一种用于微生物发酵物干燥的助剂及应用的制作方法

本发明属于生物农药领域，具体涉及到一种用于微生物发酵物干燥的助剂及应用。

背景技术：

1、植物寄生线虫专性寄生在植物体内，主要以植物地下部分的根、块茎等为食，形成根结、卵块等，导致植物枯黄、萎缩、发育不良枯萎坏死；同时为细菌、真菌、病毒等病原微生物提供侵染通道，促进了其他病原物对植物的损害。对植物经济以及植物生态环境危害严重的植物寄生线虫包括根结线虫(meloidogynespp.)、松材线虫(bursaphelenchusxylophilusspp.)、茎线虫(ditylenchus spp.)和孢囊线虫(heteroderaspp./globodera spp.)等。其中，根结线虫和孢囊线虫的危害最为严重。

2、目前现有的植物寄生线虫防治存在较大的局限性。植物寄生线虫传统的防治手段，如物理防治，属于安全环保的方法，但不仅耗时耗力、经济成本高、而且其防治效果一般。化学防治的效果相对性价比较高，但化学农药难降解，有一定毒性，可通过不同渠道进入人和动物体内，对自然环境与人体健康有着严重的影响，会引发农药残留、抗药性、土壤退化、生态环境等系列问题。相比物理或化学防治，由于生物防治更符合环境友好的理念，更容易被人们接纳。通过使用具有防治线虫功能的微生物，达到防治线虫，改良土壤、恢复土壤中丰富的微生物种群、增强植株根系免疫力，使线虫的数量维持在一个较低的水平。因此开发功能微生物是解决线虫病害的研究热点。

3、苏云金芽孢杆菌(bacillus thuringiensis)简称bt，目前世界上产量最大、使用最广泛的微生物杀虫剂，它广泛用于防治农业害虫、森林和果树害虫，贮藏害虫。不同的bt菌株产生的毒素种类和性质不同，表现出不同的杀虫谱活性；而据报道对多种线虫具有毒杀活性的bt菌株产生伴胞晶体蛋白(parasporal crystal protein,cry蛋白)种类与常见bt不一样。如由华中农业大学筛选的苏云金芽孢菌株han055(cn108070535a)具有杀线虫晶体蛋白cry6aa2和cry55a。除了cry蛋白毒素之外，现有研究表明苏云金芽孢杆菌还产生一系列杀线虫活性物质，比如苏云金素、溶血素、卵磷脂酶、反式乌头酸等对幼虫、卵均有不同的作用，还有增效物质如自身诱导物抑制蛋白、双效菌素、辅助蛋白等。

4、然而防治线虫的苏云金芽孢杆菌在其生产和应用过程中也存在一些问题导致其杀线虫活性减弱甚至失效、残效期短等缺点：(1)离心浓缩导致上清液中可溶性小分子有效和增效组分流失；(2)喷雾干燥过程导致其活性降低。喷雾干燥是生产高效价bt母粉的重要方法，工业生产中一般先将发酵液喷雾干燥制成母粉，再用母粉加工成所需要的剂型。但是高温干燥容易导致bt制剂活性成分如伴胞晶体的变性、芽孢失活以及其它热敏性活性成分的丧失等，最终必然引起制剂杀虫活性的下降；(3)超滤浓缩工艺，对bt的代谢产物选择性低，浪费部分活性物质，且不能直接得到干粉制剂；(4)关于苏云金芽孢杆菌可溶性增效物质的回收的工艺较为繁琐，成本较高，且效能未有提升，其稳定性差，杂菌率高；(5)在bt发酵液中添加云母粉直接喷粉回收可以简化工艺步骤，但得到的bt母粉易吸潮，粘性大，性状差；(6)在田间应用过程中残效期短，效果不稳定，性价比不高。这是由于杀线虫晶体蛋白等有效活性物质被土壤微生物降解，还有bt孢子无法萌发，无法发挥作用。因此保障晶体蛋白等有效活性物质在土壤里的稳定性，提高bt孢子存活率，是保证防治线虫bt制剂田间防治效果的首要因素。

