一種蟲霉水浮型顆粒劑及其用途
【專利摘要】一種蟲霉水浮型顆粒劑及其用途，屬于農(nóng)藥【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于采用以下方法制備：向蟲霉目真菌菌絲濃度為10-30mg/mL的發(fā)酵菌液內(nèi)加入海藻酸鈉和玉米粉混勻，然后用空氣泵對(duì)混合溶液充氣0.5-0.8小時(shí)，再用移液器將含氣泡的混合液滴加入濃度1-1.5%氯化鈣溶液中，按照發(fā)酵菌液：氯化鈣溶液體積比1:10-20的比例確定氯化鈣溶液的用量，制得的成形顆粒球用無菌水清洗，即得蟲霉水浮型顆粒劑。上述一種蟲霉水浮型顆粒劑，具有良好的孢子釋放能力，孢子釋放量大，產(chǎn)孢持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且生產(chǎn)成本低，對(duì)經(jīng)濟(jì)昆蟲和人畜無威脅，對(duì)環(huán)境安全，對(duì)水稻害蟲稻飛虱產(chǎn)生高致死效果，可應(yīng)用于水稻田中的稻飛虱防治，防治效果好。
【專利說明】一種蟲霉水浮型顆粒劑及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)藥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種蟲霉水浮型顆粒劑及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002]稻飛虱是一類嚴(yán)重危害水稻生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)害蟲，主要種類有褐飛虱、白背飛虱和灰飛虱等，通過刺吸式口器吸食植株汁液并可傳播植物病毒，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)甚至絕收。稻飛虱遷移性強(qiáng)，可長(zhǎng)距離遷飛，危害范圍廣，而且繁殖快，易產(chǎn)生抗藥性，是公認(rèn)的最難防治的有害生物類群之一。如上世紀(jì)90年代曾成功控制稻飛虱的吡蟲啉，由于常年濫用致抗藥性出現(xiàn)而最終失效，導(dǎo)致近幾年蟲害屢屢爆發(fā)。同時(shí)，化學(xué)農(nóng)藥濫用所引發(fā)的環(huán)境和食品安全問題日益突出，農(nóng)藥殘留等問題又加重了農(nóng)產(chǎn)品出口的困難。因此，開發(fā)利用無公害的害蟲天敵及其專性病原微生物防治水稻害蟲，符合安全生產(chǎn)和有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。
[0003]生物防治用菌中的白僵菌和綠僵菌早前已有報(bào)道用于防治稻飛虱，但高毒力菌株匱乏，對(duì)稻飛虱的致死率極少高于70%，且致死較為緩慢，潛伏期長(zhǎng)。另一方面，此類生防真菌寄主范圍相對(duì)較廣，使得其具有危害臨近地區(qū)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)昆蟲如桑蠶的可能。蟲霉目真菌是一類寄主?；暂^高(寄主范圍窄)的生防菌，如本申請(qǐng)所用的飛虱蟲癘霉僅感染飛虱和蚜蟲等昆蟲，至今沒有報(bào)道指其對(duì)經(jīng)濟(jì)昆蟲和人畜有威脅。同時(shí)，此類真菌具有毒力高，致死快等優(yōu)點(diǎn)，具備開發(fā)為生物農(nóng)藥的潛力。
[0004]與化學(xué)農(nóng)藥不同的是，蟲霉目真菌不是通過產(chǎn)生對(duì)寄主具有毒殺作用的化學(xué)物質(zhì)來致死害蟲，而是通過耗盡寄主體內(nèi)養(yǎng)分來餓死寄主。因此，其沒有農(nóng)藥殘留和環(huán)境破壞等問題。蟲霉通常通過分生孢子直接穿透體壁進(jìn)入寄主血腔內(nèi)增殖，對(duì)防治刺吸式口器害蟲如稻飛虱等具有明顯的優(yōu)勢(shì)。感病致死的蟲尸又可主動(dòng)釋放侵染性的分生孢子去侵襲周圍寄主，在特定條件下可誘發(fā)寄主流行病，短時(shí)間內(nèi)壓制害蟲種群于經(jīng)濟(jì)受損水平之下。稻飛虱繁殖強(qiáng)，一頭母蟲可產(chǎn)上百顆卵，因此，蟲口密度在田間通常較高，利于飛虱蟲癘霉在稻飛虱種群內(nèi)流行，發(fā)揮控制其種群密度的作用。
