CN111333454A

CN111333454A - 一种防病促生型红小豆生物种衣剂及其制备方法、使用方法

Info

Publication number: CN111333454A
Application number: CN202010249961.1A
Authority: CN
Inventors: 韩毅强; 杜吉到; 高亚梅; 孙冬梅; 王彦杰; 朱李霞; 赵地
Original assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Current assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-06-26

Abstract

一种防病促生型红小豆生物种衣剂及其制备方法、使用方法。属于农业生物技术领域。它解决了目前市场上没有专用于红小豆的生物种衣剂的问题。该生物种衣剂按质量百分比由4％的复合菌剂、5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂、30％的助剂及余量的水组成。制备方法：(一)制备助剂；(二)制备植物生长调节剂；(三)制备营养元素溶液；(四)制备植物激活剂；(五)制备复合菌剂；(六)制备种衣剂。使用方法：将生物种衣剂与红小豆种子按质量比1：(40‑50)混合均匀，放置于阴凉环境下风干，即得到红小豆包衣种子。该生物种衣剂可以防治红小豆苗期根部病害，尤其对根腐病有良好的防治作用。

Description

一种防病促生型红小豆生物种衣剂及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及一种红小豆种衣剂及其制备方法、使用方法。

背景技术

种子包衣技术是防治作物根部病害的有效手段，英国杰曼生物公司在上世纪三十年代成功研发出禾谷类作物种子包衣剂，苏联在上世纪八十年代又将高分子黏着剂和植物生长调节剂应用到种衣剂当中，种衣剂技术进一步发展。目前种衣剂技术已然成熟，农业发达国家售卖的种子包衣程度很高，从棉花上逐渐应用到了玉米、水稻、小麦、谷子、大豆、花生、蔬菜等。

我国在种衣剂领域的研究和应用起步较晚，目前种衣剂的应用以化学种衣剂为主，化学种衣剂是以苯醚、咯菌腈、嘧菌酯、噻虫嗪、甲霜灵、戊唑醇、吡虫啉、灭菌唑、硅噻菌胺等化学药品为主要成分制备而成，在使用过程中存在一定的风险和毒性残留的危害。针对这些问题，生物种衣剂应运而生，但我国在生物种衣剂领域的研究较化学种衣剂起步更晚，在上世纪九十年代国内才有报道。目前市场上出现了少量的生物种衣剂，虽然部分解决了化学种衣剂毒性残留问题，但种类少的问题一直存在，而专用于红小豆的生物种衣剂在市场上更是空白。

发明内容

本发明的的目的是为了解决目前市场上没有专用于红小豆的生物种衣剂的问题，而提供一种防病促生型红小豆生物种衣剂及其制备方法、使用方法。

本发明的防病促生型红小豆生物种衣剂按质量百分比由4％的复合菌剂、 5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂、30％的助剂及余量的水组成。

所述的复合菌剂按质量百分比由25％的多伦湖链霉菌(Streptomycesdorenlacusensis)M1-4菌剂、25％的淡紫拟青霉菌剂、25％的巨大芽孢杆菌 (Bacillusmegaterium)JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)JJ-1 菌剂组成，上述四种菌剂中的孢子活菌数均为10¹¹个/g以上。

上述复合菌剂中的多伦湖链霉菌M1-4菌株保藏在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：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，保藏号：CGMCC No.11789，保藏日期：2015年 12月04日；淡紫拟青霉购自河南省沃宝科技有限公司；巨大芽孢杆菌JL-1 菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏号：CCTCC NO：M 2019928，保藏日期：2019年11月13日；类芽孢杆菌 JJ-1菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏号：CCTCCNO：M 2019927，保藏日期：2019年11月13日。

