Минерально-органическая добавка для роста и развития растений

 

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к составам для корневой и/или внекорневой подкормки растений, и может быть использовано для плодово-ягодных и овощных культур, а также декоративных и комнатных растений, в том числе при обработке семян и черенков указанных растений в период подготовки посевного материала. Минерально-органическая добавка содержит продукты микробиологического производства, калийсодержащий компонент, фосфорсодержащий компонент, азотсодержащий компонент, водорастворимые соединения железа, марганца, цинка и кобальта, индолилуксусную кислоту, аминокислоты, причем в качестве продуктов микробиологического производства использована биомасса, содержащая витамины группы В, миоинозит и гиббереллиновые кислоты. Использование добавки стимулирует сбалансированный рост корневой системы и зеленой массы растений, ускоряет прорастание семян. 14 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области растениеводства, а именно составов для корневой и/или внекорневой подкормки растений, и может быть использовано для плодово-ягодных и овощных культур, а также декоративных и комнатных растений, в том числе при обработке семян и черенков указанных растений в период подготовки посевного материала.

Современное растениеводство, как и все современное производство, ориентировано на ускорение роста и увеличение продуктивности растений. Для ускорения роста и развития растений используют введение в почву минеральных и органических элементов, макро - и микроэлементов, активаторов и гормонов роста растений.

Преимущественно для этой цели используют комплексные составы, применяемые для активирования роста и развития растений и содержащие источники азота, фосфора, калия, а также макро- и микроэлементы (Большой энциклопедический словарь "Химия". Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", М., 1998, стр.603).

Известен активатор почвенной микрофлоры (RU, патент 2108999), содержащий консорциум молочнокислых термофильных бактерий, органические соединения, а также макро- и микроэлементы.

Известно также минерально-органическое удобрение, усиливающее рост растений (SU, авторское свидетельство 1794939), содержащее торф, продукты микробиологического производства, фосфорсодержащий компонент, калийсодержащий компонент, водорастворимые соединения бора, молибдена, марганца, меди и кобальта. Известный состав предназначен для введения через корневую систему растений.

Недостатками обоих указанных составов следует признать их низкую эффективность при подкормке растений и обработке семян.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке состава минерально-органической добавки, пригодной для корневой и/или внекорневой подкормки растений.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в получении препарата, стимулирующего сбалансированный рост как корневой системы, так и зеленой масс растения, что приводит как к ускорению прорастания семян, так и к увеличению прироста корневой и зеленой массы.

