本發(fā)明屬于生物技術(shù)和育種領(lǐng)域,具體地,本發(fā)明涉及根際促生菌(黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas))在改善植物的農(nóng)藝性狀方面的應(yīng)用。
背景技術(shù):
化肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。但是隨著化肥使用量的增加,其利用率逐年降低。農(nóng)藥和化肥的殘留,向環(huán)境釋放了大量的有害物質(zhì),污染了土壤、水源和食品。對(duì)人類分離及生存環(huán)境構(gòu)成了極大威脅,要求保護(hù)生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)安全食品的呼聲日益強(qiáng)烈。因此,開(kāi)發(fā)利用替代化學(xué)肥料的新肥源,以適應(yīng)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和綠色食品的已是當(dāng)務(wù)之急。而微生物肥料可使土壤中無(wú)效營(yíng)養(yǎng)有效化,預(yù)防和控制農(nóng)作物病害,減少農(nóng)藥和化肥的使用,是解決土壤、水源和食品污染的根本途徑,被普遍認(rèn)為是一種環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)有效的提高作物產(chǎn)量的方法。
植物根際促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)是一類能高密度定殖在植物根際的微生物,兼有抑制植物病原菌、根際有害微生物,以及促進(jìn)植物生長(zhǎng)并增加作物產(chǎn)量的作用。作為生物肥料和生物農(nóng)藥的重要資源庫(kù),PGPR的研究和應(yīng)用已經(jīng)到了舉足輕重的作用。然而,大部分的植物根際促生菌促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的效果并不明顯,難以得到消費(fèi)者認(rèn)可;還有一些根際促生菌僅對(duì)一種或者幾種植物才具有促生作用,從而難以得到推廣應(yīng)用。。
因此,本領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)植物根際促生菌,它不僅能夠明顯促進(jìn)廣譜植物的生長(zhǎng)發(fā)育,還可以制備相應(yīng)的農(nóng)用制劑,廣泛用于微生物肥料領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是提供五種植物根際促生菌,它們不僅能夠明顯促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育,還可以作為農(nóng)用制劑,廣泛用于微生物肥料領(lǐng)域。
本發(fā)明第一方面提供了一種根際促生菌的用途,用于制備農(nóng)用制劑,所述農(nóng)用制劑用于改善植物的農(nóng)藝性狀,其中所述的根際促生菌選自下組:黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括黃色土源菌(Flavisolibacter)。
在另一優(yōu)選例中,所述黃色土源菌(Flavisolibacter)選自下組:人參土黃色土源菌(Flavisolibacter ginsengisoli)、人參地黃色土源菌(Flavisolibacter ginsengiterrae)、Flavisolibacter rigui、Flavisolibacter sediminifilum、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述黃色土源菌(Flavisolibacter)選自下組:F.ginsengisoli GS643、F.ginsengiterrae GS492、F.rigui 02SUJ3、F.sediminifilum HU1-JC5、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括Ferruginibacter。
在另一優(yōu)選例中,所述Ferruginibacter菌選自下組:Ferruginibacter alkalilentus、Ferruginibacter lapsinanis、Ferruginibacter yonginensis、Ferruginibacter paludis、Ferruginibacter profundus、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述Ferruginibacter菌選自下組:F.alkalilentus HU1-GD23、F.alkalilentus HU1-GB11、F.alkalilentus HU1-ID41、F.lapsinanis HU1-HG42、F.yonginensis HME8442、F.paludis HME8881、F.profundus DS48-5-3、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括倫茨氏菌(Lentzea)。
在另一優(yōu)選例中,所述倫茨氏菌(Lentzea)選自下組:微白倫茨氏菌(Lentzea albida)、白絲倫茨氏菌(Lentzea albidocapillata)、加利福尼亞倫茨氏菌(Lentzea californiensis)、黃疣倫茨氏菌(Lentzea flaviverrucosa)、江西倫茨氏菌(Lentzea jiangxiensis)、肯塔基倫茨氏菌(Lentzea kentuckyensis)、紫色倫茨氏菌(Lentzea violacea)、威威達(dá)湖倫茨氏菌(Lentzea waywayandensis)、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述倫茨氏菌(Lentzea)選自下組:L.albida NA 944235、L.albida R10069、L.albidocapillata IMMIB D-958、L.albidocapillata 4.215、L.californiensis IMRU 550、L.flaviverrucosa 5-125、L.flaviverrucosa 174513、L.flaviverrucosa 6-4-7T、L.jiangxiensis FXJ1.034、L.kentuckyensis LDDC 2876-05、L.violacea LM 036、L.violacea CAS 5-124、L.violacea 173536、L.waywayandensis LL-37Z-15、L.waywayandensis 173919、L.waywayandensis 173629、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)。
在另一優(yōu)選例中,所述土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)選自下組:Solirubrobacter ginsenosidimutans、保爾氏土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter pauli)、Solirubrobacter phytolaccae、土壤土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter soli)、Solirubrobacter taibaiensis、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)選自下組:S.ginsenosidimutans BXN5-15、S.pauli B33D1、S.phytolaccae GTGR-8、S.soli Gsoil 355、S.taibaiensis GTJR-20、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括土生單胞菌(Terrimonas)。
