白僵菌可濕性粉劑的研制

李沛利， 張晉康， 陳華保， 楊春平， 龔國淑， 張 敏*

(1. 四川農業大學農學院，成都 611130；2. 四川省雅安市農業局，雅安 625014)

白僵菌可濕性粉劑的研制

李沛利1， 張晉康2， 陳華保1， 楊春平1， 龔國淑1， 張 敏1*

(1. 四川農業大學農學院，成都 611130；2. 四川省雅安市農業局，雅安 625014)

以白僵菌孢子粉為原藥，硅藻土為主要載體，通過單因素和正交設計篩選合適的潤濕劑、分散劑等助劑配方比例，研制出性能優良的白僵菌可濕性粉劑。確定配方為：白僵菌分生孢子粉20%；NNO 7%；農乳3208 2%；拉開粉 5%；十二烷基硫酸鈉 2%；硅藻土加齊至100%。質量檢測結果表明：該配方潤濕時間<1 min，懸浮率可達到75%以上，其他各項指標均符合可濕性粉劑的要求。

白僵菌分生孢子粉； 助劑； 配方； 可濕性粉劑

白僵菌[Beauveriabassiana(Bals.) Vuill]隸屬于真菌界(Fungi)、雙核亞界(Dikarya)、子囊菌門(Ascomycota)、糞殼菌綱(Sordariomycetes)、肉座菌目(Hypocreales)、麥角菌科(Clavicipitaceae)、白僵菌屬(Beauveria)；可侵染15個目、149個科的700余種昆蟲和螨類[1]。長期以來，白僵菌作為害蟲生物防治的重要因子受到廣泛關注和深入研究，在植物蟲害生物防治的基礎研究與應用中占有舉足輕重的地位，以白僵菌為主要活性成分的白僵菌制劑在多種農林害蟲的生物防治中都取得了明顯成效[2]。

到目前為止，白僵菌劑型的種類呈多樣化，有粉劑、可濕性粉劑、油懸浮劑、顆粒劑、膠囊劑等等，但總體而言，目前生產中白僵菌可濕性粉劑的質量相對較差，普遍存在有效成分穩定性能差、懸浮率低及貨架期短等問題，給白僵菌的推廣應用帶來了巨大的障礙[3]。本文以白僵菌孢子粉為原藥，以硅藻土為主要載體，通過單因素和正交設計篩選模式，篩選合適的潤濕劑、分散劑等助劑配方比例，研制出性能優良的白僵菌可濕性粉劑，為白僵菌的進一步開發利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1供試菌粉

白僵菌分生孢子粉(500億孢子/g)由四川農業大學無公害農藥研究實驗室提供。

1.1.2載體與助劑

硅藻土，NNO(萘磺酸鈉甲醛縮合物)，十二烷基硫酸鈉，拉開粉，DBS-Na(十二烷基苯磺酸鈉)，農乳3208，混合乳化劑(50% OP-10+50%農乳550)，吐溫20等，均由四川農業大學無公害農藥研究實驗室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 助劑的選擇[4]

1.2.1.1潤濕劑種類的選擇方法

按白僵菌分生孢子粉占制劑質量的20%，以NNO為分散劑，含量為10%，加入不同的潤濕劑，含量占10%，以硅藻土補足，分別配制成不同的可濕性粉劑，測定樣品的潤濕時間和懸浮率，潤濕效果好的樣品所選擇的潤濕劑即為較好的潤濕劑種類。

1.2.1.2乳化分散劑的選擇方法

按白僵菌分生孢子粉占制劑質量的20%，潤濕劑10%，乳化分散劑2%，其余以硅藻土補足，分別配制成可濕性粉劑，測定樣品的潤濕時間和懸浮率，潤濕效果好，懸浮率高的樣品所選擇的乳化分散劑即為最好的潤濕乳化分散劑種類。

