CN1136265A - 一种含有微生物的除草剂及其用法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种除草剂，它既含有属于Exserohilum或弯孢属(Curvularia)具有杂草防治能力的微生物又含有至少一种选自植物油、矿物油和硅氧烷的成分作为有效成分。微生物在除草剂中存活，并且在本发明的除草剂中微生物的杂草防治能力增加。

Description

一种含有微生物的除草剂及其用法
                  发明领域
本发明涉及一种除草剂，它既含有对杂草有防治能力的微生物也含有至少一种选自植物油、矿物油、硅氧烷的成份作为有效成份，并且还涉及到一种用此除草剂防治杂草的方法。
                  发明的背景
目前，各种各样的化学杂草防治剂被使用，可是它们存在许多问题，如耐药杂草的出现、对农作物的化学损害、因草种变化而很难防治的不断增加的多年生杂草等等。另一方面，能保护环境的新型农业吸引了更多关注，不用任何化学杂草防治剂的生物杂草防治法成为焦点。最近几年，一直在研究用微生物对杂草进行防治，在美国有几种这样的试剂已经上市。例如，Devine(Abbott Laboratories)它的有效成份为棕榈疫霉(phytophthorapalmivora)的厚垣孢子，对柑橘田中生长的萝蘑科(Asclepiadaceae)杂草致病，或者Collego(Ecogene)它的有效成份是Colletotrichumgloeosporioides f.sp.aeschynomene，孢子，对稻田和大豆田里生长的豆科(Leguminosae)杂草有致病作用。另外利用柑桔炭疽病毛盘孢(Colletotrichum gloeosporiodes)来防治寄生在豆类里(Glycine max merr)的菟丝子(Cuscuta)的Lu-boa No.2已在中国出售，而利用Colletotrichum gloeosporioides f.sp.Malvae来防治麦田里的圆叶锦葵的BioMal(pilom Bios)已在加拿大出售。
总之，能被干燥的孢子很容易配成水悬浮液等等。可是这种粉末在使用前应该用水稀释，这就意味着需要大量的劳动。例如Collego是以一套含有孢子作为有效成份的粉末以及使粉末混悬的蔗糖溶液的形式出售的。因而此套里的两种成份在用前应被混合并用水稀释。此外，这种配方存在一个问题就是在空气中粉末被扬起。相反，Devine是以含有地衣共生菌的浓缩液形式出售的，无上述描述的问题。可是，Devine有另外一个问题就是它不能长时间储存。(Weed Scince，1986，34(Suppl.1)：15-16)。
近几年，利用宿主是各种杂草的植物病原体除草剂在日本正在开发中。尤其是对稗属(Echinochloa)有效的除草剂的开发处于领先地位。提出了单独配成含有稗属病原体的除草剂或配成用原药作为一个组分的混合物，这种方法同传统的化学除草剂的配制方法相似(the Japanese patent application Laid-open HEI 4-226，905 and HEI 4-360，678)。可是，此申请中描述的配方同传统用法一样，它们都仍存在几个问题，如分布时的不均匀分布和稀释时在空气中粉末的扬起等问题。
                   本发明解决的问题
本发明提供了解决传统除草剂中存在问题的方法和杂草防治方法。尤其，本发明提供的除草剂在使用前不需用水来稀释并且有很好的储存性能。
                       发明概要
本发明的发明者，基于包括象植物油、矿物油和硅氧烷的油性组合物对稻田中生长的杂草防治有效这一认识完成了前发明，并已备案。(the Japanese patent application Laid-open HEI 5-333,087)
发明者一直在进一步研究以上所述的油；他们发现微生物能够被长时间储存在此类油里，并且微生物的杂草防治能力大大提高；而后他们完成了本发明。
首先，本发明特征是此除草剂是含有对杂草有防治能力的微生物以及至少一种选自植物油、矿物油和硅氧烷的化合物作为有效成份。被用在这儿的微生物属于Exserohilum属和弯孢属(Curvularia)，并且优选Exserohilum monoceras。作为防治对象的杂草，则举出属于稗属的杂草。
其次，本发明的特征是杂草防治方法是以直接喷本发明的除草剂于稻田中为特征。举出直接滴入的方法，以作为具体的实例。
本发明详细描述于下文。
本发明提供的除草剂与已上市的含有微生物的除草剂有不同的组成，并且按本发明提供的方法配制的除草剂对杂草防治作用有显著地提高。另一方面，本发明的除草剂能够迅速在水淹没稻田的表面铺开，因为它含有象植物油、矿物油和硅氧烷的油性成份，凭借这些微生物能够在水淹没稻田的任何地方的表面展开并达到均匀的效果。此外，按本发明来配制的组合物不仅有杂草防治能力的微生物能够长期储存而且其它微生物也一样能够长期储存。
