BR112021006854A2 - materiais e métodos para a utilização e/ou sequestro de carbono melhorado, bem como para reduzir gases atmosféricos prejudiciais - Google Patents

Abstract

MATERIAIS E MÉTODOS PARA A UTILIZAÇÃO E/OU SEQUESTRO DE CARBONO MELHORADO, BEM COMO PARA REDUZIR GASES ATMOSFÉRICOS PREJUDICIAIS. A presente invenção fornece materiais e métodos para reduzir gases atmosféricos prejudiciais, como gases de efeito estufa. Em modalidades específicas, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de utilização e armazenamento de carbono vegetativo melhorado, bem como aumento do sequestro de carbono no solo. Em algumas modalidades, a invenção em questão pode ser usada para reduzir o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido em, por exemplo, agricultura, produção animal, gestão de resíduos ou outras indústrias. Em certas modalidades, a presente invenção fornece produtos personalizáveis à base de micróbios, bem como métodos de utilização desses produtos à base de micróbios para redução de gases de efeito estufa e/ou sequestro de carbono melhorado.

Description

MATERIAIS E MÉTODOS PARA A UTILIZAÇÃO E/OU SEQUESTRO DE CARBONO MELHORADO, BEM COMO PARA REDUZIR GASES ATMOSFÉRICOS PREJUDICIAIS REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[0001]Este pedido reivindica a prioridade dos Pedidos de Patente Provisórios dos EUA No. 62/743.354, depositado em 9 de outubro de 2018; e 62/884.720, depositado em 9 de agosto de 2019, cada um dos quais é incorporado por referência aqui em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002]Os gases que prendem o calor na atmosfera são chamados de "gases de efeito estufa" ou "GEE" e incluem dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e gases fluorados (Climate Change Indicators in the United States, 2016, quarta edição, United States Environmental Protection Agency at 6, doravante denominado “relatório da EPA 2016”).

[0003]O dióxido de carbono (CO2) entra na atmosfera através da queima de combustíveis fósseis (carvão, gás natural e óleo), resíduos sólidos, árvores e produtos de madeira, e, também, como resultado de certas reações químicas, por exemplo, a fabricação de cimento. O dióxido de carbono é removido da atmosfera, por exemplo, pela absorção pelas plantas como parte do ciclo biológico do carbono.

[0004]O metano (CH4) é emitido durante a produção e transporte de carvão, gás natural e petróleo. As emissões de metano também resultam da produção de animais de criação, muitos de cujos sistemas digestivos são compostos por micro-organismos metanogênicos. Além disso, outras práticas agrícolas e a decomposição de resíduos orgânicos em lagoas e aterros de resíduos sólidos municipais podem produzir emissões de metano.

[0005]O óxido nitroso (N2O) é emitido durante as atividades industriais e durante a combustão de combustíveis fósseis e resíduos sólidos. Na agricultura, a aplicação excessiva de fertilizantes contendo nitrogênio e práticas inadequadas de manejo do solo também podem levar ao aumento das emissões de óxido nitroso.

[0006]Gases fluorados incluindo, por exemplo, hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos, hexafluoreto de enxofre e trifluoreto de nitrogênio são gases de efeito estufa potentes e sintéticos que são emitidos por uma variedade de processos industriais (Visão geral dos gases de efeito estufa 2016).

[0007]Com base em medições recentes de estações de monitoramento em todo o mundo e medições de ar mais antigo de bolhas de ar presas em camadas de gelo da Antártica e da Groenlândia, as concentrações atmosféricas globais de, por exemplo, dióxido de carbono, aumentaram significativamente nos últimos cem anos (relatório da EPA 2016 em, por exemplo, 6, 15).

[0008]Especialmente desde o início da Revolução Industrial em 1700, a atividade humana tem contribuído para a quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera, queimando combustíveis fósseis, derrubando florestas e conduzindo outras atividades industriais. Muitos gases de efeito estufa emitidos na atmosfera permanecem lá por longos períodos de tempo, variando de uma década a muitos milênios. Com o tempo, esses gases são removidos da atmosfera por reações químicas ou por sumidouros de emissões, como os oceanos e a vegetação que absorvem os gases de efeito estufa da atmosfera.

[0009]Como cada gás de efeito estufa tem uma vida útil diferente e uma capacidade diferente de reter calor na atmosfera e para poder comparar diferentes gases, as emissões são geralmente convertidas em equivalentes de dióxido de carbono usando o potencial de aquecimento global de cada gás, que mede quanto se estima que a quantidade do gás contribua para o aquecimento global em um período de 100 anos após sua emissão.

[00010]Com base nessas considerações, a EPA determinou que o efeito de aquecimento causado pelos gases de efeito estufa, também denominado “forçamento radiativo”, aumentou cerca de 37% desde 1990 (relatório da EPA 2016 em 16).

[00011]Embora as emissões globais de todos os principais gases de efeito estufa tenham aumentado entre 1990 e 2010, as emissões líquidas de dióxido de carbono, que representam cerca de três quartos do total das emissões globais, aumentaram em 42%, enquanto as emissões de metano aumentaram em cerca de 15%, as emissões de gases fluorados dobraram e a emissão de emissões de óxido nitroso aumentou cerca de 9% (relatório da EPA 2016, p. 14).

[00012]Os líderes mundiais têm tentado conter o aumento das emissões de GEE por meio de tratados e outros acordos interestaduais. Uma dessas tentativas é por meio do uso de sistemas de crédito de carbono. Um crédito de carbono é um termo genérico para um certificado ou licença negociável que representa o direito de emitir uma tonelada de dióxido de carbono ou um GEE equivalente. Em um sistema típico de crédito de carbono, um órgão regulador estabelece cotas sobre a quantidade de emissões de GEE que um operador pode produzir. Exceder essas cotas exige que a operadora compre permissões extras de outras operadoras que não usaram todos os seus créditos de carbono.

[00013]Um dos objetivos dos sistemas de crédito de carbono é incentivar as empresas a investirem em mais tecnologia, maquinário e práticas verdes para se beneficiar do comércio desses créditos. De acordo com o Protocolo de Quioto da Convenção do Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC), um grande número de países concordou em se comprometer internacionalmente com políticas de redução de GEE, inclusive por meio do comércio de créditos de emissões. Embora os Estados Unidos não estejam vinculados ao Protocolo de Kyoto, e embora não haja um sistema nacional de comércio de emissões central nos EUA, alguns estados, como a Califórnia e um grupo de estados do nordeste, começaram a adotar tais esquemas de comércio.

[00014]Uma estratégia para reduzir os níveis atmosféricos de CO2 é o sequestro de carbono ou transferência de carbono, por exemplo, da atmosfera para a matéria orgânica do solo. O carbono é trocado entre a biosfera, pedosfera, hidrosfera, litosfera e atmosfera da Terra e é armazenado nos seguintes sumidouros principais: (1) como moléculas orgânicas em organismos vivos e mortos da biosfera; (2) como CO2 na atmosfera; (3) como matéria orgânica em solos; (4) como combustíveis fósseis e rochas sedimentares como calcário, dolomita e giz na litosfera; e (5) nos oceanos como CO2 dissolvido e conchas de carbonato de cálcio de organismos marinhos (ver, por exemplo,

Pidwirny 2006).

[00015]Dependendo da natureza do sumidouro de carbono, o sequestro de carbono pode ser obtido de várias maneiras: diretamente por reações químicas inorgânicas que fazem com que o CO2 na forma de carbonatos/bicarbonatos se ligue a minerais e sais dissolvidos para formar compostos como carbonatos de cálcio e magnésio; pela fotossíntese das plantas, que usa a luz solar para combinar o CO2 do ar e da água com a glicose que é armazenada no tecido das plantas; e indiretamente por decomposição microbiana da biomassa de tecido vegetal e animal em outros compostos, tais como, por exemplo, carboidratos, proteínas, ácidos orgânicos, substâncias húmicas, ceras, carvão, óleo e gás natural.

[00016]O aquecimento global pode contribuir para flutuações mais acentuadas de temperatura, aumento da precipitação global, inundações e secas, e mudanças na temperatura da superfície do mar e nos níveis do mar; portanto, existe a necessidade de reduzir os gases de efeito estufa, especialmente o CO2, para desacelerar esses efeitos prejudiciais.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00017]A presente invenção fornece materiais e métodos para reduzir gases atmosféricos prejudiciais, como gases de efeito estufa. Em modalidades específicas, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de utilização e armazenamento de carbono vegetativo aprimorado, bem como aumento do sequestro de carbono no solo.

[00018]A utilização melhorada de carbono vegetativo pode estar na forma de, por exemplo, aumento da folhagem nas plantas, aumento do diâmetro do caule e/ou tronco, aumento do crescimento da raiz e/ou aumento do número de plantas.

