白僵菌高孢粉生產技術論文

時間:2022-05-23 09:16:53

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白僵菌高孢粉生產技術論文

1白僵菌高孢粉生產技術要點

土洋結合法生產工藝流程,主要包括以下技術環節。即原種篩選及固定、初級原種培養、中期菌液擴大、固體料擴大、高孢粉干燥、原粉提取、成品檢驗和包裝。

1.1原種篩選及固定

人工選育或在林區選定被菌粉感染的僵蟲或僵蛹,通過培養、分離和轉種,即可得到高品質菌原種。

1.2原種培養

1.2.1營養料的配制

取米粉35份、糖4份、瓊脂4份、水適量(pH值自然),將米粉放入清水中煮沸,繼之選用干凈紗布過濾去剩余物殘渣,然后加入瓊脂、糖,經過充分攪拌,等待瓊脂溶化后再裝入試管內,蓋好試管塞;營養料灌入量以試管容積的1/5為宜,5~10支一捆放人高壓滅菌鍋中進行高溫滅菌30min,并將其趁熱擺成斜面,以便于后面的接種。

1.2.2轉種和培養

嚴格要求在無菌條件下操作,于配制好的試管培養基中接入高品質菌原種,將其置于25℃溫度下培養。經過1~2d后,菌絲即可基本布滿料面;3~5d后開始形成孢子,此時可適當調高培養室溫度,以加速其高品質菌原種孢子的形成,大約有6~8d的時間即可完成孢子發育。

1.2.3質量檢查

高品質菌原種,其菌絲呈白色茸毛狀,生長豐滿,菌苔光滑平坦,孢子形成快且孢子層厚實,輕輕碰敲試管壁可發現有很多孢子粉掉落或飛揚。

1.3初級菌種培養

營養料的配制與前期相同,將培養好的菌原種接入三角燒瓶中,放在搖床上震動,溫度控制在25~28℃,培養48h。

1.4中期菌液擴大

1.4.1營養液的配制

按照玉米面∶麥麩∶水=2∶3∶10的比例,放入鐵制培養罐中攪拌均勻后煮熟、過濾,再將其裝入60只鋁制罐中(每只鋁制罐10~12kg),采用高壓滅菌30min后備用。

1.4.2轉種培養

在確保無雜菌污染的條件下,將優質菌種接入已經準備好的營養液中,完成接種后將瓶子放置于25~28℃條件下進行培養,環境溫度不得超過32℃,否則易造成所接種的菌種死亡;培養48h待菌絲長滿瓶壁,良好的菌液呈顯醬紅色、粘稠狀,此時結束培養,將其移放到比較安全的地方待用。

1.5固體轉種生產

1.5.1固體基料的配制

按麩皮∶谷殼∶大米=4∶4∶2比例,拌勻后裝入線制麻袋(每袋15~25kg為宜)扎緊袋口,加溫加壓滅菌(100℃、2~3h)。

1.5.2轉種生產

將滅菌后的固體基料,放入已經過充分消毒的培養生產室內,待料溫下降至到25~28℃之間,可在一般的自然環境中進行接種。接種量:菌種和固體基料的比例通常控制在15∶100。接種時需要多人配合,1人操作倒出菌種,多人輔助進行手工拌料,菌種和固體基料經過充分手工拌勻后倒入木質或塑料盤中拌好、鋪平,厚度要求控制在3~4cm之間。

1.5.3白僵菌生長期間管理

白僵菌生長期間,根據其不同的生長階段,要合理控制好溫度,這是大床發酵成敗與否的關鍵,適時進行上下調盤,保證菌絲生長均衡勻稱。

1.5.3.1孢子產生期間

其孢子產生前期最合適的溫度是在24~26℃,在生長的第1階段(即孢子萌芽前期),必須將環境溫度控制在21~23℃范圍內,因為此階段不產生熱量,所以室溫約高于料溫2~3℃,從而滿足了此期間對溫度的要求。到了孢子萌芽階段,特別是在轉種24h之內,一定要嚴格控制料溫,維持在25℃以下就能有效地阻止雜菌污染。

