专利名称：生物农药与化学农药复合杀虫剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于防治甜菜夜蛾、棉铃虫等蔬菜和棉花害虫的杀虫剂，具体地指一种由生物农药和化学农药复配而成的复合杀虫剂。
背景技术：
我国是世界上最大的蔬菜生产和消费国，1997年蔬菜出口额为122亿元，列农产品之首，蔬菜生产已成为我国农村的一项支柱性产业(朱国仁著，《昆虫知识》，2000年，37卷第1期59～63页)。根据国家统计局农调总队的统计，2000年全国蔬菜播种面积比1999年增加180多万公顷，达到1490.7万公顷，增幅高达13.73％，南方部分省市的蔬菜作物成为继水稻、小麦之后的第三大作物。随着我国人民生活水平的提高，绿色食品蔬菜的需求更加迫切，但目前我国绿色食品蔬菜的种植面积仅占全国蔬菜种植面积的1.6％，产量仅占全国蔬菜年产量的1％，1998年全国绿色蔬菜的出口额只有5400万元。限制我国绿色食品蔬菜产业发展的主要因素是病虫危害和为控制病虫危害而过多使用化学农药，尤其是蔬菜病害种类多、发生频繁、为害时间长，化学农药的用量惊人。由于我国蔬菜、瓜类等作物的价格比国际市场价格低70％，价格上具有很强的竞争优势，但是农副产品的安全性及品质已成为我国农产品出口的“瓶颈”，突破这一“瓶颈”、消除西方国家设置的“绿色壁垒”，是我国绿色食品蔬菜出口产业进一步发展的前提。可见研究开发高效、低毒、同时又对蔬菜食品和环境高度安全的杀虫剂对发展我国蔬菜产业的重要性。甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)是一种世界性害虫，也是一种主要的难治性蔬菜害虫，从北纬57°至南纬40°之间均有分布，在亚洲、澳洲、美洲、非洲及欧洲均有严重危害或成灾的记录，且每次成灾所造成的经济损失都十分惊人。1986年以来，甜菜夜蛾在我国发生危害的地区逐渐扩大，成灾频率和程度也越来越严重。1997年甜菜夜蛾在河南、河北、山东、安徽大发生之后，又于1999年在黄淮、江淮流域再度猖獗成灾，仅山东、河南发生危害面积就达300万公顷，山东省因甜菜夜蛾危害造成的直接损失达15亿元，用于购买杀虫剂的费用超过5.5亿元，河南因甜菜夜蛾造成的经济损失约50亿元，防治费用高达5.6亿元(罗礼智著，《植物保护》，2000年，26卷第3期37～39页)。甜菜夜蛾具有食性较杂，其寄主多达170多种，包括蔬菜、豆类、棉花等经济作物，给农业生产带来了极大的经济损失，同时由于甜菜夜蛾的抗性强，具有繁殖力强、世代重叠、假死性等特性，给防治增加了难度。
棉花是我国重要的经济作物，年产量和年消费量均占世界的25％以上，我国有1亿以上的农民从事棉花生产，植棉面积约350～450万公顷，最高时达到667万公顷，常年维持在370万公顷。棉铃虫类(Helicoverpa spp.)是世界性的重要致灾性农业害虫，是棉花生产的大敌，也可危害多种作物，它们由一群近似种组成，都属于鳞翅目夜蛾科Helicoverpa属。我国棉铃虫类主要有3种，即H.Armigera棉铃虫，H.Assulta烟青虫和H.Viriplaca(syn.H.Dipsaceae)亚欧棉铃虫，以H.Armigera棉铃虫分布最广、危害最重。近几十年来棉铃虫成灾范围广，发生面积大，造成的损失极为惨重，尤其近年来呈偏重发生趋势，且棉铃虫的抗药性越来越强，如2000年棉铃虫大发生、许多常规农药对此防效甚微，无能为力。近年我国年产杀虫剂22万吨左右，其中的30％以上用来防治棉铃虫，以1997年为例，防治棉铃虫总药费达9.407亿元，其中的进口农药药费1.88亿元，总药费和进口药费在所有防治对象中均占第一位(吴士雄著，《农药》，2000年，39卷第1期7～10页)，可见防治棉铃虫农药市场潜力巨大。
目前甜菜夜蛾和棉铃虫主要采用化学农药进行防治，由于大量不合理使用化学农药，使甜菜夜蛾和棉铃虫对多种化学农药产生了抗药性。甜菜夜蛾已对有机磷、有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类等多种杀虫剂产生了抗性(周晓梅著，《农药》，2002年，41卷第3期27、28、18页)、(王开运著，《农药》，2001年，40卷第6期29～32页)。而对甜菜夜蛾有良好防效的有除尽(虫螨腈，chlorfenapyr)、米满(虫酰肼，Tebufenozide)、氟铃脲(Hexaflumuron)等少数几种药剂(李腾武著，《植物保护》，2001年，27卷第4期41～43页)。根据全国农业技术推广服务中心对全国54个抗性监测点的监测结果，棉铃虫对菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类农药产生了不同程度的抗性，其中长江流域和黄河流域的大部分棉区的抗性在中抗以上的水平，而全国主要产棉区棉铃虫对生物农药苏云金杆菌(Bt)仍处于敏感水平(1999年度农业病虫抗药性监测第十号公报)。许多常规农药对棉铃虫的防效甚微，只有安打(Indoxacarb)、催杀(Spinosad)、除尽、甲维盐等少数几种农药的防效好。从防治成本来考虑，上述药剂防治甜菜夜蛾的成本为每亩10元以上，防治棉铃虫的成本在15元以上，如此高的价格农民难以接受，限制了这些有优异防效药剂的推广与应用。
