CN107404836A - 利用微生物提高种植物产量收益 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了微生物组合、涂布有所述组合之一的种子和已利用所述组合之一来防止玉米同比产量损失的种植物。还提了施用至种子、茎秆或叶片以增加种植物产量的微生物组合。

Description

利用微生物提高种植物产量收益
背景
经常用化学或生物杀虫剂，诸如杀真菌剂、杀昆虫剂和杀线虫剂，包括克菌丹、甲霜灵和Maxim来处理种子，以控制真菌、昆虫和线虫。
木霉属是含有约20个菌种的真菌属。该属名称的同义词包括Aleurisma和Sporoderma。绿木霉，也称为绿粘帚霉，是该属的一个成员。这些真菌的天然生境包括土壤和种植物材料。属成员哈茨木霉KRL-AG2(ATCC 20847)，也称为菌株T-22，被用作接种剂，其作为种子或土壤处理施用，或者施用在扦插苗和移植苗上。其他已知的市售绿木霉菌株包括具有以下ATCC登记号的那些菌株：10043、10044、10045、13213、13362、204067、204443、204444、204445、20903、20904、20906、24290、42955、44327、44734、48179、52045、52199、58676、58677、58678、62399、64271、74180、9645、MYA-297、MYA-298、MYA-649和MYA-650。
芽孢杆菌属是杆状革兰氏阳性需氧或(在一些条件下)厌氧细菌属。芽孢杆菌属在土壤中广泛存在。解淀粉芽孢杆菌是该属中产孢成员。解淀粉芽孢杆菌L.L.Campbell菌株F(ATCC 23350)是该菌种的一个典型菌株。其他已知的市售解淀粉芽孢杆菌菌株包括具有以下ATCC登记号的那些菌株：23842、23843、23844、23845、31592、49763、53495和BAA-390(Int.J.Sys.Bacteriol.37:69-71,1987；J.Bacteriol.94:1124-1130,1967)。
解淀粉芽孢杆菌也被一些研究者称为解淀粉枯草芽孢杆菌变种。由解淀粉枯草芽孢杆菌变种产生的蛋白酶常用作生肉产品的嫩化剂。根据美国环境保护署(EPA)，解淀粉枯草芽孢杆菌变种菌株FZB24是天然存在的微生物，并且广泛分布在环境中。解淀粉枯草芽孢杆菌变种FZB24(EPA注册号：72098-5，EPA厂址号：73386-DEU-001)是已知的，并且以合理的价格以商标在市面上进行销售。
缓死芽孢杆菌是该属中另一个产孢成员。缓死芽孢杆菌Dutky 1940(ATCC 14707)是该菌种的典型菌株(Skerman,V.B.D.,McGowan,V.和Sneath,P.H.A.,Approved lists ofbacterial names.Int.J.Syst.Bacteriol.30:225-420,1980)。一些研究人员认为缓死芽孢杆菌是日本甲虫芽孢杆菌的变种。缓死芽孢杆菌和日本甲虫芽孢杆菌最近已经被重新分类为缓病类芽孢杆菌和日本甲虫类芽孢杆菌(Pettersson,B.,Rippere,K.E.,Yousten,A.A.和Priest,F.G.,Transfer of Bacillus lentimorbus and Bacillus popilliae tothe genus Paenibacillus with emended descriptions of Paenibacilluslentimorbus comb.nov.and Paenibacillus popilliae comb.nov.,Int.J.Syst.Bacteriol.49:531-540,1999)。
已知当连续多年在同一块地上种植相同的作物时，这块地的作物产量将随着时间推移而减少。这被称为“产量损失”。这个问题的一种解决方法是“轮种”作物。也就是连续多年在同一块地上种植不同的作物来代替连续多年在这块地上种植相同的作物，以减少产量损失。在多种作物下可能发生的产量损失和作物轮种对农场主来说可能是不利的，因为它们会限制一块地上在特定时间可以生长的作物类型。
概要
本公开内容涉及微生物组合、利用所述组合涂布过的种子或种植物和使用所述微生物组合作为接种剂。具体来说，本公开内容提供了并且包括微生物组合和其用于在连续生长季中种植同一种作物时提供提高的产量的用途。在一个实例中，所公开的使用微生物组合的方法可以用来减轻或甚至消除连续多年在一块地上生长同一种作物时可能发生的产量减少。所公开的方法描述了一种挽救或部分地挽救连续多年种植同一种作物时发生的产量损失的途径。在一个实例中，所公开的方法可以用来挽救或部分地挽救连续多年在同一块地上种植玉米时发生的产量损失。
本公开内容提供了并且包括提高种植物产量和种植物种子产生的方法。
本文中所公开的方法的一个优点是它提供了接种剂作为在没有作物轮种管理的情况下将对产量的影响减到最小的有效手段，也就是说，不需要农场主轮种第二种不同的作物。根据本公开内容的实施方案的另一个优点是其使用产生了更稳定的结果，如本文中提供的工作实施例所示。事实上，使用本文中所公开的组合被证明是有作用的，但使用其个别成分却没有作用。
