Композиция биологически активных веществ

Авторы патента:

C05F11/10 - удобрения, содержащие растительные витамины или гормоны

C05F11/02 - из торфа, бурого угля и подобных растительных отложений

A01C1/00 - Способы и устройства для испытания или обработки семян, корней и т.п. перед посевом или посадкой (химикалии для этого A01N 25/00-A01N 65/00)

Владельцы патента RU 2792886:

Общество с ограниченной ответственностью "ОРГАНИК ЛОГОС" (RU)

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, преимущественно в растениеводстве. Предложена композиция биологически активных веществ для стимуляции роста растений на основе водно-щелочного раствора фульвовой кислоты с концентрацией до 3% масс и рН не ниже 11, дополнительно содержащая синтетическую фолиевую кислоту или природный фолат в соотношении фульвовая кислота к синтетической фолиевой кислоте или природному фолату от 75:1 до 29,3:1. Изобретение обеспечивает синергетический эффект фульвовой кислоты и синтетической фолиевой кислоты или природного фолата в водно-щелочном растворе при проращивании семян и выращивании растений. Применение композиции позволяет увеличить биомассу растений или при одинаковом уровне урожайности сократить расход азотного удобрения до двух раз. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

В данном изобретении раскрывается совместная синергетическая биологическая активность фульвовой кислоты и фолацина в водно-щелочном растворе.

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, преимущественно в растениеводстве, а также в животноводстве, производстве кормовых добавок, в качестве биологически активных добавок в пищу человеку, косметике.

В статье Бендерского Н.С., Куделина О.М., Ганцгорн Е.В., Сафроненко А.В., «Фульвовая кислота - биологически активная добавка или лекарство» (Кубанский научно-медицинский вестник», 2020, Том 27, №3, стр.78-91) указано: «В последние годы во всем мире растет интерес к группе природных органических соединений на основе гумусовых веществ, которые обладают широким спектром биологических свойств и активно применяются в животноводстве, сельском хозяйстве и ветеринарии… Фульвовая кислота, будучи одним из представителей класса гуминовых веществ относится к группе гумусовых кислот… Между гуминовыми и фульвовыми кислотами установлено генетическое единство, они имеют сходное строение молекул, но различаются по содержанию ароматических и алифатических групп.Фульвовые кислоты отличаются от гуминовых кислот более светлой окраской, меньшим содержанием углерода, большим содержанием кислородсодержащих функциональных групп, большей степенью окисленности и гидрофильности. С позиции коллоидной химии раствор фульвовых кислот представляет собой свободно дисперсную агрегатировано-устойчивую систему, мало зависящую от концентрации, величины водородного показателя (pH) и ионной силы раствора. Д.С. Орлов считает, что в природе фульвовая кислота возникает в результате кислотного и/или щелочного гидролиза органических веществ, входящих в состав биокосных тел, т.е. фульвовая кислота представляет собой природный артефакт».

В Патенте КНР 1995-02-08-08-CN1098437А описано получение раствора гуминовой и фульвовых кислот из растительного сырья, содержащего в пересчете на сухое вещество:

- коричнево-черную гуминовую кислоту - 9-20% масс,

- фульвовая кислота 30-55% масс,

- аминокислоты 15-25% масс,

- углеводы 1,5-3,0% масс,

- рибонуклеиновые кислоты 1-3% масс,

- элементы 0,2-0,5% масс.

При этом в полученных растворах при исходной влажности концентрации веществ составляли:

- коричнево-черная гуминовая кислота 1,22-1,94% масс,

- фульвовая кислота 3,02-4,04% масс (примеры 1-4).

Авторы патента указывают: «В сельском и лесном хозяйстве: раствор в основном используется в качестве удобрения для опрыскивания. Опрыскивание поверхности листьев может увеличивать содержание хлорофилла в растениях и улучшать фотосинтез. Эксперименты с кукурузой, хлопком и фруктовыми деревьями в Пекинском сельскохозяйственном университете и Китайской академии лесного хозяйства показали, что содержание хлорофилла увеличивалось на 1-3%, а урожайность - на 5-25%.

