CN105145633A - 一种防治植物线虫的药剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防治植物线虫的药剂，有效成分包括天然皂苷，所述天然皂苷为无患子皂苷、皂荚皂苷、茶皂苷、柴胡皂苷、商陆皂苷、熊果酸、夏枯草皂苷和山海棠皂苷中的一种或多种。还优选包括抗生素溶杆菌(<i>Lysobacter</i><i>？antibioticus</i>)，对于植物线虫，线虫寄主天牛卵和幼虫等均有较好的杀灭作用，另外对果树流胶病的防治效果也很优异。本发明开发的药剂为环境友好型，既增加了防控效果，又避免大量使用剧毒农药对环境造成的危害，对保护我国森林资源和生态环境，以及挽回经济损失方面具有重大现实意义。

Description

一种防治植物线虫的药剂

技术领域

本发明涉及植物保护技术领域，具体涉及一种防治植物线虫的药剂。

背景技术

植物寄生线虫是植物侵染病原之一，它们广泛寄生在各种植物的枝干、根、茎、叶、花、芽和种子上，使植物发生各种线虫病，给农、林业的发展带来了严重的危害。线虫对植物的致病作用，除了直接造成损伤和掠夺营养外，主要是线虫在穿刺寄生时分泌的唾液中含有许多酶或毒素，诱发寄主组织发生各种病理变化，引起各种病变。例如可使植物组织细胞发育过度、形成巨型细胞或使细胞中胶层溶解引起细胞分解、细胞壁被破坏等，进而使植物根部和表皮层形成空洞甚至细胞死亡。

植物线虫分布非常广泛，每一种植物几乎至少有一种寄生线虫。据报道，严重危害我国农、林、经济作物等的线虫达100多种。植物线虫对某些作物的危害甚至超过了其他病、虫、草的危害程度。例如我国松材线虫对松林的危害被称为“无烟的森林火灾”，感病性强的松树感染松材线虫病后，通常2~3个月即萎蔫死亡。

松材线虫病又称松树萎蔫病，是松材线虫（Bursaphelenchusxylophilus）通过松褐天牛等媒介昆虫在松树体内传播，从而引发的松树病害。被松材线虫感染后的松树，针叶呈黄褐色或红褐色，萎蔫下垂，树脂分泌停止，树干可观察到天牛侵入孔或产卵痕迹，病树整株干枯死亡，最终腐烂。最快1个月即萎蔫死亡。

松材线虫病具有致病力强、寄主死亡速度快、传播快等特点，一旦发生，治理难度大，不仅会给国民经济造成巨大损失，也破坏了自然景观及生态环境，对松树资源构成严重威胁。松材线虫病遍布70种针叶树，其中松属树种57种，非松属植物13种。由于该病害具有传播蔓延迅速、寄主植物分布广、发病速度快、致死率高、防治难等特点，通常被人们称为“松树的癌症”。防治松材线虫病的现有技术存在以下问题：

（1）保树药剂不仅需要大量的劳动力，而且价格昂贵。

（2）人工砍伐会导致树木直接死亡，造成经济损失。

（3）杀虫剂的有效性近年来已降低。

（4）由于每年松褐天牛孵化和逃逸时间不同，很难决定施用杀虫剂的适当时机。

（5）药物很难进入树体内，药物滞留时间较短。

（6）所采用药剂多为大浓度的化学药剂，会在土壤和水系统中残留，对动物和植物生态系统会产生影响。

（7）不能形成有效的长期治理手段。

化学防治部分药剂因成本太高无法推广，而广泛应用的一些药剂也因环境问题被禁用或停止开发。现有的大多数化学药剂品种面临着成本太高、防治不理想甚至产生药害和抗病性等诸多问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新的防治植物线虫的药剂。

该防治植物线虫的药剂，有效成分包括天然皂苷，所述天然皂苷为无患子皂苷、皂荚皂苷、茶皂苷、柴胡皂苷、商陆皂苷、熊果酸、夏枯草皂苷和山海棠皂苷中的一种或多种。

皂苷广泛存在于植物中，是一种比较复杂的化合物，由皂苷元和与皂苷元连接的糖组成，它的水溶液振摇后能产生大量持久性的泡沫，有降低液体表面张力的作用，可以用作乳化剂，也可以作为去垢剂使用。