除尽是美国巴斯夫股份有限公司推出的一种芳基取代吡咯化合物，中文通用名为虫螨腈或溴虫腈，英文通用名chlorfenapyr，化学名为4-溴基-2-(4-氯苯基)-1-(乙氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈，是一种广谱高效的杀虫杀螨剂，有胃毒、触杀和杀卵作用。其作用机制是阻止昆虫体内细胞线粒体的呼吸功能，使ADP不能转化为ATP，没有ATP产生，细胞就停止生命功能，最终导致害虫死亡。虫螨腈在国内外广泛应用于防治鳞翅目害虫和螨类，并可有效抑制粉虱、斑潜蝇、蓟马、跳甲等，且与有机磷类、氨基甲酸类、菊酯类和几丁质合成抑制类杀虫剂无交互抗性。除尽目前在国内的零售价是每吨30万元以上，若用它来防治甜菜夜蛾，每亩用10％除尽40ml，防治成本大约是12元，若用来防治棉铃虫，亩用60～80ml，每亩防治成本在21元左右，防治成本过高限制了除尽的应用范围。另外根据国际环保委员会(EPA)最新公布的安全检查结果由于除尽在棉田中用量较高，对野鸭等多种鸟类具有较强的毒害作用，周2.5ppm的除尽喂食野鸭表现出慢性生长繁殖障碍，而且除尽在土壤中的半衰期长达0.7～1.1年，因此从保护鸟类等环保的角度出发，EPA提出禁止在棉田中使用。
苏云金芽孢杆菌(Bt)是一种低毒、低残留、与环境兼容性好的微生物杀虫剂，对鳞翅目幼虫有较高的杀虫活性，其有效杀虫活性成份主要是毒素晶体蛋白，活芽孢也有一定的致病作用。其杀虫机理是毒素晶体蛋白被敏感昆虫取食后，进入昆虫中肠道，晶体溶解，杀虫蛋白分子从晶体点阵结构中释放出来。在昆虫消化道内消化酶的作用下，蛋白被水解，释放出60～70kDa抗蛋白酶的活性分子，活性毒素分子可与中肠道上皮细胞纹缘膜上的特异性受体结合，并发生作用而使细胞膜穿孔。由于消化道细胞的离子、渗透压平衡遭到破坏，最终导致昆虫死亡(贾士荣著，《转基因棉花》，科学出版社，2001年，19页。)。苏云金芽孢杆菌(Bt)是目前世界上产量最大、应用最广泛的微生物杀虫剂，我国对Bt的研制与应用已跨入世界先进行业，1999年我国年产3万吨，使用面积840万公顷，主要用于棉花、蔬菜、水稻、果树及林业害虫的防治，防治对象主要为棉铃虫、小菜蛾及松毛虫等，取得了良好的防治效果与生态效益(李荣森著，《中国病毒学》，2000年，15卷(杀虫微生物专刊)1～14页)。虽然Bt有特异性强、毒性低、防治成本低(如16,000IU/mgBt可湿性粉剂的零售价为每吨3万元左右)、抗性发展慢(如前所述全国主要产棉区棉铃虫对Bt仍处于敏感水平)等优点，但是Bt也存在杀虫谱较窄、起作用时间较长、易受环境条件影向(如不耐雨水冲刷、不耐紫外线、对温度要求高)等缺陷，这些都限制了Bt药效的发挥。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种既能高效快速地杀灭甜菜夜蛾和棉铃虫，又与生态环境兼容性好，能有效延缓害虫抗性发展，且产品成本低廉便于推广应用的生物农药与化学农药复合杀虫剂。
为实现此目的，本发明所研制的生物农药与化学农药复合杀虫剂，由生物农药苏云金芽孢杆菌和化学农药虫螨腈复配后，再加入适量的助剂和载体而构成。其中苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.143～7∶1，伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的较佳重量配比为0.143～5∶1，而其最佳重量配比为0.5～2∶1。具体操作时，苏云金芽孢杆菌与虫螨腈均采用悬浮乳剂来配制，当然也可以采用其他剂型，将苏云金芽孢杆菌和虫螨腈的有效成份含量和两者之间的比例确定后，再根据常规的农药配制方法加入适量的助剂和载体，即可将本杀虫剂制成悬浮剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
表1～3列出了本生物农药与化学农药复合杀虫剂、苏云金芽孢杆菌单剂、虫螨腈单剂对农作物害虫的毒力测定实验数据，其中Bt/chlorfenapyr系指苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比。
表1 对甜菜夜蛾的室内毒力测定结果
表2 对棉铃虫的室内毒力测定结果
表3 对甜菜夜蛾的田间药效试验结果
注在桶混剂的配制中，Bt为55000IU/mg的原粉，其晶体蛋白含量为6.875％，Bt单剂(8000IU/μl悬浮剂)相当于含伴孢晶体蛋白1％。
表1中复合杀虫剂对甜菜夜蛾的实验数据表明苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.143～4∶1时，所测得的共毒系数均大于120，有增效作用；其最佳的重量配比为1∶1，共毒系数为214.2，具有显著的增效作用。
