本发明涉及农用微生物菌剂技术领域,尤其涉及一种微生物杀虫剂的制备方法。
背景技术:
植物病虫害是农业生产的大敌,据联合国粮农组织 (FAO)统计每年因植物遭受病害造成的减产平均损失为总产量的15%~20%。长期以来,用于防治或扑灭农田害虫制剂一般均为化学农药,如六六六、敌敌畏等。长期频繁使用化学农药,导致害虫抗药性的出现,使化学农药的效力逐渐降低。目前,主要解决方式是加大用药量,直接导致农业成本提高;害虫抗药性加强,防治难度加大;天敌被杀死,生态平衡遭到破坏;毒害物质在农副产品中残留、积累,危害广大人民的身体健康。因此,寻找广谱、高效、低毒的生物农药已成为科研人员及农药使用人员的共识。
微生物杀虫剂是利用微生物活体或其代谢产物来防治害虫的。它具有特异性强,防治效果好,对人畜安全,不破坏生态平衡,害虫不易产生抗药性等优点。目前的微生物杀虫剂主要包括三类:1、细菌类杀虫剂:细菌杀虫剂是应用最早的微生物杀虫剂,根据对昆虫致病性的不同,分为转性病原体、碱性病原体和潜势病原体。目前被开发成产品投入实际使用的主要有4种:苏云金芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、日本金龟子芽孢杆菌和缓病芽孢杆菌,其中苏云金芽孢杆菌是当今研究最多、应用最广的微生物杀虫剂。其功效产物为伴胞晶体蛋白和苏云金素。2、真菌类杀虫剂:真菌类杀虫剂种类繁多,目前记载的约有800多种,其中大部分是兼性或转性病原体,研究应用较多的有白僵菌、绿僵菌、拟青霉菌、轮枝菌等。但其生长和繁殖在很大程度上受外界条件的限制,在实际应用中收到环境限制。3、病毒类杀虫剂:昆虫病毒的感染途径主要有食入感染和皮肤感染,目前该类制剂正处于研发阶段,工业化生产还不成熟。
综上,现有的微生物杀虫剂在实际应用过程中应用范围较为单一,菌种间的拮抗作用强,杀虫谱较窄;在工业化应用和环境适应性、抗逆性等方面现有产品也存在诸多不足,限制了微生物制剂在农作物杀虫上的广泛应用。
技术实现要素:
本发明的目的是通过菌种选育和发酵工艺优化,设计出一种工业化微生物杀虫剂的生产方法,即利用两种苏云金芽孢杆菌作为生产菌株,应用本发明所设计的工艺方案和优化的培养基配方,增强产品的杀虫性能,并扩展其实际应用范围。
为实现上述的发明目的,本发明的技术方案如下:
一种微生物杀虫剂的制备方法,具体步骤为:
步骤1:苏云金芽孢杆菌斜面培养,所述苏云金芽孢杆菌斜面培养温度为32℃~39℃,时间为43h~52h,所述苏云金芽孢杆菌斜面培养培养基配方为:氯化钠0.2%~0.8%,葡萄糖0.2%~0.8%,蛋白胨0.3%~0.7%,琼脂粉1%~3%,其余为水,将pH值调整至7.0~8.5,灭菌后倒斜面,接种培养。
步骤2:苏云金芽孢杆菌摇瓶培养,所述苏云金芽孢杆菌摇瓶培养温度为32℃~39℃,时间为22h~30h,转速为180rpm~220rpm,所述苏云金芽孢杆菌摇瓶培养培养基配方为:葡萄糖0.5%~2%,玉米蛋白粉0.5%~2%,蛋白胨0.2%~0.8%,淀粉0.2%~0.8%,将pH值调整至7.0~8.5,灭菌后接种培养。
步骤3:苏云金芽孢杆菌种子培养,所述苏云金芽孢杆菌种子培养培养温度为32℃~39℃,时间为24h~26h,起始搅拌转速为400rpm,接种量为2%~3%,通气比V空气/min:V发酵液体积为0.8:1,根据溶氧情况逐步提高搅拌转数和通气比,搅拌转数最高至600rpm,通气比V空气/min:V发酵液体积最高至1.5:1,待pH值开始回升且尾碳升至最高开始下降时移种,所述苏云金芽孢杆菌种子培养培养基配方为:葡萄糖0.5%~1%,玉米蛋白粉1%,棉籽饼粉0.5%~1%,玉米淀粉0.5%~1%,聚醚消泡剂0.01%,其余为水,灭菌前将pH值调整到7.0~7.5,装料系数为0.6,灭菌后通气保压,降温至32℃~39℃时,接种培养。