本发明提供的除草剂，它含有对杂草有防治能力的微生物以及至少选自植物油、矿物油、和硅氧烷中的一种成份。当含有本发明微生物的除草剂直接被滴到稻田的一处或多处水面上时，此除草剂因为上面提到的混合物特性而迅速展开；本发明的除草剂与那种在表面活性剂溶液里的微生物水混悬物相比有更好的杂草防治效果。这些原因被认为是上述提到的油，如植物油、矿物油和硅氧烷对靶草的损害增强了具有杂草防治物微生物的作用。因本发明的除草剂是液态，能够直接被滴在水面上而不必在使用前用水溶解，因此对操作者无危害。相反，粉末在空中扬起是因为在使用前它们要溶解在水里。此外，因本发明含上述描述的油性成份，因此有憎水表面的微生物孢子能有效地被用作除草剂的活性成份。因在本发明的除草剂中含有如植物油、矿物油和硅氧烷等油性成份，所以它们能长时间的在水面上游动来达到除草的效果。因此油不溶在水里，所以此除草剂在周边水系统引起水污染的可能性很低。因每公亩此除草剂用量很低，因此对环境的影响也很小。本发明除草剂在常温下还有长时间储存的优势。
能被用于本发明中的矿物油现举例如下，但不仅限于这些：如锭子油、重白油、轻白油、一种溶剂油、矿质松节油、环烷烃油、石蜡油和用于农业化学的机油。
能被用于本发明的植物油举例如下，但不仅限于这些：豆油、菜油、蓖麻油、棉籽油、棕榈油和红花油。
能被用于本发明的硅氧烷现举例如下，但不仅限于它们：总之可用硅氧烷油，尤其是硅氧烷油TSF-451-10(Toshibasilicone)或另外一种硅氧烷油SAG-47(Nippon Unicar)。
任何一种具有杂草防治能力的微生物都可以用在本发明中，可是优选Exserohilum和弯孢属的微生物。尤其优选Exserohilummonoceras。更具体些，优选Exserohilum monoceras B026(FERMBP-4215)，Exserohilum monoceras B232(FERM BP-4217)，Exserohilum monoceras B263(FERM BP-4218)，Exserohilummonoceras B267(FERM BP-4219)，Exserohilum monocerasB276(FERM BP-4220)、新月弯孢(Curvularia Lunata)B-261(FERM BP-4249)、新月弯孢B-236(FERM BP-4248)、Curvularia Lunata Var.aeria B-245(FERM BP-4247)
在本发明中，优先选用这些微生物的分生孢子，可以也可用子囊孢子或菌丝片断来代替上述分生孢子。将这些微生物在马铃薯葡萄糖琼脂或燕麦葡萄糖琼脂培养基里培养5-10天得到分生孢子。任何微生物的分生孢子都有憎水表面，因此都存在干燥时在空气中扬起的问题。而本发明中的方法能解决这个问题，并且使得这种的分生孢子的处理安全、容易。用于本发明中的Exserohilum monoceras分生孢子数是从1×103/L到1×1011/L，优选1×105到1×1010/L。另一方面，弯孢属数是从1×105/L到1×1015/L，优选1×1010/L到1×1012/L。
本发明的除草剂可以含有各种各样的添加剂。例如，为地衣共生菌的生长提供的氮源如硝酸盐、氨、氨基酸和碳源；促进孢子萌发的物质如羧甲基纤维素钠盐、萘磺酸钠盐和甲醛的缩合物和聚乙二醇；湿润剂如以透明质酸为代表的聚糖类，蛋白质如胶原蛋白和卵磷脂，甘油，脂肪和油等等都可被用作添加剂。
在本发明中，当矿物油和植物油同时用作油性成份时，它们在油性成份中比例如下。矿物油少于等于99.5％重量比，优选50-99.5％重量比，而植物油少于等于60％重量比，优选0.5-50.0％重量比。
在本发明中，当矿物油和硅氧烷同时用作油性成份时，它们在油性成份中的比例如下。矿物油少于等于99.5％重量比，优选85.0到99.5％重量比，硅氧烷少于等于15.0％重量比，优选0.5到15.0％重量比。
在本发明中，当植物油和硅氧烷同时用作油性成份时，它们在油性成份中的比例如下。植物油少于等于99.5％重量比，优选85-99.5％重量比，硅氧烷少于等于15.0％重量比，优选0.5-15.0％重量比。
在本发明中，当矿物油、植物油和硅氧烷油三种成份同时用作油性成分时，它们的比例如下。矿物油少于等于99.5％重量比，优选50-99.5％重量比，植物油少于等于60.0％重量比，优选0.25-45.0重量比，而硅氧烷少于等于10.0％重量比，优选0.25到5.0％重量比。
本发明中的除草剂对稻田里生长的任何一种杂草都有效，尤其对禾本科的杂草有效。在禾本科杂草中，此除草剂对稗属杂草有效。尤其对oryzicola ohwi、praticola Ouhi、formosensisOhwi稗及稗有效。本发明除草剂能防治任何生长期的杂草；可是，它对生长早期的杂草尤其有效，因为整个草体都沉入充满水的稻田中。例如，它对稗种幼苗到2叶期更有效。本发明的除草剂对稻类作物及稻田中有用作物的生长无任何影响。
