專利名稱：使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌,增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，尤其是使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)農(nóng)作物抵御高溫、干旱、昆蟲、微生物能力的方法；專利分類A01C 1/00背景技術(shù)“甲基營養(yǎng)菌”是指細(xì)菌在甲基化合物上生長的能力，該甲基化合物是指單碳(C1)化合物。一些種類的甲基營養(yǎng)菌只能利用單碳(C1)化合物生長，稱作專性甲基營養(yǎng)菌；而有一些種類的甲基營養(yǎng)菌可選擇性地利用單碳或多碳化合物生長，稱作兼性甲基營養(yǎng)菌。有些兼性甲基營養(yǎng)菌(非全部)可產(chǎn)生一種粉色的色素，這些兼性甲基營養(yǎng)菌被稱作粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌兼性(PPFMS)。
甲基營養(yǎng)菌是共生生物。在對大約100種植物進(jìn)行的檢測化驗(yàn)中，在根、莖、葉子和種子等部位中都檢測到了甲基營養(yǎng)菌。它們與植物組織生長聯(lián)系緊密，它們能夠在細(xì)胞的表面層(稱作表皮)下生長，它們產(chǎn)生的激素直接進(jìn)入植物組織，在植物的脈管系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。
粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)包括以下種類扭脫甲基桿(外鏈甲基桿菌)、嗜中溫甲基桿菌、嗜有機(jī)甲基桿菌、甲基桿菌CM4株系。
許多兼性甲基營養(yǎng)菌(無論是否產(chǎn)生粉色色素)都對農(nóng)業(yè)有益，當(dāng)將它們施用于種子、根或者葉子上時，能提高植物種子的發(fā)芽率，提高植物的生物量，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。例如，美國專利5,512,069中揭示了PPFMS菌用于種子的用途，美國專利5,961,687中揭示了PPFMS菌用于葉子的用途。
有很多細(xì)菌種類應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，例如在農(nóng)業(yè)上，蘇云金桿菌是一種有用的細(xì)菌種類，它的作用機(jī)理是分泌出一種分子，對某些以植物為食的昆蟲的胃腸道有致命毒性，從而起到生物殺蟲劑的作用。根際細(xì)菌和根菌真菌是另一類有用細(xì)菌種類，這類細(xì)菌定植在植物根部，幫助根系吸收和固氮。但是，這兩類細(xì)菌種類并不能增強(qiáng)植物抵御高溫、干旱、有害昆蟲和微生物的能力。
粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)的作用與此明顯不同，它并不分泌對昆蟲有毒性的分子；它的作用機(jī)理是它們分泌兩種植物生長調(diào)節(jié)劑，即植物生長素和細(xì)胞分裂素，與植物的細(xì)胞結(jié)合緊密，通過自身的新陳代謝分解出氮，為植物細(xì)胞所吸收，實(shí)際上產(chǎn)生了表層施肥的作用。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法；對植物提供外生的粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)，提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物的抵御能力；提高植物總體健康水平和生產(chǎn)力。
本發(fā)明的技術(shù)方案是使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，在農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)生產(chǎn)過程中，在逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，使植物保持生增長勢和改善植物體機(jī)能。
所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指以適當(dāng)?shù)囊后w形式將其噴射到土壤上。
所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指預(yù)先將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌和合適的原料，如土壤、泥煤苔、硅藻土混合，然后人工或者用散布機(jī)將混合物散撒。
所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成小球，加入到基質(zhì)中。
所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成粉末或者液體加入到用來進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的凝膠狀介質(zhì)中。
所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成粉末或者液體加入到水或者其他液體介質(zhì)中，然后加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統(tǒng)中。
所述的逆境條件是指遇高溫。
所述的逆境條件是指遇干旱。
所述的逆境條件是指遇有害昆蟲侵襲。
所述的逆境條件是指微生物。
除本文
背景技術(shù)：
中敘述的粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)施用于種子、根或者葉子上時，能提高種子的發(fā)芽率，提高植物的生物量，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量外，發(fā)明人還意外地發(fā)現(xiàn)了粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌新的性質(zhì)，即將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，它能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產(chǎn)力的方法。是一項(xiàng)關(guān)于粉色色素粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)全新用途的發(fā)明；使用本方法，可以為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，低御病蟲害，增加了一種可靠的、簡單有效的方法。