本发明研究发现，上述天然皂苷单独或者几种结合使用，可以有效杀灭植物线虫。本发明所述的天然皂苷均可以直接购买市售商品，也可以按照现有常规手段从相应植物部分中提取。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂，天然皂苷为无患子皂苷、皂荚皂苷或茶皂苷。这三种皂苷对于线虫的抑制和杀灭效果优于其他皂苷，其中又以无患子皂苷最佳。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂为水分散剂，天然皂苷的浓度为10~200g/L。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂，有效成分还包括抗生素溶杆菌（Lysobacterantibioticus）。

抗生素溶杆菌（Lysobacterantibioticus）被发现具有杀灭植物线虫和天牛卵以及幼虫的功效，还可以防治果树流胶病。线虫体壁主要由几丁质、蛋白质和脂、碳水化合物组成，卵壳主要是由一层胶原质状的蛋白围绕一层脂蛋白组成。抗生素溶杆菌可以分泌几丁质酶，以几丁质或蛋白质为食物来源，能够与线虫属的卵建立关系，降解卵壳的几丁质层。实验证明，以几丁质培养出的菌液具有杀灭线虫和天牛卵以及幼虫的功效。线虫的体壁由几丁质构成，因此抗生素溶杆菌可以分解线虫体壁，造成线虫死亡。抗生素溶杆菌的菌液具有一定时间的繁殖期和存活期，对于未感染线虫的树木，可在植物表皮形成一层覆盖菌膜，且不受阴雨天气的影响，在一定时间内具备有效的预防作用。

通常天然皂苷都具有一定的杀菌作用，能够抑制细菌的生长，但是上述天然皂苷在与抗生素溶杆菌（Lysobacterantibioticus）共存时，并不会抑制该细菌的正常生理活动，同时两类成分协同作用，杀灭线虫的效果更佳突出。

天然皂苷与抗生素溶杆菌共同抑制或杀灭线虫时，能够增强彼此的功能，考虑可能是天然皂苷除了其本身具有的杀虫活性外，其作为表面活性剂所具有的润湿性和润孔性，也能够帮助药剂浸润到植物表皮里面的组织，杀灭内部组织寄生的线虫，使药剂更有效的发挥作用。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂为水分散剂，其中抗生素溶杆菌浓度为1×10⁶~1×10⁹个/mL。该浓度下细菌能够维持良好的生长性能，活力最佳。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂中，还包括几丁质、复合氨基酸、蔗糖和复合肥。上述物质均可以为抗生素溶杆菌提供营养，维持其生物活性，加入上述物质后，能够延长药剂作用时间，增强作用效果。另外其还有一个优点就是生产成本非常低廉，完全能够满足抗生素溶杆菌的生长要求。

其中复合氨基酸可以为饲料用复合氨基酸，主要成分包括赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、亮氨酸、组氨酸、缬氨酸、胱氨酸、酪氨酸和粗氨酸。复合肥也可选用常规农用复合肥，其主要成分为氮、磷、钾。两种添加剂均有市售商品。

作为优选方案，上述防治植物线虫的药剂为水分散剂，抗生素溶杆菌1×10⁶~1×10⁹个/mL，天然皂苷1~200g/L，几丁质0.2~2g/L，复合维生素0.2~2g/L，蔗糖1~6g/L，复合肥2~10g/L。

天然皂苷可以直接购买市售商品，也可以按照现有常规手段提取，例如无患子皂苷可以从无患子果皮中提取，水提取和醇提取均可。其中优选使用无患子皂苷。

无患子皂苷(SoapnutSaponin)是野生落叶乔木无患子（SapindusmukorossiGareth.）果皮的提取物，主要表面活性成分为三萜皂苷类（Ⅰ）、倍半萜糖苷类（Ⅱ）、脂肪油和蛋白质，是一种天然的非离子型表面活性剂，纯天然洗涤剂、香精、色素和防腐剂。具有很强的降低表面张力的作用，用于皮肤清洁（沐浴、洗脸、洗手、洗发）和衣物洗涤，洗洁性能好，有效清除污垢，无异味，抗菌美容，增白、祛斑、祛痘、防治皮肤病。100%降解，温和无刺激，不会产生有害人体健康和有害环境的残留物。是一种易使用的天然绿色的表面活性剂。另外无患子皂苷由于其表面活性剂性能优越，也是很好的农药乳化剂。

