一种水田中使用的球形芽孢杆菌杀虫剂及其制备方法

1.本发明涉及生物农药领域，特别涉及一种细菌源杀虫剂及其制备方法。


背景技术：

2.现代农业生产越发追求有机绿色，无污染等要求，但是，化学农药的使用总会存在化学残留的问题，而不使用农药，又无法保证农业生产的产量，因此，寻求一种安全高效，无化学残留的农药就显得尤为重要，生物农药是利用生物活体或生物产生的活性成分，以及化学合成的具有天然化合物结构的物质，制备出的可防治植物病虫害和杂草以及调节植物生长的制剂。其由于利用生物活体，所用物质均为自然中天然存在的物质，因此，并不会产生化学残留的问题；细菌源物质是生物农药的一种，其通过细菌产生特异性的毒素破坏害虫的代谢平衡，或者通过营养体在虫体内繁殖而引发流行病达到杀虫效果。水田中的蚊虫及蚊虫幼体是水田中农作物的主要虫害问题，而球形芽孢杆菌对库蚊属幼虫有明显的杀灭能力，但是，球形芽孢杆菌对环境有一定的环境要求，在不适应的环境中，球形芽孢杆菌会表现出降低的生物活性，降低杀虫效果，不利于农药的利用开发，尤其是在水田这种复杂多变的环境中，球形芽孢杆菌的杀虫效果更依赖于周围的环境。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种水田中使用的球形芽孢杆菌杀虫剂及其制备方法，其解决了球形芽孢杆菌的环境制约问题，提升了细菌源农药的活性，进而提升了球形芽孢杆菌杀虫剂的杀虫效果。
4.为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种水田中使用的球形芽孢杆菌杀虫剂，包括：球形芽孢杆菌以及营养载体，营养载体为含有营养盐及有机糖类的琼脂凝胶载体；
5.其中，球形芽孢杆菌均匀分布于营养载体的内部。
6.作为优选，球形芽孢杆菌还分布在营养载体的表面。
7.作为优选，球形芽孢杆菌与营养载体的质量比为1～3:1000。
8.作为优选，营养盐为磷酸盐或硫酸盐，所述有机糖类为单糖或双糖。
9.作为优选，营养盐为为磷酸氢二钾、硫酸铜、硫酸锌或硫酸锰中的一种或多种；
10.本分明的第二目的是提供一种上述的水田中使用的球形芽孢杆菌杀虫剂的制备方法，包括如下步骤：
11.将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存备用；
12.在无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液；
13.将琼脂粉在冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，然后将溶解的琼脂保温备用；
14.将制备好的菌浆加入所述营养载体水溶液中，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等
待冷却后营养载体水溶液变为固体的营养载体，将营养载体切割分装后制得细菌源杀虫剂。
15.作为优选，琼脂粉加热溶解时的溶解温度为85～90℃，所述加入溶解的琼脂时的温度为47～50℃。
16.作为优选，加入的营养盐及有机糖类在营养载体中所占的质量百分比为10～20％，营养盐和有机糖类的质量比为1:25～35。
17.作为优选，细菌源杀虫剂的制备方法中还包括如下步骤：在制得固体营养载体后，向其中再次添加菌浆，使杀虫细菌分布于营养载体的表面。
18.作为优选，琼脂保温为水浴保温。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明所提供的水田中使用的球形芽孢杆菌杀虫剂，与现有技术中直接利用细菌作为杀虫剂相比，其为杀虫细菌提供了一个可生长的环境，其将杀虫细菌与营养载体结合，通过在提供给细菌一个附加的营养环境，一方面，能够提升细菌源杀虫剂在运输过程中的活性，保证了杀虫效果；另一方面，在使用过程，能较少的考虑使用时的环境因素，担心细菌的环境适应能力，提供了细菌一个初始繁殖环境，进而保证了细菌源杀虫剂的杀虫效果。最后，在球形芽孢杆菌外包覆营养载体，能在一定程度使球形芽孢杆菌固定在一个范围内，不会因水田中水流流动，使杀虫剂富集在同一区域内。
具体实施方式
21.为了理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用于描述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
22.本发明提供的细菌源杀虫剂通过如下所述的方法制备：