在另一優(yōu)選例中,所述土生單胞菌(Terrimonas)選自下組:Terrimonas aquatica、Terrimonas arctica、繡色土生單胞菌(Terrimonas ferruginea)、藤黃色土生單胞菌(Terrimonas lutea)、Terrimonas pekingensis、Terrimonas rubra、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述土生單胞菌(Terrimonas)選自下組:T.aquatica RIB1-6、T.arctica R9-86、T.ferruginea 3576、T.lutea DY、T.pekingensis QH、T.rubra M-8、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括選自表6中的一種或多種。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌選自表6,且來(lái)自相同或不同的屬。
在另一優(yōu)選例中,所述改善植物的農(nóng)藝性狀包括:(i)促進(jìn)種子萌發(fā);(ii)提高株高;(iii)促進(jìn)根系發(fā)育;(iv)增加葉面積;(v)增加分蘗數(shù);(vi)提高產(chǎn)量。
在另一優(yōu)選例中,所述提高產(chǎn)量包括提高植株的鮮重和/或干重。
在另一優(yōu)選例中,所述的植物包括:禾本科、香蒲科、蕨科、菊科、唇形科、百合科、石蒜科、紫草科、天南星科、傘形科、十字花科、報(bào)春花科、蓼科、藜科、石竹科、柳葉菜科、蕁麻科、車前草科、楊梅科、桑科、大麻科、虎耳草科、薔薇科、豆科、蕨科、堇菜科、銀齒萵苣科、莧科、殼斗科、小球藻科、茶科、茜草科、梧桐科、松科、葫蘆科、大風(fēng)子科、羅漢松科、樺木科、胡桃科、胡椒科、木蘭科、齒菌科、木耳科、口蘑科、傘菌科、紅菇科、杜鵑花科、薔薇科、獼猴桃科、番杏科、葡萄科、番荔枝科、秋海棠科、鳳梨科、白花菜科、銀杏科、八角茴香科、姜科、石榴科、毛茛科、竹桃科、小檗科、 蕓香科、茄科、罌粟科、馬鞭草科、鹿蹄草科、鴨跖草科、瑞香科、桑寄生科、蘿藦科、三白草科、景天科、林橡科、馬齒莧科、澤瀉科、錦葵科、玄參科、紫葳科、防已科、海金沙科、爵床科、旋花科、多孔菌科、無(wú)患子科、柏科、苦木科、大戟科、楝科、使君子科、忍冬科、檉柳科、列當(dāng)科、燈心草科、金縷梅科、龍膽科、椴樹(shù)科、菖蒲科、冬青科、車前科、漆樹(shù)科、五味子科、五加科、木棉科、馬兜鈴科、木犀科、棕櫚科、睡蓮科、檀香科植物、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述植物為生菜、水稻、小麥、玉米、花生、高粱、大豆、馬鈴薯、蕎麥、藜、薊、胡椒、八角、茴香、桃、杏、梨、蘋(píng)果、香蕉、猴頭、木耳、山藥、山楂、人參、當(dāng)歸、番茄、辣椒、茄子、胡蘿卜、甘藍(lán)、花椰菜、大白菜、小白菜、油菜、菠菜、芥菜、豌豆、南瓜、黃瓜、西瓜、甜瓜、石刁柏、洋蔥、或其組合。
本發(fā)明第二方面提供了一種用于改善植物農(nóng)藝性狀的農(nóng)用制劑,所述農(nóng)用制劑包括安全有效量的(a)根際促生菌;和(b)助劑或農(nóng)學(xué)上可接受的載體;其中,所述根際促生菌選自下組:黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括黃色土源菌(Flavisolibacter)。
在另一優(yōu)選例中,所述黃色土源菌(Flavisolibacter)選自下組:人參土黃色土源菌(Flavisolibacter ginsengisoli)、人參地黃色土源菌(Flavisolibacter ginsengiterrae)、Flavisolibacter rigui、Flavisolibacter sediminifilum、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述黃色土源菌(Flavisolibacter)選自下組:F.ginsengisoli GS643、F.ginsengiterrae GS492、F.rigui 02SUJ3、F.sediminifilum HU1-JC5、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括Ferruginibacter。
在另一優(yōu)選例中,所述Ferruginibacter菌選自下組:Ferruginibacter alkalilentus、Ferruginibacter lapsinanis、Ferruginibacter yonginensis、Ferruginibacter paludis、Ferruginibacter profundus、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述Ferruginibacter菌選自下組:F.alkalilentus HU1-GD23、F.alkalilentus HU1-GB11、F.alkalilentus HU1-ID41、F.lapsinanis HU1-HG42、F.yonginensis HME8442、F.paludis HME8881、F.profundus DS48-5-3、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括倫茨氏菌(Lentzea)。
在另一優(yōu)選例中,所述倫茨氏菌(Lentzea)選自下組:微白倫茨氏菌(Lentzea albida)、白絲倫茨氏菌(Lentzea albidocapillata)、加利福尼亞倫茨氏菌(Lentzea californiensis)、黃疣倫茨氏菌(Lentzea flaviverrucosa)、江西倫茨氏菌(Lentzea jiangxiensis)、肯塔基倫茨氏菌(Lentzea kentuckyensis)、紫色倫茨氏菌(Lentzea violacea)、威威達(dá)湖倫茨氏菌(Lentzea waywayandensis)、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述倫茨氏菌(Lentzea)選自下組:L.albida NA 944235、L.albida R10069、L.albidocapillata IMMIB D-958、L.albidocapillata 4.215、L.californiensis IMRU 550、L.flaviverrucosa 5-125、L.flaviverrucosa 174513、L.flaviverrucosa 6-4-7T、L.jiangxiensis FXJ1.034、L.kentuckyensis LDDC 2876-05、L.violacea LM 036、L.violacea CAS 5-124、L.violacea 173536、L.waywayandensis LL-37Z-15、L.waywayandensis 173919、L.waywayandensis 173629、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)。
在另一優(yōu)選例中,所述土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)選自下組:Solirubrobacter ginsenosidimutans、保爾氏土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter pauli)、Solirubrobacter phytolaccae、土壤土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter soli)、Solirubrobacter taibaiensis、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)選自下組:S.ginsenosidimutans BXN5-15、S.pauli B33D1、S.phytolaccae GTGR-8、S.soli Gsoil 355、S.taibaiensis GTJR-20、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述的根際促生菌包括土生單胞菌(Terrimonas)。