上述多伦湖链霉菌M1-4菌剂对引起豆类根部病害的大豆疫霉、尖孢镰刀菌具有较强抑制效果，对燕麦镰孢菌、小麦赤霉菌、禾谷镰刀菌等其它病原菌同样具有抑制作用。淡紫拟青霉对间接引起根腐病害的线虫类有很好的抑制作用。复合菌剂中的巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌JJ-1菌剂对固定态的和难溶性磷、钾矿物有很好的分解能力，能将植物难以利用的难溶性磷、钾矿物转化为植物可利用态磷和钾，增加土壤中磷和氮的利用率，起到壮苗作用，增加红小豆对病虫害的抵抗作用。

所述的植物生长调节剂为浓度2mg/L的烯效唑水溶液；植物生长调节剂可以调节植物根冠比，调节植物中糖分、蛋白质等，提高植物对逆境的抵抗。

所述的营养元素溶液按质量百分比由2％的钼酸铵、2％的硼酸、2％的硫酸锌、4％的硫酸锰、2％的EDTA铁及余量的水组成；营养元素溶液中的组分均为豆科敏感性元素，合理的含量配比对豆科作物的产量和品质均有良好效果。

所述的植物激活剂为浓度0.5mmol/L的苯并噻二唑水溶液；植物激活剂通过诱导作物产生抗病性物质，激活植物对病虫害的抗性，防治对象包括卵菌纲的绵霉属、丝囊霉属、腐霉属、疫霉属、指梗霉属、单轴霉属、假霜霉属、霜霉属等二十余个属产生的病害。诱导产生的抗病性具有长效和广谱的特性，诱导产生的抗病效果存在滞后性，不易产生抗药性，对不具有致病性的菌类无影响，有利于维持生态平衡和进行环境保护。

所述的助剂按质量百分比由80％的成膜剂和20％的丙二醇组成；助剂具有缓释功能，能够延长种衣剂的作用期，其成膜性和包衣强度均已达到同类产品标准，对真菌、放线菌和细菌无毒性或弱毒性；复合菌剂中的多伦湖链霉菌M1-4、淡紫拟青霉、巨大芽孢杆菌JL-1菌剂及类芽孢杆菌JJ-1均可以在种衣剂中存活。

所述的防病促生型红小豆生物种衣剂的制备方法如下：(一)制备助剂：质量百分比将80％的成膜剂和20％的丙二醇搅拌20min至成膜剂完全溶解； (二)制备植物生长调节剂：将2mg烯效唑溶于10ml乙醇，再用蒸馏水定容至1L制成；(三)制备营养元素溶液：按质量百分比将2％的钼酸铵、2％的硼酸、2％的硫酸锌、4％的硫酸锰、2％的EDTA铁溶于余量的水制成；(四) 制备植物激活剂：将0.5mmol苯并噻二唑用10ml乙醇溶解后加蒸馏水定容至 1L制成；(五)制备复合菌剂：按质量百分比将25％的多伦湖链霉菌M1-4 菌剂、25％的淡紫拟青霉菌剂、25％的巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌JJ-1菌剂混匀制成；(六)制备种衣剂：按质量百分比向30％的助剂中加入5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂及41％的水并混匀，制备成悬浮型液体，4％的复合菌剂单独保存，在使用前加入并混匀，即制得本发明的生物种衣剂。

所述的防病促生型红小豆生物种衣剂的使用方法如下：按质量百分比将 96％的悬浮型液体和4％的复合菌剂混匀，得到生物种衣剂，再将生物种衣剂与红小豆种子按质量比1：(40-50)混合均匀，放置于阴凉环境下风干，即得到红小豆包衣种子。