本文中所公开的组合物可以与其他作物管理***组合使用。
通过对解淀粉枯草芽孢杆菌变种TJ 1000和绿木霉G1-3进行多个实验室和田间试验，已经证明此类菌株彼此相容，并且它们能共同作用而产生增加的种植物产量。
本公开内容提供了并且包括接种剂、利用所述接种剂涂布过的种子、利用所述接种剂保护的种植物、产生所述接种剂的方法和利用所述接种剂保护种子或种植物的方法。所述接种剂的另一个实施方案包含木霉属与芽孢杆菌属，优选地芽孢杆菌属中产孢菌株的组合。更优选地，所述菌株可以是绿木霉，并且另一个菌株是解淀粉枯草芽孢杆菌变种，但是还设想了其他组合。在一个实施方案中，所述菌株是绿木霉G1-3(ATCC 58678)或绿木霉G1-21(可从Thermo Trilogy Corporation商购的分离株)，并且另一个菌株是解淀粉枯草芽孢杆菌变种TJ1000或1BE(ATCC BAA-390)或者解淀粉枯草芽孢杆菌变种FZB24(可从Earth Biosciences,Inc.商购的菌株)。
本公开内容的其他实施方案包括将绿木霉真菌与解淀粉芽孢杆菌细菌组合和将该组合置于种子上或者种子或籽苗附近。本领域技术人员将会理解，名称绿木霉与绿粘帚霉是同义的。这种生物体在ATCC登记号58678下的ATCC列表证实了其先前分类为绿粘帚霉。
在另一个实施方案中，通过使用标准接种技术将绿木霉的基本上纯培养物、实质上纯培养物、无菌培养物或生物学纯培养物加入含有糖蜜-酵母提取物生长培养基的生物反应器中来产生所述接种剂。搅拌培养基并且充气，并且将其温度维持在约28℃。使绿木霉在培养基中生长约八小时之后，使用标准接种技术将解淀粉芽孢杆菌的基本上纯培养物、实质上纯培养物、无菌培养物或生物学纯培养物加入到所述培养基中。使所组合的竞争培养物在上述条件下生长，并且在大约七天内产生最大细胞和孢子计数。然后将所组合的培养物用作接种剂，并且以不少于约1,000个孢子计数/种子的用量施用至各种子。
在另一个实施方案中，将含有真菌绿木霉的基本上纯培养物、实质上纯培养物、无菌培养物或生物学纯培养物的溶液与含有解淀粉芽孢杆菌的基本上纯培养物、实质上纯培养物、无菌培养物或生物学纯培养物的溶液组合在以体积计50/50混合物中，并且以不少于约10,000个孢子计数/种子的用量施用至种子。
在一个实施方案中，适用于处理种植物种子的农业接种剂包含选自由分离株ATCC58678、分离株G1-21和其突变体组成的组的绿木霉真菌；选自由菌株ATCC BAA-390、菌株FZB24和其突变体组成的组的解淀粉枯草芽孢杆菌变种细菌；以及对种植物无毒、不具细菌抑制性并且不具杀细菌性的合适的载体。合适的载体包括基于可湿粘土的粉末、葡萄糖颗粒或粉末、蔗糖颗粒或粉末和麦芽糖-葡萄糖颗粒或粉末。
另一个实施方案是一种物质组合物，其包含利用包含选自由分离株ATCC 58678、分离株G1-21和其突变体组成的组的绿木霉拮抗剂以及选自由菌株ATCC BAA-390、菌株FZB24和其突变体组成的组的解淀粉芽孢杆菌拮抗剂的组合进行接种的种植物种子，其中所述组合能提高产量。
另一个实施方案是一种制造组合物的方法，所述方法包括在将绿木霉(分离株G1-21)的基本上纯培养物引入至生长培养基之后约八小时将解淀粉芽孢杆菌(菌株FZB24)的基本上纯培养物引入至所述生长培养基，和使所述培养物生长为竞争培养物。
另一个实施方案是一种方法，所述方法包括通过将绿木霉G1-3(分离株G1-21)的基本上纯培养物与解淀粉芽孢杆菌(菌株FZB24)的基本上纯培养物组合在50:50混合物中来制造组合物，和将所述组合物以至少100,000个孢子/种子的用量施用至种子。
在一个实施方案中，施用至每个种子的孢子计数在约1,000个至约1,000,000个的范围内，与种子大小无关。在根据本公开内容的另一个实施方案中，每个种子的孢子计数是约1,000个至约10,000个。在另一个实施方案中，每个种子的孢子计数是约10,000个至约100,000个。在又另一个实施方案中，每个种子的孢子计数是约100,000个至约1,000,000个。在本公开内容提供的又另一个实施方案中，每个种子的孢子计数是约1,000,000个至约2,000,000个。
另一个实施方案是一种提高玉米产量和预防玉米同比产量损失的方法，所述方法包括将有效量的本文中所公开的微生物组合之一于生长培养基中置于要保护的种植物附近。
又另一个实施方案是一种提高玉米产量和减少玉米同比产量损失的方法，所述方法包括将本文中所公开的微生物组合之一以有效量加入至诸如球粒状硫酸钙或球粒状生石灰之类的底质，和将所述球粒置于要保护的种植物附近。所述球粒可能含有或可能不含其他养分。
另一个实施方案是一种提高玉米产量的方法，所述方法包括将本文中所公开的微生物组合之一以有效量加入至诸如水之类的液体溶液，和将所述液体溶液施用在要保护的种植物附近。
