本技术涉及生物,具体涉及含有小分子“微生物-作物”互作信号物质的液体菌剂及其用途,更具体涉及“微生物-作物”互作信号物质的用途、液体菌剂、调控作物性能的方法、调控土壤性能的方法。
背景技术:
1、随着现代农业的快速发展,作物生长过程中面临着诸多挑战,如土壤贫瘠、病虫害频发、逆境胁迫等。因此,研发一种能够有效促进作物生长、提高抗逆性的生物菌剂产品,对于保障农业生产的可持续发展具有重要意义。
2、目前,市场上的生物菌剂产品种类繁多,但多数产品存在效果不稳定、作用机制不明确等问题。此外,一些产品虽然能够暂时提高作物产量,但长期使用可能导致土壤微生物群落失衡,进而对生态环境造成负面影响。
3、因此,开发一种既能够促进作物生长、提高抗逆性,又能够维持土壤微生物群落平衡的新型液体菌剂产品,成为了当前农业生物技术领域的研究热点。
技术实现思路
1、本技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此,本技术提供了一种含有小分子“微生物-作物”互作信号物质的液体菌剂,该液体菌剂可促进作物生长、提升作物与逆境抵抗力,还可有效调控土壤微生物群落结构,提高土壤健康程度。
2、本技术是基于发明人的下列发现而完成的:
3、“微生物-作物”互作信号物质为一种小分子挥发性物质,是微生物产生的一种“微生物-作物”信号物质,能够促进作物生长,提高作物抗逆能力。其中,“微生物-作物”互作信号物质中的乙偶姻可对作物的作用主要体现在促进生长和增强抗性方面。许多微生物在糖酵解过程中能够将糖类转化为乙偶姻,从而避免过度酸化。乙偶姻还能够调节nad+/nadh的比率并存储碳源。在农业生态系统中,乙偶姻作为根系促生细菌的释放的一类挥发性物质,具有促进植物生长的作用。此外,乙偶姻还可以作为诱导子诱发植物对病原体的系统抗性,保护植物免受一些疾病的危害。研究发现,乙偶姻作为芽孢杆菌释放的挥发性成分的重要组分,对于柑橘采后腐败现象具有很好的抑制作用。同时,乙偶姻也是一种昆虫信息素,可以作为昆虫诱捕剂添加到害虫捕杀装置中,有效降低农作物的虫害,保证农作物产量。“微生物-作物”互作信号物质中的2,3-丁二醇可以作为生长调节物质应用于农作物,通过调节植物生长激素的平衡,2,3-丁二醇能够促进植物根系的生长,提高作物的抗旱和抗病能力,并增加光合作用效率,从而促进农作物的整体生长和发育。
4、发明人意外发现,小分子“微生物-作物”互作信号物质能够调控土壤微生物群落,尤其是可提高根际土壤中黄杆菌属(flavobacterium)、极单胞菌属(polaromonans)、溶杆菌属(lysobacter)、假单胞菌属(pseudomonas)、氨基杆菌属(aminobacter)、鞘脂单胞菌属(sphingopyxis)、费氏根瘤菌(ensifer)、中华根瘤菌属(sinorhizobium)等物种相对丰度。进一步分析发现,小分子“微生物-作物”信号物质还可促进土壤微生物中参与反硝化调节的基因nirk、nosz、narh/nxrb和napa的相对丰度增加,促进土壤微生物中参与有机氮代谢的基因gltb、gdha和glna/glul的相对丰度增加,促进土壤微生物异化/同化硝酸盐还原成氨反应的调节基因nirb和nasa相对丰度增加,促进土壤微生物中硝酸盐同化/氮运输的调节基因nrta/cyna和nrtc/nasd的相对丰度显著增加,可对根际微生物的调控(主要体现在对土壤有机磷矿化和磷转运能力的正向调节),可提高土壤的碱性磷酸酶活及土壤呼吸强度。
5、并且,发明人还意外发现,小分子“微生物-作物”互作信号物质可靶向调控拟南芥相关促生基因,可靶向调控矮化番茄生理代谢通路、提高作物体内的代谢产物含量。
6、基于此,在本技术的第一方面,本技术提出了一种“微生物-作物”互作信号物质在制备产品中的用途,所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述产品用于:调控土壤微生物群落,和/或提高土壤解磷菌丰度,和/或提高土壤磷酸酶活活性及土壤呼吸强度,和/或调控作物体内的代谢通路,和/或提高作物体内蔗糖、半乳糖、蜜二糖、脱氢抗坏血酸、色氨酸、赤霉素、茉莉酸、茉莉酸甲酯、阿魏酸的含量,和/或提高作物的生长及抗逆性能,和/或促进作物的生长,和/或提高作物的产量,和/或防控作物病害。由此,采用“微生物-作物”互作信号物质制备的产品可促进作物生长,提高作物抗逆能力,以及有效抑制病原菌。
7、在本技术的第二方面,本技术提出了一种液体菌剂。根据本技术的实施例,所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质,以及氨基酸、海藻精、腐植酸中的至少之一。本技术的液体菌剂可促进作物生长,提高作物抗逆能力,以及有效抑制病原菌。
8、在本技术的第三方面,本技术提出了一种液体菌剂。根据本技术的实施例,所述液体菌剂选自如下任意一组:
9、1)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(30~70):(10~20):(1~4);
10、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为150-300亿/ml,
11、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
12、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%;
13、2)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸的重量比为(30~70):(10~20):(0.5~2):(0.5~2);
14、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为150-250亿/ml,
15、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
16、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%,
17、所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量百分比为20%~30%;
18、3)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸的重量比为(30~70):(10~20):(4~6);
19、其中,所述菌液中的微生物为巨大芽孢杆菌,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为50-100亿/ml,
20、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
21、所述腐植酸中黄腐酸的质量百分比为20%~40%;
22、4)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸的重量比为(30~70)、(10~20)、(2~3)、(2~3);
23、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为100-200亿/ml,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为1-10亿/ml,
24、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
25、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%,
26、所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量百分比为20%~30%;
27、5)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(30~70):(10~20):(1~2);
28、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为100-200亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为5-20亿/ml,
29、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
30、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%;
31、6)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸的重量比为(30~70):(10~20):(4~6);
32、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为50-100亿/ml,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为5-20亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为1-10亿/ml,
33、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
34、所述腐植酸中黄腐酸的质量百分比为20%~40%;
35、7)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(30~70):(10~20):(1~2);
36、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为50-200亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为1-5亿/ml,所述菌液中侧孢芽孢杆菌的活菌数为10-20亿/ml,
