CN102070368A - 黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂及其制备方法，其特征在于采用黄腐酸，根瘤菌培养液，成膜剂，营养因子和余量为水为原料，将5～8％的成膜剂加入余量水中加热75～85℃使其缓慢溶解，再加入3～5％的分散剂并至溶解后，0.5～1.0％的营养因子，再加入0.03～1.0％的黄腐酸，冷却至28℃左右，加入3～5％的根瘤菌培养液，混合均匀得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品，该产品具有能促进根瘤菌生长，还能增强抗逆性，能显著提高根瘤菌的存活及与土著微生物的竞争力，可减少化肥及农药的使用量，又保护了环境，能改善产品品质，保证粮食安全的优点及效果。

Description

黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂及其制备方法 

技术领域

本发明涉及以黄腐酸、根瘤菌为主要有效成份的黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，特别适用于作为豆科植物的种子包衣剂，属种子处理领域。 

本发明还涉及该包衣剂的制备方法。 

背景技术

包衣剂包裹在种子的表面，形成一层具有通透性的薄膜，具有防止病虫害，提高种子发芽率，调节植物生长，减少农药用量保护环境等作用。国内有对大豆包衣剂的研究，如大豆钼肥包衣剂、重迎茬大豆种子包衣剂等。这些化学型或特异型包衣剂能提高大豆种子活力，促进大豆萌发，促进大豆根系发育，增强种子呼吸强度，提高叶绿素及大豆产量。国外有报道根瘤菌大豆包衣剂产品。虽然根瘤菌广泛分布在土壤中，认为接种根瘤菌能促进豆科植物结瘤，从而促进生物固氮效益，满足豆科植物生长对氮肥的需求，尤其对一些长期不种植豆科植物的土壤或复垦修复土壤，具有良好的社会、经济、及环保护效益。国内虽然根瘤菌包衣技术正在发展，有报道反应根瘤菌包衣剂能使豆科植物结瘤时间提前，结瘤数增多等，但产品没有得到推广应用。主要原因是根瘤菌存活时间不易保证，接种根瘤菌与土著根瘤菌相比竞争力较差。 

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，而提供一种可将根瘤菌与黄腐酸结合在豆科植物上相互作用特点的一种黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，从而不但能促进根瘤菌生长，还能增强抗逆性，而且能提高根瘤菌的存活率，延长根瘤菌存活时间及提高根瘤菌的竞争力，可减少化肥及农药的使用量，保护了环境。 

本发明还提供了该包衣剂的制备方法。 

本发明的目的是通过下列技术方案实现的： 

黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，它采用下述重量百分比的原料制成的： 

黄腐酸0.03～1％，根瘤菌培养液3～5％，成膜剂5～8％，分散剂3～5％，营养因子0.5～1％和余量为水， 

所述的黄腐酸是经青霉菌和芽孢杆菌降解褐煤、风化煤或煤矸石得到的水溶性液体或经低温烘干得到的固体的降解黄腐酸， 

所述的根瘤菌培养液是经常规方法从豆科植物根瘤中分离得到的根瘤菌按常规方法经过接种到种子罐培养3～5天再移种到发酵罐发酵5～7天后得到的菌液，菌浓度为3.3-5×10⁹cfu/ml。 

所述成膜剂选自羟丙基甲基纤维素、壳聚糖、纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、阿拉伯胶中一种或两种的组合；所述的分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺中的一种或两种的组合；所述营养因子选自钼酸盐、硫酸盐、甘露醇中一种或两种的组合。 

黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的生产方法，它按下述步骤进行： 

将5～8重量％的成膜剂加入余量水中加热75～85℃使其缓慢溶解，再加入3～5重量％的分散剂并至溶解后，0.5～1.0重量％的营养因子，再加入0.03～1.0重量％的黄腐酸，冷却至25～28℃，加入3～5重量％的根瘤菌培养液，混合均匀得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。 

黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的用途，该包衣剂用于豆科植物种子的包衣，包衣剂与种子按重量比为1∶30-50比例混合后，在阴凉处风干，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的种子包衣。 

豆科植物种类很多，如经济作物的大豆，绿豆、蚕豆、花生等，牧草类的苜蓿，药用植物的黄芪，苦参，鸡血藤等，绿肥植物的紫云英等用本发明包衣剂都可以增产增收。 

本发明选择的黄腐酸是通过“微生物降解生产黄腐酸方法”(专利号：CN02158189.4)是以褐煤、风化煤、煤矸石为原料，添加农业下脚料锯末，麦麸，秸秆等，经降解菌(青霉菌Penicillium sp.LNP6 CGMCC 0866和芽孢杆菌Bacillus sp.BJB2 CGMCC 0867)发酵后经水提取，得到的降解黄腐酸液体或经低温烘干得到的降解黄腐酸固体。 

本发明的青霉菌和芽孢杆菌的保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，青霉菌保藏编号为CGMCC No.0866，芽孢杆菌保藏编号为CGMCC No.0867，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏时间2002年12月19日。 