在另一个实施方案中，本文中所公开的组合物可能含有或可能不含其他养分，并且可以包括一种或多种施用至种子的化学杀虫剂，举例来说，诸如种菌唑、甲霜灵、肟菌酯、噻虫胺、VOTiVO、噻虫嗪、溴氰虫酰胺、嘧菌酯、咯菌腈或替噁芬(tioxazafen)。还可以将所公开的组合加入至与所述组合相容的种植物养分(氮-磷-钾(NPK))加种植物微量养分溶液，并且作为犁沟内处理施用。还可以将所公开的组合加入生物学活性成分，包括一种或多种脂质几丁寡糖和其衍生物、一种或多种菌根(Myc因子)和其衍生物、一种或多种几丁质化合物和其衍生物、一种或多种几丁寡糖和其衍生物、一种或多种异黄酮类和其衍生物、一种或多种非类黄酮结瘤基因诱导剂和其衍生物、一种或多种卡里金(karrikins)和其衍生物或任何信号分子组合。
另一个实施方案是一种方法，所述方法包括利用有效量的微生物接种剂对种植物的种子进行接种，所述微生物接种剂包含具有绿木霉和解淀粉芽孢杆菌的所有鉴定特征的微生物的组合，所述接种提高了种植物养分的可利用性或吸收或者改善了土壤特征。
又另一个实施方案包括将绿木霉真菌与解淀粉芽孢杆菌细菌组合以提高作为存储产品时和施用至种子时的使用容易性和保存期限长久度。在另一个实施方案中，本公开内容提供了并且包括将所公开的木霉属微生物和芽孢杆菌属微生物施用至可湿性粉末，并且以这种形式施用。
另一个实施方案是一种物质组合物，所述物质组合物是通过组合以下项来制造：通过组合选自由绿木霉真菌(选自由分离株G1-21、选择株或其突变体组成的组)和解淀粉芽孢杆菌细菌(选自由菌株FZB24、选择株或其突变体组成的组)组成的组的多种微生物而制造的组合物；选自由分离株ATCC 58678、选择株或其突变体组成的组的绿木霉真菌和选自由菌株FZB24、选择株或其突变体组成的组的解淀粉芽孢杆菌细菌；以及选自由分离株ATCC 58678和其突变体组成的组的绿木霉真菌和选自由菌株FZB24、选择株或其突变体组成的组的解淀粉芽孢杆菌细菌；以及对种植物无毒、不具细菌抑制性并且不具杀细菌性的合适的载体。
另一个实施方案是一种提高同一种作物的年同比种植物产量的微生物组合，所述微生物组合是通过组合有效量的以下项来制造：选自绿木霉分离株(分离株G1-21)、选择株或其突变体的真菌；选自解淀粉芽孢杆菌(菌株FZB24)、选择株或其突变体的细菌；以及对种植物无毒、不具细菌抑制性并且不具杀细菌性的合适的载体。
又另一个实施方案是一种通过组合种植物种子与有效量的绿木霉真菌和解淀粉枯草芽孢杆菌变种细菌而制造的种子组合。在另一个实施方案中，所述种子是选自单子叶植物和双子叶植物的种植物的种子。在另一个实施方案中，所述种子是选自豆类种植物和非豆类种植物的种植物的种子。在另一个实施方案中，所述种子是选自玉米、向日葵、大豆、紫花豌豆和小麦的种植物的种子。
又另一个实施方案是一种方法，所述方法包括：通过将绿木霉(分离株G1-21)的基本上纯培养物与解淀粉芽孢杆菌(菌株FZB24)的基本上纯培养物组合在混合物中来制造组合物；和将所述组合物施用至种子；其中所述混合物的组成在以体积计10％至90％绿木霉(分离株G1-21)和以体积计90％至10％解淀粉芽孢杆菌(菌株FZB24)的范围内。
又另一个实施方案是一种方法，所述方法包括：通过将绿木霉(分离株G1-21)的基本上纯培养物与多种细菌的基本上纯培养物组合在混合物中来制造组合物；和将所述组合物施用至种子；其中所述混合物的组成在以培养物体积计10％至90％绿木霉(分离株G1-21)的范围内。
在一个实施方案中，所述混合物的组成在以体积计10％至90％绿木霉和以体积计90％至10％解淀粉芽孢杆菌的范围内。在另一个实施方案中，所述混合物包含以体积计约20％的绿木霉、以体积计80％的解淀粉芽孢杆菌。在另一个实施方案中，所述混合物包含以体积计约30％的绿木霉、以体积计70％的解淀粉芽孢杆菌。在又另一个实施方案中，所述混合物包含以体积计约40％的绿木霉、以体积计60％的解淀粉芽孢杆菌。
在一个实施方案中，提供一种方法，所述方法包括组合产孢真菌菌株和产孢细菌菌株，以产生包含本文中所公开的物质组合物的产物；和将所述产物施用至与前一年种植过的种植物相同的种植物或所述种植物的一部分；借此，所述产物的施用在即使存在已知的玉米同比产量损失的种植物中也产生了产量提高。
在另一个实施方案中，本公开内容提供了并且包括一种方法，所述方法包括：将木霉属微生物和芽孢杆菌属微生物施用至可湿性粉末，以产生包含本文中所公开的组合物的组合；和将所述组合施用至种子；借此，所述组合的施用在从所述种子生长出的种植物中产生正产量反应，所述种植物是与前一个生长季中生长过的种植物相同的种植物。
在又另一个实施方案中，如本文中所公开的物质组合物的组成在以培养物体积计1％至99％的绿木霉和以培养物体积计99％至1％的解淀粉芽孢杆菌的范围内。
在另一个实施方案中，所述物质组合物包含：利用本文中所公开的农业接种剂进行接种的种植物种子；其中所述组合使种植物产量增加。在另一个实施方案中，本公开内容提供了并且包括一种增加种植物产量的方法，所述方法包括：用有效量的本文中所公开的农业接种剂来涂布所述种植物的种子；和培养所述种植物。
在又另一个实施方案中，本公开内容提供了并且包括一种组合物，所述组合物是通过组合有效量的以下项来制造：产孢真菌；和产孢细菌；其中所述产孢真菌不产生实质上抑制所述产孢细菌生长的物质，并且所述产孢细菌不产生实质上抑制所述产孢真菌生长的物质；并且其中所述组合物在增加从已经施用了所述组合物的种子生长出的种植物的产量方面是有效的。