Помимо опрыскивания листьев, его так же можно использовать для замачивания и обработки семян, что может повысить скорость прорастания, способствовать росту корней и повысить устойчивость растений к засухе и болезням. Например, в эксперименте в округе Жаолянь провинции Хэбэй семена хлопчатника замачивали в 1%-ном питательном растворе гуминовой кислоты (раствором по патенту), всхожесть увеличивалась на 7,8%, а урожайность - на 5-8%.

В настоящее время компанией TAGROW на рынке представлен продукт Bio Fulvic - содержащий фульвовую кислоту, экстрагированную из растений. В качестве преимуществ от использования указано повышение всхожести и роста растений Bio Fulvic кроме фульвовой кислоты дополнительно содержит в одном случае (Bio Fulvic 65): BioК - 12% масс, BioN - 3% масс, аминокислоты и нуклеиновые кислоты - 8% масс., в другом случае (Bio Fulvic 90): BioCa - 4-6% масс (https://www.tagrow.com/products/BioFulvic.htm).

Авторами настоящей работы было принято решение дополнительно расширить поиск компонентов повышающих биологическую активность фульвовой кислоты.

После серии опытов с рядом добавок, было найдено не очевидное решение, показывающее, что вещества из группы фолацин оказывают синергетический эффект на биологическую активность фульвовой кислоты в интервале соотношений фульвовая кислота: фолацин от 75:1 до 25:1, при этом максимум активности наблюдался при соотношении близком к 40:1.

Согласно «Химической энциклопедии», Том 5, стр. 111 (Издательство «Большая Российская энциклопедия», М.:1999): «Фолацин (Витамин В_с, витамин В₉, фолат), группа соединений, включающих фолиевую кислоту и ее производные.

В опытах использовались:

- Фульвовая кислота Bio Fulvic 90 фирмы TAGROW,

- Фолиевая кислота (витамин В₉) чистое вещество 97,95% (стандартный образец производства ООО «ХромЛаб»),

- Водно-щелочной раствор фульвовой кислоты с концентрацией 2,5% масс, полученный в условиях Патента RU 2742764C1 02.03.2020 г.,

- Водно-щелочной раствор фолата (природная форма витамина В₉) содержащий 1400 мг/л фолатов, полученный в условиях Патента RU 2742764C1 02.03.2020 г.

Предварительно были исследованы товарные формы смесей растворов, обеспечивающих с одной стороны компактность растворов перед конечным разбавлением, а с другой стороны стабильность состава и устойчивость при хранении.

Хорошие результаты по биологической активности на проростках растений показали растворы, содержащие 0,0025% масс фульвовой кислоты и рН не менее 11,0. Они и были приняты как базовые при проведении опытов (за исключением раствора Bio Fulvic 90 без фолацина, где рН была 5,5).

Были приготовлены товарные растворы:

1. Водный раствор Bio Fulvic 90 с концентрацией 0,0025% масс фульвовой кислоты.

2. Водно-щелочной раствор фульвовой кислоты по патенту RU 2742764C1 концентрацией 1,5% масс фульвовой кислоты.

3. Три водно-щелочных раствора содержащих 0,0025% масс фульвовой кислоты на базе Bio Fulvic 90 с добавкой гидрата окиси натрия и гидрата окиси калия (1:1) до рН 11,0 (что обеспечило растворимость фолиевой кислоты) с добавками фолиевой кислоты, в соотношении фульвовая кислота: фолиевая кислота: 75:1; 40:1; 25:1.

4.Три водно-щелочных раствора содержащих 0,0025% масс фульвовой кислоты на основе водно-щелочного раствора по патенту RU 2742764C1 с добавкой природного фолата из раствора, полученного по патенту RU 2742764C1 в соотношении фульвовая кислота: фолат: 75:1; 40:1; 25:1.

Поддержание рН раствора не менее 11,0 обеспечивалось введением в него смеси гидрата окиси калия и гидрата окиси натрия (соотношение 1:1 по массе).

Биологическую активность определяли в 5 лабораторных опытах с проращиванием семян овощного гороха сорта Фуга (производитель ООО «Агрофирма Усадьба», партия №12, урожай 2020 г.). Семена проращивали на фильтровальной бумаге в чашках Петри в соответствии с условиями ГОСТ 12038-84, определяли энергию прорастания, всхожесть, длину и массу проростков. Повторность опытов 4-5 кратная.

