CN103329734A

CN103329734A - 植物伤根接种器及其使用方法

Info

Publication number: CN103329734A
Application number: CN2013102569648A
Authority: CN
Inventors: 闫淑珍; 陈双林
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2033-06-25
Also published as: CN103329734B

Abstract

一种用于植物伤根接种的装置及其使用方法，该发明设计的接种器是连接到农用喷雾器喷杆上的一个装置，由连接杆、切割头和出液孔构成，连接杆为中空结构，其一端能与农用喷雾器上的喷杆形成可拆卸连接，另一端与切割头连接，所述切割头是中空结构，其前端为楔形，楔形斜面上有若干出液孔；出液孔的开孔处凸出于楔形斜面的表面。本发明连接杆的螺口与农用喷雾器上喷杆的螺口相匹配，使用方法简便。该接种器直接固定在卸下喷头的喷杆上用于根部侵染的植物内生菌和植物病原菌的接种。

Description

植物伤根接种器及其使用方法

技术领域

本发明的新型装置和使用技术的应用涉及农业生产上病虫害的生物防治领域，该发明的新型接种器能在植物内生的生防菌和促生菌接种植物上的应用。

背景技术

植物内生菌是那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物各种组织和器官内部或细胞间隙的菌。根据对寄主植物的作用，可以将植物内生菌分为有益内生菌、有害内生菌和中性内生菌，其中中性内生菌占绝大多数。近年来，由于内生菌存在于植物体内，不易受外界环境的影响，对寄主植物具有促生、防病、内生固氮等生物学作用，而且它们作为一种外源基因载体，为防病、杀虫及固氮等植物外源基因导入植物体内提供了另一种方法和途径。同时，在大量使用化学农药产生环境污染、抗药性增强等诸多问题的今天，合理利用植物内生菌进行植物病虫害的生物防治可以减少化学药剂造成的环境污染，增加农田生态系统的生物多样性，从而保持生态平衡，因此植物内生菌受到越来越多学者的研究和利用。许多学者认为，内生菌是植物病虫害生物防治的天然资源菌，具有广阔的理论研究价值和开发应用前景，在国外有许多有价值的内生菌已经得到了应用。我国内生菌的生物防治的应用多数还处在研究中，但已经有报导具有应用潜力和前景的高效菌株。内生菌的应用必然要涉及他的接种方法，在实验室里已经研究了伤根和伤叶的接种方法，比如伤根法有拔出植株在菌液中沾根的方法，用木棍或铁棍插入土壤伤根后再滴入菌液的方法。这些方法用在实验室和小面积的种植的植物上是可以的，当内生菌大面积的应用如何保证其接种的成功，至今未见到可行的方法公开。

有关微生物接种器的公开资料均是有关食用菌生产和微生物学研究方面的公开资料，如专利03277859.7、201020545883.1、200920265588.8、200710161154.9和91105873.7等均是发明的用于食用菌的液体菌种接种装置；专利200920248173.x和93205622.9的发明新型是用于医学和实验室的微生物接种装置；专利00118556.x是用于植物病害在实验室的接种装置。上述接种器和接种装置与本发明的植物伤根接种器的设计方法和结构均有巨大的差异。查阅国内的公开的资料均未见到有相似的发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对当前植物内生菌的应用来生物防治植物病虫害和促进生长的需要，设计一个结构简单，使用方便，达到大面积种植的植物接种内生菌的目的。设计该新型装置的前提是农民能接受，适用性强，使用方法简单，能大规模的推广应用。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种植物伤根接种器，为中空结构，由连接杆、切割头和出液孔构成，连接杆的一端能与农用喷雾器上的喷杆形成可拆卸连接，连接杆另一端为切割头，所述切割头前端为楔形，楔形斜面上有若干出液孔；出液孔的开孔处凸出于楔形斜面的表面。

所述的植物伤根接种器，连接杆长度为8-10cm，一端有螺口，该螺口与农用喷雾器上的喷杆连接螺口相匹配。使用时把喷雾器的喷头卸下，换上该接种器。

切割头是一端连接到连接杆上的，另一端是扁平的楔形，宽度为8-12mm，使用时插入土壤中用于切割植物须根；出液孔是在切割头的上中间部位，设计成隆起的部分，隆起高度为0.2-0.5mm，上端开有小孔，小孔直径为0.01-0.05mm，出液孔隆起设计的目的是该接种器插入土壤中不易被土壤颗粒堵塞。

本发明还公开了该植物伤根接种器的使用方法，使用时，农用喷雾器料筒中装入菌液，将植物伤根接种器的连接杆与加压的农用喷雾器的喷杆连接，操作者背上喷雾器，加压后，把接种器插入距植物苗5-10cm的土壤中，插入深度5-8cm，插入一次，打开喷雾器的开关一次。

