虫粪提取物、其制备方法及在植物中的应用技术

本申请涉及一种虫粪提取物、其制备方法及在提高植物中的应用。其中在虫粪提取物的制备方法中，所述虫粪提取物来源于金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便，其包括如下步骤：1)以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与溶剂混合后，调节pH值为碱性，高温处理20分钟至60分钟，得到处理液；2)调节所述处理液的pH为中性，在环境温度下沉降5分钟至48小时，获得粗上清液；3)将所述粗上清液进一步进行固液分离，从而获得含有所述虫粪提取物的上清液。另外，本申请还提供了上述虫粪提取物和/或金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便在植物中应用。

Insect excrement extract, its preparation method and application in plant

The present invention relates to a fecal manure extract, a process for its preparation and its use in improving plants. In the frass extract preparation method, the frass extracts from Scarabaeoidea (Scarabaeoidea) produced by insect feces, which comprises the following steps: 1) the water content in the dry stool below 3% meters, the mixed waste and solvent, the pH value is adjusted to alkaline, high temperature treatment for 20 minutes to 60 minutes, get the solution; 2) adjusting the solution pH is neutral, at ambient temperature for settlement of 5 minutes to 48 hours, to obtain crude supernatant; 3) the crude supernatant further solid-liquid separation, so as to obtain the supernatant containing frass extracts. In addition, the invention also provides the frass extracts and / or Scarabaeoidae (Scarabaeoidea) application of insect manure produced in plants.

