甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的制备及药效研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0729

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (15): 130-138.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0729

所属专题：生物技术；植物保护

甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的制备及药效研究

张维¹(), 吕朝阳¹, 李博雅², 王聪³, 葛蓓孛¹, 张克诚¹, 施李鸣¹()

¹中国农业科学院植物保护研究所,北京 100193
²河北农业大学林学院,河北保定 071001
³广西民族大学,广西林产化学与工程重点实验室,南宁 530006
⁴韩京大学,韩国京畿道 17579

收稿日期:2021-07-29 修回日期:2021-11-05 出版日期:2022-05-25 发布日期:2022-06-07
通讯作者: 施李鸣
作者简介:张维,男,1992年出生,山东菏泽人,博士研究生。研究方向：植物病害生物防治。通信地址：100193 北京市海淀区圆明园西路2号中国农业科学院植物保护研究所,Tel：010-62813680,E-mail： 18364237398@163.com。
基金资助:
广西科技基地和人才专项“东南亚特色生物质资源高质化利用联合实验室”(桂科AD18126005);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项“绿色防控投入品创制原理及关键技术研究”(Y2020PT04)

Bacillus methylotrophicus NKG-1 Wettable Powder: Preparation and Efficacy Study

ZHANG Wei¹(), LV Zhaoyang¹, LI Boya², WANG Cong³, GE Beibei¹, ZHANG Kecheng¹, PARK Kyung Seok⁴, SHI Liming¹()

¹Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193
²College of Forestry, Hebei Agricultural University, Baoding, Hebei 071001
³Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530006
⁴Hankyong National University, Gyeonggi, South Korea 17579

Received:2021-07-29 Revised:2021-11-05 Online:2022-05-25 Published:2022-06-07
Contact: SHI Liming

摘要/Abstract

摘要：

为了制备甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂,评价其防病促生效果。试验以NKG-1为试材,通过筛选载体和助剂,利用混料设计确定可湿性粉剂的最优配方,并进行药效测定。结果表明：NKG-1可湿性粉剂的最佳载体为白炭黑,最佳助剂为烷基萘磺酸盐甲醛缩聚物和嵌段共聚物混合物(Morwet D-500)及烷基萘磺酸盐(Petro AA)。混料设计确定了最优质量配比为：白炭黑：Morwet D-500：Petro AA=72:16:12。药效试验结果表明：NKG-1可湿性粉剂100倍液处理番茄植株后,其鲜重、干重、株高以及根长分别较对照增加了53.34%、61.01%、88.02%、78.53%,对番茄灰霉病的平均防治效果高达82.02%。本研究确定了甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的最优配比,评测了制剂的药效,为NKG-1的生产应用奠定了试验基础。

关键词: 甲基营养型芽孢杆菌, 制备工艺, 混料设计, 可湿性粉剂, 防效

Abstract:

In order to prepare wettable powder of Bacillus methylotrophicus NKG-1 and evaluate its effect on disease prevention and growth promotion, we used NKG-1 as the test material, determined the optimal formula of the wettable powder (WP) through the selection of carrier and auxiliary agent by the mixture design, and conducted the efficacy evaluation on the WP. The results showed that the best carrier of NKG-1 WP was silica, and the best additives were the mixture of alkyl naphthyl sulfonate formaldehyde condensation and block copolymer (Morwet D-500) and alkyl naphthalene sulfonate (Petro AA). The mixture design determined the optimal mass ratio: silica: Morwet D-500: Petro AA=72:16:12. The control efficacy test results showed that the fresh weight, dry weight, plant height and root length of tomato plants treated with NKG-1 wettable powder 100 times solution increased by 53.34%, 61.01%, 88.02% and 78.53%, respectively, compared with those of the control. The average control effect of NKG-1 wettable powder on Botrytis cinerea could reach 82.02%. In this study, the optimal ratio of Bacillus methylotrophicus NKG-1 WP was determined, and the efficacy of the preparation was evaluated, which could lay an experimental foundation for the production and application of NKG-1.

Key words: Bacillus methyltrophicus, preparation technology, mixture design, wettable powder, control efficacy

中图分类号:

S482.292

张维, 吕朝阳, 李博雅, 王聪, 葛蓓孛, 张克诚, 施李鸣. 甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的制备及药效研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 130-138.