37、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
38、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%。
39、本技术的上述液体菌剂可有效促进作物生长、对土壤微生态的有效调控,为现代农业的可持续发展提供了有力的技术支持。
40、在本技术的第四方面,本技术提出了一种液体菌剂。根据本技术的实施例,所述液体菌剂选自如下任意一组:
41、1)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(55~65):(10~20):4;
42、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为200-300亿/ml,
43、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为40g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
44、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%;
45、2)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸的重量比为(60~70):(10~20):0.5:0.5;
46、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为150-250亿/ml,
47、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~50g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
48、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%,
49、所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量百分比为20%~30%;
50、3)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸的重量比为(30~40):(10~20):4;
51、其中,所述菌液中的微生物为巨大芽孢杆菌,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为50-100亿/ml,
52、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为40g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~30g/l,
53、所述腐植酸中黄腐酸的质量百分比为20%~40%;
54、4)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质、海藻精和复合氨基酸的重量比为(45~55)、(10~20)、2.5、2.5;
55、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为100-200亿/ml,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为1-10亿/ml,
56、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~50g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~20g/l,
57、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%,
58、所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量百分比为20%~30%;
59、5)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(60~70):(10~20):1;
60、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为100-200亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为5-15亿/ml,
61、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~40g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为20g/l~30g/l,
62、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%;
63、6)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸:所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和腐植酸的重量比为(40~60):(10~20):6;
64、其中,所述菌液中的微生物为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,所述菌液中枯草芽孢杆菌的活菌数为50-100亿/ml,所述菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数为5-15亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为1-5亿/ml,
65、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为50g/l~60g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为20g/l~30g/l,
66、所述腐植酸中黄腐酸的质量百分比为20%~40%;
67、7)所述液体菌剂包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精,所述菌液、“微生物-作物”互作信号物质和海藻精的重量比为(30~40):(10~20):1;
68、其中,所述菌液中的微生物为贝莱斯芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌,所述菌液中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数为50-150亿/ml,所述菌液中胶质芽孢杆菌的活菌数为1-5亿/ml,所述菌液中侧孢芽孢杆菌的活菌数为10-15亿/ml,
69、所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述“微生物-作物”互作信号物质中,所述乙偶姻的浓度为30g/l~40g/l、所述2,3-丁二醇的浓度为10g/l~20g/l,
70、所述海藻精中的海藻酸的质量百分比为20%~40%。
71、本技术的上述液体菌剂可有效促进作物生长、对土壤微生态的有效调控,为现代农业的可持续发展提供了有力的技术支持。
72、在本技术的第五方面,本技术提出了一种调控作物性能的方法。根据本技术的实施例,所述方法包括:采用“微生物-作物”互作信号物质、第二方面所述的液体菌剂、或第三方面或第四方面所述的液体菌剂对所述作物进行接触处理;其中所述调控作物性能包括如下至少之一:调控作物体内的代谢通路,提高作物体内蔗糖、半乳糖、蜜二糖、脱氢抗坏血酸、色氨酸、赤霉素、茉莉酸、茉莉酸甲酯、阿魏酸的含量,提高作物的生长及抗逆性能,促进作物的生长,提高作物的产量,防控作物病害。
73、在本技术的第六方面,本技术提出了一种调控土壤性能的方法。根据本技术的实施例,所述方法包括:采用“微生物-作物”互作信号物质、第二方面所述的液体菌剂、或第三方面或第四方面所述的液体菌剂对所述土壤进行接触处理;其中所述调控土壤性能包括如下至少之一:调控土壤中微生物群落,提高土壤解磷菌丰度,提高土壤碱性磷酸酶活性,提高土壤中微生物呼吸强度。
74、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
1.“微生物-作物”互作信号物质在制备产品中的用途,所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇,所述产品用于:
2.一种液体菌剂,其特征在于,包括菌液、“微生物-作物”互作信号物质,以及
3.根据权利要求2所述的液体菌剂,其特征在于,所述菌液包括枯草芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌中的至少之一;
4.根据权利要求2所述的液体菌剂,其特征在于,所述“微生物-作物”互作信号物质包括乙偶姻和2,3-丁二醇;
5.根据权利要求2~4任一项所述的液体菌剂,其特征在于,所述氨基酸、海藻酸、腐植酸中的至少之一,菌液,和“微生物-作物”互作信号物质的质量比为(1~10):(30~70):(5~20)。
6.根据权利要求2所述的液体菌剂,其特征在于,所述液体菌剂选自如下任意一组:
7.一种液体菌剂,其特征在于,选自如下任意一组:
8.一种液体菌剂,其特征在于,选自如下任意一组:
9.一种调控作物性能的方法,其特征在于,包括:
10.一种调控土壤性能的方法,其特征在于,包括:
