CN116806850A - 一种真菌代谢产物制备的植物促生剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于微生物代谢及农用生物制剂领域，具体涉及一种真菌代谢产物制备的植物促生剂。以沙氏培养基为底物，经米曲霉、里氏木霉的复合菌种发酵后制成发酵液，发酵液经真空浓缩制成代谢产物浓缩液，继续添加抗氧化剂、表面活性剂制备成植物促生剂。该植物促生剂应用于黄瓜种植不同生长发育期，可显著提高黄瓜种子发芽率、促进幼苗根系伸长、提高开花坐果率、增加株产量。本发明所述的植物促生剂，对于提高种子发芽率、开花坐果率和株产量均具有显著作用，为农业生产提供了一种新的植物促生剂，具有广阔的应用前景和实用价值。

Description

一种真菌代谢产物制备的植物促生剂

技术领域

本发明属于微生物代谢及农用生物制剂领域，具体涉及一种真菌代谢产物制备的植物促生剂。

背景技术

黄瓜(Cucumis satwus L)是一种在世界范围内广泛分布的蔬菜，归类为葫芦科黄瓜属，一年生草本植物。作为一种十分重要的设施栽培蔬菜，黄瓜种植中长期施用大量的化肥，极易造成土壤板结，导致土壤偏酸或偏碱，不利于黄瓜植株的正常生长，严重影响了黄瓜栽培的经济效益。

随着对真菌代谢产物及其生物活性相关研究的深入，人们逐渐发现利用真菌代谢产物制备成的植物促生剂，其在农业生产中的应用可以显著提高肥料利用率、减少化肥施用量。该应用对于改善土壤板结、酸碱失衡等问题，以及对于有效促进黄瓜植株的生长具有重要意义。因此利用真菌代谢产物制备植物促生剂对于实现黄瓜植株的生长调节及其在黄瓜栽培领域的应用具有十分重要的现实意义，为黄瓜的生态化种植提供了新的思路。

经查询，并未发现关于米曲霉代谢产物在促进植物生长中的应用相关内容。

发明专利“一种富含生物刺激素的水溶肥料及其制备方法”(专利申请号：201911315249.0)涉及一种富含生物刺激素的水溶肥料及其制备方法，该发明所述生物刺激素为海带的酶解提取物，所述促生菌包含枯草芽孢杆菌、克雷伯氏菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、固氮螺菌种的3种及以上。该发明所述促生菌并未进行促生试验效果验证，并未明确所述促生菌的使用方法及使用量，缺乏指导实践所需的试验示范。而本发明所述米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵产物本身与前述发明有着本质区别，且经过多重试验验证，已经明确了用法用量及对作物种子发芽率、根系伸长、开花座果率、株产量的促进提升效果；与前述发明具有显著区别与进步，是一种独立的、全新的、实用的发明。

发明专利“一种用于烟草防病促生的复合微生物肥料菌剂及其应用”(专利申请号：201310249962.6)涉及一种菌剂或含有所述菌剂的微生物有机肥在促进烟草生长中的应用，该发明所述菌剂活性成分包含菌种里氏木霉(ACCCNo：30150)，但其不是唯一菌种。所述应用为该菌剂在烟草病害防治及促进生长，其中并未明确该里氏木霉的促生效果。本发明所述里氏木霉(CGMCCNo：3.3711)与该发明所述里氏木霉(ACCC No：30150)并非同一菌种，且本发明所述菌种为米曲霉与里氏木霉的复合菌种，而前述发明菌种为包含里氏木霉的多种菌种组合物，不具备对本发明产生借鉴作用。本发明在植物促生剂制备的基础上进行了作物种子发芽率、根系伸长、开花座果率、株产量的促进提升效果试验，进一步明确了复合菌种代谢产物在农业生产中的应用效果，为农业生产实践做出了试验示范与指导，与现有已知植物促生剂相比均具有显著的创新性、创造性和实用性。

发明内容

本发明公开了一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，利用米曲霉、里氏木霉复合菌种进行发酵，发酵液中的活性物质对植物不同生长发育期具有一定的促进作用，进一步将米曲霉、里氏木霉发酵液制备成一种植物促生剂。该植物促生剂具有促进种子萌发、促进根系生长、促进开花坐果、提高产量的作用。

本发明的第一个目的在于，提供一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，以重量份数计，其组成为：米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液50-90份，抗氧化剂5-30份，表面活性剂5-20份；所述的米曲霉(CGMCC No：3.2073)、里氏木霉(CGMCC No：3.3711)均购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心；所述的抗氧化剂为茶多酚；所述的表面活性剂为二甲基亚砜。

本发明的第二个目的在于，提供一种米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液的制备方法，包括如下步骤：