[0005]相較于絲孢類生防菌如白僵菌的劑型主要為真菌孢子劑型，蟲霉的分生孢子不適合進(jìn)行劑型化。目前，蟲霉劑型研發(fā)通常以菌絲為主成分，制作為顆粒劑。早前國(guó)外就有報(bào)道開發(fā)出蟲霉的純菌絲劑型并申請(qǐng)了專利，但純菌絲劑成本高，無法大規(guī)模應(yīng)用。前幾年，國(guó)內(nèi)有研究用天然營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)如小米或人工復(fù)合顆粒作為菌絲載體，制成相應(yīng)的菌絲顆粒劑，成本大幅下降，且產(chǎn)孢持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但這類顆粒劑不適用于水田環(huán)境，因其沉于水下，無法產(chǎn)孢?；诖耍斜匾_發(fā)適用于水田環(huán)境的蟲霉生物防治用劑型，來充分發(fā)揮該類生防菌在控制水田害蟲和減少農(nóng)業(yè)損失方面的功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種蟲霉水浮型顆粒劑及其用途的技術(shù)方 案，該顆粒劑可應(yīng)用于水田中，充分發(fā)揮其對(duì)水稻害蟲稻飛虱的生物防治功能。[0007]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于采用以下方法制備:向蟲霉目真菌菌絲濃度為10-30 mg/mL (干重/V，有效成分)的發(fā)酵菌液內(nèi)加入海藻酸鈉和玉米粉混勻，海藻酸鈉的用量為10-20 mg/mL (w/v),玉米粉的用量為10-50 mg/mL (w/v),然后用空氣泵對(duì)混合溶液充氣0.5-0.8小時(shí)，再用移液器將含氣泡的混合液滴加入濃度1-1.5%氯化鈣溶液中，按照發(fā)酵菌液:氯化鈣溶液體積比1:10-20的比例確定氯化鈣溶液的用量，制得的成形顆粒球用無菌水清洗后，晾干表面水分，即得蟲霉水浮型顆粒劑。
[0008]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于發(fā)酵菌液、海藻酸鈉和玉米粉混合溶液通過口徑2-3_的移液器緩慢滴加入氯化鈣溶液中，被鈣化為直徑3-5 mm的圓珠狀顆粒。
[0009]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于所述的蟲霉目真菌菌絲濃度為15-25mg/mL,優(yōu)選 18_20mg/mL。
[0010]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于海藻酸鈉的用量為12-18mg/mL，優(yōu)選14~16mg/mT,n
[0011]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于玉米粉的用量為20-40 mg/mL，優(yōu)選25_35mg/mL0
[0012]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于氯化鈣溶液的濃度為1.2-1.4%。
[0013]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于發(fā)酵菌液:氯化鈣溶液體積比1:12-18，優(yōu)選 1:14-16。
[0014]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于所述的蟲霉目真菌為飛虱蟲癘霉。
[0015]所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑在制備殺滅水稻稻飛虱的制劑中的應(yīng)用。
[0016]所述飛風(fēng)蟲病霉ofeTMacis)為水稻害蟲稻飛風(fēng)的專性病原真菌,廣泛分布于東亞、東南亞、南亞和美洲的水稻種植區(qū)域。
[0017]上述蟲霉水浮型顆粒劑，其成分為液相發(fā)酵菌絲、海藻酸鈉、玉米粉，其中發(fā)酵菌絲為主要的有效成分，玉米粉起到營(yíng)養(yǎng)增效作用和提高劑型的孢子釋放能力，海藻酸鈉具有在氣化鈣溶液中形成顆粒物的能力，可將上述蟲霉囷絲和玉米粉包裹固定在顆粒中，海藻酸鈉所形成的顆粒中含有大量空泡結(jié)構(gòu)，在水中可產(chǎn)生浮力，使顆粒浮于水面釋放孢子，來感染周圍寄主稻飛虱，發(fā)揮殺蟲效果。液相發(fā)酵菌絲、海藻酸鈉、玉米粉相互之間混合有協(xié)同增效作用，且降低了生產(chǎn)成本，還適用于水田環(huán)境中。
[0018]為使顆?？筛∮谒?，通過利用空氣泵將空氣充入鈣化前的海藻酸鈉溶液，使混合液內(nèi)充滿大量微小氣泡，鈣化后氣泡留在顆粒內(nèi)形成空泡產(chǎn)生浮力。
[0019]上述一種蟲霉水浮型顆粒劑，具有良好的孢子釋放能力，孢子釋放量大，產(chǎn)孢持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且生產(chǎn)成本低，對(duì)經(jīng)濟(jì)昆蟲和人畜無威脅，對(duì)環(huán)境安全，對(duì)水稻害蟲稻飛虱產(chǎn)生高致死效果，可應(yīng)用于水稻田中的稻飛虱防治，防治效果好。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0021]需要滿足:發(fā)酵菌絲濃度為10-30 mg/mL (w干重/V)，海藻酸鈉(w/v)為10-20mg/mL 和 10-50mg/mL (w/v)的玉米粉。