[00019]O aumento do sequestro do solo pode ser na forma de, por exemplo, aumento do crescimento da raiz da planta, aumento da absorção por micro-organismos de compostos orgânicos secretados pelas plantas (incluindo secreções das raízes das plantas) e colonização microbiana melhorada do solo.

[00020]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de uma redução no número e/ou na atividade de micróbios metanogênicos.

[00021]A redução de micróbios metanogênicos pode ser na forma de, por exemplo, gerenciamento e descarte aprimorado de esterco e/ou resíduos orgânicos, bem como gerenciamento aprimorado de terras e plantações.

[00022]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de práticas de fertilização à base de nitrogênio agrícola aprimoradas, biodiversidade aprimorada na microbiota do solo e gestão aprimorada do solo agrícola.

[00023]As práticas melhoradas de fertilização agrícola, biodiversidade do solo e/ou manejo do solo podem ser na forma de uma redução de fertilizantes ricos em nitrogênio, bem como substituição de alguns ou todos os fertilizantes, pesticidas e/ou outros aditivos do solo por um ou mais micro-organismos benéficos do solo.

[00024]Uma modalidade da invenção em questão compreende a realização de medições para avaliar o efeito dos métodos da invenção em questão na geração e/ou redução na geração de gases de efeito estufa e/ou no teor de carbono de, por exemplo, um local agrícola, um gramado ou fazenda de grama, uma pastagem ou pradaria, um ecossistema aquático ou um ecossistema florestal.

[00025]Em certas modalidades, a avaliação da geração de GEE pode assumir a forma de medição das emissões de GEE antes e depois de empregar os métodos em questão. A medição das emissões de GEE pode incluir a medição direta das emissões ou a análise da entrada de combustível. As medições de emissões diretas podem compreender, por exemplo, a identificação de atividades operacionais poluentes e a medição das emissões dessas atividades diretamente por meio de Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões (CEMS). A análise de entrada de combustível pode compreender o cálculo da quantidade de recursos de energia usados (por exemplo, quantidade de eletricidade, combustível, madeira, biomassa, etc., consumida), determinar o conteúdo de, por exemplo, carbono, na fonte de combustível e aplicar esse conteúdo de carbono à quantidade de combustível consumido para determinar a quantidade de emissões.

[00026]Em certas modalidades, o teor de carbono de um local, por exemplo, um local agrícola, um gramado ou fazenda de grama, uma pastagem, um ecossistema aquático ou um ecossistema florestal, pode ser medido, por exemplo, quantificando a biomassa de plantas na superfície e/ou abaixo do solo. Em geral, a concentração de carbono de, por exemplo, uma árvore, é assumida como sendo de cerca de 40 a 50% da biomassa.

[00027]A quantificação da biomassa pode assumir a forma de, por exemplo, colheita de plantas em uma área de amostra e medição do peso das diferentes partes da planta antes e depois da secagem. A quantificação de biomassa também pode ser realizada usando métodos não destrutivos de observação, como medição, por exemplo, do diâmetro do tronco, da altura, do volume e de outros parâmetros físicos da planta. A quantificação remota também pode ser usada, como, por exemplo, perfis a laser e análises por drones.

[00028]Em algumas modalidades, o teor de carbono de um local agrícola, um gramado ou fazenda de grama, uma pastagem ou pradaria, um ecossistema aquático ou um ecossistema florestal pode compreender ainda a amostragem e a medição do teor de carbono de lixo, detritos lenhosos e/ou matéria orgânica do solo de uma área de amostragem.

[00029]Em algumas modalidades, a invenção em questão pode ser usada para reduzir o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido em, por exemplo, agricultura, pecuária, gestão de resíduos, silvicultura/ reflorestamento, aviação, produção de petróleo e gás e outras indústrias.

[00030]Em certas modalidades, a presente invenção fornece produtos à base de micróbios, bem como métodos de uso desses produtos à base de micróbios para redução dos gases de efeito estufa atmosféricos, maior utilização de carbono e/ou sequestro aprimorado de carbono. Em uma modalidade, a presente invenção fornece composições à base de micróbios que podem melhorar as propriedades do solo, melhorar a biomassa acima e abaixo do solo de plantas e controlar, por exemplo, micróbios metanogênicos.

Vantajosamente, os produtos e métodos à base de micróbios da presente invenção são ecológicos, não tóxicos e econômicos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00031]As Figuras 1A a 1B mostram a diferença entre a biomassa de raiz fibrosa de árvores cítricas de controle não tratadas ("Prática do Produtor") e árvores cítricas tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção. 1A representa as medições de biomassa de raiz de árvores de toranja tratadas e não tratadas. 1B representa as medições de biomassa de raiz de laranjeiras tratadas e não tratadas.

[00032]As Figuras 2A a 2B mostram a diferença entre a classificação de densidade da copa de árvores cítricas de controle não tratadas e árvores cítricas tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção. 2A representa a classificação de densidade da copa para laranjeiras jovens tratadas e não tratadas. 2B representa a classificação de densidade da copa para laranjeiras maduras tratadas e não tratadas.

[00033]A Figura 3 mostra a diferença entre o calibre do tronco de amendoeiras de controle não tratadas e amendoeiras tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção.

[00034]As Figuras 4A a 4B mostram a diferença entre a massa de raiz seca de grama de controle não tratada e grama tratada com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção. 4A mostra a massa de raiz seca de grama de azevém tratada e não tratada. 4B mostra a massa de raiz seca de grama de centeio azul tratada e não tratada.

[00035]As Figuras 5A a 5B mostram a diferença entre a massa seca da raiz e a classificação de clorofila do gramado de controle não tratado e do gramado tratado com uma composição de acordo com a invenção em questão. 5A mostra a massa de raiz seca de grama tratada e não tratada. 5B mostra a classificação de clorofila (verdor relativa) de grama tratada e não tratada.

[00036]As Figuras 6A a 6B mostram a diferença entre o teor de clorofila, o comprimento e a largura da folha de plantas de tabaco de controle não tratadas e plantas de tabaco tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção. 6A mostra o teor de clorofila do tabaco tratado e não tratado. 6B mostra o comprimento (parte superior) e a largura (parte inferior) da folha de tabaco tratado e não tratado.

[00037]As Figuras 7A a 7B mostram a diferença entre a massa úmida da raiz fibrosa e o comprimento e a largura da raiz de plantas de tabaco de controle não tratadas e plantas de tabaco tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção. 7A mostra massa úmida de raiz fibrosa de tabaco tratado e não tratado. 7B mostra o comprimento e a largura da raiz de tabaco tratado e não tratado.

[00038]As Figuras 8A a 8B mostram a massa da raiz úmida (8A) e a densidade das fibras da raiz (8B) de plantas não tratadas (esquerda) e de plantas tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção (direita).

[00039]A Figura 9 mostra os resultados de densidade aparente da análise de solos em lotes não tratadas em comparação com lotes tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção.

[00040]A Figura 10 mostra os resultados de carbono orgânico total (TOC) da análise de solos em lotes de controle não tratadas em comparação com lotes tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção.

[00041]A Figura 11 mostra equivalentes de CO2 armazenados no reservatório de carbono do solo em lotes de controle não tratadas em comparação com lotes tratadas com uma composição de acordo com modalidades da presente invenção.

[00042]A Figura 12 mostra as emissões de óxido nitroso do solo medidas a partir de lotes tratadas com composições de acordo com as modalidades da presente invenção, fertilizante NPK e/ou lotes não tratadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00043]A presente invenção fornece materiais e métodos para reduzir gases atmosféricos prejudiciais, como gases de efeito estufa. Em modalidades específicas, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de utilização e armazenamento de carbono vegetativo melhorado, bem como aumento do sequestro de carbono no solo.

[00044]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de uma redução de micróbios metanogênicos.

[00045]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de práticas de fertilização à base de nitrogênio agrícola aprimoradas e gestão de solo agrícola aprimorada (por exemplo, através de biodiversidade aprimorada da microbiota do solo).

[00046]Uma modalidade da invenção em questão compreende a realização de medições para avaliar o efeito dos métodos da invenção em questão na geração e/ou redução na geração de gases de efeito estufa e/ou no teor de carbono de, por exemplo, um local agrícola, um gramado ou fazenda de grama, uma pastagem, um ecossistema aquático ou um ecossistema florestal.

[00047]Em algumas modalidades, a invenção em questão pode ser usada para reduzir o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido em, por exemplo, agricultura, produção pecuária, silvicultura/reflorestamento, gestão de resíduos, aviação, produção de petróleo e gás ou outras indústrias.

