一种虫霉水浮型颗粒剂及其用途
【专利摘要】一种虫霉水浮型颗粒剂及其用途，属于农药【技术领域】。其特征在于采用以下方法制备：向虫霉目真菌菌丝浓度为10-30mg/mL的发酵菌液内加入海藻酸钠和玉米粉混匀，然后用空气泵对混合溶液充气0.5-0.8小时，再用移液器将含气泡的混合液滴加入浓度1-1.5%氯化钙溶液中，按照发酵菌液：氯化钙溶液体积比1:10-20的比例确定氯化钙溶液的用量，制得的成形颗粒球用无菌水清洗，即得虫霉水浮型颗粒剂。上述一种虫霉水浮型颗粒剂，具有良好的孢子释放能力，孢子释放量大，产孢持续时间长，且生产成本低，对经济昆虫和人畜无威胁，对环境安全，对水稻害虫稻飞虱产生高致死效果，可应用于水稻田中的稻飞虱防治，防治效果好。
【专利说明】一种虫霉水浮型颗粒剂及其用途
【技术领域】
[0001]本发明属于农药【技术领域】，具体为一种虫霉水浮型颗粒剂及其用途。
【背景技术】
[0002]稻飞虱是一类严重危害水稻生产的农业害虫，主要种类有褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱等，通过刺吸式口器吸食植株汁液并可传播植物病毒，导致水稻减产甚至绝收。稻飞虱迁移性强，可长距离迁飞，危害范围广，而且繁殖快，易产生抗药性，是公认的最难防治的有害生物类群之一。如上世纪90年代曾成功控制稻飞虱的吡虫啉，由于常年滥用致抗药性出现而最终失效，导致近几年虫害屡屡爆发。同时，化学农药滥用所引发的环境和食品安全问题日益突出，农药残留等问题又加重了农产品出口的困难。因此，开发利用无公害的害虫天敌及其专性病原微生物防治水稻害虫，符合安全生产和有机农业发展的需要。
[0003]生物防治用菌中的白僵菌和绿僵菌早前已有报道用于防治稻飞虱，但高毒力菌株匮乏，对稻飞虱的致死率极少高于70%，且致死较为缓慢，潜伏期长。另一方面，此类生防真菌寄主范围相对较广，使得其具有危害临近地区养殖的经济昆虫如桑蚕的可能。虫霉目真菌是一类寄主专化性较高(寄主范围窄)的生防菌，如本申请所用的飞虱虫疠霉仅感染飞虱和蚜虫等昆虫，至今没有报道指其对经济昆虫和人畜有威胁。同时，此类真菌具有毒力高，致死快等优点，具备开发为生物农药的潜力。
[0004]与化学农药不同的是，虫霉目真菌不是通过产生对寄主具有毒杀作用的化学物质来致死害虫，而是通过耗尽寄主体内养分来饿死寄主。因此，其没有农药残留和环境破坏等问题。虫霉通常通过分生孢子直接穿透体壁进入寄主血腔内增殖，对防治刺吸式口器害虫如稻飞虱等具有明显的优势。感病致死的虫尸又可主动释放侵染性的分生孢子去侵袭周围寄主，在特定条件下可诱发寄主流行病，短时间内压制害虫种群于经济受损水平之下。稻飞虱繁殖强，一头母虫可产上百颗卵，因此，虫口密度在田间通常较高，利于飞虱虫疠霉在稻飞虱种群内流行，发挥控制其种群密度的作用。
[0005]相较于丝孢类生防菌如白僵菌的剂型主要为真菌孢子剂型，虫霉的分生孢子不适合进行剂型化。目前，虫霉剂型研发通常以菌丝为主成分，制作为颗粒剂。早前国外就有报道开发出虫霉的纯菌丝剂型并申请了专利，但纯菌丝剂成本高，无法大规模应用。前几年，国内有研究用天然营养基质如小米或人工复合颗粒作为菌丝载体，制成相应的菌丝颗粒剂，成本大幅下降，且产孢持续时间长，但这类颗粒剂不适用于水田环境，因其沉于水下，无法产孢。基于此，有必要开发适用于水田环境的虫霉生物防治用剂型，来充分发挥该类生防菌在控制水田害虫和减少农业损失方面的功能。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计一种虫霉水浮型颗粒剂及其用途的技术方 案，该颗粒剂可应用于水田中，充分发挥其对水稻害虫稻飞虱的生物防治功能。[0007]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于采用以下方法制备:向虫霉目真菌菌丝浓度为10-30 mg/mL (干重/V，有效成分)的发酵菌液内加入海藻酸钠和玉米粉混匀，海藻酸钠的用量为10-20 mg/mL (w/v),玉米粉的用量为10-50 mg/mL (w/v),然后用空气泵对混合溶液充气0.5-0.8小时，再用移液器将含气泡的混合液滴加入浓度1-1.5%氯化钙溶液中，按照发酵菌液:氯化钙溶液体积比1:10-20的比例确定氯化钙溶液的用量，制得的成形颗粒球用无菌水清洗后，晾干表面水分，即得虫霉水浮型颗粒剂。
[0008]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于发酵菌液、海藻酸钠和玉米粉混合溶液通过口径2-3_的移液器缓慢滴加入氯化钙溶液中，被钙化为直径3-5 mm的圆珠状颗粒。
[0009]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于所述的虫霉目真菌菌丝浓度为15-25mg/mL,优选 18_20mg/mL。
[0010]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于海藻酸钠的用量为12-18mg/mL，优选14~16mg/mT,n
[0011]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于玉米粉的用量为20-40 mg/mL，优选25_35mg/mL0
