（农药学专业论文）5亿活孢子克木霉菌水分散粒剂的研制.pdf

摘要 摘要 木霉菌( 打触础瑚4 s p p ) 是一类常见于土壤中、植物残体、植物根围、植物叶片及种子、 球茎表面及动物粪便上，具有对其它真菌有拮抗作用的丝状真菌。作为一类资源丰富的拮抗 微生物，木霉菌在植物病害生防中发挥着越来越重要的作用。 本研究在检测木霉菌分生孢子粉质量指标基础上，选择常用助剂与木霉菌分生孢子进行 生物相容性检测，筛选出与分生孢子相容性好的助剂，进行木霉菌可湿性粉剂的研制，配出5 亿活孢子，克木霉菌可湿性粉剂，建立了产品质量分析方法，并对该产品进行防治番茄灰霉病 田间药效试验。然后在5 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂研制的基础上，进行5 亿活孢子克木 霉菌水分散粒剂的研制，用挤压造粒法加工出水分散粒剂，并进行了质量指标检测。现将主 要研究结果摘要如下： 1 木霉菌分生孢子粉质量指标检测 采用显微镜直接计数法，用血球计数板计数，得出木霉菌分生孢子粉含孢量为1 4 6 x 1 0 1 0 个g 。在1 0 0 烘箱中烘2 h ，平行测定3 次，得出平均含水量是2 2 8 。采用琼脂培养基法， 将孢子悬浮液接种到琼脂培养基上，2 8 培养2 4 h 后，镜检萌发率，得出活孢率为8 2 1 9 。 2 5 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂配方的确定 工业化生产中气流粉碎的压力一般为0 8 1 御a ，在此压力下分生孢子的存活率还不到 2 0 ，因此，分生孢子粉不能经过气流粉碎机，应采用分离式加工。通过生物相容性测定，载 体硅藻土、a 1 ，润湿剂b i 、b 5 ，分散剂c 2 、c 4 、n n o 、c 8 、c 1 对木霉菌分生孢子萌发和菌落 生长没有影响或者影响很小。经过进一步筛选，5 亿孢子克木霉菌可湿性粉剂配方可确定为： 木霉菌活分生孢子5 亿，润湿剂b 5 4 ( 质量分数，下同) ，分散剂c 4 6 ，保护剂u v - 10 3 ， 稳定剂e 0 2 ，载体a l 补足1 0 0 。 ， 35 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂质量检测 质量指标测定结果表明，制剂中分生孢子平均萌发率为7 8 2 6 ，润湿时间3 3 s ，制剂悬浮 率为7 6 7 3 ，孢子悬浮率为8 4 2 8 ，水分1 7 8 ，细度( 通过3 2 5 目标准筛) 9 8 ，p h 值为5 6 。室温( 1 0 2 0 ) 下贮存，1 5 0 d 后孢子萌发率、润湿性、悬浮率等各项指标，与 贮前没有显著性差异。检测结果表明，所配制的可湿性粉剂的性能指标符合标准。 4 田问药效试验 参照田间药效试验准则，就5 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂防治番茄灰霉病田间约效进 行试验，对照药剂为5 0 腐霉利可湿性粉剂和2 0 百菌清乙霉威可湿性粉剂。3 次施药后7 d ， 西南大学硕士学位论文 5 亿活孢子克木霉菌6 0 0 倍、8 0 0 倍、1 0 0 0 倍、1 2 0 0 倍平均防效依次分别为：7 6 0 2 、7 5 5 9 、 7 3 4 1 、6 0 2 0 、4 8 3 2 ，腐霉利为7 5 0 2 ，百菌清- 乙霉成可湿性粉剂为7 3 4 9 。其中本 霉菌8 0 0 倍，1 0 0 0 倍的平均防效与腐霉利，百菌清乙霉威的平均防效相当，6 0 0 倍略好于两 种对照药剂。因此，5 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂建议田间推荐使用浓度为8 0 0 1 0 0 0 倍， 55 亿活孢子克木霉菌水分散粒剂配方的确定 在5 亿活孢子克木霉菌可湿性粉剂配方研制的基础上，对5 亿活孢子克木霉菌水分散粒 剂配方进行筛选，确定其配方为：木霉菌活分生孢子5 亿，润湿分散剂b 53 、c 45 、c 51 ， 保护剂w 1o 3 ，崩解剂d 2 5 ，粘结剂e 。2 ，载体a 1 补足1 0 0 。 65 亿活孢子克木霉菌水分散粒剂质量指标检测 质量指标检测结果表明，制剂中孢子平均萌发率为7 8 5 7 ，p h 值5 6 ，水分1 5 2 ，润 湿时间2 2 s ，崩解时间1 1 4 s ，制剂悬浮率8 2 7 5 ，孢子悬浮率8 8 9 1 。在室温( 1 0 2 0 ) 下贮存，1 5 0 d 后萌发率、润湿性、崩解性、悬浮率等各项指标，与贮前没有显著性差异。检 测结果表明，所配制的水分散粒剂的性能指标符合标准。 关键词木霉菌可湿性粉荆水分散粒剂助剂筛选质量检测 a b s c r a c t a b s t r a c t 删c d 如朋哩口i sak i i l do ff n a m e n t o u sf u n g u sw h i c ha n c a go t h e rf u n g i ，i te x i s t si s o i l ，p l a n t r c s i d c e s ，i d o t s ， l e a v 。