一种防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂及其制备方法与流程
本发明涉及水稻病害绿色生物防治,具体是一种防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂及其制备方法。
背景技术:
1、水稻纹枯病是由立枯丝核菌引发的水稻高发真菌病害,在我国各水稻主产区普遍发生,病害流行年份可造成水稻减产10%~30%,严重威胁水稻稳产增收。现阶段田间主流防控手段长期依赖井冈霉素、噻呋酰胺等化学杀菌剂,虽短期防病见效快,但连年重复施用导致田间病原菌耐药性逐年攀升,药剂施用后易出现农药残留累积、稻田水土环境污染、杀伤稻田有益水生生物等系列生态问题。生物防治凭借低毒、无残留、环境友好的优势逐步成为研发热点,但现有用于水稻纹枯病防控的生物制剂普遍存在抑菌效率偏低、田间持效周期短、叶面附着性差、光照环境下活性快速衰减等短板,难以替代化学药剂实现规模化稳定防控。
2、现有用于水稻纹枯病的各类生物防治技术方案存在多重固有缺陷,具体如下:
3、1.单一卵溶菌酶生物制剂抑菌活性不足,水稻叶面适配性差,市面上单一卵溶菌酶制剂多用于果蔬病害,未针对水稻厚蜡质叶片设计渗透体系,也无稳定酶活的缓冲载体,仅依靠卵溶菌酶单一物质作用病原菌,对纹枯病菌丝抑制率不足50%,同时水稻叶面呈弱碱性环境,极易造成卵溶菌酶蛋白变性失活,田间防效波动幅度较大;
4、2.枯草芽孢杆菌活菌菌剂环境抗逆性弱,持效时间短,该类菌剂依靠活菌分泌抗菌肽抑菌,活菌活性高度依赖田间温湿度,高温、强光、干旱条件下活菌快速失活,缺少叶面成膜滞留结构,雨水冲刷后药液流失严重,药后7天防效大幅下滑,缺少标准化适配水稻生育期的施用规范;
5、3.壳聚糖载体复合化学药剂的缓释体系仍存在化学残留风险,该方案虽利用壳聚糖实现缓释增效,但核心杀菌组分依旧为化学杀菌剂,不属于纯生物防控方案,长期施用仍会累积农药残留,破坏稻田微生态,不存在促生增产的附加效果,无法满足无公害水稻生产需求;
6、4.传统生物酶制剂制备工艺无蛋白活性保护配套工序,现有制备流程无分段控温、低速温和乳化、缓冲液梯度调ph等操作,高温、强剪切、酸碱骤变会大幅损耗卵溶菌酶活性,成品缺少遮光、抗紫外储存设计,生产损耗大、货架期短,田间强光下活性衰减速度快;
7、5.现有生物制剂施用方式粗放,缺少定向精准给药成套规范,传统方案仅笼统全株喷施,未锁定分蘖期、孕穗期两大病害高发窗口期,未针对纹枯病侵染位点茎基部定向喷淋,无弱光作业、雾滴粒径控制等参数标准,药剂无效损耗大,也未配套滴灌、无人机飞防多场景适配技术,适用范围狭窄。
技术实现思路
1、为了解决现有应用于水稻纹枯病的各类生物防治技术方案存在单一卵溶菌酶制剂抑菌活性弱、叶面适配性差,活菌菌剂环境抗逆能力差、持效期短,壳聚糖复合药剂依旧存在农药残留风险,传统制备工艺容易造成卵溶菌酶活性损耗、成品稳定性差,以及田间施药方式粗放、药剂利用率低下的问题,本发明提供一种防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂及其制备方法。
2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂,按照质量百分比计,由以下组分构成:蛋清来源的卵溶菌酶0.5%~2%,所述卵溶菌酶酶活≥20000u/mg,脱乙酰度≥90%的壳聚糖0.1%~0.5%,聚甘油脂肪酸酯pgpr0.05%~0.2%,余量为ph等于6.0的柠檬酸缓冲液。
3、作为本发明的进一步改进,所述蛋清来源的卵溶菌酶可替换为链霉菌发酵来源的溶菌酶。
