微生物接种剂、肥料组合物、生长基质和增强植物生长的方法技术

本发明专利技术涉及微生物接种剂、肥料组合物、生长基质和增强植物生长的方法。在一个方面，本发明专利技术涉及提高双子叶植物或单子叶植物的植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的方法，所述方法包括以下步骤：向植物施用包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种的处理剂。

Microbial inoculants, fertilizer compositions, growing substrates and methods for enhancing plant growth

The invention relates to microbial inoculants, fertilizer compositions, growth substrates and methods for enhancing plant growth. In one aspect, the present invention relates to methods for improving plant growth, plant productivity, seed germination, or soil quality of dicotyledonous plants or monocotyledon plants. The method includes the following steps: applying at least one treatment agent of at least one species of Burke and Holder like species that are beneficial to plants.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微生物接种剂、肥料组合物、生长基质和增强植物生长的方法
本专利技术一般涉及包含本文所述的微生物的微生物接种剂(inoculant)、肥料组合物和生长基质。本公开还涉及促进植物生长和种子萌发的方法。
技术介绍
使用肥料来增强植物和作物产量以及克服差的土壤质量是普遍的，也是众所周知的。市售肥料通常包含无机化学肥料。使用这样的肥料可能是潜在有危害的，并经常伴随有破坏环境的后果，诸如径流水和地下水中的硝酸盐污染。因此，化学肥料的长期使用对环境可持续性具有负面影响，并且对于限制(以及优选避免)化学肥料的使用至少存在需求。根据粮农组织(FoodAgricultureOrganization,FAO)的统计(参考文献1)，在2012年，全世界由茄科(Solanaceae)作物(例如番茄、马铃薯)、禾本科(Poaceae)作物(例如稻、小麦和玉蜀黍(maize))产生的价值估计超过2000亿美元。该产业的缺点在于，为了保持高生产产量，生产者添加了过量的无机肥料，而无机肥料是昂贵的，并且导致土壤和产量衰退以及界外污染。下一代农业应该以生态原则为基础，并以低的经济和环境成本产生高产量。这样的促成技术和输送方法尚待开发。氮和磷位于植物生长所需的最重要的元素之中，而它们在现代农业中的广泛应用在经济上和环境上是代价很高的。从空气中获取氮在农业中是一种强大的优势，正如针对豆科植物那样。植物需要大量的氮，但不能直接从空气中固定氮。为了促进植物生长，农业产业每年应用数百万吨无机氮肥来补偿作物对有机氮的低分解速率。然而，大量使用化学氮肥的经济和环境成本是全球关注的问题，因为它对环境有很强的负面影响(参考文献5)。磷也是植物生长的一主要限制因素，因为它的可溶性无机形式天然地在很大程度上不能用于根吸收。据估计，在自然环境中，只有总磷的0.1％以可供植物吸收的可溶形式存在(参考文献6)。出于这个原因，磷酸盐肥料在农业上被广泛使用，以提高作物产量。然而，据估计，世界上已知的高质量岩源磷的储量到2050年可能会被耗尽，这将使其在农业上的使用非常昂贵(参考文献7)。而且，其过度应用会对陆地、淡水和海洋资源造成不利的环境影响。所施用的肥料的效率很少超过30％，并且，磷酸盐肥料的重复使用和不合理使用导致土壤肥力的丧失(参考文献8)。所有这些因素都迫使人们寻求环境相容的、经济可行的替代策略。给植物喂肥(feed)的一种替代途径是施用有机肥料(例如牲畜粪肥和堆肥)。有机肥料代表了为植物输送养分的一环境友好的方式。粪肥是活的生物体的排泄物。与无机肥料相比，有机肥料不会对地下水造成污染，也不会造成土壤养分的丧失，并且，它们通常不会烧伤植物根系。有机肥料提高土壤结构的健康和生活力。含有大量有机物质的土壤保持更多的水分和养分，促进土壤生物的生长和植物根系发育。施用有机肥料的问题是养分从有机肥料的缓慢释放，而矿物肥料通常是水溶性的并因此对于植物是即用型的。包含微生物的肥料组合物和植物生长基质(在本领域中也称为“生物肥料”)越来越被认为是常规化学肥料的替代物。在未来农业实践中，一有前景的途径是应用基于促进植物生长的根际细菌(PlantGrowthPromotingRhizobacteria,PGPR)的生物肥料，以增强植物生长和活力(参考文献2和3)。从全球范围来看，农用产业开始接受PGPR技术，得到了包括先正达(Syngenta)和孟山都(Monsanto)在内的许多公司的大力投资(参考文献4)。然而，PGPR的功效差别很大，从没有益处到相当多的益处都有报道，而原因是环境因素和作物特异性在相互作用的成功中起重要作用。然而，迄今为止，生物肥料通常仅取得了有限的成功，在实际的农业条件下常常不能证明是有效的。因此，对于改进的组合物(包括肥料)和有效提供用于植物生长的养分的、环境安全的和/或无害的方法至少存在需求。提供用于减少环境污染同时降低经济成本的肥料组合物和/或植物生长基质将是有益的。容易理解，如果现有技术出版物在本文中被引用，则该引用并不等于承认该出版物形成澳大利亚或任何其他国家中本领域的公知常识的一部分。专利技术概述在本专利技术的第一方面，提供了提高双子叶植物或单子叶植物的植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的方法，所述单子叶植物选自小麦、稻、棉花和玉米(corn)，所述方法包括以下步骤：向植物施用包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)样物种的处理剂。在本专利技术的另一方面，提供了提高双子叶植物或单子叶植物的植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的方法，所述方法包括以下步骤：向植物施用包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种的处理剂。在一个实施方案中，所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207(NationalMeasurementInstitute,1/153BertieStreetPortMelbourne,Victoria,Australia3207))具有至少96％的16SrRNA同源性或与伯克霍尔德氏菌属菌株Q208具有至少96％的16SrRNA同源性。在另一个实施方案中，所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3或与伯克霍尔德氏菌属菌株Q208具有至少97％、98％或99％的16SrRNA同源性。在另外的实施方案中，所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3或与伯克霍尔德氏菌属菌株Q208具有100％的16SrRNA同源性。