sa n ds e e d s ，b u l b sa n da n i m a lf 色c e so nt h es u i f a c e a 5ar e s o u r c e r i c h a n t a g o n i s t i co r g a n i s m ，研动d 如册口i sc o m i i l gm o r ei m p o n a n ti np l a n td i s e a s ep r e v e n t i o n n ef o 衄u l a t i o no fw e t l a b l ep o w d e ro f 刑曲d 如册口w i me a c h 盯a m5 0 0m i l l i o nl i v i l l gc o n i d i a a n dt h ep r o d u c tq u a l i t y 蛆a l y s i sa r ee s t a b l i s h e dd e p e n do nt 、) l ，o a s p e c t s ：f i f s t ，t l l ed e t e c l i o n 研c d d 已，研口c d 尼f 戤口 q u a l i t yi n d i c a t o 娼s e n d ， t h es c r e e n a d j u v a n t s t h a tc a nw i t h g o o d b i o c o m p a t j b n j i y 、析t l lc o n i d i a t h r o u g hr e s e a r c h e do nt h ef 0 加u l a t i o no ft h ew e t t a b l ep o w d e ro f 乃f 如d 如册口，n ee f f e c to fw e t t a b l ep o w d e ro f 乃f 咖d 出删口t 0c o n t r o lt o m a t o 肋砂如c 跏伽口i s g o o d a n dt h e n ，t h ef 6 m m l a t i o no ft h ew a t e rd i s p e r s i b l e 伊a j l u l e so ft h c h o d e n t l aw i t he a c h 伊a m 5 0 0m m i o n l i v i l l gc o n i d i ai se s t a b l i s h e d t h em a i n 陀s u l t sc o u l db es u m m a r i z e da sf o n o w s ： 1t e s t so nq u a l i t yp a 阳m e t e r so fn f c 办d 幽，m 口c o n i d i a t h en u m b e ro f 开f 幽d 如册加c o n i d i ai s1 4 6 1 0 1 0c f u 偿w i t hah a e m a c y t o m e t e ra n dm i c r o s c o p e t l l l ew a t e rc o n t e n to f 州咖d 如删口c o n i d i ap o w d e ri s2 2 8 w i t ho v e no n1 0 0 f o r2h o u r sf o e3 t i m e s 1 m eg e 功：l i n a t i o nt a t e0 fc o n i d i ai s8 2 1 9 ，o nw ac u l t l l r em e d i u ma t2 8 f o r2 4h o u t s 2d e t e r m i n a t i o no ft h ea d r m u l a t i o no fw po f 删c 乃d d 匆，聊口w i t he a c h g r a m5 0 0m i l l i o nl i v i n gc o n i d i a s m a s hp i e s s u r el sg e n e r a l0 8 一1 h i p ai ni n d u s t f i a lp r o d u c t i o n 7 1 1 h eg e 肺j n a t i o nr a t eo fc o n i d i a i sl e s st h a n2 0 w i t ht h i sp r c s s u r e s o ，t o o kt h es e p a r a c e dm e c h o d t 1 l er e s e a r c ho nb i o c o m p a t i b i l i t y s h o w e dt l l a tc a r r i e 硌( d i a t o m i t e ，a 1 ) ，w e t t i n ga g e n t s( b 1 、b 5 )a n dd i s p e r s i l l ga g e n t s ( c 2 、 c 4 、n n o 、c 8 、c 1 )a r es e a s o n e dw i t h 删幻出册口c o n i d i a t l l r o