本发明经过实验发现，无患子皂苷与抗生素溶杆菌配合在杀灭线虫方面的性能优于其他种类的皂苷，尤其是松材线虫，具有很好的杀灭作用。另外由于其本身具有特殊气味，可以遮蔽松木的味道，影响天牛进食，对于松材线虫病害的防御也有一定作用，因此可以用于防治松材线虫。

本发明还提供一种上述防治植物线虫的药剂的制备方法，步骤包括：水中加入几丁质和抗生素溶杆菌保存液混匀，30℃通入空气的条件下培养三天，再加入复合维生素、蔗糖和复合肥，混匀后继续在30℃通入空气的条件下培养三天，所得培养液加入适量天然皂苷。

其中所述的抗生素溶杆菌保存液即抗生素溶杆菌种子培养液，可以直接购买市售的菌种放大培养，也可以自行分离培养，培养基与菌种匹配，适用于培养该菌种。

本发明的防治植物线虫的药剂，所述植物线虫为松材线虫、根结线虫、大豆胞囊线虫、小麦粒线虫、甘薯茎线虫、水稻干尖线虫、粟线虫和/或柑橘半穿刺线虫。

本发明还提供以上任一所述的防治植物线虫的药剂在防治害虫天牛方面的应用。

本发明还提供以上任一所述的防治植物线虫的药剂在杀灭天牛卵、杀灭天牛幼虫和/或防治果树流胶病方面的应用，所述果树为樱桃树、桃树、李子树、杏树或核桃树。该药剂有效成分包括天然皂苷和抗生素溶杆菌。

本发明还提供一种无患子皂苷的提取方法，是将无患子果皮干燥并粉碎，以果皮重量的4倍加水，在60~100℃提取3小时；提取2~5次，合并滤液，减压蒸发浓缩成含无患子皂苷的无患子提取液。这种方法工艺简单，成本低，同时也适合大规模生产，是具有广泛实用性的获得无患子皂苷的方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明开发的环境友好型微生物药剂，既增加了防控效果，又避免大量使用剧毒农药对环境造成的危害，对保护我国农业资源、森林资源和生态环境，以及挽回经济损失方面具有重大现实意义。

附图说明

图1为仅添加无患子提取液的线虫培养情况。

图2为仅添加抗生素溶杆菌液的线虫培养情况。

图3为同时添加无患子提取液和抗生素溶杆菌液的线虫培养情况。

图4为阴性对照组的线虫培养情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

实施例1防治线虫的药剂配制

菌液配制：在50L水中，加入几丁质50g，抗生素溶杆菌保存液50g，用功率为800W的加热棒保持30℃恒温加热，用功率为100W的氧气泵持续通入空气，培养3天，加入配套维生素液50g，白糖300g，复合肥500g，继续用功率为800W的加热棒保持30℃恒温加热，用功率为100W的氧气泵持续通入空气，培养3天，得到菌液。

所使用的抗生素溶杆菌菌株为抗生素溶杆菌菌株HS124，购买于美国典型微生物菌种保藏中心（ATCC），菌种标准保存号为ATCC29480。

无患子提取液的制备：将无患子果皮干燥并粉碎，以干燥果皮重量的4倍加水，在60~100℃提取3小时；提取2~5次，合并滤液，减压蒸发浓缩成无患子提取液（主成分为无患子皂苷）。

防治线虫的药剂配制：上述菌液中加入主成分为无患子皂苷的无患子提取液，使无患子皂苷的终浓度约为10g/L，即配得药剂，药剂用水稀释2-4倍后即可使用。

实施例2：生物菌培养实验。

取菌液，分别与无患子提取液按照1:1、10:1、100:1、200:1和300:1的比例混合作为实验组，对照组包括由无患子提取液与水1:1混合的无患子组，和菌液组。实验组和对照组分别加入到成分相同的经过无菌处理的固体培养基上，在适宜抗生素溶杆菌生长的条件下进行培养。7天后观察各组微生物生长情况，结果发现除无患子组外，每组均长出菌落，可见无患子对试验菌种的生长并无抑制作用。

按照上述比例，取市售的皂荚皂苷、茶皂苷、柴胡皂苷、商陆皂苷、熊果酸、夏枯草皂苷和山海棠皂苷分别进行了试验，结果显示对抗生素溶杆菌的生长抑制作用不明显，没有统计学意义，可以认为其对试验菌种的生长无抑制作用。