5、相关技术应用于提升苏云金芽孢杆菌制剂防治线虫效果的研究尚未见报道。而且，大多数防治线虫的公开技术仅测试了对幼虫的效果，但是在植物寄生线虫的侵染循环中，卵块、卵粒的防治率也是提高线虫效果的重要因素。

6、因此，亟需一种生产工艺简单，杀线虫活性及增效组分回收率高，质量、效能稳定的苏云金芽孢杆菌制剂及其制备方法，以提高防治植物寄生线虫的效果，包括防治寄生线虫卵块、卵粒的效果。

技术实现思路

1、为了解决以上至少一个技术问题，本发明提供了一种用于微生物发酵物干燥的助剂及其应用。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于微生物发酵物干燥的助剂，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：铵盐、白炭黑、高岭土、海藻糖。

3、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，铵盐0.1％～1.0％、白炭黑1.5％～4.5％、高岭土1.0％～3.0％、海藻糖1.0％～2.0％。

4、更优选地，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，钼酸铵1％、白炭黑3％、高岭土2％、海藻糖2％。

5、在一些实施方式中，所述铵盐包括以下中的一种或多种：硫酸铵、硫氰酸铵、硝酸铵、磷酸氢二铵、氯化铵、钼酸铵和碳酸氢铵。

6、在一些实施方式中，所述铵盐为钼酸铵。

7、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％的铵盐。

8、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％或4.5％的白炭黑。

9、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，1.0％、1.1％、1.2％1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％或3.0％的高岭土。

10、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2.0％的海藻糖。

11、在一些实施方式中，所述助剂包括以下组分中的一种或多种：以微生物发酵物的质量分数计，铵盐1％、白炭黑3％、高岭土2％、海藻糖2％。

12、在一些实施方式中，所述微生物包括细菌、放线菌、酵母或霉菌。

13、在一些实施方式中，所述微生物包括细菌。

14、在一些实施方式中，所述微生物包括芽孢杆菌(bacillus)。

15、在一些实施方式中，所述微生物包括以下一种或多种：枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(bacillus licheniformis)、蜡样芽孢杆菌(bacillus cereus)、巨大芽孢杆菌(bacillus megatherium)、苏云金芽孢杆菌(bacillus thuringiensis)。

16、在一些实施方式中，所述微生物包括苏云金芽孢杆菌(bacillusthuringiensis)。

17、在一些实施方式中，所述微生物包括具有防治植物寄生线虫功能的苏云金芽孢杆菌。

18、根据本发明的第二方面，提供了一种微生物母粉，所述微生物母粉含有第一方面所述助剂。

19、在一些实施方式中，所述微生物母粉为芽孢杆菌母粉。

20、在一些实施方式中，所述微生物母粉包括枯草芽孢杆菌母粉、地衣芽孢杆菌母粉、蜡样芽孢杆菌母粉、巨大芽孢杆菌母粉、苏云金芽孢杆菌母粉等。

21、在一些实施方式中，所述微生物母粉为苏云金芽孢杆菌母粉。

22、在一些实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌具有防治植物寄生虫的功能。

23、在一些实施方式中，所述植物寄生虫包括线虫(nematode)。

24、在一些实施方式中，所述线虫包括以下一种或多种：根结线虫(meloidogyne)、松材线虫(bursa phelenchus xylophilus)、茎线虫(ditylenchus)、孢囊线虫(heterodera)、短体线虫(pratylenchus)、穿孔线虫(radopholus)、滑刃线虫(aphelenchoides)、伞滑刃线虫(bursaphelenchus)。

25、在一些具体的实施方式中，所述线虫包括以下一种或多种：根结线虫(meloidogyne)、松材线虫(bursaphelenchus xylophilus)、茎线虫(ditylenchus)、孢囊线虫(heterodera)。