[0022]實(shí)施例1向菌絲濃度為IOmg干重/mL的發(fā)酵菌液IOOmL內(nèi)，加入I克海藻酸鈉和I克市售玉米粉。混勻，空氣泵充氣半小時(shí)后，用移液器將含氣泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化鈣溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得10 mg/mL蟲霉菌絲加10 mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0023]實(shí)施例2
向菌絲濃度為10 mg干重/mL的發(fā)酵菌液IOOmL內(nèi)，加入1.5克海藻酸鈉和5克市售玉米粉?；靹?，空氣泵充氣0.6小時(shí)后，用移液器將含氣泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化鈣溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得10mg/mL蟲霉菌絲加50mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0024]實(shí)施例3
向菌絲濃度為20mg干重/mL的發(fā)酵菌液IOOmL內(nèi)，加入1.5克海藻酸鈉和I克市售玉米粉?；靹?，空氣泵充氣0.8小時(shí)后，用移液器將含氣泡的混合液滴加入I L l%(w/v)氯化鈣溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得20 mg/mL蟲霉菌絲加10mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0025]實(shí)施例4
向菌絲濃度為20 mg干重/mL的發(fā)酵菌液IOOmL內(nèi)，加入2克海藻酸鈉和5克市售玉米粉?；靹?，空氣泵充氣半小時(shí)后，用移液器將含氣泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化鈣溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得20 mg/mL蟲霉菌絲加50 mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0026]實(shí)施例5` 向菌絲濃度為30 mg干重/mL的發(fā)酵菌液100 mL內(nèi)，加入1.5克海藻酸鈉和I克市售玉米粉?；靹?，空氣泵充氣半小時(shí)后，用50mL移液器將含氣泡的混合液滴加入I L 1% (w/V)氯化|丐溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得30mg/mL蟲霉菌絲加10 mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0027]實(shí)施例6
向菌絲濃度為30 mg干重/mL的發(fā)酵菌液100 mL內(nèi)，加入2克海藻酸鈉和5克市售玉米粉?；靹颍諝獗贸錃獍胄r(shí)后，用50mL移液器將含氣泡的混合液滴加入1L1% (w/v)氯化鈣溶液中，成形顆粒球用無菌水清洗，備用，獲得30 mg/mL蟲霉菌絲加50 mg/mL玉米粉增效水浮型顆粒劑型。
[0028]以下結(jié)合相應(yīng)的試驗(yàn)進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0029]試驗(yàn)一:產(chǎn)孢測(cè)定和殺稻飛虱試驗(yàn)及其結(jié)果 顆粒劑型單位產(chǎn)孢量試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例1-6顆粒劑型，在自制真菌孢子收集器(結(jié)構(gòu)似1.8 mL凍存管)內(nèi)觀察孢子釋放情況。
[0030]材料及方法
供試材料
實(shí)施例1-6種顆粒劑
單日產(chǎn)孢量與產(chǎn)孢總量測(cè)定:
將顆粒劑一顆粘貼于孢子收集器頂部，每個(gè)收集器底部加入ImL 0.5 %十二烷基硫酸鈉(SDS)溶液。放入24攝氏度恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)觀察，頂部所貼的顆粒不間斷釋放分生孢子，由重力作用孢子落入底部的SDS溶液中，失活并保持外形完整，便于計(jì)數(shù)。每日替換底部的SDS溶液。每日收集下來的孢子懸浮液用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)日產(chǎn)孢量。觀察至替換的SDS溶液中不再發(fā)現(xiàn)孢子為止，累加日產(chǎn)孢量計(jì)算實(shí)施例1-6顆粒劑的產(chǎn)孢總量。每個(gè)實(shí)施例各觀察10顆(重復(fù))。不同實(shí)施例顆粒劑的孢子釋放量差異用一元方差分析。
[0031]殺稻飛虱試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法:
供試稻飛虱的準(zhǔn)備:供試稻飛虱捕捉至當(dāng)年稻田內(nèi)發(fā)生的褐飛虱。飼養(yǎng)于室內(nèi)籠罩水稻苗上。殺蟲試驗(yàn)時(shí)，移入成蟲15-20頭于直徑8cm高15cm的透明塑料瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)有10株水稻苗(苗齡2周)作為稻飛虱取食用，同時(shí)加入20mL水稻營(yíng)養(yǎng)液。
[0032]顆粒劑放置:將實(shí)施例1-6顆粒劑分別放入接入稻飛虱的塑料瓶中，每瓶3顆(等距間隔)，塑料瓶用透氣膜封口。放入24攝氏度下觀察每日的活蟲數(shù)和死蟲數(shù)。每個(gè)實(shí)施例各做3瓶重復(fù)。另準(zhǔn)備3瓶不放入顆粒劑(CK對(duì)照)，觀察其自然死亡率。
[0033]殺蟲效果計(jì)算方法:觀察放入顆粒后瓶?jī)?nèi)稻飛虱的死亡情況至第8天，分別于第
4、5、6、7、8天，根據(jù)瓶?jī)?nèi)活蟲數(shù)和死蟲數(shù)，計(jì)算殺蟲率。并對(duì)觀察第8天的累計(jì)殺蟲率進(jìn)行校正，計(jì)算校正死亡率，并進(jìn)行差異顯著性分析。
[0034]殺蟲效果按式(I)、(2)計(jì)算:
殺蟲率或自然死亡率(％)=(起始蟲數(shù)-剩余活蟲數(shù))/起始蟲數(shù)*100 (I)
校正死亡率(％)=(殺蟲率-CK)/ (100-CK) *100 (2)
式中-.CK——對(duì)照瓶?jī)?nèi)稻飛虱自然死亡率。
[0035]試驗(yàn)結(jié)果與討論(見表1)
從產(chǎn)孢量來看:實(shí)施例1-6產(chǎn)孢量在7.4-15.1O4個(gè)孢子/顆，產(chǎn)孢持續(xù)時(shí)間為8_15天，產(chǎn)孢大多集中于前三天，前三天產(chǎn)孢量占總產(chǎn)孢量的47.3-68.2%。其中，實(shí)施例6產(chǎn)孢量最大，持續(xù)時(shí)間最久。從本試驗(yàn)殺稻飛虱效果看:實(shí)施例1-6顆粒劑均對(duì)稻飛虱具有殺蟲效果，感病蟲尸從觀察第四天開始出現(xiàn)，死亡高峰集中在第五天和第六天，第八天累計(jì)死亡率為43.4-84.1%，校正死亡率為40.2-83.2%。
[0036]安全性，該菌從以往文獻(xiàn)報(bào)道只感染稻飛虱和蚜蟲等少數(shù)節(jié)肢動(dòng)物，對(duì)田間其它益蟲或人畜無危害。且蟲霉在致死寄主過程中不產(chǎn)生任何毒性物質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于采用以下方法制備:向蟲霉目真菌菌絲濃度為10-30 mg/mL的發(fā)酵菌液內(nèi)加入海藻酸鈉和玉米粉混勻，海藻酸鈉的用量為10-20 mg /mL,玉米粉的用量為10-50 mg/mL，然后用空氣泵對(duì)混合溶液充氣0.5-0.8小時(shí)，再用移液器將含氣泡的混合液滴加入濃度1-1.5%氯化鈣溶液中，按照發(fā)酵菌液:氯化鈣溶液體積比1:10-20的比例確定氯化鈣溶液的用量，制得的成形顆粒球用無菌水清洗后，晾干表面水分，即得蟲霉水浮型顆粒劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于發(fā)酵菌液、海藻酸鈉和玉米粉混合溶液通過口徑2-3_的移液器緩慢滴加入氯化鈣溶液中，被鈣化為直徑3~5 mm的圓珠狀顆粒。
3.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于所述的蟲霉目真菌菌絲濃度為 15-25 mg/mL,優(yōu)選 18_20mg/mL。
4.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于海藻酸鈉的用量為12_18mg/mL,優(yōu)選 14_16mg/mL。
5.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于玉米粉的用量為20-40mg/mL，優(yōu)選 25_35mg/mL0
6.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于氯化鈣溶液的濃度為1.2-1.4%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于發(fā)酵菌液:氯化鈣溶液體積比 1:12-18，優(yōu)選 1:14-16。
8.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑，其特征在于所述的蟲霉目真菌為飛虱蟲癘霉。
9.如權(quán)利要求1所述的一種蟲霉水浮型顆粒劑在制備殺滅水稻稻飛虱的制劑中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】A01N63/04GK103749547SQ201310725551
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】周湘, 童森淼, 郭愷, 王大偉 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)