一种基于根内球囊霉与发根农杆菌联用进行水稻种子育苗的方法

文档序号:26175199发布日期:2021-08-06 18:20阅读:565来源:国知局

本发明涉及一种水稻种子育苗的方法。



背景技术:

氮、磷是水稻生长发育所必须的大量元素,目前水稻的高产多依靠化肥的过度使用,从而导致大多数稻田农业环境污染问题日益加剧。我国现阶段面临土壤养分转化慢、土壤污染物积累、土传病害频发三大土壤问题。这样的现状决定了中国比任何时候都更需要发展和使用生物菌剂肥料。然而目前所使用的生物肥料的作用仅限于水稻非淹水期,在移栽至水田后即丧失功效,肥效持续时间短,效果不佳,难以在稻田生产中有较好的应用。



技术实现要素:

本发明为了解决现有生物肥料的作用仅限于水稻非淹水期,应用效果差的问题,而提供了一种基于根内球囊霉与发根农杆菌联用进行水稻种子育苗的方法。

本发明基于根内球囊霉与发根农杆菌联用进行水稻育苗的方法为:首先将水稻种子进行催芽,然后将发根农杆菌纯菌液(菌液od600值为0.6~0.8)稀释为90~110ml/l的发根农杆菌菌剂,将种子置于菌剂中进行浸泡,浸泡时间为8~16h,过滤后再与真菌孢子含量大于25个/g的根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的混匀,进行播种,即完成了水稻种子的育苗。

本发明是基于根内球囊霉与发根农杆菌联合使用,其中,发根农杆菌在侵染水稻种子后,能够诱导植物产生大量高度分支的毛根,促进植物生根;发根农杆菌侵染植物所产生的发根具有生长速度快、分化程度高、生理生化和遗传性稳定、易于进行操作控制等特点,它解决了目前传统意义上水稻在水生条件下不易与根内球囊霉形成有效的共生菌根从而为植物体提供磷、氮、水分等营养物质的问题,且在与发根农杆菌合用时,根内球囊霉可侵染发根农杆菌诱导产生的大量毛状根,增强侵染强度,扩大侵染面积,显著提高水稻对磷、氮、水分等营养物质的吸收,扩大寄主叶片面积,提高叶片中叶绿素水平,增强光合速率改善水稻的生长状况,进一步提高水稻的产量及品质,亦可增强水稻的抗病性,增强抗旱性、抗寒等,并且根内球囊霉可随水稻一同进入大田,改良土壤。

本发明的育苗方法能侵染发根农杆菌诱导水稻产生的毛状根及水稻原生根系并形成菌根共生体,且能在移栽至水田后继续保持活力,持续为水稻提供营养物质,促进水稻生长发育、增加产量、增强抗瘟性,减少稻田中的农药化肥施用量,降低水稻生产成本的同时进一步发展生态农业。

具体实施方式

具体实施方式一:本实施方式基于根内球囊霉与发根农杆菌联用进行水稻育苗的方法为:首先将水稻种子进行催芽,然后将发根农杆菌纯菌液(菌液od600值为0.6~0.8)稀释为90~110ml/l的发根农杆菌菌剂,将种子置于菌剂中进行浸泡,浸泡时间为8~16h,过滤后再与真菌孢子含量大于25个/g的根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的混匀,进行播种,即完成了水稻种子的育苗。

本实施方式中的发根农杆菌为液体菌剂,发根农杆菌菌剂为发根农杆菌纯菌液(菌液od600值为0.6~0.8)用无菌水稀释至浓度为90~110ml/l的液体菌剂,菌剂由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室提供。

本实施方式中的根内球囊霉菌为颗粒剂,孢子含量大于25个/g,由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室研制。

本实施方式所述的水稻育苗基质采购自建三江,为水稻育苗专用基质。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:水稻种子与发根农杆菌菌剂的重量份数比为1:1.5~2.5。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是:水稻种子与发根农杆菌菌剂的重量份数比为1:2。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一不同的是:水稻种子与根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的重量份数比为0.3~0.8:0.5~1.5:8~9。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一不同的是:水稻种子与根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的重量份数比为0.5:1:8.5。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

实施例12019年,在黑龙江大学呼兰校区试验田采用本发明的育苗方法进行水稻的种植

具体方法:首先将水稻种子进行催芽,然后置于浓度为100ml/l的发根农杆菌菌剂中进行浸泡,浸泡时间为15h,过滤后再与孢子含量大于25个/g的根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的混匀,进行播种,即完成了水稻种子的育苗,其中水稻种子与发根农杆菌菌剂的重量份数比为1:2;水稻种子与根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的重量份数比为0.5:1:8.5;发根农杆菌菌剂为发根农杆菌纯菌液(菌液od600值为0.6~0.8)用无菌水稀释至浓度为90~110ml/l的液体菌剂,菌剂由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室提供;根内球囊霉菌剂为颗粒剂,孢子含量大于25个/g,由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室研制;后续流程按常规田间操作处理。

