苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂研制及杀虫毒力测定

第36卷　第3期2014年5月
北京林业大学学报
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
Vol.36,No.3May,2014
DOI:10.13332/ki.jbfu.2014.03.005
苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂研制及杀虫毒力测定
王志英　孙丽丽　张　健　曹传旺
(东北林业大学林学院)
摘要:以苏云金杆菌和白僵菌为有效成分制成混配菌剂,采用高效小型粉碎机将筛选的助剂及原药混匀,在测定助剂对微生物活体的生物活性㊁制剂性能影响的基础上,进行混配菌剂助剂的筛选㊂通过生物测定筛选获得最佳混配比例,并将其加工成可湿性粉剂㊂结果表明:苏云金杆菌库斯塔克亚种和球孢白僵菌最佳混配质量比为3∶1,润湿分散剂为1%Morwet EFW㊁3%SDS㊁9%Morwet D425㊁9%TERSPERSE 2020;紫外保护剂为0.3%黄原胶,以凹凸棒土为载体补足100%㊂以此配方制备的混配菌剂的质量悬浮率72.73%,孢子悬浮率75.13%,润湿时间<1min,平均粒度为13.76μm㊂苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂中各指标符合商品制剂的标准,对黄褐天幕毛虫毒力分别高于苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂单剂,是一种具有高杀虫活性㊁持效期长㊁环境友好型绿色农药㊂关键词:苏云金杆菌;白僵菌;杀虫毒力;最优配比筛选;可湿性粉剂
中图分类号:S763.3 文献标志码:A 文章编号:1000⁃⁃1522(2014)03⁃⁃0034⁃⁃08
WANG Zhi⁃ying;SUN Li⁃li;ZHANG Jian;CAO Chuan⁃wang.Preparation and insecticidal efficacy of wettable powder formulations of Bacillus thuringiensis and Beauveria bassiana .Journal of Beijing Forestry University (2014)36(3)34⁃⁃41[Ch,33ref.]School of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin,150040,P.R.China.
The optimal adjuncts tested were screened based on the effects of adjunct on microbial activities and
formulation properties.The wettable powder of Bacillus thuringiensis and Beauveria bassiana was prepared in accordance with formulation standards using a muller mixer to blend B.thuringiensis ,B.bassiana and adjuncts.The results showed that the optimal ratio of B.thuringiensis and B.bassiana as a wettable powder in accordance with formulation standards was 3∶1,including 1%Morwet EFW,3%SDS,9%Morwet D425,9%TERSPERSE 2020,0.3%xanthan and carrier to 100%.The suspension percentage,conidia germination and average particle size were 72.73%,75.13%and 13.76μm,respectively,and the wetting time for the formulated material was shorter than 1min.Every parameter of the wettable powder formulations of B.thuringiensis and B.bassiana was in accordance with formulation standards.