本发明具有如下有益效果：

该防病促生型红小豆生物种衣剂可以防治红小豆苗期根部病害，尤其对根腐病有良好的防治作用。通过实验证明，该生物种衣剂中所用的四种微生物之间无明显拮抗作用，其中淡紫拟青霉能够抑制线虫侵染红小豆根系，降低由于线虫引起根部损害感染病菌的几率，M1-4能够抑制大豆疫霉、镰刀菌的生长，抑制根腐病的发生，巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和类芽孢杆菌JJ-1菌剂能将植物难以利用的难溶性磷、钾矿物转化为植物可利用态磷和钾，从而增加红豆苗的生长，增强抵抗病虫害能力。补充豆科敏感元素，提高红小豆产量、改善红小豆品质；对环境友好，环保意义重大。该种衣剂为悬浮型生物种衣剂，使用前分开保存，使用时将复合菌剂倒入悬浮型液体中，摇匀后使用；该种衣剂的使用方法利于保存和运输。该生物种衣剂质量符合国家标准种衣剂规范要求：pH值为6.8-7.5，悬浮率≥98％，粘度≤0.06Pa·s(25℃)，脱落率≤5％，成膜性和低温、热储存稳定性合格。

附图说明

图1是防病促生型红小豆生物种衣剂对红小豆V3期生长和防病效果图。

图2是防病促生型红小豆生物种衣剂对红小豆成熟期株高和荚数影响效果图。

具体实施方式

本实施例的防病促生型红小豆生物种衣剂按质量百分比由4％的复合菌剂、5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂、30％的助剂及余量的水组成，具体的制备方法如下：

一、制备助剂：质量百分比将80％的成膜剂和20％的丙二醇搅拌20min 至成膜剂完全溶解；所述的成膜剂可采用亨利S，购置于吉林省八达农药有限公司，丙二醇购置于国药集团化学试剂有限公司。

二、制备植物生长调节剂：将2mg烯效唑溶于10ml乙醇，再用蒸馏水定容至1L制成，烯效唑购置于西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。

三、制备营养元素溶液：按质量百分比将2％的钼酸铵、2％的硼酸、2％的硫酸锌、4％的硫酸锰、2％的EDTA铁溶于余量的水制成；钼酸铵、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、EDTA铁购置于上海麦克林生化科技有限公司。

四、制备植物激活剂：将0.5mmol苯并噻二唑用10ml乙醇溶解后加蒸馏水定容至1L制成；苯并噻二唑购置于上海澄绍生物科技有限公司。

五、制备复合菌剂：

(一)制备多伦湖链霉菌M1-4菌剂：

1、菌种的扩大培养：向平板中加入无菌水，刮取多伦湖链霉菌M1-4菌株的分生孢子，接种到液体种子培养基中，摇床培养得到放线菌液体种子；摇床培养温度30℃，转速180r/min培养48h。所述液体种子培养基的配方为：酵母提取物4g/L、葡萄糖4g/L、麦芽抽提物10g/L及CaCO₃ 2g/L，pH值7.3。

2、菌剂的制备：将黄豆饼粉和麦麸按质量比1:1混合均匀后调节含水率至55％、pH值调至8，每千克基质中添加5g CaCO₃，混匀后，装入发酵瓶中， 121℃灭菌30min后，按质量比15％的比例接入步骤1制备的菌液，28-30℃、搅拌速度40rpm/min，发酵培养10天，干燥后制得多伦湖链霉菌M1-4菌剂，菌剂中的孢子活菌数均为10¹¹个/g以上。

(二)制备巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和类芽孢杆菌JJ-1菌剂：

1、菌种的扩大培养：将巨大芽孢杆菌JL-1接种于斜面培养基上，温度 30℃，培养12h。用无菌水将菌种从斜面上刮洗下来，接种到液体种子培养基中，摇床培养得到一级种子，摇床培养温度30℃，转速180r/min培养12h。所述的斜面培养基为：牛肉膏0.5％，蛋白胨0.5％，NaCl 0.3％，葡萄糖0.5％，琼脂1.8％，pH值7.2；所述的液体种子培养基为：牛肉膏0.5％，蛋白胨0.5％， NaCl 0.3％，葡萄糖0.5％，pH值7.2。

2、菌剂的制备：将1ml步骤1中的种子液接种到液体种子培养基中，摇床培养，摇床培养温度30℃，转速180r/min培养28h，制得巨大芽孢杆菌JL-1 菌剂，干燥后菌剂中的孢子活菌数均为10¹¹个/g以上。所述的液体种子培养基为：牛肉膏0.3％，蛋白胨0.5％，NaCl0.3％，葡萄糖0.5％，玉米粉1％， pH值7.2。

