[发明专利]一种利用田菁固氮根瘤菌促进茎瘤芥根系结瘤固氮的方法在审

专利信息
申请号: 202110475333.X 申请日: 2021-04-29
公开(公告)号: CN113179882A 公开(公告)日: 2021-07-30
发明(设计)人: 王殿东;常黎洁;张卓;廖静静;蔡兆明;罗路云;王攀;石家宇 申请(专利权)人: 长江师范学院
主分类号: A01G22/15 分类号: A01G22/15;A01G7/06
代理公司: 北京知本村知识产权代理事务所(普通合伙) 11039 代理人: 刘江良
地址: 408011 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 固氮 根瘤菌 促进 茎瘤芥 根系 方法
【说明书】:

发明公开了一种利用田菁固氮根瘤菌(Azorhizobium caulinodans)促进茎瘤芥根系结瘤固氮的方法。其在茎瘤芥的培养或栽培过程中,在其培养基或土壤中施用田菁固氮根瘤菌,或者茎瘤芥根部浸泡田菁固氮根瘤菌。本发明研究表明根瘤菌不仅可侵染豆科植物建立共生关系,还可经过人工诱导的方法侵染茎瘤芥并促进其结瘤固氮。因此,本发明利用根瘤的固氮能力可以减少在栽培中化学氮肥的使用量,缓解农业过程中对化学氮肥依赖,减少环境污染,并提高农作物产量。

技术领域

本发明涉及一种作物栽培领域,具体而言,涉及一种茎瘤芥的栽培方法,更具体一种利用田菁固氮根瘤菌促进茎瘤芥根系结瘤固氮的方法。

背景技术

茎瘤芥(Brassicajunceavar.tumida Tsenet Lee)属于十字花科植物,为双子叶植物纲、芸薹属。中国种植芥菜的起源地为北方阴冷地区,后由北方地区迁移至四川地区种植。四川领域种植芥菜的历史已有100余年,俗称“青菜头”。我国重庆市农业科学研究所专家杨以耕等人展开芥菜系统化分类归纳工作。将“茎用芥菜”归为一类芥菜,将“青菜头”更名为“茎瘤芥”(汪子昆.四川沱江茎瘤芥产区的生态地球化学评价[D];成都理工大学,2012.)。目前在茎瘤芥的栽培过程中,根肿病和病毒病已经严重制约茎瘤芥的生产,其中根肿病发病最为严重,导致茎瘤芥产量和品质的严重下降,发病严重的地块将不再适宜茎瘤芥栽培,严重威胁榨菜产业可持续发展(王殿东,田雪亮,潘丽梅.榨菜根肿病不同发病程度田根际土壤真菌群落多样性研究[J].北方园艺,2016,13):115.)。

周娜等人在种植萝卜中选用石灰氮作底肥,微生物菌肥作追肥。土壤中施入动物粪肥和秸,喷水使其湿润并盖膜保湿(周娜,陶伟林,陆景伟,等.萝卜根肿病症状及综合防治[J].长江蔬菜,2021,03):53.)。在该培养基条件下种植萝卜,有效缓解了病基数,同时石灰氮与微生物菌肥配合作用下,缓解土壤环境,改善酸化问题,优化土壤结构,同时提高肥效。

根瘤菌(Rhizobium)属于革兰氏阴性杆菌,可侵入豆科植物体内并在根部形成根瘤。根瘤菌与豆科植物建立共生固氮体系,可在不危害植物生长周边环境的情况下促进植物生长,提高植物产量。1888年,德国科学家拜尔首次在非豆科植物草山萝根部发现了根瘤;帕甘等人经实验证明,根瘤菌可在人工培养基上独自生活及固氮,这一研究打破了根瘤菌只能在依赖宿主植物情况下才能完成固氮的观念(黄群策,陈启锋,李志真.生物固氮研究的前景[J].科技导报,17(9901))。

目前诱导非豆科植物结瘤基础性实验虽取得一定进展但研究仍然处于基础性的阶段,离系统化完善施用在实际的农业生产中还需在这方面进行更多的时间精力投入研究。

发明内容

本发明根据根瘤菌对植物生长具有一定促生作用的特点,通过室内限菌实验筛选根瘤菌对茎瘤芥(尤其是涪杂2号)生长具有明显促生作用及优化根瘤菌菌液浓度等措施优化根瘤菌侵染茎瘤芥体系,引根瘤菌侵入茎瘤芥根部并定殖,使用植物生长素诱导茎瘤芥根部形成固氮结构根瘤,同时探究了根瘤菌对根肿病的影响作用,利用根瘤的固氮能力减少在栽培中化学氮肥的使用量,并一定程度上缓解因根肿病造成的减产问题,从而缓解农业过程中对化学氮肥依赖,提高农作物产量,减少环境污染。

本发明首先提供一种利用田菁固氮根瘤菌促进茎瘤芥根系结瘤固氮的方法,其在茎瘤芥的培养或栽培过程中,在其培养基或土壤中施用田菁固氮根瘤菌(Azorhizobiumcaulinodans),或者茎瘤芥根部浸泡田菁固氮根瘤菌。

优选地,施用田菁固氮根瘤菌的时机是在茎瘤芥的苗期阶段,或者在茎瘤芥幼苗的根部浸泡田菁固氮根瘤菌。

在更优选地实施方式中,在施用田菁固氮根瘤菌时同时施用2,4-D、氯黄隆或豆科威中的一种或二种或三种诱导剂。其中特别优选地是豆科威,或2,4-D。在具体实施方式中,所述诱导剂的浓度0.5mg/l至2.5mg/l,最优选为1mg/l。

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