[发明专利]含有固氮细菌和另外的试剂的组合的组合物及其在植物物种中固氮的用途

说明书

本发明提供了一种用于供应植物的氮需求的方法，该方法包括向所述植物施用非致病性固大气氮细菌和一种或多种活化剂的组合。这些活化剂中的许多拥有有力的抗炎和抗微生物活性。该方法特别适合用于实现植物物种如小麦、玉米和其他谷类作物中的氮固定，其中通常不可能进行固氮。本发明还提供了包含固氮细菌和合适的活化剂的组合物。在一个优选的实施方案中，固氮细菌是根瘤菌属的。

发明领域

本发明涉及用于增强植物中固氮的组合物和方法。更具体地，本发明提供了非致病性固大气氮细菌与一种或多种另外的试剂的组合，以及所述组合在几种不同物种(包括禾本科植物)中固氮的用途。

发明背景

固氮是地球大气中的氮气被转化为氨或其他含氮分子，然后它们可用于生物体以满足其代谢和生物合成需求的过程。在植物的情况下，从萌发后的早期阶段直至植物成熟并形成其全部作物产率潜力都需要氮供应。

禾本科(Gramineae)包括玉米、小麦和稻，它们是全世界用于供给人类人口的三种主要农作物。

与可通过与某些细菌物种，包括根瘤菌属(Rhizobium)物种共生而固定大气氮的豆科(Leguminosae)植物不同，禾本科无法固定大气氮，并且种植者需要使用化肥为植物供应所需量的氮，以便提高作物产率。

然而，这种化学施肥方法并非没有重大问题，其中不仅包括地球上的淡水资源的大量污染，从而导致严重的生态破坏。例如，这可以在将含氮肥料从植物的根区冲出并渗入更深的含水层和淡水库中时发生。

因此，可迫切需要实现和/或增强许多植物物种，特别是禾本科的植物物种中的氮固定的替代方法和组合物。本发明提供了用于此需求的解决方案。

发明概述

出乎意料地，本发明人发现当将某些细菌，例如根瘤菌属细菌与某些其他物质(如下文将公开和详细描述的)组合施用于植物时，所述组合能够固定大气氮，从而供应植物的氮需求。当如此处理的植物是禾本科的那些植物时，这种效果特别出乎意料，如上所述，禾本科植物通常不能通过土壤中存在的细菌介导的固氮来获得其氮需求。

本发明主要涉及完全或部分供应植物的氮需求的方法，其通过向所述植物施用非致病性固大气氮细菌与一种或多种活化剂的组合来进行。在某些情况下，还与所述细菌和活化剂一起供应一种或多种肥料。因此，本发明主要涉及实现植物物种中的大气氮固定的方法，所述植物物种通常不能以此方式获得其氮摄取。

另一方面，本发明提供了一种组合物，其包含非致病性固氮细菌和一种或多种活化剂(如上文所定义和下文所述)的混合物。

在另一方面，本发明还提供了一种用于提高具有农业或园艺意义的植物的产率的方法，其通过如下手段进行：

a)提供组合物，其包含非致病性固氮细菌和如下文公开的一种或多种活化剂的组合；和

b)对所述宿主物种施用步骤(a)的组合物。

在另一方面，本发明进一步提供了一种用于提高具有农业或园艺意义的植物的产率的方法，其通过如下手段进行：

a)分开提供：

(i)包含一种或多种固氮非致病性细菌的组合物；和

(ii)包含一种或多种下文公开和定义的活化剂的组合物；和

b)分开将组合物(i)和(ii)中的每种施用于所述宿主物种。

在以上公开的方法和组合物中，在一个实施方案中，固氮非致病性细菌是根瘤菌属的成员。在一个优选的实施方案中，细菌是豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)物种的。在下文中公开合适的细菌的其他例子。