当本发明除草剂用于普通的稻田时，能以任何方法使用，并无其它限制。可是，优选是把除草剂直接滴入充满水的稻田中。
本发明中的除草剂可用于任何季节；可是，它被用于湿土培育和铲平地后，优选插秧后短期内，因为此除草剂对淹没水中的幼草有效。
本发明除草剂被用在田里，其剂量如下：当除草剂中含中Exserohilum monoceras分生孢子时，它相应的用量为1×102-1×1015分生孢子/10公亩，优选1×105-1×1011分生孢子/10公亩；当除草剂中含有弯孢属时，用量为1×104-1×1019/10公亩优选1×1010-1×1013分生孢子/10公亩。
实例
本发明用以下实例来说明。但本发明并不局限于这些实例。
(实例1)长时间储存试验
(1)孢子悬浮液制备
将Exserohilum monoceras B026在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养，生成的分生孢子经复元并干燥。然后，将分生孢子加入到锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicone)＝95∶4∶1的混合油中。这样，按每毫升混合油中混悬1×107个孢子的比例配成样品悬浮液。用重复比为0.02％的三硝基甲苯X-100水溶液配成同样数目的分生孢子悬浮液。作为对照悬浮液。(2)分生孢子混悬液的长时间储存。
将样品和对照悬浮液装入1ml和2ml琥珀色的安瓿瓶中并密封好，将安瓿在4℃，25℃和40℃存放将含有干燥分生孢子的封好的安瓿存放在同一温度下。将储存的安瓿瓶以一定的时间间隔取样，到所有试样的安瓿瓶都被打开。然后弃去试样悬浮液和对照悬浮液中的液体。因为用己烷洗去试样和对照悬浮液中分生孢子表面上的油，所以干燥的分生孢子也用己烷洗涤以使处于同样的条件。然后将洗过的分生孢子分别悬浮于1％葡萄糖溶液中，取出25ml滴入置于湿室中的载玻片上。将分生孢子在25℃黑暗条件下培养24小时，然后根据以下过程来确定分生孢子发芽的比例；随机选取50个分生孢子在显微镜下数发芽的数目，并以百分比来表示发芽的比例。此过程重复三次，并算出平均数以评估它们的长期储藏性能。其结果列于表1。
                       表1  长时间储存试验
 配方                            发芽比例(％)
                                1周         8周       12周对照悬浮液*1                      0           0          0储存于     4℃                       0           0          0
      25℃                       0           0          0
      40℃                       0           0          0样品悬浮液*2储存于   4℃                       95          96         93
      25℃                       91          98         93
      40℃                       82          84         73干燥的分子孢子储存于     4℃                       94          99         93
      25℃                       89          95         84
      40℃                       77          2          0*1；分生孢子悬浮于0.02％的三硝基甲苯X-100水溶液中*2；分生孢子悬浮于含有上述组成的油中
表1说明本发明的除草剂适宜长时间储存。尤其是本发明除草剂与对照悬浮液中分生孢子和干燥的分生孢子在高温条件下相比有很好的结果。
(实例2)以1/10,000公亩规模下对稗属植物生长抑制试验
(1)含有Exserohilum monoceras的配方
让稗属幼苗在大小为10×10cm，从稻田中取出的土壤的盆中(1/10,000公亩)生长到1.5叶期，然后将盆放入池中用水把幼苗完全淹没在水中。随后往盆中滴入除草剂。具体方法如下所述。
方法A：单独取10ml重量比为0.02％的三硝基甲苯X-100水溶液滴入盆中(100ml/公亩)。经上述方法处理过的盆被指定为未经处理的。
方法B：如实例1所述将Exserohilum monoceras B026的分生孢子复元并干燥。将4×104(4×108/分亩)分生孢子悬浮于10ml 0.02％的三硝基甲苯X-100溶液中(100ml/公亩)并滴入盆中。
