CN112501061B - 一种用于小麦种植的微生物菌剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微生物菌剂，所述微生物菌剂包括以下重量份数的组分：氢氧化细菌20～60份、固氮菌类20～60份、放线菌30～50份、真菌30～60份；其中所述放线菌可以是游动放线菌或链孢囊菌或诺卡氏菌；所述真菌可以是腐霉或木霉。本发明的微生物菌剂通过氢氧化细菌、固氮菌类、放线菌和真菌的组合产生了一定的协同增效的效果，能提高小麦的产量，促进小麦根系的发展，提高根对土壤良好的抓地能力，使主根侧根须根有更深更广的覆盖，不易倒伏，吸水更强，使得靠近地面的茎节有更好的韧性和强度，能够提高茎秆的韧性和强度，不易折断。本发明的微生物菌剂，能缩短生长成熟时间，使作物提前成熟，减少幼苗旺长、植株贪青晚熟的风险，促进植物早日结果成熟上市。

Description

一种用于小麦种植的微生物菌剂

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域，具体涉及一种用于小麦种植的微生物菌剂。

背景技术

我国农业中由于化肥的长期过度使用，会导致有机质缺乏，土壤有益微生物丧失，病虫害发病程度和频率加重，而农户更加依赖农药去控制病虫害，更加降低农产品的品质，这产生了一系列问题。据中国科学院土壤研究所朱兆良院士分析，四十年间我国化肥的使用量大幅增加达到了过去的五十五倍。从1980年到2002年我国的粮食产量增加了31％，而我国的化肥使用量增加了61％，农田中的肥料使用过度，而利用率过低，氮肥利用率为35％，而磷肥利用率为10％-25％，使化肥对粮食生产的报酬效应较之前降低大半。1975年一公斤化肥能产出25公斤粮食但是到了2008年一公斤化肥只能产生9公斤，之前一公斤化肥在油料和棉花的产出量现在只有50％左右。此外农作物的倒伏问题也和氮肥使用过多相关，一旦庄稼倒伏粮食质量降低产量锐减；过量氮肥的使用，也会造成作物容易遭受病虫害侵染，作物抵抗病虫害能力降低引起农药大量使用。而化肥大量使用又使瓜果蔬菜品质大大下降，因为化肥成分单一导致土壤养分趋于单一，引起作物内部合成受阻，瓜不甜又菜不香。

微生物菌剂是目标有效菌经过工业增殖后加工而成的活体菌产品。施用微生物菌剂，通过喷施、浸种、灌根，可以维持根系微生态平衡，改良土壤，防治土传病害，预防连作障碍，改善农产品品质，提高农产品产量。目前农业化肥用量已经远远高于国际标准，在破坏土壤质量，威胁生态环境的同时增加了农户的种植成本，而微生物菌剂可以减少对环境的破坏和降低对于化肥的依赖。有些微生物在生长扩增过程中会产生胞外多糖，这些胞外多糖是形成土壤团粒、维持团粒稳定的粘结剂。微生物改善土壤物理性状，减少土壤板结，增加土壤疏松，改善团粒状态，有利于根系扩展和通气，为作物提供有利的生长环境。微生物菌剂中的有益菌分解土壤中的大分子有机物，生成腐殖质，与各种矿物离子络合交换吸附，减少速效肥的溶淋流失，提高利用率并减少资源投入和浪费。

当前市场上存在的7300种农业微生物菌剂所使用的主要功能菌种不能实现大田应用效果的稳定。细菌类的微生物菌剂和菌肥，在复杂农田环境中缺少良好抗逆性，在干旱、酸性、盐渍、低温、曝晒环境中不能存活和定殖。受植物根圈渗出物分泌物影响，微生物菌种在实际应用中存活率低和竞争定殖不稳定。土壤环境的复杂和大田气候条件的多样是微生物菌剂产品室外效果需要提高的外在原因。只有菌种能和多种作物亲和适应，只有菌种在非常广的地域适用，只有菌种的农业生产质量优良才是实现微生物菌剂大范围推广和市场认可的重要条件。

目前在登记的微生物菌剂产品的菌种中，使用频率最高的菌种(由高到低)包括枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酿酒酵母、侧孢短芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌、黑曲霉。而事实上芽孢杆菌类占登记菌种的75％。这类微生物产品的主要成分是单一功能和类似生理特性的微生物菌种，组成单一、功能雷同、配比盲目，不能实现多种功能、复合稳定、全生育期作用。