实施例3：线虫杀灭实验

实验样品：试验分为四组，每个样品设3个重复。

A组：无患子提取液组，无患子皂苷的浓度分别为A1样1g/L、A2样50g/L、A3样100g/L、A4样200g/L；

B组：菌液组，浓度分别为B1样1×10⁷个/mL、B2样5×10⁷个/mL、B3样1×10⁸个/mL；

C组：实施例1的菌液与无患子提取液的混合液，C1样：无患子皂苷50g/L+抗生素溶杆菌1×10⁸个/mL、C2样：无患子皂苷100g/L+抗生素溶杆菌5×10⁷个/mL、C3样：无患子皂苷100g/L+抗生素溶杆菌1×10⁷个/mL；

D组：纯水空白对照组。

实验植物线虫：松材线虫。

实验步骤：在含有数量相同的活动的松材线虫的培养基上分别滴加以上各组液体，3天和7天后观察线虫存活情况。

实验结果表明，A组样品，3日后观察到线虫全部死亡，虫体颜色加深（如图1所示，为A2样，无患子皂苷浓度50g/L的实验样品），判断为由于未繁殖导致的营养过剩。培养基中观察到极少量线虫卵。

B组样品，3日后线虫少量死亡，7日后线虫几乎全部死亡，观察到少量线虫卵（如图2所示，为B1样，抗生素溶杆菌浓度为1×10⁷个/mL）。

C组样品，3日后线虫全部死亡（如图3所示，为C1样，无患子皂苷50g/L+抗生素溶杆菌1×10⁸个/mL），观测到线虫数量和线虫卵的数量少于A组和B组。

D组空白对照样品，3日后线虫仍然活动，观察到少量线虫卵，7日后线虫仍然活动，且线虫和线虫卵数目增加，如图4所示。

各组松材线虫死亡率统计结果见下表：

样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率
						A1	52.67%	B1	80.08%	C1	99.27%
A2	70.19%	B2	86.11%	C2	100%
						A3	75.24%	B3	90.46%	C3	93.23%
A4	87.80%			D	0.21%

实施例4：线虫杀灭实验

实验样品：试验分为四组，每个样品设3个重复。

A组：皂荚皂苷组，皂荚皂苷的浓度分别为A1样1g/L、A2样10g/L、A3样100g/L；

B组：菌液组，浓度分别为B1样1×10⁷个/mL、B2样5×10⁷个/mL、B3样1×10⁸个/mL；

C组：菌液与皂荚皂苷的混合液，C1样：皂荚皂苷10g/L+抗生素溶杆菌1×10⁸个/mL、C2样：皂荚皂苷50g/L+抗生素溶杆菌5×10⁷个/mL、C3样：皂荚皂苷50g/L+抗生素溶杆菌1×10⁷个/mL；

D组：纯水空白对照组。

实验植物线虫：番茄线虫。

实验步骤：在含有数量相同的活动的番茄线虫的培养基上分别滴加以上各组液体，7天后观察线虫存活情况。

各组番茄根结线虫死亡率统计结果见下表：

样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率
						A1	32.52%	B1	79.05%	C1	97.27%
A2	43.26%	B2	86.01%	C2	94.45%
						A3	55.44%	B3	89.27%	C3	91.31%
D	0.24%

实施例5：线虫杀灭实验

实验样品：试验分为四组，每个样品设3个重复。

A组：茶皂苷组，茶皂苷的浓度分别为A1样1g/L、A2样50g/L、A3样100g/L、A4样200g/L；

B组：菌液组，浓度分别为B1样1×10⁷个/mL、B2样5×10⁷个/mL、B3样1×10⁸个/mL；

C组：菌液与茶皂苷的混合液，C1样：茶皂苷50g/L+抗生素溶杆菌1×10⁸个/mL、C2样：茶皂苷100g/L+抗生素溶杆菌5×10⁷个/mL、C3样：茶皂苷100g/L+抗生素溶杆菌1×10⁷个/mL；

D组：纯水空白对照组。

实验植物线虫：松材线虫。

实验步骤：在含有数量相同的活动的松材线虫的培养基上分别滴加以上各组液体，7天后观察线虫存活情况。

各组松材线虫死亡率统计结果见下表：

样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率	样品	线虫死亡率
						A1	38.37%	B1	81.57%	C1	98.26%
A2	46.33%	B2	85.21%	C2	98.67%
						A3	55.26%	B3	91.06%	C3	94.48%
A4	67.29%			D	0.22%

