Органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами Российский патент 2020 года по МПК C05F11/08 A01N63/20 C12R1/07 C12R1/38 

Область техники

Органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами относится к биологическим средствам повышения урожайности растений. Используется в сельском хозяйстве и личных подсобных хозяйствах, декоративном садоводстве. Может применяться для обработки семян и вегетирующих растений. Препарат обладает ростостимулирующими, иммуностимулирующими, фунгицидными, и антидотными свойствами и содержит набор необходимых макро- и микроэлементов, необходимых растению на всех этапах роста и развития.

Уровень техники

Известен препарат «Бактофит» для защиты растений от болезней на основе штамма Bacillus subtilis (патент RU №2083109, опубл. 10.07.1997). Препарат применяется для обработки огурцов защищенного грунта против грибных поражений, однако этот препарат не оказывает действия при бактериальных заболеваниях растений.

Известен биопрепарат «Фитоспорин» на основе живых клеток и спор эндофитной бактерии Bacillus subtilis для защиты растений от комплекса болезней (патент RU №2099947, опубл. 27.12.1997). Препарат содержит живые клетки и споры В. subtilis и наполнитель. Препарат разлит в стерильные ампулы, лиофильно высушен и запаян. Однако, недостатком является необходимость приобретения и обслуживания дорогостоящих и энергоемких аппаратов для лиофильной сушки, а сам период сушки довольно длителен (50-80ч).

Известен биопрепарат "Псевдобактерин" для стимуляции роста растений и защиты их от болезней (патент SU 1805849, опубл. 30.03.1993.). Данный препарат представляет из себя суспензию живых бактерий Pseudomonas putida и имеет короткий срок хранения (2 недели).

Известен также бактериальный препарат Агат-25К для повышения урожая растений, содержащий бактерии штамма Pseudomonas aureofaciens ВКМ И-1973Д в количестве 3-6*10¹⁰ клеток/мл, сбалансированный раствор макро- и микроэлементов - 38-40 ч., автолизат материала проростков сои - 50-52 ч., хвойный экстракт - 9,2 - 9,5 ч., хлорофиллокаротиновую пасту - 0,2 - 0,8 ч. (патент RU №2111196, опубл. 20.05.1998) Недостатком известного препарата является сравнительно короткий срок хранения - 18 месяцев; известный препарат повышает урожай, но не защищает растения от болезней.

Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому эффекту является биопрепарат «Альбит» (патент RU №2147181, опубл. 04.10.2000). Биопрепарат содержит раствор макро- и микроэлементов, хвойный экстракт и хлорофилло-каротиновую пасту, гидролизат бактерий Bacillus megaterium, содержащий биополимер поли-бета-гидроксимасляную кислоту, гидролизат бактерий Pseudomonas aureofaciens ВКМ В-1973Д и автолизат проростков сои.

Недостатком известного препарата является то, что получение ауксинов из проростков сои требует большего времени и имеет риск загрязнения раствора посторонними примесями, вследствие чего данный препарат имеет относительно невысокую чистоту и эффективность.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является повышение чистоты и эффективности органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами за счет более высокой концентрации стимуляторов роста растений и более сбалансированного состава, снижение времени подготовки удобрения и риска его загрязнения посторонними примесями.

Указанный технический результат достигается тем, что органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами включает ассоциацию инактивированных почвенных бактерий: Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D, сбалансированный раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме, хвойный гидролизат, хвойную хлорофилло-каротиновую пасту, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) и аэросил А-300, при следующем соотношении компонентов, ч.:

Культуральная жидкость инактивированных бактерий Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D в соотношении 1:1:1 42,00

Раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме 50,00

Хвойный гидролизат 1,00

Хвойная хлорофилло-каротиновая паста 3,00

ЭДТА 2,00

Аэросил А-300 2,00

Инактивацию почвенных бактерий могут осуществлять на ультразвуковой установке, причем титр клеток до инактивации – 10-15·10⁹ клеток/мл.

В заявленном техническом решении, в отличие от препарата «Альбит» (прототипа), содержится три штамма: Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D. Штамм Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D является продуцентом ауксинов и продуктов их метаболизма, что позволяет получить более высокую концентрацию этих стимуляторов роста растений, повысить их чистоту и эффективность. Титр клеток до инактивации - 10-15·10⁹ клеток/мл. Обработка микробной суспензии ультразвуком приводит к быстрому разрушению клеточных стенок микроорганизмов, что приводит к более полному высвобождению, образовавшихся внутри них, полезных компонентов в раствор.

Инактивированная микробная суспензия всех трёх штаммов находится в соотношении 1:1:1. Раствор макро- и микроэлементов имеет иной качественный и количественный состав солей в хелатной форме, оптимально сбалансированный для большинства растений и содержит соли: азота, фосфора, калия, магния, железа, цинка, марганца, бора, меди, кобальта, молибдена, серы и кремния.

Осуществление изобретения

Органоминеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами относится к биологическим средствам повышения урожайности растений и применяется для обработки семян и вегетирующих растений, защищает почву и растения от болезней, повышает энергию прорастания семян, полевую всхожесть, стимулирует их рост и развитие, усиливает образование вторичных корней, зимостойкость растений, обеспечивает повышение урожая до 30 %.

Препарат создан на основе ассоциации трёх инактивированных почвенных бактерий:

Pseudomonas aureofaciens является продуцентом: 3-индолилуксусной кислоты, α-аланина, α-глутаминовой кислоты.

Bacillus megaterium является продуцентом поли-бета-гидроксимасляной кислоты.

Bacillus atrophaeus является продуцентом ауксинов и продуктов их метаболизма.