u g l lr e s e a r c h e do nt h ef o 皿u l a t i o n o ft l l ew e t t a b l ep o w d e ro f 扰如口如删口，t h eo p t i m a lf o 皿u l a t i o nw e r ec o n f m e da s ：t h ec o n t e n to f w e t t i n ga g e tb 5 ，d i s p e r s i n ga g e n tc 4 ，p r o t e c t a n ta g e n tu v 二1 ，a n ds t a b i l 疏rea 豫4 ，6 ，0 3 a n d 0 2 r e s p e c t j v e l y s y n c h r o n o u s l 弘a d d i n gp a c 虹n ga 1u pc 01 0 0 3t e s t so nq u a l i t yp a r a m e t e r so fw po f1 t i c h o d e 珊as p pw i t he a c h g r a m5 0 0m i i o nl j v i n gc o n i d i a r s c so nq u a l i t yp a r a m e i e r ss h o w e dt h a tg e 舯j n a i i o nr a c eo fc o n i d i ai s7 8 2 6 ，s u s p e n s i o nr a t e o ft h ep r o d u c t i o ni s7 6 7 3 ，s u s p e n s i o nr a c eo fc o n i d i ai s8 4 2 8 ，a n dt h ed i s p e r s i o nt i m ei s3 3 s t h e w a t e rc o n i e n to fn f 如d 如删口c o n i d i ap o w d e ri sl e s si h a n1 7 8 t h ep hi s5 6 d e t e r m i n a t ei h e g e r m i n ac j o nr a eo ft h ei i v ec o n i d i ae v e r y1 5d a y sc o n l i n u e dl oi5 0d a y s i h er e s u l t ss h o w nq u a l i t y l i i 西南大学硕士学位论文 c o m eu pt ot h ef 0 姗u l a t i o ns t a n d a r d 4c o n t r o le f f e c ti nt h ef i e l d a c c o r d i n gt ot h em o d 讧i e dp e s t i c i d ee f l e c tt e s tm e t h o d ，c o n t r 0 u i n ge f f c c tt e s to ft h ew a t e r d i s p e r s i b l e 孕a n u l e so f1 h c h o d e 册aw i t he a c h 廖a m5 0 0m i l l i o nl i v i n gc o n i d i ai sc a l 雨e do u ti nt h c f i e l dw i t b5 0 p r o c y m i d o n ew p 柚d2 0 c h l o r o t h a l o n i l d i t h o f 色n c a r bw pa st h ec o n t r a s tc o n t r 0 1 t i l l er e s u l t si n d i c a t e dt h a ta t8 0 0t i 】e sc o n c e n t r a t i o no ft 1 1 ec o m p o u n d ，t h ec o n t r o le 妇e c t 锄o u n t e dt 0 o v e r7 5 2 3 b u ti th a dn od i s t i n g i l i s h e dd 砸e r e n c eb e 附e e n8 0 0t i 眦sa n d1 0 0 0 t i i i l e s 1 n h ee 位c to f w e t t a b l ep o w d e ro ft 五c h o d e 肌at oc o n t r o lt o m a t ob o t r y t i sc i n e 托ai ss i l n i l a rt 0t h e n t i o i p c s t i c i d e sw h a p p l i e d 聪c h o d e r i n aw p 8 0 0t ol ，o o ot i m e si n 永l d 5d e t e 硼i n a t j o no ft h ef ；i 口珊u l a t j o no fw do fz 胁d 如力刀口w j t he a c h g r a m5 0 0m i l