圖1表示PPFMS施加到羊茅科植物時，在失水條件下的存活率對比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
圖2表示PPFMS施加到1英畝羊茅科植物地塊上時，腐霉枯萎病發(fā)病比例的對比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，詳細(xì)介紹本發(fā)明。
將任何濃度的粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到植物生長的土壤里都會是有效。一個實(shí)施例是將定量的粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到目標(biāo)土壤中，濃度在1×103到1×1011菌落形成單位(CFUs)，加入目標(biāo)土壤或其他介質(zhì)的溶液優(yōu)選范圍在約1×106到1×109CFU/每毫升。
將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入至基質(zhì)中的途經(jīng)包括，(1)以適當(dāng)?shù)囊后w形式將其噴射到土壤上；(2)預(yù)先將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌和合適的原料(如土壤、泥煤苔、硅藻土、或者本技術(shù)領(lǐng)域已知的其他原料)混合，然后人工或者用合適的散布機(jī)將混合物散撒；(3)將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成小球，加入到基質(zhì)中，和/或(4)將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成粉末或者液體加入到用來進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的凝膠狀介質(zhì)中，或者加入到水或者其他液體介質(zhì)(例如，但不限于用于植物或者藻類水生生長的介質(zhì))中，然后加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統(tǒng)中。
當(dāng)植物被粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌處理當(dāng)時或者處理后，暴露于包括高溫、干旱、昆蟲和微生物的侵襲時的逆境條件下，相比與未經(jīng)粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌處理的植物對照組，PPFMs處理的效果客觀上提高了植物健康水平，而且增加了作物的產(chǎn)量。
實(shí)施例1粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌PPFMs保護(hù)受玉米根蟲損害的玉米植株，增加玉米產(chǎn)量。
在一年生長季的末期，使用機(jī)械噴射器將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌溶液，濃度為109菌落形成單位(CFUs)/每升，噴到17英尺長的測試地上。用于對照的未處理土壤大約在20碼之外，并注意不要使攜帶菌類的水從用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌處理過的土壤中流過。
在次年的春天，在對照地和測試地中種植相同數(shù)量的玉米種子。采用自動播種器以保證種子具有相同的間距。整個生長期過后，從兩塊地里采集玉米植株樣本，比較下列特性根的整體結(jié)構(gòu)；根被病原體損壞的程度；玉米穗及其組分(玉米穗軸和玉米粒)的數(shù)量和重量；玉米粒的蛋白質(zhì)含量；植物經(jīng)受倒伏的趨勢。術(shù)語“倒伏”指，植物與垂直方向的傾斜，以保證既不貼近臨近的植株，也不貼近地面?！暗狗痹诮?jīng)濟(jì)上的意義是農(nóng)民得從不同的角度來回收割一個“倒伏”的植株，因此浪費(fèi)燃料、金錢和時間。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明生長在富含粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌的土壤里的玉米植株遠(yuǎn)好于生長在對比土壤中的植株。
1.總體根結(jié)構(gòu)生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的實(shí)驗(yàn)植株根的結(jié)構(gòu)明顯更大、更粗壯。
對照植株的支根相對狹小，顯出棕色且較為干燥；相反，生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的植株的分根較粗、濕潤并且多汁。
2.病原體(如玉米根蟲)的損壞程度明尼蘇達(dá)大學(xué)的植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成了玉米根蟲對根系統(tǒng)的損壞程度的評估。它們使用愛荷華評價法，其中“0”表示完全沒有玉米根蟲損害，“5”表示可能的最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失水平?？梢钥吹?，生長在普通(對照)土壤中的植株的根系被評定在1.5，表明對這些支株已經(jīng)造成了輕微的到中等的經(jīng)濟(jì)損失。相反，生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的實(shí)驗(yàn)根系被評定為0.2，表明幾乎沒有顯著的經(jīng)濟(jì)損失。
玉米根蟲對對照植株造成的損害肉眼可見。生長在普通土壤中的植株有幾根冠根已經(jīng)被咬斷，并且這些冠根上有棕色的污點(diǎn)。相反，生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的植株擁有完整的冠根，這些冠根在顏色上呈現(xiàn)健康的綠色或白色。
3.產(chǎn)量玉米穗的數(shù)量和重量比較每英畝玉米穗的數(shù)量；發(fā)現(xiàn)生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的玉米比生長在對照土壤中的平均每英畝產(chǎn)玉米多6蒲式耳(bushel)。