在另一優(yōu)選例中,所述土生單胞菌(Terrimonas)選自下組:Terrimonas aquatica、Terrimonas arctica、繡色土生單胞菌(Terrimonas ferruginea)、藤黃色土生單胞菌(Terrimonas lutea)、Terrimonas pekingensis、Terrimonas rubra、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述土生單胞菌(Terrimonas)選自下組:T.aquatica RIB1-6、T.arctica R9-86、T.ferruginea 3576、T.lutea DY、T.pekingensis QH、T.rubra M-8、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述助劑或農(nóng)學(xué)上可接受的載體包括添加劑、粘結(jié)劑和/或 保護(hù)劑。
在另一優(yōu)選例中,所述添加劑為二氧化硅、高嶺土、稻殼粉、麥殼粉、秸稈粉、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土、水溶性微生物多糖、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述保護(hù)劑為甘油、脫脂奶、植物油、海藻酸鈉、殼聚糖、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述農(nóng)用制劑含有1×10-1×1020cfu/mL或1×10-1×1020cfu/g根際促生菌,較佳地1×104-1×1015cfu/mL或cfu/g根際促生菌,按所述農(nóng)用制劑的總體積或總重量計(jì)。
在另一優(yōu)選例中,所述的農(nóng)用制劑中,含有0.0001-99wt%,較佳地0.1-90wt%所述的根際促生菌,以所述農(nóng)用制劑的總重量計(jì)。
在另一優(yōu)選例中,所述農(nóng)用制劑還包括肥料,所述肥料選自下組:氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述農(nóng)用制劑還包括其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,所述植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選自下組:腐植酸、矮壯素、增產(chǎn)素、萘乙酸、或其組合。
在另一優(yōu)選例中,所述農(nóng)用制劑的劑型選自下組:可濕性粉劑、水分散粒劑、懸浮劑、水乳劑、顆粒劑、種衣劑、或其組合。
本發(fā)明第三方面提供了一種促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的方法,所述方法包括步驟:在植物根部施用本發(fā)明第二方面所述的農(nóng)用制劑。
在另一優(yōu)選例中,所述施用方法包括:拌種、浸種、灌根、穴施、沖施、滴灌、粘根、撒施。
本發(fā)明第四方面提供了本發(fā)明第二方面所述農(nóng)用制劑的制法,所述方法包括步驟:將(a)所述根際促生菌與(b)助劑或農(nóng)學(xué)上可接受的載體混合,從而形成本發(fā)明第二方面所述的農(nóng)用制劑。
應(yīng)理解,在本發(fā)明范圍內(nèi)中,本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合,從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅,在此不再一一贅述。
附圖說(shuō)明
圖1顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下黃色土源菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖2顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖3顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下倫茨氏菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖4顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖5顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下土生單胞菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖6顯示了實(shí)驗(yàn)室條件下菌株組合對(duì)谷子萌發(fā)的影響。
圖7顯示了盆栽條件下黃色土源菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖8顯示了盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖9顯示了盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖10顯示了盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖11顯示了盆栽條件下土生單胞菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖12顯示了盆栽條件下菌株組合對(duì)谷子促生作用的影響。
圖13顯示了盆栽條件下黃色土源菌對(duì)玉米促生作用的影響。
圖14顯示了盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)玉米促生作用的影響。
圖15顯示了盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)玉米促生作用的影響。
圖16顯示了盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)玉米促生作用的影響。
圖17顯示了盆栽條件下土生單胞菌對(duì)玉米促生作用的影響。
圖18顯示了盆栽條件下菌株組合對(duì)玉米促生作用的影響。
圖19顯示了盆栽條件下黃色土源菌對(duì)小麥促生作用的影響。
圖20顯示了盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)小麥促生作用的影響。
圖21顯示了盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)小麥促生作用的影響。
圖22顯示了盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)小麥促生作用的影響。
圖23顯示了盆栽條件下土生單胞菌對(duì)小麥促生作用的影響。
圖24顯示了盆栽條件下菌株組合對(duì)小麥促生作用的影響。
圖25顯示了田間條件下黃色土源菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖26顯示了田間條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖27顯示了田間條件下倫茨氏菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖28顯示了田間條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖29顯示了田間條件下土生單胞菌對(duì)谷子促生作用的影響。
圖30顯示了田間條件下菌株組合對(duì)谷子促生作用的影響。
圖31顯示了田間條件下黃色土源菌對(duì)番茄促生作用的影響。
圖32顯示了田間條件下Ferruginibacter菌對(duì)番茄促生作用的影響。
圖33顯示了田間條件下倫茨氏菌對(duì)番茄促生作用的影響。
圖34顯示了田間條件下土壤紅色桿形菌對(duì)番茄促生作用的影響。
圖35顯示了田間條件下土生單胞菌對(duì)番茄促生作用的影響。
