CN105580843A - 一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥及其制备方法，主要由芸苔素内酯，芽孢杆菌菌液，乳化剂，溶剂组成。本发明中的芸苔素内酯可提高植物酶的活性、提高种子活力，促进早期发育；增强光合效率，提高作物产量，改善作物品质；提高作物耐寒、耐旱、耐涝、耐盐碱能力,提高抗逆能力；抗多种病毒、细菌、真菌的危害，并增强作物抗病能力；本发明中的芽孢杆菌可以直接对多种植物多种病害进行抑制或者杀灭，具有促进作物生产，增加产量和提高品质的作用，本药肥将芸苔素内酯与芽孢杆菌的作用有机结合起来，安全，环保，高效，可广泛在水稻，烤烟，玉米，小麦，草莓，西瓜，辣椒，番茄，黄瓜等作物上的应用。

Description

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及微生物肥料与生物农药领域，具体涉及一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥及其制备方法。

背景技术

芽孢杆菌易从土壤和植株中分离得到，能产生耐热、抗逆性的芽孢，具有显著的生防潜力，利于生防菌剂的生产、剂型加工及在环境中存活、定殖与繁殖。目前，用于防治植物病害的芽孢杆菌主要有枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、侧孢芽孢杆菌(B．1aterosporus)、蜡样芽孢杆菌(B．cereus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)、短小芽孢杆菌(B．pumilus)等(WichitraL,2008)。现报道的从作物的根际土壤、根表、植株及叶片上分离筛选出的芽孢杆菌菌株对不同植物的真菌和细菌病害具有防治作用，如粮食作物中的水稻纹枯病、稻瘟病、小麦纹枯病、豆类根腐病、水稻穗颈瘟(穆常青，2006)、小麦全蚀病等(张霞，2007)，蔬菜病害中的番茄叶霉病、黄瓜枯萎病、黄瓜霜霉病、茄子灰霉病、茄子白粉病、辣椒疫病、番茄纹枯病等(LiuY,2011)。芽孢杆菌还可控制采后水果的多种疫病，如苹果霉心病、油桃褐腐病、柑橘青霉病、草莓灰霉病、草莓白粉病、香蕉枯萎病、香蕉冠腐病、香蕉炭疽病、苹果梨青霉病、苹果梨黑斑病、苹果梨溃疡病和金花梨果腐病。此外，芽孢杆菌对杨树溃疡病、腐烂病、黑斑病及炭疽病、茶轮斑病、烟草炭疽病、黑胫病、根腐病以及棉花立枯病等也有较好的防治作用(张成省，2008)。

虽然以芽孢杆菌为主制备的微生物农药产品不少，但总体说来，还存在包括研究开发与生产脱节，制剂化困难，产品质量稳定性差、生产工艺落后，产品一致性不高，生产企业规模小，应用推广难度大的问题，除些之外，与其它生防制剂相类似的问题还包括应用技术问题，如利用这些生防制剂开展病害防治时，要考虑环境因素对制剂效果的影响，环境中温度，水分，PH，杀菌剂，金属离子，其它微生物等都会对菌剂的施用效果产生影响。因此与化学杀菌剂相比，其使用效果不稳定，无法做到立竿见影的效果。

美国农学家J.W.Mitchell等人于1970年从油菜花粉中研究并提取了获得一种能显著促进豆苗生长的物质，定名为油菜素，又称芸苔素（Brassin），是以甾醇为骨架的植物内源甾体类生物活性物质，英国N.B.Mandava等于1978年将油菜素精制后，得到具有高活性的结晶物。1979年，Grove等确定其化学结构属于甾醇内酯，故命名为芸苔素内酯（Brassionlide）。其后，又从另一些植物中提取了几十种具有生物活性的芸苔素甾体类物质，总称为芸苔素类固醇（Brassinosteroids，简称BRs），其中，以芸苔素内酯的生理活性最强，被认为是一种新的植物激素。BR类物质的发现被称为植物生理学研究中一个新的里程碑，是国际上公认为高活性的高效、广谱、无毒的植物生长调节剂，也是当前我国发展高产优质高效农业和生态农业最有生机和活力的一种新型植物生长调节剂。芸苔素内酯其主要功效为提高酶的活性、提高种子活力，促进早期发育；增强光合效率，提高作物产量，改善作物品质；提高作物耐寒、耐旱、耐涝、耐盐碱能力,提高抗逆能力；减轻农药药害及化学污染药害，对西草净、丁草胺、甲黄隆、胺苯磺隆、草甘膦等除草剂药害解毒作用明显；抗多种病毒、细菌、真菌的危害，并增强作物抗病能力。