步骤4:苏云金芽孢杆菌发酵培养,所述苏云金芽孢杆菌发酵培养的温度为32℃~39℃,时间为24h~28h,接种量为10%~20%之间,启始搅拌转速为300rpm,当溶解氧低于20%时增加搅拌转数和通气量,维持溶氧在20%以上,当发酵液中菌体数量≥5*109cfu/ml后,降低发酵液溶氧至5%~10%之间,添加灭菌后的氯化钴、氯化锰等微量元素,添加量为氯化锰0.001%~0.002%,氯化钴0.0015%~0.003%,促进芽孢和伴胞晶体的形成,增加发酵液中的有效成分,待发酵结束时将发酵罐液体排出,进行成品灌装,所述苏云金芽孢杆菌发酵培养培养基配方为:葡萄糖0.2%~1.5%,棉籽饼粉0.5%~3%,玉米浆0.2%~2%,玉米淀粉1%~3%,聚醚消泡剂:0.005%~0.02%,其余为水,灭菌前将pH值调整到7.0~7.5,装料系数为0.6,灭菌后通气保压,降温至32℃~39℃时,接种培养。
本发明的有益效果为:
1、本发明的微生物杀虫剂具有芽孢数量高和伴胞晶体含量高的特点,其菌体数量远高于现有国家标准,用于植物虫害防控,随着害虫对植物的进食进入虫体肠道,通过营养菌体、菌体芽孢及其分泌的内毒素(伴孢晶体)、营养期杀虫蛋白、肠毒素、几丁质酶等的交互作用,使害虫进食后患败血症死亡;对瓜果、蔬菜、果树、大田类作物的菜青虫、小菜蛾、甜蛾、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、烟青虫、玉米螟、稻纵卷叶螟、二化螟、小地老虎等都有毒杀作用。
2、两种菌种的混合发酵降低了设备投入和人工成本,便于产品的工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步阐述。
一种微生物杀虫剂的制备方法,具体步骤为:
步骤1:苏云金芽孢杆菌斜面培养,所述苏云金芽孢杆菌斜面培养温度为32℃~39℃,时间为43h~52h,所述苏云金芽孢杆菌斜面培养培养基配方为:氯化钠0.2%~0.8%,葡萄糖0.2%~0.8%,蛋白胨0.3%~0.7%,琼脂粉1%~3%,其余为水,将pH值调整至7.0~8.5,灭菌后倒斜面,接种培养。
步骤2:苏云金芽孢杆菌摇瓶培养,所述苏云金芽孢杆菌摇瓶培养温度为32℃~39℃,时间为22h~30h,转速为180rpm~220rpm,所述苏云金芽孢杆菌摇瓶培养培养基配方为:葡萄糖0.5%~2%,玉米蛋白粉0.5%~2%,蛋白胨0.2%~0.8%,淀粉0.2%~0.8%,将pH值调整至7.0~8.5,灭菌后接种培养。
步骤3:苏云金芽孢杆菌种子培养,所述苏云金芽孢杆菌种子培养培养温度为32℃~39℃,时间为24h~26h,起始搅拌转速为400rpm,接种量为2%~3%,通气比V空气/min:V发酵液体积为0.8:1,根据溶氧情况逐步提高搅拌转数和通气比,搅拌转数最高至600rpm,通气比V空气/min:V发酵液体积最高至1.5:1,待pH值开始回升且尾碳升至最高开始下降时移种,所述苏云金芽孢杆菌种子培养培养基配方为:葡萄糖0.5%~1%,玉米蛋白粉1%,棉籽饼粉0.5%~1%,玉米淀粉0.5%~1%,聚醚消泡剂0.01%,其余为水,灭菌前将pH值调整到7.0~7.5,装料系数为0.6,灭菌后通气保压,降温至32℃~39℃时,接种培养。
步骤4:苏云金芽孢杆菌发酵培养,所述苏云金芽孢杆菌发酵培养的温度为32℃~39℃,时间为24h~28h,接种量为10%~20%之间,启始搅拌转速为300rpm,当溶解氧低于20%时增加搅拌转数和通气量,维持溶氧在20%以上,当发酵液中菌体数量≥5*109cfu/ml后,降低发酵液溶氧至5%~10%之间,添加灭菌后的氯化钴、氯化锰等微量元素,添加量为氯化锰0.001%~0.002%,氯化钴0.0015%~0.003%,促进芽孢和伴胞晶体的形成,增加发酵液中的有效成分,待发酵结束时将发酵罐液体排出,进行成品灌装,所述苏云金芽孢杆菌发酵培养培养基配方为:葡萄糖0.2%~1.5%,棉籽饼粉0.5%~3%,玉米浆0.2%~2%,玉米淀粉1%~3%,聚醚消泡剂:0.005%~0.02%,其余为水,灭菌前将pH值调整到7.0~7.5,装料系数为0.6,灭菌后通气保压,降温至32℃~39℃时,接种培养。
以上对本发明的实施进行了说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的保护范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进,均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。