目前，市面上虽然微生物菌剂的产品繁多，但是其产品质量良莠不齐，菌种单一，不能发挥微生态菌种的协同作用，效果大打折扣。菌种的单一雷同造成不能达到应有的效果，使市场弥漫对菌剂的质疑和犹豫。市面上的菌肥有的是某一种芽孢杆菌，有的是某一种哈茨木霉，有的是某几种芽孢杆菌，有的是某一两种同类真菌芽孢杆菌配比某一两种真菌。这种单一生防促生类型或寡头生防促生类型产品，菌种功能重叠，不能有效的在复杂土壤中发挥作用。

从应用角度讲微生物菌剂产品田间效果不稳定，而不稳定是受多种因素的影响，首先是菌种种类、菌体数量、菌体纯度，再者是环境条件也影响菌种效果的发挥，外界的温度，土壤的湿度，土壤的酸碱性，引起微生物菌剂菌肥的使用效果和预期相差较多。有些菌种选育工作不到位，对菌种的提纯复壮不够重视，使菌种活性衰减在田间效果快速下降。更好的稳定性和适应性是保证微生物产品在各种土壤环境下能达到理想效果的重要条件。

受目前种植模式影响，大量的农药和肥料使用，持久的作物高密度连作，对土壤缺少养护，导致土壤的微生物菌群长期受不利影响。土壤中有益菌的死亡和病菌的大量繁殖引起作物病虫害风险大大增加。作物根系缺少功能性有益微生物，缺少对有害菌增殖的抑制拮抗，增大了作物发病的程度和频率。全国大部分耕作土壤中尤其是温室大棚土壤缺少有益菌，植物根系较浅，不能较好的吸收水分和营养。

我国部分耕地灌溉水缺乏，同时受灌溉水设施短缺和灌溉成本制约的影响，作物增产稳产受干旱气候严重威胁。在内蒙古及长城沿线和黄土高原种植地区，植物根系不能深入扎进土壤之中，对于干旱气候极为敏感。而作用良好功能强大的根系，可以促进作物在较差地墒的土壤中存活生长，因为根系发达有利于更好的吸收营养和水分，在不利的环境中保证正常的植物生长发育，缓解地墒和土壤逆境引起的胁迫和损害。在耕作区作物根系为地上部分提供有力支撑，牢牢抓住土壤，抵御大风大雨等自然灾害。目前，干旱半干旱和缺少水资源的耕地尚缺少可靠技术维持健壮发达的根系，以充分的吸收土壤的养料和产生足够的内源激素。水资源短缺农业区内的作物根系促生和养护是一个难题，在目前土壤质量衰退、作物密度较高、连作持久、化肥使用居高不下、农田劳动力减少的农业大环境下，已经成为制约作物产量和农业稳定的限制因素。

受人为因素影响目前大田生态系统的作物和土质吸收营养保持营养、吸收水分保持水分的能力较弱。而土壤微生物的代谢活动可以促进养分吸收、提高抗干旱涵养水分的能力，而大田中有益微生物和中性微生物的大量死亡，导致土壤和作物缺少了保持、转化和吸收养料的能力，使土壤微生物和植物营养之间缺少了良性循环。

当前的作物增产高产进入了一定的瓶颈期。由于作物复种指数高，作物连作，引发了土壤质量问题和作物产量低下问题。作物的长势、品质、口感、产量不理想，即使继续增加化肥，多余的养料不能被有效利用，反而聚集在土壤中，土壤板结、盐渍化、衰竭，过多的引入化肥农药导致种植的边际效益递减，依靠增加施肥来实现作物增产几乎不可能。作物增产高产变得越来越难，一方面是土壤质量下滑，另一方面是作物的根系根圈失去活力。由于废害物质在土壤的长期残存，土壤有机质下降，土壤保水透气能力下降，作物缺少高产的条件。地力的下降，主要是根系和根圈的原因，土壤中被杀死的功能性微生物，不能使营养吸附缓释和转化，缺少固定、转移、分解和无害化的过程，根系变得娇弱纤细。

作物在生长时候经常受到逆境胁迫，常常需要开启特殊的免疫模式，招募某些微生物抵抗逆境胁迫和病原，这些微生物发挥着特殊的作用保护作物的健康。根系微生物群体的变化常常增强植物对逆境的抵抗和耐受能力。当土壤缺少有益微生物组就会缺少对不利因子的耐逆性。豆科植物在氮素限制条件下，会释放类黄酮吸引固氮细菌。小麦根部会产生色氨酸衍生的次级代谢产物苯并噁唑嗪酮用来聚集防御微生物。根环境中特定微生物的胁迫诱导富集有助于植物的胁迫耐受性。可是目前的大田种植禾本科作物缺少对逆境胁迫的抵抗和耐受能力，尤其是抵抗倒春寒，抵抗作物倒伏，抵抗后期干热风方面。由于常年连作和不科学管理，禾本科作物缺少根圈微生物，增加了作物在逆境下的感病水平。各类胁迫导致我国作物的生长和生产力显著下滑，制约我国粮食安全，例如低温冻害、高温干旱、水涝盐碱、肥害药害、大气污染、土壤障害、营养失衡，而土壤有益菌的聚集能够增强作物的胁迫耐受性。