表2中复合杀虫剂对棉铃虫的实验数据表明苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.25～5∶1时，所测得的共毒系数均大于120，有增效作用；其优化的重量配比为0.5～2∶1，共毒系数均大于198.9，具有显著的增效作用；而从共毒系数、剂型、杀虫效果、使用成本和环境保护等多方面因素综合考虑，其最佳重量配比为2∶1、1∶1和0.5∶1，这三个复配方案的共毒系数分别是230.3、198.9和274.6，具有显著的增效效果。
表3的田间药效试验是在甘蓝上进行的，试验共设9个处理，其中处理B、C、D苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为2∶1，处理E、F、G苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为1∶1，试验共设3次重复，随机区组排列，小区面积10平方米。试验在甜菜夜蛾1～2龄时施药，由于桶混剂中的Bt为原粉，在配制时加入了0.1％的洗洁精。2001年9月15日下午5～6时用背负式手动喷雾器按50公斤/亩药液进行均匀喷雾，施药当天为晴天。每小区定点1O株调查，施药前先调查幼虫基数，施药后1天，3天和7天各调查一次，根据每株平均虫数计算虫口减退率，并与空白对照相比用Abbott公式计算校正防效，对校正防效的反正弦转换值(Arcsin )作方差分析，处理间防效差异显著性测验采用DMRT法。本试验各处理药后1天相对防效之间的差异达到显著水平，在药后3天、5天和7天的相对防效之间的差异达到极显著水平。Bt与虫螨腈桶混剂不同的用量和配比，有不同的表现，如处理C、D、E、F、G其药后1天的校正防效分别是73.81％、75.89％、62.30％、76.71％和79.97％，与对照药剂(处理H)75.59％的防效水平相当，它们之间的差异未达到显著水平。在药后3天，处理C、D、E、F、G其防效分别为92.05％、95.18％、91.51％、88.65％和95.82％，与对照药剂(处理H)97.21％的防效差异未达到极显著水平，另外它们在药后5天和7天的防效与对照药剂(处理H)的防效相当，它们之间的差异也未达到极显著水平。处理C、D、E、F、G对甜菜夜蛾的防效可达到95％以上，持效期在7天以上，其防效与对照药剂(处理H)相当(未达到极显著水平)，可见在田间选择苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为2∶1和1∶1防治甜菜夜蛾时，具有明显的增效作用，显著地降低了虫螨腈(Chlorfenapyr)的用量，只有虫螨腈单剂用量的1/6～1/3，这不仅有效地降低了成本，更有利于保护环境。
本发明的优点在于采用苏云金芽孢杆菌和虫螨腈这两种单剂复配后，既克服了原来各单剂所存在的不足，又综合了原来各单剂所具有的长处，其对甜菜夜蛾、棉铃虫等害虫的毒性增效明显，能大幅提高杀虫效果，显著缩短了Bt的起效时间，扩大杀虫谱。同时随着虫螨腈用量的降低，不仅极大地降低了复合杀虫剂的毒性和残留，有利于保护生态环境，而且也大幅降低了防治成本，具有广阔的市场前景。
具体实施例方式
以下为将本发明的生物农药与化学农药复合杀虫剂制备成可湿性粉剂、水分散颗粒剂或悬浮剂的三个实施例，因其均是常规的农药配制方法，于此不再赘述，仅列出其组分和用量。
1.可湿性粉剂(Bt/chlorfenapyr＝2∶1)
润湿剂可以是拉开粉、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二辛基丁二酸磺酸钠、椰子油酰N-甲基牛磺酸钠、十六烷基甜菜碱、二壬基磷酸钠、茶皂素、月桂醇醚硫酸钠以及它们的复配物。
分散剂可以是单烷基萘磺酸钠、双烷基萘磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物钠盐、烷基或芳烷基萘磺酸甲醛缩合物钠盐、萘酚磺酸甲醛缩合物钠盐、石油磺酸钠、烷基苯磺酸钙盐、N-甲基-脂肪酰基-牛磺酸盐、有机磷酸酯类、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物、木质素磺酸盐、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚以及它们的复配物。
载体A可以是云母粉、轻质碳酸钙、陶土、滑石粉、高岭土以及它们的复配物。
载体B可以是硅藻土、凹凸棒土、膨润土、海泡石以及它们的复配物。
2.水分散颗粒剂(Bt/chlorfenapyr＝1∶2)
润湿剂可以是拉开粉、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二辛基丁二酸酯磺酸钠、椰子油酰N-甲基牛磺酸钠、十六烷基甜菜碱、二壬基磷酸钠、茶皂素、月桂醇醚硫酸钠以及它们的复配物。
