一種用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥及其製備方法
2023-06-02 12:43:31 3
專利名稱：一種用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種防治植物病害的復配農藥，尤其是一種微生物和化學農藥的復配農藥，同時本發明還涉及該復配農藥的製備方法，屬於農業技術領域。
背景技術：
眾所周知，水稻、果樹和蔬菜上的病害繁多，危害嚴重。其中，有些病害的發生、發展嚴重影響了水稻、果樹和蔬菜的優良品質。據申請人所知，目前作物病害的防治主要依賴化學農藥。雖然化學農藥的大量使用在確保農作物高產、控制病害流行方面起到了切實有效的作用，但同時也給人類的生存帶來了日益嚴重的負面影響。
一方面，化學農藥在防治病害的同時，不可避免地殺滅了這些病害的天敵，從而使得田間生物群落的自然控害作用嚴重受到抑制，病原菌對農藥的抗藥性水平越來越高，農藥的控害效果下降，最終導致產生用藥量和施藥次數不斷增加，汙染了農田生態環境的嚴重後果。另一方面，農藥的大量使用嚴重影響了農產品的天然品質，尤其在我國加入WTO後，農藥在農產品中的殘留形成嚴重阻礙我國農產品出口的綠色壁壘。面對農產品新的需求形勢和要求，有必要研究新的病害防治思路，建立以保障農產品的天然優良品質為核心，開發環境相容性好、低殘留、對人畜無毒害的綠色農藥，為我國農業的可持續發展的提供技術支撐。
例如，水稻稻曲病(病原菌為子囊菌Ustilaginoidea virens)、梨黑斑病(病原菌為半知菌Alternaria kikuchiana Tanaka)、茄科蔬菜枯萎病(病原菌為半知菌Fusarium)和葉黴病(病原菌為半知菌Fulvia fulva)是病害，在世界各地普遍發生，是糧食、水果和蔬菜上的重要病害。其中，水稻稻曲病發病率可高達44.1％，產量損失達26.9％，已成為水稻生產的重要病害之一。尤其是稻曲病菌可產生對人畜有害的毒素，混雜於病稻穀中的稻曲病菌，對人們的健康構成直接的危害，成為水稻無公害生產的突出問題，嚴重影響了稻米的優質安全。
梨黑斑病是梨的生育期內的主要病害，遍布全國各梨產區，該病原菌在梨掛果期均可為害，影響產量。其次，梨的掛果期長，在生育期內該病害的防治必須頻繁用藥，且用藥量大，因此農藥殘留嚴重地影響梨子的品質，對人的健康形成了潛在的危害。
枯萎病和番茄葉黴病是茄科蔬菜的主要病害，目前蔬菜上農藥的使用頻率和使用量是所有作物中最多的。枯萎病菌致使植株萎蔫，最後死亡，是毀滅性病害；葉黴病在我國各地均有發生，尤其以保護地番茄受害最重，嚴重時減產20％-30％。目前茄科蔬菜的枯萎病和番茄葉黴病的防治主要採用土壤處理、煙劑等防治，由於高頻率的使用農藥，汙染了農田環境，同時農藥的殘留影響了蔬菜的品質。
隨著經濟的快速發展和人民生活水平的提高，人們對農產品質量和產量的要求越來越高。在儘量減少由病蟲害導致的產量損失的同時，減少化學農藥的用量和殘留，保持農產品的天然品質，已成為人們的共識。因此，研製開發新的防治藥劑，尤其是生物農藥極為重要和緊迫。
令人可喜的是，人類發現有一種枯草芽孢桿菌微生物的細菌菌群中存有對多種真菌病害的病原菌具有拮抗作用的菌株。目前國內外均已開展用具有拮抗作用的枯草芽孢桿菌來防治作物病害的研究。國外報導主要對棉花、番茄的枯萎病(Mahaffee，W.Rosales A.M.Effects of seedfactors on Spermoshpere and rhizoshpere colonization of cotton byBacillus subtilis GB03，Phtopathology83，1120-1125)，國內研究者發表了枯草芽孢桿菌抗菌物質及對其抗菌蛋白分離的研究報告(孔建等，1992「枯草芽孢桿菌Bs-903菌株抗菌物質研究」《微生物學報》32(6))。但據申請人了解，至今未見有將枯草芽孢桿菌和某種農藥復配後對包括上述四種病害在內的多種作物病害均具有良好防治效果的微生物復配農藥。