The wettable power formulations containing both B.thuringiensis and B.bassiana had higher insecticidal efficacy to Malacosoma neustria testacea than wettable powder formulations containing B.thuringiensis or B.bassiana alone.Therefore,the wettable powder of B.thuringiensis and B.bassiana is environment⁃friendly pesticide with high insecticidal activity and long persistence.Key words Bacillus thuringiensis ;Beauveria bassiana ;insecticidal efficacy;optimal ratio selection;
wettable powder formulation
收稿日期:2013⁃⁃06⁃⁃20　修回日期:2013⁃⁃10⁃⁃25
基金项目: 十二五”农村领域国家科技计划课题(2011BAD37B01⁃⁃4)㊁国家自然科学基金项目(31101676)㊁吉林省留学人员科技创新创业项目(2013⁃⁃36)㊁黑龙江省科技计划项目(GA09B203⁃⁃3)㊂第一作者:王志英,教授㊂主要研究方向:森林病虫害综合治理㊂Email:Zyw0451@　地址:150040黑龙江哈尔滨市和兴路26号东北林业大学林学院㊂
责任作者:曹传旺,博士,副教授㊂主要研究方向:昆虫毒理学㊂Email:chuanwangcao@　地址:同上㊂本刊网址:http:∕∕
苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis ,Bt )于1901
年被日本学者Ishiwata 发现[1],因能产生杀虫蛋白
而被广泛应用于鳞翅目㊁双翅目等农林害虫的防治,近年来有报道部分Bt 菌株对一些膜翅目㊁直翅目㊁
　第3期王志英等:苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂研制及杀虫毒力测定
食毛目昆虫以及线虫㊁螨㊁原生动物也有杀虫活性[2⁃⁃7]㊂苏云金杆菌是世界上用途最为广泛的微生物农药之一[8⁃⁃9],具有见效快㊁杀虫率高㊁对人类无害等优点[8⁃⁃10],曾被Ferré等[9]称为 化学杀虫剂最有希望的取代者”,但存在容易产生抗性㊁持续作用和稳定性较差等弊端,且仅对靶标昆虫的某一发育阶段敏感,不具有内吸和杀死隐蔽性害虫的作用[11⁃⁃12]㊂目前研究主要集中在基因重组等新产品开发及混合新制剂的研制㊁筛选和筛选高毒力的新菌株,以及添加一些能延长生物制剂残效期的类似增效剂[13⁃⁃14]㊂如2011年马来西亚首次开发的通过饥饿幼虫方法消灭蚊害的生物农药MOUSTICIDE (澳大利亚生物商HolistaColTech有限公司与EntoGenex工厂合作开发),该农药含有胰蛋白酶调节抑制因子TMOF和苏云金杆菌,当蚊子幼虫摄入后干扰幼虫产生胰蛋白酶,达到蚊虫因饥饿致死的目的,该生物药剂对人不产生危害[15]㊂白僵菌(Beauveria spp.)属于肉座菌目(Hypocreales)虫草菌科(Cordycipitaceae)虫草属(Cordyceps)[16⁃⁃20],可寄生15目㊁149科㊁521属的700余种昆虫及蜱螨目的6科㊁17种螨和蜱[19⁃⁃20]㊂研究表明,白僵菌对橙斑白条天牛(Batocera davidis)有一定的防治效果,对幼虫的校正死亡率达71.05%[21]㊂白僵菌是世界上研究和应用最多㊁寄生范围广的昆虫病原真菌之一[18⁃⁃20],具有高选择性㊁安全无残留㊁无抗药性㊁反复侵染㊁兼容性好等优点,但白僵菌在相对湿度较低时杀虫效果不理想,且杀虫速度相对较慢,不易长时间贮存等缺陷[17⁃⁃20],极大地影响了白僵菌的林间应用㊂由于化学农药显现出各种弊端,许多国家已致力于研制一系列选择性强㊁效率高㊁无污染的绿色环保型生物农药;尽管苏云金杆菌和白僵菌是两种应用广泛的生物药剂,但生产实践中存在杀虫谱窄㊁易产生抗性等问题㊂黄褐天幕毛虫(Malacosoma neustria testacea)属鳞翅目枯叶蛾科,主要危害杨树(Populus)㊁柳树(Salix)㊁桦树(Betula)㊁榆叶梅(Prunus triloba)㊁稠李(Prunus padus)等一些阔叶树,在大兴安岭地区严重危害落叶松(Larix spp.)