l i o nu v i n gc o n i d i a r e s e a r c h e d0 nt h ef b 衄u l a t i o no ft h ew a t e rd i s p e r s i b l eg m u l e so f 乃触d 如册口，t h eo p t i m a l f 0 加u l a t i o nw e r ec o l r m e da sf 0 1 1 0 w s ：t l l ec o n t e n to fw e t t i n ga g e n tb 5 ，d i s p e 璐i l ! ga g 如tc 4 ，敛 p r o t e c t a n ta g e n tu v - 1 ，d i s i i l t e 伊a t i o na g e n td 2a n dc e m e n ta g 钮te 2a 他3 ，5 ，1 ，0 3 ，5 龃d 2 r e s p e c t i v e l y s y n c h i d n o 嘲y a d d i n gp a c k i n ga lu pt 01 0 0 i sn e e d e d 6t e s t so nq u a l i t yp a r a m e t e r so fw do f 撕愚d 如册口s p pw j t he a c h g r a m5 0 0m i i o n v i n gc o n i d i a 1 陀s t so nq u a l i t yp a r a m e t e r ss h o w e dt h eg e r m i n a t i o nn t eo fc o n i d i ai s7 8 5 7 ，s u s p e n s i o nr a t e o f 出ep r o d u c t i o ni s8 2 7 5 ，s u s p e n s i o nr a i eo fc o n i d i ai s8 8 9 l ，t l l ed i s p e r s i o nt i m ei s2 2sa n dm e d i s i n t e 伊a t i o nt i m ei s11 4s 1 1 l ew a t e rc o n t e n to f 乃玉龋d 如册口c o n i d i ap o w d e ri sl e 豁t h 姐1 5 2 1 l l ep hi s5 6 d e t e m 洳a t et h eg e n n j l l a t i m t co ft h el i v ec o n i d i ae v c 哕1 5d a ) r sc o n t i n u e dt o1 5 0 d a y s t e s t so nq u a l i c yp a r a m e t e 璐s h o w nb ec o m eu pt ot h ef 0 加u l a t i o ns t a n d a r d k e yw o r d s ：7 门c d 出仰埘s p p ，w e t t a b l ep o w d e r ，w a t e rd i s p e 髓m l e 掣隐n u l e ，s c r n i n ga d j u v a n t ， t e s t so nq u a l i t yp a 髓m e t e 船 i v 独创性声明 学位论文题目：三鱼适孢壬悫丕鐾菌壅佥邀鲨刻鲍盈剑 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了标注。 学位论文作者：签字日期：谚年 朋9 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：娇保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名： 侈旅导师签名= 研诤 签字日期：扣p 年，月侈日签字日期：侈。乡年厂月，莎日 文献综述 文献综述 农药是农业生产中防治病虫苹害的主要生产资料，对保证农业稳产增产、提高农产品质 量、改善农民生活水平起着非常重要的作用。合理使用农药是人类防治农林、病、虫、草、 鼠害，以及仓储病、虫、鼠和病媒害虫的重要手段【1 1 1 农药应用现状 1 1 化学农药的必要性 我国是农业有害生物危害较严重的国家，据报道，我国主要农业有害生物1 6 4 8 种，其中 病害7 2 4 种、虫( 螨) 害8 3 8 种、杂草6 4 种、害鼠2 2 种。据统计。在不防治的条件下，平 均每年由于有害生物的危害造成粮食作物减产1 5 左右，棉花减产2 0 以上，大发生年份的 损失大大超过常年。开展防治可挽回大部分损失，但是每年仍损失粮食1 5 0 0 万t 、棉花3 0 万 t 左右。1 9 9 2 年棉铃虫在全国特大发生，重灾区棉花减产5 0 以上，全国减产3 0 以上。1 9 5 0 、 1 9 6 4 和1 9 9 0 年小麦条锈病曾3 次全国大流行，分别损失小麦5 0 0 万t 、3 0 0 万t 和2 6 5 万t 。 外来有害生物入侵如大敌压境：美洲斑潜蝇、稻水象甲、紫茎泽兰、水葫芦、松材线虫等相 继传入我国，造成了不同程度的危害。 