用于减少玉米连续种植产量损失的组合物和方法与流程

文档序号:15745147发布日期:2018-10-23 23:01阅读:368来源:国知局

本公开提供用于减少玉米连续种植产量损失的组合物和方法。

发明背景

玉米连续种植产量损失

玉米在全世界广泛种植,而且每年生产玉米的重量比任何其它谷物都更大,其中美国生产全世界产量的40%。美国第二类最常种植的作物,大豆的典型产量仅占玉米产量的28%到34%。

玉米的用途是多方面的。谷粒和秸秆用于动物饲料并且展示有希望作为用于生产发酵产品的原料。通过传统的或者转基因育种工作,可以产生适应各种环境条件并且可以抵抗各种害虫和疾病的玉米品种。

全球对于玉米的需求正稳步增长。1924年以来,玉米产量已增加了7倍,1970年以来每年的产量增长速率为约1.5%,这是由于杂种的改良、更大的氮(N)肥使用率和其它管理实践。

针对国际上和国内对于美国玉米日益增长的需求,连续玉米植株,也就是在同一田地上两个或两个以上连续生长季节种植玉米而不转换另一种作物(“玉米连续种植”)在美国已成为一种常规的做法。玉米连续种植产量占2015年美国玉米公顷数总基线的约30%,并且多达2007年能源独立和安全法案(EISA)的生物燃料项目中的玉米公顷数的50%。

然而,存在与玉米连续种植体系相关的问题,诸如土壤生物多样性减小,可能造成生物防治服务的减少或损失,并且造成对管理技术(包括农药)甚至更大的需求。

此外,广泛接受的是,与玉米和大豆、小麦或棉花轮流种植玉米截然相反,玉米连续种植体系的产量下降。Id。这种减少称为玉米连续种植产量损失。在内布拉斯加州东部,在旱作条件下的4年研究表明,2年大豆-玉米轮流栽种玉米的玉米产量比连续玉米连续种植单一作物玉米的玉米产量大29%。参考Peterson和Varvel,Agron.J.,81:735-738(1989)。另外,经过16年的研究发现,旱作条件下的玉米连续种植产量损失为22%(与和大豆轮流种植的玉米相比)。参考Wilhelm和Wortmann,Agron.J.,96:425-432(2004)。

玉米连续种植产量损失的原因尚未完全了解,但是通常认为是天气、玉米秸秆和氮有效性的作用。参考Ding等人,Can.J.Plant Sci.,78:29-33(1998)。

微生物

植物从其生长的媒介中提取各种元素,包括氮、磷和微量营养素(例如,铜、铁、锌等)。

因为许多土壤中缺少这些元素(和/或含有不易于植物吸收的形式的这些元素),所以通常向土壤施用营养补充剂来改善植物生长和产量。例如,常向土壤中加入磷酸盐来抵抗可用磷的缺乏。尽管市售的肥料通常包括一种可用的磷酸盐来源,诸如磷酸二氢铵或三重过磷酸钙,但可用形式的磷酸盐在土壤中快速转化成相对不可用的形式。据估计,只有10%至30%的磷肥在施用当年被植物利用,而施用的三分之一至一半的磷肥可能从未被植物吸收。

青霉属的某些菌株可用于改善磷在土壤系统中的可用性。参考例如美国专利No.5,026,417、5,484,464和7,241,588;以及美国专利公布No.2010/0099560和2014/0143909。

本公开描述作为作为解决玉米连续种植产量损失问题的有效途径的组合物和方法。

发明概要

本公开包括用于减少玉米连续种植产量损失的组合物和方法。本公开还提供用包含拜莱青霉的接种体进行处理导致玉米连续种植产量损失减少。本文公开的某些方法的一个方面的一种优势在于它提供一种接种体作为使对无作物轮作时的产量的影响降至最低的有效方式,也就是说不需要农民轮流种植第二种不同的作物。

本文公开的接种体可以与其它作物管理体系组合使用。

本公开还提供一种方法,包括:a)向需要减少玉米连续种植产量损失的玉米植株或玉米种子群体施用包含拜莱青霉的接种体;以及b)将有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种或种植在生长季节期间栽种玉米的田地上,所述生长季节之后紧接种植所述有需要的玉米植株或玉米种子群体,其中所述接种体能够减少玉米连续种植产量损失。

本公开还提供一种方法,包括向人们提供需要减少玉米连续种植产量损失的玉米种子群体以及包含有效量的拜莱青霉的接种体,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

又一方面,本公开包括一种栽种玉米植株群体的方法,所述方法包括选择在生长季节期间栽种玉米的田地,所述生长季节之后紧接选择所述田地,将需要减少玉米连续种植产量损失的用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子种植在所选田地中,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

本公开还提供一种防止有需要的玉米植株群体发生玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)向玉米种子和/或在生长季节期间栽种玉米的田地施用包含有效量的拜莱青霉的接种体,所述生长季节之后紧接进行种植;以及b)将所述玉米种子种植在所述田地中,而在种植所述玉米种子之前,在所述田地中不栽种非玉米植株群体,其中所述量对于防止玉米连续种植产量损失而言是有效的。

本公开还提供一种在有需要的玉米植株群体中减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)向玉米种子和/或在生长季节期间栽种玉米的田地施用包含有效量的拜莱青霉的接种体,所述生长季节之后紧接种植所述玉米种子;以及b)将所述玉米种子种植在所述田地中,而在种植所述玉米种子之前,在所述田地中不栽种非玉米植株群体,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

另一方面,本公开包括一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中增强玉米产量的方法,所述方法包括:a)在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及b)在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体;其中在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体处理第二玉米植株群体,且其中所述第一和第二生长季节是连续生长季节。

另一方面,本公开包括一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及b)在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体;在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体处理第二玉米植株群体,且其中所述第一和第二生长季节是连续生长季节。

另一方面,本公开包括一种在田地中提供两次连续玉米种植的作物轮作管理方法,其中后一次种植提供前一次种植产量至少80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、100%、102%、104%、106%、108%、110%、115%、120%或125%的产量,所述方法包括:a)用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理玉米种子;以及b)将所述经过处理的玉米种子提供给农民以供栽种在紧接前一生长季节种植玉米的田地中。

本公开还提供一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)将已经用包含拜莱青霉的接种体处理过的有需要的玉米种子种植在生长季节期间栽种玉米的田地中,所述生长季节之后紧接种植所述有需要的玉米种子;b)从所述有需要的玉米种子生长玉米;以及c)产生一定产量的玉米,其中玉米连续种植产量损失由于包含拜莱青霉的接种体而减少。

另一方面,本公开包括一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)向有需要的玉米植株、玉米种子群体和/或含有玉米植株或玉米种子群体的土壤施用包含有效量的拜莱青霉的接种体;以及b)将有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种在土壤中;其中在生长季节期间在土壤中栽种玉米,所述生长季节之后紧接栽种玉米植株或玉米种子群体。

又一方面,本公开还包括一种方法,所述方法包括:a)在生长季节期间栽种玉米的土壤中种植玉米种子,所述生长季节之后紧接种植玉米种子;以及b)向所述土壤、所述玉米种子和/或从所述玉米种子发芽的植株施用包含拜莱青霉的接种体,其中所述接种体能够增加所述植株的产量。

本公开的又一方面包括一种使田地的农业收益最大化的方法,所述方法包括:a)确定田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第一预计净收益;b)确定田地中同样数量生长季节玉米与非玉米轮作的第二预计净收益;c)确定田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第三预计净收益,其中第三预计净收益假设玉米和/或田地将用能够减少田地中的玉米连续种植产量损失的接种体进行处理;d)将第一、第二和第三预计净收益进行比较;e)推荐连续玉米种植;以及f)提供已经用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子。

另一方面,本公开包括一种方法,所述方法包括a)向有需要的农民提供关于通过向玉米种子或从所述玉米种子生长的植株施用有效量的包含拜莱青霉的接种体来减少玉米连续种植产量损失的说明;以及b)向农民提供所述接种体。

附图简单说明

图1:连续玉米年数与连续玉米产量损失之间的关系。改编自Gentry等人,2013。

具体实施方式

除非另外定义,如本文所用的技术和科学术语具有本领域一般技术人员通常所理解的相同含义。本领域技术人员将意识到在本公开的实践中可使用多种方法。实际上,本公开绝不局限于所述的方法和材料。本文引用的任何参考文献都以引用的方式全文并入。除非上下文中另外指出,否则单数形式的“一”和“所述”打算也包括复数形式。

如本文所用,术语拜莱青霉打算包括物种名称的所有迭代形式,诸如“拜赖青霉(Penicillium bilaiae)”和“拜拉吉青霉菌(Penicillium bilaji)”。

如本文所用,“群体”意指至少100棵植株、200棵植株、500棵植株、1000棵植株、5000棵植株、10,000棵植株、50,000棵植株、100,000棵植株或100,000棵以上植株。一方面,玉米植株群体可以种植至少1000棵植株/英亩、5000棵植株/英亩、10,000棵植株/英亩、20,000棵植株/英亩、50,000棵植株/英亩、100,000棵植株/英亩或100,000棵以上植株/英亩。另一方面,大豆植株群体可以种植至少10,000棵植株/英亩、20,000棵植株/英亩、50,000棵植株/英亩、100,000棵植株/英亩、200,000棵植株/英亩或200,000棵以上植株/英亩。一方面,小麦植株群体可以种植至少500,000棵植株/英亩。又一方面,棉花群体可以种植至少50,000棵植株/英亩。本领域一般技术人员将了解本公开中提到的植株的种植密度。

如本文所用,“植株”是指产生作物的田地上生长的植株群体。

如本文所用,“玉米种子群体”可含有任意数量、重量或体积的玉米种子。例如,群体可含有至少或大于约10、25、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000或5000颗以上的玉米种子。或者,所述群体可含有至少或大于约1盎司、5盎司、10盎司、1磅、2磅、3磅、4磅、5磅或5磅以上的玉米种子。一方面,所述群体可含有至少5磅、10磅、25磅、50磅、100磅或100磅以上的玉米种子。本公开还提供一种具有包含拜莱青霉的接种体的玉米种子群体,其中至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%的种子具备所述接种体。

玉米种子群体可以在本领域中可用的任意容器中。如本文所用,“玉米种子的容器”可含有任意数量、重量或体积的玉米种子。例如,容器可含有至少或大于约10、25、50、75、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000或5000颗以上的玉米种子。或者,容器可含有至少或大于约1盎司、5盎司、10盎司、1磅、2磅、3磅、4磅、5磅或5磅以上的玉米种子。一方面,容器可含有至少5磅、10磅、25磅、50磅、100磅或100磅以上的玉米种子。本公开还提供一种具有包含拜莱青霉的接种体的玉米种子容器,其中至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%的种子具备所述接种体。玉米种子的容器可为本领域中可用的任意容器。

如本文所用,“接种体”包括任何形式的真菌和细菌细胞、变形虫和古生菌、菌丝体或孢子,其在温度、湿度等条件有利于微生物生长时能够在土壤上或在土壤中繁殖,由此减少玉米植株的玉米连续种植产量损失。一方面,接种体可包括一种以上的微生物。另一方面,接种体可不包括来自各种属的微生物。

本公开提供一种方法,所述方法包括:a)向需要减少玉米连续种植产量损失的玉米植株或玉米种子群体施用包含拜莱青霉的接种体;以及b)将有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种或种植在生长季节期间栽种玉米的田地中,所述生长季节之后紧接种植所述有需要的玉米植株或玉米种子群体,其中所述接种体能够减少玉米连续种植产量损失。

另一方面,接种体包含拜莱青霉。一方面,在包含拜莱青霉的接种体中提供玉米植株群体或其部分。

另一方面,拜莱青霉以1×101至1×1015cfu/种子的量存在。

一方面,有效量的包含拜莱青霉的接种体足以导致玉米连续种植产量损失减少或其它有利的农业特征。实际有效量的绝对值取决于以下因素,包括(但不限于)施用拜莱青霉的土地大小(例如,面积、总英亩数等)、其它活性或惰性成分之间的协同或拮抗相互作用。

不受任何理论限制,拜莱青霉一方面可以活化导致植物的根构型或生理机能发生变化的共生以及发育基因。另一方面,拜莱青霉驱动自然生长过程,这增强了作物的性能。

一方面,拜莱青霉是先前以保藏号ATCC 22348保藏在位于美国马里兰州罗克维尔的美国模式培养物保藏所的一种已知的微生物(1974版的ATCC目录;以“拜赖青霉”的名称)。在1984年的目录中,同样的保藏号用于拜莱青霉,并且由保藏号18309识别另一种菌株。

另一方面,根据布达佩斯条约的条款,以保藏号20851在ATCC保藏拜莱青霉的其它分离株。在此保藏中,真菌名称为拜拉吉青霉菌(P.bilaji),并且分类学详情及其用途已在美国专利No.5,026,417中进行描述。此菌株现在以NRRL 50169重新保藏。关于保藏物的完整信息,参考说明书的最后一页。

另一方面,拜莱青霉的一种新的分离株的保藏号为NRRL 50162。关于保藏物的完整信息,参考说明书的最后一页,而且此分离株的分类学详情及其预期用途在以CSIRO名义在2008年1月10日提交的美国临时申请中进行描述。