Схема лабораторных опытов предусматривала сравнительную оценку вариантов:

- контроль (дистиллированная вода);

- два варианта с растворами фульвовых кислот;

- 6 вариантов со смесями фульвовых кислот и фолацинов, полученных по п.3 и п.4.

Усредненные данные опытов сведены в таблицу 1.

Из таблицы 1 видно, что растворы вариантов с фульвовыми кислотами улучшают показатели прорастания семян гороха: увеличивается энергия прорастания, длина и масса проростков. Добавка фолацина в виде синтетической фолиевой кислоты или природных фолатов в раствор во всех случаях улучшали показатели биологической активности фульвовой кислоты, при этом при соотношении фульвовая кислота:фолацин - 40:1 увеличение массы проростков достигает 18-24% масс.

Учитывая достигнутые результаты лабораторных опытов, в 2021 г. был заложен полевой опыт с горохом посевным сорт «Красноуфимский 11» для выращивания на зерно.

В опыте проводили листовую подкормку растений в фазу бутонизации-начала цветения по схеме:

1. Контроль (опрыскивание водой);

2. N₆₀(раствор карбамида);

3. N₃₀(раствор карбамида)+фульвокислоты на основе Bio Fulvic 90;

4. N₃₀(раствор карбамида)+фульвокислоты на основе Bio Fulvic 90 и синтетическую фолиевую кислоту (соотношение 40:1);

5. N₃₀(раствор карбамида)+фульвокислоты и фолацин в соотношении 40:1 в количестве (фульвовая кислота и фолацин получены по Патенту RU 2742764C1).

Полевой опыт проводили в условиях Среднего Предуралья на опытном поле кафедры агрохимии ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ на высоко окультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с высоким содержанием подвижного фосфора и обменного калия, среднекислой реакцией среды. Листовую подкормку проводили с помощью ручных опрыскивателей с содержанием фульвовых кислот в конечном растворе 0,0025%, расход рабочего раствора 200 л/га. Помимо подкормки удобрения в опыте не вносились. Учет урожай проводили по пробному снопу.

Результаты полевого опыта приведены в Таблице 2.

Как видно из Таблицы 2 добавка фульвовой кислоты на основе Bio Fulvic 90 позволяет увеличить урожайность зерна на 16% масс. Добавка же в составе раствора карбамида смеси фульвовой кислоты и фолацина (в соотношении 40:1) в обоих случаях позволяет прибавку зерна гороха на 50-57% масс по сравнению с контрольным вариантом.

При этом добавка смеси фульвовой кислоты и фолацина (соотношение 40:1) к водному раствору карбамида позволяет добиться одинакового уровня урожайности зерна гороха при этом расход карбамида удается снизить в два раза.

Результаты опытов в Таблицах 1 и 2 показывают мощную синергию и повышенную биологическую активность водно-щелочных растворов смеси фульвовой кислоты и фолацина в соотношении фульвовая кислота:фолацин от 75:1 до 25:1 при экстремуме около 40:1, по сравнению с ранее известным применением фульвовой кислоты при проращивании семян, и производстве биомассы растений, что подтверждает изобретательный уровень предлагаемой комбинации водно-щелочного раствора фульвовой кислоты и фолацина в соотношении от 75:1 до 25:1 при обработке семян и растений.

Таблица 1

Результаты лабораторных опытов по проращиванию овощного гороха сорт Фуга

№п/п	Вариант опыта	Длина проростка, мм	Масса 10 проростков, г	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %
1	2	3	4	5
1	Контроль (дистиллированная вода)	17,4	4,60	82,0	100
2	Фульвовая кислота Bio Fulvic 90	19,7	4,72	84,5	100
3	Фульвовая кислота по Патенту RU 2742764C1	20,1	4,76	85,0	100
4	Фульвовая кислота Bio Fulvic+фолиевая кислота 75:1	21,5	4,86	85,5	100
5	Фульвовая кислота Bio Fulvic+фолиевая кислота 40:1	21,3	5,57	86,5	100
6	Фульвовая кислота Bio Fulvic+фолиевая кислота 25:1	21,3	4,81	88,0	100
7	Фульвовая кислота+фолат 75:1	22,0	4,85	86,5	100
8	Фульвовая кислота+фолат 40:1	22,6	5,85	88,5	100
9	Фульвовая кислота*+фульват 25:1	21,4	4,86	90,0	100

*фульвовая кислота и раствор фолатов получены в условиях Патента RU 2742764C1

Таблица 2

Результаты полевого опыта по выращиванию гороха посевного сорт Красноуфимский 11, 2021 г.

