CN115886038A - 一种大豆种子包衣剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大豆种子包衣剂及其应用，属于大豆病害防治技术领域。本发明通过特定比例的棘孢木霉与解淀粉芽孢杆菌组成复合菌液，进一步制备为种子包衣，克服了现有技术中防治大豆疫霉根腐病的种子包衣存在化学污染的问题。本发明提供的大豆种子包衣剂能够有效拮抗大豆疫霉菌，对产业中大豆疫霉根腐病害的防治有着重要意义。菌种拮抗实验显示本发明提供的大豆种子包衣剂中解淀粉芽孢杆菌和棘孢木霉菌液以2:1的比例混合能够对大豆疫霉菌产生最好效果，抑菌圈直径最大，与阳性抑菌剂组最为接近。病原接种实验显示本发明提供的种子包衣能够使大豆倒伏率降至5.33％，效果接近灭菌剂精甲·咯菌腈，且不会产生任何化学污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及大豆病害防治技术领域，尤其涉及一种大豆种子包衣剂及其应用。
背景技术
大豆疫霉根腐病是一种由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)引起的，对大豆生产危害程度极大并且具有毁灭性的重要病害。大豆疫霉菌在大豆整个生育时期的任何阶段均可侵染，引起种子和幼苗根茎腐烂。刚刚出土的感病幼苗表现为近地表部分植株茎杆出现病斑，呈水渍状软腐，叶子变暗灰色或红色，感染严重时叶片发黄萎蔫从茎部或基部腐烂并折断，导致幼苗停止生长或死亡。感病品种成株期受侵染后茎秆变为棕色，并不同程度向上扩展，茎基部出现黑褐色病斑，茎中空易断裂，豆荚减少易脱落。植株感染严重时侧根和根瘤几乎全部腐烂，棕色下垂的叶子在植株死亡以后也不会掉落，而是仍然附着在茎上。耐病品种一般表现为侧根出现轻微腐烂、植株矮化、叶片轻度失绿发黄，偶尔在植株茎部出现褐色病斑。
大豆疫霉菌以卵孢子的形式可以在土壤中长期存活。卵孢子在植物病残体根、茎中大量形成，当组织分解释放到土壤后，在环境条件适宜时，侵染各个生育时期的大豆。其主要传播方式是通过水流移动，游动孢子随水流传播，被大豆根尖产生的化合物吸引，吸附在根表面开始萌发，菌丝可直接穿透表皮的细胞壁。大豆疫霉菌在温度过高、过低时均不易实现侵染，温度在0-10℃或30℃以上时，接种大豆幼苗发病率降低，温度在20-30℃时适宜大豆疫病发生。在最适宜的环境条件下30min可完成侵染过程。
采用种子包衣是防治大豆疫霉根腐病的一项有效措施，现有技术中防治大豆疫霉根腐病的种子包衣主要有精甲·咯菌腈种衣剂、甲霜灵种衣剂、亮盾种衣剂几种，而此类产品均为杀菌剂、具有一定的毒性，对环境产生危害，并不环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大豆种子包衣剂及其应用，用以解决现有技术中防治大豆疫霉根腐病的种子包衣存在化学污染的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种大豆种子包衣剂，所述大豆种子包衣剂中含有复合菌剂，所述复合菌剂中包括棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液；
所述棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液的体积比为1:1.5～2.7；
所述棘孢木霉菌液的孢子浓度为5×105～5×106个/mL；
所述解淀粉芽孢杆菌菌液的活菌浓度为5×106～5×107CFU/mL。
优选的，所述复合菌剂占大豆种子包衣剂总体积的5～10％。
优选的，所述大豆种子包衣剂中还包括成膜剂。
优选的，所述成膜剂由CMC、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、明胶、淀粉、壳聚糖或微生物多糖溶解得到。
优选的，所述微生物多糖为黄原胶、结冷胶或普鲁兰多糖。
优选的，所述成膜剂占大豆种子包衣剂总体积的80～95％。
优选的，所述成膜剂以水为溶剂，质量百分浓度为15～25％。
本发明还提供了上述大豆种子包衣剂在抗大豆病害中的应用。