一方面,发现适用于本公开的其它青霉属是加斯特氏青霉菌株。一种此类菌株以NRRL 50170保藏。

一方面,本公开涉及一种增加植物从土壤中吸收磷的可用性的方法,所述方法包括向土壤中引入包含拜莱青霉的接种体。磷可以从选自由以下各项组成的组的来源来提供:最初存在于土壤中的来源和加入到土壤中作为改良剂的来源以及其组合。

另一方面,接种体还包含选自由以下各项组成的组的青霉属真菌:微白青霉(P.albidum)、桔灰青霉(P.aurantiogriseum)、产黄青霉(P.chrysogenum)、黄暗青霉(P.citreonigrum)、桔青霉(P.citrinum)、指状青霉(P.digitatum)、常现青霉(P.frequentas)、褐青霉(P.fuscum)、加斯特氏青霉(P.gaestrivorus)、光孢青霉(P.glabrum)、灰黄青霉(P.griseofulvum)、纠缠青霉(P.implicatum)、微紫青霉(P.janthinellum)、淡紫青霉(P.lilacinum)、微黄青霉(P.minioluteum)、蒙大拿青霉(P.montanense)、黑青霉(P.nigricans)、草酸青霉(P.oxalicum)、松木青霉(P.pinetorum)、嗜松青霉(P.pinophilum)、产紫青霉(P.purpurogenum)、根青霉(P.radicans)、放射青霉(P.radicum)、雷斯青霉(P.raistrickii)、皱褶青霉(P.rugulosum)、简青霉(P.simplicissimum)、离生青霉(P.solitum)、变幻青霉(P.variabile)、毡毛青霉(P.velutinum)、鲜绿青霉(P.viridicatum)、灰绿青霉(P.glaucum)、菲西氏青霉(P.fussiporus)以及扩展青霉(P.expansum)。

另一方面,拜莱青霉选自由ATCC 20851、NRRL 50169、ATCC 22348、ATCC 18309、NRRL 50162组成的保藏菌株群。又一方面,拜莱青霉菌株是NRRL 50169和NRRL 50162。可适用于本公开的接种体中的拜莱青霉(Penicillium bilaii)的非限制性实例包括拜莱青霉ATCC 18309、拜莱青霉ATCC 20851、拜莱青霉ATCC 22348、拜莱青霉NRRL 50162、拜莱青霉NRRL 50169、拜莱青霉NRRL 50776、拜莱青霉NRRL 50777、拜莱青霉NRRL 50778、拜莱青霉NRRL 50779、拜莱青霉NRRL 50780、拜莱青霉NRRL 50781、拜莱青霉NRRL 50782、拜莱青霉NRRL 50783、拜莱青霉NRRL 50784、拜莱青霉NRRL 50785、拜莱青霉NRRL 50786、拜莱青霉NRRL 50787、拜莱青霉NRRL 50788、拜莱青霉RS7B-SD1以及其组合以及基于16S rDNA序列同一性与任何前述菌株具有至少75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或99%以上一致性的拜莱青霉。

一方面,根据本公开的青霉属真菌,而且尤其是特定的菌株ATCC20851、NRRL 50169、NRRL 50170和NRRL 50162可以使用固态或液体发酵和合适的碳源来生长。青霉属分离株可使用本领域技术人员已知的任何合适方法来生长。例如,真菌可以培养在固体生长培养基(诸如马铃薯葡萄糖琼脂或麦芽提取物琼脂)上或培养在含有合适液体培养基(诸如Czapek-Dox培养基或马铃薯葡萄糖培养液)的烧瓶中。这些培养方法可用于制备青霉属接种体以供涂覆种子和/或施用于将要施用于土壤的载体。

一方面,可以通过接种固体培养基(诸如基于泥炭或蛭石的基质)或谷物(包括(但不限于)燕麦、小麦、大麦或水稻)来实现固态生产青霉属孢子。用适当青霉属的孢子悬浮液(1×102-1×107cfu/ml)接种经过杀菌的培养基(通过高压灭菌或辐射实现),并视基质而定将水分调节为20%至50%。在室温下将材料培育2至8周。也可以通过液体发酵(Cunningham等人,1990.Can.J.Bot.,68:2270-2274)来产生孢子。可以通过在适当pH和温度条件下(如可以由本领域任何技术人员来进行)在任何合适的培养基(诸如马铃薯葡萄糖培养液或蔗糖酵母提取物培养基)中培养真菌来实现液态生产。

另一方面,得到的材料可直接用作种子处理,或可以收获孢子、通过离心浓缩、配制,并且然后使用风干、冷冻干燥或流体床干燥技术进行干燥(Friesen T.、Hill G.、Pugsley T.、Holloway G.和Zimmerman D.2005,Experimental determination of viability loss of Penicillium bilaii conidia during convective air-drying Appl.Microbiol.Biotechnol.,68:397-404)以产生可湿粉末。然后将可湿粉末悬浮在水中、施用于种子表面并使其干燥后进行种植。可湿粉末可以结合其它种子处理(诸如(但不限于)化学种子处理)、载体(例如,滑石粉、粘土、高岭土、硅胶、高岭石)或聚合物(例如,甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮)来使用。或者,可将适当青霉属的孢子悬浮液施用于合适的土壤相容性载体(例如,基于泥炭的粉末或颗粒)至适当的最终水分含量。将材料在室温下培育2至8周,并且然后与种子一起施用于犁沟中的土壤。

一方面,向土壤中加入磷源。根据本公开的其它方面,磷源包含土壤中天然的磷源,或另一方面,向土壤中加入磷源。一方面,来源为磷矿石。另一方面,来源为制造的肥料。

市售制造的磷肥具有多种类型。一些常见的磷肥是含有磷酸二氢铵(MAP)、三过磷酸盐(TSP)、磷酸氢二铵、普通过磷酸钙和聚磷酸铵的那些磷肥。通过本公开,可能减少施用于土壤的这些肥料的量,同时仍然保持从土壤吸收相同量的磷。

另一方面,所述来源或磷是有机的。有机肥料指的是来源于天然来源的土壤改良剂,其至少确保最小百分比的氮、磷酸盐和钾碱。实例包括植物和动物副产物、岩矿粉、海藻、接种体和调理剂。这些常常可以在园艺中心或通过园艺供应公司得到。具体来说,磷的有机来源是来自骨粉、肉粉、动物粪肥、堆肥、污水污泥、鸟粪或其混合物。其它肥料(诸如氮源或其它土壤改良剂)当然也可以适当地与青霉属真菌同时或在其它时间加入到土壤中,只要其它材料对于真菌无毒即可。

由于真菌具有溶解土壤中已经存在的磷酸盐(即,产自于土壤中的那些磷酸盐)和加入到土壤中的那些磷酸盐的作用,因此真菌可单独施用于含有天然磷源的土壤或可与其它磷源结合施用于任何土壤。如上文所述,可使用固态或液体发酵和合适的碳源来提供根据本公开包含真菌菌株的接种体。

一方面,施用于土壤的接种体的量在任何特定方面都不受限制。显然,如果用量不足,将不会获得显著的效果。另一方面,使用大量接种体也会是浪费的,因为土壤中可用的磷和/或微量营养素的量在特定的施用率下达到最大值,而且超出此比率加入将不会产生额外的益处。合适的施用率根据土壤类型、作物植株类型、土壤中存在的或加入到其中的磷源或微量营养素来源的量等而变化,而且每种具体情形通过简单的试验和错误实验不难发现合适的比率。通常施用率在每公顷0.001-1.0Kg真菌孢子和菌丝体(鲜重)、每粒种子(当使用涂层种子时)101-108或102-106菌落形成单位(cfu)的范围内或在颗粒载体上施用每公顷1×106至1×1011之间的菌落形成单位。

孢子形式的而且可选的具有载体的真菌细胞可以在根水平上加入到土壤的种子行列中或者可用于在种植之前涂覆种子。在将孢子加入到土壤中时,颗粒状的配制物将是优选的。液体、泥炭或可湿粉末形式的配制物将适合涂覆种子。在用于涂覆种子时,材料可以与水混合、施用于种子并干燥。用于孢子的其它载体可用来涂覆种子。例如,孢子可生长在潮湿的糠上、经过干燥、过筛并施用于先前涂覆粘合剂(例如,阿拉伯树胶)的种子。载体应该优选是土壤相容性载体。术语“土壤相容性”意思是可加入到土壤中而对植物生长、土壤结构、土壤排水等不具有不利作用的任何材料。合适载体包含(但不限于)麦壳、糠、磨碎的麦秸、基于泥炭的粉末或颗粒、基于石膏的颗粒和粘土(例如,高岭土、膨润土、蒙脱石)。

合适载体包括水、水溶液、浆料、固体(例如,泥炭、小麦、糠、蛭石和经过巴氏杀菌的土壤)或干燥粉末。具体来说,载体一方面可包含含有用于真菌的营养素的液体。

接种体可含有其它添加剂,包括缓冲剂、湿润剂、涂覆剂和研磨剂。

一方面,在接种体中提供玉米植株或玉米种子群体。一方面,提供接种体作为种子涂层。另一方面,向例如土壤中种植的种子提供接种体。另一方面,向植物的绿色地上组织提供接种体。另一方面,向种子和绿色组织施用一种或多种接种体。另一方面,向同一植物的绿色组织和种子施用不同接种体。所述施用可以在类似的时间或生长阶段,或在不同的生长阶段或时间。所述施用可以进行时控以与环境条件相匹配。

另一方面,在种植之前向玉米种子施用接种体。另一方面,在种植之前向土壤施用接种体。另一方面,在种植时向玉米种子施用接种体。一方面,在种植之前向玉米种子提供接种体。一方面,在发育阶段V1之前向土壤施用接种体。一方面,在发育阶段V1之前向从玉米种子发芽的玉米植株叶子施用接种体。

一方面,接种体的施用是选自由以下各项组成的组:在种植之前用接种体涂覆玉米种子、在种植之前向田地的土壤施用接种体、在种植时向田地的土壤施用接种体、在种植之后向土壤施用接种体以及向田地中生长的玉米植株群体的叶子施用接种体。一方面,施用是犁沟施用接种体。一方面,施用是向玉米种子群体施用接种体作为种子的涂层。

一方面,施用任何接种体或方法步骤都可以完全由农民、农场工人、劳工、播种者、农药公司、农业技术公司或类似处境的任何其它方来进行。

一方面,可以处理或使用任何种子或植物。一方面,种子是玉米种子,且植物是玉米植株。一方面,玉米包括玉米种(Zea mays)或玉米(maize),而且包括可以用玉米育种的所有植物品种。另一方面,玉米植株是农民在市场上可以买到的植株。另一方面,玉米植株或种子可以是优良的种子或植株。另一方面,玉米植株可以是杂交种。另一方面,玉米植株可以是近交种。

一方面,可以处理或使用任何适当的植物部分,包括植物器官(例如,叶、茎、根等)、种子和植物细胞以及其后代。

另一方面,接种体可以是种子涂层的形式。可以使用任何适当的种子涂层。一方面,液体、浆液或粉末(例如,可湿粉末)形式都可以适合涂覆种子。一方面,在用于涂覆种子时,接种体可以施用于种子并使其干燥。一方面,当接种体是粉末(例如,可湿粉末)时,可以在施用于种子之前向粉末中加入液体,诸如水。

另一方面,处理必需用至少两种、三种、四种、五种或五种以上的接种体来涂覆种子。一种说明性的方法包括用组合物涂覆圆形容器的内壁、加入种子、然后旋转容器使种子与内壁和接种体接触,这种方法在本领域中称为“容器涂覆”。可以通过涂覆方法的组合来涂覆种子。浸泡通常需要使用含有植物生长增强剂的水溶液。例如,种子可以浸泡约1分钟至约24小时(例如,至少1min、5min、10min、20min、40min、80min、3hr、6hr、12hr或24hr)。一方面,浸泡通常进行约1分钟至约20分钟。

一方面,种子可以在涂覆后进行储存。一方面,在用接种体涂覆种子6个月后,种子涂层的有效性可以保持至少50%、60%、70%、80%、90%或90%以上。

一方面,接种体,包括包含拜莱青霉的那些接种体,能够朝着发育中的幼根扩散。

一方面,含有拜莱青霉的接种体还可以含有粘合剂或涂覆剂。一方面,接种体还可以含有涂覆聚合物和/或着色剂。

一方面,至少两种不同的接种体施用于种子(直接或间接)或通过同一接种体(也就是说将它们配制在一起)来施用于植株。一方面,可使用至少两种不同的接种体。一方面,两种不同的接种体含有至少两种不同的拜莱青霉。至少一方面,不同的接种体可以单独配制,或两种接种体都施用于种子或植株。另一方面,不同接种体是施用于种子,而非施用于植株的不同部分,例如(不限于)绿色组织。

一方面,可以用任何接种体来处理种子,而且在一个具体方面,用拜莱青霉通过多种方式来处理,包括(不限于)通过喷雾或滴注。例如,可以通过在农艺学上可接受的载体中配制有效量的包括(不限于)拜莱青霉的任意接种体(通常实际上是水溶液),并且通过连续处理系统(经过校准以与种子的连续流动成比例的预定速率进行处理,诸如鼓型处理器)将接种体喷雾或滴注到种子上来进行喷雾和滴注处理。所述方法包括可以有利地采用相对小体积的载体以允许被处理的种子可以相对快速干燥的那些方法。可以有效地处理大体积的种子。也可以采用分批系统,其中向混合器递送预定批量大小的种子和信号分子接种体。用于进行这些方法的系统和装置可以从多个供应商处购得,例如Bayer CropScience(Gustafson)。

