CN111820212A - 微生物多糖作为农药增效剂在农药中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了微生物多糖作为农药增效剂在农药中的应用，其中，所述微生物多糖为泛菌多糖，是由骆驼刺泛菌经发酵法制备得到，所述骆驼刺泛菌分类名为Pantoeaalhagi，所述泛菌多糖作为增效剂与农药复配使用。当本申请的泛菌多糖添加到农药制剂施用植物后，增加农药在植物表面的附着，延长农药在靶标植物上的停留，提高农药的利用率。同时多糖与农药的结合形成停留在植物表面的水膜减缓了农药对植物的內渗，进一步降低了化学药剂在植物组织中的富集。

Description

微生物多糖作为农药增效剂在农药中的应用
技术领域
本发明涉及农药领域，具体涉及一种微生物多糖作为农药增效剂的应用。
背景技术
化学农药在增产保收方面发挥着巨大的作用，若不加以控制的随意施用，给环境和人类的健康带来了巨大的威胁。不同的植物，其表面特性是不一样的，一种农药并不能满足所有靶标植物的页面特性。农药施用中的大容量喷雾技术，通过用水量来增加药液体积，加大了药液的表面张力，使药液不能停留在大多数靶标植物的表面而滚落。有些药剂虽然能勉强附着在植物表面，但由于挥发不及时或者雨水冲涮而影响药效。农药的利用率在30％左右，约70％的农药滑落在土壤中，既造成了浪费又损害了环境。
在农药中加入表面活性剂等助剂，可使药液在植物表面形成耐雨水冲刷的膜，进而降低了农药滑落至环境中而造成的损失。但由于目前大多数助剂是苯的同系物甲苯、混合苯等在农药施用中被大量使用。而苯的同系物则是被世界卫生组织公布的强致癌物质，因此，会给人、畜带来吸入威胁，给环境带来压力。
发明内容
发明目的：本发明公开了微生物多糖，特别是泛菌多糖作为农药增效剂在农药中的应用。
具体地，所述骆驼刺泛菌分类名为Pantoea alhagi，所述泛菌多糖作为增效剂与农药复配使用。
本发明所述的农药增效作用其机制为该多糖不仅具有较强的黏附性，还具有羟基、氨基、羧基等多个活性基团，可与农药活性成分形成弱螯合作用，使农药活性成分依靠多糖的黏附性可以在作物表面实现更长的作用时间。
另外，本发明所述的多糖可以将农药活性成分进行包裹，同时基于其高分子成膜性在作物表面形成保护膜，保护蜡质层，短暂关闭气孔，避免农药成分对作物直接內渗作用，降低药害。
进一步地，所述泛菌多糖添加入农药后还具有增稠与促进悬浮的效果。
具体地，所述泛菌多糖的对农药的增效使用浓度范围为0.1wt％～10wt％。
本发明所述的泛菌多糖可以和乳油、微乳、水乳等多种类型农药制剂复配使用。
更进一步地，本发明所述的微生物多糖还可以和γ-聚谷氨酸或氨基寡糖素组合，成为一种更效益的新型农药环保增效剂。
优选地，所述微生物多糖的分子量为10～2000kDa。
具体地，所述微生物多糖通过如下方法制备得到：
(1)用无菌接种环从平板上划取骆驼刺泛菌Pantoea alhagi单菌落至已灭菌的NA种子液中，摇床37℃，200rpm培育12h至OD600＝0.8-2.0；
(2)按照LB+20-80g/L蔗糖的配方配制发酵培养基，调制pH＝6-8，灭菌待用，至种子液培育完全，按照1％-8％的接种量将种子液添加至发酵培养基在30-34℃摇床200rmp-220rpm培育2d-4d；
(3)待发酵完成后，12000rpm-20000rpm转速离心除去发酵液的菌体，取出上清然后加入2-4倍体积的乙醇醇沉，摇晃均匀，离心得到沉淀物，60-85℃干燥箱干燥去除乙醇即可得到杂多糖。
其中，NA培养基配方为：牛肉膏3g/L，蛋白胨10g/L，NaCl 5g/L；pH＝7.3；LB培养基配方为：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 10g/L；pH＝7.0。
有益效果：本申请采用的多糖来源于微生物骆驼刺泛菌Pantoea alhagi发酵，属于可降解的天然绿色高分子微生物代谢物质。当本申请的泛菌多糖添加到农药制剂施用植物后，增加农药在植物表面的附着，延长农药在靶标植物上的停留，提高农药的利用率。同时多糖与农药的结合形成停留在植物表面的水膜减缓了农药对植物的內渗，进一步降低了化学药剂在植物组织中的富集。多糖作为农药助剂的施用，适合安全性要求较高的家庭农业、家庭花卉和有机农业、绿色农业产品的调节生长、提供营养、杀虫驱虫和杀菌抗病毒中的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明名做进一步详细说明,实施例将有助于理解本发明，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1微生物多糖的发酵和制备。
