白僵菌高孢粉生产技术论文
时间:2022-05-23 09:16:53
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土洋结合法生产工艺流程,主要包括以下技术环节。即原种筛选及固定、初级原种培养、中期菌液扩大、固体料扩大、高孢粉干燥、原粉提取、成品检验和包装。
1.1原种筛选及固定
人工选育或在林区选定被菌粉感染的僵虫或僵蛹,通过培养、分离和转种,即可得到高品质菌原种。
1.2原种培养
1.2.1营养料的配制
取米粉35份、糖4份、琼脂4份、水适量(pH值自然),将米粉放入清水中煮沸,继之选用干净纱布过滤去剩余物残渣,然后加入琼脂、糖,经过充分搅拌,等待琼脂溶化后再装入试管内,盖好试管塞;营养料灌入量以试管容积的1/5为宜,5~10支一捆放人高压灭菌锅中进行高温灭菌30min,并将其趁热摆成斜面,以便于后面的接种。
1.2.2转种和培养
严格要求在无菌条件下操作,于配制好的试管培养基中接入高品质菌原种,将其置于25℃温度下培养。经过1~2d后,菌丝即可基本布满料面;3~5d后开始形成孢子,此时可适当调高培养室温度,以加速其高品质菌原种孢子的形成,大约有6~8d的时间即可完成孢子发育。
1.2.3质量检查
高品质菌原种,其菌丝呈白色茸毛状,生长丰满,菌苔光滑平坦,孢子形成快且孢子层厚实,轻轻碰敲试管壁可发现有很多孢子粉掉落或飞扬。
1.3初级菌种培养
营养料的配制与前期相同,将培养好的菌原种接入三角烧瓶中,放在摇床上震动,温度控制在25~28℃,培养48h。
1.4中期菌液扩大
1.4.1营养液的配制
按照玉米面∶麦麸∶水=2∶3∶10的比例,放入铁制培养罐中搅拌均匀后煮熟、过滤,再将其装入60只铝制罐中(每只铝制罐10~12kg),采用高压灭菌30min后备用。
1.4.2转种培养
在确保无杂菌污染的条件下,将优质菌种接入已经准备好的营养液中,完成接种后将瓶子放置于25~28℃条件下进行培养,环境温度不得超过32℃,否则易造成所接种的菌种死亡;培养48h待菌丝长满瓶壁,良好的菌液呈显酱红色、粘稠状,此时结束培养,将其移放到比较安全的地方待用。
1.5固体转种生产
1.5.1固体基料的配制
按麸皮∶谷壳∶大米=4∶4∶2比例,拌匀后装入线制麻袋(每袋15~25kg为宜)扎紧袋口,加温加压灭菌(100℃、2~3h)。
1.5.2转种生产
将灭菌后的固体基料,放入已经过充分消毒的培养生产室内,待料温下降至到25~28℃之间,可在一般的自然环境中进行接种。接种量:菌种和固体基料的比例通常控制在15∶100。接种时需要多人配合,1人操作倒出菌种,多人辅助进行手工拌料,菌种和固体基料经过充分手工拌匀后倒入木质或塑料盘中拌好、铺平,厚度要求控制在3~4cm之间。
1.5.3白僵菌生长期间管理
白僵菌生长期间,根据其不同的生长阶段,要合理控制好温度,这是大床发酵成败与否的关键,适时进行上下调盘,保证菌丝生长均衡匀称。
1.5.3.1孢子产生期间
其孢子产生前期最合适的温度是在24~26℃,在生长的第1阶段(即孢子萌芽前期),必须将环境温度控制在21~23℃范围内,因为此阶段不产生热量,所以室温约高于料温2~3℃,从而满足了此期间对温度的要求。到了孢子萌芽阶段,特别是在转种24h之内,一定要严格控制料温,维持在25℃以下就能有效地阻止杂菌污染。
1.5.3.2菌丝生长中期
当孢子萌芽后,其芽管迅速增长而转入菌丝生长中期,若条件适宜接种48h菌丝快速生长,可以布满整个料盘,此时固体料开始凝结成块;由于菌丝生长产生较多热量,会导致料温快速上升,48h达30~35℃,达到最高峰值;以后稳定至72h左右,菌丝生长基本结束。料盘内外都呈现出一片白色菌丝层。此阶段应严格控制温度在33℃以下,一旦超过33℃虽然菌丝生长旺盛,但会导致菌丝死亡或固化,不产生孢子或孢子量少。
1.5.3.3孢子生长阶段
菌丝生长发育结束(即接种72h)后,很快转入孢子生长阶段。孢子产生的最适温度为26℃左右,此阶段培养室温度应控制在26~28℃;因为此时料温已经恒定,约高于室温2~3℃,固体菌料会逐渐变干,通常在第7d即可出料。将固体菌料倒扣在铺有报纸的竹席上,放置于室温30~35℃的干燥通风房间内,至第10d孢子达到充分发育,固料呈现白色松散状态,即可进行下一步的干燥处理。
1.6高孢粉干燥
通常放在室内或大棚通风处阴干,或在室内低温干燥,时间约为7~10d。
1.7原粉提取
利用负压原理,将干燥好的混合菌料进行一、二、三级提取,一级分离稻壳、麦麸,二级分离破碎稻壳、麦麸及其它细料,三级收集高孢粉(孢子含量1000亿个/g)
1.8产品质量检查
1.8.1直观检查
用手指接触到高孢粉产品时有光滑感,白色略黄粉雾飞扬,粉雾越浓,说明孢子含量越高、质量越好。
1.8.2镜检
