一种炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂及其应用

本发明涉及水稻浸种剂，具体涉及一种炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂及其应用。

背景技术：

1、水稻种子携带真菌常能降低种子发芽率,并易引发苗期病害,甚至成株期病害,给水稻生产造成巨大损失。水稻浸种剂可以促进幼苗生长、抑制病原菌早期传播的重要技术，对于减少农药使用量、保障水稻绿色安全生产具有重要意义。

2、种子处理主要应用生物的、物理的、化学的方法和手段，为农作物种子提供保护，以促进作物健康出苗。种子处理，不仅可以促进作物生育安全，使作物健康茁壮成长，而且与作用于植物叶面的植保产品相比，种子处理剂能以很低的用量和较高的防效控制种传病害的发生，使作物免受病菌和地下害虫的危害，是作物病虫害综合治理(ipm)中具有重要意义的首要环节(邓接楼等，江苏农业科学，2017，45(15):57－60)。种子处理是利用物理、化学和生物的方法和手段，主要包括浸种、拌种、种子包衣和种子丸粒化等。化学药剂浸种是防治水稻种传、土传病害及苗期病虫害的经济有效方法，可以有效预防水稻恶苗病、干尖线虫病等病害的发生，控制水稻条纹叶枯病传毒介体灰飞虱在秧田初期的传毒危害(文廷刚等，江苏农业科学，2010(2):69－70)。然而这些浸种剂的不断使用已经导致了水稻田的土壤和水污染和病原菌抗药等问题，制约了水稻绿色、生态和可持续生产。因此，需要创制一种新型的微生物源浸种剂，通过有益微生物的代谢物促进水稻种子萌发和幼苗生长，增强水稻对种传病害和非生物逆境的抗性。

3、目前，国内仅有黑龙江省科学院微生物研究所(2012)曾利用利用解淀粉芽孢杆菌发酵液、营养因子和保护剂组成的水稻生物种衣剂用于防治水稻恶苗病(科技成果，2012)。然而上述生物浸种剂是单一活菌制剂，很难应对水稻种子所携带的多种病菌的侵染，而且很难与其它农化物复配，推广应用难度大。水稻秸秆生物炭不同施用量对稻田土壤有机碳和碳氮比及微生物多样性有显著影响,而且生物炭肥对水稻苗期根系的形态建成和生理功能增强起到很大的作用(刘伟，黑龙江农业科学2020(11)：31-33。

4、现有技术中，尚无利用生物炭基材料做为吸附载体吸附微生物代谢液，并用于处理作物种子的报导。由于生物炭的多孔性和较大的比表面积具有吸附和缓释多种营养物质、矿物质成分的功能。

5、为此，本发明将生防微生物棘孢木霉(trichoderma asperellum.)、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)、金龟子绿僵菌(metarhiziumanisopliae)的代谢液进行复配或优化组合，制备新型炭其复合微生物代谢液浸种剂，实现对多重水稻种传病害和后期病害的源头和系统防控，为水稻绿色生产的提供新技术。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂及其应用。本发明水稻浸种剂的能够有效的促进水稻的发芽和生长同，并能有效抑制种传弯孢霉、镰孢菌、纹枯病菌和稻瘟病菌的生长和侵染。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明第一方面提供了一种炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂，所述浸种剂包括：

4、木霉、绿僵菌和芽孢杆菌的复合微生物代谢液、生物炭以及羧甲基纤维素纳(cmc-na)；

5、其中，所述复合微生物代谢液的含量为8-12％(v/v),生物炭的含量为2-4％(w/v)，羧甲基纤维素纳(cmc-na)的含量为0.3％-0.5％(v/v)。

6、进一步的，所述复合微生物代谢液的含量为10％(v/v),生物炭的含量在3％(w/v)，羧甲基纤维素纳(cmc-na)的含量为0.3％(v/v)。

7、进一步的，所述复合微生物代谢液的制备，包括：

8、1)将浓度为1×106个/ml木霉、绿僵菌的孢子悬浮液以1％的接种量在pd培养基中于28℃下培养5d；

9、2)将od600＝0.8的芽孢杆菌稀释100倍后以1％的接种量在pd培养基中于28℃下培养5d；

10、3)将上述的培养液在8000rpm/min离心10min后，过无菌细菌滤膜得到无菌代谢液；

11、4)将上述的木霉、芽孢杆菌、绿僵菌的无菌代谢液按体积比1：1：1混合后，获得复合微生物代谢液。

12、进一步的，所述木霉为棘孢木霉(trichoderma asperelum)10264；绿僵菌为金龟子绿僵菌(metarhizium anisopliae)cgmcc 3.11962；芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)s4-4-10。