圖36顯示了田間條件下菌株組合對(duì)番茄促生作用的影響。
其中,誤差棒上不同的字母表示差異顯著(p<0.05)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明人通過(guò)廣泛而深入的研究,通過(guò)宏基因組分析進(jìn)行初步篩選,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,意外地發(fā)現(xiàn),黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)能夠顯著改善植物的農(nóng)藝性狀,具體表現(xiàn)為:(i)促進(jìn)種子萌發(fā);(ii)提高株高;(iii)促進(jìn)根系發(fā)育(iv)增加葉面積;(v)增加分蘗數(shù);(vi)提高產(chǎn)量。因此上述五種根際促生菌在促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育方面有廣泛的前景,可以用作農(nóng)用制劑。在此基礎(chǔ)上,本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的根際促生菌及其應(yīng)用
如本文所用,所述“本發(fā)明的根際促生菌”指黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌和土生單胞菌五種菌屬的一個(gè)或多個(gè)菌屬的混合或每個(gè)菌屬中多個(gè)菌的一個(gè)或多個(gè)混合。
其中,所述黃色土源菌為革蘭氏陽(yáng)性菌,不產(chǎn)生孢子,具有黃色色素。
所述Ferruginibacter菌為桿狀菌,革蘭氏陽(yáng)性菌,形成菌落呈銹色,可產(chǎn)二氧化氫酶和氧化酶。
所述倫茨氏菌是一種嗜中溫放線菌,可形成大量的氣生菌絲。
所述土壤紅色桿形菌為革蘭氏陽(yáng)性菌,不產(chǎn)生孢子,桿狀。
所述土生單胞菌同樣屬于Chitinophagaceae科的一個(gè)屬,嚴(yán)格需氧菌,革蘭氏染色呈陽(yáng)性,桿狀,可產(chǎn)氧化酶和微弱二氧化氫酶。
所述五種根際促生菌能夠顯著改善植物的農(nóng)藝性狀,具體表現(xiàn)為:(i)促進(jìn)種子萌發(fā);(ii)提高株高;(iii)促進(jìn)根系發(fā)育(iv)增加葉面積;(v)增加分蘗數(shù);(vi)提高產(chǎn)量。
農(nóng)用制劑
可將本發(fā)明的活性物質(zhì)(黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合)以常規(guī)的方法制備成農(nóng)用制劑,例如溶液劑、乳劑、混懸劑、粉劑、泡沫劑、糊劑、顆粒劑、氣霧劑、用活性物質(zhì)浸漬的天然的和合成的材料、在多聚物中的微膠囊、用于種子的包衣劑。
這些制劑可用已知的方法生產(chǎn),例如,將活性物質(zhì)與擴(kuò)充劑混合,這些擴(kuò)充劑就是液體的或液化氣的或固體的稀釋劑或載體,并可任意選用表面活性劑即乳化劑和/或分散劑和/或泡沫形成劑。例如在用水作擴(kuò)充劑時(shí),有機(jī)溶劑也可用作助劑。
用液體溶劑作稀釋劑或載體時(shí),基本上是合適的,如:芳香烴類,例如二甲苯,甲苯或烷基萘;氯化的芳香或氯化的脂肪烴類,例如氯苯,氯乙烯或二氯甲烷;脂肪烴類,例如環(huán)己烷或石蠟,例如礦物油餾分;醇類,例如乙醇或乙二醇以及它們的醚和脂類;酮類,例如丙酮,甲乙酮,甲基異丁基酮或環(huán)已酮;或不常用的極性溶劑,例如二甲基甲酰胺和二甲基亞砜,以及水。
就液化氣的稀釋劑或載體說(shuō),指的是在常溫常壓下將成為氣體的液體,例如氣溶膠推進(jìn)劑,如鹵化的烴類以及丁烷,丙烷,氮?dú)夂投趸肌?/p>
固體載體可用研磨的天然礦物質(zhì),例如高嶺土,粘土,滑石,石英,活性白土,蒙脫土,或硅藻土,和研磨合成的礦物質(zhì),例如高度分散的硅酸,氧化鋁和硅酸鹽。供顆粒用的固體載體是碾碎的和分級(jí)的天然鋯石,例如方解石,大理石,浮石,海泡石和白云石,以及無(wú)機(jī)和有機(jī)粗粉合成的顆粒,和有機(jī)材料例如鋸木屑,椰子殼,玉米棒子和煙草梗的顆粒等。
非離子的和陰離子的乳化列可用作乳化劑和/或泡沫形成劑。例如聚氧乙烯-脂肪酸酯類,聚氧乙烯-脂肪醇醚類,例如烷芳基聚乙二醇醚類,烷基磺酸酯類,烷基硫酸酯類,芳基磺酸酯類以及白蛋白水解產(chǎn)物。分散劑包括,例如木質(zhì)素亞硫酸鹽廢液和甲基纖維素。
在制劑中可以用粘合劑,例如羧甲基纖維素和以粉末,顆?;蛉橐盒问降奶烊缓秃铣傻亩嗑畚?,例如阿拉伯膠,聚乙烯基醇和聚乙烯醋酸酯。
可以用著色劑例如無(wú)機(jī)染料,如氧化鐵,氧化鉆和普魯士藍(lán);有機(jī)染料,如有機(jī)染料,如偶氮染料或金屬鈦菁染料;和用痕量營(yíng)養(yǎng)劑,如鐵,猛,硼,銅,鈷,鋁和鋅的鹽等。
在本發(fā)明中,所述“農(nóng)用制劑”通常是農(nóng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,其含有黃色 土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、和/或土生單胞菌(Terrimonas)作為促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的活性成分;以及農(nóng)業(yè)上可接受的載體。
如本文所用,所述“農(nóng)業(yè)上可接受的載體”是用于將本發(fā)明的黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、和/或土生單胞菌(Terrimonas)傳送給植物的農(nóng)藥學(xué)上可接受的溶劑、懸浮劑或賦形劑。載體可以是液體或固體。適用于本發(fā)明的農(nóng)業(yè)上可接受的載體選自下組:水、緩沖液、DMSO、表面活性劑如Tween-20、或其組合。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的農(nóng)業(yè)上可接受的載體均可用于本發(fā)明中。
本發(fā)明的農(nóng)用制劑可與其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑制成一種混合物存在于它們的商品制劑中或從這些制劑制備的使用劑型中,這些其他的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括(并不限于):腐植酸、矮壯素、增產(chǎn)素、萘乙酸、或其組合。
此外,本發(fā)明的農(nóng)用制劑也可與肥料制成一種混合物存在于它們的商品制劑中或從這些制劑制備的使用劑型中,這些肥料選自下組;氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥、或其組合。
本發(fā)明所述的農(nóng)用制劑的劑型可以是多種多樣的,只要能夠使活性成分有效地到達(dá)植物體內(nèi)的劑型都是可以的,從易于制備和施用的立場(chǎng)看,優(yōu)選的農(nóng)用制劑是一種噴霧劑、溶液制劑、或顆粒劑。
本發(fā)明所述的農(nóng)用制劑通常含有占所述農(nóng)用制劑總重量的0.001-99.99wt%,優(yōu)選0.01-99.9wt%,更優(yōu)選0.05-90wt%的本發(fā)明化合物。商品制劑或使用劑型中的本發(fā)明化合物的濃度可在廣闊的范圍內(nèi)變動(dòng)。使用劑型中的本發(fā)明化合物的濃度可從0.0000001-100%(g/v),最好在0.0001與1%(g/v)之間。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合能夠顯著改善植物的農(nóng)藝性狀,如促進(jìn)種子萌發(fā)、提高株高、促進(jìn)根系發(fā)育(如增加根長(zhǎng)、提高根長(zhǎng)的密度)、增加葉面積、增加分蘗數(shù)、提高產(chǎn)量等。