包含所公开的组合物的试剂可以施用在农业、园艺和苗圃环境中。这一般包括将试剂施用至土壤、种子、完整种植物或种植物部分(包括但不限于根、块茎、茎、花和叶)。微生物组合可以单独使用，然而，它们可以另外配制成常规产品，诸如粉尘剂、颗粒剂、微粒剂、球粒剂、可湿性粉剂、可流动粉剂、乳液剂、微胶囊剂、油剂或气雾剂。为了改善或稳定接种剂的效果，可以将所述试剂与合适的助剂掺合，然后照原样或在必要时进行稀释之后加以使用。
本领域技术人员将会认识到，可以配制微生物组合以作为贮存或播种时的预处理用于种子处理。所述种子可以形成球粒状组合物的一部分，或替代地，可以用本发明组合物浸泡、喷洒、撒粉或烟熏。另外，本发明组合物可以施用至土壤或草皮、种植物、作物或种植园。一些区域可能另外需要实施方案提供缓释材料，以便设计具有延长释放周期的试剂。
在使用方面，本发提供了并且包括将水性或非水性喷雾组合物施用至作物。举例来说，可以将所述组合物作为含有诸如表面活性剂之类的喷雾助剂的水性喷雾和确保所述试剂沉积为液滴从而润湿茎或叶并且保留在所述种植物上以便试剂可以被吸收的乳化农作物油剂施用至土壤或至种植物部分(例如，茎、根或叶)或二者。
本领域技术人员应认识到，本文中所公开的组合物可以与养分(肥料)或除草剂或二者组合施用，或者可以形成包含本发明组合物与肥料或除草剂或二者的组合的制剂的一部分。这样的制剂可以制造为液体、涂层、球粒形式或本领域中已知的任何形式。
本领域技术人员将会认识到，本文中所公开的组合物可以作为层积、干燥、激素处理或机械过程的一部分而被施用至种子以激励萌芽或终止休眠。预期包括本发明试剂与激素、PEG或不同的温度的组合或与种子的机械操作(例如，穿孔)的组合的处理。
通过考虑附图和紧接着的对其他实施方案的描述，本公开内容的其他方面将变得显而易知。本领域技术人员将认识到，本公开内容的其他实施方案是有可能的，而且可以在诸多方面对本公开内容的各种方面的细节进行修改，所有这些均不脱离本公开内容。因此，以下附图和描述应当被视作在本质上是说明性的而不是限制性的。
附图简单描述
图1示出了连种玉米年数与连种玉米产量损失之间的关系。改编自Gentry等人,2013。
详细描述
在本公开内容的一个实施方案中，组合物包含真菌绿木霉分离株G1-3(ATCC58678)或其他分离株。这些微生物可以从美国典型培养物保藏中心(ATCC)(12301ParklawnDrive，Rockville，Md.，20852-1776)和其他培养物保藏中心获得，或者从自然界分离。
另一个实施方案包含绿木霉(粘帚霉)分离株G1-21的组合物，其正由ThermoTrilogy Corporation(9145Guilford Road，Suite 175，Columbia，Md.21046)以商标SoilGuardTM.12G进行销售。
另一个实施方案还包含细菌缓死芽孢杆菌TJ 1000的组合物，基于提交母专利申请之前发生的对芽孢杆菌属名称的更准确确定，在本文中将其更名为解淀粉芽孢杆菌TJ1000或1BE。这种微生物在2001年10月31日被寄存在ATTC，并且被分配登记号ATCC BAA-390。本公开内容的替代实施方案包括可以从自然界分离或者获自ATCC或其他培养物保藏中心的其他菌株。
另一个实施方案包括解淀粉枯草芽孢杆菌变种菌株FZB24的组合物，所述组合物正由Earth Bioscience,Inc.(26Sherman Court，PO Box 764，Fairfield，Conn.06430)以商标进行销售。
另一个实施方案涉及在竞争培养物方法中将绿木霉的基本上纯培养物与解淀粉芽孢杆菌的基本上纯培养物组合。竞争培养物方法涉及在将绿木霉加入生长培养基之后约八小时将解淀粉芽孢杆菌加入所述培养基。然后将所组合的培养物施用至种子，例如，玉米种子。在竞争培养物中生长的组合能对种子和种植物提供产量保护。
另一个实施方案涉及使绿木霉的基本上纯培养物和解淀粉芽孢杆菌TJ1000的基本上纯培养物分别生长五天。在使所述培养物分别生长之后，将含有它们的组合物组合在以体积计50/50组合中，然后将所述组合施用至种子，例如，玉米种子。将已组合的培养物施用至种子，从而对种子和种植物提供产量保护。
所述方法的另一个步骤涉及将以上组合中的任一个施用至种子，此举涉及向含有所述组合的溶液中加入包含30克/升的糖蜜的水溶液，以便在所得组合物中产生适当的孢子计数。然后将所得组合物作为液态雾施用至种子，以实现每个种子的最佳施用量，其中糖蜜被用作将孢子粘附至种子的粘附剂。
在另一个实施方案中，被用来培养微生物培养物的生物反应器是New BrunswickBioflow III生物反应器。为了获得最佳结果，将生物反应器的搅拌设置设定在约350rpm，将生物反应器的充气设置设定在约3.0，其中充气气压是约15磅/平方英寸，并且将温度设置设定在约28℃。用于个别培养物和组合竞争培养物中每一种情形的其他生长培养基包含约30克/升的糖蜜和约5克/升的酵母提取物，并且被称为MYE培养基。在另一个实施方案中，所述培养基含有约5毫升消泡剂。在另一个实施方案中，通过使用由Hausser Scientific制造的血球计数器对孢子进行计数来测量孢子产生。