㊁云杉(Picea asperata)等针叶树,轻者影响树木正常生长,重者可使树木死亡[22]㊂目前,对黄褐天幕毛虫防治的主要化学农药为杀菊酯㊁杀螟松㊁辛硫磷㊁氯氰菊酯㊁阿维菌素等[23],而这些化学农药的长期使用易对环境产生影响和形成抗药性㊂因此,本文通过研制苏云金杆菌和白僵菌混配剂型以克服各自弊端,兼容各自优点,提高杀虫效果,扩大杀虫谱,开发低毒㊁低残留㊁对非靶标生物安全㊁不易产生抗性等优点的稳定㊁持效的混配生物制剂,同时测定对黄褐天幕毛虫毒力,这对丰富农林害虫生物防治材料和无公害防治具有重要意义㊂
1　材料与方法
1.1　供试材料
菌株:球孢白僵菌(Beauveria bassiana,质量500亿∕g;辽宁万恒生物制剂有限公司),苏云金杆菌库斯塔克亚种(Bacillus thuringiensis subsp.kurstaki, Btk,质量50000IU∕mg;湖北康欣农用公司)㊂供试昆虫:黄褐天幕毛虫采自东北林业大学校园稠李,于培养皿(d=90mm,湿润滤纸保湿)中用新鲜稠李叶饲喂,每天更换叶片,置于(25±2)℃,光照周期为L∶D=16h∶8h饲养㊂载体:白炭黑㊁硅藻土㊁高岭土㊁凹凸棒土(盱眙华丰油田钻井液用材料厂提供)㊂润湿剂:Morwet EFW(阿克苏㊃诺贝尔公司)㊁十二烷基硫酸钠(SDS)㊁MF⁃5㊁WLNO㊁TERWET 1010(亨斯迈公司提供)㊂分散剂:木质素磺酸钠㊁木质素磺酸钙㊁TERSPERSE2020(亨斯迈公司提供)㊁Morwet D425(阿克苏㊃诺贝尔公司)㊁亚甲基双萘磺酸钠(NNO,南开大学寇俊杰老师提供)㊂紫外保护剂:糊精㊁黄原胶㊁荧光素钠㊁VC㊁纳米氧化锌(河北博奥纳米材料有限公司提供)㊂以上其他试剂均为市售㊂
1.2　试验方法
1.2.1　生物相容性的测定
白僵菌分生孢子和苏云金杆菌芽孢萌发测定:将5mg∕mL载体㊁60μg∕mL润湿剂和250μg∕mL分散剂分别与融化改良的PDA培养基及LB培养基混合,灭菌后制成平板㊂取0.05mL103个孢子∕mL的白僵菌分生孢子悬浮液和0.1mL稀释至109倍苏云金杆菌稀释液,分别均匀涂布于混合培养基平板上,以改良PDA及LB作为对照,每个处理4次重复,分别放置于(25±1)℃和(29±1)℃温度下,黑暗培养,于72h计算白僵菌菌落数和24h计算苏云金杆菌芽孢数㊂白僵菌菌丝生长速率测定:在上述混合培养基中,用直径为10mm打孔器取生长旺盛㊁菌龄相同的白僵菌菌丝块,接种于混合培养基平板中心,以改良PDA培养基平板作为对照,每个处理4个重复,间隔24h测一次菌落直径㊂菌落直径日增长量(mm∕d)=(最后菌落直径-最初菌落直径)/菌落生长天数㊂
1.2.2　助剂的筛选
载体的筛选:根据载体对白僵菌分生孢子萌发和生长速率及苏云金杆菌芽孢萌发的影响,结合吸附量㊁流动性和经济等角度来确定㊂润湿剂和分散剂的选择:选择润湿时间<1min㊁悬浮状况优良的
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北　京　林　业　大　学　学　报第36卷
分散剂进行生物相容性测定,其中润湿时间按照GB∕T5451 2001标准[24],通过目测观察分散状况分为优㊁良㊁差3个等级㊂筛选出分散性能好的分散剂,按如下方法进行测试:苏云金杆菌原粉和白僵菌分生孢子粉按照3∶1和1∶1质量比混合,润湿剂和分散剂质量分数分别为4%和10%,其余成分以所选载体补足,分别加工成可湿性粉剂后测定比较润湿时间及悬浮率[25]㊂润湿剂和分散剂最优配比的筛选:对所选助剂种类和比例进行正交设计,确定二者的最佳使用比例[26]㊂紫外保护剂的筛选:将供试的保护剂添加到孢子悬浮液中,以不加紫外保护剂㊁不经紫外灯照射的为对照一,以不加紫外保护剂㊁经紫外照射的为对照二,适量涂布到PDA平板及LB平板上,每个处理3次重复,用紫外灯(30W,光强120 lx)照射后,分别置于(25±1)℃及(29±1)℃的培养箱中培养72和24h,分别计算菌落数和芽孢数㊂1.2.3　混配剂型的制备
