CN107494541B - 抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法 - Google Patents

抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业技术领域，特别涉及抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法。该抗倒伏调节剂调节类物质包括内生菌多糖和多效唑。本发明研究发现内生菌多糖具有提高作物抗倒伏能力的作用，可用于抗倒伏调节剂的开发；将内生菌多糖与多效唑联合使用后可显著降低作物苗期倒伏率，提高作物抗倒伏能力，从而可提高作物的产量；本发明方法简单，适合大规模应用。

Description

抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法
技术领域
本发明涉及农业技术领域，特别涉及抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法。
背景技术
苦荞作为一种独特的药食同源粮食作物，其营养价值、药用价值逐渐受到人们的重视，西南地区的高寒山区和高原地区是我国苦荞的主要栽培区，也是当地少数民族的主要食粮，但由于长期以来存在的耕种粗放的问题，苦荞的产量却不甚乐观，特别当栽培措施不得当，导致倒伏现象时有发生，特别是苗期倒伏的发生，极大地破坏了苦荞的株型结构和营养物质的运输，严重影响了苦荞的产量和品质。
生产观察发现，苦荞根系弱，子叶大，顶土能力差，播种深度不深，加之管理措施不当，使得在苗期容易发生倒伏，即使恢复到直立状态，但会造成基部节间弯曲，生育后期遇到极端天气等影响，极容易发生二次倒伏，导致绝收。
在目前农业种植技术中，对苦荞苗期抗倒伏研究甚少，缺乏简便有效地提高苦荞麦苗期抗倒伏能力的方法。因此，提供一种提高苦荞麦苗期抗倒伏能力的种植方法，对降低苦荞苗期倒伏率，增加苦荞产量具有重要的理论与现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法。该抗倒伏调节剂可显著降低苦荞等作物苗期倒伏率，从而可提高作物的产量。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种内生菌多糖在制备抗倒伏调节剂中的应用。
作为优选，内生菌多糖为保藏编号CGMCC NO：10101的内生菌的水提物。
在本发明提供的实施例中，内生菌多糖的提取方法为：
取保藏编号为CGMCC No.10101的干菌丝，粉碎，然后采用乙醇水溶液和石油醚的混合溶剂对其在50～60℃下进行热回流提取1～3h，去除菌丝体中的单糖、二糖和脂类物质，离心或过滤，收集残渣，晾干；
将去除单糖、二糖和脂类物质的菌株按水料比为(20～40)mL:(0.5～2)g用蒸馏水在90～100℃热回流提取2～3h，共提取2～3次；合并提取液并浓缩，添加3～4倍体积90％～99％乙醇，在0～4℃下沉淀48～72h，然后收集沉淀，依次用无水乙醇、丙酮洗涤，获得内生菌多糖。
在本发明提供的一具体实施例中，内生菌多糖的提取方法为：
内生真菌Fat6干菌丝，粉碎，然后采用95％乙醇:石油醚(1:1，v/v)对其在50℃下进行热回流提取2h，以去除菌丝体中的单糖、二糖和脂类物质，离心或过滤(抽滤)，收集残渣，晾干，作为菌丝多糖提取的原料。
称取一定量的预处理的Fat6干菌丝体，置于热回流提取器内，并添加一定比例的蒸馏水进行热回流提取，提取的条件为：水料比为30:1(v/w)、提取温度90℃，提取2h，共提取2次。
通过离心或过滤(抽滤)的方式分离提取液和菌丝体残渣，离心上清液(滤液)浓缩至一定体积，添加3倍体积95％乙醇，在4℃下沉淀60h，然后采用过滤或离心的方式将沉淀和上清液分开，收集沉淀，依次用无水乙醇、丙酮洗涤，获得内生菌多糖。
本发明还提供了一种抗倒伏调节剂，包括内生菌多糖和多效唑。
作为优选，内生菌多糖与多效唑的质量比为(40～120):(15～45)。
优选地，内生菌多糖与多效唑的质量比为(80～120):(15～30)。
在本发明提供的一具体实施例中，内生菌多糖与多效唑的质量比为80:15。
在本发明提供的另一具体实施例中，内生菌多糖与多效唑的质量比为80:30。
在本发明提供的另一具体实施例中，内生菌多糖与多效唑的质量比为120:15。
在本发明提供的另一具体实施例中，内生菌多糖与多效唑的质量比为120:30。
本发明还提供了一种提高作物苗期抗倒伏能力的方法，采用含有内生菌多糖和多效唑的溶液对作物种子进行浸种处理。
在本发明中，作物为苦荞麦，但本发明组合物适用作物并非仅限于苦荞麦，对小麦、玉米、高粱、水稻等作物同样适用。
作为优选，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为40～120ppm，多效唑的浓度为15～45ppm。
优选地，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为80～120ppm，多效唑的浓度为15～30ppm。