26、在一些实施方式中，所述母粉的芽孢数量不低于30×109cfu/g，蛋白晶体不低于1.5％，含水量不高于5％，杂菌率不高于2％。

27、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌为苏云金芽孢杆菌han055，由武汉大学中国典型培养物保藏中心(cctcc)保藏，保藏编号为cctcc no：m 2015608。

28、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌为苏云金芽孢杆菌kn63，由中国农业微生物菌种保藏管理中心(accc)保藏，保藏编号为accc no：62944。

29、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌来源于黑龙江省佳木斯兴宇生物技术开发有限公司生产市售的4000iu/毫克苏云金芽孢杆菌悬浮种衣剂，防治对象为大豆孢囊线虫。

30、根据本发明的第三方面，提供了一种微生物母粉的制备方法，所述方法包括以下步骤：在微生物发酵物中加入第一方面所述助剂进行混合。

31、在一些实施方式中，所述微生物发酵物的固含物含量质量比为1％～6％。

32、在一些实施方式中，所述微生物发酵物的固含物含量为1％、2％、3％、4％、5％或6％。

33、在一些具体的实施方式中，所述微生物发酵物的固含物含量为5％。

34、在一些实施方式中，所述在微生物发酵物中加入第一方面所述助剂进行混合得到混合物，所述混合物中固含物含量不低于10％。

35、在一些实施方式中，所述在微生物发酵物中加入第一方面所述助剂进行混合得到混合物，所述混合物中固含物含量不低于10％、不低于11％、不低于12％、不低于13％、不低于14％、不低于15％、不低于16％、不低于17％、不低于18％、不低于19％或不低于20％。

36、在一些实施方式中，所述微生物包括细菌、放线菌、酵母或霉菌。

37、在一些实施方式中，所述微生物包括细菌。

38、在一些实施方式中，所述微生物包括芽孢杆菌。

39、在一些实施方式中，所述微生物包括以下一种或多种：枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(bacillus licheniformis)、蜡样芽孢杆菌(bacillus cereus)、巨大芽孢杆菌(bacillus megatherium)、苏云金芽孢杆菌(bacillus thuringiensis)。

40、在一些实施方式中，所述微生物包括苏云金芽孢杆菌。

41、在一些实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌为具有防治植物寄生线虫功能的苏云金芽孢杆菌。

42、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌为苏云金芽孢杆菌han055，由武汉大学中国典型培养物保藏中心(cctcc)保藏，保藏编号为cctcc no：m 2015608。

43、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌为苏云金芽孢杆菌kn63，由中国农业微生物菌种保藏管理中心(accc)保藏，保藏编号为accc no：62944。

44、在一些具体的实施方式中，所述苏云金芽孢杆菌来源于黑龙江省佳木斯兴宇生物技术开发有限公司生产市售的4000iu/毫克苏云金芽孢杆菌悬浮种衣剂，防治对象为大豆孢囊线虫。

45、在一些实施方式中，所述方法包括在微生物发酵物中加入第一方面所述助剂进行混合后，再进行喷雾干燥。

46、在一些实施方式中，所述喷雾干燥设置如下：进口风温150～300℃；出口风温50～100℃；底粉出口接降温器对出粉进行降温，降温至20～40℃以下。

47、在一些实施方式中，所述喷雾干燥设置如下：进口风温为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃。

48、在一些实施方式中，所述喷雾干燥设置如下：出口风温为50℃、60℃、70℃、80、90℃或100℃。

49、在一些实施方式中，底粉出口接降温器对出粉进行降温，降温至20℃、25℃、30℃、35℃或40℃以下。

50、根据本发明的第四方面，提供了一种微生物母粉，所述微生物母粉是使用第三方面所述制备方法制备而成。

51、根据本发明的第五方面，提供了一种微生物菌剂，所述微生物菌剂包含第二方面或第四方面所述微生物母粉。

52、在一些实施方式中，所述微生物菌剂还包含添加剂。

53、在一些实施方式中，所述添加剂包括以下中的一种或多种：分散剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、ph值调节剂、成膜剂、湿润剂、防结块剂、崩解剂以及填料或水。