【技术实现步骤摘要】
虫粪提取物、其制备方法及在植物中的应用
本专利技术涉及虫粪提取物、其制备方法及在植物中的应用。
技术介绍
食品问题是当今世界所面临的难题之一。通过提高单产或扩大种植面积、增加农业投入改造中低产田等途径来增加粮食产量都会碰到需要克服逆境限制或减轻逆境为害的问题。限制植物生长发育的逆境主要有两类：生物逆境和非生物逆境，其中生物逆境主要是病虫害，非生物逆境主要是干旱。随着人类的经济发展、人口膨胀以及生物种群的破坏，植物病虫害和水资源短缺现象日趋严重，这些因素严重地影响了农业生产和生态环境，已成为全球关注的问题，因此，寻求植物特别是农作物抗病、抗旱途径是十分必要的。目前提高植物的抗逆途径的研究主要集中在其分子机制上，以期通过找到相关的抗性基因来获得相应性状的转基因植物。然后获得转基因植物所需成本高昂，周期慢，且需要通过环境安全性评价后才能允许商业化种植。并且在转基因倍受部分群体质疑的当下，转基因植物较难获得公众在安全性方面的认可。因此，有必要开发出一种不同于以上方法来提高植物抗逆能力的方法。
技术实现思路
为了克服转基因植物所需成本高昂，周期慢，且需要通过环境安全性评价后才能允许商业化种植；以及转基因植物较难获得公众在安全性方面的认可等方面的问题。本专利技术提供了一种不同于以上构思的提高植物抗逆能力和/或改善植物品质的方法，其包括向生长所述植物的环境中施用选自金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便或从所述粪便中获得的虫粪提取物。根据专利技术人对不同处理温度、pH条件下获得的虫粪提取物的提取产率的比较发现，在碱性条件下，利用较高的温度处理虫粪，可以获得较高的虫粪提取物的提取产率。即实际上在低于30℃的温度下，也可以获取一定提取产率的虫粪提取物。但是为了获得较高的提取产率，优选使用较高的处理温度。本专利技术之一提供了一种虫粪提取物的制备方法，所述虫粪提取物来源于金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便，其包括如下步骤：1)以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与溶剂以1：1至1：10的质量比混合后，调节pH值为8至12，温度为30℃至100℃，处理20分钟至60分钟，得到处理液；2)调节所述处理液的pH为6至8，在1℃至50℃下沉降5分钟至48小时，获得粗上清液；3)将所述粗上清液进一步进行固液分离，从而获得含有所述虫粪提取物的上清液。其中，步骤1)中使用的粪便，可以为经过干燥的粪便，也可以为未经干燥处理的粪便；并且，所述粪便可以在与溶剂混合前进行粉碎处理，也可以在与溶剂混合后进行粉碎处理。所述粪便可以使用磨球机和/或粉碎机等粉碎或者超微粉碎虫粪。在其与水混合后，还可以使用超声波进一步均质化。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，温度可以为30℃、35℃、40℃、45℃、35℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，处理时间可以为20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟或60分钟。在一个具体实施方式中，以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为50℃至100℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液。在一个具体实施方式中，以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为60℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为70℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，调节所述处理液的pH为6.5至7.5，在15℃至40℃下沉降2小时至24小时，获得粗上清液。在一个具体实施方式中，所述溶剂为极性溶剂，优选所述溶剂为水。在一个具体实施方式中，在步骤1)中或步骤1)之前，粉碎所述粪便。在一个具体实施方式中，所述金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫选自花金龟科(Cetoniidae)、犀金龟科(Dynastidae)、黑蜣科(Passalidae)、拟锹甲科(Sinodendridae)、锹甲科(Lucanidae)、粪金龟科(Geotrupidae)、皮金龟科(Trogidae)、蜉金龟科(Aphodiidae)、斑金龟科(Trichiidae)、胖金龟科(Valgidae)、金龟科(Scarabaeidae)中的至少一种昆虫。在一个具体实施方式中，所述金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫选自白星花金龟(ProtaetiabrevitarsisLewis)、双叉犀金龟(Allomyrinadichtoma)、蜣螂(Catharsiusmolossus)中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述粪便为金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫的幼虫和/或成虫产生的粪便。在一个具体实施方式中，所述粪便为金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫的幼虫产生的粪便。在一个具体实施方式中，在步骤3)中利用沉降离心机、斜板沉降器和斜管沉降器中的至少一种实现固液分离，以得到含有虫粪提取物的上清液。在一个具体实施方式中，在步骤3)之后还包括4)浓缩所述上清液得到含有所述虫粪提取物的浓缩上清液，或干燥所述上清液得到所述虫粪提取物干粉。如此可以减小体积，并方便储存和运输等。本申请的虫粪提取物至少以三种形式存在：I)由本申请的方法的步骤3)获得的含有虫粪提取物上清液；II)经过浓缩后获得的含有虫粪提取物的浓缩上清液；III)经完全干燥得到的虫粪提取物干粉。该虫粪提取物可以用于提高植物的抗逆能力，如提高植物的抗病害、抗虫害、抗风、抗高温、抗低温、抗旱、抗涝、抗盐、抗碱和抗氧化能力中的至少一种。其也可以改善植物的品质，例如提高植物中的维生素C含量，和/或提高植物中的胡萝卜素含量。其还可以作为植物肥料，例如植物的叶面施肥(如叶面喷施肥)使用，以提高植物产量，提高植物产量方面是本领域的技术人员容易理解的。在一个具体实施方式中，步骤1)和步骤2)的处理可以不在同一容器中进行，例如在步骤1)中，可以在有利于其处理条件的反应器中进行；而在步骤2)中，可以将步骤1)中的处理液移到沉降池等容器中进行。本专利技术之二提供了一种由本专利技术之二所述的方法制备得到的所述虫粪提取物。本专利技术之三提供了一种含有由本专利技术之二的所述虫粪提取物的组合物，所述组合物中还包括辅料。当所述虫粪提取物以液相形式存在时，根据本领域常规的选择，所述辅料可以为能够延长所述虫粪提取物储藏期的添加剂，和/或也可以为提高所述虫粪提取物在植株和/或叶片附着力的添加剂。本专利技术之四提供了一种如本专利技术之二的所述的虫粪提取物或如本专利技术之三的所述的组合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虫粪提取物的制备方法，所述虫粪提取物来源于金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便，其包括如下步骤：1)以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与溶剂以1：1至1：10的质量比混合后，调节pH值为8至12，温度为30℃至100℃，处理20分钟至60分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为50℃至100℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为60℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为70℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；所述溶剂为极性溶剂，优选所述溶剂为水；2)调节所述处理液的pH为6至8，在1℃至50℃下沉降5分钟至48小时，获得粗上清液；优选调节所述处理液的pH为6.5至7.5，在15℃至40℃下沉降2小时至24小时，获得粗上清液；3)将所述粗上清液进一步进行固液分离，从而获得含有所述虫粪提取物的上清液；任选地，在步骤1)中或步骤1)之前，还包括粉碎所述粪便的步骤。...