本发明的新型装置能与农用喷雾器配套使用，农民使用方便，与之相匹配的喷雾器可以是各种品牌的手动加压的喷雾器。使用方法是把喷雾器的喷头卸下，换上该接种器，加压后，把接种器插入近植物根部的土壤，打开开关，拔出前关闭开关。打开开关和关闭开关，是在5-10秒的时间内完成。

本发明伤根接种的原理是，接种器扁平的头在插入土壤时把植物的须根系部分切断，出液孔在喷雾器压力的作用下喷出菌液，迅速接触受伤的植物须根，菌液中的微生物菌体或孢子通过伤口就侵入到植物体内。

本发明出液孔隆起的设计方式是为了防止接种器插入土壤时土壤颗粒堵塞出液孔，堵塞的强度以至于使喷雾器的压力作用也不能把出液孔冲开。出液孔隆起设计后，减少了土壤对出液小孔的堵塞，虽然接种器在插入土壤时出液小孔上会有少量的土壤颗粒，但喷雾器的压力足可以把出液孔冲开。

本发明的连接杆的长度和切割头的宽度可以根据接种植物的大小来调整。植物苗期由于须根少，部位浅。可以选择连接杆比较短和切割头相对窄的接种器。植物生长比较大的，由于须根发达，选择相对连接杆长和切割头宽的接种器。

本发明的新型装置使用方法是配制一定浓度的微生物菌液，装入农用喷雾器中（选择常用的背负式手动加压16L的喷雾器），把农用喷雾器的喷头卸下，换上植物伤根接种器。操作者背上喷雾器，加压后，把接种器插入据植物苗5-10cm的土壤中（小苗据植物根部近一些，大苗稍远些），插入深度5-8cm（小苗据插入深度浅些，大苗深一点），插入后，打开喷雾器的开关，即开既关。插入土壤中的接种器在压力的作用下从出液孔流出液体，这些液体在接种器拔出的瞬间接触到被切断的须根，液体中的菌体会通过受伤的部位进入到植物体内，由此完成了接种过程。

本发明的植物伤根接种器和使用技术能在大田种植的植物快速接种内生菌上应用，使用方法简单，接种速度快，每分钟接种各种植物20-30株。

附图说明

图1植物伤根接种器的正面图，1为与农用喷雾器相匹配的螺口；2连接杆；3出液孔；4切割头。

图2植物伤根接种器的侧面图。

图3出液孔的放大图，3出液孔；5出液孔隆起的部分。

具体实施方式

本发明的伤根接种器如图1-3所示，连接杆2长8-10cm；连接杆一端为与农用喷雾器相匹配的螺口1，另一端为切割头4；切割头4高5-10mm，宽8-12mm；出液孔3隆起的部分5高0.2-0.5mm，出液孔直径0.01-0.05mm。

实施例1植物根部内生细菌的获得

取辣椒的根部材料用自来水洗净表面并晾干，分别称取植物的根1g，用75%乙醇浸泡3min，无菌水冲洗5次，再用1%次氯酸钠浸泡5min，无菌水冲洗5次。将根放入无菌研钵中，每样品加10mL无菌水碾碎，依次用无菌水稀释至1×10^-4，静止15min后，各取200μl涂平板，每处理重复3次。取最后一次冲洗的无菌水200μL涂平板，验证消毒是否彻底。28℃黑暗培养3～7d，根据菌落形态、颜色等挑取单菌落，按常规方法纯化后保存。结果从辣椒根部分离的菌株命名为LG9和LJ13。

实施例2植物内生细菌在根部定植的测定

把实施例1分离纯化的从辣椒根部分离的菌株LG9和LJ13采用文献（闫淑珍，陈双林编著：微生物学拓展性实验技术与方法，北京高等教育出版社，2012年2月出版，第四章实验二）的方法进行抗利福平标记，标记的菌株配制成10⁸cfu/mL的菌悬液。在辣椒苗2-3叶期，用木棍在据辣椒根部2-3cm处扎一个小孔，在小孔内滴入1mL的菌悬液，分接种1d、3d、5d、7d和9d后拨出辣椒苗，留取根部按照实施例1的方法表面消毒，按照文献（闫淑珍，陈双林编著：微生物学拓展性实验技术与方法，北京高等教育出版社，2012年2月出版，第一章实验六）的方法计算辣椒根部菌体的数量。结果见表1，接种3d辣椒根部菌体数量达到10⁵cfu/mL以上，5d、7d和9d菌体数量达到10⁷cfu/mL以上。证明菌株在辣椒根部定植成功。