23.s1将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存着备用；
24.s2在无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液。其中，加入的营养盐及有机糖类的质量为20～40g，营养盐及有机糖类的质量比为1:25～35，制得的营养载体水溶液的质量为500g；在该步骤中，加入的营养盐为磷酸盐或硫酸盐，具体的为磷酸氢二钾、硫酸铜、硫酸锌或硫酸锰中的一种或多种；有机糖类为单糖或双糖，具体的为葡糖糖、果糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖中的一种或多种；
25.s3将26g琼脂粉在480ml冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，溶解时的温度为85～90℃，然后将溶解的琼脂在使用47～50℃水的水浴保温备用；
26.s4将制备好的1～3g菌浆加入营养载体水溶液中，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等待冷却后营养载体水溶液变为固定的营养载体，将营养载体切割分装后制得细菌源杀虫剂。
27.在一些优选的实施方案中，还包括步骤s5:在制得固体营养载体后，向其中再次添加菌浆，以使杀虫细菌分布于营养载体的表面。
28.本发明以上述方法制备的细菌源杀虫剂，以生物农药杀虫细菌作为杀虫有效物
质，对环境友好，不易产生化学残留，不会引发次生问题，对害虫不会出汗生抗体，易于保护生物多样性。尤其是本发明以球形芽孢杆菌为杀虫有效物质，对水田中的蚊类有高效的杀虫效果，而其对非靶生物和人畜无毒性，在自然界中易降解不污染环境。
29.此外，该杀虫剂将杀虫细菌置于营养载体内，解决了细菌源生物农药环境制约大的问题，营养载体可以在生物杀虫剂运输及使用时提供给细菌源农药提供一个生存环境，给了细菌在改变环境后的一个缓冲时间，更有利于细菌生存，有利于保障细菌源生物农药的杀虫效果。
30.而且，该微胶囊杀虫剂中，营养物质为营养盐及有机糖类，营养盐为磷酸盐或硫酸盐，具体的为磷酸氢二钾、硫酸铜、硫酸锌或硫酸锰，其不仅提供了微生物生长所需的无机非金属元素磷及硫等，也提供了所需的无机金属元素钾、铜等。有机糖类为单糖或双糖，其为细菌培养过程中碳源及能源的基本成分，相比于多糖，其可直接被细菌利用或消耗较小的能量将双糖转化为单糖被细菌利用，更有利于细菌的生存。
31.本发明制备的细菌源杀虫剂在营养载体表面也分布有杀虫细菌，与现有技术中，细菌源杀虫剂起效慢相比，该杀虫细菌可以利用其附着的营养物质，快速生长，能够在运用该杀虫剂时，使该杀虫剂快速起效，缩减了杀虫剂的起效周期，在发现病虫害时施用，能够在较早较短时间内控制病虫害，降低损失。
32.而且，在球形芽孢杆菌外部包覆琼脂能增加球形芽孢杆菌的重量，能避免杀虫剂在水田中因水流而造成富集于一个区域的问题，导致部分区域杀虫剂浓度过高，部分区域杀虫剂浓度过低而杀虫效果不理想的问题。
33.本文将在下述具体实施例中进行更详尽的描述，并通过具体实施例及对比例的杀虫效果测试，对该细菌源杀虫剂的优点进行阐述。
34.实施例1
35.s11将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存着备用；
36.s12在480ml无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液。其中，加入的营养盐及有机糖类的质量为20g，其中，营养盐为磷酸氢二钾，加入量为0.8g，有机糖类为葡糖糖，加入量为19.2g。
37.s13将26g琼脂粉在480ml冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，溶解时的温度为85℃，然后将溶解的琼脂杂在使用47～50℃水的水浴保温备用；
38.s14将制备好的菌浆加入营养载体水溶液中，其中加入的菌浆质量为1g，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等待冷却后营养载体水溶液变为固定的营养载体，将营养载体切割分装后制得细菌源杀虫剂。
39.实施例2
40.s21将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存着备用。