分散剂可以是单烷基萘磺酸钠、双烷基萘磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物钠盐、烷基或芳烷基磺酸甲醛缩合物钠盐、萘酚磺酸甲醛缩合物钠盐、石油磺酸钠、烷基苯磺酸钙盐、N-甲基-脂肪酰基-牛磺酸盐、有机磷酸酯类、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物、木质素磺酸盐、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚以及它们的复配物。
崩解剂可以是木质素磺酸盐、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠、拉开粉、二辛基丁二酸酯磺酸钠以及这些品种的复配物。
载体A可以是硅藻土、凹凸棒土、膨润土、云母粉、海泡石、高岭土、陶土以及这些品种的复配物。
载体B可以是尿素、氯化钾、硫酸钠、硫酸铵、硝酸钠、硝酸铵、氯化铵以及这些品种的复配物。
2.悬浮剂 (Bt/chlorfenapyr＝1∶1)
润湿剂可以是拉开粉、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二辛基丁二酸酯磺酸钠、椰子油酰N-甲基牛磺酸钠、十六烷基甜菜碱、二壬基磷酸钠、茶皂素、月桂醇醚硫酸钠以及它们的复配物。
悬浮分散剂可以是单烷基萘磺酸钠、双烷基萘磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物钠盐、烷基或芳烷基磺酸甲醛缩合物钠盐、萘酚磺酸甲醛缩合物钠盐、石油磺酸钠、烷基苯磺酸钙盐、N-甲基-脂肪酰基-牛磺酸盐、有机磷酸酯类、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物、木质素磺酸盐、壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚以及它们的复配物。
乳化剂可以是壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苄基联苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙稀醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以及这些品种的复配物。
助悬浮剂可以是聚乙烯醇、聚己二醇、聚丙烯酰胺、膨润土、水玻璃、黄原胶、明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠以及这些品种的复配物。
权利要求
1.一种生物农药与化学农药复合杀虫剂，由生物农药苏云金芽孢杆菌和化学农药虫螨腈复配后，再加入适量的助剂和载体而构成，其中苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.143～7∶1。
2.根据权利要求1所述的生物农药与化学农药复合杀虫剂，其特征在于所说的苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.143～5∶1。
3.根据权利要求1所述的生物农药与化学农药复合杀虫剂，其特征在于所说的苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.5～2∶1。
4.根据权利要求1所述的生物农药与化学农药复合杀虫剂，其特征在于所说的苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为2∶1。
5.根据权利要求1所述的生物农药与化学农药复合杀虫剂，其特征在于所说的苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为1∶1。
6.根据权利要求1所述的生物农药与化学农药复合杀虫剂，其特征在于所说的苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.5∶1。
全文摘要
本发明公开了一种生物农药与化学农药复合杀虫剂，由生物农药苏云金芽孢杆菌和化学农药虫螨腈复配后，再加入适量的助剂和载体而构成，其中苏云金芽孢杆菌中的有效成份伴孢晶体蛋白与纯虫螨腈的重量配比为0.143～7∶1。其最佳配比对甜菜夜蛾的共毒系数高达214.2、对棉铃虫的共毒系数高达198.9以上，毒性增效明显，能大幅提高杀虫效果，显著缩短苏云金芽孢杆菌的起效时间，扩大杀虫谱。同时随着虫螨腈用量的降低，不仅极大地降低了复合杀虫剂的毒性和残留，有利于保护生态环境，而且也大幅降低了防治成本，具有广阔的市场前景。
文档编号A01N63/04GK1457643SQ02115839
公开日2003年11月26日 申请日期2002年5月16日 优先权日2002年5月16日
发明者谢天健, 严刚, 赵彦兵, 阮芸玮, 李翔, 刘胜祥, 贾军 申请人:武汉东湖高新集团股份有限公司