采用苏云金杆菌和白僵菌以1∶1和3∶1两种质量比进行复配(分别记为混配剂型Ⅰ和Ⅱ)㊂经测定筛选出的各种助剂分别过400目标准筛,按比例加入到载体中搅拌均匀,然后将干燥的500亿∕g高纯度的白僵菌分生孢子粉和50000IU∕mg苏云金杆菌原粉加入到混合物中,混匀后加工成可湿性粉剂㊂分别将苏云金杆菌原粉和白僵菌分生孢子粉加入到相同的助剂,混匀后分别加工成苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂单剂㊂
1.2.4　混配剂型性能的测定
将混合液接种到PD营养液中,(25±1)℃㊁160 r∕min振荡摇菌,20h后镜检统计白僵菌的活孢率[27]㊂混配制剂中苏云金杆菌活芽孢的检测通过涂布LB平板,(29±1)℃下培养㊁24h统计芽孢数㊂润湿时间按GB∕T5451 2001标准[24]测定㊂悬浮率按GB∕T14825 2006标准[25]测定㊂pH值按GB∕T1600 1993标准[28]测定,细度通过激光粒径分布仪(BT⁃9300H,辽宁丹东百斯特仪器有限公司)测定㊂
1.2.5　室内生物的测定
浸叶法生物测定[29],将采集的新鲜稠李叶洗净,分别浸渍于不同稀释倍数的苏云金杆菌和白僵菌混剂中10s,取出阴干,然后放入培养皿中㊂将黄褐天幕毛虫1龄幼虫置于培养皿中(d=90mm,湿润滤纸保湿),每个处理10头,重复3次,分别以浸渍清水㊁苏云金杆菌单剂和白僵菌单剂400倍液的稠李叶为对照,放置于(25±2)℃温度下饲养,隔天更换新鲜稠李叶,分别于24㊁48㊁72和96h统计死亡数,计算幼虫死亡率㊂浸虫法生物测定:将药剂用无菌水稀释成不同倍数,将黄褐天幕毛虫2龄幼虫于不同浓度的药液中浸入10s,自然风干,然后放入培养皿中,饲喂新鲜的稠李叶片,每个处理10头,重复3次,以无菌水为对照,放置于(25±2)℃温度下饲养,每天更换新鲜稠李叶,分别于24㊁48㊁72㊁96和
120h统计死亡数,计算幼虫死亡率㊂
1.2.6　数据统计分析
采用SPSS16.0统计软件进行方差分析,采用Duncan’s新复极差法比较各处理间的差异显著性(P<0.05)㊂
2　结果与分析
2.1　载体的筛选
表1结果表明:除硅藻土对白僵菌分生孢子萌发与对照间差异显著外,凹凸棒土㊁白炭黑和高岭土与对照间差异不显著;4种载体对菌落直径日生长量均有一定的影响,凹凸棒土(4.29mm∕d)与对照(4.45mm∕d)差异不显著,其余3种载体均差异显著(P<0.05),其中影响最大的为硅藻土(3.86mm∕d)㊂白僵菌的分生孢子是主要的侵染体,制剂应考虑对孢子的影响;因此,凹凸棒土㊁白炭黑㊁高岭土均可选择为载体㊂从对苏云金杆菌芽孢萌发影响来看,白炭黑㊁硅藻土㊁高岭土与对照间差异显著(P< 0.05),而凹凸棒土与对照差异不显著;因此,凹凸棒土可作为混配制剂的理想载体㊂
表1　载体对白僵菌分生孢子萌发和生长速率及
苏云金杆菌芽孢萌发的影响Tab.1　Effects of carriers on germination and growth speed
of B.bassiana conidia and B.thuringiensis spore
conidia germination
载体
白僵菌菌落∕
(个㊃皿-1)
白僵菌菌落直径
日增长量∕
(mm㊃d-1)
苏云金杆菌
芽孢含量∕
(1013cfu㊃g-1)凹凸棒土48±5.03ab4.29±0.07ab4.80±0.21a
白炭黑49±3.79ab4.02±0.27bc3.90±0.25bc
高岭土50±6.08ab3.98±0.09c4.10±0.21b
硅藻土45±4.36b3.86±0.14c3.50±0.40c
对照55±4.51a4.45±0.04a5.20±0.10a 注:不同小写字母表示同列不同处理间差异显著(P<0.05),下同㊂
2.2　润湿剂和分散剂的筛选
通过测定5种润湿剂(Morwet EFW㊁SDS㊁MF⁃5㊁WLNO㊁TERWET1010)和分散剂(木质素磺酸钙㊁TERSPERSE2020㊁NNO㊁Morwet D425㊁木质素磺酸钠)对白僵菌分生孢子萌发和苏云金杆菌芽孢萌发的影响,筛选出润湿剂(Morwet EFW㊁SDS和MF⁃5)