芸苔素内脂自从其被发现以来，对它的结构、生物合成与代谢途径、生理作用及机制的认识已经有了初步的认知，这些研究成果为其能有效地在生产中推广使用奠定了基础。芸苔素内脂是目前国际上最新型的广谱、高效、安全、抗逆性强的植物生长调节剂类型，目前已发现近40种类似衍生物，其中生理活性较高、有实用价值的约有四、五种，并已实现了人工合成，使低成本、大规模、工业化生产芸苔素内脂类物质成为现实。芸苔素内脂的使用，表现出稳定的增产效果，对环境、植物、人畜安全，投入产出比可观，粮食作物1∶10以上,经济作物1∶20以上。经过6年10多类作物的试验证明，其使用范围广且对农作物无不良影响。现已广泛用于棉花、粮食、油料、水果、蔬菜、烟草、甘蔗、花卉等各类作物。芸苔素内酯在国外很多应用研究表明，其生物活性远强于其他植物激素如生长素、赤霉素、细胞分裂素。它被植物吸收，能促进植物细胞分裂延伸调节机体生理功能，增强新陈代谢，促进作物生长，增加产量，提高质量，促进根系发育，增强光合作用，提高作物抗旱、耐寒、抗病等。

美国Thompson等人在田间试验中，用0.01ppm浓度的表芸苔素内酯水溶液对多种作物进行了叶面喷施，取得了较好的增产效果。增产率:水稻15%、葛30%、萝卜15%、马铃薯25%、菜豆与青椒6%～7%、番茄20%～56%。目前，国外已申请了大量的农业应用专利，如用于水稻、玉米、大豆、土豆、萝卜、薯类、瓜、水果及花卉等专用制剂。由此表明,芸苔素内脂在农业上的应用已由试用阶段步入实用阶段。我国也进行了一系列的芸苔素内脂增产试验，如中科院上海植物生理研究所、上海药物研究所与日本合作，在上海市郊县和河南省对小麦、玉米、西瓜、黄瓜、烤烟、葡萄、水稻等作物进行增产试验，结果表明，浓度为0.01～0.lppm的芸苔素内酯类激素，可使小麦增产10%，玉米增产9.8%～18.4%，黄瓜增产30%，西瓜增产20%。

研究发现，芸苔素内酯原药与多种常用杀菌剂，化肥，植物生长调节剂混配应用，具有显著的协同效应和加成效应，在大多数情况下，能提高化肥的肥效和杀菌剂功效，降低农药药害；由于芸苔素内酯在种植上的各种明显的效果，但单一的植物生长素还是有一定的局限性，因其芸苔素内酯复配技术也有较多的人进行研究，如徐雪松在专利号为2009102273591中公开了一种矮壮素和芸苔内素酯混合物的植物生长调节剂；张伟在专利号为201210033990X中公开了一种含胺鲜酯与芸苔素内酯的植物生长调节组合物；缑桂英在专利号2010102019998中公开了一种含苄氨基嘌呤与芸苔素内酯的植物生长调节剂；缑桂英在专利号2010102018302中公开了一种含赤霉素与芸苔素内酯的植物生长调节剂；支胡钰等在专利号2012103277055中公开了一种含海藻肥和芸苔素内酯的组合物。但还未见有芸苔素内酯与芽孢杆菌复配的技术公开。