[0012]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于氯化钙溶液的浓度为1.2-1.4%。
[0013]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于发酵菌液:氯化钙溶液体积比1:12-18，优选 1:14-16。
[0014]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于所述的虫霉目真菌为飞虱虫疠霉。
[0015]所述的一种虫霉水浮型颗粒剂在制备杀灭水稻稻飞虱的制剂中的应用。
[0016]所述飞風虫病霉ofeTMacis)为水稻害虫稻飞風的专性病原真菌,广泛分布于东亚、东南亚、南亚和美洲的水稻种植区域。
[0017]上述虫霉水浮型颗粒剂，其成分为液相发酵菌丝、海藻酸钠、玉米粉，其中发酵菌丝为主要的有效成分，玉米粉起到营养增效作用和提高剂型的孢子释放能力，海藻酸钠具有在氣化钙溶液中形成颗粒物的能力，可将上述虫霉囷丝和玉米粉包裹固定在颗粒中，海藻酸钠所形成的颗粒中含有大量空泡结构，在水中可产生浮力，使颗粒浮于水面释放孢子，来感染周围寄主稻飞虱，发挥杀虫效果。液相发酵菌丝、海藻酸钠、玉米粉相互之间混合有协同增效作用，且降低了生产成本，还适用于水田环境中。
[0018]为使颗粒可浮于水面，通过利用空气泵将空气充入钙化前的海藻酸钠溶液，使混合液内充满大量微小气泡，钙化后气泡留在颗粒内形成空泡产生浮力。
[0019]上述一种虫霉水浮型颗粒剂，具有良好的孢子释放能力，孢子释放量大，产孢持续时间长，且生产成本低，对经济昆虫和人畜无威胁，对环境安全，对水稻害虫稻飞虱产生高致死效果，可应用于水稻田中的稻飞虱防治，防治效果好。
【具体实施方式】
[0020]现结合本发明的实施例，进一步说明本发明的有益效果。
[0021]需要满足:发酵菌丝浓度为10-30 mg/mL (w干重/V)，海藻酸钠(w/v)为10-20mg/mL 和 10-50mg/mL (w/v)的玉米粉。
[0022]实施例1向菌丝浓度为IOmg干重/mL的发酵菌液IOOmL内，加入I克海藻酸钠和I克市售玉米粉。混匀，空气泵充气半小时后，用移液器将含气泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化钙溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得10 mg/mL虫霉菌丝加10 mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0023]实施例2
向菌丝浓度为10 mg干重/mL的发酵菌液IOOmL内，加入1.5克海藻酸钠和5克市售玉米粉。混匀，空气泵充气0.6小时后，用移液器将含气泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化钙溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得10mg/mL虫霉菌丝加50mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0024]实施例3
向菌丝浓度为20mg干重/mL的发酵菌液IOOmL内，加入1.5克海藻酸钠和I克市售玉米粉。混匀，空气泵充气0.8小时后，用移液器将含气泡的混合液滴加入I L l%(w/v)氯化钙溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得20 mg/mL虫霉菌丝加10mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0025]实施例4
向菌丝浓度为20 mg干重/mL的发酵菌液IOOmL内，加入2克海藻酸钠和5克市售玉米粉。混匀，空气泵充气半小时后，用移液器将含气泡的混合液滴加入I Ll% (w/v)氯化钙溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得20 mg/mL虫霉菌丝加50 mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0026]实施例5` 向菌丝浓度为30 mg干重/mL的发酵菌液100 mL内，加入1.5克海藻酸钠和I克市售玉米粉。混匀，空气泵充气半小时后，用50mL移液器将含气泡的混合液滴加入I L 1% (w/V)氯化|丐溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得30mg/mL虫霉菌丝加10 mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0027]实施例6
向菌丝浓度为30 mg干重/mL的发酵菌液100 mL内，加入2克海藻酸钠和5克市售玉米粉。混匀，空气泵充气半小时后，用50mL移液器将含气泡的混合液滴加入1L1% (w/v)氯化钙溶液中，成形颗粒球用无菌水清洗，备用，获得30 mg/mL虫霉菌丝加50 mg/mL玉米粉增效水浮型颗粒剂型。
[0028]以下结合相应的试验进一步说明本发明的有益效果。
[0029]试验一:产孢测定和杀稻飞虱试验及其结果 颗粒剂型单位产孢量试验结果
实施例1-6颗粒剂型，在自制真菌孢子收集器(结构似1.8 mL冻存管)内观察孢子释放情况。
[0030]材料及方法
供试材料
实施例1-6种颗粒剂
单日产孢量与产孢总量测定:
将颗粒剂一颗粘贴于孢子收集器顶部，每个收集器底部加入ImL 0.5 %十二烷基硫酸钠(SDS)溶液。放入24摄氏度恒温培养箱内观察，顶部所贴的颗粒不间断释放分生孢子，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，便于计数。每日替换底部的SDS溶液。每日收集下来的孢子悬浮液用血球计数板在显微镜下计数日产孢量。观察至替换的SDS溶液中不再发现孢子为止，累加日产孢量计算实施例1-6颗粒剂的产孢总量。每个实施例各观察10颗(重复)。不同实施例颗粒剂的孢子释放量差异用一元方差分析。
[0031]杀稻飞虱试验设计与方法:
供试稻飞虱的准备:供试稻飞虱捕捉至当年稻田内发生的褐飞虱。饲养于室内笼罩水稻苗上。杀虫试验时，移入成虫15-20头于直径8cm高15cm的透明塑料瓶内，瓶内有10株水稻苗(苗龄2周)作为稻飞虱取食用，同时加入20mL水稻营养液。
[0032]颗粒剂放置:将实施例1-6颗粒剂分别放入接入稻飞虱的塑料瓶中，每瓶3颗(等距间隔)，塑料瓶用透气膜封口。放入24摄氏度下观察每日的活虫数和死虫数。每个实施例各做3瓶重复。另准备3瓶不放入颗粒剂(CK对照)，观察其自然死亡率。
[0033]杀虫效果计算方法:观察放入颗粒后瓶内稻飞虱的死亡情况至第8天，分别于第
4、5、6、7、8天，根据瓶内活虫数和死虫数，计算杀虫率。并对观察第8天的累计杀虫率进行校正，计算校正死亡率，并进行差异显著性分析。
[0034]杀虫效果按式(I)、(2)计算:
杀虫率或自然死亡率(％)=(起始虫数-剩余活虫数)/起始虫数*100 (I)
校正死亡率(％)=(杀虫率-CK)/ (100-CK) *100 (2)
式中-.CK——对照瓶内稻飞虱自然死亡率。
[0035]试验结果与讨论(见表1)
从产孢量来看:实施例1-6产孢量在7.4-15.1O4个孢子/颗，产孢持续时间为8_15天，产孢大多集中于前三天，前三天产孢量占总产孢量的47.3-68.2%。其中，实施例6产孢量最大，持续时间最久。从本试验杀稻飞虱效果看:实施例1-6颗粒剂均对稻飞虱具有杀虫效果，感病虫尸从观察第四天开始出现，死亡高峰集中在第五天和第六天，第八天累计死亡率为43.4-84.1%，校正死亡率为40.2-83.2%。
[0036]安全性，该菌从以往文献报道只感染稻飞虱和蚜虫等少数节肢动物，对田间其它益虫或人畜无危害。且虫霉在致死寄主过程中不产生任何毒性物质。
【权利要求】
1.一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于采用以下方法制备:向虫霉目真菌菌丝浓度为10-30 mg/mL的发酵菌液内加入海藻酸钠和玉米粉混匀，海藻酸钠的用量为10-20 mg /mL,玉米粉的用量为10-50 mg/mL，然后用空气泵对混合溶液充气0.5-0.8小时，再用移液器将含气泡的混合液滴加入浓度1-1.5%氯化钙溶液中，按照发酵菌液:氯化钙溶液体积比1:10-20的比例确定氯化钙溶液的用量，制得的成形颗粒球用无菌水清洗后，晾干表面水分，即得虫霉水浮型颗粒剂。
2.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于发酵菌液、海藻酸钠和玉米粉混合溶液通过口径2-3_的移液器缓慢滴加入氯化钙溶液中，被钙化为直径3~5 mm的圆珠状颗粒。
3.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于所述的虫霉目真菌菌丝浓度为 15-25 mg/mL,优选 18_20mg/mL。
4.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于海藻酸钠的用量为12_18mg/mL,优选 14_16mg/mL。
5.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于玉米粉的用量为20-40mg/mL，优选 25_35mg/mL0
6.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于氯化钙溶液的浓度为1.2-1.4%。
7.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于发酵菌液:氯化钙溶液体积比 1:12-18，优选 1:14-16。
8.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂，其特征在于所述的虫霉目真菌为飞虱虫疠霉。
9.如权利要求1所述的一种虫霉水浮型颗粒剂在制备杀灭水稻稻飞虱的制剂中的应用。
【文档编号】A01N63/04GK103749547SQ201310725551
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】周湘, 童森淼, 郭恺, 王大伟 申请人:浙江农林大学