1.5.3.2菌絲生長中期

當孢子萌芽后,其芽管迅速增長而轉入菌絲生長中期,若條件適宜接種48h菌絲快速生長,可以布滿整個料盤,此時固體料開始凝結成塊;由于菌絲生長產生較多熱量,會導致料溫快速上升,48h達30~35℃,達到最高峰值;以后穩定至72h左右,菌絲生長基本結束。料盤內外都呈現出一片白色菌絲層。此階段應嚴格控制溫度在33℃以下,一旦超過33℃雖然菌絲生長旺盛,但會導致菌絲死亡或固化,不產生孢子或孢子量少。

1.5.3.3孢子生長階段

菌絲生長發育結束(即接種72h)后,很快轉入孢子生長階段。孢子產生的最適溫度為26℃左右,此階段培養室溫度應控制在26~28℃;因為此時料溫已經恒定,約高于室溫2~3℃,固體菌料會逐漸變干,通常在第7d即可出料。將固體菌料倒扣在鋪有報紙的竹席上,放置于室溫30~35℃的干燥通風房間內,至第10d孢子達到充分發育,固料呈現白色松散狀態,即可進行下一步的干燥處理。

1.6高孢粉干燥

通常放在室內或大棚通風處陰干,或在室內低溫干燥,時間約為7~10d。

1.7原粉提取

利用負壓原理,將干燥好的混合菌料進行一、二、三級提取,一級分離稻殼、麥麩,二級分離破碎稻殼、麥麩及其它細料,三級收集高孢粉(孢子含量1000億個/g)

1.8產品質量檢查

1.8.1直觀檢查

用手指接觸到高孢粉產品時有光滑感,白色略黃粉霧飛揚,粉霧越濃,說明孢子含量越高、質量越好。

1.8.2鏡檢

在顯微鏡下檢查高孢粉產品的孢子含量,成品含活孢子數1000億/g以上為好。

1.9產品包裝

高孢粉產品干燥后,要求用雙層塑料袋密封包裝,以防其回潮;要將其放在低溫干燥處或冷藏,不能多層疊放,以免因孢子的吸呼作用增溫而引起孢子死亡。

2白僵菌高孢粉在生物防治中的應用

利用白僵菌高孢粉防治或預防農林業害蟲,已有較長的歷史。白僵菌的孢子能夠在任何條件通過感染達到殺滅害蟲的目的。據調查,白僵菌在我國可寄生15個目、159個科的800余種昆蟲,對自然環境比較安全,長期使用害蟲也產生不了抗藥性,并可與許多化學農藥(殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑等)同時或混合使用。目前白僵菌已廣泛用于松毛蟲、玉米螟、蠐螬、蝗蟲、馬鈴薯甲蟲、松褐天牛、茶蟬、桃小食心蟲等農林害蟲防治。

2.1白僵菌對森林害蟲的感染機理

白僵菌感染害蟲的方式主要通過皮膚而進入體內,但個別也通過消化道或氣孔感染蟲體。白僵菌孢子附著于寄主表皮,當滿足條件時就開始感染,生出芽管,同時分泌胞外蛋白酶等多種酶溶解昆蟲表皮,以利于芽管的侵入。漸漸生長為菌絲,直接吸取昆蟲體內養分而生長,菌絲又生長出新的孢子。如此反復感染、循環,使昆蟲血淋巴中到處游離著這種菌絲和孢子,從而中斷昆蟲體內的血液循環。菌絲代謝產物草酸鹽類在血液中漸漸積累,造成血液的酸堿度下降,引起理化性質的改變,最終導致昆蟲的死亡和干枯。

2.2白僵菌高孢粉在林業害蟲防治中應用(以皖東馬尾松毛蟲防治為例)