Для получения указанного технического результат предложено использовать разработанную минерально-органическую добавку для роста и развития растений. Предлагаемая минерально-органическая добавка содержит продукты микробиологического производства, калийсодержащий компонент, фосфорсодержащий компонент, азотсодержащий компонент, водорастворимые соединения марганца, железа, цинка, магния и кобальта, индолилуксусную кислоту, аминокислоты, причем в качестве продуктов микробиологического производства использована биомасса, содержащая витамины группы В при их общем содержании (2,0•10^-4 - 2,0•10^-1), в частности витамин B₁, витамин В₅, витамин В₆, а также миоинозит и гиббереллиновые кислоты, при следующем соотношении компонентов (% мас.): общее содержание азота - 5,0 - 35,0 общее содержание калия (в пересчете на калий) - 1,0 - 7,0 общее содержание фосфора (в пересчете на P₂O₅) - 2,0 - 15,0 гиббереллиновые кислоты - 0,2 - 0,8 индолилуксусная кислота - 0,01 - 0,2 витамин B₁ - 5,0•10^-4-1,0•10^-3 витамин B₅ - 2,0•10^-2-1,0•10^-1 витамин В₆ - 2,0•10^-4-1,0•10^-3 аминокислоты - 20,0 - 40,0
магний (в пересчете на ион) - 0,8 - 2,0
железо (в пересчете на ион) - 0,05 - 1,0
цинк (в пересчете на ион) - 0,01-1,0
марганец (в пересчете на ион) - 0,005 - 0,1
кобальт (в пересчете на ион) - 0,005 - 0,1
миоинозит - 2,0•10^-4-1,0•10^-3
остальное - наполнитель
Обычно используемая биомасса содержит индолилуксусную кислоту, гиббереллиновые кислоты, витамин B₁, витамин В₅, витамин В₆, аминокислоты и миоинозит. В качестве продуцентов микробной биомассы предпочтительно использованы дрожжи Endomycopsis fibuligera ВКПМ Y-2173, гриб Fusarium proliferatum BKM F-136 и/или гриб Syncephalastrum racemosum ВКПМ В-826, культивируемые на углеродсодержащем сырье. Выращивание культур осуществляют параллельно в различных аппаратах со смешением получаемой биомассы или выращивание культур осуществляют последовательно в одном аппарате, причем первоначально выращивают грибы, а на пятые сутки в аппарат дополнительно вводят культуру дрожжей и продолжают совместное выращивание культур в течение суток. В качестве источника углеродного сырья могут быть использованы спиртовая барда, и/или сахароза, и/или зерносырье, и/или меласса. Предпочтительно добавка содержит, по крайней мере, следующие аминокислоты: глутаминовую кислоту, аспаргиновую кислоту, валин, лизин. Добавка может представлять собой суспензию с содержанием сухих веществ от 3,0 до 10,0 мас.%. При этом суспензию обычно подвергают термообработке при температуре 85-105^oС и времени выдержки 45-90 минут или инактивируют путем добавления к ней нистатина и/или низина. Добавка может представлять собой сухую смесь. При этом к сухой смеси могут добавлять калийсодержащий компонент, и/или фосфорсодержащий компонент, и/или натрийсодержащий компонент. Предпочтительно в качестве наполнителя используют инактивированную биомассу микроорганизмов.

Грибы Fusarium prolyferatum ВКМ F-136 относятся к низшим мицеллиальным грибам. Гифы септированы. Мицелий ветвистый. Аэроб. На твердых средах образует белый субстратный и короткий воздушный мицелий. Размножается путем мицеллиального роста и спорами, образует макро- и микроконидии. Штамм гриба продуцирует гиббереллиновые кислоты, ауксины. Способен синтезировать при глубинном культивировании до 0,5% гиббереллиновых кислот. Штамм гриба выращивают глубинным способом на питательной среде следующего состава: сахароза - 3%, азотнокислый аммоний - 0,3%, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,1%, магний сернокислый - 0,05%, железо сернокислое - 0,05%, марганец сернокислый - 0,005% при температуре 32-38^oС и рН 5,5.

Гриб Syncepalastrum racemosum ВКПМ В-826 также относится к низшим мицелиальным грибам. Гифы несептированы. На твердых питательных почвах образует белый субстратный и короткий воздушный мицелий. Размножается путем мицелиального роста и спорами. Использует в качестве источника углерода сахара, пектин, крахмал, целлюлозу, органические кислоты. Рекомендованный штамм выращивают на питательной среде следующего состава: меласса - 3%, азотнокислый аммоний - 1,5%, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,15%, магний сернокислый - 0,05%, кукурузный экстракт - 0,01%, рН 6,5 при температуре 25-30^oС. Штамм продуцирует миоинозит.

Рекомендуемый штамм дрожжей Endomycopsis fibuligera ВКПМ Y-2173 выделен из сельскохозяйственных отходов. Образует круглые с ровным краем колонии размером 4-10 мм выпуклого профиля с ворсистой поверхностью, светло-коричневого цвета, структура однородная, консистенция плотная. Морфология: овальные клетки (4-6)x(6-12) мкм, образует аскоспоры. Сбраживает глюкозу, мальтозу, ассимилирует крахмал. Штамм выращивают на синтетической питательной среде следующего состава: углеродсодержащий субстрат - 3-5%, сернокислый аммоний - 0,6%, однозамещенный фосфат калия - 0,1-0,2%, сульфат магния семиводный 0,05%, сульфат железа (II) семиводный - 0,005%, сульфат марганца пятиводный 0,005% при температуре 30-32^oС и рН 4,5-5,5. Штамм продуцирует витамины группы В.