禾本科作物的大田种植劳动强度高，操作繁琐，不能有效的改善土壤，作物的生长没有达到最佳条件。以小麦为例，播前准备包括，秸秆的处理、开沟翻地、底肥施用、种子拌种。其中底肥使用过多，尤其是氮元素超量使用，而种子拌种使用的是化学农药例如粉锈宁等。这对于土壤和作物根系而言长期来看是不利的。氮素引起根系过浅，作物越冬前旺长降低对逆境的抵抗和耐受能力，作物贪青晚熟导致减产低产。药剂拌种，杀灭了幼苗根圈的有益微生物，增大了病菌和逆境的灾害程度。播种之后的管理包括合理密植、适时播种、防虫治病等大田管理。一般为了保证足够的产量，播种量超过15公斤每亩，造成种子播种量过大增加管理的难度。

目前小麦的栽培管理主要包括小麦品种选择、种子处理、整地、播种、田间管理、收获等主要生产环节。尤其是播前大田处理和播后田间管理，对于节省成本、减少劳力、提高生产、抵御风险有不可替代的作用。重中之重就是施肥技术和作物壮根养根技术。实际上作物的根部养护和化肥施用还要考虑不同农业区的土壤类型和农业生产条件。我国耕地划分为东北、内蒙古及长城沿线、黄淮海、黄土高原、长江中下游、西南、华南、甘新、青藏农业区。尽管跨度较广对于这些农业区现有主流种植模式种植户忽视了作物根系养护和过度依赖使用农用肥料。播前大田管理没有考虑更好的发挥作物根系的作用，播后在作物生育期化肥使用泛滥严重超出作物需要水平。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种微生物菌剂具体采用如此技术方案实现：

其中所述放线菌可以是游动放线菌或链孢囊菌或诺卡氏菌；所述真菌可以是腐霉或木霉。

由氢氧化细菌、固氮菌、放线菌和真菌组成的复合微生物菌剂可替代部分氮肥，能为植物提供丰富的营养物质，促进植物的生长发育，同时，还能防治小麦大斑病，提高作物的免疫能力。固氮菌主要用于将空气中的N₂转化成NH₃为植物提供N肥；氢氧化细菌主要用于吸收固氮菌释放出的H₂，减少H₂对作物的有害影响，放线菌主要用于促进植物根系的发育提高其吸收营养物质的能力；真菌能够将大分子有机物分解为小分子有机物，更利于植物的吸收，提高肥料的利用率；真菌还能产生抗生素，与病原菌进行营养竞争，产生微寄生、细胞壁分解酵素，以及诱导植物产生抗性，可防治病害或抑制病原，还能合成各种的氨基酸和多种维生素。

例如：木霉菌可用来防治病害或抑制病原，能产生抗生素，与病原菌进行营养竞争，产生微寄生、细胞壁分解酵素，以及诱导植物产生抗性，木霉菌可以产生挥发性或非挥发性抑制病原菌生长的抗生物质，如三柯胜、三柯得茗、粘帚毒素、煤尼毒素及胜肽素等。

腐霉能够较好地利用六碳糖，除游离氮和亚硝酸盐外，其他的含氮物均可作为它的氮源。它能合成15种以上的氨基酸，其中最丰富的是丙氨酸和赖氨酸，腐霉对无机硫和有机硫均能利用，并能合成多种维生素，如核黄素、生物素、叶酸、泛酸和抗坏血酸等有利于植物生长的营养物质。

优选地，所述氢氧化细菌为氢噬胞菌；所述氢噬胞菌可以是非典型食氢菌(Hydrogenophaga atypica)或帕氏食氢菌(Hydrogenophaga palleronii)或黄色食氢菌(Hydrogenophaga flava)。本发明之所以选择氢噬胞菌作为优选方案是因为该菌相较于其他菌种的吸氢能力更强。

优选地，所述固氮菌为固氮螺菌；所述固氮螺菌可以是伊拉克固氮螺菌(Azospirillum irakense)或巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)。

优选地，所述游动放线菌可以是德温特游动放线菌(Actinoplanesderwentensis)或新疆游动放线菌(Actinoplanes xinjiangensis)。

优选地，所述链孢囊菌可以是普通链孢囊菌(Streptosporangium vulgare)或石竹链孢囊菌(Streptosporangium dianthi)。