骆驼刺泛菌(Pantoea alhagi XK-11)(保藏编号为CGMCC 15526,已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2018年3月29日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号)的种子液的培育：用无菌接种环从平板上划取单菌落至已灭菌的50mL/250mL摇瓶的NA种子液中，摇床37℃，200rpm培育12h至OD600＝0.8-2.0。
多糖的发酵：按照LB+20-80g/L蔗糖的配方配制发酵培养基，调制pH＝6-8,灭菌待用，至种子液培育完全，按照1％-8％的接种量将种子液添加至发酵培养基在30-34℃摇床200rmp-220rpm培育2d-4d。
待发酵完成后，12000rpm-20000rpm转速离心除去发酵液的菌体，取出上清然后加入2-4倍体积的乙醇醇沉，摇晃均匀，离心得到沉淀物，60-85℃干燥箱干燥去除乙醇即可得到杂多糖。
NA培养基配方：牛肉膏3g/L；蛋白胨10g/L；NaCl 5g/L；pH＝7.3。
LB培养基配方：蛋白胨10g/L；酵母粉5g/L；NaCl 10g/L；pH＝7.0。
实施例2多糖分子量测定。
按照实施例1得到的多糖，称量配制1g/L的杂多糖溶液，过0.22μm的水系膜，用高效液相色谱仪来检测，与特定分子量的葡聚糖标品比较，得到杂多糖的分子量为10～2000kDa。
实施例3多糖与啶酰菌胺的复配。
按照实施例1微生物的发酵，制备得到的泛菌多糖。将1g泛菌多糖，50g啶酰菌胺用60kg的自来水充分溶解混匀。
农药啶酰菌胺可用于杀瓜类、葡萄、草莓等黑斑病、白腐病害。设计3个处理：
处理1：不喷施农药，喷施自来水，喷施量按60kg/亩；
处理2：喷施未复配多糖的啶酰菌胺药液(自来水直接配制)，喷施量按60kg/亩；
处理3：喷施复配了泛菌多糖的啶酰菌胺药液，喷施量按60kg/亩。
用大容量喷雾技术将农药喷施在小区的葡萄以及甜瓜实验大棚，各处理喷施量一致；农药残留量以及病害的发生率数据如下表1和表2所示：
表1病害发生率(％)
Figure BDA0002605494090000041
表2农药残留结果(mg/kg)
Figure BDA0002605494090000042
从结果中可以看出，本农药助剂泛菌多糖增加了啶酰菌胺在葡萄、甜瓜等水果植株、果实表面的停留时间，延长了杀菌剂的药效，降低了农药的內渗，使农药的施用更加经济且环保。
实施例4微生物多糖与杀虫剂乐果的复配。
按照实施例1微生物的发酵，制备得到的泛菌多糖。将1g泛菌多糖，50mL乐果药液，用80kg的自来水充分溶解混匀。
乐果为乳油型的杀虫、杀螨剂。设计3个处理：
处理1：不喷施农药，喷施自来水，喷施量按60kg/亩；处理2：喷施未复配多糖的乐果药液(自来水直接配制)，喷施量按60kg/亩；处理3：喷施复配了泛菌多糖的乐果药液，喷施量按60kg/亩。
用大容量喷雾技术将农药喷施在在大区的水稻以及蔬菜实验大棚；蓟马和菜蚜虫害的发生率(％)数据如下表3所示：
表3
Figure BDA0002605494090000043
本实施例复配的药剂增强了药剂在植株表面的停留时间，延长了药效，减少了农药的喷施量以及喷施次数，使农药的施用更加经济且环保。
实施例5微生物多糖与其他农药的复配。
所述的多种类型乳油、微乳、水乳农药制剂包括但不局限于有机胺农药、有机磷农药；所述的有机胺农药包括但不局限于：环酰菌胺和磺酰磺隆等；所述的有机磷、硫农药包括，但不局限于：对硫磷、内吸磷、马拉硫磷、敌百虫等的复配。
其中对硫磷以及敌百虫的大区田间防虫实验如下：
对硫磷为广谱型杀虫剂。按以上方法：每亩1g的泛菌多糖，50mL的对硫磷，兑80kg水充分混匀制成。设计2组处理。处理1：喷施未复配多糖的对硫磷药液(自来水直接配制)，喷施量按80kg/亩；处理2：喷施复配了泛菌多糖的对硫磷药液，喷施量按80kg/亩。
将农药喷施在(已发生玉米螟)种植玉米的田间，一半喷施处理1的农药，一半喷施处理2的农药。2周后其对玉米螟的防治结果如下表4所示：
表4
Figure BDA0002605494090000051
敌百虫为乳剂型杀虫剂。按以上方法：每亩2g多糖溶液，50mL的敌百虫，添加60kg自来水。设计2组处理。处理1：喷施未复配多糖的敌百虫药液(自来水直接配制)，喷施量按70kg/亩；处理2：喷施复配了泛菌多糖的敌百虫药液，喷施量按70kg/亩。将农药喷施在(已发生棉叶跳虫)种植棉花的田间。一半喷施处理1配制的农药，另一半喷施处理2的药剂。
