fā)性物質(zhì),這些揮發(fā)性物質(zhì)包括如水楊酸甲酯,它在趨避水稻上的害蟲褐飛虱的同時,還具備引誘其天敵即卵寄生蜂稻虱纓小蜂的作用。
另外,根據(jù)記載,取自于植物或類似于植物的某些揮發(fā)性化學物質(zhì),當釋放到空氣中時,對蚊子有很好的趨避作用。這些揮發(fā)性物質(zhì)包括但不限于香茅醛、芳樟醇、香葉醇。
因而,利用安全的揮發(fā)性物質(zhì)來對某些重要蟲害進行控制已經(jīng)成為一種非常有效的手段,對環(huán)境和生產(chǎn)者來說已經(jīng)越來越重要。
此外,植物之間可以通過具有生物活性的揮發(fā)性化合物釋放化學信號進行交流,比如植物會分泌茉莉酸甲酯預(yù)警其他作物關(guān)于昆蟲在植物上的活動,這些化學信號在周圍植物間建立了一種化學防御,分泌某些不利于昆蟲消化的化學物質(zhì)。更進一步地說,這些植物間化學信號還可能會影響某些作物的成長結(jié)果,例如,某些植物分泌的化學物質(zhì)可增強蘋果顏色的鮮艷程度。
然而,由于揮發(fā)性化學物質(zhì)在空氣中容易迅速揮發(fā),所以必須將其放在一種控釋裝置中進行揮發(fā),以確保它們在長時間內(nèi)緩慢釋放,長期有效。
現(xiàn)有技術(shù)中已知的有固體類控釋裝置,即,將揮發(fā)性化學物質(zhì)混合在由蠟或高分子聚合物材料制成的固體類控釋裝置中,如蠟塊或膠頭做的誘芯,這類產(chǎn)品制作起來很簡單,但釋放速度不能保證,其釋放速率與控釋裝置中的揮發(fā)性化學物質(zhì)揮發(fā)的速度及濃度有很大關(guān)系,當蠟塊或膠頭誘芯內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)濃度降低時,揮發(fā)速率也會隨之而降低,進而影響效果。這種控釋裝置雖然簡單,但造成了揮發(fā)性化學物質(zhì)的極大浪費。因為一開始揮發(fā)性物質(zhì)釋放地太快太多,很快剩余可揮發(fā)的化學物質(zhì)就因濃度變低而變得太少。這種情形造成了達到的效果不佳。尤其是當采用大量昂貴的昆蟲性信息素通過干擾交配技術(shù)達到防治目的時,這類揮發(fā)性化合物價格昂貴,前期的浪費導致成本非常高。
此外,含有性信息素的膠頭誘芯作為以引誘為目的的控釋裝置,誘芯釋放濃度過高的性信息素時,可能會對目標昆蟲起到趨避而非吸引的作用;而濃度過低時,則不能對目標昆蟲具有足夠的引誘能力。因而,這兩種情況都不適用于以誘殺為目的實際應(yīng)用。此類控釋裝置也不能對揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)濃度和速度進行精準控制。
除前述的固體類控釋裝置之外,現(xiàn)有技術(shù)中已知的還有儲存類控釋裝置。通常而言,可以把所含揮發(fā)性物質(zhì)釋放到接近零的控制裝置統(tǒng)稱為儲存類控釋裝置?,F(xiàn)有的不同類型的儲存類控釋裝置中一些已經(jīng)商業(yè)化了。
美國專利US No.4,600,146中公開了一種擠出管狀控釋裝置。其中,公開了一個擠出式的毛細管釋放器,擠出機在擠出毛細管的同時注入信息素,然后切斷封口。毛細管的管腔狹窄(直徑通常為1至3毫米),如果想在常溫狀態(tài),擠出毛細管后再用信息素填充毛細空管時產(chǎn)生的摩擦阻力會很高,以至于想在擠出后再完全填充滿這些毛細管的做法無法在生產(chǎn)中實現(xiàn)。在實際工業(yè)化生產(chǎn)中,毛細管的擠出和信息素的注入是同時進行的,然后再進行切割和密封,在擠出毛細管的同時填充信息素意味著信息素暴露在了熔融塑料的高溫下,而且在擠出的同時要實現(xiàn)精確的填充的生產(chǎn)過程成本昂貴且操作麻煩。此外,有很多寄主植物揮發(fā)性化合物或類似的化合物不能用于填充該類毛細管,因為其中有許多植物揮發(fā)性化合物的沸點接近或低于塑料的熔點。同時,這種毛細管釋放器內(nèi)腔體積有限。寄主植物揮發(fā)性化合物的使用通常比昆蟲信息素的用量要多,因而這類化合物不適合熱填充毛細管。