[00048]Em uma modalidade, a presente invenção fornece composições à base de micróbios que podem melhorar as propriedades do solo, melhorar a biomassa acima e abaixo do solo de plantas e controlar, por exemplo, micróbios metanogênicos. Definições Selecionadas

[00049]A presente invenção utiliza "composições à base de micróbios", ou seja, uma composição que compreende componentes que foram produzidos como resultado do crescimento de micro-organismos ou outras culturas de células. Assim, a composição à base de micróbio pode compreender os próprios micróbios e/ou subprodutos do crescimento microbiano. Os micróbios podem estar em estado vegetativo, na forma de esporos ou conídios, na forma de hifas, em qualquer outra forma de propágulo ou uma mistura dos mesmos. Os micróbios podem ser planctônicos ou na forma de biofilme, ou uma mistura de ambos. Os subprodutos do crescimento podem ser, por exemplo, metabólitos, componentes da membrana celular, proteínas e/ou outros componentes celulares. Os micróbios podem estar intactos ou lisados. Em modalidades preferidas, os micróbios estão presentes, com o meio de crescimento no qual foram cultivados, na composição à base de micróbios. Os micróbios podem estar presentes, por exemplo, em uma concentração de pelo menos 1 x 104, 1 x 105, 1 x 106, 1 x 107, 1 x 108, 1 x 109, 1 x 1010, 1 x 1011, 1 x 1012 ou 1 x 1013 ou mais CFU por grama ou por ml da composição.

[00050]A presente invenção fornece ainda "produtos à base de micróbios", que são produtos que devem ser aplicados na prática para atingir um resultado desejado. O produto à base de micróbio pode ser simplesmente a composição à base de micróbio colhida do processo de cultivo de micróbio. Alternativamente, o produto à base de micróbio pode compreender outros ingredientes que foram adicionados. Estes ingredientes adicionais podem incluir, por exemplo, estabilizadores, tampões, veículos apropriados, tais como água, soluções de sal ou qualquer outro veículo apropriado, nutrientes adicionados para apoiar o crescimento microbiano adicional, potencializadores de crescimento não nutritivos e/ou agentes que facilitam o rastreamento dos micróbios e/ou a composição no ambiente ao qual é aplicado. O produto à base de micróbio também pode compreender misturas de composições à base de micróbio. O produto à base de micróbio também pode compreender um ou mais componentes de uma composição à base de micróbio que foram processados de alguma forma,

tais como, mas não se limitando a, filtragem, centrifugação, lise, secagem, purificação e semelhantes.

[00051]Conforme usado aqui, "colhido" no contexto de fermentação de uma composição à base de micróbio se refere à remoção de parte ou toda a composição à base de micróbio de um vaso de crescimento.

[00052]Tal como aqui utilizado, um "biofilme" é um agregado complexo de micro-organismos, em que as células aderem umas às outras e/ou às superfícies. Em algumas modalidades, as células secretam uma barreira de polissacarídeo que envolve todo o agregado. As células nos biofilmes são fisiologicamente distintas das células planctônicas do mesmo organismo, que são células únicas que podem flutuar ou nadar em meio líquido.

[00053]Conforme usado aqui, um composto "isolado" ou "purificado" é substancialmente livre de outros compostos, como material celular, com o qual está associado na natureza. Um polinucleotídeo purificado ou isolado (ácido ribonucleico (RNA) ou ácido desoxirribonucleico (DNA)) está livre dos genes ou sequências que o flanqueiam em seu estado de ocorrência natural. Um polipeptídeo purificado ou isolado está livre dos aminoácidos ou sequências que o flanqueiam em seu estado de ocorrência natural. “Isolado” no contexto de uma cepa microbiana significa que a cepa é removida do ambiente em que existe na natureza. Assim, a cepa isolada pode existir como, por exemplo, uma cultura biologicamente pura, ou como esporos (ou outras formas da cepa) em associação com um veículo.

[00054]Conforme usado aqui, uma "cultura biologicamente pura" é uma cultura que foi isolada de materiais com os quais está associada na natureza. Em uma modalidade preferida, a cultura foi isolada de todas as outras células vivas. Em outras modalidades preferidas, a cultura biologicamente pura tem características vantajosas em comparação com uma cultura do mesmo micróbio que existe na natureza. As características vantajosas podem ser, por exemplo, produção aumentada de um ou mais subprodutos do crescimento.

[00055]Em certas modalidades, os compostos purificados são pelo menos 60% em peso do composto de interesse. De um modo preferido, a preparação é pelo menos 75%, de um modo mais preferido pelo menos 90%, e de um modo mais preferido pelo menos 99%, em peso do composto de interesse. Por exemplo, um composto purificado é aquele que é pelo menos 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99% ou 100% (p/p) do desejado composto em peso. A pureza é medida por qualquer método padrão apropriado, por exemplo, por cromatografia em coluna, cromatografia em camada fina ou análise de cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC).

[00056]Um "metabólito" se refere a qualquer substância produzida pelo metabolismo (por exemplo, um subproduto do crescimento) ou uma substância necessária para participar de um processo metabólico específico. Um metabólito pode ser um composto orgânico que é um material de partida, um intermediário ou um produto final do metabolismo. Exemplos de metabólitos incluem, mas não estão limitados a, biotensoativos, biopolímeros, enzimas, ácidos, solventes, álcoois, proteínas, vitaminas, minerais, microelementos e aminoácidos.

[00057]Conforme usado aqui, "modular" significa causar uma alteração (por exemplo, aumento ou diminuição). Tais alterações são detectadas por métodos conhecidos da técnica padrão.

[00058]As faixas fornecidas aqui são entendidas como uma abreviatura para todos os valores dentro da faixa. Por exemplo, uma faixa de 1 a 20 é entendida como incluindo qualquer número, combinação de números ou subfaixa do grupo que consiste em 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, bem como todos os valores decimais intermediários entre os números inteiros acima mencionados, como, por exemplo, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8 e 1,9. Com relação às subfaixas, "subfaixas agrupadas" que se estendem a partir de qualquer ponto final da faixa são especificamente contempladas. Por exemplo, uma subfaixa agrupada de uma faixa exemplar de 1 a 50 pode compreender 1 a 10, 1 a 20, 1 a 30 e 1 a 40 em uma direção, ou 50 a 40, 50 a 30, 50 a 20 e 50 a 10 na outra direção.

[00059]Conforme usado aqui, "redução" se refere a uma alteração negativa e o termo "aumento" se refere a uma alteração positiva, em que a alteração negativa ou positiva é de pelo menos 0,25%, 0,5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 100%.

[00060]Conforme usado aqui, "referência" se refere a um padrão ou condição de controle.

[00061]Conforme usado aqui, "tensoativo" se refere a um composto que reduz a tensão superficial (ou tensão interfacial) entre as fases. Os tensoativos atuam como, por exemplo, detergentes, agentes umectantes, emulsificantes, agentes espumantes e dispersantes. Um “biotensoativo” é um tensoativo produzido por um organismo vivo.

[00062]Conforme usado aqui, "agricultura" significa o cultivo e a reprodução de plantas, algas e/ou fungos para alimentos, fibras, biocombustíveis, medicamentos, cosméticos, suplementos, fins ornamentais e outros usos. De acordo com a invenção em questão, a agricultura também pode incluir horticultura, paisagismo, jardinagem, conservação de plantas, silvicultura e reflorestamento, restauração de pastagens e pradarias, pomar, arboricultura e agronomia. Ainda incluído na agricultura está o cuidado, o monitoramento e a manutenção do solo.

[00063]Conforme usado aqui, "melhorar" significa melhorar ou aumentar. Por exemplo, a melhoria da saúde da planta significa melhorar a capacidade da planta de crescer e prosperar, o que inclui aumento da germinação e/ou emergência de sementes, melhoria da capacidade de evitar pragas e/ou doenças e melhoria da capacidade de sobreviver a estresses ambientais, como secas e/ou excesso de irrigação. Maior crescimento da planta e/ou maior biomassa da planta significa aumentar o tamanho e/ou a massa de uma planta acima e abaixo do solo (por exemplo, aumento da copa/volume foliar, da altura, do calibre do tronco, do comprimento do ramo, do comprimento do rebento, do conteúdo de proteína, do tamanho/densidade da raiz e/ou do índice de crescimento geral), e/ou melhorar a capacidade da planta de atingir um tamanho e/ou uma massa desejados. Rendimentos aumentados significam melhorar os produtos finais produzidos pelas plantas em uma cultura, por exemplo, aumentando o número e/ou o tamanho dos frutos, das folhas, das raízes e/ou dos tubérculos por planta e/ou melhorando a qualidade dos frutos, das folhas, das raízes e/ou dos tubérculos (por exemplo, melhorando o sabor, a textura, o brix, o teor de clorofila e/ou a cor).