优选的，所述大豆病害为大豆疫霉根腐病。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过特定比例的棘孢木霉与解淀粉芽孢杆菌组成复合菌液，进一步制备为种子包衣能够有效拮抗大豆疫霉菌，对产业中大豆疫霉根腐病害的防治有着重要意义。菌种拮抗实验显示本发明提供的大豆种子包衣剂中解淀粉芽孢杆菌和棘孢木霉菌液以2:1的比例混合能够对大豆疫霉菌产生最好效果，抑菌圈直径最大，与阳性抑菌剂组最为接近。病原接种实验显示本发明提供的种子包衣能够使大豆倒伏率降至5.33％，效果接近灭菌剂精甲·咯菌腈，且不会产生任何化学污染问题。
具体实施方式
本发明提供了一种大豆种子包衣剂，所述大豆种子包衣剂中含有复合菌剂，所述复合菌剂中包括棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液；在本发明中，所述复合菌剂的剂型优选为液体剂型，所述复合菌剂中棘孢木霉菌液的孢子浓度为5×105～5×106个/mL，优选为8×105～2×106个/mL，所述解淀粉芽孢杆菌菌液的活菌浓度为5×106～5×107CFU/mL，优选为8×106～2×107CFU/mL；所述棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液的体积比为1:1.5～2.7，进一步优选为1:1.8～2.2；本发明中所述复合菌剂优选的占大豆种子包衣剂总体积的5～10％，进一步优选为大豆种子包衣剂总体积的6～8％。
在本发明中，所述大豆种子包衣剂中还优选包括成膜剂，所述成膜剂优选为CMC、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、明胶、淀粉、壳聚糖或微生物多糖，进一步优选为微生物多糖，所述微生物多糖优选为黄原胶、结冷胶或普鲁兰多糖，进一步优选为普鲁兰多糖；本发明所述成膜剂优选占大豆种子包衣剂总体积的80～95％，进一步优选为85～90％，所述成膜剂的质量百分浓度优选为15～25％，进一步优选为18～22％；在本发明中，所述大豆种子包衣剂还优选包括其他种衣剂辅料，所述种衣剂辅料可以是分散剂、悬浮剂等非活性成分，也可以是农药、植物生长调节剂、肥料等物质组成的活性成分，不影响本发明中复合菌剂的活性即可。
本发明还提供了上述大豆种子包衣剂在抗大豆病害中的应用，所述大豆病害优选为大豆疫霉根腐病。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
胶质芽孢杆菌(ACCC 19749)、哈茨木霉(ACCC 32895)、棘孢木霉(ACCC 32872)、解淀粉芽孢杆菌(ACCC 10167)购自中国农业微生物菌种保藏管理中心；
大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)分离自实验室染病植株。
实施例1
将棘孢木霉进行扩大培养至孢子浓度为106个/mL，得到棘孢木霉菌液，将解淀粉芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为107CFU/mL，得到解淀粉芽孢杆菌菌液。
取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度20％的多糖包衣液，200mL多糖包衣液中加入5mL棘孢木霉菌液、10mL解淀粉芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
实施例2
将棘孢木霉进行扩大培养至孢子浓度为5×105个/mL，得到棘孢木霉菌液，将解淀粉芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为5×106CFU/mL，得到解淀粉芽孢杆菌菌液。
取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度15％的多糖包衣液，180mL多糖包衣液中加入8mL棘孢木霉菌液、12mL解淀粉芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
实施例3
将棘孢木霉进行扩大培养至孢子浓度为5×106个/mL，得到棘孢木霉菌液，将解淀粉芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，得到解淀粉芽孢杆菌菌液。
