[发明专利]一种高活性生物农药微囊缓释剂的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种高活性生物农药微囊缓释剂的制备方法及应用，属于农作物病害防治领域。本发明通过低频电磁场辐射处理种子液、分段补料发酵的方法实现了芽孢杆菌的高密度培养，显著提高了芽孢杆菌的活菌数及芽孢率，并以此为有效成分通过新型微囊技术制备成微囊缓释剂。与传统生物农药剂型相比，该剂型可以在较长时间内保持有效成分的活性，增加菌体的储存稳定性，延长产品的货架期，显著提高对病害防治的稳定性，并且解决了粉尘污染问题，对环境友好。将本发明的生物农药用于防治大豆菌核病等病害，其防治效果与常规化学药剂无显著差异，而且对环境无污染，适合产业化生产推广。

技术领域

本发明属于农作物病害防治领域，具体涉及一种高活性生物农药微囊缓释剂的制备方法及应用。

背景技术

我国是一个农业大国，在农业生产中每年需要大量的农药来防治农作物的病害和虫害。化学农药具有防效高、速度快、杀虫抗菌谱广、成本低、使用简单等优点，因此得到广泛应用。但是化学农药的长期、大量和反复使用，给土壤、水体和大气带来了严重的污染，农副产品中农药残留的检出率高达90%上，也给人类的健康及生存带来了极大的隐患。此外，新农药的开发周期长、成本高，防治目标抗药性逐渐增强以及生物技术快速发展带来的冲击，使当今化学农药行业正面临严峻的挑战。因此，要想使农药产业向着健康的方向发展，就必须加快研究出高效、安全的新型农药，走可持续发展的农业病害防治之路。

生物农药是指利用生物体内的活性物质和它们所产生的代谢物而制成的可以用来防控病虫草等有害生物的一类农药制剂，与化学农药相比，生物农药具有以下优点：1）生产原料来源广泛，研发、利用途径多；2）毒性低、易降解，对环境安全；3）选择性强，不会对非靶标生物造成伤害；4）防治目标不易产生抗药性。生物农药的分类方式有多种，按有效成分来源可分为微生物源农药、植物源农药、动物源农药以及转基因植物等；按作用靶标的类别可分为生物杀虫剂、生物杀菌剂、生物除草剂和生物生长调节剂等；按起作用的物质又可分为活体生物农药和代谢产物生物农药。目前大量研究及应用的是微生物源农药，它在生物农药中占据着最大的比例，主要包括细菌类微生物农药、真菌类微生物农药、病毒类微生物农药和农用抗生素等。已经开发成的产品主要有苏云金杆菌、白僵菌、绿僵菌、赤僵菌、木霉菌、井冈霉素、赤霉素、阿维菌素、春雷霉素等。生物农药因具有高效、广谱、对人畜安全及与生态环境相容等特点，符合目前我国农业和环境可持续发展的要求。随着人类环保意识的增强和对“无公害产品”需求的增加，生物农药具有广阔的前景和强大市场竞争力，在农药中所占比重将越来越大，必将成为 21 世纪农药发展的热点之一。

大豆菌核病又称白腐病，是由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）引起的重要病害，在大豆种植到七月下旬开始发病，主要为害地上部，苗期、成株均可发病，花期受害重，产生苗枯、叶腐、茎腐、荚腐等症。大豆菌核病在全国各地均可发生，流行年份发病率为20-30%，严重时发病率达到50%以上，导致大豆局部或全株枯死，百粒重严重下降，造成减产甚至绝产。目前，对菌核病的化学防治多采用速克灵、甲基硫菌灵、多菌灵、菌核净等几种化学农药，这些药剂的常年使用容易造成环境污染、抗药性增加、防效降低和防治成本增加。鉴于上述原因，20世纪80年代以来人们逐渐把目光投向了生物防治。

芽孢杆菌是广泛存在于土壤和自然界中的一类好氧型菌，其菌体代谢活力强，在条件改变、菌体存活受到抑制时能产生芽孢进行自我保护。由于其大多数无毒、对人畜无害、能够分泌抗菌蛋白、抗生素、酶、多肽或脂类等活性物质，且具有繁殖速度快、抗逆性强、易定植于植物根际等优点，成为目前研究最多的植物促生细菌与植物病害生防细菌。微生物源生物农药的绝大部分产品都是以活菌为有效成分的，产品中必须含有相当数量的活菌数才能达到作用的效果，因此活菌数是衡量微生物源农药品质的重要指标。对于芽孢杆菌来说，活菌数与芽孢率是影响芽孢杆菌农药制剂生防效果的关键因素，并且芽孢体和活菌体相比具有抗逆性强、耐酸、耐碱、耐热的优势，在现代化生产过程中可以较好的保存菌体的活性，便于加工、储存、运输，因此通过先进的发酵技术来提高活菌数与芽孢率是近年来研究的热点。