[00064]Conforme usado aqui, o termo "planta" inclui, mas não está limitado a, qualquer espécie de planta lenhosa, ornamental ou decorativa, de colheita ou cereal, fruta ou vegetal, planta frutífera ou vegetal, flor ou árvore, macroalga ou microalga, fitoplâncton e algas fotossintéticas (por exemplo, algas verdes Chlamydomonas reinhardtii). "Planta" também inclui uma planta unicelular (por exemplo, microalga) e uma pluralidade de células vegetais que são amplamente diferenciadas em uma colônia (por exemplo, volvox) ou uma estrutura que está presente em qualquer estágio do desenvolvimento de uma planta. Tais estruturas incluem, mas não estão limitadas a, uma fruta, uma semente, um broto, uma raiz, um caule, uma folha, uma flor, etc. Além disso, a planta pode estar sozinha, por exemplo, em um gramado ou jardim, ou pode ser uma de muitas plantas, por exemplo, como parte de um pomar, floresta ou cultura. Em modalidades exemplares, a planta é uma planta de colheita selecionada a partir de frutas cítricas, tomate, grama, gramado, batata, cana-de-açúcar, uvas, alface, amêndoa, cebola, cenoura, bagas e algodão; e/ou uma árvore crescendo em um bosque, floresta ou pomar; uma hidrófita ou macrófita crescendo em um ambiente aquático; e/ou uma grama, arbusto ou erva crescendo em um campo, gramado ou fazenda de grama, pradaria ou pasto.

[00065]O termo "tecido vegetal" inclui tecidos diferenciados e indiferenciados de plantas, incluindo aqueles presentes em raízes, brotos, folhas, pólen,

sementes e tumores ou galhas, bem como células em cultura (por exemplo, células únicas, protoplastos, embriões, calosidades, etc.). O tecido vegetal pode estar na planta, em cultura de órgãos, cultura de tecidos ou cultura de células. O termo "parte da planta", tal como aqui utilizado, refere-se a uma estrutura da planta ou a um tecido da planta.

[00066]Conforme usado aqui, "prevenir" ou "prevenção" de uma situação ou ocorrência significa atrasar, inibir, suprimir, prevenir e/ou minimizar o início, extensão ou progressão da situação ou ocorrência. A prevenção pode incluir, mas não requer, prevenção indefinida, absoluta ou completa, o que significa que o sinal ou sintoma ainda pode se desenvolver em um momento posterior. A prevenção pode incluir a redução da gravidade do início de tal doença, condição ou distúrbio e/ou inibir a progressão da condição ou do distúrbio para uma condição ou um distúrbio mais grave.

[00067]Conforme usado aqui, o termo "controle" usado em referência a uma praga significa matar, incapacitar, imobilizar ou reduzir o número da população de uma praga ou, de outra forma, tornar a praga substancialmente incapaz de causar danos.

[00068]Conforme usado aqui, uma "praga" é qualquer organismo, diferente de um ser humano, que seja destrutivo, prejudicial e/ou nocivo aos seres humanos ou às preocupações humanas (por exemplo, agricultura, horticultura). Em alguns casos, mas não em todos, uma praga pode ser um organismo patogênico. As pragas podem causar ou ser vetores de infecções, infestações e/ou doenças, ou podem simplesmente se alimentar ou causar outros danos físicos aos tecidos vivos. As pragas podem ser organismos únicos ou multicelulares, incluindo, mas não se limitando a, vírus, fungos, bactérias, parasitas, protozoários e/ou nematoides.

[00069]Conforme usado aqui, um "aditivo de solo" ou um "condicionador de solo" é qualquer composto, material ou combinação de compostos ou materiais que são adicionados ao solo para aumentar as propriedades do solo e/ou a rizosfera. As correções de solo podem incluir matéria orgânica e inorgânica, e podem ainda incluir, por exemplo, fertilizantes, pesticidas e/ou herbicidas. Solo rico em nutrientes e com boa drenagem é essencial para o crescimento e a saúde das plantas e, portanto, os corretivos do solo podem ser usados para aumentar a biomassa da planta, alterando o teor de nutrientes e a umidade do solo. Os corretivos de solo também podem ser usados para melhorar muitas qualidades diferentes do solo, incluindo, mas não se limitando a, estrutura do solo (por exemplo, prevenção da compactação); melhorar a concentração de nutrientes e as capacidades de armazenamento; melhorar a retenção de água em solos secos; e melhorar a drenagem em solos alagados.

[00070]Conforme usado aqui, um "estressor abiótico" é uma condição não viva que tem um impacto negativo em um organismo vivo em um ambiente específico. O estressor abiótico deve influenciar o ambiente além de sua faixa normal de variação para afetar adversamente o desempenho da população ou a fisiologia individual do organismo de forma significativa. Exemplos de estressores abióticos incluem,

mas não estão limitados a, seca, temperaturas extremas (altas ou baixas), enchentes, ventos fortes, desastres naturais (por exemplo, furacões, avalanches, tornados), mudanças de pH do solo, alta radiação, compactação do solo, poluição e outros. Alternativamente, um “estressor biótico” é uma ação danosa e/ou prejudicial para um organismo vivo por outro organismo vivo. Os estressores bióticos podem incluir, por exemplo, danos e/ou doenças causados por uma praga, competição com outros organismos por recursos e/ou espaço e várias atividades humanas.

[00071]O termo transicional "compreendendo", que é sinônimo de "incluindo" ou "contendo", é inclusivo ou aberto e não exclui elementos adicionais ou etapas do método não citados. Em contraste, a frase de transição "consistindo em" exclui qualquer elemento, etapa ou ingrediente não especificado na reivindicação. A frase de transição "consistindo essencialmente em" limita o escopo de uma reivindicação aos materiais ou às etapas especificados "e aqueles que não afetam materialmente as características básicas e novas" da invenção reivindicada. O uso do termo "compreendendo" contempla outras modalidades que "consistem" ou "consistem essencialmente" no(s) componente(s) citado(s).

[00072]A menos que especificamente declarado ou óbvio a partir do contexto, conforme usado aqui, o termo "ou" é entendido como inclusivo. A menos que especificamente declarado ou óbvio a partir do contexto, conforme usado aqui, os termos "um", "e" e "o" são entendidos no singular ou no plural.

[00073]A menos que especificamente declarado ou óbvio a partir do contexto, conforme usado aqui, o termo "cerca de" é entendido como dentro de uma faixa de tolerância normal na técnica, por exemplo, dentro de 2 desvios padrão da média. Cerca de pode ser entendido como dentro de 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% ou 0,01% do valor declarado.

[00074]A citação de uma lista de grupos químicos em qualquer definição de uma variável aqui inclui definições dessa variável como qualquer grupo único ou combinação de grupos listados. A citação de uma modalidade para uma variável ou um aspecto aqui inclui essa modalidade como qualquer modalidade única ou em combinação com quaisquer outras modalidades ou porções das mesmas.

[00075]Todas as referências citadas aqui são incorporadas por meio deste por referência em sua totalidade. Métodos para reduzir gases atmosféricos prejudiciais

[00076]A presente invenção fornece métodos para reduzir gases atmosféricos prejudiciais, como gases de efeito estufa (GEEs). Os GEEs podem ser, por exemplo, dióxido de carbono, óxido nitroso e/ou metano.

[00077]Vantajosamente, em algumas modalidades, a invenção em questão pode ser usada para reduzir o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido em, por exemplo, agricultura, pecuária, silvicultura/reflorestamento, gestão de resíduos, aviação, produção de petróleo e gás ou outras indústrias.

[00078]Em uma modalidade específica, são fornecidos métodos para reduzir a quantidade de um gás atmosférico prejudicial presente na atmosfera terrestre, o método compreendendo: aplicar uma composição compreendendo um ou mais micro-organismos benéficos e/ou subprodutos de crescimento microbiano e, opcionalmente, nutrientes para promover o crescimento microbiano (por exemplo, prebióticos), para um local que é uma fonte de gás atmosférico prejudicial.

[00079]Em algumas modalidades, o local contém matéria orgânica que pode ser convertida em uma emissão de gás atmosférico prejudicial por meio de processos naturais, como, por exemplo, respiração ou decomposição. A presente invenção pode ser usada para, por exemplo, controlar e/ou prevenir a liberação de subprodutos de gases atmosféricos prejudiciais desses processos.

[00080]Em algumas modalidades, antes de aplicar uma composição ao local, o método compreende avaliar o local quanto às condições locais, determinar uma formulação preferida para a composição (por exemplo, o tipo, a combinação e/ou as proporções de micro-organismos e/ou os subprodutos de crescimento) que é personalizada para as condições locais e produzir a composição com a formulação preferida.

[00081]As condições locais podem incluir, por exemplo, as condições do solo (por exemplo, tipo de solo, espécie de microbiota do solo, quantidade e/ou tipo de conteúdo orgânico do solo, quantidade e/ou tipo de substratos precursores de GEE, quantidade e/ou tipo de fertilizantes ou outros aditivos ou corretivos de solo presentes); as condições da colheita e/ou da planta (por exemplo, tipos, números, idade e/ou saúde das plantas sendo cultivadas); as condições ambientais (por exemplo, clima, estação ou época do ano atual); a quantidade e o tipo de emissões de GEE no local; o modo e/ou a taxa de aplicação da composição, e outros que sejam relevantes para o local.