取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度25％的多糖包衣液，220mL多糖包衣液中加入3mL棘孢木霉菌液、8mL解淀粉芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
对比例1
将棘孢木霉进行扩大培养至孢子浓度为106个/mL，得到棘孢木霉菌液，取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度20％的多糖包衣液，200mL多糖包衣液中加入15mL棘孢木霉菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
对比例2
将解淀粉芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为107CFU/mL，得到解淀粉芽孢杆菌菌液，取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度20％的多糖包衣液，200mL多糖包衣液中加入15mL解淀粉芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
对比例3
将棘孢木霉进行扩大培养至孢子浓度为106个/mL，得到棘孢木霉菌液，将胶质芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为107CFU/mL，得到胶质芽孢杆菌菌液。
取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度20％的多糖包衣液，200mL多糖包衣液中加入5mL棘孢木霉菌液、10mL胶质芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
对比例4
将哈茨木霉进行扩大培养至孢子浓度为106个/mL，得到哈茨木霉菌液，将解淀粉芽孢杆菌菌液扩大培养至活菌浓度为107CFU/mL，得到解淀粉芽孢杆菌菌液。
取普鲁兰多糖，加入纯水配制为浓度20％的多糖包衣液，200mL多糖包衣液中加入5mL哈茨木霉菌液、10mL解淀粉芽孢杆菌菌液，搅拌后得到大豆种子包衣液。
实验例1菌种拮抗实验
分别在利马豆固体培养基中涂布大豆疫霉菌菌液(活菌浓度为106CFU/mL)，每个培养皿涂布1mL菌液，涂满整个培养皿，菌液干燥后在平板中轻轻放入三个牛津杯，分别吸取胶质芽孢杆菌菌液、棘孢木霉菌液、解淀粉芽孢杆菌菌液、哈茨木霉菌液、胶质芽孢杆菌-棘孢木霉混合菌液(1:1)、解淀粉芽孢杆菌-哈茨木霉混合菌液(1:1)、胶质芽孢杆菌-哈茨木霉混合菌液(1:1)、解淀粉芽孢杆菌-棘孢木霉混合菌液(1:1)各1mL，以上菌液的活菌浓度或孢子浓度均为106个/mL，注入每个平板的牛津杯中，作为每组中的三个平行实验。
将培养皿放入培养箱，胶质芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的平板培养1d，哈茨木霉、棘孢木霉和混合菌液的平板培养3d，观察是否产生抑菌圈，若产生抑菌圈则说明菌液与大豆疫霉菌之间存在拮抗作用，以接种无菌水的牛津杯作为阴性对照，以精甲·咯菌腈(6.25％精甲·咯菌腈悬浮种衣剂稀释3000倍)作为阳性对照，记录实验结果，如下表1所示。
表1菌种拮抗实验结果(mm)
注：表中“-”代表无抑菌圈。
常规判定标准如下：
抑菌圈直径(mm)：
对结果分析可知，菌种拮抗实验显示解淀粉芽孢杆菌和棘孢木霉菌液以2:1的比例混合能够对大豆疫霉菌产生最好效果，抑菌圈直径最大，与阳性抑菌剂组更为接近；单菌种拮抗实验中仅有解淀粉芽孢杆菌能达到高敏感的程度，胶质芽孢杆菌、哈茨木霉和棘孢木霉与大豆疫霉菌也能产生拮抗作用，但是程度较低；双菌种拮抗实验中胶质芽孢杆菌-哈茨木霉复合组未能显示抑菌圈，可能由于此两种菌种并不适宜共同培养，解淀粉芽孢杆菌-棘孢木霉复合组呈现出优于单菌种培养的结果，胶质芽孢杆菌-棘孢木霉复合组与解淀粉芽孢杆菌-哈茨木霉复合组与单菌种培养相比则并未显示出更优的抑菌效果。
实验例2包衣播种实验
分别取实施例1～3、对比例1～4中得到的种子包衣液装入塑料袋中，装入大豆种子后摇晃均匀，使包衣液充分包裹大豆种子，取出晾干即得到包衣成功的大豆种子，将大豆种子进行播种，采用下胚轴伤口接种法进行测试。具体方法如下：待第一对真叶完全展开时(V1期)，在大豆幼苗下胚轴1cm处接种大豆疫霉菌块，接种后在适宜环境条件下继续培养，7d后进行抗性调查，正常生长，接种部位局部变色，轻触不会折断说明该植株对大豆疫霉菌具有一定抗性；接种部位变褐色并伴有水渍，从伤口处上方折断，植株死亡则说明不具抗性。各实验组分别种植在不同苗盘中，防止相互干扰。接种前各组选取150株幼苗进行实验，分别作三组平行实验，每组50株，通过平均倒伏率评价种子包衣抗病效果，倒伏率＝(倒伏株数/总株数)×100％，计算组内均值。以种子未包衣的幼苗作为阴性对照组，以采用精甲·咯菌腈(6.25％精甲·咯菌腈悬浮种衣剂稀释300倍)包衣的植株作为阳性对照，结果如下表2所示：
表2播种实验结果
| 实验组 | ①倒伏株数(株) | ②倒伏株数(株) | ③倒伏株数(株) | 平均倒伏率 |
| 阴性对照 | 50 | 47 | 48 | 96.67％ |
| 阳性对照 | 2 | 1 | 1 | 2.67％ |
| 实施例1 | 4 | 2 | 2 | 5.33％ |
| 实施例2 | 4 | 1 | 3 | 5.33％ |
| 实施例3 | 5 | 3 | 5 | 8.67％ |
| 对比例1 | 36 | 34 | 34 | 69.33％ |
| 对比例2 | 19 | 22 | 23 | 42.67％ |
| 对比例3 | 14 | 16 | 17 | 31.33％ |
| 对比例4 | 13 | 11 | 14 | 25.33％ |
由上述结果可知，解淀粉芽孢杆菌和棘孢木霉的单一菌种种子包衣在播种后并未呈现良好的拮抗效果，复合菌液包衣中棘孢木霉-胶质芽孢杆菌复合菌液组和哈茨木霉-解淀粉芽孢杆菌复合菌液组均不能在播种后发挥较好的拮抗作用，与菌种拮抗实验结果类似。据此可作出结论：本发明提供的种子包衣能够有效防治大豆疫霉菌，效果最接近灭菌剂精甲·咯菌腈，在生产中有重要意义。
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 (9)
1.一种大豆种子包衣剂，其特征在于，所述大豆种子包衣剂中含有复合菌剂，所述复合菌剂中包括棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液；
所述棘孢木霉菌液和解淀粉芽孢杆菌菌液的体积比为1:1.5～2.7；
所述棘孢木霉菌液的孢子浓度为5×105～5×106个/mL；
所述解淀粉芽孢杆菌菌液的活菌浓度为5×106～5×107CFU/mL。
2.根据权利要求1所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述复合菌剂占大豆种子包衣剂总体积的5～10％。
3.根据权利要求2所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述大豆种子包衣剂中还包括成膜剂。
4.根据权利要求3所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述成膜剂由CMC、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、明胶、淀粉、壳聚糖或微生物多糖溶解得到。
5.根据权利要求4所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述微生物多糖为黄原胶、结冷胶或普鲁兰多糖。
6.根据权利要求5所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述成膜剂占大豆种子包衣剂总体积的80～95％。
7.根据权利要求6所述的大豆种子包衣剂，其特征在于，所述成膜剂以水为溶剂，质量百分浓度为15～25％。
8.权利要求1～7任一项所述的大豆种子包衣剂在抗大豆病害中的应用。
9.根据权利要求8所述的大豆种子包衣剂在大豆抗害中的应用，其特征在于，所述大豆病害为大豆疫霉根腐病。
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