МИКРОБНЫЕ ИНОКУЛЯНТЫ И СОДЕРЖАЩИЕ ИХ КОМПОЗИЦИИ УДОБРЕНИЙ Российский патент 2017 года по МПК C05F11/08 A01G1/00 C12N1/00 

Область техники

[001] Настоящее изобретение относится в целом к микробным инокулянтам, в частности для применения в качестве удобрений, содержащим один или более видов микроорганизмов или штаммов, описанных в данном документе, и к композициям удобрений, содержащим такие организмы. Изобретение также относится к способам, стимулирующим рост растений, повышающим доступность питательных веществ в почве, и к рекультивации деградированных почв и пастбищ с применением микробиологических инокулянтов и композиций удобрений по настоящему изобретению.

Уровень техники

[002] Широко распространено применение удобрений для повышения производства растений и сельскохозяйственных культур и компенсирования плохого качества почвы. Чаще всего используемые коммерчески доступные удобрения представляют собой неорганические химические удобрения. Такие химические удобрения могут быть дорогостоящими в производстве, могут быть вредными при использовании и часто связаны с последствиями, наносящими вред окружающей среде, такими как загрязнение нитратами сточных и грунтовых вод. Экологическая устойчивость может обеспечиваться путем ограничения применения химических удобрений.

[003] Композиции удобрений, содержащие микроорганизмы (так называемые "биоудобрения") все чаще рассматривают в качестве альтернативы традиционным химическим удобрениям. Способность конкретных видов бактерий стимулировать рост растений уже давно признана. Например, азотфиксирующие бактерии, такие как виды Rhizobium обеспечивают растения необходимыми азотистыми соединениями. Виды Azotobacter и Azospirillum также демонстрировали стимулирование роста растений и повышение урожайности сельскохозяйственных культур, обеспечивая накопление питательных веществ в растениях. Однако, бактерии данных родов зачастую не в состоянии эффективно конкурировать с естественной почвой и микрофлорой растений, что требует применения непрактично больших объемов инокулянта. Различные виды Bacillus и Pseudomonas также нашли применение в удобрениях на основе микроорганизмов.

[004] В настоящее время биоудобрения, как правило, характеризуются ограниченной полезностью, часто не подтверждают эффективность в реальных условиях ведения сельского хозяйства. Поэтому остается потребность в улучшенных удобрениях на основе микроорганизмов, которые являются эффективными в обеспечении питательных веществ для роста растений и являются экологически безопасными.

Сущность изобретения

[005] Первый аспект настоящего изобретения предлагает микробный инокулянт для увеличения темпов роста растений, продуктивности растений и/или качества почвы, содержащий штаммы одного или более видов бактерий, выбранных из Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rapi и Lactobacillus zeae.

[006] В конкретных вариантах осуществления инокулянт содержит два из указанных видов Lactobacillus, три из указанных видов Lactobacillus или все из указанных видов Lactobacillus. Инокулянт может представлять собой симбиотическую комбинацию из двух или более или трех или более указанных видов Lactobacillus.

[007] Штамм Lactobacillus parafarraginis может представлять собой Lactobacillus parafarraginis Lp18. В конкретном варианте осуществления штамм Lactobacillus parafarraginis представляет собой Lactobacillus parafarraginis Lp18, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022945.

[008] Штамм Lactobacillus buchneri может представлять собой Lactobacillus buchneri Lb23. В конкретном варианте осуществления штамм Lactobacillus buchneri представляет собой Lactobacillus buchneri Lb23, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022946.

[009] Штамм Lactobacillus rapi может представлять собой Lactobacillus rapi Lr24. В конкретном варианте осуществления штамм Lactobacillus rapi представляет собой Lactobacillus rapi Lr24, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022947.

[0010] Штамм Lactobacillus zeae может представлять собой Lactobacillus zeae Lz26. В конкретном варианте осуществления штамм Lactobacillus zeae представляет собой Lactobacillus zeae Lz26, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022948.

[0011] Инокулянт по первому аспекту может дополнительно содержать штамм Acetobacter fabarum. Штамм Acetobacter fabarum может представлять собой Acetobacter fabarum Af15. В конкретном варианте осуществления штамм Acetobacter fabarum представляет собой Acetobacter fabarum Af15, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022943.

[0012] Инокулянт по первому аспекту может дополнительно содержать дрожжи. Дрожжи могут представлять собой штамм Candida ethanolica. Штамм Candida ethanolica может представлять собой Candida ethanolica Се31. В конкретном варианте осуществления штамм Candida ethanolica представляет собой Candida ethanolica Се31, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022944.

[0013] Один или более штаммов в инокулянте могут быть инкапсулированы. Если множество штаммов инкапсулированы, то штаммы могут быть отдельно инкапсулированы или объединены в одной капсуле.

[0014] Вторым аспектом настоящего изобретения является обеспечение микробного инокулянта, содержащего по меньшей мере один вид Lactobacillus, по меньшей мере один вид Acetobacter и по меньшей мере один вид Candida.

[0015] В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один вид Lactobacillus выбран из Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rapi и Lactobacillus zeae. В дополнительном конкретном варианте осуществления микробный инокулянт содержит по меньшей мере один штамм каждого из указанных видов Lactobacillus. В дополнительном конкретном варианте осуществления штамм Lactobacillus parafarraginis представляет собой Lp18 (депонирован под номером доступа V11/022945), штамм Lactobacillus buchneri представляет собой Lb23 (депонирован под номером доступа V11/022946), штамм Lactobacillus rapi представляет собой Lr24 (депонирован под номером доступа V11/022947) и штамм Lactobacillus zeae представляет собой Lz26 (депонирован под номером доступа V11/022948).

[0016] В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один вид Acetobacter представляет собой Acetobacter fabarum. В дополнительном конкретном варианте осуществления штамм Acetobacter fabarum представляет собой Af15 (депонирован под номером доступа V11/022943).

[0017] В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один вид Candida представляет собой Candida ethanolica. В дополнительном конкретном варианте осуществления штамм Candida ethanolica представляет собой Се31 (депонирован под номером доступа V11/022944).

[0018] Третьим аспектом настоящего изобретения является обеспечение микробного инокулянта, содержащего по меньшей мере один бактериальный штамм, выбранный из Lactobacillus parafarraginis Lp18, Lactobacillus buchneri Lb23, Lactobacillus rapi Lr24 и Lactobacillus zeae Lz26.

[0019] Инокулянт по третьему аспекту необязательно дополнительно содержит Acetobacter fabarum Af15 и/или Candida ethanolica Се31.

[0020] Инокулянт согласно первому, второму или третьему аспекту может быть использован в качестве удобрения.

[0021] Четвертым аспектом настоящего изобретения является обеспечение композиции удобрения, содержащей микробный инокулянт согласно первому, второму или третьему аспекту. Композиция удобрения может необязательно содержать один или более дополнительных компонентов, таких как органический материал, гуминовые вещества, проникающие вещества, макронутриенты, микронутриенты и другие добавки для почвы и/или растений. Настоящее изобретение также относится к применению композиции удобрения в качестве удобрения для пастбищных растений, культурных растений или декоративных растений.

[0022] Пятым аспектом настоящего изобретения является создание способа повышения роста растений и/или продуктивности, при этом способ включает нанесение на растение, семена растений или на почву, в которой растение или семена растений выращивают, эффективного количества микробного инокулянта согласно первому, второму или третьему аспекту или композиции удобрения согласно четвертому аспекту.

[0023] Шестым аспектом настоящего изобретения является создание способа улучшения качества почвы, при этом способ включает нанесение на почву или на растение, или семена растений в указанной почве эффективного количества микробного инокулянта согласно первому, второму или третьему аспекту или композиции удобрения согласно четвертому аспекту.

[0024] В соответствии с вышеуказанными аспектами, растение может представлять собой, например, пастбищное растение, культурное растение (в том числе плодовые и овощные растения) или декоративное растение. Сельскохозяйственная культура может представлять собой, например, любую продовольственную культуру для человека или животных или культуру для применения в качестве топлива или для фармацевтического производства. Продовольственной культурой может являться, например, плод, овощ, орех, семя или зерно.

[0025] Седьмым аспектом настоящего изобретения является обеспечение способа рекультивации деградированной почвы или пастбищ, при этом данный способ включает нанесение на почву или пастбище эффективного количества микробного инокулянта первого, второго или третьего аспекта или композиции удобрения четвертого аспекта.

Краткое описание чертежей

[0026] Только посредством неограничивающего примера аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения описаны в данном документе со ссылкой на следующие графические материалы.

[0027] Фигура 1. Развитие корневой системы у растений мелкосеменных бобов, обработанных как описано в примере 5. А, контрольная группа; В, группа обработки Т40; С, группа обработки SGL40; D, группа обработки T25%GL40; Е, группа обработки GL40.

[0028] Фигура 2. Средняя скорость изменения роста (высоты) растений томатов в течение периода обработки 20 дней в трех различных почвах (А-С), обработанных, как описано в примере 6. Квадраты представляют собой рассаду, обработанную IMP Bio, алмазы представляют рассаду, обработанную FlowPhos, треугольники представляют рассаду, обработанную IMP Bio плюс FlowPhos, кресты ('х') представляют необработанную рассаду (только вода).

[0029] Фигура 3. Сравнение высоты растений, размера листьев и развития корневой системы в рассаде томатов, обработанной, как описано в примере 6. GreatLand = рассада, обработанная IMP Bio.

[0030] Фигура 4. Сравнение вегетативного роста (и плотности роста) растений клубники, обработанных, как описано в примере 8. А, растения через 3 месяца, обработанные традиционными удобрениями. В, растения через 3 месяца, обработанные IMP Bio.

Подробное описание изобретения

[0031] Если не определено иначе, все технические и научные выражения, используемые в данном документе, имеют то же значение, обычно понимаемое специалистами в данной области, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя любые способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным в данном документе, могут быть использованы в практике или при тестировании настоящего изобретения, при этом были описаны типичные способы и материалы.

[0032] Формы единственного и множественного числа использовали в данном документе для обозначения одного или более одного (то есть по меньшей мере один) из грамматических объектов. В качестве примера "элемент" означает один элемент или более одного элемента.

[0033] В контексте данного описания, термин "приблизительно" понимают как обозначающий диапазон чисел, которые специалист в данной области будет считать эквивалентными перечисленным значениям в контексте достижения той же функции или результата.

[0034] В данном описании и в последующей формуле изобретения, если контекст не требует иного, слово "содержать" и его вариации, такие как "содержит" или "содержащий" следует понимать как подразумевающий включение указанного целого, или этапа, или группы целых чисел или этапов, но не исключение любого другого целого, или стадии, или группы целых чисел или стадий.

[0035] Выражение "продуктивность растения", используемое в данном документе, относится к любому аспекту роста или развития растения, что является основанием для выращивания растения. Таким образом, целью настоящего изобретения является улучшение или увеличение продуктивности растения в широком смысле и означает улучшение биомассы или выхода листьев, стеблей, зерна, плодов, овощей, цветов или других собираемых частей растения, или используемых для различных целей, а также улучшения в росте частей растения, в том числе стеблей, листьев и корней. Например, если речь идет о продовольственных культурах, таких как зерновые, плодовые или овощные, продуктивность растения может относиться к урожайности зерна, плодов, овощей или семян, собранных с отдельной культуры. Для таких культур как пастбищные продуктивность растения может относиться к скорости роста, растительной плотности или степени покрытия почвы. "Рост растений" относится к росту любой части растения, включая стебли, листья и корни. Рост может относиться к темпам роста любой из данных частей растений.

[0036] Выражение "урожайность" относится к количеству полученного биологического материала и может использоваться взаимозаменяемо с "биомассой". Для культурных растений "урожайность" может также означать количество собранного растительного материала на единицу выработки или на единицу площади (например, га). Урожай может быть определен с точки зрения количества и качества. Собранный материал может варьировать от культуры к культуре, например, это могут быть семена, надземная биомасса, подземная биомасса (например, картофель), корни, плоды или любая другая часть растения, которая имеет экономическую ценность. "Урожайность" также охватывает стабильность урожая растений. "Урожайность" также охватывает потенциал урожая, который представляет собой максимально доступный урожай при оптимальных условиях роста. Урожай может зависеть от ряда компонентов урожайности, которые можно контролировать по определенным параметрам. Эти параметры хорошо известны специалистам в данной области и варьируют от культуры к культуре. Например, селекционеры хорошо осведомлены о специфических компонентах урожайности и соответствующих параметрах для культуры, которую они стремятся улучшить. Например, основные параметры урожайности для картофеля включают вес клубня, количество клубней и количество стеблей на одно растение.

[0037] Под "улучшение качества почвы" понимают увеличение количества и/или доступности питательных веществ, необходимых или полезных для растений, для их роста. Лишь в качестве примера такие питательные вещества включают: азот, фосфор, калий, медь, цинк, бор и молибден. Также выражение "улучшение качества почвы" охватывает сокращение или минимизацию количества элементов, которые могут быть вредоносными для роста или развития растения, таких, как например железа и марганца. Таким образом, улучшение качества почвы за счет применения микробных инокулянтов и композиций удобрений по настоящему изобретению тем самым содействует и способствует росту растений в почве.

[0038] Выражение "рекультивация", используемое в данном документе по отношению к деградированному пастбищу или почве, относится к увеличению содержания в почве питательных веществ для растений, что позволяет улучшить рост растений и/или урожай. Вырожденное пастбище включает истощенное пастбище.

[0039] Выражение "эффективное количество", используемое в данном документе, относится к количеству микробного инокулянта или композиции удобрения, применяемого на данном участке почвы или растительности, что является достаточным для получения одного или более благоприятных или желаемых результатов, например, с точки зрения темпа роста растения, урожайности или наличия питательных веществ в почве. "Эффективное количество" можно ввести в один или более приемов. Точное требуемое количество будет варьировать в зависимости от таких факторов, как идентичность и количество используемых отдельных штаммов, виды растений, подлежащих обработке, природа и состояние почвы, подлежащей обработке, истинный характер микробного инокулянта или композиции удобрения, которые будут применять, форма, в которой применяют инокулянт или удобрение, и способа, с помощью которых их наносят, и этап сезона выращивания растений, на протяжении которого применение имеет место. Таким образом, невозможно определить точное "эффективное количество". Тем не менее, в каждом заданном случае соответствующее "эффективное количество" может быть определено специалистом в данной области с обычной квалификацией с использованием только общепринятых экспериментов.

[0040] Выражение "культура", используемое в данном документе, относится к любому растению, выращенному для получения урожая или используемому для любой экономической цели, включая, например, продукты питания человека, корм для скота, топливо или фармацевтическое производство (например, мак).

[0041] Выражение "необязательно", используемое в данном документе, означает, что последовательно описанные особенности могут присутствовать или могут не присутствовать, или что последовательно описываемое событие или обстоятельство может произойти, а может не произойти. Следовательно, описание следует понимать, как включающее и охватывающее варианты осуществления, в которых данная особенность присутствует, и варианты осуществления, в которых данная особенность не присутствует, и варианты осуществления, в которых событие или обстоятельство имеет место, а также варианты, в которых это не имеет место.

[0042] В соответствии с настоящим изобретением представлены новые микробные инокулянты и композиции микробиологических удобрений, которые находят применение в повышении продуктивности растений и улучшении качества почвы. В отдельных вариантах осуществления виды микроорганизмов, присутствующие в микробном инокулянте или композиции удобрения, обеспечивают симбиотическую комбинацию организмов.

[0043] В самых широких вариантах осуществления микробный инокулянт по настоящему изобретению содержит штаммы одного или более видов бактерий Lactobacillus. Виды Lactobacillus могут быть выбраны из Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rapi и Lactobacillus zeae. Инокулянт может дополнительно содержать по меньшей мере один вид Acetobacter и по меньшей мере один вид Candida.

[0044] Штамм Lactobacillus parafarraginis может представлять собой Lactobacillus parafarraginis Lp18. В отдельном варианте осуществления штамм Lactobacillus parafarraginis представляет собой Lactobacillus parafarraginis Lp18, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022945. Штамм Lactobacillus buchneri может представлять собой Lactobacillus buchneri Lb23. В отдельном варианте осуществления штамм Lactobacillus buchneri представляет собой Lactobacillus buchneri Lb23, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022946. Штамм Lactobacillus rapi может представлять собой Lactobacillus rapi Lr24. В отдельном варианте осуществления штамм Lactobacillus rapi представляет собой Lactobacillus rapi Lr24, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022947. Штамм Lactobacillus zeae может представлять собой Lactobacillus zeae Lz26. В отдельном варианте осуществления штамм Lactobacillus zeae представляет собой Lactobacillus zeae Lz26, который депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022948.

[0045] Инокулянт может дополнительно содержать штамм Acetobacter fabarum. Штамм Acetobacter fabarum может представлять собой Acetobacter fabarum Af15. В отдельном варианте осуществления штамм Acetobacter fabarum представляет собой Acetobacter fabarum Af15, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022943.

[0046] Инокулянт может дополнительно содержать дрожжи. Дрожжи могут представлять собой штамм Candida ethanolica. Штамм Candida ethanolica может представлять собой Candida ethanolica Се31. В отдельном варианте осуществления штамм Candida ethanolica представляет собой Candida ethanolica Се31, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022944.

[0047] Концентрации каждого штамма микроорганизмов, который добавляют к микробным инокулянтам и композициям удобрений, как описано в данном документе, будут зависеть от множества факторов, в том числе идентичности и числа используемых отдельных штаммов, видов растений, подлежащих обработке, природы и состояние почвы, подлежащей обработке, истинного характера микробного инокулянта или композиции удобрения, которое применяют, формы, в которой применяют инокулянт или удобрение, и способа, с помощью которых их наносят, и этап сезона выращивания растений, на протяжении которого применение имеет место. Для любого данного случая, соответствующие концентрации могут быть определены специалистом в данной области с обычной квалификацией с использованием только общепринятых экспериментов. Лишь в качестве примера концентрация каждого штамма, присутствующего в инокулянте или композиции удобрения, может составлять от приблизительно 1×10² КОЕ/мл до приблизительно 1×10¹⁰ КОЕ/мл, и может составлять приблизительно 1×10³ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10³ КОЕ/мл, приблизительно 5×10³ КОЕ/мл, 1×10⁴ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁴ КОЕ/мл, приблизительно 5×10⁴ КОЕ/мл, 1×10⁵ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁵ КОЕ/мл, приблизительно 5×10⁵ КОЕ/мл, 1×10⁶ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁶ КОЕ/мл, приблизительно 5×10⁶ КОЕ/мл, 1×10⁷ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁷ КОЕ/мл, приблизительно 5×10⁷ КОЕ/мл, 1×10⁸ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁸ КОЕ/мл, приблизительно 5×10⁸ КОЕ/мл, 1×10⁹ КОЕ/мл, приблизительно 2,5×10⁹ КОЕ/мл, или приблизительно 5×10⁹ КОЕ/мл. В конкретных иллюстративных вариантах осуществления конечная концентрация штаммов Lactobacillus составляет приблизительно 2,5×10⁵ КОЕ/мл, конечная концентрация Acetobacter fabarum может составлять приблизительно 1×10⁶ КОЕ/мл и конечная концентрация Candida ethanolica может составлять приблизительно 1×10⁵ КОЕ/мл.

[0048] Также предметом настоящего изобретения являются варианты штаммов микроорганизмов, описанных в данном документе. Выражение "вариант", используемое в данном документе, относится как к штаммам, встречающимся в природе, так и к специально разработанным вариантам или мутантам штаммов микроорганизмов, изобретеных и проиллюстрированных в данном документе. Варианты могут иметь или не иметь одинаковые идентифицирующие биологические характеристики конкретных штаммов, примеры которых приведены в данном документе, при условии, что они имеют сходные полезные свойства с точки зрения, стимулирования роста растений и обеспечения питательными веществами для роста растений в почве. Иллюстративные примеры подходящих способов для получения вариантов штаммов микроорганизмов, примеры которых приведены в данном документе, включают, но без ограничений, методики интеграции гена, таких как опосредованные инсерционными элементами или транспозонами, или путем гомологичной рекомбинации, другими методиками рекомбинантных ДНК для модификации, вставки, активирования или сайленсинга генов, межвидового слияния протопластов, мутагенеза путем облучения ультрафиолетовым светом или рентгеновскими лучами, или путем обработки химическим мутагеном, таким как нитрозогуанидин, метилметана сульфонат, азотистый иприт и т.п., и трансдукции, опосредованной бактериофагом. Подходящие и применимые способы хорошо известны в данной области техники и описаны, например, в J. Н. Miller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1972); J. H. Miller, A Short Course in Bacterial Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1992); и J. Sambrook, D. Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (2001), inter alia.

[0049] Кроме того, выражение "вариант", как используется в данном документе, охватывает штаммы микроорганизмов, филогенетически тесно связанные со штаммами, описанными в данном документе, и штаммы, обладающие существенной идентичностью последовательности со штаммами, описанными в данном документе в одном или более филогенетически информативных маркерах, таких как как гены рРНК, гены фактора элонгации и фактора инициации, гены субъединиц РНК-полимеразы, ген ДНК-гиразы, гены белков теплового шока и гены recA. Например, гены 16S рРНК штамма "варианта", как рассматривается в данном документе, могут обладать приблизительно 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичности последовательности со штаммом, описанным в данном документе.

[0050] Микробные инокулянты и композиции удобрений по настоящему изобретению могут по выбору дополнительно включать один или более дополнительных микроорганизмов, например, дополнительные агрономически полезные микроорганизмы. Такие агрономически полезные микроорганизмы могут действовать синергично, или в согласии, или иным образом взаимодействовать с организмами по настоящему изобретению в инокулянте или удобрении. Примеры агрономически полезных микроорганизмов включают Bacillus sp., Pseudomonas sp., Rhizobium sp., Azospirillum sp., Azotobacter sp., фототрофные и бактерии, разрушающие целлюлозу, Clostridium sp., Trichoderma sp.и тому подобные. Специалистам в данной области будет понятно, что этот список является лишь простым примером и без ограничений ссылкой на конкретные примеры, приведенные в данном документе.

[0051] В почвенной среде, инокулированные бактерии могут испытывать трудности при выживании среди конкурентов, обитающих в природе и организмов-хищников. Для содействия в выживании микроорганизмов, присутствующих в микробном инокулянте и композициях удобрений по настоящему изобретению, при применении в окружающей среде один или более штаммов могут быть инкапсулированы, например, в подходящую полимерную матрицу. В одном примере капсула может содержать шарики альгината, такие как было описано Young et al, 2006, Encapsulation of plant growth-promoting bacteria in alginate beads enriched with humic acid, Biotechnology and Bioengineering 95:76-83, описание которого включено в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте. Специалистам в данной области будет понятно, что может использоваться любой подходящий материал для инкапсуляции или матрица. Инкапсуляция может быть достигнута с использованием способов и методик, известных специалистам в данной области. Инкапсулированные микроорганизмы могут содержать питательные вещества и другие компоненты инокулянта или композиции удобрений в дополнение к микроорганизмам.

[0052] Специалистам в данной области будет понятно, что любое растение может извлечь выгоду от нанесения микробных инокулянтов и композиций удобрений по настоящему изобретению на почву, семена и/или растительность. Используют конкретные варианты осуществления для обеспечения роста, развития, урожайности или продуктивности культур и пастбищных растений или других экономически ценных растений, в том числе декоративных растений и растений, выращиваемых для получения масел или биотоплива. Культурные растения могут представлять собой, например, продовольственные культуры (для людей или животных), такие как любой плод, овощ, орех, семя или зерновая культура. Примеры культурных растений включают, но без ограничения, клубни и другие подземные овощи (например, картофель, свекла, редис, морковь, лук и т.д.), овощи наземного выращивания или стелющиеся (например, тыква и другие представители семейства тыквенные, фасоль, горох, спаржа и т.д.), листовые овощи (например, салат-латук, мангольд, шпинат, люцерна и т.д.), другие овощи (такие как томаты, капуста, в том числе брокколи, авокадо и т.д.), плоды (такие как ягоды, оливки, косточковые плоды в том числе нектарины и персики, тропические фрукты, в том числе манго и бананы, яблоки, груши, мандарины, апельсины, мандарины, киви, кокос и др.), злаковые (такие как рис, кукуруза, пшеница, ячмень, просо, овес, рожь и др.), орехи (например, орехи макадамия, арахис, бразильский орех, лесной орех, грецкий орех, миндаль и т.д.), и другие экономически ценные культуры и растения (такие как сахарный тростник, соя, подсолнечник, рапс, сорго, пастбищные культуры, дерновые травы и т.д.).

[0053] Микробные инокулянты и композиции удобрений по настоящему изобретению можно наносить непосредственно на растения, части растений (например, листья) или семена, или в качестве альтернативы можно наносить на почву, в которой растения произрастают, или будут выращиваться, или в которой семена были посеяны или должны быть посеяны. Нанесение может быть осуществлено путем любых подходящих способов в любом подходящем масштабе. Например, нанесение может включать полив, рассеивание или распыление, в том числе в широких масштабах или высокообъемное разбросное рассеивание или распыление, пропитывание семян перед посадкой, и/или орошение семян после посевом или высадкой. Специалистам в данной области будет понятно, что различные способы нанесения можно использовать в комбинации (например, пропитывание семян перед посевом с последующим орошением посаженных семян и/или нанесением на рассаду или зрелые растения). Семена, рассада или зрелые растения можно обрабатывать столько раз, сколько это необходимо. Число необходимых нанесений может быть с легкостью определено специалистами в данной области, в зависимости от, например, соответствующего растения, стадии развития растения, при которой начинают обработку, состояния здоровья растения, роста, экологических и/или климатических условий, при которых выращивают растение и цели выращивания растения. Например, в случае цветения культур, таких как томаты, желательно применять микробный инокулянт или композицию удобрений один или более одного раза в период цветения.

[0054] Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением микробные инокулянты и продукты-удобрения, как описано в данном документе, можно получить в любой подходящей форме, в зависимости от способов, с помощью которых инокулянт или композицию удобрения наносят на почву, или семена растений, или растительность. Подходящие формы могут включать, например, суспензии, жидкости и твердые формы. Твердые формы включают порошки, гранулы, формы с более крупными частицами и пеллеты. Частицы твердой формы удобрения могут быть инкапсулированы в водорастворимые покрытия (например, окрашенные или неокрашенные желатиновые шарики или капсулы), покрытия с замедленным высвобождением, или путем микроинкапсулирования с получением свободнотекучего порошка с использованием одного или более из, например, желатина, поливинилового спирта, этилцеллюлозы, ацетат фталат целлюлозы или стирола и малеинового ангидрида. Жидкости могут включать водные растворы и водные суспензии, и эмульгируемые концентраты.

[0055] Для достижения эффективной дисперсии, адгезии и/или сохраннения, или стабильности в окружающей среде у инокулянтов и композиций удобрений, описанных в данном документе, целесообразным является составление инокулянтов и композиций с подходящими компонентами-носителями, которые способствуют диспергированию, адгезии и сохранению/стабильности. Подходящие носители известны специалистам в данной области и включают, например, хитозан, вермикулит, компост, тальк, сухое молоко, гели и т.п.

[0056] Дополнительные компоненты могут быть введены в инокулянты и композиции удобрений по настоящему описанию, например, гуминовые вещества, микроэлементы, органический материал, проникающие вещества, макронутриенты, микронутриенты, витамины и другие добавки для почвы и/или растений.

[0057] Гумус или гуминовые вещества, которые могут быть введены, могут содержать, но без ограничений, гуминовые кислоты, полученные, например, из окисленного лигнита или леонардита, фульвокислота и гуматы, такие как гумат калия.

[0058] Добавляемый органический материал может включать, но без ограничений, твердые вещества биологического происхождения, навоз, компост или компостированные органические побочные продукты, активированый ил, или обработанные побочные продукты животного или растительного происхождения (в том числе кровяная мука, перьевая мука, хлопковая мука, мука океанических бурых водорослей, экстракт морских водорослей, рыбные эмульсии и рыбная мука).

[0059] Проникающие вещества включают, но без ограничений, неионные смачивающие средства, детергенты-ПАВ, силиконы, и/или кремнийорганические соединения. Подходящие проникающие известны специалистам в данной области, не ограничивающие примеры включают полимерные полиоксиалкилены, аллинол, ноноксинол, октоксинол, оксикастрол, тритон, твин, Sylgard 309, Silwet L-77, и Herbex (смесь силикон/ПАВ).

[0060] Иллюстративные микроэлементы для включения в микробные инокулянты и композиции удобрений приведены в примере 1. Однако специалистам в данной области понятно, что подходящие микроэлементы этим не ограничены, и что можно использовать любые микроэлементы (природные или синтетические).

[0061] Необязательные добавки для почвы и/или растений, которые можно добавлять к инокулянтам и композициям удобрений по настоящему изобретению, включают, например, средства, удерживающие воду, такие как цеолиты, ферменты, гормоны роста растений, такие как гиббереллины и средства борьбы с вредителями, такие как акарациды, инсектициды, фунгициды и нематоциды.

[0062] Ссылка в данном описании на любую предшествующую публикацию (или информацию, полученную из нее), на любое известное сведение не должна приниматься в качестве подтверждения или принятия, или любая форма предположения, что предшествующая публикация (или информация, полученная из нее) или известный вопрос являются частью общедоступных сведений в области деятельности, к которой это описание относится.

[0063] Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующие конкретные примеры, которые не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающими объем настоящего изобретения.

Примеры

[0064] Следующие примеры иллюстрируют данное изобретение и не должны быть истолкованы как каким-либо образом ограничивающие общий характер изобретения описания данного документа.

Пример 1. Штаммы микроорганизмов

[0065] Следующие штаммы микроорганизмов использовали в получении биоудобрения.

[0066] Lactobacillus parafarraginis Lp18 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 100% сходства с Lactobacillus parafarraginis АВ 262735, который относится к группе риска 1 (TRBA). При культивировании в среде MRS в течение 3 дней при 34°С в анаэробных условиях Lp18 образовывал кремовые, круглые, слегка блестящие, выпуклые колонии диаметром 1-2 мм (факультативно анаэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой грамположительные, неподвижные, короткие прямоугольные палочки, в основном располагающиеся парами. Lactobacillus parafarraginis Lp18 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022945.

[0067] Lactobacillus buchneri Lb23 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 99% сходство с Lactobacillus buchneri АВ 429368, который относится к группе риска 1 (TRBA). При культивировании в среде MRS в течение 4 дней при 34°С в анаэробных условиях Lb23 образовывал кремовые, блестящие, выпуклые колонии диаметром 1-2 мм (факультативно анаэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой грамположительные, неподвижные палочки в цепочках. Lactobacillus buchneri Lb23 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022946.

[0068] Lactobacillus rapi Lr24 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 99% сходства с Lactobacillus rapi АВ 366389, который относится к группе риска 1 (DSMZ). При культивировании в среде MRS в течение 4 дней при 34°С в анаэробных условиях Lr24 образовывал кремовые, круглые, блестящие колонии в диаметре 0,5 мм (факультативно анаэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой грамположительные, неподвижные, короткие одиночные или располагающиеся парами палочки. Lactobacillus rapi Lr24 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022947.

[0069] Lactobacillus zeae Lz26 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 99% сходства с Lactobacillus zeae АВ 008213.1, который относится к группе риска 1 (TRBA). При культивировании в среде MRS в течение 48 часов при 34°С в анаэробных условиях Lz26 образовывал белые, круглые, блестящие, выпуклые колонии диаметром 1 мм (факультативно анаэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой грамположительные, неподвижные, короткие палочки, практически кокковидные, располагающиеся парами и некоторые цепочками. Lactobacillus zeae Lz26 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022948.

[0070] Acetobacter fabarum Af15 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 100% сходства с Acetobacter fabarum AM 905849 который относится к группе риска 1 (DSMZ). При культивировании в среде с солодовым экстрактом в течение 3 дней при 34°С, AF15 образовывал непрозрачные, круглые, блестящие, выпуклые колонии диаметром 1 мм (аэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой грамотрицательные, одиночные или располагающиеся парами палочки. Acetobacter fabarum Af15 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022943.

[0071] Candida ethanolica Се31 выделяли из природного источника. Частичное секвенирование 16S рРНК указывало на 89% сходства с Candida ethanolica АВ534618. При культивировании в среде с солодовым экстрактом в течение 2 дней при 34°С, Се31 образовывал кремовые, плоские, притупленные, округлые колонии диаметром 2-3 мм (аэробные). По внешнему виду под микроскопом они представляли собой овоидные дрожжи. Candida ethanolica Се31 депонировали в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022944.

Поддержание культур

[0072] Из каждого изолята получали биомассу в 30% глицерине и хранили при -80°С в течение долгосрочного хранения культуры. Культуры с коротким сроком хранения хранили при 4°С в среде скошенного агара (3 месяца хранения) и на чашках с агаром, при этом их пересевали ежемесячно. Для поддержания исходных признаков изолятов на свежие чашки с агаром высевали биомассу, хранящуюся при -80°С, с последующим субкультивированием на три чашки.

Инокулят и питательные среды

[0073] Штаммы Lactobacillus культивировали с доступом или без доступа воздуха (L. rapi предпочитает анаэробные условия) либо в бульоне MRS (Difco), либо на агаре MRS в чашках, в зависимости от применения. Культуры культивировали обычным способом в течение 2 дней при мезофильной температуре 30-34°С. Штаммы Acetobacter и Ethanolica культивировали в аэробных условиях либо в бульоне с солодовым экстрактом (Oxoid), либо на чашках с солодовым агаром, в зависимости от применения. Культуры культивировали обычным способом в течение 2 дней при мезофильной температуре 30-34°С.

Получение "посевного материала" в ферментере

[0074] Для отдельных штаммов, используя стерильную нихромовую петлю, отбирали одну колонию из свежей культуры на чашке, и переносили в универсальной флакон, содержащий 15 мл стерильной среды. Флакон аккуратно помещали во встряхивающий термостат, установленный на 30°С, 140 об/мин в течение 48 часов (L.rapi не встряхивали). После инкубации должен быть виден мутный бактериальный рост. Флакон для инокуляции с "посевным материалом" хранили при 4°С до использования (максимум 1 неделю).

[0075] Как правило, для работы ферментера требовалась 5% бактериальная инокуляция. 15 мл накопленной культуры "семенного материала" добавляли в флакон Schott, содержащий объем стерильной среды, который составляет 5% от общего рабочего объема ферментера. Культуру инкубировали и встряхивали тем же образом, как и 15 мл "посевного материала". Для выращивания чистой культуры каждого изолята использовали крупномасштабные автоматические ферментеры. В таких ферментерах подача щелочи, пеногасителя и глюкозы осуществляется автоматически. Как правило, температуру поддерживали на уровне 30-34°С, рН 5,5, но подача кислорода и встряхивание варьировали в зависимости от микроорганизма.

Анализ образцов

[0076] После каждого крупномасштабного культивирования изолята, в асептических условиях отбирали его образец и проводили подсчет жизнеспособности с использованием 10-кратных серийных разведений, выполненных в ламинарном боксе. Получали также влажный мазок и чистоту наблюдали, используя фазовый контрастный микроскоп для двойной проверки на загрязняющие вещества, которые могут присутствовать, но не способны расти на культуральной среде. Через 48 часов чашки с жизнеспособной культурой проверяли на чистую культуру (одинаковая морфология) и подсчитывали колонии с получением значения колониеобразующих единиц на 1 мл (КОЕ/мл). Также проводили окрашивание по Граму.

Пример 2. Пастбищные испытания

[0077] Были проведены полевые испытания на пастбище с использованием биоудобрения, как описано в данном документе, для сравнения необработанного пастбища и пастбища, обработанного традиционными минеральными удобрениями.

[0078] Биоудобрения (в дальнейшем "IMP Bio") содержали шесть бактериальных штаммов, перечисленных в примере 1, при конечных концентрациях 2,5×10⁵ КОЕ/мл для каждого из штаммов Lactobacillus strains, 1,0×10⁵ КОЕ/мл для Candida ethanolica и 1,0×10⁶ КОЕ/мл для Acetobacter fabarum. Штаммы культивировали, как описано в примере 1, и смешивали с 2% микроэлементов, 0,3% гумата (растворимый гумат, LawrieCo), 3% мелассы и 0,1-0,2% фосфорной кислоты. Фосфорную кислоту добавляли до уровня рН в пределах от 3,8 до 4,0. Обычно включали следующие микроэлементы (на 1000 л):

[0079] Традиционными минеральными удобрениями, используемыми в качестве веществ для сравнения, были Spray Gro Liquid Urea, DAP (диаммонийфосфат) и 14:16:11 - коммерческая смесь NPK.

[0080] Места для пастбищных испытаний выбирали исходя из уровней осадков, типа почвы, состава пастбища и данных по использованию удобрений в прошлом. Использовали следующие места в Тасмании: Набаджина (обильные осадки; райграс, ежа сборная, бухарник шерстистый и другие травы), Купрона (обильные осадки; райграс), Западный Мурвилл/Верхний Берни (обильные осадки; райграс), Коннорвилл (засушливые пастбища; деградированные) и Коннорвилл (орошаемые пастбища; райграс).

[0081] На каждом участке были подготовлены множественные 4×10 м полосы пастбища путем скашивания до высоты 45 мм (и удаления обрезанного растительного материала до внесения удобрений). В Западном Мурвилле/Верхнем Берни и Набаджине вносили IMP Bio в идентичные участки в дозе 20 л/га, 30 л/га или 50 л/га и смесь 14:16:11 NPK вносили в идентичные участки в дозе 250 кг/га. В Западном Мурвилле также вносили DAP в идентичные участки в дозе 125 кг/га. В Купроне вносили IMP Bio в идентичные участки в дозе 20 л/га, 30 л/га или 50 л/га, и Spray Gro Liquid Urea вносили в дозе 50 л/га. В Коннорвилле IMP Bio вносили в индентичные участки в дозе 20 л/га, 30 л/га или 50 л/га, и DAP вносили в идентичные участки в дозе 125 кг/га. IMP Bio и Spray Gro Liquid Urea вносили в виде крупных капель посредством ранцевого опрыскивателя с 2 м штангой за один проход. Смесь 14:16:11 NPK и DAP вносили вручную. В каждом участке отдельно выделяли контрольные идентичные участки (неудобренные).

[0082] Урожайность растений и содержание питательных веществ в листьях анализировали через 6-8 недель после обработки.

[0083] Результаты по урожайности растений представлены ниже в таблице 2. Эти результаты показывают, что удобрения IMP Bio обеспечивали урожайность по меньшей мере подобную, а в некоторых случаях превосходящую по сравнению с традиционными минеральными удобрениями.

[0084] Проводили анализ питательных веществ растительного материала, как показано ниже в таблице 3. Ключевые элементы, которые требуются для или благотворно влияют на рост пастбищных растений (такие как азот, фосфор, калий, кальций, медь, цинк, бор, молибден), присутствовали в растительном материале с участков, обработанных IMP Bio, на уровнях эквивалентных или более высоких, чем на тех участках, которые были обработаны для сравнения традиционными минеральными удобрениями, несмотря на то, что данные питательные вещества не добавляли в удобрение IMP Bio.

Пример 3. Качество почвы

[0085] Для определения влияния биоудобрения на качество почвы, как описано в данном документе, отвешивали почву из фермы в Тасмании 2×150 г в 2 чистых по 150 мл флаконах Schott. 10 мл разведения 1:10 удобрения IMP Bio (см. примеры 1 и 2) по каплям наносили на поверхность почвы в одном флаконе, закрывали крышкой и инкубировали при 34°С в течение одной недели. Второй флакон, в которую не добавляли биоудобрение, инкубировали при 34°С. Почву из обеих флаконов анализировали в Аналитических лабораториях окружающей среды (EAL, Southern Cross University Lismore, Новый Южный Уэльс), используя стандартные способы тестирования почвы.

[0086] Результаты после одной недели обработки почвы с помощью IMP Bio суммированы в таблице 4. Тесты почвы на необработанной пробе после инкубирования не показаны, поскольку они являлись по существу такими же, как в тесте на первичной необработанной почве. Как видно из испытаний на почве на двух обработанных образцах, существует заметное различие в почве после инкубирования с IMP Bio. Второй анализированный образец проявил общую тенденцию повышения уровня имеющихся катионов (кальций, магний, калий, натрий и всех микроэлементов - цинк, марганец, железо и медь) и аммиачного азота, в то время как общие уровни извлечений кислотой были более ниже среди всех питательных веществ. Органические вещества повышались на 1% (14,6% до 15,5%) между данными для образцов. Общее снижение в общем объеме питательных веществ не было значительным.

[0087] Наблюдали более чем трехкратное увеличение аммиачного азота, хотя повышения нитратов не произошло. Это указывает на повышение минерализации азота из органического депо азота, и может быть связано с преобразованием органического материала, уровень которого в данной почве, в частности, высокий. Это может также указывать на фиксации азота.

Пример 4. Испытания на картофеле

[0088] Проводили полевые испытания, в которых сорт картофеля Bondi обрабатывали биоудобрениями IMP Bio (см. пример 2) при посадке. Исследование проводили в Уотерхаусе, Тасмания. IMP Bio вносили в борозды рядами длиной 30 м в норме 50 л/га, либо самостоятельно, либо вместе с традиционными химическими удобрениями 5-10-16 в дозе 650 кг/га (доставка 32 кг/га азота, 63 кг/га фосфора и 100 кг/га калия) или 1250 кг/га (доставка 63 кг/га азота, 125 кг/га фосфора и 200 кг/га калия). В четвертом участке 5-10-16 вносили в норме 1250 кг/га вместе с фунгицидом Amistar. На каждом месте обработки выкопали четыре участка длиной 4 м и оценивали размер клубней и урожайность. Результаты приведены в таблице 5.

[0089] Наблюдали повышение числа стеблей на одно растение при обработке с использованием IMP Bio, что является желаемым (более высокие количества стеблей обычно коррелируют с более высокими количествами клубней). Уменьшение больших (>350 г) клубней, которое наблюдали при обработке с использованием IMP Bio, также является важным, так как более крупные клубни имеют более низкую экономическую ценность, чем клубни семенного размера (45-350 г). Кроме того, 14%-ное увеличение (5 т/га) веса семян при обработке IMP Bio по сравнению с обработкой 5-10-16 Amistar также имеет значительную коммерческую ценность. Также наблюдали, что растения картофеля, обработанные IMP Bio, созревали приблизительно на три недели быстрее (по срокам), чем те растения, которые были обработаны с помощью 5-10-16.

Пример 5. Испытания на мелкосеменных бобах

[0090] Проводили эксперимент в теплице для установления влияния биоудобрения IMP Bio (см. пример 2) на рост растений мелкосеменных бобов по сравнению с коммерческим удобрением Baileys Tristar (8,3% N, 0% Р, 16% K, 14% S, 1% Fe, Mg 2%).

[0091] Группы обработки и режимы, используемые для всходов после прорастания были следующими:

контроль: 300 мкл воды;

"Т40": 300 мкл TriStar при 40 л/га;

"SGL40": 300 мкл IMP Bio при 40 л/га;

"T25%GL40": 300 мкл TriStar 25% плюс IMP Bio при 40 л/га;

"GL40": 300 мкл IMP Bio при 40 л/га.

[0092] Семена в группах Т40, SGL40 и T25%GL40 перед посадкой вымачивали в течение 1 часа в 100 мл разведения 1:10 раствора IMP Bio. Семена из контрольной и GL40 групп оставались сухими перед посадкой. Использовали три повторности в каждой группе обработки (и две повторности в контрольной группе). Семена высаживали на глубину 5 мм в середине каждого горшка и горшки помещали в теплицу с контролируемой температурой при 16-18°С под светом для гидропонных систем. После прорастания все саженцы обрабатывали каждые две недели (в общей сложности четыре недели), используя обработки, описанные выше. Саженцы поливали один раз в день.

[0093] По завершению эксперимента было отмечено, что самые высокие растения, а также растения с самым мощным основным стеблем были из группы обработки T25%GL40. В общем, лучший рост наблюдали в группах обработки T25%GL40 и SGL40 (данные не показаны). Однако наиболее заметные различия наблюдали в развитии корней (см. фигура 1). Корни растений контрольной группы были менее плотными и наиболее короткими (фигура 1А). Корни растений группы Т40 характеризовались хорошей плотностью и длиной корней (фигура 1В), однако, развитие не было столь существенным, как в растениях, обработанных IMP Bio. В растениях SGL40 корневая система показывала хорошую плотность и длину (фигура 1 С). Присутствовали корневые узлы в виде были черных, подобных узелку наростов. В растениях T25%GL40 корневая система была более плотной и длинной, чем в других группах обработки (фигура 1D). Присутствовали корневые узлы, но черные, подобные узелку наросты не наблюдали. В растениях GL40 корневая система была так же плотной, длинной и хорошо развитой (фигура 1Е). Присутствовали корневые узлы в виде были черных, подобных узелку наростов.

Пример 6. Испытания на томатах

[0094] Проводили эксперимент в парнике с целью изучения влияния биоудобрения IMP Bio (см. пример 2) на скорость роста растений томатов в течение 20-дневного периода. Рассада томатов была предоставлена Cedenco. В качестве контроля использовали только воду и коммерческое удобрение FlowPhos (Yara Nipro) использовали для сравнения. Рассаду высаживали в 50 мм горшки в одной из трех различных почв, полученных из участков (Cedenco) и орошенные однократно одним из следующего: (i) 10 мл воды; (ii) 10 мл IMP Bio (100 мл в 900 мл воды); (iii) 10 мл FlowPhos (7,5 мл в 900 мл воды); или (iv) 10 мл FlowPhos плюс IMP Bio (7,5 мл FlowPhos и 100 мл IMP Bio доводили до общего объема 1000 мл водой). Три повторности у контрольной (вода) группы и восемь повторностей у каждой из групп обработки. Растения поливали два раза в день 30 мл воды. Высоту растений измеряли каждый третий день в течение 20-дневного периода эксперимента.

[0095] Средняя скорость изменения роста (высоты) рассады томатов на протяжении 20 дней для всех групп обработки, в каждой из трех почв, показана на фигуре 2. Как видно, растения, обработанные IMP Bio были единственными растениями, которые показали стабильное увеличение роста в течение всего эксперимента, результатом которого являются более высокие растения. На фигуре 3 показано иллюстративное сравнение различий в высоте растений, развитии листьев и корневой системы в группе контрольных растений, растений, обработанных FlowPhos, и группе растений, обработанных IMP Bio (GreatLand), в которых отчетливо видны преимущества обработки IMP Bio.

[0096] Затем проводили полевые испытания в Тиммеринге, штат Виктория, в которых растения томатов обрабатывали IMP Bio путем листовой подкормки во время цветения либо при норме 80 л/га, либо 40 л/га во время фазы раннего цветения с последующим 40 л/га в середине фазы цветения. Определяли урожайность плодов томата и сравнивали с урожайностью такого же числа необработанных растений. Для растений, которые получили 80 л/га IMP Bio, общая урожайность плодов составляла 149,87 тонн/га в сравнении с 128,87 тонн/га для необработанных растений. Для растений, которые получали две обработки IMP Bio в дозе 40 л/га, общая урожайность плодов составляла 130,15 тонн/га в сравнении с 103,05 тонн/га у необработанных растений.

Пример 7. Испытания на макадамии

[0097] Проводили полевые испытания, в которых деревья макадамии на ферме в 100 га в Лисморе, Новый Южный Уэльс, обрабатывали биоудобрением IMP Bio (см. пример 2) путем распыления при норме 40 л/га каждые 2-3 месяцев для в течение 12 месяцев. IMP Bio применяли в сочетании с химическими удобрениями (Easy N Fertilizer), причем это же удобрение использовали в течение по меньшей мере предыдущих четырех лет. Урожайность орехов макадамии после 12-месячной обработки составляла приблизительно 70 тонн, по сравнению со средней урожайностью в 35 тонн в год в течение предыдущих четырех лет. Преимущества, обеспечиваемые биоудобрением IMP Bio, позволяли существенно сократить использование химического удобрения.

[0098] Также проводили анализ листьев и почвы на четырех участках по всей ферме после 45 дней обработки с использованием IMP Bio. Наблюдали значительное увеличение уровней цинка, марганца, железа и бора в листьях макадамии, и в уровнях аммиачного азота, нитратного азота, фосфора, калия, кальция, меди и бора в почве.

Пример 8. Испытания на клубнике

[0099] Проводили полевые испытания в Бирве, штат Квинсленд, с целью установления влияния биоудобрения IMP Bio (см. пример 2) на рост растений клубники и урожайности плодов на участке 8 га. IMP Bio вносили в почву перед посадкой в норме 40 л/га, и в той же норме во время посадки, и еженедельно на протяжении вегетационного роста и фазы цветения (недели 2-4), в фазе плодоношения (недели 5-8) и в фазе сбора урожая (недели 9-16). По сравнению с традиционным удобрением (NitroPhoska(синяя), который вносили перед посадкой в норме 1000 кг/га), скорость роста растений значительно увеличивалась и растения демонстрировали повышенные вегетативный рост и площадь листовой поверхности (фигура 4). Урожайности плодов также значительно увеличилась (38000 кг по сравнению с 20000 кг).

Пример 9. Другие испытания

[00100] Также проводили предварительные испытания на сахарном тростнике, салате, малине, розе, пшенице, базилике и газонной траве (трава для полей для гольфа). В каждом случае использования биоудобрения IMP Bio (см. пример 2) наблюдали повышение скорости роста растений по сравнению с необработанными растениями (данные не показаны).

Изобретения относятся в целом к микробным инокулянтам. Микробный инокулянт для использования в увеличении роста растений, продуктивности растений и/или качества почвы содержит штаммы двух или более видов бактерий, выбранных из Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rapi и Lactobacillus zeae. Микробный инокулянт содержит по меньшей мере один бактериальный штамм, выбранный из Lactobacillus parafarraginis Lp18, Lactobacillus buchneri Lb23, Lactobacillus rapi Lr24 и Lactobacillus zeae Lz26. Применение инокулянта в качестве удобрения. Композиция удобрения содержит микробный инокулянт. Применение композиции удобрения. Способ увеличения роста и/или продуктивности растений. Способ улучшения качества почвы. Способ рекультивации деградированной почвы или пастбища. Изобретения позволяют получить удобрения на основе микроорганизмов, которые являются эффективными в обеспечении питательных веществ для роста растений и являются экологически безопасными. 8 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 табл., 9 пр.

1. Микробный инокулянт для использования в увеличении роста растений, продуктивности растений и/или качества почвы, содержащий штаммы двух или более видов бактерий, выбранных из Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rapi и Lactobacillus zeae.

2. Микробный инокулянт по п. 1, где инокулянт содержит три из указанных видов Lactobacillus.

3. Микробный инокулянт по п. 1, где инокулянт содержит все указанные виды Lactobacillus.

4. Микробный инокулянт по п. 1, где инокулянт представляет собой симбиотическую комбинацию трех или более указанных видов Lactobacillus.

5. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, где штамм Lactobacillus parafarraginis представляет собой Lactobacillus parafarraginis Lp18.

6. Микробный инокулянт по п. 5, где штамм Lactobacillus parafarraginis представляет собой Lactobacillus parafarraginis Lp18, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022945.

7. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, где штамм Lactobacillus buchneri представляет собой Lactobacillus buchneri Lb23.

8. Микробный инокулянт по п. 7, где штамм Lactobacillus buchneri представляет собой Lactobacillus buchneri Lb23, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022946.

9. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, где штамм Lactobacillus rapi представляет собой Lactobacillus rapi Lr24.

10. Микробный инокулянт по п. 9, где штамм Lactobacillus rapi представляет собой Lactobacillus rapi Lr24, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022947.

11. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, где штамм Lactobacillus zeae представляет собой Lactobacillus zeae Lz26.

12. Микробный инокулянт по п. 11, где штамм Lactobacillus zeae представляет собой Lactobacillus zeae Lz26, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022948.

13. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, который дополнительно содержит штамм Acetobacter fabarum.

14. Микробный инокулянт по п. 13, где штамм Acetobacter fabarum представляет собой Acetobacter fabarum Af15.

15. Микробный инокулянт по п. 14, где штамм Acetobacter fabarum представляет собой Acetobacter fabarum Af15, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022943.

16. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, 6, 8, 10, 12, 14, 15, который дополнительно содержит дрожжи.

17. Микробный инокулянт по п. 16, где дрожжи представляют собой штамм Candida ethanolica.

18. Микробный инокулянт по п. 17, где штамм Candida ethanolica представляет собой Candida ethanolica Се31.

19. Микробный инокулянт по п. 18, где штамм Candida ethanolica представляет собой Candida ethanolica Се31, депонированный в Национальном институте метрологии, Австралия, 27 октября 2011 года под номером доступа V11/022944.

20. Микробный инокулянт по любому из пп. 1-4, где один или более из штаммов в инокулянте являются инкапсулированными.

21. Микробный инокулянт, содержащий по меньшей мере один бактериальный штамм, выбранный из Lactobacillus parafarraginis Lp18, Lactobacillus buchneri Lb23, Lactobacillus rapi Lr24 и Lactobacillus zeae Lz26.

22. Инокулянт по п. 21, дополнительно содержащий Acetobacter fabarum Af15 и/или Candida ethanolica Се31.

23. Применение инокулянта по любому из пп. 1-22 в качестве удобрения.

24. Композиция удобрения, содержащая микробный инокулянт по любому из пп. 1-22.

25. Композиция удобрения по п. 24, дополнительно содержащая один или более дополнительных компонентов, таких как органический материал, гуминовые вещества, проникающие вещества, макронутриенты, микронутриенты и другие добавки для почвы и/или растений.

26. Применение композиции удобрения по п. 24 или 25 в качестве удобрения для пастбищных растений, культурных растений или декоративных растений.

27. Применение по п. 26, где сельскохозяйственная культура представляет собой продовольственную культуру для человека или животных или культуру для использования в качестве топлива или для фармацевтического производства.

28. Применение по п. 27, где продовольственная культура представляет собой плод, овощ,, орех, семя или зерно.

29. Способ увеличения роста и/или продуктивности растений, включающий нанесение на растение, семена растений или почву, в которой растение или семена растений выращивают, микробного инокулянта по любому из пп. 1-22 или композиции удобрения по любому из пп. 24, 25.

30. Способ улучшения качества почвы, включающий нанесение на почву, или растения, или семена растений в указанной почве микробного инокулянта по любому из пп. 1-22 или композиции удобрения по п. 24, 25.

31. Способ по п. 29, где растение представляет собой пастбищное растение, культурное растение или декоративное растение.

32. Способ по п. 30, где растение представляет собой пастбищное растение, культурное растение или декоративное растение.

33. Способ по п. 31, где сельскохозяйственная культура представляет собой продовольственную культуру для человека или животных или культуру для использования в качестве топлива или для фармацевтического производства.

34. Способ по п. 32, где сельскохозяйственная культура представляет собой продовольственную культуру для человека или животных или культуру для использования в качестве топлива или для фармацевтического производства.

35. Способ рекультивации деградированной почвы или пастбища, включающий нанесение на почву или пастбище микробного инокулянта по любому из пп. 1-22 или композиции удобрения по любому из пп. 24, 25.