發明內容
本發明的目的在於面對目前生產上大量使用化學農藥防治農作物病害、嚴重汙染農田生態環境、導致農藥殘留超標、影響農產品品質的狀況，通過研究枯草芽孢桿菌和化學農藥的復配，引進微生物菌劑，提出一種對各種常見作物病害均具有良好防治效果的增效型微生物復配農藥，同時給出該復配農藥的製備方法，從而實現操縱管理生態環境中微生物群的合理分布，惡化病原菌的生存環境，結合栽培管理和化學防治措施形成穩定、平衡、生物多樣化的農田生態系統，有效、較持久地控制作物病害的流行，同時有效降低化學農藥的使用量，改善農田生態環境，減少農藥殘留，以利於保持農產品的優良品質，保障農產品安全。
申請人經過不斷的探索摸索和反覆對比實驗，形成了本發明復配農藥的技術方案，其要點是將枯草芽孢桿菌Bs-916菌株(以下簡稱Bs-916菌株)移植於細菌培養基上活化；配製含咪鮮安濃度遞增的細菌培養基，將活化後的Bs-916菌株移入含低濃度咪鮮安的細菌培養基中，待生長良好後，再移入含咪鮮安濃度遞增的細菌培養基中，依次類推，直到獲得具有抗藥性的Bs-916抗性菌株；將抗咪鮮安的Bs-916菌株移入細菌培養液培養獲得培養液菌劑；將獲得的菌劑與咪鮮安配製，即可獲得本發明由抗咪鮮安的Bs-916菌劑與咪鮮安配製而成的增效型微生物復配劑。
需要說明的是，上述枯草芽孢桿菌Bs-916菌種於二○○二年九月三十日在北京的中國典型微生物保藏中心(CGMCC)保藏，保藏編號為CGMCCNo.0808，拉丁學名為bacillus subtilis Bs-916(本文簡稱Bs-916)。其生物學性狀記載為菌落形態單細胞形成菌落圓形，四周光滑，YPGA(酵母膏5.0g，胰蛋白腖5.0g；葡萄糖5.0g，瓊脂17.0g；水1000ml)培養基平板上生長24h的菌落3-5mm，米色，表面有皺褶。鑑別性狀格蘭氏反應陰性，嚴格好氣，2％NaCl不能生長，乳果糖、L-阿拉伯糖、L-乳酸、松三糖和D-蘋果酸利用反應均為陰性，甘油、蔗糖、麥芽糖和纖維二糖利用反應均為陽性。
較具體些說，本發明的增效型微生物復配農藥採用以下步驟製備1、活化將枯草芽孢桿菌Bs-916菌株移植於細菌培養基上活化。
2、抗藥性誘導將細菌培養基配製成帶咪鮮安平板，其中咪鮮安的濃度遞增，例如為5ug/ml，10ug/ml，20ug/ml.......直至1000ug/ml。將活化後的Bs-916菌株移入含低濃度咪鮮安，例如5ug/ml的平板中，待生長良好後，再移入濃度遞增的10ug/ml的平板中，依次類推，直到獲得能在1000ug/ml上生長的Bs-916抗性菌株。
3、獲取培養液將抗咪鮮安的Bs-916菌株活化後，移入細菌培養液，15-38℃內振蕩培養22-55小時獲得培養液菌劑，菌含量為2-5×1010cfu/ml。
4、復配成藥將制獲得的菌劑與按比例配製，獲得本發明的增效型微生物復配劑。
容易理解，以上咪鮮安為廣義概念，即包括各種咪鮮安鹽類(例如常用的咪鮮安錳鹽等)。
本發明微生物復配農藥的有益效果如下1、依據微生態學原理，通過引進微生物菌劑，操縱管理生態環境中微生物群落的合理分布，惡化病原菌的生存環境，結合栽培管理、農業和化學防治措施，形成一個穩定的、平衡的、生物多樣化的農田生態系統，從而有效地、較持久地控制多種作物病害的流行。