在本发明提供的一具体实施例中，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为80ppm，多效唑的浓度为15ppm。
在本发明提供的另一具体实施例中，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为80ppm，多效唑的浓度为30ppm。
在本发明提供的另一具体实施例中，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为120ppm，多效唑的浓度为15ppm。
在本发明提供的另一具体实施例中，含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为120ppm，多效唑的浓度为30ppm。
作为优选，浸种处理的时间为6～10h，温度为23～26℃。
在本发明提供的一具体实施例中，浸种处理的时间为8h，温度为25℃。
在本发明提供的实施例中，浸种处理后还包括播种，播种深度为3～4cm，播种量为1.8～2.5kg/亩。
在本发明提供的一具体实施例中，浸种处理后还包括播种，播种深度为3～4cm，播种量为1.8～2.5kg/亩。
作为优选，播种的行距为20～27cm，穴距为15～20cm。
在本发明提供的一具体实施例中，播种的行距为20cm，穴距为15cm。
作为优选，在浸种处理前还包括整地、作畦、种子消毒的步骤。
作为优选，整地、作畦为：播种前进行深耕，20～30cm为宜，耕后不耙，开沟作高畦，沟深30～35cm，沟宽30～50cm。
作为优选，种子消毒为：种子浸种前采用0.1％的KMnO4溶液消毒5～10min，反复冲洗3～4次，用单层纱布包好，冲洗，洗去种子表现粘附的药剂。
在本发明提供的具体实施例中，播种后还包括施用底肥的步骤，底肥为：氮肥2～3kg/亩，磷肥25～40kg/亩，钾肥1.5～3kg/亩。
在本发明提供的一具体实施例中，播种后还包括施用底肥的步骤，底肥为：氮肥2kg/亩，磷肥30kg/亩，钾肥2kg/亩。
在本发明提供的实施例中，提高作物苗期抗倒伏能力的方法为：
整地、作畦：播种前进行深耕，20～30cm为宜，耕后不耙，开沟作高畦，沟深30～35cm，沟宽30～50cm；
种子消毒：种子浸种前采用0.1％的KMnO4溶液消毒5～10min，反复冲洗3～4次，用单层纱布包好，冲洗，洗去种子表现粘附的药剂；
浸种：浸种溶液中含有内生菌多糖0～160ppm+多效唑0～45ppm，浸种时间6～10h，浸种温度保持在23～26℃；
播种：8月至9月播种，将经过处理的种子取出阴干后播种，行距20～27cm，穴距15～20cm，播种深度3～4cm，播种后及时轻轻镇压，使种子与土紧密接触，播种量1.8～2.5kg/亩；
科学用肥：底用施用氮肥2～3kg/亩，磷肥25～40kg/亩，钾肥1.5～3kg/亩。
本发明提供了抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法。该抗倒伏调节剂包括内生菌多糖。本发明具有如下优势之一：
1、本发明研究发现内生菌多糖具有提高作物抗倒伏能力的作用，可用于抗倒伏调节剂的开发；
2、本发明将内生菌多糖与多效唑联合使用后可显著降低作物苗期倒伏率，提高作物抗倒伏能力，从而可提高作物的产量；
3、本发明方法简单，适合大规模应用。
生物保藏信息说明
内生菌株Fataf6，分类命名为Bionectria pityrodes，于2014年11月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.10101。
具体实施方式
本发明公开了抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
保藏编号为CGMCC No.10101的苦荞内生菌的分离提取及作用：
概念：苦荞内生菌是指在宿主植物苦荞各器官(根、茎或叶等器官)内生存并完成生活周期的真菌。
分离取得：将苦荞麦的根和茎进行表面消毒，然后置于水琼脂平板培养基上，25℃黑暗条件下培养4-7天；将培养得到的菌丝纯化，即为苦荞内生真菌，并于4℃保藏。
作用：内生真菌产生生物碱增强作物抗性，同时有可能产生刺激植物生长的物质可以促进植物的生长。
本发明提供的抗倒伏调节剂及提高作物苗期抗倒伏能力的方法中所用原料药或辅料均可由市场购得。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1内生菌多糖的提取方法
内生真菌Fat6干菌丝，粉碎，然后采用95％乙醇:石油醚(1:1，v/v)对其在50℃下进行热回流提取2h，以去除菌丝体中的单糖、二糖和脂类物质，离心或过滤(抽滤)，收集残渣，晾干，作为菌丝多糖提取的原料。
称取一定量的预处理的Fat6干菌丝体，置于热回流提取器内，并添加一定比例的蒸馏水进行热回流提取，提取的条件为：水料比为30:1(v/w)、提取温度90℃，提取2h，共提取2次。
通过离心或过滤(抽滤)的方式分离提取液和菌丝体残渣，离心上清液(滤液)浓缩至一定体积，添加3倍体积95％乙醇，在4℃下沉淀60h，然后采用过滤或离心的方式将沉淀和上清液分开，收集沉淀，依次用无水乙醇、丙酮洗涤，最终所得沉淀即为内生真菌Fat6菌丝水提-粗多糖(WPS)。
实施例2种植方法
整地、作畦：播种前进行深耕，20～30cm为宜，耕后不耙，开沟作高畦，沟深30～35cm，沟宽30～50cm；
种子消毒：种子浸种前采用0.1％的KMnO4溶液消毒5～10min，反复冲洗3～4次，用单层纱布包好，冲洗，洗去种子表现粘附的药剂；
浸种：浸种溶液中含有实施例1内生菌多糖0～160ppm+多效唑0～45ppm，浸种时间8h，浸种温度保持在25℃；
播种：8月至9月播种，将经过处理的种子取出阴干后播种，行距20cm，穴距15cm，播种深度3～4cm，播种后及时轻轻镇压，使种子与土紧密接触，播种量1.8～2.5kg/亩；
科学用肥：底用施用氮肥2kg/亩，磷肥30kg/亩，钾肥2kg/亩。
试验例1
1、试验时间和地点
试验于2016年8月至9月至在成都大学教学试验农场(30°65′N，104°19′E)进行，该地区海拔499m，属亚热带季风性湿润气候，温暖多雨。试验地土壤为重壤土，0～20cm土层的基础养分情况为：有机质9.7g·kg-1、全氮0.62g·kg-1、全磷0.44g·kg-1、全钾10.5g·kg-1、碱解氮49.5mg·kg-1、速效钾31.1mg·kg-1、有效磷24.5mg·kg-1。
2、试验方法
试验采用广适性苦荞品种西荞1号，由成都大学提供。试验采用两因素随机区组试验设计；采用内生真菌Fatf6菌丝水提多糖和/或多效唑对苦荞种子进行浸泡诱导处理，然后将种子自然晾至2-3小时。方法同实施例2。
设置因素A为内生真菌多糖浸种浓度，A1：不浸种为对照(CK)；A2：40ppm；A3：80ppm；A4：120ppm；A5：160ppm；
B因素为多效唑浸种浓度，B1：不浸种为对照(CK)；B2：15ppm；B3：30ppm；B4:45ppm。
设置小区面积10m2(2m×5m)。试验采用穴播，行距为20cm，穴距为15cm，每穴10粒，播种前底用施用氮肥2kg/亩，磷肥30kg/亩，钾肥2kg/亩。其他管理措施按高产田管理，注意除草和病虫害防治。于荞麦4节期调查倒伏率，结果见表1-3。
表1内生菌多糖及多效唑浸种对苦荞苗期倒伏率的影响
Figure BDA0001391431310000071
注：同一行数据后的不同字母表示差异达显著水平(P<0.05)。
表2双因素试验中内生菌多糖影响因子的倒伏率平均值
内生菌多糖溶液浓度ppm 倒伏率(％)
A(0) 26.1a
A(40) 21.5b
A(80) 13.0c
A(120) 13.4c
A(160) 269a
注：同一行数据后的不同字母表示差异达显著水平(P<0.05)。
表3双因素试验中多效唑影响因子的倒伏率平均值
多效唑浓度ppm 倒伏率(％)
B(0) 27.2a
B(15) 16.2c
B(30) 14.7c
B(45) 22.5b
注：同一行数据后的不同字母表示差异达显著水平(P<0.05)。
由试验结果可知，单独采用内生菌多糖浸种，可提高苦荞苗期的抗倒伏能力。
进一步采用内生菌多糖溶液40～120ppm+多效唑15～45ppm浸种处理后，可显著提高苦荞苗期的抗倒伏能力，尤其在内生菌多糖溶液80～120ppm+多效唑15～30ppm时效果最佳。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种内生菌多糖在制备苦荞抗倒伏调节剂中的应用；
所述内生菌多糖为保藏编号CGMCC NO：10101的内生菌的水提物；
所述内生菌多糖的提取方法为：
取保藏编号为CGMCCNo.10101的干菌丝，粉碎，然后采用乙醇水溶液和石油醚的混合溶剂对其在50～60℃下进行热回流提取1～3h，去除菌丝体中的单糖、二糖和脂类物质，离心或过滤，收集残渣，晾干；
将去除单糖、二糖和脂类物质的菌株按水料比为(20～40)mL:(0.5～2)g用蒸馏水在90～100℃热回流提取2～3h，共提取2～3次；合并提取液并浓缩，添加3～4倍体积90％～99％乙醇，在0～4℃下沉淀48～72h，然后收集沉淀，依次用无水乙醇、丙酮洗涤，获得内生菌多糖；
所述苦荞抗倒伏调节剂中内生菌多糖的浓度为40～120ppm。
2.一种苦荞抗倒伏调节剂，其特征在于，包括权利要求1所述内生菌多糖和多效唑；
所述苦荞抗倒伏调节剂中，内生菌多糖的浓度为40～120ppm，多效唑的浓度为15～30ppm。
3.一种提高苦荞苗期抗倒伏能力的方法，其特征在于，采用含有权利要求1所述内生菌多糖和多效唑的溶液对苦荞种子进行浸种处理；
所述含有内生菌多糖和多效唑的溶液中，内生菌多糖的浓度为40～120ppm，多效唑的浓度为15～30ppm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述浸种处理的时间为6～10h，温度为23～26℃。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述浸种处理后还包括播种，播种深度为3～4cm，播种量为1.8～2.5kg/亩。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述播种的行距为20～27cm，穴距为15～20cm。
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