接种体一方面可包含至少两种、三种、四种、五种或五种以上拜莱青霉,可以只在种植之前、在种植时或在种植之后施用。在种植时的处理包括(不限于)直接施用于种子并将拜莱青霉引入土壤中。所述处理包括(不限于)犁沟处理。一方面,种子随后可以根据标准技术包装在例如50-lb或100-lb的袋或散装袋或容器中。一方面,经过处理的种子可以在本领域已知的适当储存条件下储存至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个月并且甚至更长时间,例如13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36个月或甚至更长时间。

一方面,接种体含有有效量的一种成分。一方面,用于处理种子的含有拜莱青霉的组合物的有效量(以重量单位表达)可为任意量,但一方面,在约1至约400g/百重量份(cwt)种子的范围内,并且另一方面,在约2至约70g/cwt的范围内,并且又一方面,在约2.5至约3.0g/cwt种子的范围内。一方面,微生物以每克约1×101至约1×1020菌落形成单位(cfu)范围内的量存在。例如,本公开的接种体组合物可包含每粒种子约1×101、1×102、1×103、1×104、1×105、1×106、1×107、1×108、1×109、1×1010、1×1011、1×1012、1×1013、1×1014、1×1015或1×1015以上cfu的农业有益微生物(例如,约1×104至约1×109cfu/g拜莱青霉)。在一些实施方案中,有效量的含有拜莱青霉的组合物以每盎司约1×101至约1×1020cfu范围内的量存在。例如,本公开的接种体组合物可包含每盎司接种体组合物约1×101、1×102、1×103、1×104、1×105、1×106、1×107、1×108、1×109、1×1010、1×1011、1×1012、1×1013、1×1014、1×1015或1×1015以上cfu的农业有益微生物(例如,约1×104至约1×109cfu/oz拜莱青霉)。

一方面,种子处理可以是直接或间接的。为间接处理种子的目的,可包括(不限于)犁沟处理,其有效量可为活性成分的任何有效量,而且一方面,含有拜莱青霉的组合物可在1g/英亩至约70g/英亩的范围内,并且另一方面,在约50g/英亩至约60g/英亩的范围内。为直接施用于植株的目的,有效量可为任何有效量,而且一方面并且有效量的含有拜莱青霉的组合物可在1g/英亩至约30g/英亩的范围内,并且另一方面,在约11g/英亩至约20g/英亩的范围内。另一方面,拜莱青霉接种体可以在每磅种子约1×106至约1×108cfu的范围内。一方面,拜莱青霉接种体以每磅种子约1.7×107cfu的量存在。

一方面,接种体涂覆在种子上,其中接种体以约0.25至1fl盎司/cwt范围内的比率涂覆,并且在另一实施方案中,以约0.5fl盎司/cwt(0.9mg/种子)有效量的含有拜莱青霉的组合物的比率涂覆。

一方面,接种体在种植之前以每英亩约8至16盎司范围内的比率犁沟施用或施用于田地的土壤。

一方面,以每英亩约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20盎司或20盎司以上含有拜莱青霉的组合物的比率向田地中生长的玉米植株叶子施用接种体。

在另一实施方案中,本文所述的接种体和方法包括农药。农药例如可为杀虫剂、杀真菌剂、除草剂或杀线虫剂。

微生物

另一方面,微生物可包括在本文公开的接种体和方法中。微生物的实例包括根瘤菌属细菌(例如,解纤维素根瘤菌、大田市根瘤菌、菜豆根瘤菌、山羊豆根瘤菌、高卢根瘤菌、贾氏根瘤菌、海南根瘤菌、胡特兰根瘤菌、木兰根瘤菌、豌豆根瘤菌、黄土根瘤菌、羽扇豆根瘤菌、葡萄牙根瘤菌、苜蓿中华根瘤菌、内蒙古根瘤菌、汨罗江根瘤菌、冠状岩黄芪根瘤菌、热带根瘤菌、居水根瘤菌和/或杨凌根瘤菌)、慢生根瘤菌属细菌(例如,甜菜慢生根瘤菌、加那利慢生根瘤菌、埃氏慢生根瘤菌、西表岛慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌、豆薯慢生根瘤菌、辽宁慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌和/或圆明慢生根瘤菌)、固氮根瘤菌属细菌(例如,茎瘤固氮根瘤菌和/或德贝莱纳固氮根瘤菌)、中华根瘤菌属细菌(例如,阿布里中华根瘤菌、附着剑中华根瘤菌、美洲中华根瘤菌、木本树中华根瘤菌、费氏中华根瘤菌、印度中华根瘤菌、柯斯第中华根瘤菌、鸡眼草中华根瘤菌、苜蓿中华根瘤菌、草木樨中华根瘤菌、墨西哥中华根瘤菌、莫雷兰中华根瘤菌、撒哈拉中华根瘤菌、好客中华根瘤菌和/或新疆中华根瘤菌)、中慢生根瘤菌属(合欢中慢生根瘤菌、紫穗槐中慢生根瘤菌、查克中慢生根瘤菌、鹰嘴豆中慢生根瘤菌、华癸中慢生根瘤菌、百脉根中慢生根瘤菌、地中海中慢生根瘤菌、普卢伊中慢生根瘤菌、北方中慢生根瘤菌、温带中慢生根瘤菌和/或天山中慢生根瘤菌)以及其组合。又一方面,以每粒种子约1×102、5×102、1×103、5×103、1×104、5×104、1×105、5×105、1×106、5×106、1×107、5×107或1×108菌落形成单位的比率施用微生物。

接种体可包括另一种改善有机磷活化(植酸酶)、氮使用效率、微量营养素可用性或是溶磷微生物的微生物。

如本文所用,术语“溶磷”打算意指将不溶的磷酸盐(例如,磷矿石)转化为可溶的磷酸盐形式。

如本文所用,“溶磷微生物”是能够增加可用于植物的磷的量,包括(但不限于)增加土壤中的磷的微生物。溶磷微生物包括真菌和细菌微生物种类。溶磷微生物的非限制性实例包括(不限于)选自由以下各项组成的组的属的种类:不动杆菌属(Acinetobacter)、节杆菌属(Arthrobacter)、节丛孢属(Arthrobotrys)、曲霉属(Aspergillus)、固氮螺菌属(Azospirillum)、芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、单胞菌属(chryseomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)、正青霉属(Eupenicillium)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、克吕沃氏菌属(Kluyvera)、微杆菌属(Microbacterium)、毛霉菌属(Mucor)、拟青霉属(Paecilomyces)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、沙雷氏菌属(Serratia)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、链孢囊菌属(Streptosporangium)、斯瓦米纳坦氏菌属(Swaminathania)、硫杆菌属(Thiobacillus)、有孢圆酵母属(Torulospora)、弧菌属(Vibrio)、黄色杆菌属(Xanthobacter)以及黄单胞杆菌属(Xanthomonas)。

溶磷微生物的非限制性实例也可以选自由以下各项组成的组:乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、节杆菌属(Arthrobacter sp.)、少孢节丛孢菌(Arthrobotrys oligospora)、黑曲霉(Aspergillus niger)、曲霉菌属(Aspergillus sp.)、高盐固氮螺菌(Azospirillum halopraeferans)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)、环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)、越南伯克霍尔德菌(Burkholderia vietnamiensis)、克瑞斯假丝酵母(Candida krissii)、浅黄金色单胞菌(Chryseomonas luteola)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、阿氏肠杆菌(Enterobacter asburiae)、肠杆菌属(Enterobacter sp.)、泰洛肠杆菌(Enterobacter taylorae)、微细正青霉(Eupenicillium parvum)、微小杆菌属(Exiguobacterium sp.)、克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)、栖冷克吕沃尔菌(Kluyvera cryocrescens)、微杆菌属(Microbacterium sp.)、多枝毛霉(Mucor ramosissimus)、蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomyces hepialid)、马昆德拟青霉(Paecilomyces marquandii)、浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)、胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)、成团泛菌(Pantoea aglomerans)、扩展青霉(Penicillium expansum)、皱纹假单胞菌(Pseudomonas corrugate)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、铜绿假单孢菌(Pseudomonas lutea)、草假单胞菌(Pseudomonas poae)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、平凡假单胞菌(Pseudomonas trivialis)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、链霉菌属(Streptomyces sp.)、链孢囊菌属(Streptosporangium sp.)、耐盐斯瓦米纳坦杆菌(Swaminathania salitolerans)、氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)、球有孢圆酵母(Torulospora globosa)、解蛋白弧菌(Vibrio proteolyticus)、敏捷黄色杆菌(Xanthobacter agilis)和野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)。

除草剂

如本文所用,术语“除草剂”意指能杀死杂草和/或抑制杂草生长(在某些条件下抑制是可逆的)的任何药剂或药剂的组合。除草剂可用在本公开的一个方面。一方面,除草剂可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用。

本文公开的接种体和方法中使用的合适除草剂包括乙草胺(acetochlor)、烯草酮(clethodim)、麦草畏(dicamba)、丙炔氟草胺(flumioxazin)、氟磺胺草醚(fomesafen)、硝磺草酮(mesotrione)、喹禾灵(quizalofop)、苯嘧磺草胺(saflufenacil)、磺草酮(sulcotrione)、S-3100和2,4-D、苯达松(bentazon)、三氟羧草醚(acifluorfen)、氯嘧磺隆(chlorimuron)、乳氟禾草灵(lactofen)、异恶草松(clomazone)、吡氟禾草灵(fluazifop)、草铵膦(glufosinate)、草甘膦(glyphosate)、稀禾定(sethoxydim)、咪唑乙烟酸(imazethapyr)、甲氧咪草烟(imazamox)、氟磺胺草醚(fomesafe)、氟烯草酸(flumiclorac)、咪唑喹啉酸(imazaquin)和烯草酮。容易获得含有这些化合物中每一种的市售产品。接种体中的除草剂浓度通常将对应于具体除草剂标签上的使用速率。

一方面,本文所述的接种体还可以包含一种或多种除草剂。合适的除草剂包括(不限于)化学除草剂、天然除草剂(例如,生物除草剂、有机除草剂等)或其组合。合适除草剂的非限制性实例包括(不限于)苯达松、三氟羧草醚、氯嘧磺隆、乳氟禾草灵、异恶草松、吡氟禾草灵、草铵膦、草甘膦、稀禾定、咪唑乙烟酸、甲氧咪草烟、氟磺胺草醚、氟烯草酸、咪唑喹啉酸、烯草酮、二甲戊乐灵(pendimethalin);3,4-二甲基-2,6-二硝基-N-戊烷-3-基-苯胺;N-(1-乙基丙基)-2,6-二硝基-3,4-二甲苯胺;拿草特(pronamide);炔苯酰草胺(propyzamide);3,5-二氯-N-(1,1-二甲基丙炔基)苯甲酰胺;3,5-二氯-N-(1,1-二甲基-2-丙炔基)苯甲酰胺;N-(1,1-二甲基丙炔基)-3,5-二氯苯甲酰胺;S-N-乙硫基环己烷氨基甲酸乙酯;氟乐灵(trifluralin);2,6-二硝基-N,N-二丙基-4-(三氟甲基)苯胺;草甘膦;N-(膦酰基甲基)甘氨酸;以及其衍生物。一方面,根据本公开使用的一种或多种除草剂包括(不限于)拿草特(商业上称作);炔苯酰草胺;3,5-二氯-N-(1,1-二甲基丙炔基)苯甲酰胺;3,5-二氯-N-(1,1-二甲基-2-丙炔基)苯甲酰胺;N-(1,1-二甲基丙炔基)-3,5-二氯苯甲酰胺;环草敌(cycloate),S-N-乙硫基环己烷氨基甲酸乙酯(商业上称作);氟乐灵;2,6-二硝基-N,N-二丙基-4-(三氟甲基)苯胺;草甘膦;N-(膦酰基甲基)甘氨酸;以及其衍生物。容易获得含有这些化合物中每一种的市售产品。接种体中的除草剂浓度通常将对应于具体除草剂标签上的使用速率。

杀真菌剂

如本文所用,术语“杀真菌剂”意指能杀死真菌和/或抑制真菌生长的任何药剂或药剂的组合。杀真菌剂可用在本公开的一个方面。一方面,杀真菌剂可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用。

一方面,本文所述的接种体还可以包含一种或多种杀真菌剂。适用于本文所述的接种体的杀真菌剂将适当地展现针对多种病原体的活性,所述病原体包括(但不限于)疫霉属(Phytophthora)、丝核菌属(Rhizoctonia)、镰孢菌属(Fusarium)、腐霉菌属(Pythium)、拟茎点霉属(Phomopsis)或核盘菌属(Selerotinia)和层锈菌属(Phakopsora)以及其组合。