3、类芽孢杆菌JJ-1菌剂的制备方法同上，制得的类芽孢杆菌JJ-1菌剂中的孢子活菌数均为10¹¹个/g以上。

(三)复配：将步骤(一)、步骤(二)中得到的和购买的淡紫拟青霉 (直接使用)四种菌剂按质量百分比：25％的多伦湖链霉菌M1-4菌剂、25％的淡紫拟青霉菌剂、25％的巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌JJ-1 菌剂混合均匀，即得到复合菌剂。

六、制备种衣剂：按质量百分比向30％的助剂中加入5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂及41％的水并混匀，制备成悬浮型液体，4％的复合菌剂单独保存，在使用前加入并混匀，即制得本实施例的生物种衣剂。

按质量百分比将96％的悬浮型液体和4％的复合菌剂混匀，得到生物种衣剂，再将生物种衣剂与红小豆种子按质量比1：(40-50)混合均匀，放置于阴凉环境下风干，即得到红小豆包衣种子。

本实施例的生物种衣剂对红小豆根部病害防治效果试验如下：

以红小豆“珍珠红”为材料，以发病及红小豆生物量相关指标调查为依据，评测生物种衣剂对红小豆根部病害防治效果。将生物种衣剂和红小豆种子按照质量比1：50混合，阴凉环境下风干，得到红小豆包衣种子。实验在黑龙江省大庆市林甸县黑龙江八一农垦大学实验基地和黑龙江省齐齐哈尔市繁荣种蓄场进行。田间试验设计采用6行区，行长5m，行距65cm，株距8cm，随机区组，重复4次。5月20日播种，播种方式采用人工点播。35d后取样统计叶部是否变黄、每10株的病害株数，确认病害级别，计算病情指数，防治效果，结果见表1、图1。图1中清水对照根部病害较生物种衣剂和化学种衣剂严重，植株也较矮小，促生型红小豆生物种衣处理，表现出较好的防治效果，其发病率防治效果52.17％，基本与化学种衣剂持平。

表1种衣剂对红小豆根部病害的防治效果

注：根部病害发病程度分为6级，0级为根系未发病；1级为根系发病率≤30％，叶片正常；2级为30％<根系发病率≤60％，叶片正常；3级为60％<根系发病率≤80％；叶片变黄，4级为根系发病率80％以上，叶片枯萎，5级为整株死亡，叶片干枯。

病情指数和防治效果分别按照下列公式计算：

病情指数＝[(病级株数x代表值)/(总株数x最高病级代表值)]×100

防治效果＝[(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数]×100％

本防病促生型红小豆生物种衣剂的田间促生实验：

实验在黑龙江省大庆市林甸县黑龙江八一农垦大学实验基地和黑龙江省齐齐哈尔市繁荣种蓄场进行。以珍珠红为材料，种衣剂和红小豆种子按照质量比1：50混合，阴凉环境下风干，得到红小豆包衣种子。田间试验设计采用6行区，行长5m，行距65cm，株距8cm，随机区组，重复4次。5月20 日播种，播种方式采用人工点播。以不同地区红小豆生物量和产量相关指标调查为依据，生物种衣剂对红小豆生物量和产量具有良好的促进作用，在幼苗期生物种衣剂处理显著提高了叶干重和茎干重，分枝期生物种衣剂处理的叶干重和茎干重高也高于清水对照组，结果见表2。结果说明生物种衣剂能够显著提高红小豆的干物质。

表2生物种衣剂对红小豆干物质的积累影响(g)

注：同列不同小写字母表示处理间存在显著性差异，P<0.05。

对红小豆产量相关指标调查发现，林甸县整体产量水平稍高于繁荣种蓄场，化学种衣剂抑制红小豆的出苗率，密度显著下降；图2显示生物种衣剂提高了单株荚数，单株总粒数生物种衣剂处理较对照组高29.48％；产量生物种衣剂处理较对照组高29.69％，也高于化学种衣剂处理结果见表3。