	Вариант опыта	Урожайность зерна гороха, ц/га
1	Контроль	18,4±0,6
2	N₆₀(раствор карбамида)	29,7±1,3
3	N₃₀(раствор карбамида)+фульвокислоты на основе Bio Fulvic 90	21,4±2,1
4	N₃₀(раствор карбамида)+фульвокислоты на основе Bio Fulvic 90 и синтетическую фолиевую кислоту (соотношение 40:1)	27,6±0,6
5	Раствор карбамида с добавкой фульвовой кислоты* и фолата* (40:1)	28,9±0,4

*фульвовая кислота и раствор фолатов получены в условиях Патента RU 2742764C1

1. Композиция биологически активных веществ для стимуляции роста растений на основе водно-щелочного раствора фульвовой кислоты с концентрацией до 3% масс и рН не ниже 11, дополнительно содержащая синтетическую фолиевую кислоту или природный фолат в соотношении фульвовая кислота к синтетической фолиевой кислоте или природному фолату от 75:1 до 29,3:1.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что водно-щелочной раствор, используемый для проращивания семян сельскохозяйственных растений и листовой подкормки растений, имеет концентрацию фульвовой кислоты 0,0025% масс при содержании синтетической фолиевой кислоты или природного фолата от 1:29,3 до 1:75 от содержания фульвовой кислоты в водно-щелочном растворе.

Изобретение относится к удобрениям для стимуляции и роста растений. Удобрение включает компонент, усиливающий рост, содержащий сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов (CPFAPH) в количестве от 80% до 90% по массе в расчете на общую массу удобрения, элементы, выбранные из группы, включающей в себя: соединения азота, соединения фосфора и соединения серы в количестве от 3% до 7% по массе в расчете на общую массу удобрения, а также одно или большее количество вторичных нутриентов, выбранных из группы, включающей в себя: кальций, магний и серу, микронутриенты, выбранные из группы, включающей в себя: цинк, марганец и медь, а также биологически активные гетеромолекулярные комплексы металлических микроэлементов, содержащие металлический микроэлемент, выбранный из группы, включающей в себя: молибден, ванадий, кобальт и никель в количестве от 3% до 10% по массе в расчете на общую массу удобрения.

Способ получения бактериального препарата "вермипоник-2" // 2699314

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения бактериального препарата для проведения корневых и внекорневых бактериальных подкормок предусматривает получение вермикомпоста путем внесения дождевых червей вида lubricus terrestris в компост или плодородный грунт с добавлением растительных остатков.

Способ возделывания широкорядных пропашных культур // 2549091

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает основную обработку почвы, посев, уход и уборку.

Биоорганическое удобрение // 2360893

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Многофункциональный биоактиватор плодообразования // 2225383

Изобретение относится к биологическому земледелию и может быть использовано в биотехнологии, растениеводстве, плодоовощеводстве для получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции. .

Минерально-органическая добавка для роста и развития растений // 2183602

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.

Способ выращивания растений на гидропонике // 2109441

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству овощей в защищенном грунте, теплицах с гидропоникой. .

Способ приготовления пометно-торфяного компоста на основе птичьего помета // 2792771

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления пометно-торфяных компостов на основе птичьего помета характеризуется тем, что включает перемешивание бесподстилочного свежего куриного помета влажностью 75 и 62% с низинным торфом, как влагопоглощающим материалом, содержащим в своем составе известь, вивионит и закись железа при соотношении бесподстилочного свежего куриного помета к низинному торфу 1:0,3, послойно формируют штабель высотой до 3-4 м, осуществляют компостирование штабеля, затем покрывают его слоем 25-30 см резаной соломы, причем компостирование ведут в течение 3 месяцев до достижения показателя рН 6,0-6,50.