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和分散剂(Morwet D425㊁木质素磺酸钠和TERSPERSE2020)进行最佳含量配比分析㊂将润湿剂和分散剂分别按照4%和10%的质量比添加到白僵菌分生孢子粉和苏云金杆菌原粉中,用载体补足至质量分数为100%,粉碎加工成可湿性粉剂,检测其润湿时间和悬浮率㊂根据润湿时间㊁悬浮质量和悬浮率作为两种润湿剂(Morwet EFW和SDS)和两种分散剂(Morwet D425和TERSPERSE2020)的筛选因素(表2),以3个质量分数水平进行正交试验(表3),白僵菌分生孢子粉和苏云金杆菌混配可湿性粉剂的最优配方为A1B3C3D3,即:1%Morwet
EFW㊁3%SDS㊁9%Morwet D425和9%TERSPERSE 2020㊂根据方差分析,影响因素依次为C>D>B> A(表4和5)㊂
表2　不同润湿剂和分散剂配制的可湿性粉剂润湿时间和悬浮率
Tab.2　Effects of different wettable agent and dispersing agent on wetting time and suspension percentage of wettable powder 配方编号Morwet EFW SDS MF⁃5Morwet D425木质素磺酸钠TERSPERSE2020润湿时间∕s悬浮状况悬浮率∕% 1++33好　63.98 2++26好　56.53
3++31一般62.00 4++61一般58.87 5++41差　49.97 6++73好　70.49 7++72一般53.43 8++69差　43.33 9++98差　55.29
表3　润湿剂和分散剂筛选的因素和水平
Tab.3　Factors and levels of different wettable agent and dispersing agent%
水平
因素
Morwet EFW
(A)
SDS
(B)
Morwet D425
(C)
TERSPERSE2020
(D)
11155
22277
33399　注:数据为4个因素的质量分数㊂
表4　润湿剂和分散剂正交试验结果
Tab.4　Results of orthogonal projects for wettable agent and dispersing agent
编号
因素
Morwet EFW
(A)
SDS
(B)
Morwet D425
(C)
TERSPERSE2020
(D)
悬浮率∕%
1111147.52 2122260.18 3133378.11 4212362.96 5223157.48 6231260.72 7313267.02 8321357.04 9332158.06 k161.9459.1755.0954.35
k260.3958.2360.4062.64
k360.7165.6367.5466.04
极差R1.557.4012.4411.68
2.3　紫外保护剂的筛选
紫外线照射1min后,与对照相比VC和黄原胶对白僵菌分生孢子有显著保护作用,纳米氧化锌的保护作用不明显,而荧光素钠和糊精对白僵菌分生孢子无保护作用;紫外线照射2min后,黄原胶与对照2差异显著(P<0.05),具有良好的保护作用,而
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北　京　林　业　大　学　学　报第36卷
表5　方差分析Tab.5　ANOVA analysis
来源SS df MS F
P
A 4.02
22.01
B 97.36
248.6824.23<0.05C
233.932116.9758.21<0.05D
216.71
2
108.35
53.92
<0.05
　注:F 0.01(2,2)=90;F 0.05(2,2)=19㊂
糊精㊁VC㊁纳米氧化锌㊁荧光素钠保护作用不显著;紫外线照射3min 后,黄原胶与对照2差异显著㊂说明黄原胶在紫外线照射下具有一定保护作用,而
VC㊁糊精㊁荧光素钠㊁纳米氧化锌保护作用不显著㊂在紫外线照射1min 后,除黄原胶㊁纳米氧化锌外,其余保护剂对苏云金杆菌芽孢均有保护作用,荧光素钠保护作用明显,与对照1和2差异显著(P <