美國專利US No.4,923,119中公開了一種袋裝控釋裝置,其使用了一個簡單的可釋放信息素的袋裝釋放器。這種釋放器的優(yōu)點是制作成本低。實際上,他們是適合完全填充型。這種釋放器的缺點在于壁非常薄,一般來說壁厚約0.01mm。盡管這種袋裝釋放器在室內(nèi)溫控的實驗室環(huán)境中表現(xiàn)良好,但這類含信息素的袋裝釋放器在溫度高的環(huán)境時,容易出現(xiàn)信息素大量迅速地釋放,由此造成浪費,影響其效率。
美國專利US No.5,316,148中公開了一種膠囊控釋裝置,其具體公開了一種真空的膠囊釋放器。該釋放器的一個側(cè)面是不可滲透的,另一側(cè)面是一種很薄的膜構(gòu)成,可釋放信息素。這種釋配器上使用的薄膜不可避免地會遇到上面描述的袋狀控釋裝置同樣的問題。
此外,在德國專利DE3640880中公開了一種控釋裝置,其同樣是被吹塑成型,熱填充和密封連接。該控釋裝置的組成為上部有一個或兩個薄壁膠囊,下部也有一個含有信息素的預(yù)留腔體,上部厚度為0.02-0.15毫米,通過其上部薄膜釋放信息素。但是因下部壁厚,使下部這部分并不能按照預(yù)定的速率正常釋放信息素,導致信息素大量殘留在下部預(yù)留腔體造成浪費。此外這種釋放器的制造成本較高。
另外,如前所述的誘芯也是用信息素來對目標昆蟲進行監(jiān)測及測報,這項技術(shù)也已有多年的歷史。監(jiān)測的目的主要是采集某種昆蟲在田間的發(fā)生、代數(shù)及種群活動情況。通過監(jiān)測數(shù)據(jù),農(nóng)場主可以及時了解目標蟲害的發(fā)生情況,在需要時及時采取防治措施。一般情況下,監(jiān)測誘芯使用的數(shù)量是很小的,例如:使用1個/10-20畝,這種情況下,誘芯只在監(jiān)測中起到引誘的作用,并不會影響目標蟲害的種群數(shù)量及發(fā)生情況。
然而,實際應(yīng)用中,很多害蟲都可以采用大量使用聚集信息素誘殺的辦法達到防治的效果。但誘殺時使用的信息素釋放器具備緩釋長效的功能,這點對于商業(yè)化田間實際應(yīng)用都是非常必要的,否則頻繁更換誘芯而造成的大量的人工費用會讓這種誘殺的方法因費用太高農(nóng)民無法負擔而只能停留在監(jiān)測測報的階段。
一些重要的蛾蟲也可以用誘殺的方法來防治。比如玉米螟(Ostrinia furnacalis)和水稻二化螟(Chilo suppressalis),和前面提到的大型昆蟲相比,這些蛾蟲只需要很少的信息素就可以起到引誘的作用,每個誘芯只需要不到0.2mg的信息素,而這些信息素往往是性信息素。這些性信息素具有揮發(fā)作用,揮發(fā)在空氣中會吸引同類雄性,讓這些性信息素可以持續(xù)長效的釋放則需要將性信息素放在具備緩釋作用的釋放器中才能起到作用。
一般來說,小型蛾蟲的信息素都是通過小橡膠頭做成的誘芯來承載,這種方法雖然已經(jīng)被使用了很多年但仍有很大的局限性。首先,用小橡膠頭承載信息素制成的誘芯的揮發(fā)速度是不穩(wěn)定的,同樣在25℃,在釋放了一半信息素后,每天誘芯中信息素的釋放量會減少到原來的一半,這就意味著開始的釋放量過高,而后面的釋放量又不夠,造成浪費。其次,除了釋放量不穩(wěn)定之外,橡膠頭誘芯的有效持效時間非常短,一般不超過一個月,這樣每個月至少需要更換一次,那么對于防治二化螟等害蟲,一個作物生長季就需要更換至少6-7次,不但增加成本,人工費也會非常昂貴,完全不適合商業(yè)化使用和推廣。橡膠頭誘芯的局限性還體現(xiàn)在一個橡膠頭所能承載的信息素量是非常有限的,當需要混合大量其他揮發(fā)性化合物來增強主要化合物的吸引力時,橡膠頭所能承載的信息素量卻因無法有效增加而受到限制。
因此,現(xiàn)有技術(shù)中迫切需要一種能夠解決前述問題,既實現(xiàn)使揮發(fā)性物質(zhì)以完全均勻的速度進行釋放又能達到最終使其完全揮發(fā)不剩殘留的控釋裝置,且該控釋裝置又可以作為誘芯,保證長效地釋放揮發(fā)性物質(zhì),從而更適合監(jiān)測,誘捕及誘殺害蟲。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型正是基于前述的問題提出的。
為了解決前述問題,本實用新型提供了一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置,包括:主體和吊掛部,所述主體包括密封腔,所述密封腔的容量為0.05-15毫升,所述密封腔內(nèi)灌裝有揮發(fā)性物質(zhì),所述主體的壁厚為0.25-1.25毫米,所述主體由能夠使所述揮發(fā)性物質(zhì)從所述密封腔滲透到空氣中的高分子聚合材料制成。