方法C：制备含有锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA：Silicone)＝95∶4∶1的混合油后取10ml滴入盆中(100ml/公亩)。
方法D：如实例1所示将Exserohilum monoceras B026的分生孢子经复元并干燥。将4×104(4×108/公亩)分子孢子悬浮于10ml锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicone)＝95∶4∶1(100ml/公亩)的混合油中，并滴入盆中。
每盆中含有10株幼苗并分别依上述A到D的方法进行处理。
观察3周内每盆中稗属植物生长情况并比较经处理和未经处理过的盆中幼苗的生长差异。如果在处理的和未经处理盆中没有观察到差别，那么抑制率为0％。当观察到完全抑制时抵制率为100％。生长抑制程度为0-100％来衡量。其结果例于表2。
表2 以1/10,000公亩规模试验
方法                      生长抑制率(％)
                 1周                2周                3周
A                 0                  0                  0
B                50                 40                 10
C                65                 50                 30
D                90                 80                 80
注释：表2所表示的值说明生长抑制程度盆被处理的那天为0天
未经处理的稗属植物长出了水面进入空气。相反，当植物顶部达到水面时就被本发明的除草剂覆盖，因而经处理后的稗属植物不能长出水面。在这些植物中，有些会整体坏死。此外，此结果说明使用根据本发明配制的油性组合物和地衣共生菌的混合物与单独使用油性成份或地衣共生菌相比，前者对植物生长的抑制作用有显著提高。这种方法稻类作物和对稻田中的有用作物的生长也无影响。
(2)含有弯孢属分生孢子的配方
用合稗属分生孢子的配方进行同样的试验，具体方法如下。
方法E：单独取10μl 0.02％三硝基甲苯X-100溶液滴入盆中(100ml/公亩)；经上述处理过的盆被指定为未处理的。
方法F：与Exserohilum monoceras B026相似将培养好的弯孢属B-261的分生孢子经复元并干燥。将1×106(1×1010/公亩)分生孢子悬浮于10ml 0.02％三硝基甲苯X-100溶液中(100ml/公亩)并滴入盆中。
方法G：制备锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicone)＝95∶4∶1的混合油，取10ml滴入盆中(100ml/公亩)。
方法H：如上所述同样的方法将弯孢属B-261分生孢子复元并干燥。将1×106(1×1010/公亩)分生孢子悬浮于10ml锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicone)＝95∶4∶1的混合油中，并滴入盆中。
每盆中有5株幼苗，并分别依上述A到D的方法处理。
观察3周内每盆中弯孢属B-261的生长并比较依上所述经处理的和未经处理的盆中幼苗生长的差别。结果列于表3。
表3以1/10,000亩规模用弯孢属进行试验
方法                       生长抑制比例(％)
                 1周             2周             3周
E                0                0               0
F                10               40              30
G                40               50              35
H                70               80              85
注释：表中描述的值反映了生长抑制度
盆被处理的那天定为0天
未经处理的稗属植物长出了水面进入空气中。相反，当植物达到水面时，植物的顶部就被本发明除草剂所覆盖，因此经处理的稗属植物不能超出水面。在这些植物中，有些植物会整体坏死。此外，此结果还说明使用根据本发明所配制的油性组合物和地衣共生菌的混合物与单独使用油性组合物或是地衣共生菌相比较，前者对植物生长的抑制作用大大高于后者。这种方法对稻类作物和稻田中有用作物的生长无任何影响。
(实例3)放大规模对稗属植物生长抑制试验