适用的杀真菌剂的非限制性实例包括芳香族烃类、苯并咪唑类、苯并噻二唑、羧酰胺类、羧酸酰胺类、吗啉类、苯基酰胺类、膦酸酯类、醌外抑制剂类(例如,嗜球果伞素)、噻唑烷类、硫菌灵类、噻吩羧酰胺类和三唑类。杀真菌剂的具体实例包括阿拉酸式苯-S-甲基(acibenzolar-S-methyl)、嘧菌酯、苯霜灵(benalaxyl)、联苯吡菌胺(bixafen)、啶酰菌胺(boscalid)、多菌灵(carbendazim)、环唑醇(cyproconazole)、达灭芬(dimethomorph)、氟环唑(epoxiconazole)、咯菌腈、氟吡菌酰胺、氟嘧菌酯、氟噻唑菌腈(flutianil)、氟酰胺(flutolanil)、氟唑菌酰胺、福赛得(fosetyl-Al)、种菌唑(ipconazole)、吡唑萘菌胺(isopyrazam)、苯氧菌酯(kresoxim-methyl)、精甲霜灵、甲霜灵、叶菌唑(metconazole)、腈菌唑(myclobutanil)、肟醚菌胺(orysastrobin)、氟唑菌苯胺(penflufen)、吡噻菌胺(penthiopyrad)、啶氧菌酯(picoxystrobin)、丙环唑(propiconazole)、丙硫菌唑、唑菌胺酯、氟唑环菌胺、硫硅菌胺(silthiofam)、戊唑醇(tebuconazole)、噻菌灵(thiabendazole)、噻呋酰胺(thifluzamide)、硫菌灵(thiophanate)、甲基立枯磷(tolclofos-methyl)、肟菌酯(trifloxystrobin)和灭菌唑(triticonazole)。一方面,杀真菌剂包括唑菌胺酯、丙环唑、肟菌酯、嘧菌酯、氟唑菌酰胺以及其组合。

可适合本文公开的接种体的市售杀真菌剂的非限制性实例包括(不限于)RIVAL或ALLEGIANCE FL或LS(Gustafson,Plano,Tex.)、WARDEN RTA(Agrilance,St.Paul,Minn.)、APRON XL、APRON MAXX RTA或RFC、MAXIM 4FS或XL(Syngenta,Wilmington,Del.)、CAPTAN(Arvesta,Guelph,Ontario)和PROTREAT(Nitragin Argentina,Buenos Ares,Argentina)。这些和其它市售杀真菌剂中的活性成分包括(但不限于)咯菌腈、精甲霜灵、嘧菌酯和甲霜灵。市售杀真菌剂最适合根据制造商说明以推荐的浓度使用。

杀虫剂/杀线虫剂/杀螨剂

如本文所用,术语“杀虫剂”意指能够杀死一种或多种昆虫和/或抑制一种或多种昆虫生长的任何药剂或药剂组合。杀虫剂可用在本公开的一个方面。一方面,杀虫剂、杀线虫剂或杀螨剂可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用。

如本文所用,术语“杀线虫剂”意指能够杀死一种或多种线虫和/或抑制一种或多种线虫生长的任何药剂或药剂组合。杀线虫剂可用在本公开的一个方面。

如本文所用,术语“杀螨剂”意指能够杀死一种或多种螨虫和/或抑制一种或多种螨虫生长的任何药剂或药剂组合。杀螨剂可用在本公开的一个方面。

一方面,本文所述的接种体还可以包含一种或多种杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂或其组合。适用于本文所述的接种体的杀虫剂将适当地展现针对多种昆虫的活性,所述昆虫包括(但不限于)金针虫、切根虫、蛆、玉米根虫、种子玉米蛆、跳甲、麦长蝽、蚜虫、叶甲、椿象以及其组合。本文所述的杀虫剂、杀螨剂和杀线虫剂可以是化学的或天然的(例如,生物溶液,诸如真菌农药等)。

杀虫剂和杀线虫剂的非限制性实例包括氨基甲酸酯、二酰胺、大环内酯、新烟碱类、有机磷酸酯、苯基吡唑、除虫菊酯、多杀霉素、合成的拟除虫菊酯、季酮酸和特特拉姆酸(tetramic acid)。在具体实施方案中,杀虫剂和杀线虫剂包括阿维菌素(abamectin)、涕灭威(aldicarb)、涕灭砜威(aldoxycarb)、联苯菊酯(bifenthrin)、克百威(carbofuran)、氯虫酰胺(chlorantraniliporle)、噻虫胺(chlothianidin)、氟氯氰菊酯(cyfluthrin)、氯氟氰菊酯(cyhalothrin)、氯氰菊酯(cypermethrin)、溴氰虫酰胺(cyantraniliprole)、溴氰菊酯(deltamethrin)、呋虫胺(dinotefuran)、埃玛菌素(emamectin)、乙虫腈(ethiprole)、苯线磷(fenamiphos)、氟虫腈(fipronil)、氟虫双酰胺(flubendiamide)、噻唑磷(fosthiazate)、吡虫啉(imidacloprid)、伊维菌素(ivermectin)、λ-氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)、弥拜菌素(milbemectin)、烯啶虫胺(nitenpyram)、杀线威(oxamyl)、苄氯菊酯(permethrin)、乙基多杀菌素(spinetoram)、多杀菌素(spinosad)、螺螨酯(spirodichlofen)、螺虫乙酯(spirotetramat)、七氟菊酯(tefluthrin)、噻虫啉(thiacloprid)、噻虫嗪(thiamethoxam)和硫双威(thiodicarb)。根据本公开使用的杀虫剂和杀线虫剂的合适量在本领域中已知。

可适合本文公开的接种体的市售杀虫剂的非限制性实例包括(不限于)CRUISER(Syngenta,Wilmington,Del.)、GAUCHO和PONCHO(Gustafson,Plano,Tex.)。这些和其它市售杀虫剂中的活性成分包括(不限于)噻虫嗪、噻虫胺和吡虫啉。市售杀虫剂最适合根据制造商说明以推荐的浓度使用。

适用于本文公开的接种体的杀虫剂、杀螨剂和杀线虫剂的非限制性实例包括(不限于)氨基甲酸酯、二酰胺、大环内酯、新烟碱类、有机磷酸酯、苯基吡唑、除虫菊酯、多杀霉素、合成的拟除虫菊酯、季酮酸和特特拉姆酸。

一方面,杀虫剂、杀螨剂和杀线虫剂包括(不限于)氟丙菊酯(acrinathrin)、α-氯氰菊酯、β-氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯(csfenvalcrate)、依芬普司(etofenprox)、甲氰菊酯(fenpropathrin)、氰戊菊酯(fenvalerate)、氟氰戊菊酯(flucythrinat)、噻唑磷、λ-氯氟氰菊酯、γ-氯氟氰菊酯、苄氯菊酯、τ-氟胺氰菊酯(tau-fluvalinate)、四氟菊酯(transfluthrin)、ζ-氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、联苯菊酯、七氟菊酯、硅醚菊酯(eflusilanat)、苄螨醚(fubfenprox)、除虫菊酯(pyrethrin)、苄呋菊酯(resmethrin)、吡虫啉、啶虫脒(acetamiprid)、噻虫嗪、烯啶虫胺、噻虫啉、呋虫胺、噻虫胺、氯噻啉(imidaclothiz)、定虫隆(chlorfluazuron)、除虫脲(diflubenzuron)、氯芬奴隆(lufenuron)、伏虫脲(teflubenzuron)、杀虫隆(triflumuron)、双苯氟脲(novaluron)、氟虫脲(flufenoxuron)、氟铃脲(hexaflumuron)、二三氟试剂(bistrifluoron)、多氟脲(noviflumuron)、噻嗪酮(buprofezin)、灭蝇胺(cyromazine)、甲氧虫酰肼(甲氧基fenozide)、虫酰肼(tebufenozide)、氯虫酰肼(halofenozide)、环虫酰肼(chromafenozide)、硫丹(endosulfan)、氟虫腈(fipronil)、乙虫腈(ethiprole)、吡嗪氟虫腈(pyrafluprole)、吡啶氟虫腈(pyriprole)、氟虫双酰胺(flubendiamide)、氯虫酰胺(chlorantraniliprole)(Rynaxypyr)、噻虫胺(chlothianidin)、氰虫酰胺(cyazypyr)、埃玛菌素(emamectin)、苯甲酸埃玛菌素、阿维菌素、伊维菌素、弥拜菌素、雷皮菌素(lepimectin)、吡螨胺(tebufenpyrad)、唑螨酯(fenpyroximate)、哒螨酮(pyridaben)、喹螨醚(fenazaquin)、嘧螨醚(pyrimidifen)、唑虫酰胺(tolfenpyrad)、开乐散(dicofol)、唑螨氰(cyenopyrafen)、丁氟螨酯(cyflumetofen)、灭螨醌(acequinocyl)、嘧螨酯(fluacrypyrin)、联苯肼酯(bifenazate)、杀螨隆(diafenthiuron)、乙螨唑(etoxazole)、四螨嗪(clofentezine)、多杀菌素、苯螨噻(triarathen)、三氯杀螨砜(tetradifon)、克螨特(propargite)、噻螨酮(hexythiazox)、溴螨酯(bromopropylate)、灭螨猛(chinomethionat)、双甲脒(amitraz)、吡氟喹虫唑(pyrifluquinazon),吡蚜酮(pymetrozine)、氟啶虫酰胺(flonicamid)、蚊蝇醚(pyriproxyfen)、苯虫醚(diofenolan)、溴虫腈(chlorfenapyr)、氰氟虫腙(metaflumizone)、茚虫威(indoxacarb)、毒死蜱(chlorpyrifos)、螺螨酯(spirodiclofen)、螺甲螨酯(spiromesifen)、螺虫乙酯、啶虫丙醚(pyridalyl)、皮棘托拉姆(spinctoram)、乙酰甲胺磷(acephate)、三唑磷(triazophos)、丙溴磷(profenofos)、杀线威、乙基多杀菌素、苯线磷、苯线皮考噻霍斯(fenamipclothiahos)、4-{[(6-氯吡啶-3-基)甲基](2,2-二氟乙基)氨基}呋喃-2(5H)-酮、硫线磷(cadusaphos)、甲萘威(carbaryl)、克百威(carbofuran)、灭线磷(ethoprophos)、硫双威、涕灭威、涕灭砜威、甲胺磷(metamidophos)、灭虫威(methiocarb)、氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)、溴氰虫酰胺以及基于坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)的产物(1-1582,BioNeem,VOTiVOTM)以及其组合。

另一方面,用选自由以下各项组成的组的组合物处理玉米种子:溴氰虫酰胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、氟唑环菌胺、嘧菌酯、咯菌腈、甲霜灵、精甲霜灵、噻苯咪唑、丙硫菌唑、氟嘧菌酯、氟唑菌酰胺、氟吡菌酰胺、唑菌胺酯、VOTiVOTM、LCO、大豆慢生根瘤菌以及其组合。

其它活性组分还可以包含诸如以下物质:生物控制剂、微生物提取物、天然产品、植物生长活性剂或植物防御剂。生物控制剂的非限制性实例包括细菌、真菌、有益的线虫和病毒。

在某些实施方案中,生物控制剂可为放线菌属(Actinomycetes)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、节细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、金杆菌属(Aureobacterium)、固氮菌属(Azobacter)、拜叶林克氏菌属(Beijerinckia)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、色杆菌属(Chromobacterium)、梭菌属(Clostridium)、棒形杆菌属(Clavibacter)、丛毛单胞菌属(Comomonas)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、短小杆菌属(Curtobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、葡糖杆菌属(Gluconobacter)、噬氢菌属(Hydrogenophage)、克雷伯氏菌属、甲基杆菌属(Methylobacterium)、类芽孢杆菌属、巴斯德氏芽菌属(Pasteuria)、鞘氨醇杆菌属(Phingobacterium)、发光杆菌属(Photorhabdus)、叶瘤菌属(Phyllobacterium)、假单胞菌属、根瘤菌属、沙雷氏菌属、寡养单胞菌属、链霉菌属、贪噬菌属(Variovorax)和共生菌属(Xenorhadbus)的细菌。在具体实施方案中,细菌是选自由以下各项组成的组:解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、坚强芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)、大豆慢生根瘤菌、津贺色杆菌(Chromobacterium suttsuga)、拟斯扎瓦巴氏杆菌(Pasteuria nishizawae)、穿刺巴氏杆菌(Pasteuria penetrans)、杀虫剂巴氏杆菌(Pasteuria usage)、荧光假单胞菌(Pseudomona fluorescens)和利迪链霉菌(Streptomyces lydicus)。

在某些实施方案中,生物控制剂可为链格孢属(Alternaria)、白粉寄生菌属(Ampelomyces)、曲霉属、短梗霉属(Aureobasidium)、白僵菌属(Beauveria)、炭疽菌属(Colletotrichum)、盾壳霉属(Coniothyrium)、胶枝霉属(Gliocladium)、绿僵菌属(Metarhisium)、麝香霉属(Muscodor)、拟青霉属(Paecilonyces)、青霉菌属(Penicillium)、木霉属(Trichoderma)、核瑚菌属(Typhula)、细基格孢属(Ulocladium)和轮枝孢属(Verticilium)的真菌。在具体实施方案中,真菌为球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、盾壳霉(Coniothyrium minitans)、绿粘帚霉(Gliocladium virens)、绿僵菌(Metarhizium anisopliae)、白色麝香霉(Muscodor albus)、淡紫拟青霉菌(Paecilomyces lilacinus)、拜莱青霉、多孢木霉菌(Trichoderma polysporum)和绿木霉菌(Trichoderma virens)。

在其它实施方案中,生物控制剂可为植物生长活性剂或植物防御剂,包括(但不限于)超敏蛋白、大虎杖(Reynoutria sachalinensis)、茉莉酮酸酯、脂质甲壳低聚糖和异黄酮。