根據(jù)本實用新型的另一方面,所述揮發(fā)性物質(zhì)為昆蟲信息素、類信息素、寄主植物揮發(fā)性化合物或者它們的混合物。
根據(jù)本實用新型的又一方面,所述揮發(fā)性物質(zhì)為昆蟲驅(qū)避劑。
根據(jù)本實用新型的另一方面,所述揮發(fā)性物質(zhì)為對植物有影響的植物性揮發(fā)物。
根據(jù)本實用新型的又一方面,所述主體的外表面可涂覆有一或多種殺蟲劑。
根據(jù)本實用新型的另一方面,所述主體的壁厚為0.5-1.0毫米。
根據(jù)本實用新型的又一方面,所述密封腔的容量為0.1-3.0毫升,所述揮發(fā)性物質(zhì)包括揮發(fā)性溶劑和揮發(fā)性信息素;所述揮發(fā)性溶劑和所述揮發(fā)性信息素的比例為9∶1至10000∶1。
根據(jù)本實用新型的另一方面,所述控釋裝置還包括翼部。
根據(jù)本實用新型的又一方面,所述翼部的厚度低于所述主體及所述吊掛部的厚度。
根據(jù)本實用新型的另一方面,所述主體的橫截面沿豎直方向逐漸變大。
根據(jù)本實用新型的緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置,通過主體的容積與壁厚的設(shè)計,使主體內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)能夠滲透高分子聚合材料,達到長效緩釋且最終實現(xiàn)完全釋放的技術(shù)效果。此外,通過揮發(fā)性溶劑與揮發(fā)性信息素的比例混合,能夠作為長效的誘芯使用。從而不僅能達到干擾害蟲交配、吸引或驅(qū)避害蟲、影響植物間信號的傳遞等效果,而且還能起到監(jiān)測、誘捕、誘殺害蟲的有益效果。
附圖說明
圖1為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置在灌裝及密封之前的立體示意圖;
圖2為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的主視示意圖;
圖3為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的右視示意圖;
圖4為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的俯視示意圖;
圖5為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的仰視示意圖;
圖6為沿圖5中的A-A方向的剖視示意圖;
圖7為沿圖5中的B-B方向的剖視示意圖;
圖8為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的一具體應(yīng)用效果示例;
圖9為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的另一具體應(yīng)用效果示例;
圖10為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的又一具體應(yīng)用效果示例;
圖11為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的一種實際應(yīng)用圖片。
附圖標記:1.主體;2.吊掛部3.翼部
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
如前所述,圖1為根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置在灌裝及密封之前的立體示意圖;圖2為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的主視示意圖;圖3為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的右視示意圖;圖4為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的俯視示意圖;圖5為圖1的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的仰視示意圖;圖6為沿圖5中的A-A方向的剖視示意圖;圖7為沿圖5中的B-B方向的剖視示意圖。