ZHANG Wei, LV Zhaoyang, LI Boya, WANG Cong, GE Beibei, ZHANG Kecheng, PARK Kyung Seok, SHI Liming. Bacillus methylotrophicus NKG-1 Wettable Powder: Preparation and Efficacy Study[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(15): 130-138.

图/表 12

参考文献 36

[1]	MADHAIYAN M, POONGUZHALI S, KWON S W, et al. Bacillus methylotrophicus sp. nov., a methanol-utilizing, plant-growth-promoting bacterium isolated from rice rhizosphere soil[J]. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 2010, 60(10):2490-2495. doi: 10.1099/ijs.0.015487-0 URL
[2]	王亚楠, 陈莹莹, 吴玉洪,等. 甲基营养型芽孢杆菌对黄瓜促生作用及其机理研究[J]. 北方园艺, 2020(12):1-7.
[3]	黎肇家, 张焓涟, 朱天辉,等. 甲基营养型芽孢杆菌对黄柏苗的促生作用[J]. 湖南农业科学, 2019(5):63-66.
[4]	LIU Z P, WANG H X, XU W H, et al. Isolation and evaluation of the plant growth promoting rhizobacterium Bacillus methylotrophicus (DD-1) for growth enhancement of rice seedling[J]. Archives of microbiology, 2020, 202:2169-2179. doi: 10.1007/s00203-020-01934-8 URL
[5]	JEMIL N, BEN A H, MANRESA A, et al. Antioxidant properties, antimicrobial and anti-adhesive activities of DCS1 lipopeptides from Bacillus methylotrophicus DCS1[J]. BMC microbiology, 2017, 17:144. doi: 10.1186/s12866-017-1050-2 URL
[6]	OLFA F G, DORRA B A, IMEN G, et al. Lipopeptides from a novel Bacillus methylotrophicus 39b strain suppress Agrobacterium crown gall tumours on tomato plants[J]. Pest management science, 2017, 73(3):568-574. doi: 10.1002/ps.4331 URL
[7]	程敏, 顾钢, 肖顺,等. 芽孢杆菌(Bacillus)FJSC01对烟草土传病原菌的拮抗作用及其鉴定[J]. 福建农林大学学报:自然科学版, 2021, 50(2):164-169.
[8]	VICENTE H A, SALGADO G R, VALENCIA C E, et al. Bacillus methylotrophicus M4-96 Stimulates the Growth of Strawberry (Fragaria × ananassa ‘Aromas’) plants in vitro and slows botrytis cinerea Infection by two different methods of interaction[J]. Journal of plant growth regulation, 2019, 38(3):765-777. doi: 10.1007/s00344-018-9888-6 URL
[9]	LI Z J, ZHANG H L, ZHU T H, et al. Growth-promoting effect of Bacillus methylotrophicus on Phellodendron amurense seedlings[J]. Hunan agricultural sciences, 2019(5):63-66.
[10]	张林. 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂生产过程稳定性及海洋芽孢杆菌可湿性粉剂配方优化与放大[D]. 上海: 华东理工大学, 2012.
[11]	张晨辉, 马悦, 杜凤沛. 表面活性剂调控农药药液对靶润湿沉积研究进展[J]. 农药学学报, 2019, 21(Z1):883-894.
[12]	王潇楠, 刘艳萍, 王思威,等. 助剂对10%苯醚甲环唑水分散粒剂在荔枝叶片表面润湿性能的影响[J]. 农药学学报, 2018, 20(6):803-808.