在显微镜下检查高孢粉产品的孢子含量,成品含活孢子数1000亿/g以上为好。
1.9产品包装
高孢粉产品干燥后,要求用双层塑料袋密封包装,以防其回潮;要将其放在低温干燥处或冷藏,不能多层叠放,以免因孢子的吸呼作用增温而引起孢子死亡。
2白僵菌高孢粉在生物防治中的应用
利用白僵菌高孢粉防治或预防农林业害虫,已有较长的历史。白僵菌的孢子能够在任何条件通过感染达到杀灭害虫的目的。据调查,白僵菌在我国可寄生15个目、159个科的800余种昆虫,对自然环境比较安全,长期使用害虫也产生不了抗药性,并可与许多化学农药(杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂等)同时或混合使用。目前白僵菌已广泛用于松毛虫、玉米螟、蛴螬、蝗虫、马铃薯甲虫、松褐天牛、茶蝉、桃小食心虫等农林害虫防治。
2.1白僵菌对森林害虫的感染机理
白僵菌感染害虫的方式主要通过皮肤而进入体内,但个别也通过消化道或气孔感染虫体。白僵菌孢子附着于寄主表皮,当满足条件时就开始感染,生出芽管,同时分泌胞外蛋白酶等多种酶溶解昆虫表皮,以利于芽管的侵入。渐渐生长为菌丝,直接吸取昆虫体内养分而生长,菌丝又生长出新的孢子。如此反复感染、循环,使昆虫血淋巴中到处游离着这种菌丝和孢子,从而中断昆虫体内的血液循环。菌丝代谢产物草酸盐类在血液中渐渐积累,造成血液的酸碱度下降,引起理化性质的改变,最终导致昆虫的死亡和干枯。
2.2白僵菌高孢粉在林业害虫防治中应用(以皖东马尾松毛虫防治为例)
2.2.1施菌季节和天气
白僵菌在22~28℃、相对湿度80%的条件下生长、发育良好,为此皖东地区主要选择在4月份至越冬代幼虫期使用,以及第一代幼虫(6月上旬)、第二代幼虫(9月下旬)发生时使用。施菌时间一般在阴雨天后或早晨露水未干时或傍晚时分,微风有利于菌粉扩散、释放。
2.2.2施菌方式和用量
白僵菌可重复扩散、感染、蔓延,施菌时,首先要摸清虫情,找准虫源地,根据虫口密度和虫株率大小,分别采取机械或人工全面喷洒、带状喷洒、点状喷洒,原粉用量10~15g/667m2,可稀释后使用。
2.2.3防治效果
根据滁州市采用我厂生产的白僵菌高孢粉防治马尾松毛虫试验,松毛虫能持续、重复感染,造成不同虫龄的活体松毛虫大量死亡,并且安全、无污染,对人蓄无害,防治效果一般可达85%以上,局部可达100%,连续使用效果更佳。可用于长期防治大面积、低虫口密度马尾松林松毛虫危害,做到有虫不成灾。
2.3白僵菌高孢粉在农业害虫防治中的应用(以吉林玉米螟防治为例)
2.3.1菌种剂型筛选
根据不同地区玉米螟田间发生、危害规律及各种因素的影响,可选择不同的剂型。目前有4种粉、液剂剂型可用于大田玉米种植区选择;有2种粉、液剂剂型可供玉米(甜、粘玉米)分期播种田防治玉米螟选择。
2.3.2防治方法
防治方法有2种,分别是喷粉和喷雾。一是封垛(秸秆垛)防治法,主要是针对玉米秸秆垛内的越冬代老熟幼虫,杀死越冬玉米螟老熟幼虫,降低化蛹率。在冬末春初越冬幼虫刚刚复苏化蛹前(有越冬幼虫爬出洞口活动中),对残存的秸秆,逐垛喷撒高孢原粉封垛进行防治。用量是每m2垛面用含1000亿/g孢子的菌粉10~15g喷一个点,方法是将喷粉管插入垛内,摇动,当垛面冒出菌粉即可。也可用含1000亿/g孢子的白僵菌粉加滑石粉或草木灰按1∶100充分混匀,每667m22~3kg,用机动或手摇喷粉器喷粉。二是在玉米生长心叶末期,应用高孢粉粉剂或液剂向植株喷粉或喷雾,防治玉米螟第一代幼虫。三是释放颗粒剂防治,在田间玉米螟幼虫蛀茎危害前释放,以达到杀死田间玉米螟幼虫的目的。2.3.3防治效果使用高孢粉原粉防治玉米螟防治效果可达80%以上,方法简单易行,防治效果极佳,能保护害虫天敌,无环境污染,对人蓄安全,同时节约成本,增产显著。
3白僵菌在农林有害生物防治中的应用前景展望
针对白僵菌在实际应用中存在的杀虫效果较慢、防治效果不稳定、释放方法不易操作、产品相对其它药物成本偏高等缺点,尝试通过白僵菌制剂与化学杀虫剂或其他生物杀虫剂混配来弥补,并且已经取得了较好的成效。例如采用白僵菌与绿僵菌混合使用,其杀虫效果就优于单独使用白僵菌的效果。随着科学技术的不断拓展,进一步对白僵菌的生产工艺加以改进,以方便于白僵菌高孢粉产品的运输与应用,一定会研究出效果稳定、释放简捷的高效产品。加大宣传力度,促进高效白僵菌制剂等相关成果和技术的推广与应用,前景十分看好。开发新的白僵菌助剂、剂型,创新化学农药与白僵菌制剂混合使用技术等,也有着诱人的魅力。尽管目前还存在着一些问题和困难,但随着研究的不断深入和技术的不断创新,剂型多样白僵菌高孢粉制剂将会更广泛地应用于农林害虫的防治。
作者:骆家玉单位:安徽省国有沙河集林业总场
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