表1LG9和lJ13在辣椒根中的定殖结果

实施例3辣椒内生细菌的接种

按照实施例1的方法从辣椒根部分离的，采用实施例2方法证明定植的内生细菌LG9菌株，该菌株已经抗利福平标记，配制成10⁸cfu/mL的菌悬液，装入山东卫士植保机械有限公司生产的WS-16型农用喷雾器内，把喷雾器的喷头卸下，换上连接杆长8cm，切割头宽10mm的植物伤根接种器。一名操作工背上喷雾器，加压后，把接种器插入据辣椒苗（辣椒苗5-6叶期）5cm的土壤中，插入深度5-6cm，插入一次，都打开喷雾器的开关一次，即开既关。一般每分钟接种20-30株辣椒苗。接种后第10d随机拨出3株辣椒苗，在抗性平板上按照实施例1的方法分离和计数。结果三株辣椒苗根部定植的LG9菌株的菌体数量分别1.561×10⁷cfu/mL、2.917×10⁷和1.154×10⁸。

实施例4番茄内生细菌的接种

按照实施例1的方法从辣椒根部分离的，采用实施例2的方法证明定植的内生细菌LJ13菌株，该菌株已经抗利福平标记，配制成10⁸cfu/mL的菌悬液，装入山东卫士植保机械有限公司生产的WS-16型农用喷雾器内，把喷雾器的喷头卸下，换上连接杆长10cm，切割头宽10mm的植物伤根接种器。一名操作工背上喷雾器，加压后，把接种器插入据番茄苗（番茄4-5叶期5cm的土壤中，插入深度8-10cm，插入一次，都打开喷雾器的开关一次，即开既关。一般每分钟接种20-30株番茄苗。接种后第10d随机拨出3株番茄苗，在抗性平板上按照实施例1的方法分离和计数。结果三株番茄苗根部定植的LJ13菌株的菌体数量分别2.154×107cfu/mL、0.275×107和0.351×106。

实施例5棉花内生细菌的接种

按照实施例1的方法从辣椒根部分离的采用实施例2的方法证明定植的内生细菌LJ13菌株，该菌株已经抗利福平标记，配制成10⁸cfu/mL的菌悬液，装入山东卫士植保机械有限公司生产的WS-16型农用喷雾器内，把喷雾器的喷头卸下，换上连接杆长8cm，切割头宽10mm的植物伤根接种器。一名操作工背上喷雾器，加压后，把接种器插入据棉花苗（棉花苗5-6叶期）6cm的土壤中，插入深度8-10cm，插入一次，都打开喷雾器的开关一次，即开既关。一般每分钟接种20-30株棉花苗。接种后第10d随机拨出3株棉花苗，在抗性平板上按照实施例1的方法分离和计数。结果三株棉花苗根部定植的LJ13菌株的菌体数量分别1.201×10⁷cfu/mL、2.175×10⁷和5.357×10⁶。

实施例6棉花黄萎病致病菌种的接种

为了筛选抗黄萎病的抗性材料，需要人工接种棉花黄萎病致病菌。先制备黄萎病病菌（由江苏省农科院提供Verticillium dahliae ACCC36120）的孢子悬液10⁵-10⁸cfu/mL，装入山东卫士植保机械有限公司生产的WS-16型农用喷雾器内，把喷雾器的喷头卸下，换上连接杆长10cm，切割头宽11mm的植物伤根接种器。一名操作工背上喷雾器，加压后，把接种器插入据棉花苗5-10cm的土壤中，插入深度5-8cm，插入一次，都打开喷雾器的开关一次。一般每分钟接种20-30株棉花苗。接种后每10天观察棉花苗黄萎病发病情况，在棉花普遍发病的情况下，既第40d调查发病率和病情指数。结果：调查总株数72株。平均病情指数54.3，发病率77.5%。（调查方法参照文献：刘占国，马峙英，张桂寅，吴立强，棉花黄萎病的产量损失和模型建立，植物病理学报，1990，第9卷，第一期）。

Claims

1.一种植物伤根接种器，其特征是由连接杆、切割头和出液孔构成，连接杆为中空结构，其一端能与农用喷雾器上的喷杆形成可拆卸连接，另一端与切割头连接，所述切割头是中空结构，其前端为楔形，楔形斜面上有若干出液孔；出液孔的开孔处凸出于楔形斜面的表面。

2.根据权利要求1所述的植物伤根接种器，其特征在于，所述连接杆长度为8-10cm，一端有螺口，该螺口与农用喷雾器上的喷杆连接螺口相匹配。

3.根据权利要求2所述的植物伤根接种器，其特征在于，所述切割头楔形宽度为8-12mm。

4.根据权利要求1所述的植物伤根接种器，其特征在于，出液孔是在切割头的上中间部位，隆起高度为0.2-0.5mm，上端开有小孔，小孔直径为0.01-0.05mm。

5.权利要求1-4之一所述植物伤根接种器的使用方法，其特征在于，农用喷雾器料筒中装入菌液，将植物伤根接种器的连接杆与加压的农用喷雾器的喷杆连接，操作者背上喷雾器，加压后，把接种器插入距植物苗5-10cm的土壤中，插入深度5-8cm，插入一次，打开喷雾器的开关一次。