由于芸苔素内酯这类高效广谱，无毒无害的高科技新型植物生产调节剂，与具有广谱抗菌，能防治多种植物病害的芽孢杆菌类杀菌剂混配，可以有效减少农作物病害，增强植物自身免疫力，将有利于农产品面向市场，占领市场，成为农业增效，农民增收的一条有效途径，应具有广阔的前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥及其制备方法，主要由芸苔素内酯，芽孢杆菌，乳化剂，溶剂组成。本发明中的芸苔素内酯可提高植物酶的活性、提高种子活力，促进早期发育；增强光合效率，提高作物产量，改善作物品质；提高作物耐寒、耐旱、耐涝、耐盐碱能力,提高抗逆能力；减轻农药药害及化学污染药害，对西草净、丁草胺、甲黄隆、胺苯磺隆、草甘膦等除草剂药害解毒作用明显；抗多种病毒、细菌、真菌的危害，并增强作物抗病能力；本发明中的芽孢杆菌可以直接对多种植物多种病害进行抑制或者杀灭，具有促进作物生产，增加产量和提高品质的作用，本药肥安全，环保，高效，可广泛在水稻，烤烟，玉米，小麦，草莓，西瓜，辣椒，番茄，黄瓜等作物上的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.0005-0.005wt%，芽孢杆菌菌液90-99wt%，乳化剂0.25-2.5wt%，溶剂0.75-7.5wt%组成。

为了达到上述目的，一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.0005-0.005wt%加入溶剂0.75-7.5wt%完全溶解，加入乳化剂0.25-2.5wt%，待其稳定后加入芽孢杆菌菌液90-99wt%混合均匀即可。

其中，所述的芽孢杆菌菌液是由枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，多粘类芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，蜡样芽孢杆菌，侧孢芽孢杆菌，海洋芽孢杆菌，坚强芽孢杆菌，萎缩芽孢杆菌，甲基型芽孢杆菌，蜡质芽孢杆菌，莫哈氏芽孢杆菌，胶胨样芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌中的一种或多种混合物。

其中，所述的芽孢杆菌菌液的芽孢含量不低于10亿cfu/ml；

其中，所述的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷酚醚，二壬基酚醚，吐温-80中的一种；

其中，所述的溶剂为甲醇，乙醇，丙酮中的一种；

其中，所述的芸苔素内酯的含量不低于90%；

其中，所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥在水稻，烤烟，玉米，小麦，草莓，西瓜，辣椒，番茄，黄瓜等作物上的应用。

其中所述的芽孢杆菌菌液可以采用现有技术培养，本发明提供以下制备方法：

芽孢杆菌菌液的制备

取出菌种保藏管，用LB固体培养基划平板进行复苏，37度培养48小时。在平板下挑取单个菌落接种50毫升LB培养基中，在培养箱中37度震荡培养24小时。种子采用5%的接种量，接种至5L大三角瓶中的芽孢杆菌液体培养基，装液量为2L，37度震荡培养20-28小时，检测其菌液浓度，芽孢含量超过10亿/毫升，即可作为芽孢杆菌菌液。其中所述LB培养基：蛋白胨5g，牛肉膏3g，氯化钠5g，水1000mL，pH7.2，固体培养基中加入琼脂2%。其中所述芽孢杆菌液体培养基：葡萄糖10g/L，可溶性淀粉8g/L，豆粕粉15g/L，鱼粉5g/L，硫酸镁0.5g/L，硫酸锰0.5g/L，磷酸二氢钠0.5g/L，磷酸氢二钠2.3g/L，pH7.2。各培养基灭菌的条件为：0.10-0.15MPa，121℃灭菌30分钟。