一方面,杀虫剂是微生物杀虫剂。在一更具体的方面,微生物杀虫剂是真菌杀虫剂。可用于本文公开的组合物中的真菌杀虫剂的非限制性实例在McCoy,C.W.、Samson,R.A.和Coucias,D.G.“Entomogenous fungi.”In“CRC Handbook of Natural Pesticides.Microbial Pesticides,Part A.Entomogenous Protozoa and Fungi.”(C.M.Inoffo编),(1988):第5卷,151-236;Samson,R.A.、Evans,H.C.和Latge,J.P.“Atlas of Entomopathogenic Fungi.”(Springer-Verlag,Berlin)(1988);以及deFaria,M.R.和Wraight,S.P.“Mycoinsecticides and Mycoacaricides:A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types.”Biol.Control(2007),doi:10.1016/j.biocontrol.2007.08.001中描述。

一方面,可用在本文公开的组合物接种体中的真菌杀虫剂的非限制性实例包括(不限于)以下各属物种:腔壶菌属(Coelomycidium)、蝇壶菌属(Myiophagus)、雕蚀菌属(Coelemomyces)、链壶菌属(Lagenidium)、细囊霉属(Leptolegnia)、库奇霉属(Couchia)、拟小孢霉属(Sporodiniella)、耳霉属(Conidiobolus)、噬虫霉属(Entomophaga)、螟蛉菌属(Entomophthora)、虫疫霉属(Erynia)、团孢霉属(Massospora)、顶裂霉属(Meristacrum)、新接霉属(Neozygites)、鸭蛤属(Pandora)、虫瘟霉属(Zoophthora)、芽枝酵母属(Blastodendrion)、梅奇酵母属(Metschnikowia)、生膜菌属(Mycoderma)、球囊菌属(Ascophaera)、虫草属(Cordyceps)、虫壳属(Torrubiella)、丛赤壳属(Nectria)、肉座菌属(Hypocrella)、丽赤壳属(Calonectria)、丝菌属(Filariomyces)、金星菌属(Hesperomyces)、特伦菌属(Trenomyces)、多腔菌属(Myriangium)、柄丛赤壳属(Podonectria)、刺束梗孢属(Akanthomyces)、座壳孢属(Aschersonia)、曲霉属、白僵菌属、蚊菌属(Culicinomyces)、侧齿霉属(Engyodontium)、镰孢菌属、球束梗孢属(Gibellula)、多毛菌属(Hirsutella)、层束梗孢属(Hymenostilbe)、棒束孢属(Isaria)、绿僵菌属(Metarhizium)、野村菌属(Nomuraea)、拟青霉属)、羽束梗孢属(Paraisaria)、蚧侧链孢属(Pleurodesmospora)、多头霉属(Polycephalomyces)、拟球束梗孢属(Pseudogibellula)、小团孢属(Sorosporella)、小束梗孢菌属(Stillbella)、臂壳孢属(Tetranacrium)、多头束霉属(Tilachlidium)、弯颈霉属(Tolypocladium)、轮枝菌属(Verticillium)、戾草露菌病属(Aegerita)、线黑粉菌属(Filobasidiella)、隔担菌属(Septobasidium)、拟锈菌属(Uredinella)以及其组合。

可适用作本文所述接种体中的真菌杀虫剂的具体物种的非限制性实例包括(不限于)钩状木霉(Trichoderma hamatum)、哈茨木霉(Trichoderma hazarium)、决明链格孢(Alternaria cassiae)、砖红镰孢霉(Fusarium lateritum)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium lecanii)、寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)、蜡蚧轮枝菌(Verticillium lecanii)、绿僵菌和球孢白僵菌。一方面,本文公开的接种体可包括上文提供的任何真菌杀虫剂,包括其任何组合。

肥料

如本文所用,“肥料”打算意指施用于土壤或植物组织用于提供植物生长所必需的一种或多种植物营养素的任何天然或合成来源的物质。肥料可用在本公开的一个方面。一方面,肥料可与本公开的组合物接种体或本公开的方法的一部分组合使用。

市售制造的磷酸盐肥料具有多种类型。一些常见的磷酸盐肥料是含有磷矿石、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钙、过磷酸盐、三过磷酸盐和/或聚磷酸铵的那些磷酸盐肥料。所有这些肥料是通过在大规模的肥料制造设备中化学加工不溶性的天然磷矿石来生产的,而且产品昂贵。通过本公开,可能减少施用于土壤的这些肥料的量,同时仍然保持从土壤吸收相同量的磷。

有机肥料指的是来源于天然来源的土壤改良剂,其至少确保最小百分比的氮、磷酸盐和钾碱。有机肥料的非限制性实例包括(不限于)植物和动物副产物、岩矿粉、海藻、组合物和调理剂。这些常常可以在园艺中心或通过园艺供应公司得到。具体来说,磷的有机来源是来自骨粉、肉粉、动物粪肥、堆肥、污水污泥或鸟粪或其组合。

甲壳质化合物

如本文所用,“甲壳质化合物”打算意指甲壳素和壳聚糖,这些是真菌细胞壁以及昆虫和甲壳纲动物外骨骼的主要组分,而且也包含GlcNAc残基。一方面,甲壳质化合物可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用或作为其部分。

甲壳质化合物包括(不限于)甲壳素(lUPAC:N-[5-[[3-乙酰基氨基-4,5-二羟基-6-(羟甲基)恶烷-2-基]甲氧基甲基]-2-[[5-乙酰基氨基-4,6-二羟基-2-(羟甲基)恶烷-3-基]甲氧基甲基]-4-羟基-6-(羟甲基)恶烷-3-基]乙酰胺)和壳聚糖(lUPAC:5-氨基-6-[5-氨基-6-[5-氨基-4,6-二羟基-2(羟甲基)恶烷-3-基]氧基-4-羟基-2-(羟甲基)恶烷-3-基]氧基-2(羟甲基)恶烷-3,4-二醇)。这些化合物可例如从Sigma-Aldrich购买获得或由昆虫、甲壳动物外壳或真菌细胞壁来制备。用于制备甲壳素和壳聚糖的方法在本领域中已知并且例如在美国专利4,536,207(由甲壳动物外壳制备)、Pochanavanich等人,Lett.Appl.Microbiol.35:17-21(2002)(由真菌细胞壁制备)和美国专利5,965,545(由蟹壳制备和通过市售壳聚糖水解制备)中有所描述。可获得小于35%至大于90%去乙酰化并且涵盖广泛范围分子量的去乙酰化甲壳素和壳聚糖,例如小于15kD的低分子量壳聚糖低聚物和0.5至2kD的甲壳素低聚物;分子量约15kD的“实用级”壳聚糖;以及高达70kD的高分子量壳聚糖。配制成用于种子处理的甲壳素和壳聚糖组合物也可市售获得。市售产品包括(不限于)例如,(Plant Defense Boosters,Inc.)和BEYONDTM(Agrihouse,Inc.)。甲壳质化合物可用在本公开的一个方面。

类黄酮/茉莉酸/亚麻酸

一方面,类黄酮、茉莉酸或亚麻酸可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用或作为其部分。类黄酮是具有通过三碳桥连接的两个芳环的通式结构的酚类化合物。

类黄酮的分类包括(不限于)查耳酮、花青素、香豆素、黄酮、黄烷醇、黄酮醇、黄烷酮和异黄酮。参考Jain等人,J.Plant Biochem.&Biotechnol.77:1-10(2002);Shaw等人,Environmental Microbiol.77:1867-80(2006)。

如本文所用,术语“异类黄酮”意指植物雌激素、异黄酮(例如,染料木素、大豆黄素、黄豆黄素等)和异黄烷(例如,雌马酚、醉鱼豆烷(lonchocarpane)、疏花烷(laxiflorane)等)。异类黄酮可用在本公开的一个方面。一方面,异类黄酮可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用或作为其部分。

可适用于实践本公开的代表性类黄酮包括(不限于)染料木素、大豆黄素、刺芒柄花素、柚皮素、橙皮素、木犀草素和芹菜素。茉莉酸(JA,[1R-[1a,2(Z)]]-3-氧代-2-(戊烯基)环戊乙酸)及其衍生物、亚油酸((Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸)及其衍生物和亚麻酸((Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸)及其衍生物可用于实践本公开。统称为茉莉酸酯的茉莉酸及其甲酯(茉莉酸甲酯(MeJA))是天然存在于植物中的类十八烷基化合物。茉莉酸可由小麦幼苗的根产生并且由真菌微生物(诸如可可球二孢(Botryodiplodia theobromae)和藤仓赤霉菌(Gibbrella fujikuroi))、酵母(酿酒酵母,Saccharomyces cerevisiae)以及大肠杆菌(Escherichia coli)的致病和非致病菌株产生。据报道,茉莉酸酯、亚油酸和亚油酸(及其衍生物)是根际细菌表达结瘤基因或产生LCO的诱导物。参考例如Mabood,Fazli,“Jasmonates induce the expression of nod genes in Bradyrhizobium japonicum,”2001年5月17日;以及Mabood,Fazli,“Linoleicand linolenic acid induce the expression of nod genes in Bradyrhizobium japonicum,”USDA 3,2001年5月17日。

可用于实践本文方法的亚油酸、亚麻酸和茉莉酸的有用衍生物包括(不限于)酯、酰胺、糖苷以及盐。代表性酯是以下化合物,其中亚油酸、亚麻酸或茉莉酸的羧基已被-COR基团取代,其中R为-OR1基团,其中R1为:烷基,诸如C1-C8未分枝或分枝烷基,例如甲基、乙基或丙基;烯基,诸如C2-C8未分枝或分枝烯基;炔基,诸如C2-C8未分枝或分枝炔基;例如具有6至10个碳原子的芳基;或例如具有4至9个碳原子的杂芳基,其中杂芳基中的杂原子可为例如N、O、P或S。代表性的酰胺是以下化合物,其中亚油酸、亚麻酸或茉莉酸的羧基已经被-COR基团取代,其中R为NR2R3基团,其中R2和R3独立地为氢;烷基,诸如C1-C8未分枝或分枝烷基,例如,甲基、乙基或丙基;烯基,诸如C2-C8未分枝或分枝烯基;炔基,诸如C2-C8未分枝或分枝炔基;例如具有6至10个碳原子的芳基;或例如具有4至9个碳原子的杂芳基,其中杂芳基中的杂原子可为例如N、O、P或S。酯可以通过已知的方法来制备,诸如酸催化的亲核加成,其中羧酸与醇在催化量的无机酸存在下进行反应。酰胺也可以通过已知方法进行制备,例如通过使羧酸与合适的胺在中性条件下在偶联剂,诸如二环己基碳二亚胺(DCC)的存在下进行反应。亚油酸、亚麻酸和茉莉酸的合适盐包括(不限于)例如碱加成盐。可以用作制备这些化合物的代谢上可接受的碱盐的试剂的碱包括源自阳离子例如碱金属阳离子(例如钾和钠)和碱土金属阳离子(例如钙和镁)的那些碱。这些盐可以通过将亚油酸、亚麻酸或茉莉酸的溶液与碱溶液混合在一起而容易地制备。盐可以从溶液中沉淀出,并通过过滤收集或可以通过其他方法,诸如通过蒸发溶剂来回收。

卡里金(Karrikin)

卡里金是插烯型4H-吡喃酮,例如2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮。一方面,卡里金可与本公开的接种体或本公开的方法的一部分组合使用或作为其部分。一方面,卡里金包括(不限于)其衍生物和类似物。这些化合物的实例由以下结构表示:

其中Z为O、S或NR5;R1、R2、R3和R4各自独立地为H、烷基、烯基、炔基、苯基、苄基、羟基、羟烷基、烷氧基、苯氧基、苄氧基、CN、COR6、COOR=、卤素、NR6R7或NO2;而且R5、R6和R7各自独立地为H、烷基或烯基或其生物学上可接受的盐。这些化合物的生物学上可接受的盐的实例包括(不限于)与生物学上可接受的酸形成的酸加成盐,其实例包括(不限于)盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐或硫酸氢盐、磷酸盐或磷酸氢盐、乙酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、葡糖酸盐;甲磺酸盐、苯磺酸盐以及对-甲苯磺酸。其它生物学上可接受的金属盐可包括(不限于)与碱形成的碱金属盐,其实例包括钠盐和钾盐。由该结构涵盖而且可适用于本公开的化合物的实例包括(不限于)以下各物:3-甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1=CH3,R2、R3、R4=H)、2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R2、R3、R4=H)、7-甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R2、R4=H,R3=CH3)、5-甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R2、R3=H,R4=CH3)、3,7-二甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R3=CH3,R2、R4=H)、3,5-二甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R4=CH3,R2、R3=H)、3,5,7-三甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R3、R4=CH3,R2=H)、5-甲氧基甲基-3-甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1=CH3,R2、R3=H,R4=CH2OCH3)、4-溴-3,7-二甲基-2H-呋喃并[2,3-c]吡喃-2-酮(其中R1、R3=CH3,R2=Br,R4=H)、3-甲基呋喃并[2,3-c]吡啶-2(3H)-酮(其中Z=NH、R1=CH3,R2、R3、R4=H)、3,6-二甲基呋喃并[2,3-c]吡啶-2(6H)-酮(其中Z=N-CH3,R1=CH3,R2、R3、R4=H)。参考美国专利7,576,213。这些分子也称为卡里金。参考Halford,前文。卡里金可用在本公开的一个方面。

方法

一方面,本公开提供在土壤中一次或多次连续玉米种植后,在所述土壤中栽种接种的玉米植株或玉米种子,其中所述接种体能够减少玉米连续种植产量损失。

一方面,田地中存在土壤。田地可为任何田地。一方面,圈起的或未圈起的土地面积是用于农业目的,诸如栽培农作物。一方面,用于栽种玉米的田地或土地/土壤面积大于100平方米、500平方米、1英亩、5英亩、10英亩、20英亩或50英亩。

