白僵菌可湿性粉剂的研制

李沛利， 张晋康， 陈华保， 杨春平， 龚国淑， 张 敏*

(1. 四川农业大学农学院，成都 611130；2. 四川省雅安市农业局，雅安 625014)

白僵菌可湿性粉剂的研制

李沛利1， 张晋康2， 陈华保1， 杨春平1， 龚国淑1， 张 敏1*

(1. 四川农业大学农学院，成都 611130；2. 四川省雅安市农业局，雅安 625014)

以白僵菌孢子粉为原药，硅藻土为主要载体，通过单因素和正交设计筛选合适的润湿剂、分散剂等助剂配方比例，研制出性能优良的白僵菌可湿性粉剂。确定配方为：白僵菌分生孢子粉20%；NNO 7%；农乳3208 2%；拉开粉 5%；十二烷基硫酸钠 2%；硅藻土加齐至100%。质量检测结果表明：该配方润湿时间<1 min，悬浮率可达到75%以上，其他各项指标均符合可湿性粉剂的要求。

白僵菌分生孢子粉； 助剂； 配方； 可湿性粉剂

白僵菌[Beauveriabassiana(Bals.) Vuill]隶属于真菌界(Fungi)、双核亚界(Dikarya)、子囊菌门(Ascomycota)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、肉座菌目(Hypocreales)、麦角菌科(Clavicipitaceae)、白僵菌属(Beauveria)；可侵染15个目、149个科的700余种昆虫和螨类[1]。长期以来，白僵菌作为害虫生物防治的重要因子受到广泛关注和深入研究，在植物虫害生物防治的基础研究与应用中占有举足轻重的地位，以白僵菌为主要活性成分的白僵菌制剂在多种农林害虫的生物防治中都取得了明显成效[2]。

到目前为止，白僵菌剂型的种类呈多样化，有粉剂、可湿性粉剂、油悬浮剂、颗粒剂、胶囊剂等等，但总体而言，目前生产中白僵菌可湿性粉剂的质量相对较差，普遍存在有效成分稳定性能差、悬浮率低及货架期短等问题，给白僵菌的推广应用带来了巨大的障碍[3]。本文以白僵菌孢子粉为原药，以硅藻土为主要载体，通过单因素和正交设计筛选模式，筛选合适的润湿剂、分散剂等助剂配方比例，研制出性能优良的白僵菌可湿性粉剂，为白僵菌的进一步开发利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1供试菌粉

白僵菌分生孢子粉(500亿孢子/g)由四川农业大学无公害农药研究实验室提供。

1.1.2载体与助剂

硅藻土，NNO(萘磺酸钠甲醛缩合物)，十二烷基硫酸钠，拉开粉，DBS-Na(十二烷基苯磺酸钠)，农乳3208，混合乳化剂(50% OP-10+50%农乳550)，吐温20等，均由四川农业大学无公害农药研究实验室提供。

1.2 试验方法

1.2.1 助剂的选择[4]

1.2.1.1润湿剂种类的选择方法

按白僵菌分生孢子粉占制剂质量的20%，以NNO为分散剂，含量为10%，加入不同的润湿剂，含量占10%，以硅藻土补足，分别配制成不同的可湿性粉剂，测定样品的润湿时间和悬浮率，润湿效果好的样品所选择的润湿剂即为较好的润湿剂种类。

1.2.1.2乳化分散剂的选择方法

按白僵菌分生孢子粉占制剂质量的20%，润湿剂10%，乳化分散剂2%，其余以硅藻土补足，分别配制成可湿性粉剂，测定样品的润湿时间和悬浮率，润湿效果好，悬浮率高的样品所选择的乳化分散剂即为最好的润湿乳化分散剂种类。

1.2.1.3润湿剂和分散剂及乳化分散剂的最优配比筛选

以白僵菌孢子粉20%，先将载体和白僵菌孢子粉混合后，按筛选出的助剂种类加入润湿剂、分散剂和乳化分散剂，进行正交设计[5]，筛选出最佳配方。

1.2.2 白僵菌可湿性粉剂质量检测

制剂样品质量检测方法：润湿时间按GB/T 5451-2001测定[6]；悬浮率按GB/T 14825-2006测定[7]；水分按GB/T 1600-2001[8]，共沸法测定；pH按GB/T 1601-1993测定[9]。