Титр клеток до инактивации - 10-15·10⁹ клеток/мл. Инактивированная микробная суспензия всех трёх штаммов находится в соотношении 1:1:1. Все штаммы депонированы во Всероссийскую государственную коллекция (ВКМ) ФГБУН «Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН». Агрохимикат также включает в себя необходимый набор макро- и микроэлементов в хелатной форме.

Инактивация микробной суспензии осуществляется на ультразвуковой установке «Устройство перемешивания проточное Д-50». Процесс осуществляется до полного уничтожения вегетативных клеток.

После инактивации суспензию всех трёх штаммов переливают в накопительную нержавеющую емкость (реактор) со встроенным РПА-насосом и нагревают смесь до 40±1ºС. Далее загружают в реактор в течении 10 минут все необходимые соли и смесь нагревают до температуры 50 ±1ºC, перемешивая в течение 20 минут. После выдержки в течение 1 часа, в реакторе создают давление 1,5 ± 0,2 атм. с помощью корпусного сжатого воздуха и через насос - гомогенизатор и сетчатый фильтр препарат разливают по ёмкостям.

Таким образом, органо-минеральное удобрение содержит в своём составе наиболее сбалансированный раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме, подходящий для большинства сельскохозяйственных растений. Также в своём составе удобрение имеет штамм Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D, являющийся продуцентом ауксинов и продуктов их метаболизма, что позволяет получить более высокую концентрацию этих стимуляторов роста растений, повысить их чистоту и эффективность.

Обработка микробной суспензии ультразвуком приводит к быстрому разрушению клеточных стенок микроорганизмов, что приводит к более полному высвобождению образовавшихся внутри них полезных компонентов в раствор.

Примеры реализации

1. Испытания органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами проводились на «Бирючекутская ОСОС ВНИИО» на овощных культурах в условиях Ростовской области. Опрыскивание растений агрохимикатом на фоне внесения минеральных удобрений, при капельном поливе с оптимальной густотой стояния, обеспечивают лучшую завязываемость плодов, наибольшую продуктивность растения, повышают размерность плодов безрассадного томата и рассадного перца сладкого по сравнению с контролем.

Применение органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами в течение вегетации повышает товарную урожайность плодов безрассадной культуры томата с 68,74 т/га до 72,87-75,51 т/га в сравнении с фоном (контроль). Обработка растений перца сладкого раствором агрохимиката дает прирост общей урожайности плодов – 7,53 т/га, при стандартности 90,9%. Количество больных альтернариозом плодов снизилось практически вдвое с 2,14 % в контроле до 1,22 %.

В плодах томата и перца сладкого от применения препарата сухие вещества повышаются, а количество нитратов снижается.

2. Испытания нового органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами проводились на озимой пшенице в условиях Краснодарского края.

Изучение эффективности агрохимиката на пшенице озимой Краснодарская 99 в условиях Краснодарского края показало его эффективность против комплекса семенной инфекции на уровне 55-77% при значительной зараженности семян (60%). Эффективность против корневых гнилей фузариозной этиологии при низком уровне развития составило от - 6,5% до 30-35 % к концу вегетации (при значительном развитии - 38,5%); эффективность против листовых болезней: 20-25% против пиренофороза (при эпифитотиийном развитии 40,0%) и 20% - против бурой ржавчины (при эпифитотиийном развитии 100%).

Применение органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами обеспечило значительную прибавку урожая по сравнению с контролем (без обработки) на 12,5 ц/га.

В полевых условиях отмечено повышение всхожести семян на 87,3% при обработке их агрохимикатом при норме 100 мл/т.

Выявлено повышение полевой всхожести семян, а также ростостимулирующий эффект от применения органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами, который был выражен в более интенсивной окраске листьев, мощности растений и устойчивости их к абиотическим факторам среды (ливни в мае, ветер и др.).

Таким образом, использование заявленного технического решения обеспечивает повышение чистоты и эффективности органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами, снижение времени подготовки и риска загрязнения посторонними примесями.

Сопоставительный анализ заявленного органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами показывает, что совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники и, значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».

В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного органо-минерального удобрения с ростостимулирующими свойствами и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».

Приведённые сведения подтверждают возможность применения заявленного органо-минерального удобрения как биологического средства повышения урожайности растений, которое может быть использовано для обработки семян и вегетирующих растений в сельском хозяйстве, личных подсобных хозяйствах, декоративном садоводстве, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».

Изобретение относится к биотехнологии. Предложено органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами, включающее микробную суспензию инактивированных на ультразвуковой установке штаммов почвенных бактерий Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D в соотношении 1:1:1; раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме; хвойный гидролизат; хвойную хлорофилло-каротиновую пасту; ЭДТА; аэросил А-300. Изобретение обеспечивает повышение всхожести семян, урожайности сельскохозяйственных растений и их устойчивости к абиотическим факторам среды. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами, включающее микробные суспензии трех штаммов почвенных бактерий: Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D, сбалансированный раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме, хвойный гидролизат, хвойную хлорофилло-каротиновую пасту, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) и аэросил А-300 при следующем соотношении компонентов, ч.:

Микробная суспензия инактивированных бактерий Pseudomonas aureofaciens ВКМ B-3162D, Bacillus megaterium ВКМ B-3138D, Bacillus atrophaeus ВКМ B-3137D в соотношении 1:1:1 42,00 Раствор макро- и микроэлементов в хелатной форме 50,00 Хвойный гидролизат 1,00 Хвойная хлорофилло-каротиновая паста 3,00 ЭДТА 2,00 Аэросил А-300 2,00

2. Органо-минеральное удобрение с ростостимулирующими свойствами по п. 1, отличающееся тем, что инактивацию почвенных бактерий осуществляют на ультразвуковой установке, причем титр клеток до инактивации – 10-15·10⁹ клеток/мл.