[00082]Após avaliação, uma formulação preferida para a composição pode ser determinada de modo que a composição possa ser personalizada para essas condições locais. A composição é então cultivada, de um modo preferido em uma instalação de crescimento de micróbio que está dentro de 300 milhas (482,8 km) do local de aplicação, de um modo preferido dentro de 200 milhas (321,9 km), de um modo ainda mais preferido dentro de 100 milhas (160,9 km).

[00083]Em algumas modalidades, as condições locais são avaliadas periodicamente, por exemplo, uma vez por ano, semestralmente ou mesmo mensalmente. Desta forma, a fórmula de composição pode ser modificada em tempo real conforme necessário para atender às necessidades exclusivas das mudanças nas condições locais. Modos de Aplicação

[00084]Conforme usado aqui, "aplicar" uma composição ou produto a um local se refere ao contato de uma composição ou produto com um local de modo que a composição ou produto possa ter um efeito naquele local. O efeito pode ser devido, por exemplo, ao crescimento microbiano e à colonização e/ou à ação de um metabólito, enzima, biotensoativo ou outro subproduto do crescimento microbiano. O modo de aplicação depende da formulação da composição e pode incluir, por exemplo, pulverização, vazamento, aspersão, injeção, distribuição, mistura, imersão, vaporização e nebulização. As formulações podem incluir, por exemplo, líquidos, pós secos e/ou molháveis,

pós fluidos, pós, grânulos, pellets, emulsões, microcápsulas, bifes, óleos, géis, pastas e/ou aerossóis. Em uma modalidade exemplar, a composição é aplicada após a composição ter sido preparada, por exemplo, dissolvendo a composição em água.

[00085]Em uma modalidade, o local ao qual a composição é aplicada é o solo (ou rizosfera) no qual as plantas serão plantadas ou estão crescendo (por exemplo, uma cultura, um campo, um pomar, um bosque, uma pastagem/pradaria ou uma floresta). As composições da presente invenção podem ser pré-misturadas com fluidos de irrigação, em que as composições percolam através do solo e podem ser distribuídas, por exemplo, nas raízes das plantas para influenciar o microbioma da raiz.

[00086] Em uma modalidade, as composições são aplicadas às superfícies do solo, com ou sem água, onde o efeito benéfico da aplicação no solo pode ser ativado por chuva, aspersão, inundação ou irrigação por gotejamento.

[00087]Em uma modalidade, o local é um lago de esterco onde resíduos de gado são depositados e/ou processados. Em uma modalidade, o local é um campo de arroz, ou uma operação agrícola semelhante, onde os campos de cultivo são inundados durante a estação de crescimento. A aplicação pode compreender o contato de uma composição da presente invenção com os líquidos do lago e/ou arroz inundado por vazamento, pulverização, injeção, etc. e, opcionalmente, mistura da composição nos mesmos.

[00088]Em uma modalidade, o local é uma planta ou parte da planta. A composição pode ser aplicada diretamente nela como um tratamento de semente, ou na superfície de uma planta ou parte da planta (por exemplo, na superfície das raízes, dos tubérculos, dos caules, das flores, das folhas, dos frutos ou das flores). Em uma modalidade específica, a composição é colocada em contato com uma ou mais raízes da planta. A composição pode ser aplicada diretamente às raízes, por exemplo, pulverizando ou mergulhando as raízes e/ou indiretamente, por exemplo, administrando a composição no solo em que a planta cresce (ou na rizosfera). A composição pode ser aplicada nas sementes da planta antes ou no momento do plantio, ou em qualquer outra parte da planta e/ou seu ambiente circundante.

[00089]Em uma modalidade, em que o método é usado em um cenário de grande escala, como em um pomar de frutas cítricas, uma pastagem ou pradaria, uma floresta, um gramado ou fazenda de grama ou uma cultura agrícola, o método pode compreender administrar a composição em um tanque conectado a um sistema de irrigação usado para fornecimento de água, fertilizantes, pesticidas ou outras composições líquidas. Assim, a planta e/ou o solo ao redor da planta podem ser tratados com a composição via, por exemplo, injeção de solo, encharcamento de solo, usando um sistema de irrigação de pivô central, com um pulverizador sobre o sulco de semente, com microjatos, com pulverizadores de rega, com pulverizadores de barra, com aspersores e/ou com irrigadores por gotejamento. Vantajosamente, o método é adequado para tratar centenas de acres de terra.

[00090]Em uma modalidade, em que o método é usado em uma configuração de escala menor, como em um jardim doméstico ou estufa, o método pode compreender derramar a composição (misturada com água e outros aditivos opcionais) no tanque de um gramado portátil e pulverizador de jardim e pulverizar solo ou outro local com a composição. A composição também pode ser misturada em um regador manual padrão e derramada em um local.

[00091]As plantas e/ou seus ambientes podem ser tratados em qualquer ponto durante o processo de cultivo da planta. Por exemplo, a composição pode ser aplicada ao solo antes, simultaneamente ou após o momento em que as sementes são plantadas nele. Também pode ser aplicado em qualquer momento posterior durante o desenvolvimento e crescimento da planta, incluindo quando a planta está em floração, frutificação e durante e/ou após a abscisão das folhas. Redução de gases atmosféricos prejudiciais

[00092]Em algumas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais de acordo com os métodos em questão é alcançada por meio de utilização e armazenamento de carbono vegetativo melhorado, bem como sequestro de carbono aumentado no solo. Por exemplo, a utilização melhorada de carbono vegetativo pode estar na forma de, por exemplo, aumento da folhagem nas plantas, aumento do diâmetro do caule e/ou do tronco, aumento do crescimento da raiz e/ou aumento do número de plantas.

[00093]Além disso, o aumento do sequestro do solo pode ser na forma de, por exemplo, aumento do crescimento da raiz da planta, aumento da absorção por micro-organismos de compostos orgânicos secretados pelas plantas (incluindo secreções das raízes das plantas) e colonização microbiana melhorada do solo e das raízes.

[00094]Conforme usado aqui, "redução" se refere a uma alteração negativa e o termo "aumento" se refere a uma alteração positiva, em que a alteração negativa ou positiva é de pelo menos 0,01%, 0,1%, 0,25%, 0,5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 100%.

[00095]Em algumas modalidades, a redução desejada é alcançada dentro de um período de tempo relativamente curto, por exemplo, dentro de 1 semana, 2 semanas, 3 semanas ou 4 semanas. Em algumas modalidades, a redução desejada é alcançada em, por exemplo, 1 mês, 2 meses, 3 meses, 4 meses, 5 meses ou 6 meses após o emprego dos métodos em questão. Em algumas modalidades, a redução desejada é alcançada dentro de 1 ano, 2 anos, 3 anos, 4 anos ou 5 anos após o emprego dos métodos em questão.

[00096]Em uma modalidade específica, o método é usado para reduzir o dióxido de carbono atmosférico. Ao aumentar a biomassa da planta acima e abaixo do solo, as plantas atuam como sumidouros de carbono, fixando carbono durante a fotossíntese e armazenando carbono como biomassa. Além disso, o aumento da biomassa da raiz da planta não só aumenta as estruturas da raiz sobre as quais os micróbios podem se estabelecer, mas aumenta as taxas de secreção e as quantidades de açúcar e outros nutrientes exsudados das raízes da planta, que alimentam a biomassa microbiana aplicada e nativa. Os micróbios, por sua vez, convertem os materiais vegetais em níveis aumentados de carbono armazenado no solo. Assim, a população microbiana estimulada abaixo do solo (tanto adicionada quanto nativa) serve ainda como um sistema de armazenamento de carbono. Em uma modalidade específica, a biomassa de células microbianas é biomassa de levedura.

[00097]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de práticas de fertilização agrícola aprimoradas e gerenciamento de solo agrícola melhorado.

[00098]As práticas de fertilização agrícola melhoradas podem ser na forma de, por exemplo, uma redução de fertilizantes ricos em nitrogênio, bem como substituição de alguns ou todos os fertilizantes, pesticidas e/ou outros corretivos de solo por uma composição que compreende um ou mais micro-organismos ambientalmente amigáveis do solo. Vantajosamente, a redução de fertilizantes e outras aplicações químicas reduz a quantidade desses produtos químicos que poluem os solos e as águas subterrâneas quando deixados não absorvidos pelas plantas e reduz ainda mais seu escoamento para outras fontes de água. Além disso, a redução das aplicações de fertilizantes reduz as emissões de óxido nitroso e dióxido de carbono no solo resultantes de tais aplicações.

[00099]Os métodos em questão podem aumentar a biomassa acima e abaixo do solo das plantas, incluindo, por exemplo, aumento do volume da folhagem, aumento do diâmetro do caule e/ou do tronco, aumento do crescimento e/ou da densidade da raiz e/ou aumento do número de plantas. Em uma modalidade, isso é conseguido melhorando a hospitalidade geral da rizosfera na qual as raízes de uma planta estão crescendo, por exemplo, melhorando as propriedades de retenção de nutrientes e/ou umidade da rizosfera.