让20株稗属幼苗在大小为10×10cm，从稻田中取出的土壤的盆中(1/10,000公亩)生长到1.5-2叶期。然后把这些盆沉没于用水淹没的大小为75×100cm的池中，并且把池子放在白天温度为25℃，夜间温度为22℃的温室中。水的深度足够完全淹没盆，并且盆中土壤表面距水面有大约5cm的距离。四个盆被放在池子的两条对角线上并且距交叉点40cm。将对应于方法E到H的组合物滴入池子中心。池子放在温室4周后，称量盆中剩下的稗属植物体重；进而研究以上所述组合物对稗属植物生长抑制作用的提高。具体方法如下。
方法1：单独取750μl 0.02％三硝基甲苯X-100水溶液滴入盆中(100ml/公亩)。依上述处理的盆被指定为未经处理的。
方法2：如实例1所述将Exserohilum monoceras B026复元并干燥。将7.5×105(108/公亩)分生孢子悬浮于750μl三硝基甲苯X-100水溶液中(100ml/公亩)并滴入盆中。
方法3：制备含锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicon)＝95∶4∶1的混合物，取750μl滴入盆中(10ml/公亩)。
方法4：如实例1所述将Exserohilum monoceras B026分生孢子复元并干燥。将7.5×105(108/公亩)的分生孢子悬浮于750μl锭子油∶蓖麻油∶硅氧烷(TOSHIBA Silicone)＝95∶4∶1(100ml/公亩)的混合油中并滴入盆中。
为了衡量杂草防治效果和铺展性能，稗属植物被放在四个盆中，并依上所述方法每个盆距池子中心为40cm。称量这种植物重量并计算平均值进行比较。结果列于表4。
表4  放大规模试验
方法                       新鲜植物重量(wet g)
 1                                    9.2
 2                                   11.0
 3                                    9.8
 4                                    4.0
注释：表4描述的值表示4个盆外剩下的植物的平均重量。
依上所述处理盆的那天为0天。
再加上这个含有地衣共生菌和上述所用油性成份的除莠组合物试验。除草剂中含有的地衣共生菌和油性成份时对稗属植物的生长抑制具有协同作用得到了研究，并用以稗属植物的生长抑制来表示。预期杂草防治作用用SR Colby来进行计算(“CalculatingSynergistic and Antagrnistic Response of HerbicideCombinations”weed.15/1，1967 pp.20-22)，并与对稗属植物的实际杂草防治作用进行了比较。那就是对稗属植物的生长抑制。
E(预期生长抑制作用)
＝X+Y-XY/100
X：只含有地衣共生菌的组合物中给出的生长抑制作用(这种效果列于表4方法2中)
Y：表示只含有油性成份的组合物给出的生长抑制作用(这种作用列于表4中方法3)
表4中所述每个方法得出的生长抑制作用按下法计算。从未经处理的表面中生长的植物重量中减去每个处理过的表面中生长的植物重量中减去每个处理过的表面中生长的植物重量，差值除以未经处理表面中生长植物的重量，并用百分比表示以说明每个处理过的面积上的生长抑制作用。
由方法2得出的生长抑制作用为-19.6％，由方法4经计算得出的预期的生长抑制作用为-27.4％。而由方法4得出的实际生长抑制作用为56.5％，且此值大大高于上述描述的期望生长抑制值。因此表明按照本发明的配制方法，大大提高了地衣共生菌的生长抑制作用。
至此，证明了按本发明配制的含有杂草病原体的除草剂大大提高了对该杂草的生长抑制作用。同时也证明了当农药被滴入田里时，本发明中的除草剂组合物能在水没稻田的水表面展开，因而对整个稻田产生均匀作用。此外，方法1-4对稻田作物无任何生长抑制作用。
                      发明的作用
本发明使得含有具有杂草防治能力且有高存活率的微生物的长期储存成为可能，同时也使得微生物对杂草防治能力的提高成为可能。

Claims (7)

1.一种既含有具有杂草防治能力的微生物也含有至少一种选自植物油、矿物油和硅氧烷的成份作为有效成份的除草剂。
2.权利要求1的除草剂，其中具有杂草防治能力的微生物是属于Exserohilum或者属于弯孢属(Curvularia)。
3.权利要求2的除草剂，其中所述属于Exserohilum的微生物是Exserohilum monoceras。
4.权利要求2的除草剂，其中所述属于弯孢属的微生物是新月弯孢(Carvularia Lunata)。
5.权利要求1至4中任一除草剂，其中所防治的杂草属稗属(Echinochola)。
6.一种通过向稻田喷洒权利要求1至5的除草剂而进行杂草防治的方法。
7.权利要求6的杂草防治方法，其中所述方法通过直接往水没稻田中滴加除草剂而进行。
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