本发明的有益效果是：本发明中的芽孢药肥既含有防治各种植物病害的芽孢杆菌，又含有芸苔素内酯植物生长调节剂，具有营养调节，杀菌等多重功效，可显著促进作物生长，提高产量，改善品质，提高农作物自身抗寒、抗旱的能力；少量的芸苔素内酯与芽孢杆菌混合后即可起到较好的作用，可减少芸苔素内酯的用量；本药肥将芸苔素酯与芽孢杆菌的作用有机结合起来，安全，环保，高效，可广泛在水稻，烤烟，玉米，小麦，草莓，西瓜，辣椒，番茄，黄瓜等作物上的应用。

具体实施方式

下面以实施例作进一步说明，但本发明不局限于这些实例。

实施例1

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.0005wt%，解淀粉芽孢杆菌菌液99wt%，辛基酚聚氧乙烯醚0.25wt%，乙醇0.75wt%组成；

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.0005wt%加入乙醇0.75wt%完全溶解，加入辛基酚聚氧乙烯醚0.25wt%，待其稳定后加入解淀粉芽孢杆菌菌液99wt%混合均匀即可。

实施例2

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.002wt%，解淀粉芽孢杆菌菌液93.998wt%，辛基酚聚氧乙烯醚1wt%，乙醇3wt%组成；

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.002wt%加入乙醇3wt%完全溶解，加入辛基酚聚氧乙烯醚1wt%，待其稳定后加入解淀粉芽孢杆菌菌液93.998wt%混合均匀即可。

实施例3

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.005wt%，解淀粉芽孢杆菌菌液90wt%，辛基酚聚氧乙烯醚2.5wt%，乙醇7.5wt%组成；

一种含有芸苔藓素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.005wt%加入乙醇7.5wt%完全溶解，加入辛基酚聚氧乙烯醚2.5wt%，待其稳定后加入解淀粉芽孢杆菌菌液90wt%混合均匀即可。

实施例4

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.001wt%，枯草芽孢杆菌菌液98wt%，辛基酚聚氧乙烯醚0.5wt%，乙醇1.5wt%组成；

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.001wt%加入乙醇1.5wt%完全溶解，加入辛基酚聚氧乙烯醚0.5wt%，待其稳定后加入枯草芽孢杆菌菌液98wt%混合均匀即可。

实施例5

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥：主要由芸苔素内酯0.004wt%，枯草芽孢杆菌菌液92wt%，辛基酚聚氧乙烯醚2wt%，乙醇6wt%组成；

一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥的制备方法是：先将芸苔素内酯0.004wt%加入乙醇6wt%完全溶解，加入辛基酚聚氧乙烯醚2wt%，待其稳定后加入枯草芽孢杆菌菌液92wt%混合均匀即可。

实施例6含芸苔素内酯的芽孢药肥在水稻中的应用效果

1、试验选择在水稻高产区中稻中进行；

2、试验地址选择在湖南省隆回县滩头镇一农户责任田中；

3、药剂用法与用量：试验组：将0.0005%芸苔素内酯与99%的解淀粉芽孢杆菌菌液的复合药肥稀释1000倍在水稻秧苗两叶一心到四叶一心期、移栽后5-7天水稻返青期和破口抽穗期，选择晴天施药。芽孢杆菌组：将等量的解淀粉芽孢杆菌菌液稀释1000倍同时使用；芸苔素内酯组：将等量0.0005%芸苔素内酯稀释1000倍使用；空白对照组：将等量的清水进行喷施。每组使用面积为2亩。施肥水平为纯氮20kg/667m2，P2O510kg/667m2，K2O20kg/667m2，基∶蘖∶穗=5∶2∶3。喷施器械选用农民通用手动背负式喷雾器，病虫害防治及田间管理略高于大田生产。对照组2与空白组由于在生长过程中有稻瘟病，利用常规药物进行防治了两次。其它管理措施相同；