2、微生物農藥具有化學藥劑所不具備的優點，其控病作用機制主要為①優勢種群的競爭作用——枯草芽孢桿菌Bs-916具有在植株上定殖能力強、繁殖快的特點，能與病原菌有效競爭侵染位點，減少病害發病機率(參見表1)。②拮抗素抗生作用——枯草芽孢桿菌Bs-916能分泌產生拮抗素，其能有效地控制病害的生長、侵染和蔓延(參見表2)。③拮抗菌的誘導抗性作用——枯草芽孢桿菌Bs-916在葉面噴施後，可以誘導植株內大量產生與抗病性有關的酶類，從而增強了植株抵禦病原菌侵入、蔓延的能力。
3、復配劑的增效作用，枯草芽孢桿菌Bs-916和高效低毒的化學農藥咪鮮安復配後，組分間具有優勢互補的作用，既能發揮咪鮮安的高效、快速的抑菌作用，又能發揮拮抗菌Bs-916在田間定殖、大量繁殖後微生物群落合理分布的調整功能，從而達到可持續控制病害的目的，同時降低了化學農藥的使用量。
4、將枯草芽孢桿菌發酵液與咪鮮安以任意比例進行復配，只要選取恰當的復配比例，就可以使本發明農藥的應用達到既能發揮最佳藥效作用，又能減少化學農藥的使用量和使用次數，儘可能保持農產品天然品質的目的。
理論和實踐可以證明，在田間使用本發明的復配農藥噴霧、灌根等，幾乎對多種常見作物病害都具有良好的防治效果，對減少農藥殘留、保護農田生態環境具有積極意義，有利於保持農產品的優良品質，保障農產品安全。
具體實施例方式
實例一將枯草芽孢桿菌(Bs-916)和咪鮮安復配後，噴霧防治水稻稻曲病按照以下步驟復配本發明的增效型微生物復配農藥將枯草芽孢桿菌Bs-916菌株移植於YPGA培養基上活化；將培養基配製成帶咪鮮安平板，其中咪鮮安的濃度為5ug/ml，10ug/ml，20ug/ml.......直至1000ug/ml。將活化後的Bs-916菌株移入5ug/ml的平板中，待生長良好後，再移入10ug/ml的平板中，依次類推，直到獲得能在1000ug/ml上生長的Bs-916抗性菌株；將抗咪鮮安的Bs-916菌株活化後，移入YPG培養液，28℃振蕩培養48小時獲得培養液菌劑，菌含量約為2.5×1010cfu/ml；將制獲得的菌劑與咪鮮安按2∶3(40％∶60％)的重量比例配製成本發明的增效型微生物復配劑。
將本實施例的復配農藥噴霧防治水稻稻曲病，發現其對水稻稻曲病菌室內具有優越的抑制效果；田間試驗結果表明(參見表1，注咪鮮安錳鹽即咪鮮安)，該復配劑在安徽的試驗結果為稻曲病的田間防治效果為73.14％。在江西的試驗結果表明，每畝使用60g時，防治效果在94.84％。其防治效果均高於組分藥劑，可有效降低化學藥劑的使用量，利於保持水稻的優良品質，可降低農藥的殘留量。
實例二將枯草芽孢桿菌(Bs-916)和咪鮮安復配後，潑澆和灌根防治番茄枯萎病按與實施例一類似的步驟復配本發明的增效型微生物復配農藥，其中移入YPG培養液後，18℃內振蕩培養50小時獲得培養液菌劑，菌含量略大於2×1010cfu/ml；將制獲得的菌劑與咪鮮安按1∶1(50％∶50％)、1∶3(25％∶75％)的重量比例配製成本發明的增效型微生物復配劑(產品名久安)。
將本實施例的復配農藥潑澆和灌根防治番茄枯萎病，發現其對茄科枯萎病菌具有優良的抑制效果。田間試驗結果表明，其防治效果在90％以上，具有優良的防治效果(表2)。
實例三將枯草芽孢桿菌(Bs-916)和咪鮮安復配後，噴霧防治番茄葉黴病按與實施例一類似的步驟復配本發明的增效型微生物復配農藥，其中移入YPG培養液後，32℃內振蕩培養45小時獲得培養液菌劑，菌含量約為4×1010cfu/ml；將制獲得的菌劑與咪鮮安按3∶1(75％∶27％)的重量比例配製成本發明的增效型微生物復配劑。
將本實施例的復配農藥噴霧防治番茄葉黴病，田間試驗結果表明，其防治效果在80％以上，具有優良的控制效果。高於同類化學藥劑(表3)。