54、在一些实施方式中，所述添加剂包括以下中的一种或多种：以菌剂的质量分数计，3～20％的分散剂、1～5％的防冻剂、0.1～5％的增稠剂、0.1～0.8％的消泡剂、0.1～5％的ph值调节剂、1～10％的成膜剂、1～10％的湿润剂、3～5％的防结块剂、1～5％的崩解剂以及填料或水。

55、在一些实施方式中，所述菌剂包括以下组分中的一种或多种：以菌剂的质量分数计，苏云金芽孢杆菌母粉1～20％、分散剂5～20％、防冻剂1～5％、增稠剂0.1～2％、消泡剂0.1～0.8％、ph值调节剂0.1～5％、成膜剂1～10％以及水。

56、在一些实施方式中，所述菌剂包括以下组分中的一种或多种：以菌剂的质量分数计，苏云金芽孢杆菌母粉1～50％、分散剂3～10％、增稠剂1～5％、成膜剂3～5％、湿润剂1～10％、防结块剂3～5％、崩解剂1～5％以及填料。

57、在一些实施方式中，所述分散剂选自聚羧酸盐代号为d425、lg-3、gy-d1252、gy-d1256、snwgf-01、木质素磺酸盐代号为201107、201108、烷基酚聚氧乙烯醚甲醚缩合物硫酸盐、烷基磺酸盐钙盐、萘磺酸甲醛缩合物钠盐、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的一种或多种。

58、在一些实施方式中，所述湿润剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、拉开粉bx、湿润渗透剂f、烷基苯磺酸盐聚氧乙烯三苯依稀苯基磷酸盐、皂角粉、蚕沙、无患子粉中的一种或多种。

59、在一些实施方式中，所述崩解剂选自膨润土、尿素、硫酸铵、氯化铝、柠檬酸、丁二酸、碳酸氢钠中的一种或多种。

60、在一些实施方式中，所述增稠剂选自黄原胶、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、甲基纤维素、硅酸铝镁、聚乙烯醇中的一种或多种。

61、在一些实施方式中，所述稳定剂选自柠檬酸钠、间苯二酚中的一种或多种。

62、在一些实施方式中，所述防冻剂选自乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。

63、在一些实施方式中，所述消泡剂选自硅油、硅酮类化合物、c10-20饱和脂肪酸类化合物、c8-10脂肪醇中的一种或多种。

64、在一些实施方式中，所述填料选自高岭土、硅藻土、膨润土、凹凸棒土、白炭黑、淀粉、轻质碳酸钙中的一种或多种。

65、在一些实施方式中，所述微生物菌剂选自以下剂型中的一种或多种：粉剂、颗粒剂、大粒剂、细粒剂、微粒剂、微囊粒剂、可湿性粉剂、油分散粉剂、水分散粒剂、可分散粒剂、乳粒剂、泡腾粒剂、可分散片剂、泡腾片剂、缓释剂、缓释块、缓释管、缓释粒、可溶粉剂、可溶粒剂、可溶片剂、可溶液剂、水剂、可溶胶剂、油剂、展膜油剂、超低容量液剂、超低容量微囊悬浮剂、乳油、乳胶、可分散液剂、糊剂、浓胶剂、水乳剂、油乳剂、微乳剂、脂膏、悬浮剂、微囊悬浮剂、油悬浮剂、悬乳剂、种子处理可分散粉剂、种子处理可溶粉剂、种子处理液剂、种子处理乳剂、种子处理悬浮剂、悬浮种衣剂、种子处理微囊悬浮剂。

66、在一些实施方式中，所述微生物菌剂为以下剂型：粉剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、可分散粒剂、颗粒剂、种子处理可分散粉剂、悬浮剂、种子处理悬浮剂。