【技术特征摘要】
1.一种虫粪提取物的制备方法，所述虫粪提取物来源于金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫产生的粪便，其包括如下步骤：1)以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与溶剂以1：1至1：10的质量比混合后，调节pH值为8至12，温度为30℃至100℃，处理20分钟至60分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为50℃至100℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为60℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；优选以含水量在3％以下的干燥粪便计，将粪便与水以1：3至1：6的质量比混合后，调节pH值为9至11，温度为70℃至90℃，处理30分钟至40分钟，得到处理液；所述溶剂为极性溶剂，优选所述溶剂为水；2)调节所述处理液的pH为6至8，在1℃至50℃下沉降5分钟至48小时，获得粗上清液；优选调节所述处理液的pH为6.5至7.5，在15℃至40℃下沉降2小时至24小时，获得粗上清液；3)将所述粗上清液进一步进行固液分离，从而获得含有所述虫粪提取物的上清液；任选地，在步骤1)中或步骤1)之前，还包括粉碎所述粪便的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫选自花金龟科(Cetoniidae)、犀金龟科(Dynastidae)、黑蜣科(Passalidae)、拟锹甲科(Sinodendridae)、锹甲科(Lucanidae)、粪金龟科(Geotrupidae)、皮金龟科(Trogidae)、蜉金龟科(Aphodiidae)、斑金龟科(Trichiidae)、胖金龟科(Valgidae)、金龟科(Scarabaeidae)中的至少一种昆虫；优选所述金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫选自白星花金龟(ProtaetiabrevitarsisLewis)、双叉犀金龟(Allomyrinadichtoma)、蜣螂(Catharsiusmolossus)中的至少一种；更优选所述粪便为金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫的幼虫和/或成虫产生的粪便；最优选所述粪便为金龟总科(Scarabaeoidea)的昆虫的幼虫产生的粪便。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤3)中利用沉降离心机、斜板沉降器和斜管沉降器中的至少一种实现固液分离，以得到含有虫粪提取物的上清液；优选在步骤3)之后还包括4)浓缩所述上清液得到含有虫粪提取物的浓缩上清液，或干燥所述上清液得到所述虫粪提取物干粉。4.一种由如权利要求1-3中任意一项所述的方法制备得到的虫粪提取物。5.一种含有如权利要求4所述的虫粪提取物的组合物，所述组合物中还包括辅料。6.如权利要求4所述的虫粪提取物或如权利要求5所述的组合物，在提高植物的抗逆能力和/或改善植物品质中的一种中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述植物的抗逆能力包括抗病害、抗虫害、抗风、抗高温、抗低温、抗旱、抗涝、抗盐、抗碱和抗氧化能力中的至少一种；优选所述病害包括真菌病害、细菌病害、病毒病害和线虫引起的病害中的至少一种；所述虫害包括由刺吸式口器害虫和/或咀嚼式口器害虫引起的虫害；优选所述真菌病害包括菊科的软腐病、菌核病、霜霉病、灰霉病、叶焦病、褐斑病；葫芦科的灰霉病、疫病、白粉病、根腐病、枯萎病、菌核病、蔓枯病、苗期猝倒病、立枯病；百合科的白粉病、灰霉病、菌核病、枯萎病、炭疽病、疫病紫斑病、锈病；伞形科的猝倒病、炭疽病、斑枯病、晚疫病、软腐病、早疫病、叶斑病、菌核病、叶枯病、黑腐病、黄萎病、立枯病、心腐病、灰霉病、黑斑病、烂心病、根结线虫病、细菌性叶枯病；茄科的灰霉病、菌核病、黄萎病、根腐病、枯萎病、绵腐病、绵疫病、褐纹病、髓部坏死病、苗期猝倒病、立枯病；豆科的灰霉病、枯萎病、疫病、根腐病、菌核病；小麦纹枯病、小麦赤霉病、小麦全蚀病、小麦白粉病、小麦叶锈病、小麦雪霉叶枯病、小麦条锈病、小麦秆锈病、小麦散黑穗病；水稻纹枯病、水稻稻瘟病、水稻稻曲病、水稻白叶枯病、水稻胡麻叶斑病、水稻立枯病、水稻腐烂病、水稻恶苗病；玉米茎基腐病、玉米黑粉病、玉米丝黑穗病、玉米褐斑病、玉米炭疽病、玉米纹枯病、玉米弯孢霉叶斑病、玉米霜霉病、玉米青枯病、玉米锈病、玉米大斑病、玉米小斑病、玉米干腐病、玉米圆斑病、玉米长极链格孢黑斑病、玉米黑束病、玉米顶腐病、玉米全浊病、玉米矮花叶病毒病、玉米粗缩病；马铃薯晚疫病、马铃薯早疫病、马铃薯环腐病中的至少一种；优选所述细菌病害包括葫芦科的细菌性溃疡病、葫芦科的细菌性角斑病、葫芦科的缘枯病、葫芦科的叶枯病、茄科的青枯病、茄科的疮痂病、茄科的软腐病、茄科的细菌性叶斑病、十字花科的白菜类软腐病、十字花科的黑腐病、十字花科的细菌性角斑病、十字花科的叶斑病、十字花科的青枯病、十字花科的环腐病、豆科的细菌性叶斑病、豆科的青枯病、豆科的细菌性疫病、豆科的晕疫病、水稻白叶枯病、水稻细菌性基腐病、水稻细菌性褐条病、水稻细菌性褐斑病中的至少一种；优选所述刺吸式口器害虫包括蓟马(Thysanoptera)、潜叶蝇、蚜虫(Aphidoidea)、粉虱(Aleyrodidae)、飞虱(Delphacidae)、叶螨(Tetranychidae)、盲蝽蟓(Miridae)和叶蝉(Cicadellidae)中的至少一种；更优选所述刺吸式口器害虫包括烟粉虱(Bemisiatabaci)、褐飞虱(NilaparvatalugensStal)、白背飞虱(SogatellafurciferaHorvath)、灰飞虱(LaodelphaxstriatellusFallen)和红蜘蛛(Tetranychuscinnbarinus)中的至少一种；优选所述咀嚼式口器害虫包括菜蛾(Plutellidae)、螟蛾(Pyralidae)、夜蛾(Noctuidae)和叶甲(Chrysomelidae)中的至少一种；更优选所述咀嚼式口器害虫包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：束长龙，刘春琴，范琳琳，
申请(专利权)人：善土北京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11