1.2.3 白僵菌可湿性粉剂对玉米螟的防治效果

试验共设计4个处理：A为20%白僵菌可湿性粉剂300 g/667 m2；B为20%白僵菌可湿性粉剂200 g/667 m2；C为20%白僵菌可湿性粉剂100 g/667 m2；D为1%辛硫磷颗粒剂500 g/667 m2，每处理3次重复，在第一代玉米螟卵孵化盛期、幼虫为害始期施药，药前和药后1、3、7、14 d调查记载玉米螟对玉米的为害率，计算防治效果。

2 结果与分析

2.1 润湿剂、分散剂及乳化分散剂种类及最优配比选择结果

2.1.1 润湿剂选择结果

不同的润湿剂和分散剂NNO与载体和孢子粉混合后测定的润湿时间见表1，NNO与3种润湿剂配伍，其润湿时间差异明显，润湿性能最好的为十二烷基硫酸钠，润湿时间为79 s，其次为拉开粉，润湿时间为123 s。因此，选择十二烷基硫酸钠和拉开粉为润湿剂进行进一步研究。

表1不同润湿剂和分散剂NNO配制的可湿性粉剂的润湿时间1)

Table1WettingtimeofdifferentwettingagentsanddispersantNNOcompounds

编号No．NNONaphthalenesulfonateformaldehydecondensate十二烷基硫酸钠Sodiumlaurylsulfate拉开粉NekalDBS-NaSodiumdodecyl⁃benzenesulfonate润湿时间/sWettingtime1√√79c2√√123b3√√217a

1) 同列数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著,下同。
Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level. The same below.

2.1.2 乳化分散剂选择结果

十二烷基硫酸钠和拉开粉的含量均为10%，分别与3种乳化分散剂配伍，制成可湿性粉剂的润湿时间和悬浮率结果见表2，不同乳化剂的加入可以明显缩短润湿时间，提高悬浮率。综合来看，农乳3208的润湿性和悬浮性均较好。因此，将农乳3208作为乳化分散剂。

2.1.3 润湿剂和分散剂及乳化分散剂的最优配比筛选

根据润湿剂和分散剂种类选择结果，选择润湿时间较短，悬浮率较高的助剂作为正交因素，并选择不同因素助剂按常用质量百分数用量设计3个浓度水平，结果见表3，通过正交设计，所得试验结果见表4，对表4所列数据进行方差分析结果见表5。

表2不同润湿剂和乳化分散剂配制成的可湿性粉剂的润湿时间和悬浮率

Table2Wettingtimeandsuspensionratesofdifferentwettingagentsandemulsificationdispersantcompounds

编号No．十二烷基硫酸钠Sodiumlaurylsulfate拉开粉Nekal吐温20Tween20混合乳化剂Mixedemulsifier农乳3208Agriculturalemulsifier3208润湿时间/sWettingtime悬浮率/%Suspensibility1√√60．0249．842√√30．9260．313√√36．6768．334√√39．4170．935√√18．7963．006√√13．1470．21

表3助剂配方因素水平表

Table3Formulationfactorlevelsofdifferentsurfactants

水平Level因素Factors(A)NNO/%Naphthalenesulfonateformaldehydecondensate(B)十二烷基硫酸钠/%Sodiumlaurylsulfate(C)农乳3208/%Agriculturalemulsifier3208(D)拉开粉/%Nekal152132732439435

由表4和表5可知，白僵菌分生孢子可湿性粉剂的较优配方为A2B1C2D3，即白僵菌分生孢子粉20%；萘磺酸钠甲醛缩合物7%；十二烷基硫酸钠2%；农乳3208 2%；拉开粉5%；硅藻土加齐至100%。

表4助剂配方正交试验结果

Table4Resultsoforthogonalexperimentwithvarioussurfactants

试验号No．ofexperiment因素Factors(A)NNONaphthalenesulfonateformaldehydecondensate(B)十二烷基硫酸钠Sodiumlaurylsulfate(C)农乳3208Agriculturalemulsifier3208(D)拉开粉Nekal悬浮率/%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(极差) 4．45 2．37 5．22 3．98

表5方差分析

Table5Analysisofvariance

来源Source方差SS自由度DF均方差MS变异数分析F检验水平PA41．29220．653．82<0．05B34．27217．143．17<0．05C23．90211．952．21D(error)10．8225．14

2.2 白僵菌可湿性粉剂质量检测结果

结果如表6所示，按照国家标准质量检测方法测定白僵菌可湿性粉剂的润湿时间为47 s，悬浮率达到76.04%。测定pH为7.3，用烘干法测定含水量为1.78%，用湿筛法测定样品的细度为97%过325目筛。