如圖1中所示,根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置包括主體1,其包括密封腔。從外形上看,該主體1呈現(xiàn)為大致筒狀體。應(yīng)該容易理解,該密封腔用于灌裝揮發(fā)性物質(zhì)且在完成灌裝后密封。換言之,該筒狀體內(nèi)灌裝有揮發(fā)性物質(zhì),例如,信息素、驅(qū)避劑等,但不限于此?;蛘呖梢哉f,筒狀體內(nèi)所灌裝的揮發(fā)性物質(zhì)取決于該控釋裝置的具體應(yīng)用。主體1的筒狀體的內(nèi)腔體積的大小可根據(jù)控釋裝置的使用目的而定,作為一種實施方式,其內(nèi)腔的灌裝容積在0.05毫升(ml)-15毫升(ml)范圍內(nèi),例如可以是,0.05毫升、1毫升、1.5毫升、2毫升、2.5毫升、3毫升、3.5毫升、4毫升等。筒狀體的橫截面可以為圓形、橢圓形、菱形、正方形、六角形等中的任一種,但不限于此。作為一種實施方式,優(yōu)選地,筒狀體的橫截面直徑自上而下呈現(xiàn)為逐漸變大式,即主體1從外形看呈現(xiàn)為漸寬式,其優(yōu)點不僅是利于通過注塑成型工藝生產(chǎn),特別是灌裝及密封,而且可使得該控釋裝置在應(yīng)用時能更好地保持穩(wěn)定性。作為另一種實施方式,筒狀體的橫截面直徑自上而下呈現(xiàn)為均勻一致。當然,也可以設(shè)想,筒狀體的橫截面的直徑自上而下呈現(xiàn)為逐漸變小式也仍然適用,其只是不利于通過注塑成型的工藝來制造。
主體1的壁厚范圍優(yōu)選地在0.25毫米(mm)到1.25毫米(mm)之間,更優(yōu)選地,主體1的壁厚范圍在0.5毫米至1毫米之間。作為舉例,主體1的壁厚范圍可以是0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米、0.9毫米等。試驗證明,所述數(shù)值范圍內(nèi)的壁厚可對高溫條件下筒狀體內(nèi)灌裝的諸如信息素之類的揮發(fā)性物質(zhì)的過度釋放起到緩沖作用,減少由于白天高溫而導致的諸如信息素之類的揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)。此外,超過1.25毫米主體壁厚的控釋裝置通常會造成高分子材料的浪費,同時也不方便在主體1進行灌裝時的密封作業(yè)。
在主體1的與用于灌裝有揮發(fā)性物質(zhì)且灌裝后被密封的大致筒狀體的相反的一端具有吊掛部2。作為一種實施方式,該吊掛部2可以與主體1一次成型,其可以降低生產(chǎn)成本。此外,作為另一種實施方式,吊掛部2也可以與主體1分開成型,例如,通過焊接方式將主體1與吊掛部2連接在一起。作為一種實施方式,優(yōu)選地,該吊掛部2包括帶有中間斷口的兩部分,如圖1中所示。其中間斷口的目的是便于整個控釋裝置應(yīng)用時的吊掛和使用后的卸下。當然,該吊掛部可以是其他的利于夾持吊掛的形狀,例如搭扣,系帶的形式等等。該吊掛部用于將該控釋裝置吊掛在需要其的位置處。作為舉例,例如,吊掛在作物枝條上,但不限于此。因而,吊掛部必須在前后方向上具有足夠的厚度m,以致能使帶有灌裝液體的控釋裝置牢固地吊掛在需要的位置處且保持時間上的有效性。優(yōu)選地,吊掛部的厚度m在3mm-4mm之間。實踐證明,在該厚度范圍內(nèi),即使是吊掛部由硬底低一些的聚合物材料,例如,低密度聚乙烯(LDPE)、軟塑料等材料制成,也能保持該控釋裝置牢固地吊掛在需要的位置處。