化学农药在控制农业有害生物、保护农业生产安全方面发挥了重要作用。据联合国粮农 组织( f a o ) 统计，全世界5 种主要农作物( 稻、麦、棉、玉米、甘蔗) 每年因虫害的损失达 2 0 0 多亿美元，世界粮食生产每年因虫害损失1 4 ，病害损失1 1 ，鼠害损失2 0 。面化学农 药防治，可挽回1 5 3 0 的产量损失。有专家曾估计，如果停止使用化学农药，世界农产品 产量将大幅度下降，其中粮食产量将下降2 5 3 0 ，蔬菜将下降4 0 5 0 。果品将下降 3 5 以上，糖料将下降3 5 4 0 ，棉花将下降4 0 f 2 j o 化学农药防治病、虫、草、鼠害与其它防治措旄相比，具有以下优势： ( 1 ) 适应面宽。其它防治措施一般只针对一种或一部分病、虫、草、鼠害，而对许多种 类的病、虫、草、鼠害无效，化学防治几乎可以针对大部分种类的农业有害生物。 ( 2 ) 操作简单。化学防治借助喷雾器、弥雾机等施药器械，简便易用，农民容易掌握 且省工、省时。 ( 3 ) 规模大。化学防治可借助于现代化学工业和微生物发酵工程，在短时间内生产出成 千上万吨的农药。其它防治措施不具备这样的特点。 ( 4 ) 作用伊。化学农药能在旖药后几天内甚至1 2 d 内即可见明显效果。个别农药品种 如击倒力强的杀虫剂可以在几个小时内见效。 ( 5 ) 效果好。杀虫剂的防效可达9 0 ，杀菌刺也可以达纠7 0 以上。 ( 6 】速效性好。当某种有害生物突发时，化。：毒防治是唯的有效措施，如控制人范隔流 西南大学硕士学位论文 行的小麦条锈病和大面积发生的蝗虫a ( 7 ) 方便运输私储存。化学农药运输方便，有效期较长，可及早做好防治药物准备。 1 2 化学农药的弊端 自从c a r s 伽女士灼惊世著作寂静的春天闯世以来，化学农药一直受到严重的挑战， 随着化学农药的广泛使用，其负面影响也逐渐显现出来，如化学农药的“3 r ”问题( 抗药性 f e s i s t a n c e ，残留f e s i d u e ，再猖獗r e s u r g e d c e ) 等，而且愈演愈烈，主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 大多化学农药具有一定的毒副作用，对人类健康及牲畜造成危害。据w h o 估计， 每年全世界发生农药中毒人数约6 0 0 万人，死亡约2 万人。据有关调查分析，造成生产性农 药中毒的主要原因有：使用甲胺磷和对硫磷等高毒有机磷农药；在高温时间喷药：施药人员 素质低下，缺乏安全用药知识，不注意自我防护等。从2 0 0 4 年1 月1 日开始，我国已对甲胺 磷、久效磷、甲基对硫磷、对硫磷、磷胺5 种高毒农药的生产进行了肖l 减；到2 0 0 7 年1 胃1 日，我国全面禁止了这5 种高毒农药的生产、销售和使用。 ( 2 ) 农产品中农药残留严重，不仅影响食用者的健康，而且严重制约了外贸出口。近十 年来，我国出口的粮食和农副产品中，因农药残留超标而遭到进口国退货、索赔、扣留甚至 销毁的事件时有发生。由于农药残留可对人体健康造成严重危害，国外特别是发达国家对此 十分关注，目前，至少有3 2 个国家和地区对4 2 7 种农药残留标准进行了调整。欧盟对农药残 留标准提高了1 0 1 0 0 倍。日本在2 0 0 6 年5 月将推行可用农药清单制度，农产品被检出农药 残留超标，将不许进口。清单基本覆盖了我国种植的所有农作物。清单中未规定的农药残留 项目，将采用o 0 1 m 班g 或0 0 5 m 班g 等作为限量要求，这意味着几乎不允许检出农药残留f 3 】。 ( 3 ) 大量使用杀虫剂，在杀死害虫的同时也杀死了大量的害虫天敌，破坏了生态系统的 生物平衡，使害虫失去了宝贵的自然控制作用，引起害虫再猖獗和次要害虫上升为主要害虫。 如近年稻飞虱由次要害虫上升为主要害虫，成为水稻的第一大害虫j 。 ( 4 ) 随着人类对环境和生态保护要求的日益提高，对新农药的要求也更加苛刻，研制开发 费用不断增高。2 0 世纪7 0 一8 0 年代由5 0 0 0 个化合物中可成功开发出1 个新农药，花费约1 0 0 0 万美元，目前刨制一种新农药需投资5 ( ) 0 0 万到1 亿美元，花费7 8 年时间，要由2 万个化合 物才能筛选出一个能工业化生产的新品种嗡7 l ， 然而，有害生物抗药性的产生又大大缩短了化 学农药的使用寿命，这无形中使新农药的研制成本进一步提高。 ( 5 ) 不合理的农药施用技术，导致大量农垂 i 的流失，不仅增加了农业防治成本，也导致 对环境的破坏。据调查，喷施的农药若是粉剂，仅有1 0 左右的药刺附着在植物体上，若是 液体时，也仅有2 0 左右附着在植物体上，1 4 接触到目标害虫，其余4 0 6 0 降落到 地面，5 3 0 的药齐u 飘游于空中l 引。 文献综述 1 3 生物农药 生物农药传统意义上士要是指可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体，利用细 菌、病毒、真菌、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草害的制剂。