(2)本發(fā)明首次將黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合作為農(nóng)用制劑的主要活性成分,與其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑聯(lián)用或作為微生物肥料使用,實(shí)驗(yàn)證明,含 有黃色土源菌的農(nóng)用制劑或微生物肥料能夠顯著促進(jìn)植物(如谷子、番茄、小麥、玉米等)的生長(zhǎng)發(fā)育。
(3)本發(fā)明采用根際促生菌作為促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的農(nóng)用制劑,可以避免化學(xué)肥料帶來(lái)的一系列問(wèn)題,因而有利于植物(如農(nóng)作物)的無(wú)公害生產(chǎn),種植者可以不用化肥或減少化肥用量,這不僅可以節(jié)省開(kāi)支,而且有利于植物果實(shí)等的出口。
實(shí)施例1確定促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的有益菌
土壤樣品分別采自陜西楊凌農(nóng)業(yè)高新產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)(34°16′18″N/108°4′59″E)谷子試驗(yàn)田中。在谷子收獲時(shí),每個(gè)品系谷子隨機(jī)選取3株,采用Bulgarelli等(2012)(Bulgarelli,D.,Rott,M.,Schlaeppi,K.,van Themaat,E.V.L.,Ahmadinejad,N.,Assenza,F.,...&Schulze-Lefert,P.(2012).Revealing structure and assembly cues for Arabidopsis root-inhabiting bacterial microbiota.Nature,488(7409),91-95.)描述的方法收集根際土壤。同時(shí),在未種植地塊中采取10份土壤。將取好的土壤樣品放入滅菌后的收集管,用干冰冷凍運(yùn)送深圳華大基因研究院,置于在-20℃低溫冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
每份樣品取0.2g進(jìn)行基因組DNA的提取,利用針對(duì)土壤的SPIN試劑盒((MP Biomedicals,Santa Ana,CA),參照生產(chǎn)廠商提供的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
采用16S rRNA基因V4-V5高變區(qū)特異引物進(jìn)行擴(kuò)增。引物序列如下:
PCR反應(yīng)條件為:94℃預(yù)變性4min;然后在94℃變性45s,55℃退火45s,72℃延伸1min,循環(huán)30次;72℃終延伸10min。得到的PCR產(chǎn)物利用AxyPrepTM PCR清潔試劑盒(Axygen Scientific,Inc.US)進(jìn)行純化,具體步驟參照生產(chǎn)商提供的使用說(shuō)明書(shū)。
利用SizeSelectTM 2%瓊脂糖凝膠對(duì)包含接頭以及Ion Xpress barcode序列的PCR產(chǎn)物進(jìn)行純化,并利用AMPure Beads 1.2×(Beckman Coulter)進(jìn)行濃縮;利用Ion OneTouch 2TM以及Ion Template PGMTM OT2 400試劑盒(Life Technologies)進(jìn)行乳化PCR;利用Ion 318TM Chip試劑盒在Torrent PGM 系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)序。
測(cè)序結(jié)果利用PGM軟件去除低質(zhì)量序列和多克隆序列,利用Mothur軟件進(jìn)行質(zhì)量控制(Schloss,P.D.,Westcott,S.L.,Ryabin,T.,Hall,J.R.,Hartmann,M.,Hollister,E.B.,...&Weber,C.F.(2009).Introducing mothur:open-source,platform-independent,community-supported software for describing and comparing microbial com)。將得到的高質(zhì)量序列進(jìn)行聚類得到OUT。將OTU與谷子產(chǎn)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)OTU255、OTU5352、OTU1892、OTU414和OTU2200與谷子高產(chǎn)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng),經(jīng)注釋分別為黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)和土生單胞菌(Terrimonas)。
實(shí)施例2選取菌株、制備農(nóng)用制劑
2.1菌株來(lái)源
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1得到的菌屬信息,發(fā)明人將多株黃色土源菌的16S rRNA基因序列與OUT255進(jìn)行BLAST比對(duì),比對(duì)結(jié)果如表1;將多株Ferruginibacter菌的16S rRNA基因序列與OTU5352進(jìn)行BLAST比對(duì),比對(duì)結(jié)果如表2;將多株倫茨氏菌的16S rRNA基因序列與OTU1892進(jìn)行BLAST比對(duì),比對(duì)結(jié)果如表3;將多株土壤紅色桿形菌的16S rRNA基因序列與OTU414進(jìn)行BLAST比對(duì),比對(duì)結(jié)果如表4;將多株土生單胞菌的16S rRNA基因序列與OTU2200進(jìn)行BLAST比對(duì),比對(duì)結(jié)果如表5。
表1 OTU255序列與4株黃色土源菌16S rRNA基因部分序列BLAST比對(duì)結(jié)果
表2 OTU5352序列與7株Ferruginibacter菌16S rRNA基因部分序列BLAST比對(duì)結(jié)果
表3 OTU1892序列與8株倫茨氏菌模式株16S rRNA基因部分序列BLAST比對(duì)結(jié)果
表4 OTU414序列與5株土壤紅色桿形菌土生單胞菌16S rRNA基因部分序列BLAST比對(duì)結(jié)果
表5 OTU2200序列與6株土生單胞菌16S rRNA基因部分序列BLAST比對(duì)結(jié)果
發(fā)明人從保藏機(jī)構(gòu)獲得4株黃色土源菌、7株Ferruginibacter菌、16株倫茨氏菌、5株土壤紅色桿形菌和6株土生單胞菌,并保存于深圳華大基因研究院。同時(shí),選取已有促生菌Bacillus pumilus INR7(Raj SN,Chaluvaraju G,Amruthesh KN et al.Induction of Growth Promotion and Resistance Against Downy Mildew on Pearl Millet(Pennisetum glaucum)by Rhizobacteria.Plant Disease 2003;87:380-384.)作為對(duì)照。
其中,上述菌株及對(duì)照菌株(INR7)的來(lái)源信息如表6所示。
表6 菌株來(lái)源信息
*Culture Collection of the Department of Entomology and Plant Pathology,Auburn University(AU),Alabama(AL),United States(US)(Raj SN,Chaluvaraju G,Amruthesh KN et al.Induction of Growth Promotion and Resistance Against Downy Mildew on Pearl Millet(Pennisetum glaucum)by Rhizobacteria.Plant Disease 2003;87:380-384.)