本发明的黄腐酸产量比化学法明显提高，活性增强，黄腐酸分子明显变小，氧和氮含量增加，絮凝活性大。并且辅料为下脚料，没有化学溶剂参与不会造成 二次污染。褐煤经微生物降解后得到的黄腐酸与未降解的腐植酸相比，分子内含氧和含氮的官能团有所增加，生物活性明显增强。对大豆单瘤重的增加、脲酶的抑制、幼苗的生长以及对土壤病害的抑制作用表现出明显优势。 

本发明的黄腐酸具有植物生长调节剂的特性，不但能刺激种子发芽、促进植物生长，还具有抗旱作用。同时，黄腐酸可以促进根瘤菌生长代谢、刺激豆科植物结瘤、提高豆科植物的结瘤固氮能力，由于黄腐酸能促进根瘤菌生长，所以黄腐酸能提高根瘤菌的存活率，延长根瘤菌存活时间及提高根瘤菌的竞争力，说明根瘤菌与黄腐酸的结合在豆科植物上具有相互促进的特点。 

根瘤菌培养液是经常规方法从豆科植物根瘤中分离得到的根瘤菌按常规方法经过接种到种子罐培养3～5天再移种到发酵罐发酵5～7天后得到的菌液，菌液浓度为3.3-5×10⁹cfu/ml， 

根瘤菌菌种的筛选 

采集不同豆科植物的根瘤，经消毒、破碎、稀释后，以无氮培养基(YMA、TY等)为分离用培养基，用稀释涂布法分离得到固氮菌。筛选得到能自生固氮的微生物，分离纯化后，挑取单一菌落镜鉴，并将该菌种以回接的方式接种到该豆科植物中，验证该根瘤菌的结瘤能力，并筛选出最为优势的根瘤菌备用。 

根瘤菌剂的制备 

制作YMA培养基，121℃灭菌30min，在无菌条件下将根瘤菌菌种接于YMA培养基中，放于空气振荡器中，28℃，150rpm培养7天。将培养好的根瘤菌在超净工作台中装入离心瓶中，8000rpm离心10min收集菌体，用生理盐水洗涤菌体，最后用生理盐水将菌体悬浮，备用， 

成膜剂选自羟丙基甲基纤维素、壳聚糖、纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、阿拉伯胶，分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺，营养因子选自钼酸盐、硫酸盐、甘露醇。 

本发明的制备方法将成膜剂水中加热至75～85℃，使其缓慢溶解，再加入分散剂并至溶解后，加入0.5～1％营养因子黄腐酸，冷却至25～28℃，加入根瘤菌培菌液，混合均匀，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。 

为了观察本产品的使用效果进行大田试验，在北京亮甲店实验基地，具体试验是： 

选用对照、本发明包衣剂、根瘤菌包衣剂，对包衣的大豆种子种植后苗期株高、地上干重、结瘤数、瘤重进行了对比，对比結果见表1 

表1包衣剂对比結果 

从表1的对比結果表明，本发明产品处理的大豆种子其苗期株高、地上干重、结瘤数、瘤重显著增加，其中根瘤数比对照增加117％，瘤重比对照增加92.5％。与对照相比，株高无明显增加但地上干物质重增加30.2％。显著性水平为5％。 

用本发明的包衣剂包衣的大豆种子分别种植于河南博爱农场进行了试验，对结荚数、子粒数、百粒重、实际产量(kg/亩)指标对比，結果见表2。 

表2包衣的大豆种子对比結果 

从表2的试验结果显示，本发明包衣剂可以提高大豆产量，与对照相比，产量增加12.62％，且差异分析达到显著性水平。 

由于采取上述技术方案使本发明技术具有如下优点及效果： 

a)发挥了根瘤菌、黄腐酸在豆科植物间能相互促进作用的特点，从而不但能促进根瘤菌生长，还能增强抗逆性，能显著提高根瘤菌的存活及与土著微生物的竞争力，可减少化肥及农药的使用量，又保护了环境。 

b)黄腐酸属于属于生物植物调节剂，能改善产品品质，保证粮食安全。 

c)该包衣产品在种植中具有结瘤多、固氮活性强，生长快、抗逆性强，产品具有产量大、品质优良等特点。 

具体实施方式

实施例1 

以褐煤和锯末，麦麸为原料，经降解菌青霉菌和芽孢杆菌发酵后经水提取，低温烘干得到的降解黄腐酸，备用， 

将慢生型大豆根瘤菌使用YMA培养基，种子罐28℃培养3天，接入发酵罐相同条件发酵7天，菌数达到3.3×10⁹cfu/ml的大豆根瘤菌培养液，备用， 

将5kg羟丙基甲基纤维加入86.47kg水中加热至85℃使其缓慢溶解，再加入3kg十二烷基苯磺酸钠并至溶解后，加入0.5kg钼酸盐和上述制备的0.03kg黄腐酸，冷却至25℃，加入上述制备的5kg大豆根瘤菌培菌液，混合均匀，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。 