4、试验结果：

表1各试验组的水稻产量

由于本解淀粉芽孢杆菌具有防治稻瘟病，纹枯病等多种植物病害，从表1可以看出使用解淀粉芽孢杆菌菌液的水稻田中就没有发生稻瘟病，而使用芸苔素内酯的与对照组的田有稻瘟病的发生，是用常规药物进行防治。使用芸苔素内酯与芽孢杆菌复配的田增产最多，增产量达到26%，单独使用芸苔素内酯与芽孢杆菌菌液的田也有12-14%的增产，说明其单独使用也具有肥效作用。

实施例7含芸苔素内酯的芽孢药肥在草莓中的应用

1．试验地点：湖南省隆回县滩头镇某种植户

2．试验方法：在定植期，将苗栽好，用实施例2制备的芽孢药肥1000倍稀释液灌根1次，在草莓生长期间，叶面喷施1：800倍实例2制备芽孢药肥，10d（天）1次，连喷3次；

3．试验结果：

结果发现，提前开花结果,果实大而饱满,结果数多,异形果少,口感好,着色鲜亮，草莓（丰香）的单株产量平均为126.8g，较对照（不喷药肥）提高18.8％。而且喷用药肥后草莓果实的可溶性固形物含量达10.02％，较对照组提高12.4％，同时，施用芽孢药肥后，酸含量降低，Vc含量提高，果实的风味和品质得到明显改善，并且耐储存,比不使用芽孢药肥的草莓多储存10天以上。使用芽孢药肥的地块比对照区提高产量28%，糖度比对照区提高1-2度。

实施例8含芸苔素内酯的芽孢药肥在辣椒上的应用效果

1试验时间：2014年5月-8月

2．试验地点：贵州省遵义市凤冈县何坝乡水河村

3．试验方法：在苗床假植，移植前，用800倍实施例4制备的芽孢药肥稀释液液面喷施各一次，移植时将幼苗用500倍芽孢药肥稀释液沾根30分种，在定植后10天后，用芽孢药肥1000倍稀释液灌根1次，在辣椒生长期间，叶面喷施1：800倍芽孢药肥，20天1次，连喷3次；对照组用清水喷施；

4．试验结果：

、对产量的影响与经济效益结果发现，使用芽孢药肥的平均单产766kg/亩，对照组平均652kg/亩，平均每亩增产114kg，增产率为17.48%，亩增产值136.8元（按市场价：鲜椒1.2元/公斤）;

、对果实的保鲜效果：

辣椒成熟后，将试验组、对照组取出20个成熟度一致的果实置于清水中浸泡，放置于相同的环境中，对照组4天后开始发黑，浸泡6天后果实果肉软化，而试验组浸泡5天后才开始发黑，浸泡8天后果肉软化，表明芽孢药肥对果实有保鲜作用，便于长途运输。

Claims (7)

1.一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征是：主要由芸苔素内酯0.0005-0.005wt%，芽孢杆菌菌液90-99wt%，乳化剂0.25-2.5wt%，溶剂0.75-7.5wt%组成。

2.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，其制备方法为：先将芸苔素内酯0.0005-0.005wt%加入溶剂0.75-7.5wt%完全溶解，加入乳化剂0.25-2.5wt%，待其稳定后加入芽孢杆菌菌液90-99wt%混合均匀即可。

3.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的芽孢杆菌菌液是由枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，多粘类芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，蜡样芽孢杆菌，侧孢芽孢杆菌，海洋芽孢杆菌，坚强芽孢杆菌，萎缩芽孢杆菌，甲基型芽孢杆菌，蜡质芽孢杆菌，莫哈氏芽孢杆菌，胶胨样芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的芽孢杆菌菌液的芽孢含量不低于10亿cfu/ml.

根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷酚醚，二壬基酚醚，吐温-80中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的溶剂为甲醇，乙醇，丙酮中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的芸苔素内酯的含量不低于90%。

7.根据权利要求1所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥，其特征在于，所述的一种含有芸苔素内酯的芽孢药肥在水稻，烤烟，玉米，小麦，草莓，西瓜，辣椒，番茄，黄瓜等作物上的应用。