Изобретение может быть иллюстрировано следующими примерами.

1. Грибы Fusarium prolyferatum BKM F-136 выращивали в аппарате емкостью 1 дм³ глубинным способом на питательной среде следующего состава: сахароза - 0,3%, виннокислый аммоний - 0,3%, сернокислый марганец - 0,6%, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,2%, сернокислое железо - 0,005%, сернокислый цинк - 0,01%, сернокислый магний - 0,05%. Выращивание проводили в условиях аэрации 0,5 об/об•мин и перемешивания (n=400 об/мин) при температуре 34^oС и рН 5,5 в течение 5 суток.

Грибы Syncepalastrum racemosum ВКПМ В-826 выращивали в аппарате емкостью 1 дм³ на питательной среде следующего состава: меласса - 3%, азотнокислый аммоний - 0,3%, калий фосфорнокислый однозамещенный 0,15 %, сернокислый магний - 0,08%, кукурузный экстракт - 0,01%. Выращивание проводили в условиях аэрации 0,5 об/об•мин и перемешивания (n=400 об/мин) при температуре 34^oС и рН 6,5 в течение 2 суток.

Дрожжи Endomycopsis fibuligera ВКПМ Y-2173 выращивали в аппарате емкостью 1 дм³ на питательной среде следующего состава: меласса - 3%, сернокислый аммоний - 0,6%, однозамещеный фосфат калия - 0,1%, сульфат магния - 0,01%, сульфат железа (II) семиводный - 0,05%, сульфат марганца шестиводный - 0,005% при температуре 32^oС и рН 5,5 в течение 20 часов.

Две полученные грибные суспензии и дрожжи смешивали и плазмолизовали при температуре 90^oС в течении 60 мин, а затем сушили при 50^oС до содержания сухих веществ 92% на барабанной сушилке. К полученной сухой биомассе добавили водо-растворимые соли: азотнокислый натрий, фосфорнокислый однозамещенный калий. В результате был получен сухой продукт следующего состава (в % к сухому веществу):
аминокислоты - 30,0
гиббереллиновые кислоты - 0,25
индолилуксусная кислота - 0,012
витамин В₁ - 7,6•10^-4
витамин B₅ - 3,2•10^-2
витамин В₆ - 5,6•10^-4
миоинозит - 3,2•10^-4
калий (в пересчете на ион) - 6,1
натрий (в пересчете на ион) - 0,1
магний (в пересчете на ион) - 0,9
фосфор (в пересчете на ион) - 3,7
железо(II) (в пересчете на ион) - 0,06
цинк (в пересчете на ион) - 0,01
кобальт (в пересчете на ион) - 0,005
марганец (в пересчете на ион) - 0,005
азот (в пересчете на атом) - 18,0
В качестве наполнителя использована высушенная биомасса отходов производства этилового спирта. Промышленные испытания показали, что при использовании полученного сухого препарата в количестве 0,04 г/м² сокращается прорастание семян гороха на 12 часов, корневая масса проростка увеличивается на 18% по сравнению с контрольными образцами (проращивание семян той же партия в воде).