[13]	应万里. 两株植物内生拮抗细菌的筛选及其可湿性粉剂的制备[D]. 太谷: 山西农业大学, 2016.
[14]	徐妍, 孙宝利, 战瑞,等. 浅谈农药可湿性粉剂的质量提升[J]. 现代农药, 2009, 8(1):7-11.
[15]	储西平, 明亮, 苏小冬,等. 利用三角坐标法筛选75%除虫脲水分散粒剂配方[J]. 江苏农业科学, 2010(3):147-149.
[16]	魏方林, 吴慧明, 程敬丽,等. 多因素试验设计方法在农药微乳剂配方研制中的应用研究[J]. 农药学学报, 2009, 11(3):373-380.
[17]	林文祥, 胡卓炎, 余恺,等. 混料设计优化荔枝-苹果混合果汁饮料配方[J]. 食品科学, 2013, 34(4):23-27.
[18]	周欣, 康希, 唐丽婧,等. D-最优混料设计制备川芎油微囊止痛凝胶膏剂及其药效学初步考察[J]. 中草药, 2019, 50(22):5455-5461.
[19]	郭金玉, 郝成亮, 王灵双,等. 基于D-最优混料设计的长焰煤浮选药剂的优化[J]. 煤炭学报, 2019, 44(6):1883-1890.
[20]	刘盼西, 李淑兰, 李元广,等. 海洋芽孢杆菌可湿性粉剂配方的优化[J]. 农药学学报, 2014, 16(2):206-212.
[21]	GE B B, LIU B H, NWET T T, et al. Bacillus methylotrophicus strain NKG-1, isolated from Changbai Mountain, China, has potential applications as a biofertilizer or biocontrol agent[J]. PLOS one, 2016, 11(11):e0166079. doi: 10.1371/journal.pone.0166079 URL
[22]	赵文珺, 葛蓓孛, 刘炳花,等. 甲基营养型芽胞杆菌NKG-1对番茄白粉病的防病促生作用研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(23):104-109.
[23]	农药pH值的测定方法:GB/T1601-1993[S]. 北京: 中国标准出版社, 1993.
[24]	农药粉剂、可湿性粉剂细度测定方法:GB/T16150-1995[S]. 北京: 中国标准出版社, 1995.
[25]	农药可湿性粉剂润湿性测定方法:GB/T5451-2001[S]. 北京: 中国标准出版社, 2001.
[26]	农药悬浮率测定方法:GB/T14825-2006[S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.
[27]	岑沛霖, 蔡谨. 工业微生物学[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 2011.
[28]	吴德智, 田昌义, 王宇宇,等. 混料设计在葛根天麻咀嚼片配方研究中的应用[J]. 食品研究与开发, 2017(15):104-108.
[29]	农药田间药效试验准则：GB/T17980.30-2000 北京: 中国标准出版社, 2000.
[30]	XUE Q Y, CHEN Y, LIS M, et al. Evaluation of the strains of acineto bacter and entero bacteras potential biocontrol agents against ralstonia wilt of tomato[J]. Biological control, 2009, 48(3):250-258.
[31]	赵磊. 75%杀螺胺可湿性粉剂的制备及其稳定性研究[D]. 上海: 上海师范大学, 2018.
[32]	马新. 枯草芽孢杆菌TP-2微胶囊剂制备工艺的优化与中试放大[D]. 上海: 华东理工大学, 2015.
[33]	TEERA A A, SUPHANTHARIKA M, KETUNUTI U. Preparation of spray-dried wettable powder formulations of Bacillus thuringiensis-based biopesticides[J]. Journal of economic entomology, 2003, 96(2):292-299. doi: 10.1603/0022-0493-96.2.292 URL
[34]	陈茹, 曹雪梅, 吴海霞,等. 海洋多黏类芽胞杆菌可湿性粉剂的研制[J]. 植物保护, 2020, 46(3):62-69.
[35]	刘振华, 张林, 罗远婵,等. 基于极端顶点混料试验设计的多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂载体优化[J]. 农药学学报, 2014, 16(4):445-451.
[36]	张致军, 罗远婵, 章真,等. 防治白菜根肿病的新型海洋微生物农药--解淀粉芽孢杆菌Txc2-1可湿性粉剂配方优化及药效研究[J]. 农药学学报, 2020, 22(1):145-153.