在利用所公开的接种剂对种子进行接种之后，可以实施多种种子处理或不进行种子处理。在一些其他实施方案中，种子处理包括对种子进行渗调处理和预萌发。因为绿木霉和解淀粉芽孢杆菌是产孢菌类，所以，所公开的接种剂不需要高水分水平来实现存活，而且因此，可以在不存在粘着剂，诸如以商品名Pelgel(LipaTech)、Keltrol(Xanthan)、Cellprill或Bond售卖的那些粘着剂的情况下施用至种子和其他材料。
在另一个实施方案中，本公开内容提供了并且包括产孢真菌菌株与产孢细菌菌株的组合以提高作为存储产品时和施用至种子时的使用容易性和保存期限长久度。在另一个实施方案中，本公开内容包括将所公开的木霉属微生物和所公开的芽孢杆菌属微生物施用至可湿性粉末，和销售所述可湿性粉末。
实施例
该实施例是出于说明实施方案的目的，而不应被视为限制。
实施例1.玉米同比产量
充分记录了种植连作玉米(在连续种植季中的玉米之后的玉米(非轮作))显示产量损失逐年增加。举例来说，Gentry等人；Identifying Factors Controlling theContinuous Corn Yield Penalty,Agronomy Journal·第105卷,第2期·2013第295-303页中报告的研究将玉米同比产量损失与连续玉米种植年数相关联，并且显示产量损失随每年连作种植物玉米而持续增加。
在试验中，将含有绿木霉G1-3和解淀粉枯草芽孢杆菌变种TJ1000的市售制剂以7.2克/80,000个玉米种子籽粒的施用量施用至否则未经过处理的玉米种子。各试验中用于进行比较的对照处理是处理中呈现的属于相同杂交种的未经过处理的玉米种子。在总共十二个田间地点中的每一个地点评估一个杂交种，而在不同的实验位置利用总共三种不同的杂交种(DK53-56、DK61-16和DK63-33)，以确保利用了适当的相对成熟度。在2014年期间，在跨越美国八个州(MN、CO、WI[2]、MI、IL[4]、NE、IA和TX)的十二个地点中的每一个地点利用标准小块地研究方法和设备进行了小块地重复产量试验。这些位置中的每一个位置在前一个耕作季被种植了玉米，并且被视为玉米同比轮种地点。实验设计是随机化完全区组设计(RCBD)，在每一个地点进行两个重复实验。收获后利用最佳线性无偏估计(BLUE)线性混合模型来分析玉米产量数据，并且计算未经过处理的种子和经QuickRoots处理过的种子的平均产量。通过计算未经过处理和经过处理的条件下的p值来确定显著性。
在该试验中，相对于未经过处理的对照物存在9.89蒲式耳/英亩的正产量δ(p值＝0.056)，这是令人惊讶的结果，显著减少了非轮种玉米田中的预期玉米产量损失。
本领域技术人员将会想到对本公开内容的实施方案进行的许多变化。一些变化方案包括对接种生物体进行非竞争培养。其他变化方案要求竞争培养。所有这样的变化方案都意图在本公开内容的范围和精神内。
尽管已经通过描述实施例对实施例***、方法等进行了说明，并且尽管已经相当详细地描述了所述实施例，但诸位申请人的意图不是将所附权利要求书的范围约束或以任何方式限制到这样的细节。当然，出于描述本文中所描述的***、方法等的目的而描述组分或方法的每一种可预想组合是不可能的。本领域技术人员将显而易知其他优点和修改。因此，本公开内容不限于所示出和描述的具体细节、代表性装置和说明性实例。因此，本申请意在涵盖属于所附权利要求书的范围内的变更、修改和变化。此外，先前描述不意图界限本公开内容的范围。相反，本公开内容的范围由所附权利要求书和其等效物来决定。
就详细描述或权利要求书中使用术语“包括”而言，它意图以与术语“包括”在权利要求中用作过渡词时解释该术语类似的方式具有包括意义。此外，就详细描述或权利要求书中使用术语“或”(例如A或B)而言，它意图意味着“A或B或二者”。当诸位申请人意图表示“仅A或B而不是二者”时，那么将使用“仅A或B而不是二者”。因此，本文中使用术语“或”是包括意义，而不是排他性使用。参见Bryan A.Garner,ADictionary of Modern Legal Usage624(第2版,1995)。另外，就说明书或权利要求书中使用术语“在……中”或“至……中”而言，它意在还意味着“在……上”或“至……上”。此外，就说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言，它意在不仅意味着“直接连接至”，而且意味着“间接连接至”，诸如通过另一个组件或多个组件连接。

Claims (54)

1.一种使玉米种植物生长的方法，所述方法包括：
选择前一年生长过玉米种植物的田地；
种植玉米种子；和
施用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述施用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合是选自由以下各项组成的组：在种植前涂布所述玉米种子、在种植前施用至土壤、在种植时施用至所述土壤以及施用至正在所述田地中生长的玉米种植物的叶子。
3.一种预防或减少玉米作物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
在种植时对所述玉米作物施用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合；
使所述玉米作物在前一个生长季中生长过玉米的田地中生长。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述田地在前两个生长季的任一个中都没有生长过大豆。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述玉米作物的产量等于或大于在没用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的所述组合时长出的玉米作物的产量。
6.一种在没有大豆、棉花或小麦作物轮作时维持玉米作物的年同比产量或部分地挽救产量损失的方法，所述方法包括：在第一生长季使第一玉米作物在田地中生长；在第二生长季使利用包含绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合物处理过的第二玉米作物在所述田地中生长；其中所述第一玉米作物的产量和所述第二玉米作物的产量至少大致相等，或所述产量损失与在所述第二生长季在没用所述组合物处理时使所述第二玉米作物生长相比有所减少。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括使第三玉米作物在所述田地中生长，其中所述第三作物的产量至少与所述第一玉米作物大致相等。
8.一种作物轮作管理方法，所述方法用于在田地中多次连续种植玉米，同时与来自一次连续种植的玉米产量相比不存在产量损失，所述方法包括利用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合来处理用于种植在田地中的玉米种子；和将所述处理过的玉米种子种植在先前种植过玉米的田地中。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述田地在一个或多个先前生长季中未曾实行过间作。
10.一种使复种玉米作物生长而不降低玉米产量的方法，所述方法包括利用绿木霉与解淀粉枯草芽孢杆菌变种的组合来处理玉米作物，和在先前在前一季中种植过玉米的田地中生长。
11.一种在前一年生长过玉米的田地中种植玉米种子的方法，所述方法包括将所述玉米种子与绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种组合，和使所述玉米种子生长以获得比由未与绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种组合的玉米种子获得的玉米产量要高的玉米产量。
12.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
种植连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子；
从所述种植的玉米种子生长出玉米；和
产生比由在无绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时种植的玉米种子获得的玉米产量要高的玉米产量。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述玉米产量比由在无绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时种植和在当有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时种植的所述玉米的1、2、3、4、5、6、7、8、9和10英里内生长的玉米种子获得的玉米产量要高。
14.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
种植连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子；
从所述种植的玉米种子生长出玉米；和
产生比在无绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时由所述玉米获得的玉米产量要高的玉米产量。
15.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
将连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子种植在先前两个或两个以上连续季节生长过玉米的田地中；
从所述种植的玉米种子生长出玉米；和
产生比在无绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时由所述玉米获得的玉米产量要高的玉米产量。
16.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
将连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子种植在前一个连续季节中没有生长过豆类种植物的田地中；
从所述种植的玉米种子生长出玉米；和
产生比前一年由所述玉米田地获得的玉米产量要高的玉米产量，其中前一年在所述玉米田地中的玉米在有或没有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时加以种植。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述种植连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子在已经有两个、三个、四个或五个先前连续季节没有生长过豆类种植物的田地中进行。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述豆类种植物是大豆种植物。
19.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括将连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子种植在没有轮作不是玉米种植物的种植物的田地中；
从所述种植的玉米种子生长出玉米；和
产生比前一年由所述玉米田地获得的玉米产量要高的玉米产量。
20.如权利要求1所述的方法，其中另外利用选自由杀真菌剂、除草剂、杀昆虫剂、杀螨剂和杀线虫剂组成的组的一种或多种杀虫剂对所述种子进行涂布或处理。
21.如权利要求1所述的方法，其中另外利用肥料对所述种子进行涂布或处理。
22.如权利要求1所述的方法，其中另外利用脂质几丁寡糖(LCO)对所述种子进行涂布。
23.一种增加在没有间杂非玉米轮作的情况下生长过玉米的田地中的玉米产量的方法，所述方法包括：
种植连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子；和
从所述玉米种子生长出玉米，以产生比在不存在绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种时所生长出的所述玉米产量要高或相等的玉米产量。
24.一种改善农艺玉米种植物的玉米同比产量损失的方法，所述方法包括：
对种植物、种子或者含有种植物或种子的土壤施用包括有效量的以下各物的组合物：
选自由绿木霉分离株(ATCC 58678)和其突变体组成的组的真菌；和
选自由解淀粉枯草芽孢杆菌变种菌株(ATCC BAA-390)和其突变体组成的组的细菌；以及
使所述种植物或种子在前一年在没有所述真菌和所述细菌时种植过并且生长过玉米的土壤中生长。
25.一种向前一年生长过玉米的田地提供种子群体的方法，所述方法包括种植与绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种组合的玉米种子，和使所述玉米生长，以获得比所述前一年由所述田地获得的产量要高的玉米产量。
26.一种减少试验田的产量损失的方法，所述方法包括向希望在所述试验田中种植第一组玉米种子的人提供所述玉米种子以及绿木霉群体和枯草芽孢杆菌群体，其中紧接之前种植的是第二组玉米种子，并且其中所述产量损失有所减少。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述试验田包括具有农业上显著的选自镰刀菌属、青霉属、腐霉属和疫霉属的种植物害虫群体的土壤。
28.根据权利要求27所述的方法，其中在所述种植之前向所述第一组玉米种子提供所述绿木霉群体。
29.根据权利要求27所述的方法，其中在所述种植之前向所述第一组玉米种子提供所述枯草芽孢杆菌群体。
30.根据权利要求27所述的方法，其中在发育阶段V1之前提供所述绿木霉群体。
31.根据权利要求27所述的方法，其中在发育阶段V1之前提供所述枯草芽孢杆菌群体。
32.根据权利要求27所述的方法，其中所述试验田超过100平方米。
33.根据权利要求27所述的方法，其中所述绿木霉群体和所述枯草芽孢杆菌群体各自以超过0.5×106个菌落形成单位/种子的平均浓度提供。
34.根据权利要求27所述的方法，其中所述绿木霉群体和所述枯草芽孢杆菌群体各自以主要是孢子的形式并且以超过0.5×106个菌落形成单位/种子的平均浓度提供。
35.一种减少对在没有间杂非玉米轮作的情况下生长过玉米的玉米试验田施用杀真菌剂的方法，所述方法包括：
种植连同有绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米种子；和
在减少施用杀真菌剂的同时使玉米种植物生长，并且获得与缺乏所述绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种的玉米试验田相比要高的产量。
36.一种方法，所述方法包括：
将玉米种子种在前一个生长季播种过玉米种子的土壤中；和
将绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种施用至所述土壤、至所述种子或至从所述种子萌发的种植物。