如圖1,2和6中所示,根據(jù)本實用新型的控釋裝置還包括翼部3。優(yōu)選地,翼部3在主體1的兩側(cè)對稱設(shè)置。與吊掛部2相類似,作為一種實施方式,翼部3可以與主體1一體成型,其可降低生產(chǎn)成本。此外,作為另一種實施方式,翼部3也可以與主體1分開成型,例如,通過焊接方式將主體1與翼部3連接在一起。優(yōu)選地,在一種實施方式中,主體1、吊掛部2與翼部3一體成型,其顯然能夠大大降低了生產(chǎn)成本。翼部3對稱設(shè)置的優(yōu)點不僅在于可保持該控釋裝置吊掛時的穩(wěn)定性,而且翼部3具有連接單個控釋裝置的作用。更方便于該控釋裝置的生產(chǎn)。例如,可一次成型幾個連接在一起的控釋裝置,例如,5個或者10個,每個控釋裝置之間通過翼部連接,但不限于此,也包括將幾個連接在一起的控釋裝置進行灌裝、封口、包裝、應(yīng)用等。此時,翼部3可以作為幾個單個裝置連接在一起的連接部。因而,作為一種實施方式,優(yōu)選地,翼部3的材料厚度一般要比其他的部分,例如主體1和吊掛部2的薄一些,由此以便于在必要時進行分離。作為另一種實施方式,當一次成型幾個連接在一起的單個控釋裝置時,除了通過翼部3進行連接,也還可以再通過吊掛部2進行連接,即相鄰兩個控釋裝置的吊掛部也連接在一起,由此可增強單個裝置之間的連接可靠性。此時,吊掛部2還具有用于連接的連接處,該連接處優(yōu)選也是與翼部一樣,即,比主體1等其他部分要薄一些的材料,目的也一樣是便于幾個連接在一起的控釋裝置的分離。
下面介紹根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置的應(yīng)用。
如前所述,附圖中示出的控釋裝置是在被灌裝及密封前的示意圖。當實際應(yīng)用時,該控釋裝置為已經(jīng)灌裝了相應(yīng)的揮發(fā)性物質(zhì)且密封完好的裝置。如圖11中示出該控釋裝置的一種實際應(yīng)用情形。
作為舉例,一般在田間防治目標害蟲使用的多是干擾交配技術(shù),此時就需要使用大量的昆蟲性信息素。例如,防治蘋果蠹蛾(Cydia pomonella)的危害一般使用干擾交配技術(shù)??梢栽谔镩g每畝掛置所需數(shù)量的控釋裝置,例如,在以蘋果蠹蛾信息素用于干擾交配技術(shù)的情況下,以例如,每一個釋放器中含有100毫克的蘋果蠹蛾性信息素為例,此時通常是每畝應(yīng)用66個。當然,如果希望能節(jié)省使用時所需的人力成本,可將每個控釋裝置中的液體量增加,例如,每個釋放器中含有200毫克的蘋果蠹蛾性信息素時,只需要33個。
此外,例如,根據(jù)本實用新型的一種緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置可以灌裝植物揮發(fā)性化合物,作為針對昆蟲的驅(qū)避劑。例如,由破損的番石榴葉揮發(fā)出來的二甲基二硫,可以用來擊退木虱(Psyllid Diaphorina citri)。而木虱是導致柑橘變黃或者黃龍病的主要原因。例如,也可以灌裝Z,3乙酸葉醇酯(Z,3Hexenyl acetate),其可以吸引某些寄生性昆蟲和天敵。例如,也可以灌裝茉莉酸甲酯(methyl jasmonate),可作為影響或警告其他植物的信號分子,激活其他植物針對植食動物的免疫機制,比如蛋白酶抑制劑,從而影響植食動物對蛋白類營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
該控釋裝置所使用的高分子聚合材料,必須能夠讓一種或多種揮發(fā)性物質(zhì)從控釋裝置內(nèi)滲透到空氣中,例如,聚乙烯和軟聚氯乙烯,但不限于此。如前所述,主體1可容納液體的容量在0.05到15毫升之間;主體1的厚度在0.25至1.25毫米之間。此外,該控釋裝置的主體1的灌裝或填充的過程可以在常溫下完成。該控釋裝置的主體1的灌裝密封采用加熱或用超聲波焊接的方式進行密封。
此外,該控釋裝置中所灌裝的揮發(fā)性物質(zhì)可以是一種或多種昆蟲信息素,類信息素、寄主植物揮發(fā)性化合物或者是能夠影響昆蟲行為的上述混合化合物。該控釋裝置中所灌裝的揮發(fā)性物質(zhì)可以是一種昆蟲驅(qū)避劑,也是一種或多種對植物有影響的植物性揮發(fā)物。作為舉例,例如,(Z)-醋酸11-tetradecen-1-yl卷葉蛾信息素、(Z)-9-二十三碳烯家蠅信息素、α-蒎烯等,但不限于此。
作為一種實施方式,由高分子聚合物材料制成的控釋裝置的外表面可以涂覆有一種或多種殺蟲劑,或者可以將一種或多種殺蟲劑融入到聚合物材料中。