實例四將枯草芽孢桿菌和咪鮮安復配後，對梨黑斑病菌具有優良的抑制作用。
按與實施例一類似的步驟復配本發明的增效型微生物復配農藥，其中移入YPG培養液後，28℃內振蕩培養48小時獲得培養液菌劑，菌含量約為4×1010cfu/ml；將制獲得的菌劑與咪鮮安按3∶1(75％∶27％)、2∶1(66％∶33％)、1∶1(50％∶50％)、1∶2(33％∶66％)1∶3(25％∶75％)的重量比例配製成本發明的增效型微生物復配劑。
將本實施例的復配農藥用於防治梨黑斑病菌後，室內測定了其對梨黑斑病菌的抑制作用(表4)，結果表明，本復配劑對梨黑斑病菌的抑菌能力明顯提高。其抑菌作用均高於組分藥劑。
細菌培養基除了YPGA外，也可以用LB、NA、KMB等，細菌培養液除了YPG，也可以用液體LB、NA、KMB等。培養液菌劑的菌含量大於2×1010cfu/ml，通常為2-5×1010cfu/ml。理論上，上述配製可用的重量百分比範圍是菌劑含量1％-99％，咪鮮安1％-99％；實際可行的重量百分比範圍是菌劑含量10％-90％，咪鮮安10％-90％；而通常較好的重量百分比範圍是菌劑含量20％-80％，咪鮮安20％-80％。
綜上所述，枯草芽孢桿菌生防Bs-916菌株和咪鮮安復配後，對多種植物病原菌均有優良的抑制效果，對病害也有較好的防治效果。通過相關的增效分析，結果表明，增效作用顯著，生防菌Bs-916和咪鮮安復配後可有效的控制多種農作物病害，同時減少了化學農藥的使用量，降低了化學農藥的選擇壓和抗藥性發生的風險，可減少農藥殘留，有利於保障農產品優良品質，在防治效果優於生產上同類藥劑。
表1 2.5×1010活芽孢/ml枯草芽孢桿菌·鮮安錳鹽WP防治水稻稻曲病田間試驗結果
表2拮抗細菌、微生物農藥復配劑對茄科蔬菜枯萎病的防治效果處理 處理後50天 處理後70天平均病指 防效(％)平均病指 防效(％)2×1010活芽孢/ml 0 100.00 0 100.00枯草芽孢桿菌·咪鮮胺錳鹽WP 1∶12×1010活芽孢/ml 0 100.00 1 95.45枯草芽孢桿菌·25％咪鮮胺錳鹽WP 1∶3施保功(低)0 100.00 0 100.00空白對照 17 22表3拮抗細菌、微生物農藥復配劑對茄科蔬菜葉黴病的防治效果試驗藥劑 使用藥前14天防治效果 28天防治效果濃度病情病情 病情增長 防治效 病情病情增長 防治(倍)指數指數 率(％)果(％) 指數率(％)效果(％)4×1010活芽孢/ml枯草 10003.404.52 32.94 82.59a 4.8241.76 87.07a芽孢桿菌·咪鮮胺錳鹽 500 4.155.02 20.96 84.16a 5.4030.12 88.13aWP甲霜靈錳鋅 10003.528.87 152.0067.00b 9.78177.8474.67b多菌靈 700 3.349.87 195.5161.30b 10.23 206.2972.08b對照 清水3.5126.8 663.53 38.5996.87
表4對梨黑斑病菌的抑制效果
(*比例為2.5×1010活芽孢/ml枯草芽孢桿菌25％咪鮮胺錳鹽)
權利要求
1.一種用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥，其特徵在於由抗咪鮮安的枯草芽孢桿菌Bs-916(拉丁學名bacillus subtilis Bs-916)菌劑與咪鮮安或咪鮮安鹽配製而成。
2.根據權利要求1所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥，其特徵在於所述抗咪鮮安Bs-916菌劑的菌含量大於2×1010cfu/ml。