表5
Figure BDA0002605494090000052
如上表5显示，泛菌多糖增加了农药对害虫的防治效果。并经各地的多糖添加，农药复配，喷施大区实验，发现多糖可以与多种农药复配施喷施显示出对农药有增效作用。
实施例6微生物多糖与其他成分组合增效剂。
制备到的多糖可以和γ-聚谷氨酸或氨基寡糖素组合，成为一种更效益的农药环保增效剂。以所用农药质量作为基准，多糖添加量为0.1％～5％，γ-聚谷氨酸添加量为0.05％～2％，氨基寡糖素添加量为0.1％～10％。
以杀虫剂内吸磷为实施例，选取4块生长状态一致的柑桔田开展复配效果试验。按下述方法配制，
处理1：40g的内吸磷，添加60kg自来水混匀，喷施量按70kg/亩；
处理2：微生物多糖1.0g、40g的内吸磷，添加60kg自来水混匀，喷施量按70kg/亩；
处理3：微生物多糖0.8g、γ-聚谷氨酸0.1g和氨基寡糖素0.1g、40g的内吸磷，添加60kg自来水混匀，喷施量按70kg/亩；
处理4：微生物多糖0.8g、γ-聚谷氨酸0.2g、40g的内吸磷，添加60kg自来水混匀，喷施量按70kg/亩；
处理5：微生物多糖0.8g、氨基寡糖素0.2g、40g的内吸磷，添加60kg自来水混匀，喷施量按70kg/亩。对田间柑桔蚜虫的防治效果如下表6所示：
表6
7d后柑桔田间的蚜虫发生率 14d后柑桔田间的蚜虫发生率
处理1 5.43％ 9.32％
处理2 4.27％ 7.15％
处理3 2.1％ 5.38％
处理4 3.05％ 6.33％
处理5 3.88％ 5.89％
如上表所示，本发明多糖与内吸磷复配后，显著提升了内吸磷对蚜虫的药效，多糖与聚谷氨酸或氨基寡糖素复配后可以进一步提升内吸磷药效，并且聚谷氨酸和或氨基寡糖素与泛菌多糖联合复配增效效果由于单一复配。
本发明提供了一种微生物多糖泛菌多糖在作为农药增效剂的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.微生物多糖作为农药增效剂在农药中的应用，其中，所述微生物多糖为泛菌多糖，是由骆驼刺泛菌经发酵法制备得到，所述骆驼刺泛菌分类名为Pantoea alhagi，所述泛菌多糖作为增效剂与农药复配使用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖延长农药在作物表面作用时间。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖避免农药成分对作物直接内渗作用，降低药害。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖对农药具有增稠和促进悬浮的效果。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖对农药的增效作用使用浓度范围为农药质量的0.1wt％～10wt％。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖的分子量为10～2000kDa。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微生物多糖通过如下方法制备得到：
用无菌接种环从平板上划取骆驼刺泛菌Pantoea alhagi单菌落至已灭菌的NA种子液中，摇床37℃，200rpm培育12h至OD600＝0.8-2.0；
按照LB+20-80g/L蔗糖的配方配制发酵培养基，调制pH＝6-8，灭菌待用，至种子液培育完全，按照1％-8％的接种量将种子液添加至发酵培养基在30-34℃摇床200rmp-220rpm培育2d-4d；
待发酵完成后，12000rpm-20000rpm转速离心除去发酵液的菌体，取出上清然后加入2-4倍体积的乙醇醇沉，摇晃均匀，离心得到沉淀物，60-85℃干燥箱干燥去除乙醇即可得到杂多糖。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，NA培养基配方为：牛肉膏3g/L，蛋白胨10g/L，NaCl 5g/L；pH＝7.3；LB培养基配方为：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 10g/L；pH＝7.0。
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