一方面,连续玉米种植是任何连续的玉米种植,其中在前一生长季节的第一次玉米种植后,在下一生长季节紧接进行第二次玉米种植而且不插种非玉米种植。一方面,非玉米可以是固氮植物,所述固氮植物可以是或不是豆科植物,而且所述豆科植物可以是或不是大豆植物。另外,非玉米可以是非固氮植物,包括(但不限于)小麦和棉花。

一方面,连续玉米种植可以是2、3、4、5或6或6次以上的连续玉米种植,不穿插非玉米轮作。

一方面,种植可以是连续的非固氮种植。

一方面,连续非固氮植物种植是任何连续的非固氮植物种植,其中在前一生长季节的前一次非固氮植物种植后,在下一生长季节紧接着进行后一次非固氮植物种植,而且不插种固氮植物种植。

如本文所用,术语“玉米连续种植(corn-on-corn)”打算意指在同一片田地里两个或两个以上连续生长季节种植玉米而且不轮作非玉米农作物。

一方面,方法或接种体导致玉米连续种植产量损失减小。如本文所用,术语“玉米连续种植产量损失”(CCYP)定义如下:

CCYP=YNC-YCC

其中,YNC是紧接着前一生长季节先前种植非玉米(NC)植物后,即刻在下一生长季节种植玉米的产量,其中非玉米可以是固氮植物,所述固氮植物可以是或不是豆科植物,而且所述豆科植物可以是或不是大豆植物。另外,非玉米可以是非固氮植物,包括(但不限于)小麦和棉花;而且YCC是紧接着前一生长季节先前种植玉米后,即刻在下一生长季节种植玉米的产量。一方面,如实施例2中所述测量CCYP。

一方面,玉米连续种植产量损失减少量大于未经处理玉米种子或植物的3%、5%、10%、15%或20%。一方面,测量单一植株上的玉米连续种植产量损失。在其它方面,测量一组植株上的玉米连续种植产量损失,其中植株组为大于100、200、500或1000株玉米植株。一方面,减少CCYP是所提供接种体或方法的一种能力。

一方面,在种植之前向玉米种子施用接种体。一方面,在种植之前至少0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、15、18、21、24、27、30、33、36个月或36个月以上进行施用。一方面,至少前两个或两个以上连续生长季节在土壤中播种玉米。一方面,至少前两个或两个以上生长季节是前三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或十个以上的生长季节。一方面,所述方法能够使连续玉米种植的玉米连续种植产量损失减少至少约5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或95%以上。一方面,玉米连续种植产量损失小于20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50蒲式耳/英亩。

一方面,可以由任何人来进行“施用”,但(不限于)可完全由农民、农场工人、劳工、播种者、农药公司、农业技术公司或类似处境的任何其它方来进行。

一方面,本公开包括一种在田地中提供两次连续玉米种植的作物轮作管理方法,其中后一次种植提供前一次种植产量至少80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、100%、102%、104%、106%、108%、110%、115%、120%或125%的产量,所述方法包括:a)用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理玉米种子;以及b)将所述经过处理的玉米种子提供给农民以供栽种在紧接前一生长季节种植玉米的田地中。

一方面,有效量的含有拜莱青霉的组合物以约8至约16盎司/英亩的量存在。一方面,含有拜莱青霉的组合物的有效量是浓度为至少约8盎司/英亩、至少约9盎司/英亩、至少约10盎司/英亩、至少约11盎司/英亩、至少约12盎司/英亩、至少约13盎司/英亩、至少约14盎司/英亩、至少约15盎司/英亩或至少约16盎司/英亩。一方面,含有拜莱青霉的组合物的有效量是浓度为约8至约16盎司/英亩、约9至约16盎司/英亩、约10至约16盎司/英亩、约11至约16盎司/英亩、约12至约16盎司/英亩、约13至约16盎司/英亩、约14至约16盎司/英亩或约15至约16盎司/英亩。另一方面,拜莱青霉接种体可在每磅种子约1×106至约1×108cfu的范围内。一方面,拜莱青霉接种体以每磅种子约1.7×107cfu的量存在。

一方面,具有接种体的田地中栽种的玉米产量比在不具有接种体的可比较的田地中一次或多次连续玉米种植后栽种的玉米产量高出至少3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%。

一方面,具有接种体的田地中栽种的玉米产量比在不具有接种体的可比较的田地中一次或多次连续玉米种植后栽种的玉米产量高出约0.5%至约15%、1%至约15%、2%至约15%、3%至约15%、约4%至约15%、约5%至约15%、约6%至约15%、约7%至约15%、约8%至约15%、约9%至约15%、约10%至约15%、约11%至约15%、约12%至约15%、约13%至约15%或约14%至约15%。

一方面,本公开包括一种方法,所述方法包括向人们提供需要减少玉米连续种植产量损失的玉米种子群体以及包含有效量的拜莱青霉的接种体,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

如本文所用,术语“人”打算意指农民、农场工人、劳工或类似处境的任何其它方。一方面,可由有需要的人来施行方法。

又一方面,本公开包括一种栽种玉米植株群体的方法,所述方法包括选择在生长季节期间栽种玉米的田地,所述生长季节之后紧接着选择所述田地,将需要减少玉米连续种植产量损失的用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子种植在所选田地中,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

如本文所用,术语“生长季节”打算意指给定年中气候对于农作物经历最佳生长最好的一段时间。

如本文所用,术语“第一”、“第二”、“先前”、“前一”、“早前”、“后一”或“后续”指的是在未插种第三种植物群体的两次连续生长季节中,彼此紧接种植的两种植物群体之间的临时关系。

本公开的一个方面包括一种防止或减少有需要的玉米植株群体发生玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)向玉米种子和/或在生长季节期间栽种玉米的田地施用包含有效量的拜莱青霉的接种体,所述生长季节之后紧接着进行种植;以及b)将所述玉米种子种植在所述田地中,而在种植所述玉米种子之前,在所述田地中不栽种非玉米植株群体,其中所述量对于防止或减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

一方面,在紧接种植玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的田地在紧接种植玉米种子之前的两个生长季节的任一者中不栽种非玉米植株群体。另一方面,非玉米植株群体每英亩种植至少10,000棵植株。一方面,在紧接种植玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的田地在紧接种植玉米种子之前的两个或两个以上生长季节的任一者中不休耕。一方面,非玉米植株群体是固氮植物。一方面,固氮植物是豆科植物。一方面,豆科植物是大豆植物。一方面,非玉米植株群体是非固氮植物。一方面,非固氮植物选自由小麦和棉花组成的组。一方面,玉米植株群体的产量等于或大于不具有所述接种体的可比较的田地的玉米产量。另一方面,玉米植株群体的产量等于或大于不具有所述接种体的可比较的田地的玉米产量。

如本文所用,术语“可比较的田地”打算意指与施用接种体的田地接近位置的田地、在与施用接种体的田地具有基本上类似的土壤和气候条件下生长的田地以及在与施用接种体的田地在相同的管理(即,在前一生长季节栽种玉米植株)和处理下种植类似的玉米种子的田地。

本公开的另一方面在于,本公开包括一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中增强玉米产量的方法,所述方法包括:a)在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及b)在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体,其中在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体处理第二玉米植株群体,且其中所述第一和第二生长季节是连续生长季节。

一方面,在种植之前向第二玉米植株群体的玉米种子施用接种体。一方面,在种植之前向土壤施用接种体。一方面,在种植时向第二玉米植株群体的种子施用接种体。一方面,在种植之后向土壤施用接种体。一方面,向第二玉米植株群体的叶子施用接种体。一方面,非玉米植株群体是固氮植物。一方面,田地在两个或两个以上连续玉米生长季节中不休耕。一方面,第二玉米植株群体的产量等于或大于第一玉米植株群体的产量。

如本文所用,术语“作物轮作”和“轮作”打算意指与单一作物系统或无计划的连作相反,连续生长季节在同一田地中种植一种或多种不同的作物。

一方面,非玉米植株是固氮植物。一方面,固氮植物是豆科植物。一方面,豆科植物是大豆植物。一方面,非玉米植株是非固氮植物。一方面,非固氮植物选自由小麦和棉花组成的组。

一方面,所述方法还包括在后续的第三个生长季节,在田地中第三次栽种玉米作物,其中第三玉米植株群体的产量至少等于第一或第二玉米植株群体。

另一方面,本公开包括一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及b)在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体;在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体来处理第二玉米植株群体,而且其中第一和第二生长季节是连续生长季节。

本公开的甚至另一方面包括一种在田地中提供两次连续玉米种植的作物轮作管理方法,其中后一次种植提供前一次种植产量至少80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、100%、102%、104%、106%、108%、110%、115%、120%或125%的产量,所述方法包括:a)用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理玉米种子;以及b)将所述经过处理的玉米种子提供给农民以供栽种在紧接前一生长季节种植玉米的田地中。

处理可以完全由任何适当的实体来进行,包括(不限于)农民、农场工人、劳工、播种者、农药公司、农业技术公司或类似处境的任何其它方。

一方面,田地在先前两个、三个、四个或五个连续生长季节的任一者中都未进行间作。一方面,在先前两个、三个、四个或五个连续生长季节的任一者中都未栽种固氮植物群体。一方面,固氮植物是豆科植物。一方面,豆科植物是大豆植物。

本公开还包括一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)将已经用包含拜莱青霉的接种体处理过的有需要的玉米种子种植在生长季节期间栽种玉米的田地中,所述生长季节之后紧接着种植所述有需要的玉米种子;b)从所述有需要的玉米种子生长玉米;以及c)产生一定产量的玉米,其中玉米连续种植产量损失由于包含拜莱青霉的接种体而减少。

一方面,来自有需要的玉米种子的玉米产量大于前一生长季节从玉米田地获得的玉米产量,所述生长季节之后紧接着种植有需要的玉米种子。

另一方面,本公开包括一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:a)向有需要的玉米植株、玉米种子群体和/或含有玉米植株或玉米种子群体的土壤施用包含有效量的拜莱青霉的接种体;以及b)将有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种在土壤中;其中在生长季节期间在土壤中栽种玉米,所述生长季节之后紧接着栽种玉米植株或玉米种子群体。

如本文所用,术语“施用”可以完全由农民、农场工人、劳工、播种者、农药公司、农业技术公司或类似处境的任何其它方来进行。

又一方面,本公开还包括一种方法,所述方法包括:a)在生长季节期间栽种玉米的土壤中种植玉米种子,所述生长季节之后紧接着种植玉米种子;以及b)向所述土壤、所述玉米种子和/或从所述玉米种子发芽的植株施用包含拜莱青霉的接种体,其中所述接种体能够增加所述植株的产量。

一方面,在前1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或10个以上生长季节的任一者期间,未在土壤中播种非玉米植株的种子。一方面,所述方法还包括施用一种或多种选自由以下各项组成的组的组合物:施用于土壤的一种或多种农艺学上有益的元素、施用于种子的一种或多种农艺学上有益的元素、施用于由种子发芽的植物的一种或多种农艺学上有益的元素、一种或多种脂质甲壳低聚糖、一种或多种甲壳低聚糖、一种或多种甲壳质化合物、一种或多种异类黄酮、茉莉酸或其衍生物、亚麻酸或其衍生物、亚油酸或其衍生物、一种或多种卡里金、一种或多种农药、一种或多种肥料以及以上接种体的任何组合。

本公开还包括一种使田地的农业收益最大化的方法,所述方法包括:a)确定田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第一预计净收益;b)确定田地中同样数量生长季节玉米与非玉米轮作的第二预计净收益;c)确定田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第三预计净收益,其中第三预计净收益假设玉米和/或田地将用能够减少田地中的玉米连续种植产量损失的接种体进行处理;d)将第一、第二和第三预计净收益进行比较;e)推荐连续玉米种植;以及f)提供已经用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子。

本公开还包括一种方法,所述方法包括a)向有需要的农民提供关于通过向玉米种子或从所述玉米种子生长的植株施用有效量的包含拜莱青霉的接种体来减少玉米连续种植产量损失的说明;以及b)向农民提供所述接种体。

尽管本文中已参照具体方面描述了本公开,但应当理解,这些方面仅仅是用来说明本公开的原理和应用。因此,应当理解的是,可以在不背离所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下对说明性的方面进行多种修改并且可以设计其他布置。

以下是本公开的示例性实施方案。

实施方案1.一种方法,所述方法包括:

a.向需要减少玉米连续种植产量损失的玉米植株或玉米种子群体施用包含拜莱青霉的接种体;以及

b.将所述有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种或种植在生长季节期间栽种玉米的田地中,所述生长季节之后紧接着种植所述有需要的玉米植株或玉米种子群体,其中所述接种体能够减少所述玉米连续种植产量损失。

实施方案2.实施方案1的方法,其中所述拜莱青霉基于16S rDNA序列同一性与保藏菌株至少75%相同,其中所述保藏菌株是选自由以下各项组成的组:ATCC 20851、NRRL 50169、ATCC 22348、ATCC 18309、NRRL 50162、NRRL 50776、NRRL 50777、NRRL 50778、NRRL 50779、NRRL 50780、NRRL 50781、NRRL 50782、NRRL 50783、NRRL 50784、NRRL 50785、NRRL 50786、NRRL 50787、NRRL 50788、RS7B-SD1以及其组合。