2.2菌懸液和菌粉的制備
將各菌株活化后接種,接入NB培養(yǎng)基中,28±2℃、180r/min振蕩培養(yǎng)得到菌株發(fā)酵液。發(fā)酵液經(jīng)4200r/min離心15min,將上清液移棄。將得到的菌體懸浮于無(wú)菌生理鹽水(NSS)中,采用血球計(jì)數(shù)板鏡檢計(jì)數(shù)菌懸液的濃度,調(diào)整到5×108個(gè)/ml備用;或?qū)⒌玫降木w于低溫負(fù)壓條件下干燥,得到相應(yīng)菌粉。
2.3農(nóng)用制劑的制備
農(nóng)用制劑的配方如下:
配方1-4中的菌組分為單細(xì)菌組分,分別含有F.ginsengisoli GS643、F.ginsengiterrae GS492、F.rigui 02SUJ3、F.sediminifilum HU1-JC5。
配方5的菌組分為上述4菌的混合物(重量比為1:1:1:1)。
配方6的菌組分為F.ginsengisoli GS643、F.ginsengiterrae GS492的1:1(wt)的混合物;
配方7的菌組分為兩個(gè)菌屬的菌的等比例混合物:如,黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea).土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)中任意兩種菌屬之間進(jìn)行組合。
配方8的菌組分為5個(gè)菌屬的菌的等比例混合物:黃色土源菌(Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)和土生單胞菌(Terrimonas)的混合物。
配方9-15中的菌組分為單細(xì)菌組分,分別含有:F.alkalilentus HU1-GD23、F.alkalilentus HU1-GB11、F.alkalilentus HU1-ID41、F.lapsinanis HU1-HG42、F.yonginensis HME8442、F.paludis HME8881、F.profundus DS48-5-3。
配方16的菌組分為上述7菌的混合物(重量比為1:1:1:1:1:1:1)。
配方17的菌組分為F.alkalilentus HU1-GD23、F.alkalilentus HU1-GB11的1:1(wt)的混合物;
配方18-33中的菌組分為單細(xì)菌組分,分別含有:L.albida NA 944235、L.albida R10069、L.albidocapillata IMMIB D-958、L.albidocapillata 4.215、L.californiensis IMRU 550、L.flaviverrucosa 5-125、L.flaviverrucosa 174513、L.flaviverrucosa 6-4-7T、L.jiangxiensis FXJ1.034、L.kentuckyensis LDDC 2876-05、L.violacea LM 036、L.violacea CAS 5-124、L.violacea 173536、L.waywayandensis LL-37Z-15、L.waywayandensis 173919、L.waywayandensis 173629。
配方34的菌組分為L(zhǎng).albida NA 944235、L.albida R10069的1:1(wt)的混合物;
配方35-39中的菌組分為單細(xì)菌組分,分別含有:S.ginsenosidimutans BXN5-15、S.pauli B33D1、S.phytolaccae GTGR-8、S.soli Gsoil 355、S.taibaiensis GTJR-20。
配方40的菌組分為S.ginsenosidimutans BXN5-15、S.pauli B33D1的1:1(wt)的混合物;
配方41-46中的菌組分為單細(xì)菌組分,分別含有:T.aquatica RIB1-6、T.arctica R9-86、T.ferruginea 3576、T.lutea DY、T.pekingensis QH、T.rubra M-8。
配方47為的菌組分為T.aquatica RIB1-6、T.arctica R9-86的1:1(wt)的混合物。
所述添加劑為二氧化硅、高嶺土、稻殼粉、麥殼粉和秸稈粉的混合物。
所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土和水溶性微生物多糖,重量比為1:1。
所述保護(hù)劑為甘油、脫脂奶、植物油、海藻酸鈉和殼聚糖的混合物。
實(shí)施例3實(shí)驗(yàn)室條件下五種根際促生菌對(duì)谷子萌發(fā)的影響
實(shí)驗(yàn)方法:
3.1種子處理
用1%次氯酸鈉對(duì)谷子種子進(jìn)行表面消毒5分鐘,并用無(wú)菌蒸餾水沖洗5遍。利用1%羧甲基纖維素作為粘著劑包上種衣,種衣成份分別為黃色土源菌 (Flavisolibacter)、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌(Lentzea)、土壤紅色桿形菌(Solirubrobacter)、土生單胞菌(Terrimonas)、或其組合和泥炭(Biocare Technology Pvt.,Australia)混合物(細(xì)菌含量為108-109CFU/g泥炭),之后置于空氣中干燥。每粒種子含菌106-107CFU。對(duì)照種子用不含菌的泥炭包裹。
3.2離體促生試驗(yàn)
細(xì)菌處理過(guò)的種子和對(duì)照種子播種到紙巾上。將紙巾浸泡在蒸餾水中,每張紙巾均勻地放置50種子。然后用另一個(gè)濕紙巾覆蓋在上面,以使種子固定。將紙巾“三明治”卷起來(lái),置于自封袋中防止干燥。7天后,取出紙巾,展開(kāi)后數(shù)發(fā)芽種子的個(gè)數(shù)。同時(shí),利用Abdul Baki和Anderson(1973)(Abdul-Baki,A.A.,&Anderson,J.D.(1973).Vigor determination in soybean seed by multiple criteria.Crop science,13(6),630-633.)描述的方法分析幼苗活力,測(cè)量每個(gè)幼苗的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)來(lái)計(jì)算幼苗活力指數(shù)(vigor index),計(jì)算公式如下:
活力指數(shù)=(平均根長(zhǎng)+平均芽長(zhǎng))×發(fā)芽率(%)
每個(gè)處理4個(gè)平行樣,每個(gè)平行樣用100粒種子。三次重復(fù),利用Tukey進(jìn)行多重檢驗(yàn)(p<0.05)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表7 實(shí)驗(yàn)室條件下黃色土源菌對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