优选地，所述诺卡氏菌可以是肉色诺卡氏菌(Nocardia carnea)或新诺卡氏菌(Nocardia nova)。

优选地，所述腐霉可以是群结腐霉(Pythium myriotylum)或固执腐霉(Pythiumrecalcitrans)。

优选地，所述木霉可以是哈茨木霉(Trichoderma harzianum)或里氏木霉(Trichodermareesei)。

本发明还提供了一种利用如上所述的微生物菌剂种植小麦的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1种子处理：将晒过的小麦种子完全浸泡于权利要求1所述的微生物菌剂中4～5h；

S2播种：播种深度为2-5厘米，种肥隔离8-10厘米；播种量13kg/亩，行距为25-28cm，播后进行镇压；

S3喷根：在2月末3月初出现倒春寒前，用权利要求1所述的微生物菌剂按1：10的比例兑水对小麦苗进行喷根；

S4追肥：返青后追施复合肥，结合浇水或雨后，在田间用机械条施或者人工穴施，具体追肥量根据小麦生长势决定；

S5土壤深松：收获前茬小麦时，将土壤深松20-30厘米，再用机械将耕层旋耕15厘米，最后进行耙地或镇压2遍；

S6收获：待小麦完全成熟硬化之后，进行收割、脱粒收获，获得小麦。

优选地，，种植过程中使用的总肥料用量为：有机肥700kg/亩、复合肥30kg/亩。

优选地，所述晒种的步骤为播种前2-3天进行晒种。

本发明的有益效果为：本发明的微生物菌剂通过氢氧化细菌、固氮菌类、放线菌和真菌的组合产生了一定的协同增效的效果，能提高小麦的产量，促进小麦根系的发展，提高根对土壤良好的抓地能力，使主根侧根须根有更深更广的覆盖，不易倒伏，吸水更强，使得靠近地面的茎节有更好的韧性和强度，能够提高茎秆的韧性和强度，不易折断。本发明的微生物菌剂，能缩短生长成熟时间大约15-20天，使作物提前成熟，减少幼苗旺长、植株贪青晚熟的风险，促进植物早日结果成熟上市。本氢氧化细菌固氮菌类的组和，使作物的叶片的蜡质层更加厚，根部的软木脂增多，根部吸水保水能力增加，提高抗干旱抗干热风能力。

附图说明

图1对照组与处理组对小麦对贪青晚熟现象影响的实验结果的比较示意图。

图2对照组与处理组对小麦抗倒伏能力影响的实验结果的比较示意图。

图3为对照组与处理组对小麦根系影响的实验结果的比较示意图。

图4为使用本发明种植方法与传统常规种植方法比较结果示意图。

图5为使用本发明微生物菌剂浸种的示意图。

具体实施方式

为了更加简洁明了的展示本发明的技术方案、目的和优点，下面结合具体实施例和附图详细说明本发明的技术方案。本发明中的各种微生物均可市购或可从中国普通微生物菌种保藏管理中心获得，各种微生物培养液的制取方法均采用对应的标准培养基和培养液依据常规培养方法进行。

实施例1微生物菌剂的制备

1、功能菌种的筛选

(1)氢氧化细菌

氢氧化细菌能够利用H₂，在氢化酶的参与下，同化CO₂和H₂合成物质，进行化能自养。本发明中用气相色谱法测定菌种的H₂吸收能力。将已纯化的氢噬胞菌属：非典型氢嗜菌(Hydrogenophaga atypica)、帕氏氢嗜菌(Hydrogenophaga palleronii)、黄色食氢菌(Hydrogenophaga flava)；假单胞菌属：噬氢假单胞菌(Pseudomonas hydrogenovora)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)；红副球菌属：沉积物副球菌(Paracoccussediminis)、马氏副球菌(Paracoccus marcusii)接入R2A斜面，等有菌苔后密封，清水接种的R2A斜面作为对照。向试管中通入确定量H₂，充分混匀，为了确定前述各种氢氧化细菌对H₂吸收，在密闭试管中，用气相色谱测定，初始H₂浓度以及三天后H₂的终浓度，计算吸收H₂能力的大小。结果如表1所示：

表1

由于氢氧化细菌均具有吸收H₂的作用，但不同的种类的氢氧化细菌具备的吸收H₂的能力各自并不相同，筛选吸收H₂能力最强的菌种有利于其与其他菌种的产生协同增效的效果。因此在上述实验中，发明人选用了几种不同的氢氧化细菌，测定了其吸收H₂的能力，表1的结果显示，在氢氧化细菌中，显然氢噬胞菌吸收H₂的能力最强，因此，选择氢噬胞菌作为微生物菌剂中吸收H₂的功能菌。该黄色食氢菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏号为CGMCC1.8793。