重量比較，表明從粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中生長的玉米穗所有部分都比對照樣品更重一些他們的玉米穗軸重一些，玉米粒重一些，因此，整個穗(玉米穗軸和玉米粒)更重一些。參見表1。
表1 重量數(shù)據(jù)(生長季中期)

生長在PPFM處理過土壤中的玉米穗重量比對照組重整穗重比對照組多 13.53％；粒重比對照組多15.10％；4.玉米粒的蛋白質(zhì)含量生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的植株上的玉米粒的蛋白質(zhì)含量比對照樣品高12％，這意味著粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌明顯的提高了玉米的營養(yǎng)價值。
5.玉米植株的倒伏(傾斜)術(shù)語“倒伏”指植株喪失直立能力的趨向，如果附近沒有其他植株支撐它的重量，最終植株將倒向地面，如果附近有其他植株支撐，它將嚴(yán)重傾斜。對照地里的玉米植株顯示有一定數(shù)量的植株已經(jīng)倒伏。假定冠根向側(cè)面生長，從各個方向幫助植株固定在地面，便很容易理解當(dāng)玉米根蟲咬斷冠根，植株將失去支撐而趨向于倒伏。而生長在粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌富足的土壤中的玉米植株，株株都直立生長，沒有傾斜(沒有倒伏)。
實(shí)施例2 PPFMS保護(hù)羊茅科植物，抵御干旱。
在極為干旱的條件脅迫下，高爾夫球球場上的用PPFMs預(yù)先處理過的羊茅科植物比對照部分的存活率高出很多。參見圖1。
實(shí)施例3.PPFMS對受到腐霉枯萎病致病真菌侵害的羊茅科植物的保護(hù)實(shí)驗(yàn)表明PPFMS大大減少了腐霉枯萎病的發(fā)病率和造成黃斑，特別是在過于潮濕的區(qū)域的真菌(瓜果腐霉)。參見圖2。
發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產(chǎn)力的方法。是一項(xiàng)關(guān)于粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)全新用途的發(fā)明；使用本方法，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，低御病蟲害，簡單、有效。
經(jīng)過檢索沒有發(fā)現(xiàn)相同的方法；本發(fā)明產(chǎn)生了意想不到的技術(shù)效果，具有創(chuàng)造性。
凡與本發(fā)明構(gòu)思相同的任何技術(shù)方案，都在本權(quán)利要求保護(hù)之中。
權(quán)利要求
1.使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，在農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)生產(chǎn)過程中，在逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，保持植物生增長勢和改善植物體機(jī)能。
2.按照權(quán)利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指以液體形式將其噴射到土壤上。
3.按照權(quán)利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指預(yù)先將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌和原料，如土壤、泥煤苔、硅藻土混合，然后用人工或者用散布機(jī)將混合物散撒土壤上。
4.按照權(quán)利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成小球，加入到基質(zhì)中。
5.按照權(quán)利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成粉末或者液體加入到用來進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的凝膠狀介質(zhì)中。
6.按照權(quán)利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌加入到栽種植物的基質(zhì)中，是指將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌制成粉末或者液體加入到水或者其他液體介質(zhì)中，然后再加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統(tǒng)中。
7.按照權(quán)利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇高溫。
8.按照權(quán)利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇干旱。
9.按照權(quán)利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇有害昆蟲侵襲。
10.按照權(quán)利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指微生物。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌，增強(qiáng)植物抵御逆境條件能力的方法；在農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)生產(chǎn)過程中，在高溫、干旱、昆蟲、微生物等逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)加入到栽種植物的基質(zhì)中，使植物保持生增長勢和改善植物體機(jī)能；揭示了粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產(chǎn)力的方法。是一項(xiàng)關(guān)于粉色色素兼性甲基營養(yǎng)菌(PPFMS)全新用途的發(fā)明；使用本方法，可以為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，低御病蟲害，又增加了一種可靠的、簡單有效辦法。
文檔編號A01P21/00GK101028008SQ20071000342
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者謝錦杰, 李嘉彤 申請人:北京環(huán)宇康怡科技有限公司