[000100]Consequentemente, a invenção em questão pode beneficiar os esforços de reflorestamento, bem como os esforços para restaurar pradarias e/ou pastagens esgotadas. Em algumas modalidades, a quantidade de vegetação em uma pradaria/pastagem e/ou floresta foi esgotada devido a causas antropogênicas, como o sobrepastoreio por gado, exploração madeireira, desenvolvimento comercial, urbano e/ou residencial e/ou depósito de lixo. Em algumas modalidades, a quantidade de vegetação é esgotada devido a fogo, doença ou outros estressores naturais e/ou ambientais.

[000101]Além disso, em uma modalidade, o método pode ser usado para inocular solo e/ou rizosfera de uma planta com um micro-organismo benéfico. Os micro-organismos das composições à base de micróbios em questão podem promover a colonização das raízes e/ou rizosfera, bem como do sistema vascular da planta, por, por exemplo, bactérias aeróbicas, leveduras e/ou fungos.

[000102]Em certas modalidades, o método pode ser usado para remover o óxido nitroso diretamente do ar e/ou do solo. Por exemplo, certos micro-organismos de acordo com a presente invenção (por exemplo, Dyadobacter fermenters) são capazes de reduzir o óxido nitroso em nitrogênio no solo sem desnitrificação. A desnitrificação é a redução de nitratos e nitritos em nitrogênio molecular. Os intermediários do processo de redução incluem produtos de óxido de nitrogênio, como óxido nitroso, que podem vazar para a atmosfera.

[000103]Em uma modalidade, a promoção da colonização pode levar à melhoria da biodiversidade do microbioma do solo. Conforme usado aqui, melhorar a biodiversidade se refere ao aumento da variedade de espécies microbianas no solo. De um modo preferido, a biodiversidade melhorada compreende o aumento da proporção de espécies bacterianas aeróbias, espécies de levedura e/ou espécies de fungos para micro-organismos anaeróbicos no solo.

[000104]Por exemplo, em uma modalidade, os micróbios da composição em questão podem colonizar raízes, o solo e/ou a rizosfera e encorajar a colonização de outros micróbios fixadores de nutrientes, como Rhizobium e/ou Mycorrhizae, e outros micróbios endógenos e/ou exógenos que promovem o acúmulo de biomassa vegetal.

[000105]Em uma modalidade, a biodiversidade do solo e a colonização da raiz podem ser ainda mais aprimoradas através da aplicação de um bioestimulante, ou uma substância que promova taxas de crescimento aumentadas de um micro-organismo, no solo.

[000106]Em uma modalidade, a biodiversidade melhorada do solo promove maior solubilização e/ou absorção de nutrientes. Por exemplo, certas espécies de bactérias aeróbias podem acidificar o solo e solubilizar fertilizantes NPK em formas utilizáveis em plantas.

[000107]Em ainda outra modalidade, o método pode ser usado para combater e/ou desencorajar a colonização da rizosfera por micro-organismos do solo que são prejudiciais ou que podem competir com micro-organismos benéficos do solo. Por exemplo, quando mais micro-organismos aeróbios estão presentes no solo, menos micro-organismos anaeróbios, como micro-organismos redutores de nitrato, podem prosperar e produzir subprodutos atmosféricos prejudiciais, como óxido nitroso.

[000108]Em uma modalidade, o método pode ser usado para aumentar a penetração de moléculas benéficas através das camadas externas das células da raiz, por exemplo, na interface raiz-solo da rizosfera.

[000109]A presente invenção pode ser usada para melhorar qualquer número de qualidades de qualquer tipo de solo, por exemplo, argila, areia, siltosa, turfosa, calcária, solo argiloso e/ou combinações dos mesmos. Além disso, os métodos e as composições podem ser usados para melhorar a qualidade de solos secos, alagados, porosos, empobrecidos, compactados e/ou combinações dos mesmos. O solo pode incluir o solo presente na rizosfera ou solo que se encontra fora da rizosfera.

[000110]Em uma modalidade, o método pode ser usado para melhorar a drenagem e/ou a dispersão de água em solos alagados. Em uma modalidade, o método pode ser usado para melhorar a retenção de água em solo seco.

[000111]Em uma modalidade, o método pode ser usado para melhorar a retenção de nutrientes em solos porosos e/ou esgotados.

[000112]Em uma modalidade, o método pode ser usado para melhorar a estrutura e/ou o teor de nutrientes de solos erodidos.

[000113]Em uma modalidade, o método pode ser usado para reduzir e/ou substituir um fertilizante químico ou sintético, em que a composição compreende um micro- organismo capaz de fixar, solubilizar e/ou mobilizar nitrogênio, potássio, fósforo (ou fosfato) e/ou outros micronutrientes no solo.

[000114]Em certas modalidades, a redução de gases atmosféricos prejudiciais é alcançada por meio de uma redução de micróbios metanogênicos de origem animal e ambiental. A redução de micróbios metanogênicos pode ser na forma de, por exemplo, gerenciamento e descarte melhorado de esterco e/ou resíduos orgânicos, bem como gerenciamento melhorado de terras e plantações.

[000115]Em uma modalidade, o local ao qual a composição em questão é aplicada é um lago. Os lagos de esterco são bacias anaeróbicas cheias de dejetos animais de operações pecuárias. Alguns lagos também são usados para o pré- tratamento de águas residuais industriais e/ou municipais. Devido à presença de micro-organismos metanogênicos que se alimentam da matéria orgânica das águas residuais, os lagos são uma grande fonte de emissões de metano.

[000116]Em uma modalidade, o local no qual a composição em questão é aplicada é um campo de arroz. A prática padrão de cultivo de arroz envolve a inundação dos campos de arroz durante a estação de cultivo. Durante as enchentes, no entanto, os micro-organismos metanogênicos prosperam na decomposição de matéria orgânica na água, liberando assim emissões de metano em grandes quantidades.

[000117]Ao aplicar uma composição da presente invenção na água e em outros líquidos em um lago ou um campo de arroz, os métodos em questão podem efetivamente reduzir as emissões atmosféricas de metano por meio do controle de micro-organismos metanogênicos. Por exemplo, em uma modalidade, a composição pode exibir propriedades antibacterianas contra os metanogênios quando a composição compreende um biotensoativo e/ou um micro-organismo que produz biotensoativos. Em outra modalidade, quando a composição compreende uma levedura assassina, por exemplo,

Wickerhamomyces anomalus, a composição pode ser eficaz no controle de micro-organismos metanogênicos devido às exotoxinas segregadas pela levedura assassina.

[000118]Uma modalidade dos métodos em questão compreende a realização de medições para avaliar o efeito de uma composição na geração ou redução na geração de gases de efeito estufa e/ou no teor de carbono de um local que é a fonte de um gás atmosférico prejudicial.

[000119]As medições podem ser realizadas em um determinado ponto de tempo após a aplicação da composição à base de micróbio no local. Em algumas modalidades, as medições são realizadas após cerca de 1 semana ou menos, 2 semanas ou menos, 3 semanas ou menos, 4 semanas ou menos, 30 dias ou menos, 60 dias ou menos, 90 dias ou menos, 120 dias ou menos, 180 dias ou menos e/ou 1 ano ou menos.

[000120]Além disso, as medições podem ser repetidas ao longo do tempo. Em algumas modalidades, as medições são repetidas diariamente, semanalmente, mensalmente, bimestralmente, quinzenalmente, semestralmente e/ou anualmente.

[000121]Em certas modalidades, a avaliação da geração de GEE pode assumir a forma de medição das emissões de GEE de um local. A cromatografia de gás e a captura de elétrons são comumente usadas para testar amostras em um ambiente de laboratório. Em certas modalidades, as emissões de GEE também podem ser conduzidas no campo, usando, por exemplo, medições de fluxo e/ou sondagem de solo in situ. As medições de fluxo analisam a emissão de gases da superfície do solo para a atmosfera, por exemplo, usando câmaras que encerram uma área de solo e então estimam o fluxo observando o acúmulo de gases dentro da câmara ao longo de um período de tempo. As sondas podem ser usadas para gerar um perfil de gás no solo, começando com uma medição da concentração dos gases de interesse em uma certa profundidade no solo, e comparando-a diretamente entre as sondas e as condições da superfície ambiente (Brummell e Siciliano 2011, em 118).

[000122]A medição das emissões de GEE também pode incluir outras formas de medição direta de emissões e/ou análise de entrada de combustível. As medições de emissões diretas podem compreender, por exemplo, a identificação de atividades operacionais poluentes (por exemplo, automóveis que queimam combustível) e a medição das emissões dessas atividades diretamente por meio de Sistemas de Monitoramento de Emissões Contínuas (CEMS). A análise de entrada de combustível pode compreender o cálculo da quantidade de recursos de energia usados (por exemplo, quantidade de eletricidade, combustível, madeira, biomassa, etc., consumida), determinando o teor de, por exemplo, carbono, na fonte de combustível e aplicando esse teor de carbono à quantidade de combustível consumido para determinar a quantidade de emissões.