注:數(shù)據(jù)為平均值±SD;每列數(shù)字后面不同的字母表示差異顯著(p<0.05),后面的表與此相同。
表8 實(shí)驗(yàn)室條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
表9 實(shí)驗(yàn)室條件下倫茨氏菌對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
表10 實(shí)驗(yàn)室條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
表11 實(shí)驗(yàn)室條件下土生單胞菌對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
表12 實(shí)驗(yàn)室條件下菌株組合對(duì)谷子萌發(fā)的促進(jìn)作用
結(jié)果如表7-12和圖1-6所示。結(jié)果表明,分別經(jīng)黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合處理谷子種子,可以不同程序促進(jìn)種子萌發(fā),且能顯著增加幼苗芽長(zhǎng)及根長(zhǎng),發(fā)芽率也明顯增加。并且,所有黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合促進(jìn)谷子種子萌發(fā)效果均優(yōu)于已知促生菌INR7,幼苗活力指數(shù)均明顯高于INR7及空白對(duì)照。
實(shí)施例4盆栽條件下五種根際促生菌對(duì)谷子的促生作用
實(shí)驗(yàn)方法:
選擇未滅菌的田間土作為盆栽基質(zhì),放入直徑為15cm的盆缽中。每盆播種10粒種子,發(fā)芽一周后,每盆保留5株,在每株幼苗附近打三個(gè)洞,分別澆灌約30mL菌懸液,用土將洞填上。用清水澆灌的幼苗作為對(duì)照。將盆缽至于溫室中,溫度控制22~32℃(平均溫度26℃)。每隔2天用20ml無(wú)菌蒸餾水澆灌一次,每周按重量補(bǔ)水以達(dá)到盆缽?fù)寥廊菟俊?/p>
植株生長(zhǎng)30天后,分別測(cè)量地上部分高度(株高)、葉面積(LI-3100C Area Meter,LI-COR,Inc.,USA)、根長(zhǎng)(WinRHIZO,Regent Instruments Inc.,USA)、植株鮮重和植株干重(70℃烘干至恒重)等指標(biāo)。
所有溫室實(shí)驗(yàn)按照完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理3個(gè)平行樣,2次重復(fù)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表13 盆栽條件下黃色土源菌對(duì)谷子促生作用
表14 盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子促生作用
表15 盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)谷子促生作用
表16 盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子促生作用
表17 盆栽條件下土生單胞菌對(duì)谷子促生作用
表18 盆栽條件下菌株組合對(duì)谷子促生作用
結(jié)果如表13-18和圖7-12所示。結(jié)果表明,在盆栽條件下,黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合分別可以不同程度地增加谷子植株株高、葉面積、根長(zhǎng)密度、分蘗數(shù)、鮮重及干重,促生作用十分明顯,效果優(yōu)于已知促生菌INR7。
實(shí)施例5盆栽條件下五種根際促生菌對(duì)玉米的促生作用
實(shí)驗(yàn)方法:
玉米種子用無(wú)菌蒸餾水反復(fù)清洗后晾干,浸泡于0.1%的HgCl2溶液中10min,立即用無(wú)菌蒸餾水沖洗10次以上晾干,并檢查消毒是否徹底。
玉米種子表面消毒后,45℃恒溫水浴4h。將菌劑放在較大的盆中,加適量清水化開(kāi),調(diào)成糊狀,放入種子攪拌均勻,讓每粒種子沾上菌劑。以市場(chǎng)上銷售的促生菌劑綠豐康拌種作用陽(yáng)性對(duì)照,以用清水接種作為陰性對(duì)照。將處 理后的種子包裹在無(wú)菌紗布中,每天噴灑3次無(wú)菌水,室溫條件下催芽3d。已發(fā)芽的玉米種子移栽入盆缽中,每盆約10粒,深度約1.5cm,各盆缽均放置于室溫中并且在自然光照下培養(yǎng)。每天用無(wú)菌蒸餾水噴灑2次。處理33d后測(cè)量各試驗(yàn)組和對(duì)照組玉米植株的各種形態(tài)學(xué)參數(shù),包括株高、根長(zhǎng)、鮮重及干重。
其中,用作陽(yáng)性對(duì)照的市售促生菌劑,如綠豐康988復(fù)合菌劑(實(shí)施例5-6)和綠科微生物肥料(實(shí)施例8)的信息如表5所示。
表19 用作陽(yáng)性對(duì)照的市售促生菌劑信息
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表20 盆栽條件下黃色土源菌對(duì)玉米促生作用
表21 盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)玉米促生作用
表22 盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)玉米促生作用
表23 盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)玉米促生作用
表24 盆栽條件下土生單胞菌對(duì)玉米促生作用
表25 盆栽條件下菌株組合對(duì)玉米促生作用
結(jié)果如表20-25和圖13-18所示。結(jié)果表明,黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合分別對(duì)玉米的促生效果明顯,株高、根長(zhǎng)、鮮重和干重方面均明顯高于對(duì)照,且效果高于商用促生菌劑綠豐康。
實(shí)施例6盆栽條件下五種根際促生菌對(duì)小麥的促生作用
實(shí)驗(yàn)方法:
首先用飽和的氯化鈉溶液選種,選出飽滿完整的麥種,用濃度為10%的雙氧水表面消毒5min,用蒸餾水漂洗4-5次。將小麥種子均勻地撒在育苗盤中,等發(fā)芽后移栽。
移栽時(shí),將菌劑與基質(zhì)調(diào)成漿狀,粘附小麥的根部,轉(zhuǎn)移至盆缽中。盆缽口徑為12cm,盆底部放雙層濾紙,加入消毒的河砂,高度為距盆面1.5cm。每盆均勻移栽5株長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗。設(shè)2個(gè)對(duì)照,其一用綠豐康處理,其二用清水處理。每個(gè)處理3盆,3次重復(fù)。
