本刊讯 由中国水稻研究所研究员余柳青等人承担的浙江省重大科技专项“微生物除草剂‘克草霉’的固体发酵与剂型加工技术研究”项目,日前通过验收。通过该项目的实施,在浙江天一农化有限公司初步建成了1%“克草霉”孢子粉剂生产车间,从而使我省拥有了首个微生物除草剂产品,也为我国微生物除草剂的产业化开发做出了新的贡献。
据了解,从上个世纪40年代化学除草剂在全球推广应用以来,目前化学除草剂仍然是减轻农业劳动强度和提高工作效率的主要手段,但是随着时间推移,化学除草剂大面积应用带来的弊端日益显现,首先是化学除草剂雾液飘离,药液挥发,选择性不理想以及降解产物造成对作物的药害;其次是反复使用化学除草剂造成耐药杂草种群的上升、抗除草剂杂草的出现以及对环境的污染日趋严重等等,使得开发新型化学除草剂的难度和投入日益加大。因此,寻找更加安全的除草制剂或者方法,遂成为世界除草剂发展的必然选择。而微生物除草剂由于兼具了选择性更高、对环境无污染且不易产生抗药性等多种优点,受到了全球各国科学家的高度重视。近几十年来,国外已经成功地开发出一些微生物除草剂,如美国1981年登记注册的Devine制剂,利用棕榈疫霉防治柑桔园的莫论藤,防治率达到96%。我国是全球最早开始应用植物病原开发微生物除草剂的国家之一,1963年山东农科院植保所从感病的大豆菟丝子上分离到胶孢炭疽菌菟丝子型,成功开发出了“鲁保一号”菌剂,在全国二十多个省份推广应用,面积达到60万亩,对大豆菟丝子的防治率达到85%,经济效益十分突出。
中国水稻研究所位于杭州,是一个以水稻为主要研究对象的多学科综合性国家级研究所,在微生物除草剂领域尤其是对“禾长蠕孢”(即克草霉)的产业化开发方面,积累了丰富的经验。2007年,该院《用于防治杂草和水稻病害的真菌代谢物提取工艺及其用途》曾获国家发明专利授权(ZL 200610051831.7)。2008年,浙江省科技厅将《微生物除草剂“克草霉”的固体发酵与剂型加工技术研究》列入省重大科技专项,并以分期投入的形式,在研发资金方面给予支持。余柳青研究员带领项目组针对禾长蠕孢(克草霉)产业化生产中孢子产量低及除草效果不稳定等问题,对固体发酵产孢技术、剂型加工技术等进行了系统研究,取得一系列新的成果。
该项目取得的成果主要包括: 一是确定了中试规模托盘固体发酵产孢最佳培养基配方和最适工艺条件,孢子产量达到1.5×107个/克干培养基,比项目执行前提高一个数量级; 二是确定了中试规模布袋固体发酵产孢最佳培养基配方和最适工艺条件,孢子产量达到1.7×107个/克干培养基,此技术可放大到大规模工厂化“克草霉”孢子生产;三是研制了“克草霉”孢子悬浮剂,经多年田间试验显示,分别使用含量为1.0×106孢子/毫升的“克草霉”孢子悬浮剂40 升/667平方米和1%“克草霉”孢子粉剂900克/667平方米,对水稻安全和稗草、鸭舌草、丁香蓼等的防效达80%以上;四是研制了1%“克草霉”孢子粉剂,完成了该制剂的动物急性毒理试验,经口、经皮结果属低毒,皮刺、眼刺属无刺激,完成了该制剂的环境毒理试验,对鹌鹑、蜜蜂、家蚕、斑马鱼等环境生物的毒性为低毒,启动了在全国“二年五地”的田间药效试验。以上试验为1%“克草霉”孢子粉剂在我国的首次注册登记准备了科学资料;五是和浙江天一农化有限公司建立产学研协作攻关平台,初步建成1%“克草霉”孢子粉剂生产车间。项目完成期间,共发表论文3篇,其中SCI收录2篇,申请国家发明专利1项,授权国家发明专利2项,培养硕士研究生2名,博士研究生1名。