13、进一步的，所述生物炭为烟草秸秆源生物炭。

14、本发明第二方面提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在抑制水稻弯孢霉生长中的应用。

15、进一步的，所述在抑制水稻弯孢霉生长中的应用，对弯孢霉的抑制率达83.15±1.42％。

16、本发明第三方面提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在抑制水稻镰孢菌生长中的应用。

17、进一步的，所述在抑制水稻弯孢霉生长中的应用，对镰孢菌的抑制率达54.43±1.33％。

18、本发明第四方面提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在拮抗水稻纹枯病中的应用。

19、进一步的，所述拮抗水稻纹枯病的应用，包括：将所述水稻浸种剂与水按照1∶10-12的质量比混合，得浸种液；将所述浸种液与水稻种子按照1.6l∶1.0-1.2kg的比例混合后，在28℃下浸种48h，将种子捞出沥干水分，保湿催芽5d后，播种。

20、进一步的，所述平板拮抗水稻纹枯病的应用，所述水稻浸种剂可抑制纹枯病菌菌丝生长，抑制率为60.95％。

21、本发明第五方面提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在拮抗水稻稻瘟病中的应用。

22、进一步的，所述拮抗水稻稻瘟病的应用，所述水稻浸种剂可抑制稻瘟病菌菌丝生长，抑制率为30.01±2.47％。

23、本发明第六方面提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在提高水稻幼苗发育成长中的应用。

24、进一步的，所述提高水稻幼苗发育成长中的应用，包括：将所述水稻浸种剂与水按照1∶10-12的质量比混合，得浸种液；将所述浸种液与水稻种子按照1.6l∶1.0-1.2kg的比例混合后在28℃下浸种48h，将种子捞出沥干水分，保湿催芽5d后，播种。

25、进一步的，所述提高水稻幼苗发育成长中的应用，所述水稻浸种剂对水稻发芽时期的芽长促生率相比单一代谢液和空白对照分别提高26.9％-42.1％和25.1-26.9％。

26、本发明还提供了上述炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂在提高水稻分蘖数中的应用。

27、进一步的，所述提高水稻分蘖数中的应用，包括：将所述水稻浸种剂与水按照1∶10-12的质量比混合，得浸种液；将所述浸种液与水稻种子按照1.6l∶1.0-1.2kg的比例混合后在28℃下浸种48h，将种子捞出沥干水分，保湿催芽5d后，播种。

28、进一步的，所述提高水稻分蘖数中的应用，所述水稻浸种剂对水稻5叶期生长的地上鲜重和株高以及分蘖数均有促生效果，促生率比单一代谢液和空白对照分别提高了2.01％-9.27％和9.85％、1.80％-21.3％和18.8％、2.12％-20.1％和17.2％。

29、本发明所用的棘孢木霉10264(trichoderma asperelum)、枯草芽孢菌s4-4-10(bacillus subtilis)、金龟子绿僵菌(metarhizium anisopliae)保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号分别为cgmcc no.22404，cgmcc no.27637，cgmccno.3.11962。

30、其中，所用的棘孢木霉10264(trichoderma asperelum)保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.22404。

31、具体的，所述棘孢木霉10264(trichoderma asperelum)已于2021年4月12日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了保藏，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，地址为北京市朝阳区北辰四路1号院3号，保藏编号为cgmcc no.22404。

32、其中，所用的枯草芽孢菌s4-4-10(bacillus subtilis)保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.27637。

33、具体的，所述枯草芽孢菌s4-4-10(bacillus subtilis)已于2023年6月15日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了保藏，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，地址为北京市朝阳区北辰四路1号院3号，保藏编号为cgmcc no.27637。

34、其中，所用的金龟子绿僵菌(metarhizium anisopliae)通过市售购买获得。

35、由于水稻种传病原菌对水稻种子萌发与出苗及稻瘟病、恶苗病、穗腐病的发生有明显影响，如何通过抑制种传病菌是从源头控制水稻病害的重要途径，本发明提供一种炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂及其制备方法和应用，能够有效的促进水稻的发芽和生长同，并能有效抑制种传弯孢霉、镰孢菌、纹枯病菌和稻瘟病菌的生长和侵染。

36、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

37、本发明的炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂不污染种子、无农药残留和对水稻田环境无污染，与比化学种衣剂更有利种子萌发、培育壮苗。

38、本发明的炭基复合微生物代谢液水稻浸种剂由三种微生物代谢液可诱导更多样的水稻幼苗防御反应或抗逆反应相关基因及生长相关基因变化，具有系统性诱导抗性和持久防病和促生效果。