将30kg的大豆种子与1kg的上述本发明产品混合，并在阴凉处风干，制备出黄腐酸根瘤菌生物型大豆种子包衣剂。 

实施例2 

以风化煤和锯末，麦麸为原料，经降解菌青霉菌和芽孢杆菌发酵后经水提取，低温烘干得到的降解黄腐酸，备用 

将绿豆根瘤菌使用YMA培养基，摇床28℃，培养4天，接入发酵罐相同条件发酵6天，菌数达到4×10⁹cfu/ml的绿豆根瘤菌培养液，备用 

将6kg聚乙烯醇加入85.2kg水中加热至83℃使其缓慢溶解，再加入4kg纤维素衍生物并至溶解后，加入0.7kg硫酸盐和上述制备的0.1kg黄腐酸，冷却至28℃，加入上述制备的4kg根瘤菌培菌液，混合均匀，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。 

将50kg的绿豆种子与1kg的上述本产品混合，并在阴凉处风干，制备出黄腐酸根瘤菌生物型绿豆种子包衣剂。 

实施例3 

以煤矸石和锯末，麦麸为原料，经降解菌青霉菌和芽孢杆菌发酵后经水提取，得到的液体降解黄腐酸，备用 

将苜蓿根瘤菌使用YMA培养基，种子罐28℃，培养5天，接入发酵罐相同条件发酵5天，菌数达到4.5×10⁹cfu/ml的花生根瘤菌培养液，备用 

将3kg壳聚糖、4kg纤维素醚加入82.5kg水中加热至80℃使其缓慢溶解，再 加入5kg聚丙烯酰胺并至溶解后，加入0.5kg硫酸盐、0.5kg甘露醇和上述制备的0.5kg黄腐酸，冷却至25℃，加入上述制备的4kg根瘤菌培菌液，混合均匀，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。 

将40kg的苜蓿种子与1kg的上述本产品混合，并在阴凉处风干，制备出黄腐酸根瘤菌生物型苜蓿种子包衣剂。 

实施例4 

以风化煤和锯末，麦麸秸杆为原料，经降解菌青霉菌和芽孢杆菌发酵后经水提取，得到的液体降解黄腐酸，备用 

将黄芪根瘤菌使用YMA培养基，种子罐28℃，培养4天，接入发酵罐相同条件发酵6天，菌数达到5×10⁹cfu/ml的蚕豆根瘤菌培养液，备用 

将4kg聚乙二醇、4kg阿拉伯胶加入83.3kg水中加热至75℃使其缓慢溶解，再2kg十二烷基苯磺酸钠、2kg聚丙烯酰胺，并至溶解后，加入0.3kg硫酸盐、0.4kg钼酸盐和上述制备的1kg黄腐酸，冷却至28℃，加入上述制备的3kg根瘤菌培菌液，混合均匀，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。将40kg的黄芪与1kg的上述本产品混合，并在阴凉处风干，制备出黄腐酸根瘤菌生物型黄芪种子包衣剂。 

Claims (6)

1.黄腐酸-根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，其特征在于它采用下述重量百分比的原料制成的：

黄腐酸0.03～1％，根瘤菌培养液3～5％，成膜剂5～8％，分散剂3～5％，营养因子0.5～1％和余量为水，

所述的黄腐酸是经青霉菌和芽孢杆菌降解褐煤、风化煤或煤矸石得到的水溶性液体或经低温烘干得到的固体的降解黄腐酸，

所述的根瘤菌培养液是经常规方法从豆科植物根瘤中分离得到的根瘤菌按常规方法经过接种到种子罐培养3～5天再移种到发酵罐发酵5～7天后得到的菌液，菌浓度为3.3-5×10⁹cfu/ml。

2.根据权利要求1所述黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，其特征在于所述成膜剂选自羟丙基甲基纤维素、壳聚糖、纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、阿拉伯胶中一种或两种的组合。

3.根据权利要求1所述黄腐酸根瘤菌生物型种子包衣剂、所述的分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺中的一种或两种的组合。

4.根据权利要求1所述黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂，其特征在于所述营养因子选自钼酸盐、硫酸盐、甘露醇中一种或两种的组合。

5.如根据权利要求1所述黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的生产方法，其特征在于它按下述步骤进行：

将5～8重量％的成膜剂加入余量水中加热75～85℃使其缓慢溶解，再加入3～5重量％的分散剂并至溶解后，0.5～1.0重量％的营养因子，再加入0.03～1.0重量％的黄腐酸，冷却至28℃左右，加入3～5重量％的根瘤菌培养液，混合均匀得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂产品。

6.黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的用途，其特征在于该包衣剂用于豆科植物种子的包衣，包衣剂与种子按重量比为1∶30-50比例混合后，在阴凉处风干，得到黄腐酸根瘤菌生物型豆科植物种子包衣剂的种子包衣产品。