0.05);紫外线照射2min 后,荧光素钠㊁黄原胶㊁纳米氧化锌㊁糊精具有保护作用,而VC 保护作用不显著;紫外线照射3min 后,VC㊁黄原胶㊁荧光素钠具有保护作用,糊精和纳米氧化锌基本失去保护作用㊂基于上述结果,作为混配制剂的紫外线保护剂为黄原胶(表6)㊂经过进一步试验筛选,从经济和对制剂保护性能的角度,选择使用质量分数为0.3%黄原胶(表7)㊂
表6　紫外保护剂对苏云金杆菌及白僵菌分生孢子的保护效果
Tab.6　Effects of different UV protectants on survival of B.thuringiensis and B.bassiana conida
保护剂
质量分数∕
%
1min
2min
3min
苏云金杆菌芽孢含量∕(1013cfu ㊃g -1)白僵菌菌落∕(个㊃皿-1)苏云金杆菌芽孢含量∕(1013cfu ㊃g -1)白僵菌菌落∕(个㊃皿-1)苏云金杆菌芽孢含量∕(1013cfu ㊃g -1)白僵菌菌落∕(个㊃皿-1)CK14.0±0.53b 52±3.51b 4.0±0.53a 52±3.51a 4.0±0.53a 52±3.51a CK21.5±0.06cd 50±2.65b 0.3±0.00e
29±5.29c 0.1±0.10c
13±5.03c VC 0.31.9±0.32c 63±4.51a 0.4±0.06de 34±5.86bc 0.9±0.06b 15±1.53c 黄原胶0.31.3±0.25d 66±4.04a 0.8±0.10cd 42±3.00b 0.7±0.06b 23±2.52b 糊精0.31.7±0.06cd 46±5.03c 0.8±0.06cd 33±4.58c 0.5±0.06bc 15±2.52c 纳米氧化锌0.31.4±0.32cd 47±5.57bc 0.9±0.06c 31±4.16c 0.2±0.00c 13±4.36c 荧光素钠
0.3
5.3±0.26a
37±4.36c
1.5±0.06b
28±5.13c
0.8±0.06b
16±2.52c
　注:CK1为无保护剂无照射;CK2为无保护剂照射㊂下同㊂
表7　不同质量分数的保护剂黄原胶对苏云金杆菌
和白僵菌的保护效果
Tab.7　Protective effects of different concentrations of
xanthan to B.thuringiensis and B.bassiana
保护剂质量分数∕%
苏云金杆菌芽孢含量∕(1013cfu ㊃g -1)白僵菌菌落∕(个㊃皿-1)CK16.10±2.00a 49±2.52a CK2
0.30±0.06e
15±2.00c 0.10.50±0.06d 17±3.46c 黄原胶
0.20.50±0.06d 18±2.52c 0.30.80±0.10c 25±4.51b 0.4
1.00±0.06b
29±2.52b
2.4　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂技术指标测定
苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂各项技术指标测定结果表明,白僵菌分生孢子的萌发率≥
75.00%,苏云金杆菌芽孢萌发率为85.14%,润湿时间<1min,质量悬浮率72.73%,孢子悬浮率75.13%,水分含量2.56%,98%的粒度<33.84μm (过400目筛),平均粒度为13.76μm,pH 值为6.7㊂苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂各技术指标符合国家杀虫剂制剂的相关要求㊂
2.5　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂对黄褐天幕毛虫幼虫的毒力
苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂对黄褐天幕毛虫1龄幼虫毒力测定结果见表8和9㊂结果显示,混剂(除1600倍液)对黄褐天幕毛虫1龄幼虫作用24㊁48㊁72㊁96h 死亡率均显著高于各单剂对照,且混配剂型配方Ⅱ的杀虫效果优于配方Ⅰ㊂
苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂对黄褐天幕毛虫2龄幼虫毒力测定结果见表10和11㊂配方Ⅰ混剂(除1600倍液和24h 处理)对黄褐天幕毛虫2龄幼虫死亡率均高于400倍苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂单剂及对照;而配方Ⅱ混剂(除1600倍液)对黄褐天幕毛虫2龄幼虫作用120h 内的死亡率均显著高于400倍液苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂单剂及对照,且配方Ⅱ的毒力高于配方Ⅰ㊂
8
3
　第3期王志英等:苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂研制及杀虫毒力测定
表8　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂配方Ⅰ对黄褐天幕毛虫1龄幼虫毒力
Tab.8　Insecticidal efficacy of wettable powderⅠto1st instar M.neustria testacea larvae%
混配剂型配方Ⅰ
死亡率
24h48h72h96h
1600倍10.0±0.0e26.7±5.8d43.3±5.8e56.7±5.8e 800倍33.6±5.56c42.8±6.3c61.3±8.2c73.9±14.6c 400倍36.7±5.8b56.7±5.8b73.3±5.8b87.0±5.8b 200倍63.3±5.8a86.7±5.8a93.3±5.8a97.0±5.8a 400倍苏云金杆菌可湿性粉剂16.7±5.8d26.7±5.8d50.0±0.0d66.7±5.8d 400倍白僵菌可湿性粉剂3.0±5.3f6.1±5.3e24.2±5.3f45.5±9.1f
对照0.0±0.0g0.0±0.0f3.3±5.8g3.3±5.8g
表9　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂配方Ⅱ对黄褐天幕毛虫1龄幼虫毒力
Tab.9　Insecticidal efficacy of wettable powderⅡto1st instar M.neustria testacea larvae%
混配剂型配方Ⅱ
死亡率
24h48h72h96h
1600倍26.7±5.8e33.3±5.8e63.3±5.8d76.7±5.8d 800倍46.7±5.8c66.7±5.8c80.0±10.0c93.3±5.8c 400倍54.6±7.9b77.3±6.4b90.3±0.5b97.0±5.3b 200倍67.6±6.7a87.3±4.7a97.0±5.3a100.0±0.0a 400倍苏云金杆菌可湿性粉剂35.8±7.4d48.2±7.4d64.2±7.4d77.3±6.4d 400倍白僵菌可湿性粉剂16.7±5.8f26.7±5.8f43.3±5.8e56.7±5.8e 对照0.0±0.0g0.0±0.0g3.3±5.8f3.3±5.8f 表10　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂配方Ⅰ对黄褐天幕毛虫2龄幼虫毒力
Tab.10　Insecticidal efficacy of wettable powderⅠto2nd instar M.neustria testacea larvae%
混配剂型配方Ⅰ
死亡率
24h48h72h96h120h
1600倍0.0b3.3±5.8d6.7±5.8e20.0±10.0f33.3±5.8e 800倍0.0b6.7±5.8c20.0±0.0c33.3±5.8c46.7±5.8c 400倍0.0b16.7±5.8b33.3±5.8b43.3±5.8b63.3±5.8b 200倍3.3±5.8a33.3±5.8a50.0±10.0a66.7±5.8a80.0±10.0a 400倍苏云金杆菌可湿性粉剂0.0b0.0e3.30±5.6f23.3±5.6e43.3±5.6d 400倍白僵菌可湿性粉剂0.0b0.0e10.0±0.0d26.7±5.6d46.7±5.6c 对照0.0b0.0e0.0g3.3±5.8g3.3±5.8f 表11　苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂配方Ⅱ对黄褐天幕毛虫2龄幼虫毒力
Tab.11　Insecticidal efficacy of wettable powderⅡto2nd instar M.neustria testacea larvae%