37.如权利要求36所述的方法，其中在种植之前将所述绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种施用至所述种子。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述施用是在种植之前至少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个月或更久时进行。
39.如权利要求36所述的方法，其中将所述绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种施用至犁沟中的所述土壤。
40.如权利要求36所述的方法，其中将所述绿木霉和解淀粉枯草芽孢杆菌变种施用至从所述种子萌发的所述种植物的叶片。
41.如权利要求36所述的方法，其中在至少前两个或两个以上生长季中将玉米播种在所述土壤中。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述至少前两个或两个以上生长季是前三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或十个以上生长季。
43.如权利要求41所述的方法，其中产量损失减少了至少约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或95％以上。
44.如权利要求36中任一项所述的方法，其中将一个或多个种植物生长特征，诸如种植物高度、种植物重量、穗轴数目、穗轴重量、籽粒数目、籽粒重量和成熟日期，改善了至少约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。
45.如权利要求36所述的方法，其中使产量提高了至少约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。
46.如权利要求36所述的方法，其中在前1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或10个以上生长季期间没有在所述土壤中播种属于不同种植物类型的种子。
47.如权利要求37所述的方法，其中以约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个菌落形成单位/种子的用量施用所述绿木霉。
48.如权利要求39所述的方法，其中以约1×107、5×107、1×108、5×108、1×109、5×109或1×1010个孢子/英亩的用量施用所述绿木霉。
49.如权利要求37所述的方法，其中以约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个菌落形成单位/种子的用量施用所述解淀粉枯草芽孢杆菌变种。
50.如权利要求37所述的方法，其中以约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个菌落形成单位/种子的用量施用所述解淀粉枯草芽孢杆菌变种。
51.如权利要求36所述的方法，其中所述绿木霉包括菌株ATCC58678或其衍生物。
52.如权利要求36所述的方法，其中所述解淀粉枯草芽孢杆菌变种包括ATCC BAA-390或其衍生物。
53.如权利要求36至52中任一项所述的方法，所述方法还包括施用选自由以下各项组成的组的一种或多种组合物：一种或多种农艺学上有益于所述土壤的元素、一种或多种农艺学上有益于所述种子的元素、一种或多种农艺学上有益于从所述种子萌发的所述种植物的元素、一种或多种脂质几丁寡糖、一种或多种几丁寡糖、一种或多种几丁质化合物、一种或多种异黄酮类、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、一种或多种杀虫剂、一种或多种肥料和以上组合物的任何组合。
54.如权利要求36至53中任一项所述的方法，所述方法还包括施用一种或多种农艺学上有益于所述土壤、所述种子或从所述种子萌发的所述种植物的微生物，任选的是菌根真菌的一个或多个菌株、慢生型根瘤菌属的一个或多个菌株(例如，NRRL B-59571、NRRL B-59572、NRRL B-59565、NRRL B-59566、NRRL B-59567、NRRL B-59568、NRRL B-59569、NRRLB-59570、NRRL B-50493、NRRL B-50726、NRRL B-50727、NRRL B-50728、NRRL B-50729、NRRLB-50730、NRRL B-50612、NRRL B-50611、NRRL B-50610、NRRL B-50609、NRRL B-506008，或基于16s rDNA序列同一性与上述菌株中的一个或多个具有至少95％或95％以上同一性的一个或多个菌株)、根瘤菌属的一个或多个菌株、中华根瘤菌属的一个或多个菌株，或青霉菌属的一个或多个菌株(例如，ATCC 20851、NRRL 50169、ATCC 22348、ATCC 18309、NRRL50162、NRRL 50170)，或基于16s rDNA序列同一性与上述菌株中的一个或多个具有至少95％或95％以上同一性的一个或多个菌株，以及以上组合物的任何组合。
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