石膏（gypsum）作为胡椒薄荷（Mentha piperita L.）精油对玉米象（Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855）（鞘翅目：象甲科）储粮防护分散剂（dispersing agent）的评价

《Journal of Plant Diseases and Protection》：Evaluation of gypsum as a dispersing agent for Mentha piperita L. essential oil against Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae) for stored grain protection

　　

储粮害虫的传统化学防治可能筛选出抗性种群并产生环境风险。次生植物化合物是替代方案，但其高挥发性制约了实际应用。研究人员开发了天然分散剂用于胡椒薄荷（Mentha piperita L.）精油对玉米象（Sitophilus zeamais Motschulsky）（鞘翅目：象甲科）的防控。测试两类分散剂：石膏基分散剂（石膏与水混合铝模成型）与聚酯香囊（sachet）分散剂。通过接触、熏蒸与驱避试验评估效率，试虫为15日龄内未分性别玉米象，组装后48 h评价。同时评估精油在分散剂中的持效性。香囊与石膏分散剂熏蒸LC50分别为23.78和34.32 μL，LC99分别为54.27和79.28 μL；香囊接触LC50 25.84 μL、LC99 48.40 μL；仅26 μL对两种分散剂均具驱避性。香囊驱避与熏蒸持效分别为15和24天，石膏基分别为21和30天。两类分散剂因能滞留并渐释精油活性物而增强熏蒸与驱避效果，表明石膏是提升植物源杀虫剂残效与功效的潜在载体材料。

研究背景与立项依据

储粮系统面临玉米象（Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855）（鞘翅目：象甲科）等初发性害虫造成的量与质损失。合成熏蒸剂（如磷化氢）的滥用已引发抗药性、毒理风险与残留限制。植物源精油具备熏蒸、接触、驱避多重生物活性且可降解，但低分子量单萜易快速挥发，环境持效短，大规模应用受阻。已有研究尝试聚酯香囊（sachet）载油，但低成本固态缓释载体仍稀缺。研究人员据此提出以建筑用石膏（gypsum）为惰性基质，将其制成片剂（tablet）吸附胡椒薄荷（Mentha piperita L.）精油，与聚酯香囊对照，系统评价其熏蒸毒性、接触毒性、驱避性及残留活性，论文发表于《Journal of Plant Diseases and Protection》。

主要技术方法概括

研究人员在巴西阿拉戈斯联邦大学CECA昆虫学实验室（25±2 ℃，60±10% RH，12 h光周期）以Catingueiro玉米饲喂建立玉米象种群，取F1代10–15日龄未分性别成虫供试。石膏分散剂由8 g石膏加5.5 mL水注铝模（0.3 cm×0.2 cm×0.1 cm）固化72 h成片；香囊分散剂为3 cm×5 cm聚酯袋内置1 cm×5 cm定性滤纸。精油经GC–FID与GC–MS定性与保留指数（RI）比对鉴定主成分。熏蒸采用1.8 L玻璃罐（40 g玉米+20虫）48 h死亡率，Probit法估LC₅₀/LC₉₉；驱避用双室连通装置以RI=2G/(G+P)判定；持效试验在2.5 L罐按0–33天间隔接入试虫评价残效。统计用SAS进行Probit、ANOVA及Tukey检验。

研究结果

色谱分析与化学鉴定：胡椒薄荷精油含13种组分，以薄荷醇（menthol，45%）、薄荷酮（menthone，23.3%）与乙酸薄荷酯（menthyl acetate，5.5%）为主，与文献化学型一致。

熏蒸效果：香囊LC₅₀ 23.78 μL L^?1、LC₉₉ 54.27 μL L^?1；石膏LC₅₀ 33.32 μL L^?1、LC₉₉ 79.28 μL L^?1。香囊释放快、所需剂量低；石膏因孔隙吸附需更高载油量方达同等致死。

接触效果：仅香囊做接触测定，LC₅₀ 25.84 μL、LC₉₉ 48.40 μL。

驱避效果：香囊仅在26 μL显驱避（RI<1），18与22 μL中性；石膏在18、22、26 μL均驱避，源于缓释维持有效浓度。

熏蒸持效：石膏至24天死亡率>70%，15天内≈90%，27天显著下降；香囊14–18天衰减，21天失活。石膏延长熏蒸残效至30天窗口。

驱避持效：香囊驱避维持15天，石膏维持21天（文末结论写24天，结果节记21天，按结果节取21天）。石膏缓释支撑长期拒避。

讨论部分总结

研究人员指出石膏硬化过程形成多孔基质，吸附并控释挥发性代谢物，故虽即时毒力低于香囊，但残效优于滤纸香囊；该机制与α-半水硫酸钙（α-calcium sulfate hemihydrate）水化孔结构有关。香囊快速挥发致低浓度无驱避，印证精油固有低持效瓶颈。与蓝桉（Eucalyptus globulus）、白千层（Melaleuca leucadendron）等精油对照研究一致——裸油60–120天失效，而固态载体可延至15–30天。研究者认为石膏片剂兼具廉价、惰性、可塑形与非密闭施用优势，适于小农与仓储规模，且计划就石膏载体提交专利并做技术转移。驱避作为补杀机制，可阻 Survivors 再侵染。

结论翻译

石膏是分散精油的适宜惰性成分；石膏片剂与香囊分散剂均可借熏蒸与驱避途径用于胡椒薄荷精油防控玉米象；石膏片剂与香囊分散剂延长了胡椒薄荷精油对玉米象的熏蒸与驱避持效。