2.2.1施菌季節和天氣

白僵菌在22~28℃、相對濕度80%的條件下生長、發育良好,為此皖東地區主要選擇在4月份至越冬代幼蟲期使用,以及第一代幼蟲(6月上旬)、第二代幼蟲(9月下旬)發生時使用。施菌時間一般在陰雨天后或早晨露水未干時或傍晚時分,微風有利于菌粉擴散、釋放。

2.2.2施菌方式和用量

白僵菌可重復擴散、感染、蔓延,施菌時,首先要摸清蟲情,找準蟲源地,根據蟲口密度和蟲株率大小,分別采取機械或人工全面噴灑、帶狀噴灑、點狀噴灑,原粉用量10~15g/667m2,可稀釋后使用。

2.2.3防治效果

根據滁州市采用我廠生產的白僵菌高孢粉防治馬尾松毛蟲試驗,松毛蟲能持續、重復感染,造成不同蟲齡的活體松毛蟲大量死亡,并且安全、無污染,對人蓄無害,防治效果一般可達85%以上,局部可達100%,連續使用效果更佳。可用于長期防治大面積、低蟲口密度馬尾松林松毛蟲危害,做到有蟲不成災。

2.3白僵菌高孢粉在農業害蟲防治中的應用(以吉林玉米螟防治為例)

2.3.1菌種劑型篩選

根據不同地區玉米螟田間發生、危害規律及各種因素的影響,可選擇不同的劑型。目前有4種粉、液劑劑型可用于大田玉米種植區選擇;有2種粉、液劑劑型可供玉米(甜、粘玉米)分期播種田防治玉米螟選擇。

2.3.2防治方法

防治方法有2種,分別是噴粉和噴霧。一是封垛(秸稈垛)防治法,主要是針對玉米秸稈垛內的越冬代老熟幼蟲,殺死越冬玉米螟老熟幼蟲,降低化蛹率。在冬末春初越冬幼蟲剛剛復蘇化蛹前(有越冬幼蟲爬出洞口活動中),對殘存的秸稈,逐垛噴撒高孢原粉封垛進行防治。用量是每m2垛面用含1000億/g孢子的菌粉10~15g噴一個點,方法是將噴粉管插入垛內,搖動,當垛面冒出菌粉即可。也可用含1000億/g孢子的白僵菌粉加滑石粉或草木灰按1∶100充分混勻,每667m22~3kg,用機動或手搖噴粉器噴粉。二是在玉米生長心葉末期,應用高孢粉粉劑或液劑向植株噴粉或噴霧,防治玉米螟第一代幼蟲。三是釋放顆粒劑防治,在田間玉米螟幼蟲蛀莖危害前釋放,以達到殺死田間玉米螟幼蟲的目的。2.3.3防治效果使用高孢粉原粉防治玉米螟防治效果可達80%以上,方法簡單易行,防治效果極佳,能保護害蟲天敵,無環境污染,對人蓄安全,同時節約成本,增產顯著。

3白僵菌在農林有害生物防治中的應用前景展望

針對白僵菌在實際應用中存在的殺蟲效果較慢、防治效果不穩定、釋放方法不易操作、產品相對其它藥物成本偏高等缺點,嘗試通過白僵菌制劑與化學殺蟲劑或其他生物殺蟲劑混配來彌補,并且已經取得了較好的成效。例如采用白僵菌與綠僵菌混合使用,其殺蟲效果就優于單獨使用白僵菌的效果。隨著科學技術的不斷拓展,進一步對白僵菌的生產工藝加以改進,以方便于白僵菌高孢粉產品的運輸與應用,一定會研究出效果穩定、釋放簡捷的高效產品。加大宣傳力度,促進高效白僵菌制劑等相關成果和技術的推廣與應用,前景十分看好。開發新的白僵菌助劑、劑型,創新化學農藥與白僵菌制劑混合使用技術等,也有著誘人的魅力。盡管目前還存在著一些問題和困難,但隨著研究的不斷深入和技術的不斷創新,劑型多樣白僵菌高孢粉制劑將會更廣泛地應用于農林害蟲的防治。

作者:駱家玉單位:安徽省國有沙河集林業總場