4、作为本发明的进一步改进,所述聚甘油脂肪酸酯pgpr能够替换为槐糖脂。
5、一种所述防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂的制备方法,其制剂的制备工序为:配制质量分数1%醋酸水溶液,低速搅拌溶解壳聚糖,待壳聚糖醋酸溶液充分冷却至室温后加入卵溶菌酶水溶液并全程控温,向混合液中加入pgpr进行乳化操作,采用0.5mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液缓慢滴加调节混合乳液ph至6.0,向ph稳定为6.0的乳液中加入海藻酸钠并充分混匀,最后装入遮光容器完成密封灌装。
6、作为本发明的进一步改进,壳聚糖溶解过程在固定搅拌转速与恒温条件下完成,待壳聚糖醋酸溶液降温至指定温度后再投入卵溶菌酶水溶液,物料混合全程维持恒定体系温度。
7、作为本发明的进一步改进,壳聚糖溶解阶段搅拌转速控制为120~150r/min,溶解环境恒温维持在40~45℃;壳聚糖醋酸溶液降温至35℃以下后再投入卵溶菌酶水溶液,全部物料混合完成后体系温度持续保持在25~35℃区间内。
8、作为本发明的进一步改进,乳化操作设置于乳液ph调节操作之前执行,乳化过程控制固定搅拌转速与连续乳化时长,ph调节采用固定浓度的缓冲试剂缓慢滴加完成。
9、作为本发明的进一步改进,乳化阶段搅拌转速设定为300~400r/min,单次乳化持续时长控制为8~12min,调节ph所使用缓冲液为0.5mol/l柠檬酸柠檬酸钠缓冲液。
10、作为本发明的进一步改进,海藻酸钠仅在乳液ph稳定调节至6.0之后再进行添加,海藻酸钠添加的质量分数为0.05%~0.1%,混匀后的药液统一装入指定材质遮光容器密封。
11、如上所述,本发明提供的一种防控水稻纹枯病的卵溶菌酶复合生物制剂及其制备方法,具有以下的有益效果:
12、1.复合配方体系抑菌性能优异,适配水稻叶面环境,酶活性更加稳定本发明将卵溶菌酶、壳聚糖、生物表面活性剂进行复配,依托ph6.0的柠檬酸缓冲体系稳定蛋白结构;壳聚糖可在水稻叶片表层形成保护膜,pgpr能够改善药液在水稻蜡质层表面的浸润渗透能力,规避水稻叶面弱碱性环境造成卵溶菌酶变性失活的问题,大幅提升对立枯丝核菌的抑制效果,田间防病效果稳定;
13、2.制剂环境抗逆能力强,药液附着牢靠,病害持效防控周期更长,配方当中的壳聚糖具备成膜特性,喷施之后可在水稻茎基部形成一层透气保湿的生物薄膜,能够降低强光、高温、雨水冲刷对于有效组分的干扰;不需要依靠活菌发挥作用,不受田间复杂温湿度环境约束,可以长时间维持抑菌活性,延长药剂田间持效时长;
14、3.全部原料属于生物可降解组分,不存在农药残留,兼顾植株促生作用,整套制剂不添加任何化学杀菌药剂,所有活性原料均可自然降解,不会造成稻田水土残留、不会破坏水田微生物群落,壳聚糖还能够刺激水稻植株产生抗病应激反应,在防控纹枯病的同时助力水稻生长,契合无公害水稻绿色生产标准;
15、4.整套制备工序设置活性保护流程,降低卵溶菌酶损耗,成品储存稳定性佳,本发明采用分阶段温控溶解、后置投放卵溶菌酶、低速乳化、缓冲液缓慢调节ph、海藻酸钠复配遮光灌装的加工流程,规避高温、强剪切、酸碱骤变破坏卵溶菌酶蛋白质空间结构,海藻酸钠搭配棕色遮光容器,可以减弱紫外线对活性蛋白的分解,降低生产阶段活性损耗,延长制剂货架储存时间;
16、5.施药工序标准化、定点靶向给药,药剂利用率高,适配多种田间作业模式,本发明选定分蘖期、孕穗期两个纹枯病高发时期开展施药,药剂定向喷淋纹枯病主要侵染部位水稻茎基部,工艺兼容性强,人工喷施、根部滴灌、无人机飞防均可适配,田间适用范围更广。