1.2.1.3潤濕劑和分散劑及乳化分散劑的最優配比篩選

以白僵菌孢子粉20%，先將載體和白僵菌孢子粉混合后，按篩選出的助劑種類加入潤濕劑、分散劑和乳化分散劑，進行正交設計[5]，篩選出最佳配方。

1.2.2 白僵菌可濕性粉劑質量檢測

制劑樣品質量檢測方法：潤濕時間按GB/T 5451-2001測定[6]；懸浮率按GB/T 14825-2006測定[7]；水分按GB/T 1600-2001[8]，共沸法測定；pH按GB/T 1601-1993測定[9]。

1.2.3 白僵菌可濕性粉劑對玉米螟的防治效果

試驗共設計4個處理：A為20%白僵菌可濕性粉劑300 g/667 m2；B為20%白僵菌可濕性粉劑200 g/667 m2；C為20%白僵菌可濕性粉劑100 g/667 m2；D為1%辛硫磷顆粒劑500 g/667 m2，每處理3次重復，在第一代玉米螟卵孵化盛期、幼蟲為害始期施藥，藥前和藥后1、3、7、14 d調查記載玉米螟對玉米的為害率，計算防治效果。

2 結果與分析

2.1 潤濕劑、分散劑及乳化分散劑種類及最優配比選擇結果

2.1.1 潤濕劑選擇結果

不同的潤濕劑和分散劑NNO與載體和孢子粉混合后測定的潤濕時間見表1，NNO與3種潤濕劑配伍，其潤濕時間差異明顯，潤濕性能最好的為十二烷基硫酸鈉，潤濕時間為79 s，其次為拉開粉，潤濕時間為123 s。因此，選擇十二烷基硫酸鈉和拉開粉為潤濕劑進行進一步研究。

表1不同潤濕劑和分散劑NNO配制的可濕性粉劑的潤濕時間1)

Table1WettingtimeofdifferentwettingagentsanddispersantNNOcompounds

編號No．NNONaphthalenesulfonateformaldehydecondensate十二烷基硫酸鈉Sodiumlaurylsulfate拉開粉NekalDBS-NaSodiumdodecyl?benzenesulfonate潤濕時間/sWettingtime1√√79c2√√123b3√√217a

1) 同列數據后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著,下同。
Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level. The same below.

2.1.2 乳化分散劑選擇結果

十二烷基硫酸鈉和拉開粉的含量均為10%，分別與3種乳化分散劑配伍，制成可濕性粉劑的潤濕時間和懸浮率結果見表2，不同乳化劑的加入可以明顯縮短潤濕時間，提高懸浮率。綜合來看，農乳3208的潤濕性和懸浮性均較好。因此，將農乳3208作為乳化分散劑。

2.1.3 潤濕劑和分散劑及乳化分散劑的最優配比篩選

根據潤濕劑和分散劑種類選擇結果，選擇潤濕時間較短，懸浮率較高的助劑作為正交因素，并選擇不同因素助劑按常用質量百分數用量設計3個濃度水平，結果見表3，通過正交設計，所得試驗結果見表4，對表4所列數據進行方差分析結果見表5。

表2不同潤濕劑和乳化分散劑配制成的可濕性粉劑的潤濕時間和懸浮率

Table2Wettingtimeandsuspensionratesofdifferentwettingagentsandemulsificationdispersantcompounds

編號No．十二烷基硫酸鈉Sodiumlaurylsulfate拉開粉Nekal吐溫20Tween20混合乳化劑Mixedemulsifier農乳3208Agriculturalemulsifier3208潤濕時間/sWettingtime懸浮率/%Suspensibility1√√60．0249．842√√30．9260．313√√36．6768．334√√39．4170．935√√18．7963．006√√13．1470．21

表3助劑配方因素水平表

Table3Formulationfactorlevelsofdifferentsurfactants

水平Level因素Factors(A)NNO/%Naphthalenesulfonateformaldehydecondensate(B)十二烷基硫酸鈉/%Sodiumlaurylsulfate(C)農乳3208/%Agriculturalemulsifier3208(D)拉開粉/%Nekal152132732439435