(2)固氮菌

对固氮菌进行固氮酶活性测定，操作步骤如下：在15×150mm螺口玻璃管中加入5mL改良固氮培养基制成斜面，分别接种拜氏固氮菌(Azotobacter beijerinckii)、亚美尼亚固氮菌(Azotobacter armeniacus)、员褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)、褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)、伊拉克固氮螺菌(Azospirillum irakense)或巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)维持28℃培养。以清水接种空白斜面为阴性对照。培养三天之后，换橡胶塞，注入乙炔气体，使终浓度为10％，用医用胶布密封，继续培养三天之后，取100μL反应气体，用气相色谱仪测定乙烯生成量，根据公式计算菌株的固氮酶活性。固氮酶活性(nmol/mg·h)＝C₂H₄nmol/[菌体蛋白量(mg)×反应时间(h)]，其中(C₂H₄nmol＝1000×C₂H₄体积(μL)×273×P/[22.4×(273+t℃)×760]，其中P为气压(mm汞柱)，t为反应温度)。

菌体蛋白含量测定方法如下所述：用5mL生理盐水将试管斜面上的菌苔洗入离心管中，收集菌体，向菌体中加入3mL0.5M的NaOH沸水煮沸5min，加入3mL 0.5M的HCl混合，离心后取上清1.0mL，加入5mL考马斯亮蓝溶液，在漩涡混合器上混合，显色3分钟，测定595nm处的吸光值A595，根据牛血清白蛋白标准曲线计算菌体蛋白含量。结果如表2所示：

表2

由于固氮菌均具有固氮的作用，但不同的种类的固氮菌具备的固氮的能力各自并不相同，筛选固氮能力最强的固氮菌有利于其与其他菌种的产生协同增效的效果。因此在上述实验中，发明人选用了几种不同的固氮菌，测定了其固氮的作用。实验结果发现，固氮螺菌的固氮酶活性最强。因此，选择巴西固氮螺菌作为微生物菌剂中用于固氮的功能菌，。该巴西固氮螺菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏号为CGMCC1.10379。

2、菌株的培养

A氢氧化细菌的培养：将黄色食氢菌接种到R2A液体培养基中28℃摇床振荡培养48h，得到菌悬液，再进行扩大培养，直至菌体浓度不小于10⁶/mL，得到二级培养物。1L培养基中含有酵母0.5g、胰蛋白胨0.25g、蛋白胨0.75g、葡萄糖0.5g、淀粉0.5g、磷酸氢二钾0.3g、硫酸镁0.024g、丙酮酸钠0.3g，pH7.2±0.2。

B固氮菌类的培养：将巴西固氮螺菌接种到无氮液体培养基中28℃培养48h，得到菌悬液，再进行扩大培养，直至菌体浓度不小于10⁶/mL，得到二级培养物。1L培养基中含有甘露醇或10g、磷酸氢二钾0.2g、硫酸镁0.2g、氯化钠0.2g、硫酸钙0.2g、碳酸钙5g，pH7.0～7.2。

C放线菌的培养：将诺卡氏菌(肉色诺卡氏菌)置于高氏一号培养基，28℃做斜面培养，然后接种到液体培养基中震荡培养，温度28℃，150r/min，培养36～72h，获得二级培养物。

D真菌的培养：将木霉(里氏木霉)置于改良马丁培养基，28℃做斜面培养，然后接种到液体培养基中震荡培养，温度28℃，150r/min，培养36～72h，获得二级培养物。1L培养基中含有蛋白胨5g、酵母浸出粉2g、葡萄糖20g、磷酸氢二钾1g、硫酸镁0.5g、蒸馏水1000mL、pH 6.2～6.6。

活菌计数，检测黄色食氢菌、巴西固氮螺菌、链霉菌和曲霉菌数，1×10⁶～1×10¹⁰个/ml，按发酵液重量份数进行混合：黄色食氢菌20份、巴西固氮螺菌55份、肉色诺卡氏菌40份、里氏木霉50份。

实施例2测定本发明微生物菌剂中菌的存活情况

土壤条件：pH7.55，氨态氮浓度6.18mg/kg，硝态氮浓度25.51mg/kg；

浸种处理：将小麦郑麦7698在实施例1的微生物菌剂中浸泡四小时；

喷施处理：每隔6个星期对叶片进行喷施，喷施试剂为实施例1制备的菌剂。

具体操作方法如下：

用来自河南省西平县的土壤进行小麦盆栽实验，测定本发明微生物菌剂的效果。称取每盆土2kg，保持盆内足够的水分，盆栽不施底肥，不使用化学药物，将小麦郑麦7698种子直接播种每盆三颗为对照，将小麦种子在本发明菌剂中浸种四小时，进行浸种处理，每隔6个星期对叶片进行喷施，喷施试剂本发明菌剂，作为喷施处理。小麦盆栽在西平县室外生长，时间为2019年十月到2020年三月。180天后，采集小麦的根系，每盆取出4～6g根组织，轻轻揉搓去掉根系上的附着土壤，不能用清水清洗，剪碎混匀，置于100mL灭菌的PBS缓冲液中，200转/分钟条件下震荡5分钟，接着超声波震荡十分钟，使微生物和根土充分分离，并在无氮的LB培养基上稀释涂板计数，将所生长的单克隆菌落，测序鉴定，计算每克根系的菌种数量。结果如表3所示：

表3

分类	黄色食氢菌	巴西固氮螺菌	链霉菌	曲霉菌
					浸种处理	4.7×10<sup>6</sup>CFU/g	1.2×10<sup>7</sup>CFU/g	2.6×10<sup>4</sup>CFU/g	2.7×10<sup>3</sup>CFU/g
喷施处理	5.9×10<sup>8</sup>CFU/g	1.6×10<sup>9</sup>CFU/g	3.8×10<sup>6</sup>CFU/g	3.1×10<sup>5</sup>CFU/g
					对照组	1.2×10<sup>2</sup>CFU/g	0CFU/g	0	0

从表2可知，黄色食氢菌、巴西固氮螺菌、链霉菌曲霉菌存活，巴西固氮螺菌可定殖，存活时间较久，在土壤和土壤土著菌的条件下能够定殖发展，共同发挥功能作用。

实施例3本发明菌剂对贪青晚熟现象的影响

将郑麦7698示范田分为对照组和试验组。

对照组1：小麦采用常规方法在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，土壤的基本性质为，pH是7.55，氨态氮浓度是6.18mg/kg，硝态氮浓度是25.51mg/kg，施用复合肥64公斤每亩.

对照组2：采用与对照1相同的方法，唯一区别为相比对照组1减少复合肥使用量，施用复合肥32公斤每亩。

处理组：在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，冬小麦种子播种前用实施例1的菌剂浸种四小时后晾干在10月11日播种，施用复合肥32公斤每亩。

记录小麦的生长状态，幼苗是否旺长，以及蜡熟时间。2020年五月收获小麦后测定对照组和处理组的小麦千粒重，以及亩穗数和穗粒数。结果如表4和图1所示：

表4

由上表可知，经过微生物菌剂浸种处理的处理组亩产1408斤，而对照组1亩产仅1161斤，对照组2亩产仅1002斤，同时，处理组小麦比对照组早成熟两周时间。这是因为对照组1过多使用氮肥会一定程度引起幼苗旺长，产生贪青晚熟现象，而对照组2减少氮肥使用又会推迟小麦晚熟期，导致小麦迟迟不能成熟接穗；处理组在播种前使用了菌剂浸种处理，在整个生长期间减少了氮肥的用量，杜绝了幼苗旺长贪青晚熟现象，促进小麦提前进入成熟期，提早接穗，缩短整个生长期，同时，相比对照组1增产了247斤/每亩，提前成熟14天。

实施例4本发明菌剂对抗倒伏性能的影响

将郑麦7698有机田分为对照组和试验组。对照组小麦采用常规方法在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，处理组在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，种子播种前用实施例1的菌剂浸种四小时后晾干，然后于2020年2月25日采集上述两组的小麦样品，切割茎秆观察茎秆内部情况。

结果如图2所示，与对照组相比，处理组茎秆的维管束数目和细胞层数更多，细胞排列更加紧密，贮藏物质较多。因此，处理组的茎秆比较有韧性和粗壮，其茎秆组织饱满，强度高，能够抗倒伏。此结果说明，本发明的微生物菌剂能够增加小麦的茎秆强度和韧性，提高其抵抗倒伏能力。

实施例5本发明菌剂对根系抗旱节水能力的影响

将周麦36示范田分为对照组和试验组。对照组小麦采用常规方法在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，处理组在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，种子播种前用实施例1的菌剂浸种四小时后晾干，然后于2020年2月25日采集上述两组的小麦样品，观测其根系发展情况。

结果如图3所示，与对照组相比，处理组具有更发达的根系，其根系扩展更好，良好的主根、侧根、须根能够更好的吸收水分，抵抗干旱的胁迫。此结果说明，本发明的微生物菌剂能够刺激小麦根系的发展，提高节水抗旱能力。

实施例6本发明菌剂对小麦的促生长作用

1、新麦26

选择没有包衣、裸种的、大小接近的新麦26小麦种子，在25℃温水中浸泡六个小时，取出在75％的乙醇处理1分钟，无菌水冲洗，次氯酸钠浸泡45秒，用无菌水多次冲洗。将其分为以下几组进行比较，每组10粒：