本实施中播种后的在水稻幼苗生长的第14天,水稻菌根侵染率为63.3%;生长第21天,本处理的水稻菌根侵染率为80%。

实施例22019年,在黑龙江大学呼兰校区试验田单独使用发根农杆菌菌剂进行水稻的种植

具体方法:首先将水稻种子进行催芽,然后浸于浓度为100ml/l的发根农杆菌菌剂中15h,水稻育苗基质采用常规水稻育苗基质,进行播种,即完成了水稻种子的育苗,其中水稻种子与发根农杆菌菌剂的重量份数比为1:2;其中,发根农杆菌菌剂为发根农杆菌纯菌液(菌液od600值为0.6~0.8)用无菌水稀释至浓度为90~110ml/l的液体菌剂,菌剂由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室提供;后续流程按常规田间操作处理。

本实施例播种后的在水稻幼苗生长的第14天,水稻菌根侵染率为13.3%;生长第21天,本处理的水稻菌根侵染率为23.3%。

实施例1和实施例2进行对比可知,实施例1利用本发明的育苗方法水稻幼苗生长的第14天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例2相比提高了45.2%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例2相比提高了60%;在水稻幼苗生长第21天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例2相比提高了59.2%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例2相比提高了82.4%。实施例1与实施例2在真菌侵染率方面差距显著,是由于在实例1中施加了根內球囊霉菌剂的缘故,在侵染强度方面,发根农杆菌可以促生毛状根的特性,实例1与实例2的菌根侵染强度差距并不明显,在水稻产量中,实施例1的籽粒百粒重对比实施例2没有明显差异,但单株水稻的穗数有所增加,实际产量对比实施例2提高24.2%,本发明中的根内球囊霉促进了水稻对土壤中氮素的吸收,实施例1籽粒的蛋白质含量对比实施例2提高了22.6%。

实施例32019年,在黑龙江大学呼兰校区试验田单独使用根内球囊霉菌剂进行水稻的种植

具体方法:首先将水稻种子进行催芽,然后将真菌孢子含量大于25个/g的根内球囊霉菌剂与水稻育苗基质的混匀,进行播种,即完成了水稻种子的育苗,其中水稻种子与根内球囊霉菌剂、水稻育苗基质的重量份数比为0.5:1:8.5;其中根内球囊霉菌剂为颗粒剂,孢子含量大于25个/g,由黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室研制;后续流程按常规田间操作处理。

本实施中播种后的在水稻幼苗生长的第14天,水稻菌根侵染率为55%;生长第21天,本处理的水稻菌根侵染率为72.8%。

实施例1和实施例3进行对比可知,实施例1利用本发明的育苗方法水稻幼苗生长的第14天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例3相比提高了35.2%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例3相比提高了54%;在水稻幼苗生长第21天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例3相比提高了52.4%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例3相比提高了68.2%。实施例1与实施例3在真菌侵染率方面差距并不特别明显,但在侵染强度方面,发根农杆菌可以促生毛状根的特性,实例1的真菌侵染强度远远大于实例3的真菌侵染强度,在水稻产量中,实施例1的籽粒百粒重对比实施例3没有明显差异,但单株水稻的穗数有所增加,实际产量对比实施例3提高15.4%,本发明中的根内球囊霉促进了水稻对土壤中氮素的吸收,实施例1籽粒的蛋白质含量对比实施例3提高了12.8%。

实施例42019年,在黑龙江大学呼兰校区试验田使用现有的普通生物肥料进行育苗(生物肥料由市场购得)。

具体方法:首先将水稻种子进行催芽,然后进行播种,在水稻幼苗生长的7~10天,将现有的浓度为100ml/l的普通生物肥料均匀的喷洒至水稻叶片,即完成了水稻种子的育苗(在水稻移入水田之后,需再次喷洒此生物肥料),后续流程按常规田间操作处理。

本实施中播种后的在水稻幼苗生长的第14天,水稻菌根侵染率为3.3%;生长第21天,本处理的水稻菌根侵染率为10%。(本实施中水稻菌根侵染率较低,是由于水稻基质中土著根內球囊霉含量较低所造成的)。

实施例1和实施例4进行对比可知,实施例1在水稻幼苗生长的第14天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例4相比提高了15.2%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例4相比提高了24.4%;在水稻幼苗生长第21天,实施例1水稻幼苗植株高度与实施例4相比提高了32.6%,实施例1水稻幼苗根系长度与实施例4相比提高了42.8%。实施例1与实施例4在真菌侵染率方面差距显著,且在侵染强度方面,发根农杆菌可以促生毛状根的特性,实例1的真菌侵染强度远远大于实例4的真菌侵染强度,在水稻产量中,实施例1的籽粒百粒重对比实施例4没有明显差异,但单株水稻的穗数有所增加,实际产量提高了12.7%。本发明中的根内球囊霉促进了水稻对土壤中氮素的吸收,实施例1籽粒的蛋白质含量对比实施例4提高了10.4%。

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