实施例6：成年天牛取食实验

实验样品：将无患子提取液分别不稀释和用水稀释10倍、50倍、100倍、300倍。

取新鲜的马尾松枝12cm~16cm长，一分为二，其中一份涂抹试液，另一份涂抹清水作为对照，自然风干30min。

松墨天牛试前饥饿6小时，将涂抹了无患子试液的松枝和对照松枝同时放入直径15cm的玻璃培养皿中，18小时后观察松墨天牛的取食状况。

实验结果如下：

无患子未稀释的实验中，天牛100%取食对照组树枝，天牛0%取食无患子组。

无患子稀释10倍的实验中，天牛100%取食对照组树枝，天牛0%取食无患子组。

无患子稀释50倍的实验中，天牛100%取食对照组树枝，天牛0%取食无患子组。

无患子稀释100倍的实验中，天牛87.5%取食对照组树枝，天牛12.5%两组均取食。

无患子稀释300倍的实验中，天牛58.33%取食对照组树枝，天牛12.5%两组均取食。

观察结果表明，无患子影响天牛取食选择，具有阻碍天牛咬噬松树的作用。

实施例7：樱桃树流胶病治理

在樱桃园中选取80棵已经患有流胶病的树木，处理前后拍照对比。每棵树都进行编号，共分A、B、C、D四组，每组20棵，每组内再分成四小组，每个小组在同一排，每5棵树木选自一排，排与排间穿插间隔，编号从前至后排序为：第一排为A1，第二排为B1，第三排为C1，第四排为D1，第五排为A2，第六排为B2。以此类推。

A组：无患子组。A1、A2、A3、A4每组5棵树，用含无患子皂苷50g/L的菌液适量喷洒处理，每隔30天喷洒一次，共三次。

B组：菌液组。B1、B2、B3、B4每组5棵树，用含抗生素溶杆菌2.5×10⁷个/mL的菌液适量喷洒处理，每隔30天喷洒一次，共三次。

C组：菌液加无患子组。C1、C2、C3、C4每组5棵树，用含无患子皂苷浓度为2g/L和抗生素溶杆菌浓度为2.5×10⁷个/mL的复合药剂适量喷洒处理，每隔30天喷洒一次，共三次。

D组：敌百虫农药组。D1、D2、D3、D4每组5棵树，用含敌百虫晶体0.1%的溶液喷洒树木，每隔30天喷洒一次，共三次。

实验结果：

A组树木全部流胶量减少，其中有1棵有治愈的现象。

B组树木全部明显流胶量减少，其中有8棵有治愈的现象。

C组树木全部明显流胶量减少，其中有12棵有治愈的现象。

D组树木未明显改善流胶情况。

Claims (10)

1.一种防治植物线虫的药剂，其特征在于，有效成分包括天然皂苷，所述天然皂苷为无患子皂苷、皂荚皂苷、茶皂苷、柴胡皂苷、商陆皂苷、熊果酸、夏枯草皂苷和山海棠皂苷中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，所述天然皂苷为无患子皂苷、皂荚皂苷或茶皂苷。

3.根据权利要求1所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，为水分散剂，天然皂苷的浓度为10~200g/L。

4.根据权利要求1所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，有效成分还包括抗生素溶杆菌（Lysobacterantibioticus）。

5.根据权利要求4所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，为水分散剂，其中抗生素溶杆菌浓度为1×10⁶~1×10⁹个/mL。

6.根据权利要求4所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，还包括几丁质、复合氨基酸、蔗糖和复合肥。

7.根据权利要求6所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，为水分散剂，抗生素溶杆菌1×10⁶~1×10⁹个/mL，天然皂苷0.5~100g/L，几丁质0.2~2g/L，复合维生素0.2~2g/L，蔗糖1~6g/L，复合肥2~10g/L。

8.根据权利要求1~7任一所述的防治植物线虫的药剂，其特征在于，所述植物线虫为松材线虫、根结线虫、大豆胞囊线虫、小麦粒线虫、甘薯茎线虫、水稻干尖线虫、粟线虫和/或柑橘半穿刺线虫。

9.权利要求1~7任一所述的防治植物线虫的药剂在防治害虫天牛的方面的应用。

10.权利要求4~7任一所述的防治植物线虫的药剂在杀灭天牛卵、杀灭天牛幼虫和/或防治果树流胶病方面的应用，所述果树为樱桃树、桃树、李子树、杏树或核桃树。