Способ получения органоминерального комплексного удобрения // 2792354

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального комплексного гуминового удобрения характеризуется тем, что в 600 мл воды при интенсивном перемешивании и нагревании от 20°C растворяют 214 г карбамида (NH2)2CO или 25 г борной кислоты (H3BO3) или смесь 25 г борной кислоты (H3BO3) и 214 г карбамида (NH2)2CO с получением раствора, к полученному раствору приливают 50 мл 2%-ного жидкого гуминового экстракта, или 6 г аммония молибденовокислого (NH4)2МоO4 при интенсивном перемешивании растворяют в 600 мл воды, добавляют 2,5 г гидроокиси калия (КОН), вносят 25 г борной кислоты (H3BO3) и интенсивно перемешивают с получением раствора, к полученному раствору приливают 50 мл 2%-ного жидкого гуминового экстракта, или к 600 мл воды приливают 44 мл 85%-ной о-фосфорной кислоты (Н3PO4), перемешивают и нейтрализуют 60 г гидроокиси калия (КОН) с получением раствора, к полученному раствору приливают 50 мл 2%-ного жидкого гуминового экстракта, или в 400 мл воды при интенсивном перемешивании и нагревании от 20°С растворяют 90 г карбамида (NH2)2CO и 85 г нитрата калия KNO3 с получением раствора, к полученному раствору приливают 500 мл 2%-ного жидкого гуминового экстракта, причем используется жидкий гуминовый экстракт с концентрационным содержанием натрия или калия не более 15% или их отсутствием для получения в конечном продукте жидкого гуминового экстракта - 0,1% или 1%, при этом контролируют pH и гомогенность раствора методом рассеивания света.

Способ получения гуминовых веществ из низинного торфа методом электрогидроудара и устройство для его реализации // 2792350

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения гуминовых веществ из низинного торфа методом электрогидроудара заключается в том, что на первом этапе в отстойник, который представляет собой емкость с опущенной в нее трубой, собирают мочу крупного рогатого скота и проводят ее предварительную очистку, которая включает отстаивание мочи от механических примесей при комнатной температуре; затем мочу перекачивают насосом через трубу отстойника в реактор-смеситель; на втором этапе из емкости для воды в реактор-смеситель закачивают воду насосом для перекачки воды в соотношении моча : вода = 1:1 и перемешивают смесь мочи с водой при комнатной температуре в течение 10-15 минут; на третьем этапе берут низинный торф, измельчают его до состояния микрочастиц, пересыпают измельченный низинный торф через воронку для насыпания низинного торфа в реактор-смеситель со смесью воды и очищенной мочи, полученной на втором этапе, в соотношении низинный торф : смесь воды и очищенной мочи = от 1:1 до 1:5, и перемешивают при температуре от +10 до +12 °С в течение 15-20 минут до достижения однородного состава; на четвертом этапе полученную однородную смесь перекачивают насосом для перекачки смеси из реактора-смесителя в емкость для электрогидроудара с трансформатором с электродом и подвергают электрогидроудару, для чего на электроды трансформатора подают импульсное высоковольтное напряжение U от 15 до 60 кВ, при этом при возникновении электрического разряда возникает эффект кавитации с одновременным обеззараживанием смеси из торфа и получения гуминовых веществ, обработку проводят при комнатной температуре от 20 до 40 минут; на пятом этапе полученный продукт перекачивают насосом в центрифугу и выполняют центрифугирование со скоростью вращения 1500 об/мин в течение 6-7 минут с отделением от смеси жидкой фракции, состоящей из гуминовых веществ.

Способ нитрования гуминовых кислот // 2791903

Изобретение относится к способам модификации гуминовых кислот, конкретно к способу их нитрования, и может найти применение при получении сорбентов тяжелых металлов, а также в сельском хозяйстве. Предлагаемый способ нитрования гуминовых кислот осуществляют путем подготовки реакционной смеси из гуминовых кислот, нитрующего реагента и растворителя и проведения нитрования при заданных температурно-временных условиях с последующим выделением целевого продукта.