根據(jù)本實用新型的緩釋揮發(fā)性物質(zhì)的控釋裝置能夠應(yīng)用于吸引或者趨避害蟲,或者控制害蟲,其也能夠通過釋放影響植物生理特性的揮發(fā)物影響植食動物對蛋白類物質(zhì)的吸收。作為舉例,如前所述的茉莉酸甲酯(methyl jasmonate),可作為影響或警告其他植物的信號分子,激活其他植物針對植食動物的免疫機制,比如蛋白酶抑制劑,從而影響植食動物對蛋白類營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
作為另一種實施方式,主體1內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)包括揮發(fā)性溶劑和揮發(fā)性信息素,揮發(fā)性溶劑用于溶解揮發(fā)性信息素。所述密封腔的容量為0.1-3.0毫升,所述揮發(fā)性溶劑和所述揮發(fā)性信息素的比例為9∶1至10000∶1,優(yōu)選地,如99∶1,如999∶1。選擇的揮發(fā)性溶劑和需要溶解的信息素之間的比例較大的原因是,被溶解的信息素的揮發(fā)速率則可以由溶劑的揮發(fā)速率來確定。此外,也可以在揮發(fā)性物質(zhì)中添加有抗氧化劑等穩(wěn)定劑。需要說明的是,揮發(fā)性溶劑對于目標昆蟲沒有趨避的作用,但可以對溶解的信息素有增效作用,且必須對信息素具有很好的溶解作用,揮發(fā)性溶劑可以揮發(fā)滲透釋放器管壁但不會對釋放器有溶解作用,并且不會在釋放器管壁外表面形成液體。在該實施方式中,控釋裝置可以作為監(jiān)測時用的長效誘芯而且也可以作為誘殺技術(shù)中的長效誘殺工具。其同樣具有長效緩釋且能夠最終釋放完全的技術(shù)效果。
作為舉例,適合的溶劑包括異丙醇,其是一種非常中性的溶劑,對昆蟲沒有影響。其他溶劑還可以是對信息素有增效作用的植物性揮發(fā)物,比如:水楊酸甲酯、芳樟醇、α-法尼烯、乙酸己酯。
例如,以一個含有蘋果蠹蛾性信息素的釋放器每天釋放0.5mg蘋果蠹蛾性信息素,連續(xù)釋放200天,釋放器中用于溶解蘋果蠹蛾性信息素的異丙醇每天釋放10mg,也連續(xù)釋放200天為目標,由此所需的蘋果蠹蛾性信息素量為0.5x200=100mg,而所需的異丙醇量為10x200=2000mg;異丙醇的密度為0.786g/ml,因此計算出來在這個釋放器中管腔內(nèi)的容積可灌裝液體量最低為2.8ml。異丙醇和蘋果蠹蛾性信息素之間的重量比則為20∶1。因而,按此配比,則該釋放器可實現(xiàn)200天的長效緩釋釋放功能。
下面介紹以聚乙烯、軟聚氯乙烯材料制造的主體1內(nèi)部灌裝卷葉蛾信息素的使用情形示例。
在本實用新型的控釋裝置的一種應(yīng)用中,以軟聚氯乙烯制成主體1的壁厚為1.25mm的控釋裝置,其密封腔內(nèi)灌裝(Z)-醋酸11-tetradecen-1-yl卷葉蛾(Adoxophyes orana)信息素中的主要成分,灌裝量為0.05ml。常溫下,測量該控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)121天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。該溫度區(qū)間也是大部分作物生長期的適宜溫度,試驗結(jié)果如圖8所示。圖8中示出了每天釋放量與暴露天數(shù)之間的關(guān)系。從圖8中可見,由此灌裝的控釋裝置能達到長效緩釋的功能。
在本實用新型的控釋裝置的另一種應(yīng)用中,在由軟聚氯乙烯制成主體1的控釋裝置中灌裝大分子化合物家蠅信息素。具體地,在由軟聚氯乙烯制成的主體1的壁厚為0.25mm的控釋裝置中,灌裝(Z)-9-二十三碳烯家蠅信息素,灌裝量為0.5ml。常溫下,測量15個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)70天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。試驗結(jié)果圖9中所示。圖9中示出了每天釋放量與暴露天數(shù)之間的關(guān)系。該圖9表明,在剛一開始時,釋放速率很低,因為孔壁還未被所含化學物質(zhì)完全滲透,直到所有的孔壁都開始被滲透,釋放速率保持穩(wěn)定狀態(tài),且達到長效緩釋的功能。