现在，生物农药的概念已扩 展，定义为用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以 制成商品上市流通的生物源制剂，包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫 草害的转基因植物等。 1 3 1 生物农药的主要类型及其研究进展 ( 1 ) 细菌活体生物农药 细菌活体杀虫剂 苏云金杆菌( 舶c f z m s 历雎，伽g f 饥j 妇，b t ) ，是一种革兰氏阳性芽胞杆菌，它能产生一种具有 杀虫作用的晶体蛋白，以及其他杀虫毒素，并能寄生于昆虫体内引起虫体发病。目前，己知 的b t 菌种有7 0 个h 血清型8 3 个亚种，b t 杀虫剂商品包括防治鳞翅目害虫、鞘翅目叶甲类害 虫和专杀双翅目蚊纳幼虫的三大类约2 0 多个品种。目前，b t 杀虫剂占所有活体微生物杀虫剂 的9 0 以上，但其销售额仅占世界杀虫剂销售额的1 左右。 细菌杀菌剂 目前拮抗性细菌在植物病害生物防治上应用最多的是放射土壤杆菌( 彳即施c 纪，玩m ，4 扔妇c 纪，) 、芽孢杆菌( 勘c 讹岱s p p ) 、假单胞菌( 风e h d d m 伽口ss p p ) 、欧氏杆菌( 刑觑缸) 笙【9 1 寸o ( 2 ) 真菌活体生物农药 真菌杀虫剂 目前，国外己有5 0 多种真菌杀虫剂登记注册，其中臼僵菌和绿厘菌占到一半以上，生产 的国家达1 4 个。从真菌杀虫剂的注册情况看，真菌杀虫剂的种类正向着中国生物农药产业发 展研究多样化的方向发展，已注册产品中共有1 1 种昆虫病原真菌。同时真菌杀虫剂防治的目 标更加明确，在5 0 多种注册产品中，防治的目标害虫约2 5 种，其中很多产品的目标寄主仅 有一种，如美国的b i o s a v e 仅防治家蝇，b o v e 咖仅能防治马铃薯叶甲，巴西的b i o c o n t r o l 仅 防治甘蔗沫蝉f 1 0 1 。 真菌杀菌剂 目前防治植物病害的真菌制剂还不是很多，主要是木霉属( 乃f 幽d 如册口) 的一些种，如 哈茨木霉( z 妇陀妇九“，1 ) 、绿色木霉( zv 川如) 、康氏木霉( z 幻以咖g f f ) 、木素木霉( z 坳d 朋优) 、 钩小霉( 丁j i l 口肌口m 肌) 、长枝木霉( z 伽g f 厶阳c 缸f z l 优) 、多孢小霉( z 即( y 印d ，“肌) 及绿粘帚霉 ( 7 = v f 旭，z 5 ) 1 1 1 】。 ( 3 ) 痫j l 生物农药 【占：俩每 西南大学硕士学位论文 目前，全世界已从1 1 个目4 3 个科的9 0 0 多种昆虫中发现了1 6 9 0 多种病毒，研究开发出 棉铃虫n p v 、毒蛾n p v 、小菜蛾g v 等大约5 0 多种病毒制剂，用于防治棉花、大豆、茶叶、 苹果、蔬菜及林木上的多种农业害虫。据不完全统计，全世界登记注册的病毒杀虫剂有3 0 多 个品种，其中美国6 种、欧洲1 0 种、俄罗斯1 1 种、中国9 种。 病毒杀菌剂 植物病毒病曾被称为植物的癌症，根据病毒间交叉保护现象，利用病毒的弱毒株系制成 的抗病毒生物农药已进入实用化阶段。日本利用番茄花叶病毒弱毒株系制剂防治塑料大棚内 栽培番茄病毒已有1 0 多年历史，效果明显。巴西、澳大利亚、印度、日本、美国利用柑桔衰 退病毒弱株系防治柑桔衰退病，取得明显的防治效果和经济效益【1 2 】。 ( 4 ) 农用抗生素 国内外在农作物和果树上常用的抗生素类杀菌剂大约有4 0 种，国外以日本发展最快，居 世界领先，先后开发了链霉素、春日霉素、灭瘟素、多氧霉素、有效霉素、灭胞素、杀蜗霉 素等，印度用金色制毒菌和杂曲霉素处理种子来防治水稻、大麦和黄麻病害。 ( 5 ) 植物源生物农药 这是一类从植物中提取的具有杀虫性能的活性物质。自古以来，许多国家就以除虫菊、 鱼藤酮、尼古丁、沙巴草、苦木素等植物活性物质作为杀虫剂使用。研究表明，最有使用前 途的是来源于棣科、芸香科、番茄枝科、己茅科和唇形科植物的活性物质制成的杀虫剂。 据地n c d 资料，全世界报道过1 6 0 0 多种具有控制有害生物的高等植物，其中具有杀虫活 性的1 0 0 5 种，杀螨活性的3 9 种，杀线虫活性的1 0 8 种，杀鼠活性的1 0 9 种，杀软体动物活 性的8 种，对昆虫具有拒食活性的3 8 4 种，忌避活性的2 7 9 种引诱活性的2 8 种，引起昆虫不 育的4 种，调节昆虫生长发育的3 1 种，抗真菌的9 4 种，抗细菌的1 1 种，抗病毒的1 7 种，这 些类型具有杀虫、杀菌、除草活性植物毒素，生物碱类、香豆素类的咪吩的聚炔类、菇烯类、 植物中的昆虫拒食剂和忌避剂及植物内源激素。应用较多的为苦参碱、烟碱、鱼藤酮、茶皂 素、木烟碱、赤霉素、脱落酸、吲哚乙酸、乙烯等。 ( 6 ) 动物源生物农药 动物源农药主要包括：动物毒素，如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等。昆虫激素，如 蜕皮激素、保幼激素等。它们具有调节昆虫生长发育的功能。昆虫信息素义称昆虫外激素， 具有引诱、刺激、抑制、控制昆虫摄食或交配产卵等功能。 ( 7 ) 遗传r 程杀菌剂 世界上第1 个商品化的遗传工程杀菌剂商品名称n o g a i i ，它是通过k 菌株的遗传 改造，构建出比酝菌株更为安全可靠的l 程菌k l 嘶，该菌通过田间试验和交全性评估，定 名为n o p l l ，已在澳人利哑、美国、日本等国登记销售。国内通过遗传操仵技术，筛选出对小 麦全蚀病曲离体拮抗作川提高2 3 倍并有明显刺激作用的菌株d 。、连续5a 防效保持稳定 增产2 成，j l 钆为“。荧光9 3 ”。此外，美国还通过遗传操作将j 。斤似啦胞l 袖i | f i 门冰核基闪部分 4 文献综述 切除，构建了完全不产生冰核的工程菌，作为生物防霜剂，以防止植物产生霜冻。美国还通 过遗传操作，构建出生物诱抗剂，将这些基因工程菌制剂喷洒到作物表面，可以诱导作物对 多种病害的抗性，从而达到防治病害的目的【1 3 1 。 ( 8 ) 转基因植物 1 9 9 6 年美国推出具有抗虫性的转b t 基因玉米，随后各国通过转基因分别研制出的抗虫大 豆、抗虫棉花、抗虫马铃薯、抗病毒的西葫芦、抗除草剂的玉米等。我国目前研究的转基因 植物达4 7 种，并有6 种已被批准进行商业化生产。 1 3 2 生物农药发展前景 生物农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点，必将成为2 1 世纪农药发展的 热点之一，生物农药在农药中所占比重将越来越大。未来5 年世界生物农药的需求量将以每 年9 9 的速度强劲增长，由2 0 0 5 年的6 7 亿美元增加至2 0 1 0 年的1 0 亿美元。而同期传统化 学农药需求将以每年1 5 的速度递减，预计将从目前的2 6 0 亿美元降至2 0 1 0 年的2 4 2 亿美元。 就发展现状而言，生物农药在短期内仍不能取代化学农药。生物农药要取得进一步发展必须 解决药效、贮存、价格等一系列的问题。有些生物农药学家预测，生物农药虽然有一定的市 场，但在未来2 0 年甚至4 0 年都不会占农药市场的主导地位。在2 0 0 7 年4 月的上海院士中心 主办的研讨会上，专家预测，今后1 0 年内生物农药将有望取代2 0 的化学农药【1 4 l 。 2 木霉菌 木霉( 开鼬d 如删口s p p ) 属半知菌亚门，丝孢纲，丛梗孢目，丛梗孢科，在自然界的分 布十分广泛，是土壤微生物的重要群落。常见于土壤、植物残体及动物粪便上，从植物根围、 叶围、食用菌的培养土中及种子、球茎表面经常可以分离到木霉菌【1 5 】。 2 1 木霉菌的作用机制 木霉菌可用来防治病害或抑制病原的主要机制，其行为通常可归类成五大类，即产生抗 生素、营养竞争、微寄生、产生细胞壁分解酵素以及诱导植物产生抗性。一般而言，上述机 制虽会因木霉菌种类或菌株的不同而出现主要功能上的差异，但病害防治的整体机制通常会 涵盖一种以上。 ( 1 ) 产生抗生素木霉菌可以产生挥发性或非挥发性抑制病原菌生长的抗生物质，如三 柯胜、三柯得茗、粘帚毒素、煤尼毒素及胜肽素等。司齐博克( m a r ys c h i 册b o c k ) 等人曾观 察到哈氏木霉菌可产生细胞壁分解酵素及胜肽博素的抗生素。 ( 2 ) 营养竞争利用竞争能力强的微生物，消耗如铁、氮、碳、氧或其它适宦病原菌生 长的微量元素，可以限制病原菌的生长、发芽或代谢。在这方面，爪霉菌一七要是夺取或阻断 病原凶所需的养分。 5 西南大学硕士学位论文 ( 3 ) 细胞壁分解酵素一般认为细胞壁分解酵素在抑制病害上扮演着重要的角色。由于 几丁质与葡聚糖是真菌细胞壁的主要成分( 除卵菌纲外) ，很多试验显示几丁质分解酵素或葡 聚糖分解酵素，单独或组合使用时可直接分解真菌细胞壁。近来遗传学上也证明，缺乏几丁 质分解酵素的突变菌株，其抑制病原菌孢子发芽的能力以及病害防治能力都明显降低。试验 显示，如果把几丁质分解酵素基因引入无病害防治能力的大肠杆菌菌株中，这个转殖菌株就 可减少大豆白绢病的发生。最近更有很多转殖植物含有来自木霉菌的几丁质分解酵素，因而 增加了它们对植物病原真菌的抗性。 ( 4 ) 微寄生以木霉菌的微寄生立枯丝核病菌为例，其过程大约可分成四个步骤。首先 是趋化性生长，也就是木霉菌会趋向能产生化学刺激物的病原菌生长。第二个步骤是辨识， 这个步骤和病原菌含有的聚血素及拮抗菌表面拥有的碳水化合物接收器有关，这类物质左右 了病原菌与拮抗微生物之间作用的专一性。第三个步骤是接触与细胞壁分解。最后则是穿刺 作用，也就是木霉菌会产生类似附着器的构造，侵入真菌细胞，进而分解与利用病原菌细胞 物质。 ( 5 ) 诱导植物产生抗性植物的系统性诱导抗病现象，是指植物经第一次接种原或非生 物因子刺激后，产生对第二次接种原的抗性。这种抗性的发展，可导致植株对多种病原的感 染都会有抵抗性，而非仅限于对原先的诱导病原。目前已有报告显示，植物经木霉菌处理后， 可诱导产生特别的酵素等物质，进而对叶部病害或病毒病害产生抗性【1 6 】。 2 2 木霉菌在植物病害生物防治中的应用 早在1 9 3 2 年，w e i n d l i i l g 【1 7 】首次发现木霉菌对植物病原真菌有拮抗作用。多年来，人们 对木霉菌的生防应用、生物药剂的开发以及生防机制做了许多尝试和深入的研究。 目前，已知木霉菌的9 个种中，有5 种具有生防潜力，哈茨木霉( z 砌眺厅删) 、绿色木 霉( z ，咖而妇) 、康氏木霉( 2 = 七伽咖嘣) 、钩木霉( z 口，l 口幻以) 和长枝木霉( z f i 口以咖r 口曲缸m _ ，1 ) 。 当前使用最多的是哈茨木霉和绿色木霉。