67、在一些实施方式中，所述微生物菌剂包括细菌菌剂。

68、在一些实施方式中，所述微生物菌剂包括芽孢杆菌菌剂。

69、在一些实施方式中，所述微生物菌剂包括苏云金芽孢杆菌菌剂。

70、根据本发明的第六方面，提供了一种第五方面所述微生物菌剂的制备方法，所述制备方法包括将第二方面或第四方面所述微生物母粉与添加剂混合。

71、在一些实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：

72、1)将添加剂混合均匀；

73、2)加入第二方面或第四方面所述微生物母粉并混合均匀。

74、在一些具体实施方式中，所述步骤1)中所述混合包括剪切混合。

75、在一些实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：

76、1)将所有组分混合均匀；

77、2)粉碎。

78、在一些具体实施方式中，所述步骤2)中所述粉碎在气流粉碎机中进行。

79、在一些实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：

80、1)将所有组分混合均匀；

81、2)粉碎、捏合、造粒、干燥、筛分。

82、在一些具体实施方式中，所述步骤2)包括用超微气流粉碎机粉碎，经捏合，然后加入流化床造粒干燥机中进行造粒、干燥、筛分。

83、在一些具体实施方式中，所述步骤2)包括用超微气流粉碎机粉碎后，投入到圆盘造粒机中，然后加入流化床造粒干燥机中进行造粒、干燥、筛分。

84、在一些实施方式中，所述微生物母粉包括细菌母粉。

85、在一些实施方式中，所述微生物母粉包括芽孢杆菌母粉。

86、在一些实施方式中，所述微生物母粉包括枯草芽孢杆菌母粉、地衣芽孢杆菌母粉、蜡样芽孢杆菌母粉、巨大芽孢杆菌母粉、苏云金芽孢杆菌母粉等。

87、在一些实施方式中，所述微生物母粉包括苏云金芽孢杆菌母粉。

88、根据本发明的第七方面，提供了一种微生物菌剂，所述微生物菌剂是使用第六方面所述制备方法制备而成。

89、根据本发明的第八方面，提供了第一方面所述助剂、第二方面所述苏云金芽孢杆菌母粉、第三方面所述制备方法、第四方面所述苏云金芽孢杆菌母粉、第五方面所述苏云金芽孢杆菌菌剂和第六方面所述制备方法在防治植物寄生虫中的应用。

90、在一些实施方式中，所述植物寄生虫包括线虫(nematode)。

91、在一些实施方式中，所述线虫包括以下一种或多种：根结线虫(meloidogyne)、松材线虫(bursa phelenchus xylophilus)、茎线虫(ditylenchus)、孢囊线虫(heterodera)、短体线虫(pratylenchus)、穿孔线虫(radopholus)、滑刃线虫(aphelenchoides)、伞滑刃线虫(bursaphelenchus)。

92、在一些具体的实施方式中，所述线虫包括以下一种或多种：根结线虫(meloidogyne)、松材线虫(bursaphelenchus xylophilus)、茎线虫(ditylenchus)、孢囊线虫(heterodera)。

93、使用本发明提供的助剂制备苏云金芽孢杆菌母粉，减少了防治植物寄生虫相关活性物质的损失，能够对防治植物寄生虫相关的代谢产物进行全回收，提高了苏云金芽孢杆菌对植物寄生虫的防治效果和储存性能。

94、使用本发明提供的微生物母粉的制备方法制备苏云金芽孢杆菌母粉，能够全回收防治植物寄生虫相关的活性物质，且相较现有技术生产工艺更加简单，周期更短，废渣废水排放量大幅减少，适宜工业化生产。

95、使用本发明提供的苏云金芽孢杆菌母粉，芽孢和晶体回收率高，防治线虫相关活性物质的含量高，活性强，杂菌率低、水分低，质量和效能的稳定性好，便于储存和运输，防治植物寄生虫的效果好。

96、使用本发明提供的苏云金芽孢杆菌母粉防治植物寄生虫的方式，在相同芽孢浓度下防治效果优于现有技术，是理想的生物防治方式，具有良好的经济效益和生态效益，应用推广的前景广阔，有利于食品安全和农业的可持续发展。