细菌SOS3与伯克霍尔德氏菌属菌株Q208具有100％的16SrRNA同源性。细菌SOS3的16SrRNA序列提供在SEQIDNo:3中。SEQIDNo:3中提供的序列也是伯克霍尔德氏菌属菌株Q208的16SrRNA序列。在另一个实施方案中，所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种是至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属物种、至少一种有益于植物的环境(plant-beneficial-environment,PBE)伯克霍尔德氏菌属物种或属于伯克霍尔德氏菌属的PBE进化枝的至少一种物种(见图1)。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种可以是非致病性的，尤其是非致病性的伯克霍尔德氏菌属物种。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种是细菌。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种可具有以下能力(或适应于)：(i)从大气固氮；和/或(ii)在植物根系上形成生物膜。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种可具有以下能力(或适应于)：使磷源溶解，所述磷源尤其是选自由以下组成的组的至少一种：磷脂、磷蛋白、磷酸酯、磷酸糖类和肌醇六磷酸。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种可具有以下能力(或适应于)：(i)分泌铁载体；和/或(ii)诱导乙烯产生。所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种可以是选自由以下组成的组的至少一种细菌：细菌SOS1(于2016年6月2日以登录号V16/013908保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)、细菌SOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于提高双子叶植物或单子叶植物的植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的方法，所述单子叶植物选自小麦、稻、棉花和玉米，所述方法包括以下步骤：向植物施用包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种的处理剂，其中所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)具有至少96％的16S rRNA同源性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.05 AU 20159022511.用于提高双子叶植物或单子叶植物的植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的方法，所述单子叶植物选自小麦、稻、棉花和玉米，所述方法包括以下步骤：向植物施用包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种的处理剂，其中所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)具有至少96％的16SrRNA同源性。2.一种促进植物生长的方法，所述方法包括：用有效量的包含至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种的处理剂处理双子叶植物或单子叶植物的种子或幼苗，所述单子叶植物选自小麦、稻、棉花和玉米，其中所述至少一种有益于植物的伯克霍尔德氏菌属样物种与细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)具有至少96％的16SrRNA同源性；将所述经处理的种子或幼苗种植在无土生长基质中达初始的时间段，以长成小植株；和将所述小植株移植到田地或温室条件。3.如权利要求2所述的方法，其中至少一部分无土生长基质包含所述处理剂。4.如权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述移植的小植株在包含经额外量的所述处理剂处理的肥料或粪肥的土壤中栽培。5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中处理所述种子或幼苗的步骤包括用与由以下组成的组中的至少一种共处理：磷脂、磷蛋白、磷酸酯、磷酸糖类和肌醇六磷酸。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述至少一种细菌选自由以下组成的组：细菌SOS1(于2016年6月2日以登录号V16/013908保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)、细菌SOS2(于2016年6月2日以登录号V16/013909保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)和细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)。7.一种用于提高植物生长、植物生产力、种子萌发或土壤质量的微生物接种剂，所述接种剂包含选自由以下组成的组的至少一种细菌：细菌SOS1(于2016年6月2日以登录号V16/013908保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)、细菌SOS2(于2016年6月2日以登录号V16/013909保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)、细菌SOS3(于2016年6月2日以登录号V16/013910保藏在国家计量研究院，澳大利亚维多利亚州墨尔本港贝蒂街1/153号，邮编3207)、Burkholderiaoxyphila、蔗糖伯克霍尔德氏菌、Burkholderiaferrariae、Burkholderiasilvatlantica、Burkholderiaheleia、根瘤伯克霍尔德氏菌、Burkholderiabannensis、热带伯克霍尔德氏菌、乌拉姆伯克霍尔德氏菌、久留里伯克霍尔德氏菌、Burkholderiadiazotrophica、Burkholderiatuberum、Burkholderiaacidipaludis、卡瑞苯西思伯克霍尔德氏菌、医院伯克霍尔德氏菌(Burkholderiahospita)、Burkholderiaterrae、结瘤伯克霍尔德氏菌、萨比亚伯克霍尔德氏菌、Burkholderiasartisoli、吩嗪伯克霍尔德氏菌、Burkholderiasediminicola、Burkholderiaphytofirmans、Burkholderiaginsengisoli、真菌伯克霍尔德氏菌、Burkholderiamegapolitana、Burkholderiabryophila、土褐伯克霍尔德氏菌(Burkholderiaterricola)、禾伯克霍尔德氏菌、吩里拉普伯克霍尔德氏菌(Burkholderiaphenoliruptrix)、谢氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·韦斯特，E·沙格伦科，N·基纳弗，
申请(专利权)人：可持续有机解决方案私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU