CN113693082A - 促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂及其制备方法,其中种衣剂主要包括大豆根瘤菌液;芽孢杆菌a液;芽孢杆菌b液、丝素蛋白和蛋白胨等;通过在播种前包裹在种子外部形成薄膜,不仅在土壤外帮助种子抵抗非生物胁迫,在幼苗生长时,可在根际周围形成保护层,进一步减轻非生物胁迫对幼苗的危害,从而使得豆科种子健康生长。

Description

促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及种衣剂技术领域,尤其涉及一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂及其制备方法。
背景技术
人口增长,土壤退化和农药滥用是农业在未来几十年必须面对的重大挑战,因为这涉及全球粮食生产。种子增强技术将通过在退化的环境中使种子发芽,减少种子发芽时间并提高作物产量,在支持粮食安全方面发挥关键作用。迄今为止,在设计能够适应不同环境并在存在非生物胁迫源(例如土壤盐分,高温和干旱)的情况下发芽的植物方面已经进行了巨大的努力。
全球盐碱土的面积大约有9.5亿公顷,约占全球土地总面积的10%。土壤盐分可以通过渗透胁迫或者离子毒害作用对植物的生长发育造成不利影响,还可以使造成土壤中离子失衡,使植物无法利用某些营养物质,生长发育受到抑制,造成作物产量大幅下降,严重阻碍了农业的发展。
而研究发现,豆科植物的根部常有固氮作用的根瘤,是优良的绿肥和作物;其中大豆作为我国种植面积最大的油料作物,同时我国也是全球大豆第一大进口国,在盐碱地种植大豆已经成为了当下不可忽视的重大难题,因此通过一定方法提升作物耐盐性和品质的提高显得尤为重要。栽培大豆属于中度耐盐植物,土壤中过高的盐分会严重抑制大豆的生长发育,导致减产降质;而且,大豆在不同生育阶段的耐盐性不同,出苗和成苗期间是大豆耐盐性最弱的阶段。此期一旦管理不善,极易出现不出苗或死苗的现象而导致缺苗断垄。因此,一播全苗、苗全苗壮是实现盐碱地大豆高产优质高效的基础和关键环节。
专利号CN201210435042.9公开了一种油菜生物种衣剂及其制备方法和用途,通过将生物种衣剂的技术应用于油菜种子上,并且提供了相关的肥料为植物的生长发育提供营养;公开号CN1537425A公开了一种油菜丸粒化包衣抗旱种衣剂及其制备方法,是将0.5%-5%的保水剂、1%-10%的滑石粉和50%-80%的白粘土分别粉碎成细度为200目以上的粉末;将0.15%-0.40%杀虫剂、0.35%-0.65%杀菌剂、0.05%-0.15%KHPO、5%-40%泥炭和240.01%-0.03%生根粉均匀混合粉碎成细度为250目以上的粉末,以上两个专利都是为了得到种衣剂,但都添加了农药或者肥料,不符合国家所提倡的绿色农业的政策,国家提倡减少农药、激素和无机肥料向环境中的施用,此外,以上种衣剂都应用与常规土地,且都是为油菜用种衣剂,因此对于生长在盐碱地内的大豆来说,根本不适用。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂及其制备方法,通过在播种前包裹在种子外部形成薄膜,不仅在土壤外帮助种子抵抗非生物胁迫,在幼苗生长时,可在根际周围形成保护层,进一步减轻非生物胁迫对幼苗的危害,从而使得豆科种子健康生长。
为实现上述目的,本发明提供一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,包括大豆根瘤菌液,芽孢杆菌a液,芽孢杆菌b液,丝素蛋白、海藻糖和营养物质,所述丝素蛋白和海藻糖形成附着在豆科种子表面的薄膜,将营养物质以及大豆根瘤菌液,芽孢杆菌a液,芽孢杆菌b液包裹在薄膜内部,营养物质为大豆根瘤菌和芽孢杆菌提供生长所必须的氨基酸和小分子碳源,芽孢杆菌代谢产生脂肽类抗生素阻住病原菌的侵入,在种子周围形成保护层,促进种子萌发。
作为优选,按照质量份数,具体包括以下成分:
大豆根瘤菌液:200-300份;
芽孢杆菌a液:170-240份;
芽孢杆菌b液:130-180份;
丝素蛋白:50-80份;
蛋白胨:30-50份;
大豆卵磷脂:8-12份;
海藻糖:100-150份;
壳寡糖:0.8-1.2份;
脯氨酸:0.05-0.15份;
γ-氨基丁酸:0.1-0.5份
纯净水:150-200份。
作为优选,所述大豆根瘤菌液选自大豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌、豌豆根瘤菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL。
作为优选,所述芽孢杆菌a液为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL;所述芽孢杆菌液b液为巨大芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL。
作为优选,所述丝素蛋白为成膜剂,分子量为600-5500Da;其中2000-5000Da的部分占70-80%,目数100-200目;且含量≥99%,水分≤5%。
作为优选,所述壳寡糖采用虾蟹壳为来源的酶解壳寡糖,分子量为2000-5000Da,其中1700-2500Da部分占75-85%,目数100-200目,含量≥99%,水分≤5%。
作为优选,所述脯氨酸为纯度≥99%的粉末状脯氨酸;所述γ-氨基丁酸为纯度为450g/L的γ-氨基丁酸溶液。
请参阅图1和图2;本发明还公开了一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂的制备方法,应用于生产上文所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,所述制备方法如下:
S1:将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照比例混合,并进行搅拌,制得A液;
S2:称取一定质量的纯净水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150-200转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速150-200转/min,制得B液;
S3:将A液和B液按照比例混合,并进行搅拌,获得种衣剂。
作为优选,在步骤S1中,将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3的比例进行混合,并在转速为150-200转/min的条件下搅拌2-3分钟。
作为优选,在步骤S3中,将A液和B液按照7:3的比例进行混合,并在转速为150-200转/min的条件下搅拌20-30分钟;
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明具有以下几点优势:
1.采用丝素蛋白和海藻糖所制成的薄膜不仅具有良好的物理性状,更为微生物在种子外构建出微环境,提供生存空间,本发明特制的薄膜微环境可以通过缓解氧化应激,提供足够的水合作用,并在无水条件下保持生物分子的构型,以有效保存了生物活力,海藻糖作为压力保护剂,可帮助微生物抵抗渗透压和干燥应力,同时能够减轻非生物胁迫(例如干旱胁迫、盐碱胁迫、低温胁迫),能显著促进种子萌发生长;
2.所制种衣剂无环境污染,无化肥、农药、植物生长调节剂添加,且薄膜不会影响种子和孢子活力,使用安全,能显著促进豆科种子萌发;
3.制备方法工艺简单,设备投入小,成本低,所制成薄膜种子包衣均匀,成模性好,附着力强,产品稳定;
4.通过裹种处理的种子,使种子接种了具有拮抗作用的芽孢杆菌,芽孢杆菌代谢产生脂肽类抗生素阻住病原菌的侵入,在植物周围形成保护层,防止种子腐烂,幼苗枯萎。
5.本发明裹种后的种子贮藏期长,裹种后的种子适合机播,符合良种标椎化的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的步骤流程图;
图2为荧光显微镜下的根瘤结观察图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1,本发明公开了一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,按照质量份数,包括以下成分:大豆根瘤菌液:200-300份;芽孢杆菌a液:170-240份;芽孢杆菌b液:130-180份;丝素蛋白:50-80份;蛋白胨:30-50份;大豆卵磷脂:8-12份;海藻糖:100-150份;壳寡糖:0.8-1.2份;脯氨酸:0.05-0.15份;γ-氨基丁酸:0.1-0.5份纯净水:150-200份。
大豆根瘤菌液选自大豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌、豌豆根瘤菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL;芽孢杆菌a液为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL;芽孢杆菌液b液为巨大芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL。丝素蛋白为成膜剂,分子量为600-5500Da;其中2000-5000Da的部分占70-80%,目数100-200目;且含量≥99%,水分≤5%。壳寡糖采用虾蟹壳为来源的酶解壳寡糖,分子量为2000-5000Da,其中1700-2500Da部分占75-85%,目数100-200目,含量≥99%,水分≤5%。脯氨酸为纯度≥99%的粉末状脯氨酸;γ-氨基丁酸为纯度为450g/L的γ-氨基丁酸溶液。在本实施例中,首先作为豆科类植物的种植,就需要利用大豆根瘤菌来实现固氮的作用,而幼年期的大豆植物缺少根瘤菌,无法从空气中进行固氮来满足自身需求,因此当种植到盐碱土地后可能会缺乏营养而造成死亡,为了解决这个问题,在种衣剂中添加大豆根瘤菌,所添加的大豆根瘤菌与豆科植物在生长过程中所产生的根瘤菌为同一物质,因此不会影响到豆科植物的生长。
由于本申请所制作出的种衣剂中含有微生物,采用蛋白胨作为营养剂和增稠剂,从而使得所添加的大豆根瘤菌,芽孢杆菌a液,芽孢杆菌b液存在营养来源,能满足自身的生长繁殖所需的营养,而这些微生物所产生的物质可作为豆科植物生长发育所需要营业来源,从而达到共存的目的;而丝素蛋白作为成膜剂,能有效将所有的物质结合在一起,从而贴附在种子表面,对种子进行有效的防护,同时可有效防止水份的挥发,有效维持物理机及化学性状,还参与种子抗逆过程,并且保护植物促生菌在干燥环境下存活;此外,丝素蛋白还与寡壳糖相互配合,从而能对酶进行固定,且分子量越大,固定的效果越好,且固定后的酶的热稳定性进一步得到提高;海藻糖作为稳定剂,使得能有效抵御外部环境对种衣剂造成的影响,其他物质作为种子发芽或微生物繁殖的必备应用物质,例如脯氨酸,是植物蛋白的组成成分之一,主要作为植物细胞质内渗透压的调节物质。还可以稳定生物大分子结构、解除氨毒以及降低细胞酸性,也能够作为能量库调节细胞的氧化还原势等功能是很强大的;同时反映了植物的抗逆性,因此在种衣剂内添加脯氨酸,能有效增强豆科植物的抗逆性
此外,针对现有的种衣剂而言,微生物种衣剂中保持菌的长期活力是主要瓶颈,特别是植物促生菌,这类菌在干燥条件下普遍存活率较低,而且具有抗盐碱微生物种衣剂使用方法通常采用播种前拌种的方式,浸种或拌种或只能短期或立即播种,贮藏期短,且不适合机播,不符合良种标椎化的要求,而本申请就通过利用丝素蛋白形成成膜剂,从而对微生物进行有效的包裹,且具有相应的营养物质可满足微生物生长所需,从而帮助豆科作物在盐碱逆境中提高存活率,促进种子萌发,幼苗生长,使用更加安全的生物肥料和微生物杀菌,肥料、刺激素、农药实现0添加,为环境减负。且本发明采用生物材料作为成膜剂,不仅维持物理机及化学性状,还参与种子抗逆过程,并且保护植物促生菌在干燥环境下存活。
下面通过具体实施例来阐述本发明:
实施例一:
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:250g;芽孢杆菌a液:200g;芽孢杆菌b液:150g;丝素蛋白:60g;蛋白胨:40g;大豆卵磷脂:10g;海藻糖:120g;壳寡糖:1g;脯氨酸:0.1g;γ-氨基丁酸:0.3g,纯净水:168.6g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速150转/min,制得A液;其次称取168.6g水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照7:3的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂。
实施例二:
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:300g;芽孢杆菌a液:240g;芽孢杆菌b液:180g;丝素蛋白:80g;蛋白胨:50g;大豆卵磷脂:12g;海藻糖:150g;壳寡糖:1.2g;脯氨酸:0.15g;γ-氨基丁酸:0.5g,纯净水:196.15g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速200转/min,制得A液;其次称取196.15g水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照7:3的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂。
实施例三:
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:250g;芽孢杆菌a液:20g;芽孢杆菌b液:150g;丝素蛋白:60g;蛋白胨:40g;大豆卵磷脂:10g;海藻糖:120g;壳寡糖:1g;脯氨酸:0.1g;γ-氨基丁酸:0.3g,纯净水:168.6g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速150转/min,制得A液;其次称取168.6g水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照7:3的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:220g;芽孢杆菌a液:176g;芽孢杆菌b液:132g;丝素蛋白:500g;蛋白胨:30g;大豆卵磷脂:8g;海藻糖:100g;壳寡糖:0.8g;脯氨酸:0.05g;γ-氨基丁酸:0.1g,纯净水:150.05g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速200转/min,制得A液;其次称取纯净水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照7:3的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂。
获得种衣剂后,将所获得的种衣剂与大豆种子按照1:(30-40)的质量比进行裹种,裹种后捞出进行摊薄晾晒或者在35摄氏度的条件下进行烘干,最终得到可进行机器播撒的大豆种子。
以实施例一获得的种衣剂进行相关的实验,精选饱满、均匀的大豆种子,按照种衣剂:种子=1:40的质量比浸涂裹种后摊薄晾晒至完全干燥,然后以未包裹大豆种子为对照,准备直径20cm、高度20cm的塑料小盆,填入晾干过1cm筛的土壤,每盆播种种子50粒,分两组,一组使用清水浇灌土壤,一组使用180mm/L盐溶液浇灌土壤,直至浇透,每个处理重复4次。播种后放置在23/18℃(日/夜)、光照度160umol/m2/s的光照培养箱中培养,培养时间2周,播种后第5天记录发芽数,播种2周后测定大豆成苗数、茎长、茎粗和生物量,观察根系根瘤结节情况,结果如下:
Figure BDA0003237409360000121
由表中可以看出使用本发明种衣剂的大豆种子在常规土壤环境下相比对照发芽率、成苗率、茎长、茎粗和生物重分别提升了14.9%、19.6%、2.5%、28.7%、36.7%。在盐渍土壤环境下相比对照发芽率、成苗率、茎长、茎粗和生物重分别提升了38.5%、67.3%、30.7%、44.6%、28.8%,即使在盐渍土壤环境下依然显著提升了大豆种子的萌发生长,且效果相比常规土壤更明显。
此外,通过荧光显微镜对大豆根瘤结节进行观察,经过种衣剂处理后的种子地上部生长良好,拥有更密集和更长的根系,且具有根瘤结节,通过目视观察和荧光显微镜用于评估根瘤结节的形成,特别是在盐渍土壤中,本发明种衣剂在促进种子发芽和幼苗茁壮的效果更加明显。
对比例一:
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:200g;芽孢杆菌a液:200g;芽孢杆菌b液:150g;丝素蛋白:60g;蛋白胨:40g;大豆卵磷脂:10g;海藻糖:120g;壳寡糖:1g;脯氨酸:0.1g;γ-氨基丁酸:0.3g,纯净水:168.6g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照4:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速150转/min,制得A液;其次称取168.6g水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照7:3的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂。
对比例二:
按照各组分要求称取相应原料备用;其中大豆根瘤菌液:250g;芽孢杆菌a液:200g;芽孢杆菌b液:150g;丝素蛋白:60g;蛋白胨:40g;大豆卵磷脂:10g;海藻糖:120g;壳寡糖:1g;脯氨酸:0.1g;γ-氨基丁酸:0.3g,纯净水:168.6g;然后将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照4:4:3比例混合,并进行搅拌2min,转速150转/min,制得A液;其次称取168.6g水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速200转/min,制得B液;最后将A液和B液按照1:1的比例混合,并进行搅拌20min,转速200转/min,获得种衣剂。
以实施例一、对比例一和对比例二所制取的种衣剂进行试验,以相同的条件下进行试验,即精选饱满、均匀的大豆种子,按照种衣剂:种子=1:40的质量比浸涂裹种后摊薄晾晒至完全干燥,然后以未包裹大豆种子为对照,准备直径20cm、高度20cm的塑料小盆,填入晾干过1cm筛的土壤,每盆播种种子50粒,分两组,一组使用清水浇灌土壤,一组使用180mm/L盐溶液浇灌土壤,直至浇透,每个处理重复4次。播种后放置在23/18℃(日/夜)、光照度160umol/m2/s的光照培养箱中培养,培养时间2周,播种后第5天记录发芽数,播种2周后测定大豆成苗数、茎长、茎粗和生物量,观察根系根瘤结节情况,结果如下:
Figure BDA0003237409360000141
首先实施例一和对比例一相比,将大豆根瘤菌液的量进行了调整,减少了大豆根瘤菌的添加量,在发芽阶段,大豆的营养主要有种子内所携带的营养物质所提供,因此两者的发芽率相接近,但是当种子发芽后,就需要从外部获取所需要的营养,此时由于所含有的大豆根瘤菌较少,因此无论是在成苗率还是茎长,茎粗等,都明显低于实施例一;而与对比例二相比,在降低微生物的同时增加了营养物质的量,但是发现无论是茎长,茎粗,还是豆苗干重的量都明显优于实施例一,这可能是由于微生物的量较少,所消耗的营养物质的量较少,从而使得所剩下的营养物质被大豆所吸收,相当于给大豆进行施肥处理,从而使得大豆的茎长或者茎粗等得到提高,但是对于豆科类植物来说,无论是茎长还是茎粗,都不宜过大,这是因为如果茎长过大,豆类的抗倒伏能力就较差,如果茎粗过大,可能会使得豆类植物的主要营养作用在叶片和根茎的生长而无法产生更多的豆荚,从而降低了经济效益;且通过对发芽率进行对比发现,对比例二的正常土壤发芽率明显低于实施例一,这可能是由于微生物的量进一步降低,使得无法及时清理土壤中的有毒有害微生物,从容降低了种子的发芽率,使得种子感染的了有害微生物而无法进行发芽,而对于盐渍土壤中,由于所存在的微生物较少,因此所产生的影响较小,从而导致两者的发芽率相接近;此外,对于成苗率来说,由于有益微生物较少,所能清除的有害微生物有限,可能会干扰到大豆从发芽到成苗的过程,即有害微生物对处于苗芽状态下的大豆进行了感染,从而使得其无法正常生长,而在盐碱土壤中,由于有害微生物较少,且营养物质较多,从而为大豆成苗提高了营养物质,提高了成苗率。
本发明的优势在于:
1)创新性的使用生物材料作为成膜材料,不仅提供了种子所需的保护薄膜,更可以通过其独有的蛋白结构减轻种子受到的非生物胁迫。
2)精准输送生物肥料和微生物杀菌剂,而非采用添加农药、肥料,减少农药、肥料使用,有助于环境保护,延缓土壤退化。
3)种子萌发和幼苗生长阶段对外界胁迫十分敏感,本发明所形成的薄膜不仅在土壤外帮助种子抵抗非生物胁迫,在幼苗生长时,可在根际周围形成保护层,进一步减轻非生物胁迫对幼苗的危害。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,包括大豆根瘤菌液,芽孢杆菌a液,芽孢杆菌b液,丝素蛋白、海藻糖和营养物质,所述丝素蛋白和海藻糖形成附着在豆科种子表面的薄膜,将营养物质以及大豆根瘤菌液,芽孢杆菌a液,芽孢杆菌b液包裹在薄膜内部,营养物质为大豆根瘤菌和芽孢杆菌提供生长所必须的氨基酸和小分子碳源,芽孢杆菌代谢产生脂肽类抗生素阻住病原菌的侵入,在种子周围形成保护层,促进种子萌发。
2.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,按照质量份数,具体包括以下成分:
大豆根瘤菌液:200-300份;
芽孢杆菌a液:170-240份;
芽孢杆菌b液:130-180份;
丝素蛋白:50-80份;
蛋白胨:30-50份;
大豆卵磷脂:8-12份;
海藻糖:100-150份;
壳寡糖:0.8-1.2份;
脯氨酸:0.05-0.15份;
γ-氨基丁酸:0.1-0.5份
纯净水:150-200份。
3.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,所述大豆根瘤菌液选自大豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌、豌豆根瘤菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL。
4.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,所述芽孢杆菌a液为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL;所述芽孢杆菌液b液为巨大芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中的一种或几种,活菌数≥20X108cfu/mL。
5.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,所述丝素蛋白为成膜剂,分子量为600-5500Da;其中2000-5000Da的部分占70-80%,目数100-200目;且含量≥99%,水分≤5%。
6.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,所述壳寡糖采用虾蟹壳为来源的酶解壳寡糖,分子量为2000-5000Da,其中1700-2500Da部分占75-85%,目数100-200目,含量≥99%,水分≤5%。
7.根据权利要求1所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,其特征在于,所述脯氨酸为纯度≥99%的粉末状脯氨酸;所述γ-氨基丁酸为纯度为450g/L的γ-氨基丁酸溶液。
8.一种促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂的制备方法,其特征在于,应用于生产权利要求1-7任一项所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂,所述制备方法如下:
S1:将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照比例混合,并进行搅拌,制得A液;
S2:称取一定质量的纯净水,依次加入丝素蛋白、蛋白胨和大豆卵磷脂搅拌30min,转速150-200转/min,再依次加入海藻糖、壳寡糖、脯氨酸和γ-氨基丁酸进行混合,并进行搅拌30min,转速150-200转/min,制得B液;
S3:将A液和B液按照比例混合,并进行搅拌,获得种衣剂。
9.根据权利要求8所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,将大豆根瘤菌液、芽孢杆菌a液、芽孢杆菌b液按照5:4:3的比例进行混合,并在转速为150-200转/min的条件下搅拌2-3分钟。
10.根据权利要求7所述的促进豆科种子在盐碱地萌发成苗的种衣剂的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,将A液和B液按照7:3的比例进行混合,并在转速为150-200转/min的条件下搅拌20-30分钟。
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