混配剂型配方Ⅱ
死亡率
24h48h72h96h120h
1600倍0.0c10.0±10.0e16.7±5.8e26.7±5.8e43.3±5.8e 800倍0.0c20.0±10.0c26.7±5.8c33.3±5.8c56.7±11.6c 400倍3.3±5.8b33.3±5.8b46.7±5.8b56.7±5.8b73.3±5.8b 200倍6.7±5.8a46.7±4.7a63.3±5.8a86.7±5.8a96.7±5.8a 400倍苏云金杆菌可湿性粉剂0.0c13.3±11.5d23.3±11.5d30.0±10.0d46.7±5.8d 400倍白僵菌可湿性粉剂0.0c0.0f6.7±5.8f26.7±5.8e36.7±5.8f 对照0.0c0.0f0.0g3.3±5.8f3.3±5.8g
93
北　京　林　业　大　学　学　报第36卷
3　结论与讨论
根据白僵菌分生孢子和苏云金杆菌芽孢的性质,作为生物活体要考虑二者与各助剂的相容性㊂本文通过菌落形成单位数及菌丝生长速率测定法,研究了可湿性粉剂常用助剂与白僵菌㊁苏云金杆菌的生物相容性,测定了载体㊁润湿剂㊁分散剂㊁紫外保护剂对制剂性能的影响,最终研制了苏云金杆菌和白僵菌混配可湿性粉剂,其配方为:苏云金杆菌和白僵菌质量比为3∶1,1%Morwet EFW㊁3%SDS㊁9% Morwet D425㊁9%TERSPERSE2020㊁0.3%黄原胶,凹凸棒土补足100%,且各项技术指标均符合国家农药标准,为进一步推广应用混配剂型奠定了基础㊂根据苏云金杆菌和白僵菌对昆虫的作用方式进行室内毒力测定,结果表明,采用浸叶法毒力测定的两种不同配比的苏云金杆菌和白僵菌混配制剂药效均高于其可湿性粉剂单剂㊂当施药4d,混配制剂800倍液对黄褐天幕毛虫1龄幼虫死亡率超过70.0%,且混配制剂Ⅱ的药效高于混配制剂Ⅰ,超过20.0%㊂而采用浸虫法测定的两种配比的苏云金杆菌和白僵菌混剂施药5d,其400倍液对黄褐天幕毛虫2龄幼虫死亡率超过60.0%,混配制剂Ⅱ的药效高于混配制剂Ⅰ㊂浸叶的生测药效推迟,这是由于混剂中苏云金杆菌和白僵菌对昆虫的作用方式不同所致,白僵菌主要是通过表皮侵染,而苏云金杆菌则经口进入肠道而致毒㊂苏云金杆菌和白僵菌混剂在林间防治时,主要作用方式为触杀和胃毒,这为林间防治提供了参考浓度㊂
苏云金杆菌杀虫晶体具有高度专一性,不同亚种的杀虫谱各异,且不能垂直传递,然而长期使用,会使害虫在苏云金杆菌高压选择下,导致害虫对其产生抗药性,如小菜蛾(Plutella xylostella)等㊂濮小英等[30]将球孢白僵菌和玫烟色拟青霉(Paecilomyces fuosoroseus)分别与3%吡虫啉㊁10%可湿性粉剂混配后田间防治茶小绿叶蝉(Empoasca spp.)效果较纯菌剂显著,其中白僵菌混配剂较单剂防效提高了33.9%㊂孙明等[31]将白僵菌与0.25mg∕L溴氰菊酯混配防治小亚璃眼蜱(Hyalomma anatolicum anatolicum),结果表明菌药混配较单一菌剂缩短了作用时间,一周之内小亚璃眼蜱死亡率为100%㊂任惠等[32]将日本赤松毛虫质型多角体(J⁃DsCPV)㊁苏云金杆菌和白僵菌混配防治松茸毒蛾(Dsaychira azuthacollenette),药后12d校正死亡率达90.3%,残存活虫CPV平均感染率达89.2%㊂张晓梅[33]将白僵菌㊁苏云金杆菌㊁青霉(Penicillium)混配制成乳剂防治棉铃虫(Helicoverpa armigera)取得了明显的增效作用㊂白僵菌㊁苏云金杆菌与化学农药混配虽能在一定程度上克服了杀虫效果差㊁杀虫速度慢㊁残效期短等缺点,但部分化学农药会削弱微生物农药对天敌的安全及对环境无污染的优势㊂在白僵菌单剂中适当地加入苏云金杆菌原药,杀虫途径增加,杀虫速率提高,杀虫效果明显增加,在苏云金杆菌制剂中加入白僵菌分生孢子粉,扩大其杀虫谱,白僵菌可以反复侵染不同世代的寄主昆虫,停止使用白僵菌后防治区仍能保持较低的虫口密度,弥补了苏云金杆菌持效期短和容易产生抗药性的缺陷㊂这两种生物农药增效的机理可能是苏云金杆菌较易感染昆虫,导致寄主害虫的生理或抵抗力降低,进而增加了感染白僵菌的机会㊁缩短作用时间,提高对靶标害虫的作用速度㊂
致谢　感谢南开大学国家农药研究中心寇俊杰老师在助剂方面给予的支持及技术上给予的极大帮助㊂
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