表6白僵菌可湿性粉剂质量检测结果

Table6QualitytestresultsofBeauveriabassianaWP

孢子含量/亿·g-1Content润湿时间/sWettingtime悬浮率/%SuspensibilitypH水分含量/%Moisture细度Fineness1004776．047．31．7897%过325目筛

2.3 白僵菌可湿性粉剂对玉米螟的防治效果

白僵菌防治玉米螟试验结果见表7，由表7可以看出，白僵菌可有效防治玉米螟，但发挥作用缓慢，在施药14 d后才表现出较好的防治效果，其中20%白僵菌可湿性粉剂300 g/667 m2施药14 d后防治效果可达71.6%，与1%辛硫磷颗粒剂防治效果相比，差异显著，但速效性明显低于1%辛硫磷颗粒剂。

表7白僵菌可湿性粉剂防治玉米螟试验结果1)

Table7ControlofcornborerwithBeauveriabassianaWP

处理Treatment药前受害率/%Damageratebeforetreatment药后1d1dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect药后3d3dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect药后7d7dayaftertreatment受害率/%Damagerate防效/%Controleffect药后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%白僵菌可湿性粉剂300 g/667 m2；B表示20%白僵菌可湿性粉剂200 g/667 m2；C表示20%白僵菌可湿性粉剂100 g/667 m2；D表示1%辛硫磷颗粒剂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 结论与讨论

3.1 结论

本试验通过对助剂种类及含量筛选和进行质量检测，研制出20%白僵菌可湿性粉剂，其中，较优配方为：白僵菌分生孢子粉20%；NNO(萘磺酸钠甲醛缩合物)7%；十二烷基硫酸钠2%；拉开粉5%；农乳3208 2%；硅藻土加齐至100%。该配方润湿时间<1 min，悬浮率可达到75%以上，其他各项指标均符合可湿性粉剂的要求。

3.2 讨论

本试验以白僵菌孢子粉为原药，以硅藻土为载体，利用单因素和正交设计筛选模式摸索生物农药助剂的最佳配方。在分散剂的筛选过程中，当仅选用NNO作为分散剂与润湿剂制成白僵菌可湿性粉剂时，其润湿时间较长(4 min以上)，悬浮率70%以下，效果都不理想，达不到可湿性粉剂的要求，因此考虑将乳化分散剂与NNO配合使用，提高悬浮率。通过试验，加入乳化分散剂后，可湿性粉剂可以明显缩短润湿时间并提高悬浮率。在乳化分散剂的筛选中，通过对比及综合考虑，选择农乳3208与NNO配合使用。最后经过重新设计与改进配方，得到了符合国家WP质量标准的白僵菌可湿性粉剂。

白僵菌分生孢子与化学农药相比，其制剂加工更复杂。其一，分生孢子是不溶于水的颗粒状生物体，它的颗粒性和疏水性直接影响制剂的润湿性、分散性和悬浮性等性能。其二，分生孢子对外界环境因素如温度、湿度和光照等比较敏感，制剂贮存稳定性差，田间持效期短，作用速度慢。所以在该制剂的进一步研究中可以考虑再添加一些特殊助剂，如保护剂、稳定剂等。其三，分生孢子活性会受粉碎机压力的影响，因此在加工的过程中必须先将各种助剂粉碎后，再与分生孢子粉混合。

[1]中国科学院微生物研究所《常见与常用真菌》编写组. 常见与常用真菌[M].北京:科学出版社,1978:143-241.

[2]周焱,王中康,喻子牛. 微生物农药与应用[M].北京:化学工业出版社,2006:71-88.

[3]喻子牛. 微生物农药及其产业化[M].北京:科学出版社,2002:4-9.

[4]沈晋良. 农药加工与管理[M].北京:中国农业出版社,2002:92-99.

[5]明道绪. 田间试验与统计分析[M].北京:科学出版社,2005:247-266.

[6]国家标准总局.(GB/T 5451-2001)农药可湿性粉剂润湿性测定方法[S].北京: 中国标准出版社，2001.

[7]国家标准总局.(GB/T 14825-2006)农药悬浮率测定方法[S]. 北京:中国标准出版社，2006.

[8]国家标准总局.(GB/T 1600-2001)农药水分测定方法[S].北京: 中国标准出版社，2001.

[9]国家标准总局.(GB/T 1601-1993)农药pH值测定方法[S].北京: 中国标准出版社，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

公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx3-15)

S 476.12

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

* 通信作者 E-mail: yalanmin@126.com