木霉菌是一种广谱性拮抗菌，能够拮抗多种病原真 菌，尤其对土传真菌有显著的拮抗效果。利用木霉菌防治由立枯丝核菌( 融切c 姗缸s d 肠耐) 、 腐霉菌( 毋咖f “m ) 、齐整小核菌( f i 明d “小，d 拈豇) 、镰刀菌( f 船厂f 删s p p ) 等引起的棉花、 杜仲、人参、三七等的幼苗立枯病，以及对茱莉、花生和辣椒的白绢病、番茄的猝倒病等在 各种小型试验中已获得较好防效【1 8 ，1 引。体外检测到木霉菌对黑曲霉( 爿印e 喇z m s 万培盯) 引起的 落花生的种子腐烂和茎腐均有抑制作用。国内外许多学者还将其用于防治水稻纹枯病【2 0 2 1 1 。此 外，木霉菌还可以用于叶面、花器和果实的保护，a 葡萄园内用绿木霉的孢子液于始花期至 收获喷施，可以降低灰霉引起的藤蔓腐烂以及果实台储藏期的腐烂，有效地防治灰霉病。在 杨树烂皮病的生防研究中，发现木霉菌对烂皮病菌也仃较好的防效。林间防治杨树烂皮病治 愈率达9 2 4 ，效果达8 2 4 f 2 2 】。茆振川1 2 3 l 报道厂小傅凶对苹果轮纹病的抑制作用。据不完 个资料统计，小霉菌至少对1 8 个属2 9 种病原真阐，if i 、， 或体内表现有拮抗作i j 1 2 4 l 。 文献综述 2 3 木霉菌研究趋势及展望 现代生物技术日新月异，为生物防治提供了新的契机，为生防因子木霉菌展示了更加广 阔的应用前景：利用基因工程技术和原生质体融合等基因改良方法筛选耐化学农药、耐低 温干燥及高效表达水解酶活性的生防工程菌株。寻找拮抗木霉菌的适宜发酵培养条件，控 制次生代谢水平，提高制剂抗生素的产量，增强防治效果。改良田间施药环境条件，促进 拮抗木霉菌群体的定殖能力和生存能力f 2 5 】。 3 农药剂型发展现状 近年来，由于对农药安全性规定的日益严格，进一步促使农药沿着高效( 超高效) 、低毒 安全、生物合理性和环境相容性好的方向发展。无疑也会造成新农药筛选成功率明显下降并 致使其研究开发过程更具有周期长、投资巨大、风险高的特点。因此，世界各国在加强新农 药研究开发的同时，更加重视对农药剂型的研究开发。其结果，反过来又提高了新农药筛选、 研究和开发的成功率，从而使之以较少的投入，获取较大的效益。此外，还尽力对那些经济 实用旦无致突变、致畸、致癌和累积毒性缺点的老农药品种在剂型加工上大做文章。通过新 剂型的成功开发，赋予药剂新的功能和新的特性，最大限度地发挥农药的效力：或者通过剂 型改造，弥补其不足，改善其理化稳定性，提高其使用效能，扩大应用范围，节省用药，降 低成本，减少劳动强度，也可使高毒农药低毒化。并减少对环境的污染，延长老品种的生命 周期，由此可见，农药剂型的研究开发，新制剂的产业化对于促进农药工业的发展起到比较 重要的作用。 目前，我国已形成年生产能力1 2 0 万吨制剂的较为完整的农药加工工业体系。从原药、 制剂的产量、制剂品种数来看，我国已成为世界农药生产大国。但是，同世界先进国家相比， 我国的农药剂型产品结构还很不合理，原药与制剂的比例约为1 ：1 0 ，发达国冢则高达1 ：3 0 1 ：3 6 ，两者相差很远，显然，这远不能适应当今农业生产发展：目前。我国的农药剂型研究 比较落后。老剂型乳油和可湿性粉剂两者占总制剂量的7 0 8 0 ，其中乳油制剂占4 6 左 右，近5 0 万吨。乳油制剂中含有大量有机溶剂，如甲苯、二甲苯、甲醇等，这些溶剂闪点低、 易挥发、对人体毒害较大，对环境污染大。以4 5 高效氯氰菊酯乳油为例，每吨制剂中需二 甲苯8 5 0 k g 左右，也就是说，使用1 吨制剂，则相当于向大自然抛洒8 5 0 蚝二二甲苯溶剂，可 想而知，其对环境造成了多么严重的污染。由此可见，以乳油为代表的老剂型已不能满足日 益严格的安全规定的要求，必须大力开发对环境友好的绿色农药新剂型。 发达国家从可持续发展的战略出发，限制或禁止大量使用甲苯、二甲苯配制的农药乳油 新品种注册登记，并在农药剂型的研究开发上投入很大的力量。也取得了较人进展。我国农 药丁业已发展士c 个较高的水平。新的合成农药品种往往生物活性极高，刖量极少，对环境 安全，对大敌无，矗伤作川，时人、富、鱼毒性极低，残留量少。合成农约的发展也对制刑加 i ：提山了更高的如二j 之，欲：晦这么少的农约原约均匀撒布，充分发挥j 放制，i j 枷i - 么硕精细 7 西南大学硕士学位论文 化，要求采用先进的加工工艺，生产出高质量的制剂产品。针对老剂型不适应农药现代使用 技术和环境保护要求，未来剂型的发展趋势有以下几种： ( 1 ) 向水性化发展，不用或少用有机溶剂。以水为基质的制剂类型如悬浮剂、水乳剂、 胶悬剂逐步取代以有机溶剂为基质的乳油，既可节约大量的能源又可减轻对环境的污染，减 少对生产者、操作者的健康危害。 ( 2 ) 向固体化发展，即液体或粉体剂型向粒剂、片剂、块剂、丸剂方向发展。以水分散 粒剂取代可湿性粉剂，可避免粉尘飞扬，减少危害。 ( 3 ) 向高浓度发展。无论是乳油、可湿性粉剂还是悬浮剂、水分散粒剂，都有向高浓度 发展的趋势，可减少助剂、载体的相对用量。 ( 4 ) 向功能性发展。近年来，缓释剂已越来越引起农药加工科研人员的注意，它可提高 农药的利用率，减少对环境的污染，延长药剂的持效期。林业生产周期长，这是林用较为理 想的制剂。 ( 5 ) 向省力化方向发展。为减少作业者的负担，农药剂型的设计要求向简便省力化发展