对照组1：将种子浸泡在清水中4小时；

对照组2：将种子浸泡在解淀粉芽孢杆菌制备的微生物菌剂中4小时；

处理组：将种子浸泡在实施例1制备的微生物菌剂中4小时；

将上述种子在28℃暗处条件下催芽两天，在光照条件下继续生长培养，观察小麦的生长情况，两星期后记录小麦的根长、芽长、鲜重和干重。结果如表5所示：

表5

分类	根长(cm)	芽长(cm)	鲜重(g)	干重(g)
					处理组	4.12	9.52	6.41	0.70
对照组1	2.82	5.36	2.95	0.28
					对照组2	3.37	6.44	3.65	0.41

由表5可以看出，相对于对照组1、2，处理组中小麦萌发的根长、芽长、鲜重和干重均高于对照组。处理组小麦萌发的根长、芽长、鲜重、干重分别为对照组1的1.46倍，1.77倍，2.17倍，2.5倍，分别为对照组2的1.22倍，1.47倍，1.75倍，1.70倍。此结果说明，本发明的微生物菌剂具有促进小麦生长的作用。

2、冬小麦郑麦7698

将郑麦7698有机田分为对照组和试验组，对照组小麦采用常规方法在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，处理组在河南高寺镇袁阁村2019年10月11日播种，种子播种前用实施例1的菌剂浸种四小时后晾干。萌芽一星期后测定采用TTC法测定根系活力以及测定小麦主根的长度。在2019年12月25日和2020年4月10日期间，选取小麦植株的顶端第二片叶，使用CM1000叶绿素测量仪测定其相对叶绿素含量。于2020年5月收获后测定小麦穗长、千粒重以及估测亩穗数和穗粒数。结果如表6所示：

表6

由表6可以看出，处理组的小麦主根长度是比对照组长，处理组的根系活力比对照组强，其相对叶绿素含量，无论是营养期还是生殖期都高于对照组。

处理组冬小麦的穗长是对照组的1.22倍，穗粒数是对照组的1.06倍，亩穗数是对照组的1.11倍，千粒重是对照组的1.41倍，显著优于对照组。

相对叶绿素含量，在营养生长期，处理组是对照组的1.30倍；在生殖生长期，处理组是对照组的1.35倍，叶绿素含量的增加意味着光合作用潜能增加。使用氢氧化细菌固氮菌类处理后，郑麦7698有了更大的光合作用潜能。

处理组的小麦主根长度是对照组的2.37倍，根系活力是对照组2.34倍。良好的根系表明其营养吸收能力更强，在干旱时候吸收水分和在贫瘠环境下吸收养料的能力更加强大。此结果说明，本发明的微生物菌剂能够增强的根部吸收营养的能力。