(1)沙氏培养基底物5-10kg，加水至700L混匀为发酵底液。

(2)接种4％-8％(v/v)米曲霉种子液、2％-6％(v/v)里氏木霉种子液。

(3)搅拌转速80～150rpm、温度30℃～37℃、pH 6.8～8.9、溶氧6％～15％条件下发酵2-4天，得到复合菌种发酵液；

(4)经过滤、真空浓缩得到米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液。

进一步地，所述的一种真菌代谢产物制备的植物促生剂在促进植物生长方面的应用。

进一步地，所述植物促生剂在促进植物萌发、生根、开花坐果及提高产量中的应用。

进一步地，所述植物为黄瓜、苹果、葡萄、桃、柑橘中的任一种。

进一步地，所述植物促生剂在提高黄瓜、苹果、葡萄、桃、柑橘种子发芽率、促进根系伸长、提高开花座果率、提高株产量中的应用。

进一步地，所述应用方法为叶喷、根施、冲施中任一种施用方式。

本发明的有益之处是：

(1)本发明为作物栽培种植提供了一种新的植物促生剂，该植物促生剂在作物栽培中应用，可有效促进种子萌发、根系生长，提高开花座果率和产量，对于提高农产品产量和品质、节约生产成本、增加农民收益均具有重要意义。

(2)本发明植物促生剂产品水溶性好，性质稳定，使用方法简便、多样，便于运输、使用、推广。其生产制备方法简单，发酵工艺流程成熟易操作，菌种活性高，发酵产能大，生产成本低，能实现植物促生剂的快速量产，具有广阔的开发应用前景。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围，具体实施方式中所述的份为重量份。

实施例1

一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，以重量份数计，其组成为：米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液70份，抗氧化剂15份，表面活性剂15份；所述的米曲霉(CGMCC No：3.2073)、里氏木霉(CGMCC No：3.3711)均购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCCNo：3.2073)；所述的抗氧化剂为茶多酚；所述的表面活性剂为二甲基亚砜。

实施例2

一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，以重量份数计，其组成为：米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液80份，抗氧化剂10份，表面活性剂10份；所述的米曲霉(CGMCC No：3.2073)、里氏木霉(CGMCC No：3.3711)均购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCCNo：3.2073)；所述的抗氧化剂为茶多酚；所述的表面活性剂为二甲基亚砜。

对比例1

参照实施例1，将米曲霉替换为等量里氏木霉，改为里氏木霉单一菌种发酵；

其余技术特征与实施例1相同。

对比例2

参照实施例2，将里氏木霉替换为等量米曲霉，改为米曲霉单一菌种发酵；

其余技术特征与实施例2相同。

对比例3

参照实施例1，将茶多酚替换为无菌水；

其余技术特征与实施例1相同。

对比例4

参照实施例2，将二甲基亚砜替换为无菌水；

其余技术特征与实施例2相同。

对比例5

参照发明专利“一种富含生物刺激素的水溶肥料及其制备方法”(专利申请号：201911315249.0)制备海带酶解提取物，替代实施例1中的米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液；

其余技术特征与实施例1相同。

对比例6

参照实施例2，将里氏木霉(CGMCC No：3.3711)替换为发明专利“一种用于烟草防病促生的复合微生物肥料菌剂及其应用”(专利申请号：201310249962.6)中公布的里氏木霉(ACCC No：30150)；

其余技术特征与实施例2相同。

试验1

2022年12月，以“中农116号”黄瓜种子为试验材料，选取其中籽粒饱满、表皮无破损的个体，以120粒为一组，分为实施例1组、对比例1组、对比例2组、对比例3组、对比例4组、对比例5组、对比例6组、空白对照组，共8组合计960粒黄瓜种子。将各组黄瓜种子先用75％酒精浸泡45s进行表面杀菌，经纯化水清洗后，进行50℃温汤浸种2h，用吸水纸吸干表面水分。再分别浸泡于对应溶液中10h，经纯化水冲洗干净后用吸水纸吸干种子表面水分。各处理设置：实施例及对比例各组以各自对应该例所制备植物促生剂稀释1000倍的水溶液，空白对照组以等量纯化水对各组黄瓜种子进行浸种处理。各组黄瓜种子分别置于底部放置两层滤纸的长×宽×高为12cm×12cm×6cm的发芽盒，每盒均匀摆放40粒种子，每个处理3次重复，共计24盒。每个发芽盒中加入5mL纯化水，每天补充1mL纯化水，置于28℃恒温光照培养箱中暗培养1d后，温度调整为15℃继续暗培养4d后，统计各组发芽数量，计算发芽率。

以黄瓜种子露白长度≥1/2种子长度计为发芽。

数据结果如表1所示：

表1黄瓜种子经不同溶液浸种后5天发芽情况

由表1可知，实施例1组与对照组达到极显著(P＜0.01)差异。相比于实施例1组，对比例1-6均达到极显著(P＜0.01)差异。6种对比因素均对本发明植物促生剂对黄瓜种子的发芽率的影响程度排序为：对比因素1＝对比因素2＝对比因素6＞对比因素5＞对比因素3＞对比因素4。