3.根據權利要求2所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥，其特徵在於所述抗咪鮮安Bs-916菌劑與咪鮮安配製的重量百分比為菌劑10％-90％，咪鮮安10％-90％。
4.根據權利要求2所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥，其特徵在於所述抗咪鮮安Bs-916菌劑與咪鮮安配製的重量百分比為菌劑20％-80％，咪鮮安20％-80％。
5.一種用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥製備方法，其步驟為1)、活化——將枯草芽孢桿菌Bs-916菌株移植於細菌培養基上活化；2)、抗藥性誘導——配製含咪鮮安濃度遞增的細菌培養基，將活化後的Bs-916菌株移入含低濃度咪鮮安的細菌培養基中，待生長良好後，再移入含咪鮮安濃度遞增的細菌培養基中，依次類推，直到獲得具有抗藥性的Bs-916抗性菌株；3)、獲取培養液——將抗咪鮮安的Bs-916菌株移入細菌培養液培養獲得培養液菌劑；4)、復配劑的製備——將獲得的菌劑與咪鮮安或咪鮮安鹽配製成增效型微生物復配劑。
6.根據權利要求5所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥製備方法，其特徵在於所述步驟1)中的細菌培養基為YPGA、LB、NA、KMB中的一種，步驟3)中的細菌培養液與步驟1)對應。
7.根據權利要求5所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥製備方法，其特徵在於所述步驟2)將細菌培養基配製成帶咪鮮安不同濃度平板，其中咪鮮安的濃度為5ug/ml，10ug/ml，20ug/ml.......遞增直至1000ug/ml；將活化後的Bs-916菌株移入5ug/ml的平板中，待生長良好後，再移入10ug/ml的平板中，依次類推，直到獲得能在1000ug/ml上生長的Bs-916抗性菌株。
8.根據權利要求7所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥製備方法，其特徵在於所述步驟3)中培養溫度為15-38℃，振蕩培養22-55小時獲得培養液菌劑。
9.根據權利要求8所述用於防治植物病害的增效型微生物復配農藥製備方法，其特徵在於所述步驟3)中抗咪鮮安Bs-916菌劑的菌含量為2-5×1010cfu/ml。
全文摘要
本發明涉及一種防治植物病害的微生物和化學農藥的復配農藥，同時還涉及該復配農藥的製備方法，屬於農業技術領域。其技術方案為將Bs－916菌株移植於培養基上活化；配製含咪鮮安濃度遞增的培養基，將活化後的Bs－916菌株移入含低濃度咪鮮安的培養基中，再逐漸移入含咪鮮安濃度遞增的培養基中，直到獲得Bs－916抗性菌株；將抗咪鮮安的Bs－916菌株移入YPG培養液培養獲得培養液菌劑；將獲得的菌劑與咪鮮安配製成增效型微生物復配劑。實踐證明，使用本發明的復配農藥噴霧、灌根等，幾乎對各種常見作物病害都具有良好的防治效果，對減少農藥殘留、保護農田生態環境具有積極意義，有利於保持農產品的優良品質，保障農產品安全。
文檔編號A01N63/04GK1559228SQ20041001425
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月9日 優先權日2004年3月9日
發明者陳志誼, 劉永鋒, 劉郵洲 申請人:江蘇省農業科學院