载体	悬浮率/%	润湿时间/s	有效活菌数/ (10⁹ CFU/g)
高岭土	13.06±6.75b	6.36±0.84b	3.30±0.55c
硅藻土	15.86±6.83b	13.83±1.10b	4.10±0.08b
白炭黑	35.30±7.73a	96.58±12.99a	24.00±0.39a

载体	悬浮率/%	润湿时间/s	有效活菌数/ (10⁹ CFU/g)
高岭土	13.06±6.75b	6.36±0.84b	3.30±0.55c
硅藻土	15.86±6.83b	13.83±1.10b	4.10±0.08b
白炭黑	35.30±7.73a	96.58±12.99a	24.00±0.39a

助剂	有效活菌数/(10¹⁰ CFU/g)	润湿时间/s	悬浮率/%
木质素	1.97±0.08abc	128.54±3.32c	60.36±0.84a
PVA	1.87±0.10bc	124.99±5.92c	57.24±0.34b
Morwet D-425	1.93±0.07abc	69.34±5.62a	56.40±0.19c
Morwet D-450	2.07±0.11abc	91.73±17.02b	53.26±0.20d
Morwet D-500	2.14±0.08ab	69.85±0.26a	56.52±0.04c
Agrilan 700	1.74±0.11c	153.20±23.92d	57.70±0.05b
Berol 790A	1.99±0.47abc	75.87±7.84ab	53.53±0.28d
Petro AA	2.23±0.08a	63.20±2.76a	56.35±0.02c
Morwet EFW	1.89±0.06abc	65.44±4.07a	57.45±0.03b
对照	2.40±0.39a	96.58±12.99b	35.30±7.73e

助剂	有效活菌数/(10¹⁰ CFU/g)	润湿时间/s	悬浮率/%
木质素	1.97±0.08abc	128.54±3.32c	60.36±0.84a
PVA	1.87±0.10bc	124.99±5.92c	57.24±0.34b
Morwet D-425	1.93±0.07abc	69.34±5.62a	56.40±0.19c
Morwet D-450	2.07±0.11abc	91.73±17.02b	53.26±0.20d
Morwet D-500	2.14±0.08ab	69.85±0.26a	56.52±0.04c
Agrilan 700	1.74±0.11c	153.20±23.92d	57.70±0.05b
Berol 790A	1.99±0.47abc	75.87±7.84ab	53.53±0.28d
Petro AA	2.23±0.08a	63.20±2.76a	56.35±0.02c
Morwet EFW	1.89±0.06abc	65.44±4.07a	57.45±0.03b
对照	2.40±0.39a	96.58±12.99b	35.30±7.73e

助剂	添加比例/%	润湿时间/s	悬浮率/%
Morwet D-425	4	58.11±1.82d	57.85±0.37h
	8	87.57±6.41f	70.41±1.17c
	12	46.01±1.75b	65.44±0.75e
Morwet D-500	4	40.03±0.61ab	55.17±0.01i
	8	39.62±1.67a	68.13±0.92d
	12	37.01±2.05a	77.74±0.51a
Petro AA	4	52.11±6.64c	60.48±0.08g
	8	41.38±0.72ab	62.89±0.07f
	12	66.72±1.28e	70.65±0.05b

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Bacillus methylotrophicus NKG-1 Wettable Powder: Preparation and Efficacy Study

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序号	白炭黑	Morwet D-500	Petro AA	pH	润湿时间/s	悬浮率/%
1	71.0	18.0	11.0	6.98±0.03	57.58±1.29	75.00±0.19
2	77.0	13.0	10.0	7.01±0.03	42.26±0.32	61.67±0.58
3	71.6	15.2	13.2	7.01±0.03	56.47±0.37	71.67±0.58
4	72.0	8.0	20.0	7.02±0.01	53.73±0.47	50.00±0.91
5	70.0	10.0	20.0	7.05±0.02	71.27±0.86	68.33±0.15
6	72.6	10.2	17.2	7.08±0.03	65.41±0/58	63.33±1.52
7	71.6	11.2	17.2	7.12±0.02	63.76±0.30	48.33±1.16
8	70.0	18.0	12.0	7.10±0.02	68.51±0.42	61.67±0.58
9	77.6	10.2	12.2	7.10±0.02	52.57±0.46	53.33±0.58
10	82.0	8.0	10.0	7.18±0.03	41.73±0.54	58.33±1.16
11	72.6	15.2	12.2	7.17±0.02	58.55±0.33	76.67±0.58
12	70.0	14.0	16.0	7.18±0.03	67.66±0.67	56.67±1.53
13	71.0	9.0	20.0	7.27±0.03	54.64±1.08	63.33±2.08
14	73.2	12.4	14.4	7.27±0.02	66.71±0.43	71.67±5.77
15	72.0	18.0	10.0	7.22±0.06	57.37±0.12	81.67±5.77
16	77.0	8.0	15.0	7.18±0.03	52.05±0.43	65.00±2.65