由表4和表5可知，白僵菌分生孢子可濕性粉劑的較優配方為A2B1C2D3，即白僵菌分生孢子粉20%；萘磺酸鈉甲醛縮合物7%；十二烷基硫酸鈉2%；農乳3208 2%；拉開粉5%；硅藻土加齊至100%。

表4助劑配方正交試驗結果

Table4Resultsoforthogonalexperimentwithvarioussurfactants

試驗號No．ofexperiment因素Factors(A)NNONaphthalenesulfonateformaldehydecondensate(B)十二烷基硫酸鈉Sodiumlaurylsulfate(C)農乳3208Agriculturalemulsifier3208(D)拉開粉Nekal懸浮率/%Suspensibility1111170．932122267．763133364．714212376．045223170．276231268．337313264．138321366．229332170．96K(和)Ⅰ203．40211．10205．48212．16Ⅱ214．64204．25214．76200．22Ⅲ201．31204．00199．11206．97k(均值)Ⅰ67．8070．3768．4970．72Ⅱ71．5568．0871．5966．74Ⅲ67．1068．0066．3768．99R(極差) 4．45 2．37 5．22 3．98

表5方差分析

Table5Analysisofvariance

來源Source方差SS自由度DF均方差MS變異數分析F檢驗水平PA41．29220．653．82<0．05B34．27217．143．17<0．05C23．90211．952．21D(error)10．8225．14

2.2 白僵菌可濕性粉劑質量檢測結果

結果如表6所示，按照國家標準質量檢測方法測定白僵菌可濕性粉劑的潤濕時間為47 s，懸浮率達到76.04%。測定pH為7.3，用烘干法測定含水量為1.78%，用濕篩法測定樣品的細度為97%過325目篩。

表6白僵菌可濕性粉劑質量檢測結果

Table6QualitytestresultsofBeauveriabassianaWP

孢子含量/億·g-1Content潤濕時間/sWettingtime懸浮率/%SuspensibilitypH水分含量/%Moisture細度Fineness1004776．047．31．7897%過325目篩

2.3 白僵菌可濕性粉劑對玉米螟的防治效果

白僵菌防治玉米螟試驗結果見表7，由表7可以看出，白僵菌可有效防治玉米螟，但發揮作用緩慢，在施藥14 d后才表現出較好的防治效果，其中20%白僵菌可濕性粉劑300 g/667 m2施藥14 d后防治效果可達71.6%，與1%辛硫磷顆粒劑防治效果相比，差異顯著，但速效性明顯低于1%辛硫磷顆粒劑。

表7白僵菌可濕性粉劑防治玉米螟試驗結果1)

Table7ControlofcornborerwithBeauveriabassianaWP

處理Treatment藥前受害率/%Damageratebeforetreatment藥后1d1dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect藥后3d3dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect藥后7d7dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect藥后14d14dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%ControleffectA14．914．317．3a15．623．9b17．528．0b7．171．6aB13．716．45．2b18．511．6c21．212．7c9．661．6bC14．215．411．0a16．718．5c19．121．4b14．840．8cD16．413．223．7a11．842．4a12．548．6a11．852．8cCK14．717．3—20．5—24．3—25．0—

1) A表示20%白僵菌可濕性粉劑300 g/667 m2；B表示20%白僵菌可濕性粉劑200 g/667 m2；C表示20%白僵菌可濕性粉劑100 g/667 m2；D表示1%辛硫磷顆粒劑500 g/667 m2。
A, 300 g/667 m2of 20%B.bassianaWP; B,200 g/667 m2of 20%B.bassianaWP; C, 100 g/667 m2of 20%B.bassianaWP; D, 500 g/667 m2of 1% phoxim GR.