试验2

2022年12月，以“中农116号”黄瓜种子为试验材料，选取其中籽粒饱满、表皮无破损的个体，以60粒为一组，分为实施例2组、对比例1组、对比例2组、对比例3组、对比例4组、对比例5组、对比例6组、空白对照组，共8组合计480粒黄瓜种子。将各组黄瓜种子先用75％酒精浸泡45s进行表面杀菌，经纯化水清洗后，进行50℃温汤浸种2h，用吸水纸吸干表面水分。再分别浸泡于对应溶液中10h，经纯化水冲洗干净后用吸水纸吸干种子表面水分。各处理设置：实施例及对比例各组以各自对应该例所制备植物促生剂稀释800倍的水溶液，空白对照组以等量纯化水对各组黄瓜种子进行浸种处理。各组黄瓜种子分别置于底部放置两层滤纸的长×宽×高为12cm×12cm×6cm的发芽盒，每盒均匀摆放20粒种子，每个处理3次重复，共计24盒。每个发芽盒中加入5mL纯化水，每天补充1mL纯化水，置于25℃恒温光照培养箱中暗培养。培养5d后，每个发芽盒随机取出10株幼苗，测定各株幼苗主根长、一级侧根数、下胚轴长度和粗度。

数据结果如表2所示：

表2黄瓜种子经不同溶液浸种后5天根系生长情况

由表2可知，实施例2组的主根长、一级侧根数、下胚轴长、下胚轴粗四个指标均与对照组达到极显著(P＜0.01)差异。对比例1-6组的主根长、一级侧根数、下胚轴长均与实施例2组达到极显著(P＜0.01)差异，对比例1、2、3、5、6组的下胚轴粗均与实施例2组达到极显著(P＜0.01)差异，对比例4组的下胚轴粗与实施例2组达到显著(P＜0.05)差异。证明实施例2组对黄瓜幼苗主根长、一级侧根数、下胚轴长、下胚轴粗的促进作用显著优于对比例1-6组的促进作用。

试验3

2022年12月-2023年2月，以“中农116号”黄瓜苗为试验材料，于山东省烟台市烟台固特丽生物科技园有机蔬菜大棚内进行促生长试验。12月26日选取三叶一心期黄瓜幼苗进行移栽定植，以每垄10株为一组，设置实施例1、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6、空白对照各一组(垄)，各组间均设置1垄做保护行，共15垄合计150株黄瓜幼苗。分别于2023年1月8日、1月18日，对各组黄瓜苗以各自对应该例所制备植物促生剂稀释1500倍的水溶液，空白对照组以等量纯化水进行灌根处理。于1月28日对各组单株开花数进行统计，于2月3日对各组单株坐果数(以长度≥5cm计)进行统计，于2月4日对各株单株选取5个单果进行称重统计，于2月4日至2月8日对各组单株5日总采收量进行统计。

数据结果如表3所示：

表3黄瓜植株经不同溶液灌根处理后开花坐果及产量情况

由表3可知，实施例1组的单株开花数、单株坐果数、单果质量、单株采收量四个指标均与对照组达到极显著(P＜0.01)差异。对比例1-6组的单株开花数、单株坐果数、单果质量、单株采收量与实施例1组达到极显著(P＜0.01)差异。证明实施例1组对黄瓜植株单株开花数、单株坐果数、单果质量、单株采收量的促进作用显著优于对比例1-6组的促进作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，以重量份数计，其组成为：米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液50-90份，抗氧化剂5-30份，表面活性剂5-20份。

2.权利要求1所述的一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，其特征在于，所述的米曲霉(CGMCCNo：3.2073)、里氏木霉(CGMCCNo：3.3711)均购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。

3.权利要求1所述的一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，其特征在于，所述的抗氧化剂为茶多酚；所述的表面活性剂为二甲基亚砜。

4.权利要求1所述的一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，其特征在于，所述米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液制备方法如下：

(1)沙氏培养基底物5-10kg，加水至700L混匀为发酵底液。

(2)接种4％-8％(v/v)米曲霉种子液、2％-6％(v/v)里氏木霉种子液。

(3)搅拌转速80～150rpm、温度30℃～37℃、pH6.8～8.9、溶氧6％～15％条件下发酵2-4天，得到复合菌种发酵液；

(4)经过滤、真空浓缩得到米曲霉、里氏木霉复合菌种发酵浓缩液。

5.权利要求1-4所述的一种真菌代谢产物制备的植物促生剂，在促进植物生长方面的应用。

6.权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物促生剂在促进植物萌发、生根、开花坐果及提高产量中的应用。

7.权利要求5、6所述的应用，其特征在于，所述植物为黄瓜、苹果、葡萄、桃、柑橘中的任一种。

8.权利要求5、6所述的应用，其特征在于，所述植物促生剂在提高黄瓜、苹果、葡萄、桃、柑橘种子发芽率、促进根系伸长、提高开花座果率、提高株产量中的应用。

9.权利要求5-8任一项所述的应用，其特征在于，应用方法为叶喷、根施、冲施中任一种施用方式。