一种大豆根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种大豆根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的大豆根瘤菌生物保护剂包括三种组分，其中：第一组分包括短小芽孢杆菌菌剂和根瘤菌菌剂，短小芽孢杆菌菌剂中短小芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC No.25787；第二组分包括根瘤菌胞外多糖粗液5

【技术实现步骤摘要】
一种大豆根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及种子包衣
，尤其是涉及一种大豆根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]根瘤菌可与豆科作物形成最有效的共生固氮系统，根瘤菌利用共生固氮特性为豆科作物的生命活动提供50
‑
90％的氮素营养。在全球豆科植物种植中，根瘤菌每年在2.5亿公顷的土地上固定超过30
×
109kgN。根瘤菌在农业中的应用对提高农作物产量、降低化肥使用量、减少水土污染、实现农业可持续发展具有重要的作用。
[0003]根瘤菌的存活受干燥、土壤pH、温度、毒性等土壤和环境因素的影响，其中干旱胁迫因子对根瘤菌的生长和繁殖具有明显的抑制作用，使固氮效率明显降低。根瘤菌拌种在大豆种子表面，干燥环境条件导致其极易死亡，使得拌种后的大豆种子不能长时间储存和运输。因此，目前仍采用播前拌种的方式接种根瘤菌；然而，播前拌种费时费力、与大面积机械播种操作不配套，极大地制约了大豆根瘤菌的推广与应用。
[0004]随着豆科作物根腐病等病虫害发病率逐年增加，现在普遍采用杀菌杀虫类种衣剂进行包衣。种衣剂对根瘤菌具有明显的毒害作用，从而严重影响了根瘤菌的活性。因此，解决包衣种子储存过程中根瘤菌的存活是亟待解决的问题。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用，该保护剂可用于根瘤菌拌植物裸种或包衣种子，能够明显提高种子包衣效率以及种子拌种与储存过程中根瘤菌的存活率。
[0007]本专利技术提供一种大豆根瘤菌生物保护剂，其特征在于，包括第一组分、第二组分和第三组分：其中：
[0008]第一组分包括短小芽孢杆菌菌剂和根瘤菌菌剂，短小芽孢杆菌菌剂中短小芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC No.25787；
[0009]第二组分包括根瘤菌胞外多糖粗液5
‑
10份，海藻糖5
‑
15份，麦芽糊精1
‑
2份，山梨醇0.5
‑
2份，大豆胚芽蛋白0.1
‑
1份和海藻精0.01
‑
0.05份；
[0010]第三组分包括羧甲基纤维素钠0.2
‑
0.5份，黄原胶0.1
‑
0.2份，K
‑
卡拉胶0.01
‑
0.05份和刺槐豆胶0.01
‑
0.05份。
[0011]本专利技术的第一组分包括短小芽孢杆菌菌剂和根瘤菌菌剂；其中，短小芽孢杆菌菌剂中的短小芽孢杆菌分离自大豆植株根瘤，为大豆根瘤菌的伴生菌，经16SrDNA测序表明与短小芽孢杆菌的同源性为99％，分类命名为：短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，保藏编号为：CGMCC No.25787，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号楼中国科学院微生物研究所，保藏时间为：2022年
09月23日。
[0012]短小芽孢杆菌菌剂可以通过对上述短小芽孢杆菌进行发酵制得；对短小芽孢杆菌的发酵培养基和发酵方法不作严格限制，可以采用本领域的常规培养基及培养条件进行发酵。在一实施方式中，发酵所采用的发酵培养基的组成为：葡萄糖10
‑
20g/L，蛋白胨1
‑
3g/L，硫酸铵2
‑
4g/L，磷酸氢二钾0.5
‑
2g/L，磷酸二氢钾0.5
‑
2g/L，硫酸镁0.5
‑
1g/L，pH值6.8
‑
7.0；此外，短小芽孢杆菌的发酵条件如下：接种量4
‑
6％，发酵温度为30
‑
35℃，转速为180
‑
200rpm，发酵时间为40
‑
56h。此外，根瘤菌菌剂中根瘤菌可以选自大豆根瘤菌、花生根瘤菌和紫云英根瘤菌中的至少一种。更具体地，大豆根瘤菌可以采用大豆根瘤菌CGMCC No.4346，花生根瘤菌可以采用花生根瘤菌CGMCC No.8386，紫云英根瘤菌可以采用紫云英根瘤菌CGMCC No.4347。