41.s22在470ml无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液。其中，加入的营养盐及有机糖类的质量为30g，其中，营养盐为硫酸铜，加入量为1g，有机糖类为果糖，加入量为29g。
42.s23将26g琼脂粉在480ml冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，溶解时的
温度为88℃，然后将溶解的琼脂在使用47～50℃水的水浴保温备用；
43.s24将制备好的菌浆加入营养载体水溶液中，其中加入的菌浆质量为2g，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等待冷却后营养载体水溶液变为固定的营养载体，将营养载体切割分装后制得细菌源杀虫剂。
44.实施例3
45.s31将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存着备用。
46.s32在460ml无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液。其中，加入的营养盐及有机糖类的质量为40g，其中，营养盐为硫酸锌，加入量为1.1g，有机糖类为阿拉伯糖，加入量为29.9g。
47.s33将26g琼脂粉在480ml冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，溶解时的温度为90℃，然后将溶解的琼脂在使用47～50℃水的水浴保温备用。
48.s34将制备好的菌浆加入营养载体水溶液中，其中加入的菌浆质量为2g，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等待冷却后营养载体水溶液变为固定的营养载体，将营养载体切割分装。
49.s35将制备好的菌浆1g均匀分散加入切割分装后的营养载体中，以使细菌分散于营养载体的表面，最终制得细菌源杀虫剂。
50.实施例4
51.s41将球形芽孢杆菌的菌种经活化、摇床培养后，经高速离心形成菌浆，将所制备的菌浆在2～4℃下保存着备用；
52.s42在480ml无菌水中加入营养盐及有机糖类，搅拌至完全溶解，制得营养载体水溶液。其中，加入的营养盐及有机糖类的质量为20g，其中，营养盐为磷酸氢二钾及硫酸锰，加入量均为0.4g，有机糖类为半乳糖、蔗糖及麦芽糖，加入量分别为5g、5g、9.2g。
53.s43将26g琼脂粉在480ml冷水中搅拌分散均匀至无团块，之后加热溶解，溶解时的温度为85℃，然后将溶解的琼脂杂在使用47～50℃水的水浴保温备用；
54.s44将制备好的菌浆加入营养载体水溶液中，其中加入的菌浆质量为3g，搅拌后在其中加入溶解的琼脂，等待冷却后营养载体水溶液变为固定的营养载体，将营养载体切割分装后制得细菌源杀虫剂。
55.杀虫驱虫效果测试：
56.通过在有病虫害的植物中施加一定量的杀虫剂来表征杀虫驱虫效果，本测试通过施加相同质量的的杀虫剂，测试了3天及7天时的死虫数。
57.死亡率(％)＝死虫数/总虫数
×
100％
58.对比例1为不施任何农药的空白对照组，对比例2为常规方法培养的细菌源生物农药施药的结果，其采用的细菌为球形芽孢杆菌，最终培养后施加的菌浆质量为2g。测试结果如表1所示。
59.表1
[0060][0061][0062]
通过对比实施例及对比例1，不难看出，本发明所提供的杀虫剂具有良好的杀虫效果，其3天时的杀虫效率就达到了31％，是不施加农药自然死亡的约5倍；7天时的杀虫效率为51.7％，是不施加农药自然死亡的约4倍，表明了，该细菌源杀虫剂的杀虫效果良好，能够有效的防治田间的病虫害。通过对比实施例及对比例2，实施例的杀虫效果要明显优于对比例2，该发明的杀虫剂的杀虫效果几乎为传统细菌源杀虫剂的2倍，表明，提供给细菌源杀虫剂一个适宜的生存环境，能有效的提升细菌源杀虫剂中细菌的活性，进而提升细菌源杀虫剂的杀虫效果。通过对比实施例1及实施例3，实施例3的杀虫效果要优于实施例1，表明在将细菌包覆，形成营养载体后，再在营养载体表面附着细菌，能够进一步提升该细菌源杀虫剂的杀虫效果。
[0063]
综上，在细菌源杀虫剂周围设置一个适宜细菌的生存环境，为杀虫细菌提供一个生存空间，能够有效的提升杀虫细菌的杀虫效果，能够解决杀虫细菌在普通环境中，环境耐受性差，杀虫效果受环境影响大的问题。
[0064]
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。