处理方式	鲜重/g	干重/g	株高/cm	根长/cm
NKG-1(100×)	33.29±3.18a	2.56±0.27a	44.58±7.25a	27.19±4.66a
NKG-1(200×)	31.90±3.27ab	2.16±1.32ab	42.85±6.78a	23.79±4.91a
NKG-1(300×)	29.01±7.87b	2.23±0.40ab	39.92±6.98a	18.21±4.85b
CK	21.71±3.86c	1.59±0.29b	23.71±5.21b	15.23±3.82b

处理	发病率/%	病情指数	防治效果/%
NKG-1(100×)	33.33±5.77a	5.93±2.80d	82.02±0.08a
NKG-1(200×)	53.33±5.77b	13.32±1.94c	59.59±0.06b
NKG-1(300×)	73.33±5.77c	22.22±2.94b	32.58±0.09c
CK	90.00±0.00d	32.96±5.132a	–

[1]	濮永瑜, 包玲凤, 何翔, 刘芮, 张庆, 施竹凤, 何永宏, 杨佩文. 烟草青枯病和黑胫病拮抗细菌的筛选、鉴定及防效研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 116-123.
[2]	朱海霞, 李祥, 魏有海. 800 g/L苄草丹EC对蚕豆田一年生杂草防除及安全性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 97-102.
[3]	蔡永占, 王瑞宝, 白涛, 刘有才, 韩小女, 王斌, 华小兵, 李诚, 毛明林, 字文霖. 3株枯草芽孢杆菌对烟草白粉病的防效[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 125-129.
[4]	李秉华, 刘小民, 许贤, 赵铂锤, 李卓霖. 6种除草剂对谷子的安全性和杂草防效[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 133-138.
[5]	杨红福, 吴佳文, 陈源, 张建华. 江苏小麦赤霉病防控药剂有效性监测研究分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 139-143.
[6]	王家哲, 袁冬贞, 杨艺炜, 文耀东, 魏佩瑶, 陈志杰, 李英梅, 张锋, 张琪, 洪波. 5种药剂对草地贪夜蛾的室内毒力测定和田间防效研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(12): 119-123.
[7]	李玮. 新型除草剂氟咯草酮在青海高原马铃薯田的应用及安全性[J]. 中国农学通报, 2021, 37(9): 149-154.
[8]	张寒舒, 李文凤, 单红丽, 王晓燕, 张荣跃, 房超, 段婷颖, 李泽娟, 黄丕忠, 黄应昆. 复合高效配方药剂对甘蔗褐锈病防控效果评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(6): 147-152.
[9]	沙月霞, 李明洋, 伍顺华, 张昂. 微生物菌剂拌土对盐碱地玉米茎基腐病的预防及促生效果[J]. 中国农学通报, 2021, 37(5): 75-82.
[10]	李燕, 李洪涛, 叶良超, 周俊祥, 罗明. 苹果细菌性枯枝病菌的生物学特性及抑菌药剂筛选[J]. 中国农学通报, 2021, 37(4): 112-119.
[11]	王晓琳, 吴琴燕, 彭燕琼, 邬劼, 黄洁雪, 毛妮妮, 吉沐祥. 2种生物诱抗剂对葡萄霜霉病的诱导抗病作用[J]. 中国农学通报, 2021, 37(32): 127-131.
[12]	吴永玲, 魏信平, 李筱玲, 魏婷, 胡美倩. 牡丹籽粕提取液对连作土壤特性及小麦全蚀病防治研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(26): 133-139.
[13]	翟杨, 刘武, 刘彬, 谭汝晴, 刘上寿, 吴念庆, 杨美森, 曾粮斌. 3种药剂及其复配使用对山银花白粉病的防效初报[J]. 中国农学通报, 2021, 37(22): 116-119.
[14]	王若焱, 华萃, 檀龙颜, 王道平, 张忠, 吴月君. 中药复方抑菌剂对太子参连作地田间病害的防效及产质量影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(13): 108-114.
[15]	张寒舒, 王晓燕, 仓晓燕, 单红丽, 张荣跃, 王长秘, 陈杰, 段婷颖, 黄丕忠, 周游, 黄应昆. 复合高效配方药剂对甘蔗褐条病防控效果评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(12): 106-111.