盆缽中適時(shí)添加無(wú)菌水,每隔5d每盆加5ml Hoagland營(yíng)養(yǎng)液,保證適當(dāng)?shù)乃趾宛B(yǎng)分供應(yīng)。25d后測(cè)定株高、根長(zhǎng)、鮮重和干重。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表26 盆栽條件下黃色土源菌對(duì)小麥促生作用
表27 盆栽條件下Ferruginibacter菌對(duì)小麥促生作用
表28 盆栽條件下倫茨氏菌對(duì)小麥促生作用
表29 盆栽條件下土壤紅色桿形菌對(duì)小麥促生作用
表30 盆栽條件下土生單胞菌對(duì)小麥促生作用
表31 盆栽條件下菌株組合對(duì)小麥促生作用
結(jié)果如表26-31和圖19-24所示。結(jié)果表明,分別經(jīng)黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合處理后,谷子株高、根長(zhǎng)、鮮重及干重與對(duì)照相比都有不同程度的提高,且促生效果優(yōu)于商用促生菌劑綠豐康。另外,從小麥生長(zhǎng)狀況也可以看出,各處理小麥葉色蔥綠,葉型厚實(shí),與對(duì)照形成較明顯的差異。
實(shí)施例7田間條件下五種根際促生菌對(duì)谷子的促生作用
選取一塊土地評(píng)價(jià)五種根際促生菌在田間條件下對(duì)谷子生長(zhǎng)的影響,土壤為紅壤土。整地時(shí),將菌劑與化肥(尿素、磷酸二銨、鉀肥、復(fù)合肥等)或細(xì)砂(沙、土、草木灰、木屑等)拌勻,均勻撒施,隨拌隨撒。陽(yáng)性對(duì)照小區(qū)加INR7菌劑;陰性對(duì)照小區(qū)不加菌劑。每個(gè)處理4個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)為5m長(zhǎng)的一行,播種約50~100粒。播種后每15天澆灌一次。21天后,每行保留同樣株數(shù)的幼苗。60天后,測(cè)量植株高度、葉表面積、穗頭數(shù)/每株、穗頭長(zhǎng)度以及穗頭周長(zhǎng)。收獲時(shí)測(cè)量各小區(qū)千粒重并計(jì)算總產(chǎn)量。
結(jié)果如從表32-37和圖25-30所示。
表32 田間條件下黃色土源菌對(duì)谷子的促生作用
表33 田間條件下Ferruginibacter菌對(duì)谷子的促生作用
表34 田間條件下倫茨氏菌對(duì)谷子的促生作用
表35 田間條件下土壤紅色桿形菌對(duì)谷子的促生作用
表36 田間條件下土生單胞菌對(duì)谷子的促生作用
表37 田間條件下菌株組合對(duì)谷子的促生作用
結(jié)果表明,分別經(jīng)黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合處理后,的谷子的各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)與對(duì)照相比都有不同程度的提高,且促生效果優(yōu)于已知促生菌INR7。表明田間條件下,黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合可以促進(jìn)谷子生長(zhǎng)發(fā)育。
實(shí)施例8田間條件下五種根際促生菌對(duì)番茄的促生作用
番茄移栽后,在澆灌進(jìn)行不同處理。將本發(fā)明實(shí)施例2制備的農(nóng)用制劑溶于水或者直接取菌株發(fā)酵液或菌懸液隨水沖施。
設(shè)兩個(gè)對(duì)照組。對(duì)照組一:將綠科微生物菌肥料溶于水,同樣的方法隨水沖施;對(duì)照組二不加任何物質(zhì),直接用清水澆灌。每個(gè)對(duì)照組處理3個(gè)重復(fù)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積約為24m2(3m×8m),包括3垅,共6行,種植150株番茄。小區(qū)與小區(qū)之間設(shè)保護(hù)行,完全隨機(jī)排列。
移栽即處理后30d調(diào)查,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取15株番茄,測(cè)量株高、根長(zhǎng)和鮮重。當(dāng)番茄開(kāi)始采摘后,記錄每次采摘時(shí)各小區(qū)的番茄重量,等番茄全部采摘完畢,計(jì)算各小區(qū)總產(chǎn)量。
表38 田間條件下黃色土源菌對(duì)番茄促生作用
表39 田間條件下Ferruginibacter菌對(duì)番茄促生作用
表40 田間條件下倫茨氏菌對(duì)番茄促生作用
表41 田間條件下土壤紅色桿形菌對(duì)番茄促生作用
表42 田間條件下土生單胞菌對(duì)番茄促生作用
表43 田間條件下菌株組合對(duì)番茄促生作用
結(jié)果如表38-43和圖31-36所示。結(jié)果表明,分別經(jīng)黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合處理后,番茄株高、根長(zhǎng)、鮮重及產(chǎn)量與對(duì)照相比都有不同程度的提高,且效果優(yōu)于商用促生劑綠科。另外,從番茄生長(zhǎng)狀況也可以看出,各處理番茄莖干粗壯,葉色黑綠,長(zhǎng)勢(shì)較好。
實(shí)施例9五種根際促生菌對(duì)其他植物的促生作用
分別對(duì)其他植物,包括作物、蔬菜、果樹(shù)、花卉等施用五種根際促生菌, 施用方式分別為種衣、拌種、浸種、灌根、粘根、穴施、沖施、撒施、滴灌等。分別測(cè)量植物產(chǎn)量或株高,并計(jì)算分別施用黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合后植物的增產(chǎn)率或增長(zhǎng)率。
結(jié)果如表44-49所示。
表44 黃色土源菌對(duì)其他植物的促生作用
表45 Ferruginibacter菌對(duì)其他植物的促生作用
表46 倫茨氏菌對(duì)其他植物的促生作用
表47 土壤紅色桿形菌對(duì)其他植物的促生作用
表48 土生單胞菌對(duì)其他植物的促生作用
表49 菌株組合對(duì)其他植物的促生作用
結(jié)果表明,黃色土源菌、Ferruginibacter菌、倫茨氏菌、土壤紅色桿形菌、土生單胞菌、或其組合分別可以不同程度地促進(jìn)不同植物生長(zhǎng)發(fā)育,表現(xiàn)在產(chǎn)量增加或者株高增加,增產(chǎn)率或促生率介于5-50%之間。
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