再例如以聚乙烯制成主體1的控釋裝置灌裝小分子化合物α-蒎烯的應(yīng)用情形如下。在由聚乙烯制成的主體1的壁厚為0.9mm的控釋裝置中,灌裝小分子化合物α-蒎烯,灌裝量為15ml。常溫下,測量15個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)100天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。試驗結(jié)果如圖10所示。圖10中示出了每天釋放量與暴露天數(shù)之間的關(guān)系。由圖10中可看出,在灌裝量達到15ml時,α-蒎烯依然可以實現(xiàn)長效緩釋。從而也可為長效的控釋裝置在對多種害蟲的監(jiān)測、誘捕、誘殺上應(yīng)用,可以節(jié)省人力和物力。
下面介紹幾種溶劑與信息素一起灌裝應(yīng)用的情形。
示例一:以乙酸己酯為溶劑與亞洲玉米螟性信息素混合灌裝。乙酸己酯是一種快速揮發(fā)的溶劑,其與亞洲玉米螟性信息素的配比為99∶1??蒯屟b置的主體1由聚乙烯材料制成。具體地,試驗中使用了25個壁厚為0.8mm的聚乙烯為主體材料的控釋裝置,每個釋放器中灌裝1.0ml混合液體,混合液中含有99%的溶劑乙酸己酯和1%的亞洲玉米螟性信息素。常溫下,測量25個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)190天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。在試驗過程中,分五次,每次隨機取兩個控釋裝置測量其中剩余混合液的重量,及在混合液中亞洲玉米螟性信息素的含量百分比。結(jié)果如下表1所示。
表1:乙酸己酯為溶劑與亞洲玉米螟性信息素混合灌裝
從試驗結(jié)果中可以看到,在整個試驗過程中,混合液中的亞洲玉米螟信息素的百分含量基本沒有改變,但混合液的重量在緩慢減少,這意味著混合液發(fā)生了緩慢釋放,證明了混合液中當可揮發(fā)溶劑比重占絕對優(yōu)勢時,揮發(fā)性溶劑的緩釋速率決定了混合液的釋放速率以及混合液中的其他揮發(fā)性成分。
該試驗也證明,作為長效的具備緩釋功能的控釋裝置可以通過揮發(fā)性溶劑承載多種昆蟲信息素,可應(yīng)用于多種害蟲的監(jiān)測、誘捕、誘殺上,也節(jié)省了人力和物力。
示例二:以水楊酸甲酯為溶劑與亞洲玉米螟性信息素混合灌裝
使用25個壁厚為0.8mm的聚乙烯材料為主體的控釋裝置來灌裝水楊酸甲酯作為溶劑與亞洲玉米螟性信息素混合的液體,水楊酸甲酯能夠快速揮發(fā)。該混合液體中含有99%的溶劑水楊酸甲酯和1%的亞洲玉米螟性信息素,即按照99∶1的比例進行混合,每個控釋裝置中灌裝1.0ml混合液體。常溫下,測量25個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)190天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。在試驗過程中,分五次,每次隨機取兩個控釋裝置測量其中剩余混合液的重量,及混合液中亞洲玉米螟性信息素的含量百分比。試驗結(jié)果如下表2所示:
表2:水楊酸甲酯作為溶劑與亞洲玉米螟性信息素混合灌裝
從試驗結(jié)果中可以看到,在整個試驗過程中,混合液中的亞洲玉米螟性信息素的百分含量基本沒有改變,但混合液的重量在緩慢減少,這意味著混合液發(fā)生了緩慢釋放,證明了混合液中當可揮發(fā)溶劑比重占絕對優(yōu)勢時,揮發(fā)性溶劑的緩釋速率決定了混合液的釋放速率。該示例表明,根據(jù)本實用新型的控釋裝置可作為長效緩釋應(yīng)用,其可對多種害蟲進行監(jiān)測、誘捕、誘殺,可節(jié)省人力和物力。
示例三:以α-法尼烯作為溶劑與蘋果蠹蛾性信息素混合灌裝
以α-法尼烯作為溶劑,按照99∶1的比例添加1%的蘋果蠹蛾性信息素,將混合液體灌裝在由聚乙烯材料制成的主體1的控釋裝置中。本試驗中使用了25個壁厚為0.8mm的控釋裝置,混合液體中含有99%的溶劑α-法尼烯和1%的蘋果蠹蛾性信息素,每個控釋裝置中灌裝1.0ml混合液體。常溫下,測量25個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)190天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。在試驗過程中,分五次,每次隨機取兩個控釋裝置測量其中剩余混合液的重量,及混合液中蘋果蠹蛾性信息素的含量百分比。試驗結(jié)果如下表3:
表3:α-法尼烯作為溶劑與蘋果蠹蛾性信息素混合灌裝
從試驗結(jié)果中可以看到,在整個試驗過程中,混合液中的蘋果蠹蛾性信息素的百分含量基本沒有改變,但混合液的重量在緩慢減少,這意味著混合液發(fā)生了緩慢釋放,證明了混合液中當可揮發(fā)溶劑比重占絕對優(yōu)勢時,揮發(fā)性溶劑的緩釋速率決定了混合液的釋放速率。該示例表明本實用新型的控釋裝置可作為長效緩釋應(yīng)用,其可對多種害蟲進行監(jiān)測、誘捕、誘殺,節(jié)省人力和物力。
示例四:以α-法尼烯作為溶劑與甘薯小象甲性信息素混合灌裝
以α-法尼烯作為溶劑,按照9999∶1的配比添加0.01%的甘薯小象甲性信息素,將混合液灌裝在由聚乙烯材料制成主體的控釋裝置中。使用了25個壁厚為0.5mm的控釋裝置灌裝混合液體,即,該混合液體中含有99.99%的溶劑α-法尼烯和0.01%的甘薯小象甲性信息素,每個控釋裝置中灌裝1.0ml混合液體。常溫下,測量25個控釋裝置的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)112天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。試驗過程中,分3次,每次隨機取兩個控釋裝置測量其中剩余混合液的重量,及混合液中甘薯小象甲性信息素的含量百分比。試驗結(jié)果如下表4所示:
表4:以α-法尼烯作為溶劑與甘薯小象甲性信息素混合灌裝
從試驗結(jié)果中可以看到,在整個試驗過程中,混合液中的甘薯小象甲性信息素的百分含量基本沒有改變,但混合液的重量在緩慢減少,其意味著混合液發(fā)生了緩慢釋放,證明了混合液中當可揮發(fā)溶劑比重占絕對優(yōu)勢時,揮發(fā)性溶劑的緩釋速率決定了混合液的釋放速率。該示例可表明根據(jù)本實用新型的控釋裝置可作為長效緩釋應(yīng)用,其可對多種害蟲進行監(jiān)測、誘捕、誘殺,并可節(jié)省人力和物力。
示例五:以芳樟醇作為溶劑與星天牛性信息素混合灌裝
以芳樟醇作為溶劑,按照9∶1的比例添加10%的星天牛性信息素,將混合液體灌裝在由軟聚氯乙烯材料制成主體1的控釋裝置中。使用了25個壁厚為0.5mm的控釋裝置灌裝混合液體,該混合液體中含有90%的溶劑芳樟醇和10%的星天牛性信息素,每個釋放器中灌裝1.0ml混合液體。常溫下,測量25個釋放器的釋放速率并記錄數(shù)據(jù)精確到0.1mg,整個試驗持續(xù)112天。在此期間,常溫溫度值介于20-30攝氏度。試驗過程中,分3次,每次隨機取兩個控釋裝置測量其中剩余混合液的重量,及混合液中甘薯小象甲性信息素的含量百分比。
試驗結(jié)果如下表5所示:
表5:以芳樟醇作為溶劑與星天牛性信息素混合灌裝
從試驗結(jié)果可以看到,在整個試驗過程中,混合液中的星天牛性信息素的百分含量基本沒有改變,但混合液的重量在緩慢減少,其意味著混合液發(fā)生了緩慢釋放,證明了混合液中當可揮發(fā)溶劑比重占絕對優(yōu)勢時,揮發(fā)性溶劑的緩釋速率決定了混合液的釋放速率。該示例可表明根據(jù)本實用新型的控釋裝置可作為長效緩釋應(yīng)用,其可對多種害蟲進行監(jiān)測、誘捕、誘殺,并可節(jié)省人力和物力。
此外,還如前所述,根據(jù)本實用新型的控釋裝置可以以幾個連接在一起的方式成型、灌裝、運輸和使用,其優(yōu)點在于:首先可以減少模具的數(shù)量,節(jié)省設(shè)備成本;其次,可以在灌裝、封口等方面提高生產(chǎn)效率、節(jié)省生產(chǎn)成本;第三,可以整體包裝和運輸,減少物流成本;第四,在應(yīng)用時可以掛置的更穩(wěn)固,提高使用壽命。
雖然參照示例性實施方式對本實用新型的裝置進行了詳細的描述,但是應(yīng)當理解,本實用新型并不局限于文中詳細描述和圖中示出的具體實施方式,在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所述示例性實施方式做出各種改型,所述改型均應(yīng)落入本實用新型請求保護的范圍。