实施方案3.实施方案1或2的方法,其中所述拜莱青霉菌株是NRRL 50169和NRRL 50162。

实施方案4.实施方案1至3中任一项的方法,其中向所述田地的土壤中加入磷源。

实施方案5.实施方案1至4中任一项的方法,其中所述来源是磷矿石。

实施方案6.实施方案1至5中任一项的方法,其中所述来源是制造的肥料。

实施方案7.实施方案1至6中任一项的方法,其中所述制造的肥料是选自由以下各项组成的组:磷酸二氢铵、三过磷酸盐、磷酸氢二铵、普通过磷酸钙和聚磷酸铵。

实施方案8.实施方案1至4中任一项的方法,其中所述磷源是有机的。

实施方案9.实施方案8的方法,其中所述有机磷源包含骨粉、肉粉、动物粪肥、堆肥、污水污泥、鸟粪和其混合物。

实施方案10.实施方案1至9中任一项的方法,其中所述接种体还包含选自由以下各项组成的组的青霉属真菌:微白青霉(P.albidum)、桔灰青霉(P.aurantiogriseum)、产黄青霉(P.chrysogenum)、黄暗青霉(P.citreonigrum)、桔青霉(P.citrinum)、指状青霉(P.digitatum)、常现青霉(P.frequentas)、褐青霉(P.fuscum)、加斯特氏青霉(P.gaestrivorus)、光孢青霉(P.glabrum)、灰黄青霉(P.griseofulvum)、纠缠青霉(P.implicatum)、微紫青霉(P.janthinellum)、淡紫青霉(P.lilacinum)、微黄青霉(P.minioluteum)、蒙大拿青霉(P.montanense)、黑青霉(P.nigricans)、草酸青霉(P.oxalicum)、松木青霉(P.pinetorum)、嗜松青霉(P.pinophilum)、产紫青霉(P.purpurogenum)、根青霉(P.radicans)、放射青霉(P.radicum)、雷斯青霉(P.raistrickii)、皱褶青霉(P.rugulosum)、简青霉(P.simplicissimum)、离生青霉(P.solitum)、变幻青霉(P.variabile)、毡毛青霉(P.velutinum)、鲜绿青霉(P.viridicatum)、灰绿青霉(P.glaucum)、菲西氏青霉(P.fussiporus)以及扩展青霉(P.expansum)。

实施方案11.实施方案1至10中任一项的方法,其中所述接种体还包含农艺学上可接受的载体。

实施方案12.实施方案1至11中任一项的方法,其中所述接种体以每公顷106至1011菌落形成单位的量存在。

实施方案13.实施方案1至12中任一项的方法,其中所述接种体以10-9μg/种子至1μg/种子的量存在。

实施方案14.实施方案1至13中任一项的方法,其中所述接种体以约8至约16盎司/英亩的量提供。

实施方案15.实施方案1至14中任一项的方法,其中所述接种体以每磅玉米种子约1×106至约1×108cfu的量提供。

实施方案16.实施方案1至15中任一项的方法,其中在具有所述接种体的所述田地中栽种的玉米的产量比在不具有所述接种体的可比较的田地中一次或多次连续玉米种植后栽种的玉米产量高出至少3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%。

实施方案17.实施方案1至16中任一项的方法,其中所述施用所述接种体是选自由以下各项组成的组:在种植之前用所述接种体涂覆所述玉米种子、在种植之前向所述田地的土壤施用所述接种体、在种植时向所述田地的土壤施用所述接种体、在种植之后向所述田地的土壤施用所述接种体以及向所述田地中栽种的所述玉米植株群体的叶子施用所述接种体。

实施方案18.实施方案1至17中任一项的方法,其中所述施用是犁沟施用所述接种体。

实施方案19.实施方案1至18中任一项的方法,其中所述施用是向所述玉米种子施用所述接种体作为种子的涂层。

实施方案20.实施方案1至19中任一项的方法,其中所述施用是用每粒种子包含101至108菌落形成单位所述拜莱青霉的种子涂层涂覆所述玉米种子。

实施方案21.实施方案20的方法,其中所述种子涂层每粒种子包含102至106菌落形成单位所述拜莱青霉。

实施方案22.实施方案1至21中任一项的方法,其中用肥料进一步处理所述玉米植株或玉米种子群体。

实施方案23.一种方法,所述方法包括向人们提供需要减少玉米连续种植产量损失的玉米种子群体以及包含有效量的拜莱青霉的接种体,其中所述量对于减少所述玉米连续种植产量损失而言是有效的。

实施方案24.实施方案23的方法,其中在所述提供之前向所述玉米种子施用所述接种体。

实施方案25.实施方案23或24的方法,其中在种植之前向所述玉米种子施用所述接种体。

实施方案26.实施方案23至25中任一项的方法,其中在种植之前向栽种所述玉米种子群体的土壤施用所述接种体。

实施方案27.实施方案23至26中任一项的方法,其中在种植时向所述玉米种子施用所述接种体。

实施方案28.实施方案23至27中任一项的方法,其中在发育阶段V1之前向栽种所述玉米种子群体的土壤施用所述接种体。

实施方案29.实施方案23至28中任一项的方法,其中在发育阶段V1之前向由所述玉米种子发芽的玉米植株的叶子施用所述接种体。

实施方案30.实施方案23至29中任一项的方法,其中栽种所述玉米种子群体的田地大于100平方米。

实施方案31.一种栽种玉米植株群体的方法,所述方法包括选择在生长季节期间栽种玉米的田地,所述生长季节之后紧接着选择所述田地,将需要减少玉米连续种植产量损失的用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子种植在所述所选田地中,其中所述量对于减少玉米连续种植产量损失而言是有效的。

实施方案32.实施方案31的方法,其中所述接种体还包含农艺学上可接受的载体。

实施方案33.实施方案31或32的方法,其中所述接种体还包含农药。

实施方案34.实施方案31至33中任一项的方法,其中所述农药是选自由以下各项组成的组:杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂以及其组合。

实施方案35.实施方案31至34中任一项的方法,其中所述用所述拜莱青霉处理是选自由以下各项组成的组:在种植之前涂覆所述玉米种子、在种植之前向所述田地的土壤施用、在种植时向所述田地的土壤施用、在种植之后向所述田地的土壤施用以及向所述田地中栽种的玉米植株群体的叶子施用。

实施方案36.一种防止有需要的玉米植株群体发生玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:

a.向玉米种子和/或在生长季节期间栽种玉米的田地施用包含有效量的拜莱青霉的接种体,所述生长季节之后紧接着进行种植;以及

b.将所述玉米种子种植在所述田地中,而在种植所述玉米种子之前,在所述田地中不栽种非玉米植株群体,其中所述量对于防止所述玉米连续种植产量损失而言是有效的。

实施方案37.一种减少有需要的玉米植株群体发生玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:

a.向玉米种子和/或在生长季节期间栽种玉米的田地施用包含有效量的拜莱青霉的接种体,所述生长季节之后紧接着种植所述玉米种子;以及

b.将所述玉米种子种植在所述田地中,而在种植所述玉米种子之前,在所述田地中不栽种非玉米植株群体,其中所述量对于减少所述玉米连续种植产量损失而言是有效的。

实施方案38.实施方案36的方法,其中在紧接种植所述玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的所述田地在紧接着种植所述玉米种子之前的两个生长季节的任一者中不栽种非玉米植株群体。

实施方案39.实施方案37的方法,其中在紧接种植所述玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的所述田地在紧接着种植所述玉米种子之前的两个生长季节的任一者中不栽种非玉米植株群体。

实施方案40.实施方案36或38的方法,其中所述非玉米植株群体以至少10,000棵植株/英亩种植。

实施方案41.实施方案36、38或40中任一项的方法,在紧接种植所述玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的所述田地在紧接着种植所述玉米种子之前的两个生长季节的任一者中不休耕。

实施方案42.实施方案37或39的方法,其中在紧接种植所述玉米种子之前的生长季节期间栽种玉米的所述田地在紧接着种植所述玉米种子之前的两个生长季节的任一者中不休耕。

实施方案43.实施方案36、38、40或41中任一项的方法,其中所述非玉米植株群体是固氮植物。

实施方案44.实施方案36、38、40、41或43中任一项的方法,其中所述固氮植物是豆科植物。

实施方案45.实施方案36、38、40、41、43或44中任一项的方法,其中所述豆科植物是大豆植物。

实施方案46.实施方案38的方法,其中所述非玉米植株群体是非固氮植物。

实施方案47.实施方案46的方法,其中所述非固氮植物选自由小麦和棉花组成的组。

实施方案48.实施方案36、38、40、41、43、44或45中任一项的方法,其中所述玉米植株群体的产量等于或大于不具有所述接种体的可比较的田地的玉米产量。

实施方案49.实施方案37、39或42中任一项的方法,其中所述玉米植株群体的产量等于或大于不具有所述接种体的可比较的田地的玉米产量。

实施方案50.一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中增强玉米产量的方法,所述方法包括:

a.在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及

b.在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体;在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体处理所述第二玉米植株群体,且其中所述第一和第二生长季节是连续生长季节。

实施方案51.实施方案50的方法,其中在种植之前向所述第二玉米植株群体的种子施用所述接种体。

实施方案52.实施方案50或51的方法,其中在种植之前向所述田地的土壤施用所述接种体。

实施方案53.实施方案50至52中任一项的方法,其中在种植时向所述第二玉米植株群体的种子施用所述接种体。

实施方案54.实施方案50至53中任一项的方法,其中在种植之后向所述田地的土壤施用所述接种体。

实施方案55.实施方案50至54中任一项的方法,其中向所述第二玉米植株群体的叶子施用所述接种体。

实施方案56.实施方案50至55中任一项的方法,其中所述第二玉米植株群体的产量等于或大于所述第一玉米植株群体的产量。

实施方案57.一种在两个或两个以上连续生长季节轮流连续种植玉米的田地中减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:

a.在第一生长季节期间,在所述田地中栽种第一玉米植株群体;以及

b.在第二生长季节期间,在所述田地中栽种第二玉米植株群体;在种植之前、在种植时和/或在种植之后用包含拜莱青霉的接种体处理所述第二玉米植株群体,且其中所述第一和第二生长季节是连续生长季节。

实施方案58.实施方案57的方法,其中在种植之前向所述第二玉米植株群体的种子施用所述接种体。

实施方案59.实施方案57或58的方法,其中在种植之前向所述田地的土壤施用所述接种体。

实施方案60.实施方案57至59中任一项的方法,其中在种植时向所述第二玉米植株群体的种子施用所述接种体。

实施方案61.实施方案57至60中任一项的方法,其中在种植之后向所述田地的土壤施用所述接种体。

实施方案62.实施方案57至61中任一项的方法,其中向所述第二玉米植株群体的叶子施用所述接种体。

实施方案63.实施方案57至62中任一项的方法,其中所述第二玉米植株群体的产量等于或大于所述第一玉米植株群体的产量。

实施方案64.实施方案50至56中任一项的方法,其中所述田地在所述两个或两个以上连续玉米生长季节不休耕。

实施方案65.实施方案57至63中任一项的方法,其中所述田地在所述两个或两个以上连续玉米生长季节不休耕。

实施方案66.实施方案50至56和64中任一项的方法,所述方法还包括在后续的第三个生长季节,在所述田地中栽种第三玉米植株群体,其中所述第三玉米植株群体的产量至少等于所述第一或所述第二玉米植株群体的产量。

实施方案67.实施方案57至63和65中任一项的方法,所述方法还包括在后续的第三个生长季节,在所述田地中栽种第三玉米植株群体,其中所述第三玉米植株群体的产量至少等于所述第一或所述第二玉米植株群体的产量。

实施方案68.一种在田地中提供两次连续玉米种植的作物轮作管理方法,其中后一次种植提供前一次种植产量至少80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、100%、102%、104%、106%、108%、110%、115%、120%或125%的产量,所述方法包括:

a.用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理玉米种子;以及

b.将所述经过处理的玉米种子提供给农民以供栽种在紧接前一生长季节种植玉米的田地中。

实施方案69.实施方案68的方法,其中所述田地在先前两个、三个、四个或五个连续生长季节的任一者中都未进行间作。

实施方案70.实施方案68或69的方法,其中在先前两个、三个、四个或五个连续生长季节的任一者中都未栽种固氮植物群体。

实施方案71.实施方案68至70中任一项的方法,其中在先前两个连续生长季节未栽种固氮植物群体。

实施方案72.实施方案68至71中任一项的方法,其中在前三个连续生长季节未栽种固氮植物群体。

实施方案73.实施方案68至72中任一项的方法,其中在前四个连续生长季节未栽种固氮植物群体。

实施方案74.实施方案68至73中任一项的方法,其中在前五个连续生长季节未栽种固氮植物群体。

实施方案75.实施方案68至74中任一项的方法,其中所述固氮植物是豆科植物。

实施方案76.实施方案75的方法,其中所述豆科植物是大豆植物。

实施方案77.一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:

a.将已经用包含拜莱青霉的接种体处理过的有需要的玉米种子种植在生长季节期间栽种玉米的田地中,所述生长季节之后紧接着种植所述有需要的玉米种子;

b.从所述有需要的玉米种子生长玉米;以及

c.产生一定产量的玉米,其中所述玉米连续种植产量损失由于所述包含拜莱青霉的接种体而减少。

实施方案78.实施方案77的方法,其中来自所述有需要的玉米种子的所述玉米产量大于前一生长季节从所述玉米田地获得的玉米产量,所述生长季节之后紧接着种植所述有需要的玉米种子。