[000123]Em certas modalidades, o teor de carbono de um local onde as plantas estão crescendo, por exemplo, local agrícola, cultura, grama ou gramado, pastagem/pradaria ou floresta, pode ser medido, por exemplo, quantificando a biomassa acima do solo e/ou abaixo do solo de plantas. Em geral, a concentração de carbono de, por exemplo, uma árvore, é assumida como sendo de cerca de 40 a 50% da biomassa.

[000124]A quantificação da biomassa pode assumir a forma de, por exemplo, colher plantas em uma área de amostra e medir o peso das diferentes partes da planta antes e depois da secagem. A quantificação de biomassa também pode ser realizada usando métodos não destrutivos de observação, como medição, por exemplo, diâmetro, altura, volume do tronco e outros parâmetros físicos da planta. A quantificação remota também pode ser usada, como, por exemplo, perfil de laser e/ou análise de drone.

[000125]Em algumas modalidades, o teor de carbono de um local pode compreender ainda a amostragem e medição do teor de carbono de lixo, detritos lenhosos e/ou solo de uma área de amostragem. O solo, em particular, pode ser analisado, por exemplo, usando combustão seca para determinar a porcentagem de carbono orgânico total (TOC); por análise de oxidação de permanganato de potássio para detecção de carbono ativo; e por medições de densidade aparente (peso por unidade de volume) para conversão de porcentagem de carbono em toneladas/acre.

[000126]Em algumas modalidades, a invenção em questão pode ser usada para reduzir o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido em, por exemplo, agricultura, silvicultura/reflorestamento, produção animal, gestão de resíduos, aviação, petróleo e gás ou outras indústrias. Composições

[000127]Em uma modalidade, a invenção em questão fornece composições compreendendo um ou mais micro- organismos e/ou subprodutos de crescimento microbiano, em que um ou mais micro-organismos são micro-organismos colonizadores de solo benéficos, não patogênicos. A composição pode ser usada para reduzir gases de efeito estufa, melhorar a utilização de carbono, aumentar o sequestro de carbono e/ou controlar micro-organismos metanogênicos. Em algumas modalidades, a composição compreende um ou mais micróbios que também podem ser úteis para aumentar as propriedades da rizosfera, aumentar a biomassa vegetal e/ou controlar, por exemplo, micro- organismos metanogênicos.

[000128]Em modalidades preferidas, os subprodutos do crescimento microbiano são biotensoativos e/ou enzimas, embora outros metabólitos também possam estar presentes na composição.

[000129]Vantajosamente, em modalidades preferidas, as composições à base de micróbios de acordo com a presente invenção não são tóxicas e podem ser aplicadas em altas concentrações sem causar irritação, por exemplo, à pele ou ao trato digestivo de um ser humano ou outro animal não praga. Assim, a presente invenção é particularmente útil quando a aplicação das composições à base de micróbios ocorre na presença de organismos vivos, como produtores e gado.

[000130]Em uma modalidade, vários micro-organismos podem ser usados juntos, onde os micro-organismos criam um benefício sinérgico para a redução de GEE e/ou sequestro de carbono.

[000131]As espécies e a proporção de micro-organismos e outros ingredientes na composição podem ser personalizadas e otimizadas para condições locais específicas no momento da aplicação, como, por exemplo, qual tipo de solo, planta e/ou cultura está sendo tratada; em que estação, clima e/ou época do ano uma composição está sendo aplicada; e qual modo e/ou taxa de aplicação está sendo utilizada. Assim, a composição pode ser personalizada para qualquer local.

[000132]Em uma modalidade, a composição compreende uma levedura, como levedura Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pseudozyma aphidis e/ou Pichia spp. (por exemplo, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii e/ou Pichia guilliermondii (Meyerozyma guilliermondii)).

[000133]Em uma modalidade, a composição compreende pelo menos uma levedura assassina. De um modo preferido, a composição compreende uma cepa de "levedura assassina" não patogênica, como Wickerhamomyces anomalus ou outras leveduras da mesma família e/ou gênero. W. anomalus é capaz de produzir uma variedade de metabólitos, incluindo enzimas como fitase, glicosidases e exo beta-1,3-glucanase, bem como biotensoativos, como fosfolipídios.

[000134]Em uma modalidade, a composição compreende um fungo, como um fungo Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes ou Trichoderma spp., como, por exemplo, T. harzianum, T. viride, T. hamatum e/ou T. reesei.

[000135]Em uma modalidade, a composição compreende uma bactéria como bactéria Pseudomonas chlororaphis ou Bacillus spp., tal como, por exemplo, B. subtilis e/ou B. amyloliquefaciens (por exemplo, B. amyloliquefaciens subsp. locus).

[000136]Em uma modalidade, uma mixobactéria é incluída, em que a mixobactéria é Myxococcus xanthus.

[000137]Em uma modalidade, a composição compreende um micro-organismo capaz de fixar, solubilizar e/ou mobilizar nitrogênio, potássio, fósforo (ou fosfato) e/ou outros micronutrientes no solo. Em uma modalidade, uma bactéria mobilizadora de potássio pode ser incluída, como, por exemplo, Frateuria aurantia. Em uma modalidade, uma bactéria fixadora de nitrogênio pode ser incluída, como, por exemplo, Azotobacter vinelandii, Paenibacillus polymyxa e/ou Bacillus amyloliquefaciens.

[000138]Em uma modalidade, a composição compreende um micro-organismo não desnitrificante capaz de converter óxido nitroso da atmosfera em nitrogênio no solo, como, por exemplo, Dyadobacter fermenters.

[000139]Em uma modalidade específica, a concentração de cada micro-organismo incluído na composição é de 1 x 106 a 1 x 1013 CFU/g, 1 x 107 a 1 x 1012 CFU/g, 1 x 108 a 1 x 1011 CFU/g, ou 1 x 109 a 1 x 1010 CFU/g da composição.

[000140]Em uma modalidade, a concentração total de células microbianas da composição é de pelo menos 1 x 106 CFU/g, incluindo até 1 x 109 CFU/g, 1 x 1010, 1 x 1011, 1 x 1012 e/ou 1 x 1013 ou mais CFU/g. Em uma modalidade, os micro-organismos da composição em questão compreendem cerca de 5 a 20% da composição total em peso, ou cerca de 8 a 15%, ou cerca de 10 a 12%.

[000141]A composição pode compreender o substrato de fermentação restante e/ou subprodutos de crescimento purificados ou não purificados, tais como enzimas, biotensoativos e/ou outros metabólitos. Os micróbios podem estar vivos ou inativos.

[000142]Os micróbios e as composições à base de micróbios da presente invenção têm uma série de propriedades benéficas que são úteis para, por exemplo,

aumentar a biomassa vegetal e controlar os metanogênios. Por exemplo, as composições podem compreender produtos resultantes do crescimento dos micro-organismos, tais como biotensoativos, proteínas e/ou enzimas, tanto na forma purificada quanto na forma bruta. Além disso, os micro- organismos podem aumentar o crescimento da planta, induzir a produção de auxina, permitir a solubilização, a absorção e/ou o equilíbrio de nutrientes no solo e proteger as plantas de pragas e patógenos.

[000143]Em uma modalidade, os micro-organismos da composição em questão são capazes de produzir um biotensoativo. Em outra modalidade, os biotensoativos podem ser produzidos separadamente por outros micro-organismos e adicionados à composição, tanto na forma purificada quanto na forma bruta. Biotensoativos em forma bruta podem compreender, por exemplo, biotensoativos e outros produtos de crescimento celular no meio de fermentação restante resultante do cultivo de um micróbio produtor de biotensoativo. Esta composição biotensoativo em forma bruta pode compreender de cerca de 0,001% a cerca de 90%, cerca de 25% a cerca de 75%, cerca de 30% a cerca de 70%, cerca de 35% a cerca de 65%, cerca de 40% a cerca de 60%, cerca de 45 % a cerca de 55%, ou cerca de 50% de biotensoativo puro.

[000144]Os biotensoativos formam uma classe importante de metabólitos secundários produzidos por uma variedade de micro-organismos, como bactérias, fungos e leveduras. Como moléculas anfifílicas, os biotensoativos microbianos reduzem as tensões superficiais e interfaciais entre as moléculas de líquidos, sólidos e gases. Além disso, os biotensoativos de acordo com a presente invenção são biodegradáveis, têm baixa toxicidade, são eficazes na solubilização e na degradação de compostos insolúveis no solo e podem ser produzidos usando recursos renováveis e de baixo custo. Eles podem inibir a adesão de micro-organismos indesejáveis a uma variedade de superfícies, prevenir a formação de biofilmes e podem ter propriedades emulsificantes e demulsificantes poderosas. Além disso, os biotensoativos também podem ser usados para melhorar a molhabilidade e para alcançar a solubilização e/ou a distribuição uniforme de fertilizantes, nutrientes e água no solo.

