БАКТЕРИАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 2015 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для продуктивного выращивания различных сельскохозяйственных культур и растений, рекультивации почв и восстановления их плодородия, а также для активации роста саженцев в лесном хозяйстве.

Бактериальные удобрения относятся к микробиологическим инокулянтам, способствующим улучшению питания растений. При внесении этих удобрений в почве усиливаются биохимические процессы и улучшается корневое питание растений, нормализуется состав микрофлоры почвы.

Известна биодобавка к органоминеральным удобрениям (патент РФ №2148571, МПК C05F 11/08, опублик. 10.05.2000), содержащая две ассоциации бактерий, взятых в соотношении (1-2):(0,5-1), причем первая ассоциация содержит азотфиксирующие бактерии Azotobacter chroococcum и Beijerinckia fluminensis, взятые в соотношении (1 - 0,5):(1 - 0,5), а вторая ассоциация содержит бактерии, разлагающие фосфор и калийсодержащие соединения Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus, взятые в соотношении (1-5):(0,5-2), консервант, а также микро- и макроэлементы.

Недостатком такого удобрения является использование микроэлементов в форме минеральных соединений, что может неблагоприятно изменить pH почвы и не способствует их эффективному усвоению растениями, поскольку проникновение микроэлементов в такой форме через мембраны клеток растений происходит медленно и нерезультативно.

Известно бактеризованное удобрение (патент РФ №2186049, МПК C05F 11/08, опублик. 27.07.2002), включающее гуминосодержащую основу из биогумуса и бактериальную добавку, обладающую фунгицидной активностью, причем оно дополнительно содержит аммиачную воду или мочевину, а в качестве гуминосодержащей основы - торф при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Торф - 100

Биогумус - 10-50

Аммиачная вода или мочевина с содержанием общего азота - 2,0-10,0, при этом бактериальная добавка выбрана из групп спорообразующих бактерий: Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus polymyxa с сохранением жизнеспособности в аммиачной среде при значениях pH не менее 9, в количестве 7,5·10⁴-7,5·10⁸ кл/г гуминосодержащей основы.

Недостатком такого бактериального удобрения является вредное воздействие на здоровье человека компонента данного удобрения - аммиачной воды, что требует специальной тары и специального оборудования и строгого соблюдения температурных и санитарных норм.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней (патент РФ №2302114, МПК A01N 63/00, опублик. 10.07.2007), включающий штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24, взятых в соотношении (1,8-2,2):1, а также гуматы с микроэлементами при следующем составе компонентов, мас.%:

штаммы микроорганизмов Bacillus   mycoides var. В.А. и   Azotobacter vinelandii var. НП 25-30 гуматы 8-12 микроэлементы 0,05-0,08 вода остальное

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность и ограниченная область применения, обусловленная узким классом возможных типов почв и ограниченным перечнем видов сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является создание нового бактериального удобрения на основе бактериальной ассоциации со штаммами микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24, обладающего более высокой эффективностью и расширенной областью применения.

Технический результат, заключающийся в расширении области применения удобрения для широкого класса почв и разнообразных культур растений, достигается в предлагаемом бактериальном удобрении, содержащем бактериальную ассоциацию штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 и композитный состав компонентов, тем, что ассоциация штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. B.A. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 взята в соотношении (1,5-2,5):(0,8-1,4), а в композитном составе использованы лигногумат калия, микроэлементы в форме хелатов на основе ЭДТА и/или ОЭДФ, янтарная и щавелевая кислоты при следующем соотношении компонентов в мас.%:

ассоциация упомянутых штаммов микроорганизмов (0,1-0,15)%;

лигногумат калия (1,0-1,5)%,

микроэлементы в форме хелатов (суммарно 0,12-0,35)%,

янтарная кислота (0,1-0,15)%,

щавелевая кислота (0,1-0,15)%,

вода остальное.

Технический результат достигается также тем, что в совокупность микроэлементов включены в форме хелатов кремний и/или цинк, и/или марганец, и/или кобальт, и/или никель, и/или молибден, и/или бор.

Экспериментально установлено, что диапазон соотношения используемых штаммов микроорганизмов может быть расширен по сравнению с диапазоном этого соотношения в прототипе и составляет (1,5-2,5):(0,8-1,4), что обеспечивает более высокую плотность популяции взятых микроорганизмов, тем самым создает необходимые условия для более высокой эффективности их в почве.

Влияние компонентов, используемых в предлагаемом удобрении, заключается в следующем.

Лингогумат калия способствует повышению урожайности, улучшению экологического качества продукции, сокращению расхода вносимых минеральных и органических веществ, а также снижению стрессов растений при пересадке, повышению плодородия почвы. Лигногумат калия хорошо растворяется в воде и совмещается с другими компонентами бактериального удобрения.

Введение микроэлементов в различных сочетаниях необходимо вследствие того, что различные сельскохозяйственные культуры отличаются различной потребностью в отдельных микроэлементах. При этом необходимо также учитывать реальное состояние почвы, как правило, с обедненным комплексом микроэлементов по причине длительного использования почв, что приводит к значительному выносу питательных веществ вместе с урожаем.

Микроэлементы способствуют синтезу в растениях ферментов, позволяющих более эффективно использовать питательные вещества из удобрений и почвы.

При этом введение микроэлементов в форме хелатов в предлагаемом бактериальном удобрении способствует лучшему их усвоению растениями (см., например, http://www.bioinvest.com.ua/index.php? ltemid=38&id=77&option=com_content&view=article).

Эффективность удобрения и степень усвояемости микроэлементов растениями зависит от вида хелатирующего агента (лиганда) - вещества, молекула которого способна образовывать несколько химических связей с одним ионом металла.

В предлагаемом удобрении в качестве хелатирующих агентов используются органические кислоты: ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) и ОЭДФ (гидроксиэтилидендифосфоновая кислота), как наиболее эффективные.

На основе ЭДТА образуются хелаты, которые можно использовать на почвах с широким диапазоном pH, причем для каждого элемента устойчивые соединения могут образовываться только при определенных значениях pH (например, комплекс железа с ЭДТА эффективен при борьбе с хлорозом только на умеренно-кислых почвах). При этом ЭДТА проявляет антивирусную активность.

На основе ОЭДФ образуются стабильные индивидуальные хелаты металлов, а также композиции с различным составом и соотношениями. По своей структуре она наиболее близка к природным соединениям на основе полифосфатов (при ее разложении образуются химические соединения, легко усваиваемые растениями). Отличительной особенностью ОЭДФ является ее способность образовывать устойчивые комплексы с молибденом и бором.

Состав предлагаемого удобрения имеет сбалансированные и экспериментально выверенные концентрации элементов Zn, Mn, Co, Ni, Mo, В, Si в форме хелатов.

Влияние элементов Zn, Mn, Co, Ni, В, Mo в агротехнике достаточно хорошо изучено.

Что касается наличия кремния (Si) в композитном составе предлагаемого удобрения, то о нем следует сказать особо.

Кремний и соединения кремния повышают устойчивость растений не только к стрессам, но и к другим неблагоприятным факторам: пониженной температуре внешней среды (морозоустойчивость), болезням, насекомым-вредителям, магниевой токсикации, ультрафиолетовому облучению, ветру, дефициту кислорода и др. (Savantetal., 1997; Epstein, 1999; Korndorfer et al., 260T7 Ma, Takahachi, 2002).

В тканях растений и почвах образуются монокремниевая кислота, олигомеры кремниевой кислоты, низкомолекулярные поликремниевые кислоты и высокомолекулярные поликремниевые кислоты, что благоприятно влияет на растения. Растения способны активно поглощать монокремниевую кислоту через корневую систему и листовые пластины, а также обладают механизмом быстрого перераспределения кремния в зоны, подверженные стрессу.

Экспериментально доказано, что при оптимальном кремниевом питании повышаются: всхожесть растений и устойчивость ДНК получаемых семян, устойчивость растений к солевой токсичности, нехватке воды, низким температурам, присутствию тяжелых металлов и других загрязняющих веществ.

Янтарная кислота обеспечивает увеличение урожайности, повышает устойчивость растений к воздействию неблагоприятных факторов (заморозки, жара, засуха, излишняя влажность и т.д.), снижает заболеваемость растений, повышает содержание в листьях хлорофилла, что позволяет растению более интенсивно расти и давать более высокий урожай. Применение янтарной кислоты предохраняет от излишнего накопления в растениях азотистых веществ при их чрезмерном содержании в почве.

Щавелевая кислота оздоравливает почву, подавляя болезнетворные бактерии и способствуя развитию полезной микрофлоры. В присутствии щавелевой кислоты развивается мощная корневая система. Щавелевая кислота не накапливается в почве и в растениях, препятствуя вымыванию извести из почвы.

Примеры использования предложенного бактериального удобрения

1. Саратовская область. Крестьянское хозяйство «Зеленское».

Бактериальное удобрение применялось при выращивании зерновых культур. Прибавка урожая на опытном участке составила 25%. Отмечено повышение качества зерна (содержание белка повысилось на 30%, клейковины на 18%) по сравнению с контрольным участком поля.

2. Краснодарский край, Хозяйство ИП Грибкова В.Е.

Бактериальное удобрение использовалось при выращивании озимой пшеницы и гороха.

На контрольном участке урожай составил 53,5 ц/га, на опытном участке - 64,2 ц/га, т.е. повышение урожая составило 10,7 ц/га.

3. Владимирская область. Удобрение было опробовано для активизации роста при выращивании саженцев хвойных пород.

Удобрение применяли как при высадке сеянцев, так и в процессе вегетации (1-й год роста) выращиваемых саженцев путем полива прикорневой зоны растений.

По сравнению с контрольным участком рост саженцев увеличился за год на 12-16%. Отмечено повышение плотности хвойного покрова на 15-18%.

Таким образом, предложенное комплексное бактериальное удобрение обеспечивает создание благоприятных условий для стимулирования роста и развития растений с учетом влияния множества факторов, обусловленных специфическими особенностями данной местности, климата, почвы, сорта и вида растения, а также повышает сопротивляемость к болезням.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Бактериальное удобрение содержит бактериальную ассоциацию, включающую штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 и композитный состав компонентов, причем ассоциация штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 взята в соотношении (1,5-2,5): 0,8-1,4), а в композитном составе использованы лигногумат калия, микроэлементы в хелатной форме на основе ЭДТА и/или ОЭДФ, янтарная и щавелевая кислоты. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет расширить область применения удобрения для широкого класса почв и разнообразных культур растений. 8 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Бактериальное удобрение, содержащее бактериальную ассоциацию, включающую штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 и композитный состав компонентов, отличающееся тем, что ассоциация штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 взята в соотношении (1,5-2,5):(0,8-1,4), а в композитном составе использованы лигногумат калия, микроэлементы в хелатной форме на основе ЭДТА и/или ОЭДФ, янтарная и щавелевая кислоты при следующем соотношении компонентов в мас.%:
ассоциация упомянутых штаммов микроорганизмов (0,1-0,15)%;
лигногумат калия (1,0-1,5) %,
микроэлементы в хелатной форме (суммарно 0,12-0,35)%,
янтарная кислота (0,1-0,15)%,
щавелевая кислота (0,1-0,15)%,
вода остальное.

2. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен кремний в хелатной форме.

3. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен цинк в хелатной форме.

4. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включено железо в хелатной форме.

5. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен марганец в хелатной форме.

6. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен кобальт в хелатной форме.

7. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен никель в хелатной форме.

8. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен молибден в хелатной форме.

9. Бактериальное удобрение по п.1, отличающееся тем, что в совокупность микроэлементов включен бор в хелатной форме.