[0013]对上述短小芽孢杆菌菌剂和根瘤菌菌剂的剂型不作严格限制，可根据实际需要合理设置，例如可以采用液体菌剂；具体地，短小芽孢杆菌菌剂中短小芽孢杆菌的有效活菌数可以为50
‑
120亿/mL，根瘤菌菌剂中根瘤菌的有效活菌数可以为50
‑
120亿/mL。
[0014]在本专利技术的大豆根瘤菌生物保护剂中，短小芽孢杆菌的有效活菌数0.05
‑
0.5亿/mL，根瘤菌的有效活菌数为1.5
‑
9.95亿/mL。
[0015]本专利技术的第二组分包括根瘤菌胞外多糖粗液、海藻糖、麦芽糊精、山梨醇、大豆胚芽蛋白和海藻精；其中，根瘤菌胞外多糖粗液中的多糖含量为19
‑
22g/L，分子量为0.7
×
107‑
1.5
×
107Da。根瘤菌胞外多糖粗液多糖是共生固氮过程中的重要物质，本专利技术添加根瘤菌胞外多糖粗液能够提高根瘤菌活性，减缓种子表面根瘤菌的死亡，促进根瘤菌结瘤。
[0016]海藻精(也称为活性海藻肥)可以采用CN104892157A方法制备。海藻精中的海藻酸含量为6
‑
10％，植物激素含量为1500
‑
2000mg/kg；此外，海藻精含有5
‑
20％的K2O，1
‑
2％的P2O5，0.5
‑
1.0％的N，30
‑
40％的有机质、0.05
‑
0.10％的Ca和0.2
‑
0.3％的Mg。上述海藻精的活性成分及养分含量较高，除含有植物必需元素大中微量营养元素外，还含有植物可直接吸收利用的氨基酸、生长素、细胞分裂素、赤霉素、维生素、核苷酸、甘露醇、甜菜碱、壳聚糖、多酚等，既能提高根瘤菌的抗旱性，提高种子表面根瘤菌的存活，还能促进根瘤菌在土壤中大量繁殖，提高固氮活性，促进根瘤形成。
[0017]本专利技术的第三组分包括羧甲基纤维素钠、黄原胶、K
‑
卡拉胶和刺槐豆胶，其为食品级原料并且相互作用，能够在溶液中形成稳定的胶体状态，既能在种子表面有效成膜以物理隔绝外界、降低根瘤菌细胞失水，同时膜的透气性好，对种子的安全性好。研究表明：在添加上述第三组分的大豆根瘤菌生物保护剂中无需添加分散剂，各原料经物理混拌后即可满足原料在水中的均匀分散，进而避免了分散剂对根瘤菌的杀伤作用。
[0018]在一实施方式中，本专利技术的大豆根瘤菌生物保护剂为液态制剂，该大豆根瘤菌生物保护剂中短小芽孢杆菌CGMCC No.25787的有效活菌数为0.05
‑
0.5亿/mL，根瘤菌的有效活菌数为1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大豆根瘤菌生物保护剂，其特征在于，包括第一组分、第二组分和第三组分：其中：第一组分包括短小芽孢杆菌菌剂和根瘤菌菌剂，短小芽孢杆菌菌剂中短小芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC No.25787；第二组分包括根瘤菌胞外多糖粗液5
‑
10份，海藻糖5
‑
15份，麦芽糊精1
‑
2份，山梨醇0.5
‑
2份，大豆胚芽蛋白0.1
‑
1份和海藻精0.01
‑
0.05份；第三组分包括羧甲基纤维素钠0.2
‑
0.5份，黄原胶0.1
‑
0.2份，K
‑
卡拉胶0.01
‑
0.05份和刺槐豆胶0.01
‑
0.05份。2.根据权利要求1所述的大豆根瘤菌生物保护剂，其特征在于，根瘤菌菌剂中的根瘤菌选自大豆根瘤菌、花生根瘤菌、紫云英根瘤中的至少一种。3.根据权利要求1所述的大豆根瘤菌生物保护剂，其特征在于，该大豆根瘤菌生物保护剂中的有效活菌数为2
‑
10亿/mL；优选地，该大豆根瘤菌生物保护剂中短小芽孢杆菌的有效活菌数为0.05
‑
0.5亿/mL，根瘤菌的有效活菌数为1.5
‑
9.95亿/mL。4.根据权利要求1所述的大豆根瘤菌生物保护剂，其特征在于，根瘤菌胞外多糖粗液中的多糖含量为19
‑
22g/L，分子量为0.7
×
107‑
1.5
×
107Da；海藻精中的海藻酸含量为6
‑
10％，植物激素含量为1500
‑
2000mg/k...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婧，章孜亮，孙杉杉，徐延平，徐志文，葛振宇，丁秀梅，
申请(专利权)人：领先生物农业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：