2. Грибы Fusarium prolyferatum BKM F-136 выращивали в аппарате емкостью 1 дм³ глубинным способом на питательной среде, известной из примера 1. Через четверо суток после начала роста к грибам подсеяли дрожжи Endomycopsis fibuligera ВКПМ Y-2173 в количестве 5% и продолжили выращивание еще в течение одних суток при температуре 34^oС? перемешивании 200 об/мин и аэрации 0,5 об/об•мин. Полученную суспензию плазмолизовали при 80^oС в течение 60 мин и сушили при 50^oС до содержания сухих веществ 92%. Полученный препарат содержит (в пересчете на сухое вещество % мас.):
аминокислоты - 31,0
гиббереллиновые кислоты - 0,29
индолилуксусная кислота - 0,08
витамин B₁ - 8,2•10^-4
витамин В₅ - 3,2•10^-2
витамин В₆ - 4,3•10^-4
миоинозит - 2,6•10^-4
калий (в пересчете на ион) - 2,0
натрий (в пересчете на ион) - 0,1
магний (в пересчете на ион) - 0,8
фосфор (в пересчете на ион) - 2,9
железо(II) (в пересчете на ион) - 0,08
цинк (в пересчете на ион) - 0,01
кобальт (в пересчете на ион) - 0,06
марганец (в пересчете на ион) - 0,005
азот (в пересчете на атом) - 10,0
В качестве наполнителя использовали торф. Исследования полученного продукта показали, что при его использовании в количестве 0,004 г/м² сокращается время прорастания семян гороха на 8 часов, корневая масса увеличивается на 17%, а зеленая масса - на 11% по сравнению с контрольными образцами той же партии семян, но выращенных на воде.

3. Выращивание, плазмолиз и сушку проводили аналогично примеру 2, но с использованием питательной среды следующего состава: спиртовая барда - 6%, однозамещенный фосфат калия - 0,15 %, сульфат магния семиводный - 0,05%. Был получен продукт следующего состава (по сухому веществу):
аминокислоты - 38,0
гиббереллиновые кислоты - 0,31
индолилуксусная кислота - 0,07
витамин В₁ - 7,9•10^-4
витамин B₅ - 5,9•10^-2
витамин В₆ - 4,8•10^-4
миоинозит - 2,5•10^-4
калий (в пересчете на ион) - 2,0
натрий (в пересчете на ион) - 0,4
магний (в пересчете на ион) - 1,25
фосфор (в пересчете на ион) - 2,1
железо(II) (в пересчете на ион) - 0,2
цинк (в пересчете на ион) - 0,1
кобальт (в пересчете на ион) - 0,006
марганец (в пересчете на ион) - 0,007
азот (в пересчете на атом) - 9,0
В качестве наполнителя использовали высушенную биомассу отходов производства этилового спирта. При использовании полученного продукта в условиях, идентичных примеру 2, получено, что корневая масса увеличилась на 16%, а зеленая масса на 11% по сравнению с контролем.

4. Выращивание и плазмолиз проводили аналогично примеру 2, но при этом готовым продуктом считали суспензию, содержащую 3% сухого вещества. Полученная суспензия имела следующий состав (в % к сухому веществу):
аминокислоты - 33,8
гиббереллиновые кислоты - 0,38
индолилуксусная кислота - 0,09
витамин В₁ - 9,9•10^-4
витамин В₅ - 6,5•10^-2
витамин В₆ - 5,0•10^-4
миоинозит - 2,8•10^-4
калий (в пересчете на ион) - 2,1
натрий (в пересчете на ион) - 0,5
магний (в пересчете на ион) - 1,2
фосфор (в пересчете на ион) - 2,2
железо(II) (в пересчете на ион) - 0,2
цинк (в пересчете на ион) - 0,1
кобальт (в пересчете на ион) - 0,006
марганец (в пересчете на ион) - 0,005
азот (в пересчете на атом) - 19,0
В качестве наполнителя использовали минеральное удобрение аммофоску. Оценка биологической активности показала, что корневая масса проростков гороха увеличилась на 18%, а зеленая масса на 15% по сравнению с контрольными посевами.