3 結論與討論

3.1 結論

本試驗通過對助劑種類及含量篩選和進行質量檢測，研制出20%白僵菌可濕性粉劑，其中，較優配方為：白僵菌分生孢子粉20%；NNO(萘磺酸鈉甲醛縮合物)7%；十二烷基硫酸鈉2%；拉開粉5%；農乳3208 2%；硅藻土加齊至100%。該配方潤濕時間<1 min，懸浮率可達到75%以上，其他各項指標均符合可濕性粉劑的要求。

3.2 討論

本試驗以白僵菌孢子粉為原藥，以硅藻土為載體，利用單因素和正交設計篩選模式摸索生物農藥助劑的最佳配方。在分散劑的篩選過程中，當僅選用NNO作為分散劑與潤濕劑制成白僵菌可濕性粉劑時，其潤濕時間較長(4 min以上)，懸浮率70%以下，效果都不理想，達不到可濕性粉劑的要求，因此考慮將乳化分散劑與NNO配合使用，提高懸浮率。通過試驗，加入乳化分散劑后，可濕性粉劑可以明顯縮短潤濕時間并提高懸浮率。在乳化分散劑的篩選中，通過對比及綜合考慮，選擇農乳3208與NNO配合使用。最后經過重新設計與改進配方，得到了符合國家WP質量標準的白僵菌可濕性粉劑。

白僵菌分生孢子與化學農藥相比，其制劑加工更復雜。其一，分生孢子是不溶于水的顆粒狀生物體，它的顆粒性和疏水性直接影響制劑的潤濕性、分散性和懸浮性等性能。其二，分生孢子對外界環境因素如溫度、濕度和光照等比較敏感，制劑貯存穩定性差，田間持效期短，作用速度慢。所以在該制劑的進一步研究中可以考慮再添加一些特殊助劑，如保護劑、穩定劑等。其三，分生孢子活性會受粉碎機壓力的影響，因此在加工的過程中必須先將各種助劑粉碎后，再與分生孢子粉混合。

[1]中國科學院微生物研究所《常見與常用真菌》編寫組. 常見與常用真菌[M].北京:科學出版社,1978:143-241.

[2]周焱,王中康,喻子牛. 微生物農藥與應用[M].北京:化學工業出版社,2006:71-88.

[3]喻子牛. 微生物農藥及其產業化[M].北京:科學出版社,2002:4-9.

[4]沈晉良. 農藥加工與管理[M].北京:中國農業出版社,2002:92-99.

[5]明道緒. 田間試驗與統計分析[M].北京:科學出版社,2005:247-266.

[6]國家標準總局.(GB/T 5451-2001)農藥可濕性粉劑潤濕性測定方法[S].北京: 中國標準出版社，2001.

[7]國家標準總局.(GB/T 14825-2006)農藥懸浮率測定方法[S]. 北京:中國標準出版社，2006.

[8]國家標準總局.(GB/T 1600-2001)農藥水分測定方法[S].北京: 中國標準出版社，2001.

[9]國家標準總局.(GB/T 1601-1993)農藥pH值測定方法[S].北京: 中國標準出版社，1993.

DevelopmentofthewettablepowderofBeauveriabassiana

Li Peili1, Zhang Jinkang2, Chen Huabao1, Yang Chunping1, Gong Guoshu1， Zhang Min1

(1.CollegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130，China;2.Ya’anAgriculturalBureau,Sichuan625014，China)

In this experiment, a wettable powder with excellent performance was developed withBeauveriabassianaspore powder as raw material and diatomaceous earth as the main carrier. The single factor and orthogonal design were used to screen the best wetting agent and dispersing agent formulation ratio. The optimal formulation of this powder were 20% powderedB.bassianaspores, 7% dispersing agent NNO, 2% emulsifying agent 3208, 5% wetting agent nekal and 2% lauryl sodium sulfate, with additional diatomaceous earth up to 100%. The quality detection showed that the formulation had the dispersion time of less than 1 min, and the suspension rate of the product was over 75%, which matched the formulation standard.

Beauveriabassianapowder； additive； formulation； wettable powder

2013-08-23

：2014-02-18

公益性行業(農業)科研專項(nyhyzx3-15)

S 476.12

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.04.018

* 通信作者 E-mail: yalanmin@126.com