实施方案79.一种减少玉米连续种植产量损失的方法,所述方法包括:

a.向有需要的玉米植株、玉米种子群体和/或含有玉米植株或玉米种子群体的土壤施用包含有效量的拜莱青霉的接种体;以及

b.将所述有需要的玉米植株或玉米种子群体栽种在所述土壤中;其中在生长季节期间在所述土壤中栽种玉米,所述生长季节之后紧接着栽种所述玉米植株或玉米种子群体。

实施方案80.一种方法,所述方法包括:

a.在生长季节期间栽种玉米的土壤中种植玉米种子,所述生长季节之后紧接着种植所述玉米种子;以及

b.向所述土壤、所述玉米种子和/或从所述玉米种子发芽的植株施用包含拜莱青霉的接种体,其中所述组合物能够增加所述植株的产量。

实施方案81.实施方案80的方法,其中在种植之前向所述玉米种子施用所述接种体。

实施方案82.实施方案80或81的方法,其中在种植之前至少0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、15、18、21、24、27、30、33、36个月或36个月以上进行施用。

实施方案83.实施方案80至82中任一项的方法,其中在种植之前向所述土壤施用所述接种体。

实施方案84.实施方案80至83中任一项的方法,其中在种植时向所述土壤施用所述接种体。

实施方案85.实施方案80至84中任一项的方法,其中在种植之后向所述土壤施用所述接种体。

实施方案86.实施方案80至85中任一项的方法,其中向从所述玉米种子发芽的所述植株的叶子施用所述接种体。

实施方案87.实施方案80至86中任一项的方法,其中至少前两个或两个以上连续生长季节在所述土壤中播种玉米。

实施方案88.实施方案87的方法,其中所述至少前两个或两个以上生长季节是前三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或十个以上的生长季节。

实施方案89.实施方案87或88的方法,其中所述方法能够使连续玉米种植的玉米连续种植产量损失减少至少约1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或95%以上。

实施方案90.实施方案80至87中任一项的方法,其中所述玉米连续种植产量损失小于20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45或50蒲式耳/英亩。

实施方案91.实施方案80至90中任一项的方法,其中植物生长的一个或多个特征,诸如植株高度、植株重量、穗轴数、穗轴重量、穗粒数、穗粒重量以及成熟期,增强至少1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、125%、150%、175%、200%、250%、300%或300%以上。

实施方案92.实施方案80的方法,其中来自所述玉米种子的所述产量相对于所述前一生长季节的玉米产量增加了至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、125%、150%、175%、200%、250%、300%或300%以上。

实施方案93.实施方案80至87中任一项的方法,其中在前1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或10个以上生长季节的任一者期间,未在所述土壤中播种非玉米植株群体的种子。

实施方案94.一种使田地的农业收益最大化的方法,所述方法包括:

a.确定所述田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第一预计净收益;

b.确定所述田地中同样数量生长季节玉米与非玉米轮作的第二预计净收益;

c.确定所述田地中至少两个生长季节连续种植玉米的第三预计净收益,其中所述第三预计净收益假设所述玉米和/或所述田地将用能够减少所述田地中的玉米连续种植产量损失的接种体进行处理;

d.将所述第一、第二和第三预计净收益进行比较;

e.推荐连续玉米种植;以及

f.提供用包含有效量的拜莱青霉的接种体处理过的玉米种子。

实施方案95.实施方案1、23、31、36、37、50、57、68、77、79、80和94的方法,所述方法还包括施用一种或多种选自由以下各项组成的组的组合物:施用于土壤的一种或多种农艺学上有益的元素、施用于种子的一种或多种农艺学上有益的元素、施用于由种子发芽的植物的一种或多种农艺学上有益的元素、一种或多种脂质甲壳低聚糖(LCO)、一种或多种甲壳低聚糖、一种或多种甲壳质化合物、一种或多种异类黄酮、茉莉酸或其衍生物、亚麻酸或其衍生物、亚油酸或其衍生物、一种或多种卡里金、一种或多种农药、一种或多种肥料以及以上组合物的任何组合。

实施方案96.实施方案95的方法,所述方法还包含选自由以下各项组成的组的微生物:根瘤菌属、不动杆菌属、节杆菌属、节丛孢属、曲霉属、固氮螺菌属、芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、单胞菌属、肠杆菌属、正青霉属、微小杆菌属、克雷伯氏菌属、克吕沃氏菌属、微杆菌属、毛霉菌属、拟青霉属、类芽孢杆菌属、假单胞菌属、沙雷氏菌属、寡养单胞菌属、链霉菌属、链孢囊菌属、斯瓦米纳坦氏菌属、硫杆菌属、有孢圆酵母属、弧菌属、黄色杆菌属以及黄单胞杆菌属。

实施方案97.一种方法,所述方法包括:

a.向有需要的农民提供关于通过向玉米种子或从所述玉米种子生长的植株施用有效量的包含拜莱青霉的接种体来减少玉米连续种植产量损失的说明;以及

b.向所述农民提供所述接种体。

实施方案98.实施方案95或96的方法,所述方法还包含异类黄酮或异黄酮。

实施方案99.实施方案95、96或98的方法,所述方法还包含选自由以下各项组成的组的农药:杀真菌剂、杀虫剂或杀线虫剂。

实施方案100.实施方案1的方法,其中所述接种体还包含第二微生物、农药或其组合。

实施方案101.实施方案100的方法,其中所述微生物是选自由以下各项组成的组:根瘤菌属、慢生根瘤菌属、固氮根瘤菌属、中华根瘤菌属、中慢生根瘤菌属以及其组合的细菌。

实施方案102.实施方案100或101的方法,其中以每粒种子约1×102、5×102、1×103、5×103、1×104、5×104、1×105、5×105、1×106、5×106、1×107、5×107或1×108菌落形成单位的比率施用所述第二微生物。

实施方案103.实施方案101的方法,其中所述根瘤菌是选自由以下各项组成的组:解纤维素根瘤菌、大田市根瘤菌、菜豆根瘤菌、山羊豆根瘤菌、高卢根瘤菌、贾氏根瘤菌、海南根瘤菌、胡特兰根瘤菌、木兰根瘤菌、豌豆根瘤菌、黄土根瘤菌、羽扇豆根瘤菌、葡萄牙根瘤菌、苜蓿中华根瘤菌、内蒙古根瘤菌、汨罗江根瘤菌、冠状岩黄芪根瘤菌、热带根瘤菌、居水根瘤菌以及杨凌根瘤菌。

实施方案104.实施方案101的方法,其中所述慢生根瘤菌是选自由以下各项组成的组:甜菜慢生根瘤菌、加那利慢生根瘤菌、埃氏慢生根瘤菌、西表岛慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌、豆薯慢生根瘤菌、辽宁慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌以及圆明慢生根瘤菌。

实施方案105.实施方案101的方法,其中所述固氮根瘤菌是选自由以下各项组成的组:茎瘤固氮根瘤菌以及德贝莱纳固氮根瘤菌。

实施方案106.实施方案101的方法,其中所述中华根瘤菌是选自由以下各项组成的组:阿布里中华根瘤菌、附着剑中华根瘤菌、美洲中华根瘤菌、木本树中华根瘤菌、费氏中华根瘤菌、印度中华根瘤菌、柯斯第中华根瘤菌、鸡眼草中华根瘤菌、苜蓿中华根瘤菌、草木樨中华根瘤菌、墨西哥中华根瘤菌、莫雷兰中华根瘤菌、撒哈拉中华根瘤菌、好客中华根瘤菌以及新疆中华根瘤菌。

实施方案107.实施方案101的方法,其中所述中慢生根瘤菌是选自由以下各项组成的组:合欢中慢生根瘤菌、紫穗槐中慢生根瘤菌、查克中慢生根瘤菌、鹰嘴豆中慢生根瘤菌、华癸中慢生根瘤菌、百脉根中慢生根瘤菌、地中海中慢生根瘤菌、普卢伊中慢生根瘤菌、北方中慢生根瘤菌、温带中慢生根瘤菌以及天山中慢生根瘤菌。

实施方案108.实施方案100至102中任一项的方法,其中所述农药是选自由以下各项组成的组:杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂以及其组合。

实施方案109.实施方案108的方法,其中所述杀真菌剂是选自由以下各项组成的组:唑菌胺酯、丙环唑、肟菌酯、嘧菌酯、氟唑菌酰胺以及其组合。

实施方案110.实施方案1的方法,其中用选自由以下各项组成的组的组合物处理所述玉米种子:溴氰虫酰胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、氟唑环菌胺、嘧菌酯、咯菌腈、甲霜灵、精甲霜灵、噻苯咪唑、丙硫菌唑、氟嘧菌酯、氟唑菌酰胺、氟吡菌酰胺、唑菌胺酯、VOTiVOTM、LCO、大豆慢生根瘤菌以及其组合。

实施方案111.实施方案1的方法,其中用选自由以下各项组成的组的组合物进一步处理所述玉米植株群体:杀真菌剂、除草剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂以及其组合。

实施方案112.实施方案111的方法,其中所述杀真菌剂是选自由以下各项组成的组:唑菌胺酯、丙环唑、肟菌酯、嘧菌酯、氟唑菌酰胺以及其组合。

实施例

实施例1

有文献表明,连续种植玉米(在连续种植季玉米之后种植玉米(非轮作))表明产量损失逐年递增。例如,如图1所示,Gentry等人,Agron.J.,105(2):295-303(2013)报道的研究使玉米连续种植产量损失与连续玉米种植的年数相关联,而且显示玉米连续种植产量损失随着连续种植玉米而继续每年增加。

实施例2

确定四块田地(F1、F2、F3和F4),其中F1用于连续玉米种植(CC)、F2用于具有有效量的包含拜莱青霉的接种体的CC、F3用于玉米紧接大豆种植(CS),且F4用于具有有效量的包含拜莱青霉的接种体的CS。作物栽培两个连续的生长季节(GS1和GS2)。

通过标准的农艺技术管理F1、F2、F3和F4。

为了确定生理成熟时的产量,利用标准研究设备获取曲线。通过从CS的产量中减去CC的产量来计算给定生长季节的CC产量损失(CCYP):

CCYP=YCS-YCC

下表概括此研究:

在GS2,提供有效量的拜莱青霉时的CC玉米产量大于不提供拜莱青霉时的CC玉米产量(即,YCC(Pb)>YCC)。因此,当提供有效量的拜莱青霉时,CC种植中的CCYP相对于不提供拜莱青霉的CC种植而言减少(即,(YCS-YCC(Pb))<(YCS-YCC))。

YCC(Pb)是YCC的至少100%、102%、104%、106%、108%、110%、115%、120%或125%。

另外,在GS2,提供有效量的拜莱青霉时的CS玉米产量大于不提供拜莱青霉时的CS玉米产量(即,YCS(Pb)>YCS)。

此外,在GS2,提供有效量的拜莱青霉时的CS玉米产量大于提供有效量的拜莱青霉时的CC玉米产量(即,YCS(Pb)>YCC(Pb))。

实施例3

以每100磅玉米种子0.4盎司的施用率对经过市售杀真菌剂和杀虫剂基础种子处理(“F/I”)的玉米种子施用含有拜莱青霉的产品。在每次试验中用于比较的对照处理是拜莱青霉处理中具有代表性的同一杂交种的经过基础杀真菌剂和杀虫剂处理的玉米种子。2013年期间进行了4行×100英尺长的地块面积的田间试验,71个位置中的每一个都利用标准的研究方法和设备。这些位置中的一些在前一生长季节种植玉米并且考虑作为玉米连续种植轮作点,而其它位置在前一生长季节种植大豆并且考虑作为玉米大豆轮作点。实验设计成随机化完全区组设计(RCBD),每个位置重复四次。收获之后,利用最佳线性无偏估算法(BLUE)线性混合模型来分析玉米产量数据,并计算只有F/I和F/I加上经过拜莱青霉处理的种子的平均产量。通过计算F/I和F/I加上经过拜莱青霉处理的调节的p值来确定显著性。

当在所有71个位置间进行平均时,F/I加上拜莱青霉处理产生优于只有F/I对照物的正产量Δ值2.22bu/A(p值=0.18)。当只考虑玉米连续种植轮作时,F/I加上拜莱青霉处理产生优于只有F/I对照物的正产量Δ值5.19bu/A(p值=0.03),这是使非轮作玉米田地中的预期玉米连续种植产量损失显著减少的令人惊讶的结果。

因此,结果表明,提供含有拜莱青霉的产品时的玉米产量大于无含有拜莱青霉的产品时的玉米产量。因此,相对于不加入拜莱青霉进行玉米连续种植而言,提供拜莱青霉时,玉米连续种植中的玉米连续种植产量损失减小。

生物材料的保藏

申请人已在位于美国皮奥里亚市Ill.大学街1815N.,61604的美国农业研究菌种保藏中心北部地区研究实验室(NRRL)对本文公开的两种拜莱青霉菌株进行保藏。两种拜莱青霉菌株的保藏登录号是NRRL 50169和NRRL 50162,并且保藏日期分别是2008年8月28日和2008年8月11日。在向专利和商标专员以及专员确定负责请求的人员申请未决期间,将可以获取保藏。保藏将维持30年的时间或在最近的请求之后维持5年的时间,或者维持专利的强制性寿命期限,取较长者,而且如果其在此期间无法存活,则将被取代。申请人不放弃任何侵犯本专利授予的权利。

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