5. Выращивание и плазмолиз проводили аналогично примеру 2, но при этом готовым продуктом считали суспензию, содержащую 3,4% сухого вещества. Полученная суспензия имела следующий состав (в % к сухому веществу):
аминокислоты - 31,6
гиббереллиновые кислоты - 0,44
индолилуксусная кислота - 0,1
витамин В₁ - 9,9•10^-4
витамин В₅ - 6,5•10^-2
витамин В₆ - 5,0•10^-4
миоинозит - 2,8•10^-4
калий (в перерасчете на ион) - 2,2
магний (в перерасчете на ион) - 1,3
фосфор (в перерасчете на ион) - 3,1
железо (II)(в перерасчете на ион) - 0,2
цинк (в перерасчете на ион) - 0,14
кобальт (в перерасчете на ион) - 0,007
марганец (в перерасчете на ион) - 0,006
азот (в перерасчете на атом) - 24,0
В качестве наполнителя использовали минеральное удобрение аммофос. Оценка биологической активности показала, что корневая масса проростков гороха увеличилась на 18,8%, а зеленая масса на 16,4% по сравнению с контрольными посевами.

Таким образом, получен препарат, стимулирующий сбалансированный рост как корневой системы, так и зеленой массы растения, что приводит как к ускорению прорастания семян, так и к увеличению прироста корневой и зеленой массы.

Формула изобретения

1. Минерально-органическая добавка для роста растений, содержащая продукты микробиологического производства, калийсодержащий компонент, фосфорсодержащий компонент и водорастворимое соединение марганца, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азотсодержащий компонент, водорастворимые соединения железа, цинка, магния и кобальта, индолилуксусную кислоту, аминокислоты, причем в качестве продуктов микробиологического производства использована биомасса, содержащая витамины группы В, миоинозит и гиббереллиновые кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Общее содержание азота - 5,0-35,0
Общее содержание калия (в пересчете на калий) - 1,0-7,0
Общее содержание фосфора (в пересчете на P₂O₅) - 2,0-15,0
Гиббереллиновые кислоты - 0,2-0,8
Индолилуксусная кислота - 0,01-0,2
Витамины группы В - 2,0•10^-4-2,0•10^-1
Аминокислоты - 20,0-40,0
Магний - 0,8-2,0
Железо - 0,05-1,0
Цинк - 0,01-1,0
Марганец - 0,005-0,1
Кобальт - 0,005-0,1
Миоинозит - 2,0•10^-4-1,0•10^-3
Наполнитель - Остальное
2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что используемая биомасса содержит индолилуксусную кислоту, витамин B₁, витамин B₅, витамин B₆, аминокислоты, миоинозит и гиббереллиновые кислоты.

3. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве продуцентов микробной биомассы использованы дрожжи Endomycopsis fibuligera ВКПМ Y-2173, гриб Fusarium proliferatum BKM F-136, гриб Syncephalastrum racemosum ВКПМ В-826, культивируемые на углеродсодержащем сырье.

4. Добавка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что выращивание культур осуществляют параллельно в различных аппаратах со смешением получаемой биомассы.

5. Добавка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выращивание культур осуществляют последовательно в одном аппарате, причем первоначально выращивают грибы, а на пятые сутки в аппарат дополнительно вводят культуру дрожжей и продолжают совместное выращивание культур в течение суток.

6. Добавка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в качестве источника углеродного сырья используют спиртовую барду.

7. Добавка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в качестве источника углеродного сырья используют сахарозу и/или мелассу.

8. Добавка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в качестве источника углеродного сырья используют зерносырье.

9. Добавка п. 1, отличающаяся тем, что она содержит, по крайней мере, следующие аминокислоты: глутаминовую кислоту, аспаргиновую кислоту, валин, лизин.

10. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она представляет собой суспензию с содержанием сухих веществ в количестве 3,0 - 10,0 мас.%.

11. Добавка по п.10, отличающаяся тем, что суспензию подвергают термообработке при температуре 85-105^oС и времени выдержки 45 - 90 мин.

12. Добавка по п.10, отличающаяся тем, что суспензию инактивируют путем добавления к ней нистатина и/или низина.

13. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она представляет собой сухую смесь.

14. Добавка по п.13, отличающаяся тем, что в сухую смесь добавляют калийсодержащий компонент, и/или фосфорсодержащий компонент и/или натрийсодержащий компонент.

15. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют инактивированную биомассу микроорганизмов.