表3林甸县不同种衣剂对红小豆产量性状影响

注：同列不同小写字母表示处理间存在显著性差异，P<0.05。

繁荣种蓄场获得的数据与林甸县基本一致，生物种衣剂处理显著增加单株总粒数；生物种衣剂显著增加产量，较对照组高20.94％，也高于化学种衣剂处理，结果见表4。

表4繁荣种蓄场不同种衣剂对红小豆产量性状影响

注：同列不同小写字母表示处理间存在显著性差异，P<0.05。

本实施例的生物种衣剂能够明显降低病害级别、减少病害株数、降低病情指数，具有对根部病害的良好防治作用；生物种衣剂增加红小豆植株苗期地上生物量，增加成熟期单株粒数，增加产量，具有很好的促进生长的作用；生物种衣剂处理产量稍高于化学种衣剂产量，超过化学种衣剂效果。

Claims

1.一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：该生物种衣剂按质量百分比由4％的复合菌剂、5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂、30％的助剂及余量的水组成。

2.根据权利要求1所述的一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：所述的复合菌剂按质量百分比由25％的多伦湖链霉菌(Streptomyces dorenlacusensis)M1-4菌剂、25％的淡紫拟青霉菌剂、25％的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)JJ-1菌剂组成，上述四种菌剂中的孢子活菌数均为10¹¹个/g以上；所述的多伦湖链霉菌M1-4菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.11789；所述的巨大芽孢杆菌JL-1菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M 2019928；所述的类芽孢杆菌JJ-1菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M 2019927。

3.根据权利要求1所述的一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：所述的植物生长调节剂为浓度2mg/L的烯效唑水溶液。

4.根据权利要求1所述的一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：所述的营养元素溶液按质量百分比由2％的钼酸铵、2％的硼酸、2％的硫酸锌、4％的硫酸锰、2％的EDTA铁及余量的水组成。

5.根据权利要求1所述的一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：所述的植物激活剂为浓度0.5mmol/L的苯并噻二唑水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种防病促生型红小豆生物种衣剂，其特征在于：所述的助剂按质量百分比由80％的成膜剂和20％的丙二醇组成。

7.如权利要求1所述的防病促生型红小豆生物种衣剂的制备方法，其特征在于该制备方法如下：(一)制备助剂：质量百分比将80％的成膜剂和20％的丙二醇搅拌20min至成膜剂完全溶解；(二)制备植物生长调节剂：将2mg烯效唑溶于10ml乙醇，再用蒸馏水定容至1L制成；(三)制备营养元素溶液：按质量百分比将2％的钼酸铵、2％的硼酸、2％的硫酸锌、4％的硫酸锰、2％的EDTA铁溶于余量的水制成；(四)制备植物激活剂：将0.5mmol苯并噻二唑用10ml乙醇溶解后加蒸馏水定容至1L制成；(五)制备复合菌剂：按质量百分比将25％的多伦湖链霉菌M1-4菌剂、25％的淡紫拟青霉菌剂、25％的巨大芽孢杆菌JL-1菌剂和25％的类芽孢杆菌JJ-1菌剂混匀，制成复合菌剂；(六)制备种衣剂：按质量百分比向30％的助剂中加入5％的植物生长调节剂、10％的营养元素溶液、10％的植物激活剂及41％的水并混匀，制备成悬浮型液体，4％的复合菌剂单独保存，在使用前加入并混匀，即制得本发明的生物种衣剂。

8.如权利要求1所述的防病促生型红小豆生物种衣剂的使用方法，其特征在于该使用方法如下：按质量百分比将96％的悬浮型液体和4％的复合菌剂混匀，得到生物种衣剂，再将生物种衣剂与红小豆种子按质量比1：(40-50)混合均匀，放置于阴凉环境下风干，即得到红小豆包衣种子。