实施例7

本实施例提供一种微生物菌剂，其包括以下重量份的组分：黄色食嗜菌30份、巴西固氮螺菌20份、肉色诺卡氏菌30份、里氏木霉40份。使用实施例1的制备方法获得。

实施例8

本实施例提供一种微生物菌剂，其包括以下重量份的组分：黄色食嗜菌40份、巴西固氮螺菌35份、肉色诺卡氏菌50份、里氏木霉60份。使用实施例1的制备方法获得。

实施例9

本实施例提供一种微生物菌剂，其包括以下重量份的组分：黄色食嗜菌50份、巴西固氮螺菌60份、肉色诺卡氏菌40份、里氏木霉45份。使用实施例1的制备方法获得。

实施例10

本实施例提供一种微生物菌剂，其包括以下重量份的组分：黄色食嗜菌60份、巴西固氮螺菌45份、肉色诺卡氏菌45份、里氏木霉30份。使用实施例1的制备方法获得。

实施例11

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的放线菌为德温特游动放线菌。

实施例12

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的放线菌为新疆游动放线菌。

实施例13

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的放线菌为普通链孢囊菌。

实施例14

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的放线菌为石竹链孢囊菌。

实施例15

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的放线菌为新诺卡氏菌。

实施例16

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的真菌为群结腐霉。

实施例18

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的真菌为固执腐霉。

实施例19

本实施例中的微生物菌剂与实施例1唯一的区别在于，本实施例中的真菌为哈茨木霉。

对比例1

对比例1与实施例1的唯一区别在于，对比例1的微生物菌剂中不含有黄色食氢菌。总重量份数与实施例1一致。

对比例2

对比例2与实施例1的唯一区别在于，对比例1的微生物菌剂中不含有巴西固氮螺菌。总重量份数与实施例1一致。

对比例3

对比例3与实施例1的唯一区别在于，对比例1的微生物菌剂中不含有放线菌(肉色诺卡氏菌)。总重量份数与实施例1一致。

对比例5

对比例5与实施例1的唯一区别在于，对比例1的微生物菌剂中不含有放线菌(里氏木霉)。总重量份数与实施例一致。

将实施例7～19、对比例1～5的微生物菌剂对小麦种子进行处理浸泡4小时，比较其对小麦生长的影响效果(采用实施例6的方法1，每组n＝10)，结果如表7所示；

表7

由上表可知，经实施例7～19的微生物菌剂处理的小麦种子，其根长、芽长、鲜重和干重均高于对比例。这是因为实施例7～19的微生物菌剂中同时含有氢氧化细菌、固氮菌类、放线菌和真菌，而对比例1～5中均缺少其中一种，由此断定，在本发明的菌剂中氢氧化细菌、固氮菌类、放线菌和真菌具有协同增效的效果，缺少任何一种均不能达本发明的效果。本发明的微生物菌剂还具有提高小麦光合作用潜能，增强的根部吸收营养能力的作用。

实施例20本实施例提供一种小麦的种植方法

具体操作方法如下：

总肥料用量：有机肥由原来的1500kg/亩减少到700kg/亩、复合肥由原来的60kg/亩减少到30kg/亩。

品种选择：结实饱满的裸种、没有包衣的、适合机收的郑麦7698(也可选用存麦5号或新麦26)。

晒种：播前2-3天，晒种，提高种子活性。

微生物浸种：将本发明的微生物菌剂与等量常温米汤混合后，把小麦种子完全浸泡一个晚上，第二天播种。

播种参数：播种深度为2-5厘米，种肥隔离8-10厘米；播种量13kg/亩，行距为25-28cm，播后进行镇压，可选用适宜镇压器在播后墒情适宜时及时进行镇压。

喷根：出现倒春寒前，用本发明微生物制剂按1：10的比例兑井水对小麦苗喷根，促进根部发育，避免后期倒伏。

追肥：返青后追施复合肥，结合浇水或雨后，在田间用机械条施或者人工穴施，具体追肥量根据小麦生长势决定；注意地上小麦茎叶虫害防治。

土壤深松：收获前茬小麦时，将土壤深松20-30厘米，再用机械将耕层旋耕15厘米，最后进行耙地或镇压2遍。

收获：待小麦完全成熟硬化之后，用小麦联合收割机进行收割、脱粒收获，现场密切检查秸秆粉碎状况。

将上述种植方法与传统方法比较，结果如图4所示，采用本发明种植方法获得的小麦，其生长速度较快，植株个体较大(图4A)，其根系更加发达(图4B)。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种微生物菌剂在早熟小麦早熟中的应用，其特征在于，所述微生物菌剂包括以下重量份数的组分：

其中所述放线菌为游动放线菌或链孢囊菌；所述真菌为腐霉或木霉；

所述氢氧化细菌为氢噬胞菌；所述固氮菌为固氮螺菌；

所述游动放线菌为德温特游动放线菌(Actinoplanes derwentensis)或新疆游动放线菌(Actinoplanes xinjiangensis)；

所述链孢囊菌为普通链孢囊菌(Streptosporangium vulgare)或石竹链孢囊菌(Streptosporangium dianthi)；

所述腐霉为群结腐霉(Pythium myriotylum)或固执腐霉(Pythium recalcitrans)；

所述木霉为里氏木霉(Trichodermareesei)。

2.如权利要求1所述的微生物菌剂在促进小麦早熟中的应用，其特征在于，所述氢噬胞菌为非典型食氢菌(Hydrogenophaga atypica)或帕氏食氢菌(Hydrogenophagapalleronii)或黄色食氢菌(Hydrogenophaga flava)。

3.如权利要求1所述的微生物菌剂在小麦早熟中的应用，其特征在于，所述固氮螺菌为伊拉克固氮螺菌(Azospirillum irakense)或巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)。

4.一种利用如权利要求1所述的微生物菌剂种植小麦的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1种子处理：将晒过的小麦种子完全浸泡于权利要求1所述的微生物菌剂中4～5h；

S2播种：播种深度为2-5厘米，种肥隔离8-10厘米；播种量13kg/亩，行距为25-28cm，播后进行镇压；

S3喷根：在2月末3月初出现倒春寒前，用权利要求1所述的微生物菌剂按1：10的比例兑水对小麦苗进行喷根；

S4追肥：返青后追施复合肥，结合浇水或雨后，在田间用机械条施或者人工穴施，具体追肥量根据小麦生长势决定；

S5土壤深松：收获前茬小麦时，将土壤深松20-30厘米，再用机械将耕层旋耕15厘米，最后进行耙地或镇压2遍；

S6收获：待小麦完全成熟硬化之后，进行收割、脱粒收获，获得小麦。

5.如权利要求4所述的种植方法，其特征在于，种植过程中使用的总肥料用量为：有机肥700kg/亩、复合肥30kg/亩；所述晒种的步骤为播种前2-3天进行晒种。

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