[000145]Biotensoativos de acordo com os métodos em questão podem ser selecionados a partir de, por exemplo, glicolipídios de baixo peso molecular (por exemplo, soforolipídios, lipídios de celobiose, ramnolipídios, lipídios de manosileritritol e lipídios de trealose), lipopeptídios (por exemplo, surfactina, iturina, fengicina, artrofactina e liquenisina) flavolipídios, fosfolipídios (por exemplo, cardiolipinas), ésteres de ácidos graxos e polímeros de alto peso molecular, tais como lipoproteínas, complexos lipopolissacarídeo-proteína e complexos polissacarídeo-proteína-ácido graxo.

[000146]A composição pode compreender um ou mais biotensoativos a uma concentração de 0,001% a 10%, 0,01% a 5%, 0,05% a 2% e/ou de 0,1% a 1% em peso.

[000147]A composição pode compreender o meio de fermentação contendo uma cultura viva e/ou inativa, os subprodutos de crescimento purificados ou em bruto, tais como biotensoativos, enzimas e/ou outros metabólitos e/ou quaisquer nutrientes residuais.

[000148]O produto da fermentação pode ser utilizado diretamente, com ou sem extração ou purificação. Se desejado, a extração e a purificação podem ser facilmente alcançadas usando métodos ou técnicas de extração e/ou purificação padrão descritos na literatura.

[000149]Os micro-organismos na composição podem estar em uma forma ativa ou inativa, ou na forma de células vegetativas, esporos reprodutivos, micélios, hifas, conídios ou qualquer outra forma de propágulo microbiano. A composição também pode conter uma combinação de qualquer uma dessas formas microbianas.

[000150]Em uma modalidade, quando uma combinação de cepas de micro-organismo é incluída na composição, as diferentes cepas de micróbio são cultivadas separadamente e, em seguida, misturadas para produzir a composição.

[000151]Vantajosamente, de acordo com a presente invenção, a composição pode compreender o meio em que os micróbios cresceram. A composição pode ser, por exemplo, pelo menos, em peso, 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75% ou 100% de meio de crescimento. A quantidade de biomassa na composição, em peso, pode ser, por exemplo, de 0% a 100%, inclusive de todas as porcentagens entre elas.

[000152]Em uma modalidade, a composição é de um modo preferido formulada para aplicação ao solo, sementes, plantas inteiras ou partes de plantas (incluindo, mas não se limitando a, raízes, tubérculos, caules, flores e folhas). Em certas modalidades, a composição é formulada como, por exemplo, líquido, pó, grânulos, microgrânulos, pellets, pó molhável, pó fluível, emulsões, microcápsulas,

óleos ou aerossóis.

[000153]Para melhorar ou estabilizar os efeitos da composição, ela pode ser misturada com adjuvantes adequados e, em seguida, usada como tal ou após diluição, se necessário. Em modalidades preferidas, a composição é formulada como um líquido, um líquido concentrado ou como pó seco ou grânulos que podem ser misturados com água e outros componentes para formar um produto líquido. Em uma modalidade, a composição pode compreender glicose (por exemplo, na forma de melaço), além de uma substância osmótica, para garantir a pressão osmótica ideal durante o armazenamento e o transporte do produto seco.

[000154]As composições podem ser usadas sozinhas ou em combinação com outros compostos e/ou métodos para aumentar de forma eficiente a saúde, o crescimento e/ou os rendimentos das plantas e/ou para complementar o crescimento dos micro-organismos na composição. Por exemplo, em uma modalidade, a composição pode incluir e/ou pode ser aplicada simultaneamente com nutrientes e/ou micronutrientes para aumentar o crescimento da planta e/ou micróbio, como magnésio, fosfato, nitrogênio, potássio, selênio, cálcio, enxofre, ferro, cobre e zinco; e/ou um ou mais prebióticos, tais como extrato de alga marinha, ácido fúlvico, quitina, humato e/ou ácido húmico. Os materiais exatos e as quantidades dos mesmos podem ser determinados por um agricultor ou um cientista agrícola tendo o benefício da divulgação da matéria.

[000155]As composições também podem ser utilizadas em combinação com outros compostos agrícolas e/ou sistemas de gestão de culturas. Em uma modalidade, a composição pode compreender opcionalmente, ou ser aplicada com, por exemplo, pesticidas naturais e/ou químicos, repelentes, herbicidas, fertilizantes, tratamentos de água, tensoativos não iônicos e/ou corretivos de solo. De um modo preferido, no entanto, a composição não compreende e/ou não é usada com benomila, cloreto de dodecil dimetil amônio, dióxido de hidrogênio/ácido peroxiacético, imazilila, propiconazol, tebuconazol ou triflumizol.

[000156]Se a composição for misturada com aditivos químicos compatíveis, os produtos químicos são de um modo preferido diluídos com água antes da adição da composição em questão.

[000157]Outros componentes podem ser adicionados à composição, por exemplo, agentes tampão, veículos, outras composições à base de micróbios produzidas na mesma instalação ou em instalações diferentes, modificadores de viscosidade, conservantes, nutrientes para o crescimento de micróbios, agentes de rastreamento, biocidas, outros micróbios, tensoativos, agentes emulsionantes, lubrificantes, agentes de controle de solubilidade, agentes de ajuste de pH, conservantes, estabilizantes e agentes resistentes à luz ultravioleta.

[000158]O pH da composição à base de micróbio deve ser adequado para o micro-organismo de interesse. Em uma modalidade preferida, o pH da composição é de cerca de 3,5 a 7,0, cerca de 4,0 a 6,5 ou cerca de 5,0.

[000159]Opcionalmente, a composição pode ser armazenada antes do uso. O tempo de armazenamento é de um modo preferido curto. Assim, o tempo de armazenamento pode ser inferior a 60 dias, 45 dias, 30 dias, 20 dias, 15 dias, 10 dias, 7 dias, 5 dias, 3 dias, 2 dias, 1 dia ou 12 horas. Em uma modalidade preferida, se células vivas estiverem presentes no produto, o produto é armazenado a uma temperatura fria, como, por exemplo, menos de 20°C, 15°C, 10°C ou 5°C.

[000160]As composições à base de micróbio podem ser usadas sem estabilização, preservação e armazenamento adicionais, no entanto. Vantajosamente, o uso direto dessas composições à base de micróbios preserva uma alta viabilidade dos micro-organismos, reduz a possibilidade de contaminação por agentes estranhos e micro-organismos indesejáveis e mantém a atividade dos subprodutos do crescimento microbiano.

[000161]Em outras modalidades, a composição (micróbios, meio de crescimento ou micróbios e meio) pode ser colocada em recipientes de tamanho apropriado, levando em consideração, por exemplo, o uso pretendido, o método de aplicação contemplado, o tamanho do tanque de fermentação, e qualquer meio de transporte desde a instalação de crescimento de micróbios até o local de uso. Assim, os recipientes nos quais a composição à base de micróbio é colocada podem ser, por exemplo, de 1 litro a 1.000 galões ou mais. Em certas modalidades, os recipientes são de 1 galão, 2 galões, 5 galões, 25 galões ou maiores. Crescimento de micróbios de acordo com a invenção em questão

[000162]A presente invenção utiliza métodos para cultivo de micro-organismos e produção de metabólitos microbianos e/ou outros subprodutos do crescimento microbiano. A presente invenção utiliza ainda processos de cultivo que são adequados para cultivo de micro-organismos e produção de metabólitos microbianos em uma escala desejada. Esses processos de cultivo incluem, mas não estão limitados a, cultivo/fermentação submersa, fermentação em estado sólido (SSF) e modificações, híbridos e/ou combinações dos mesmos.

[000163]Tal como aqui utilizado, "fermentação" se refere ao cultivo ou crescimento de células sob condições controladas. O crescimento pode ser aeróbio ou anaeróbio. Em modalidades preferidas, os micro-organismos são cultivados usando SSF e/ou versões modificadas da mesma.

[000164]Em uma modalidade, a presente invenção fornece materiais e métodos para a produção de biomassa (por exemplo, material celular viável), metabólitos extracelulares (por exemplo, pequenas moléculas e proteínas), nutrientes residuais e/ou componentes intracelulares (por exemplo, enzimas e outras proteínas).

[000165]O vaso de crescimento de micróbio usado de acordo com a presente invenção pode ser qualquer fermentador ou reator de cultivo para uso industrial. Em uma modalidade, o vaso pode ter controles/sensores funcionais ou pode ser conectado a controles/sensores funcionais para medir fatores importantes no processo de cultivo, como pH, oxigênio, pressão, temperatura, umidade, densidade microbiana e/ou concentração de metabólito.

[000166]Em uma outra modalidade, o vaso também pode ser capaz de monitorar o crescimento de micro-organismos dentro do vaso (por exemplo, medição do número de células e de fases de crescimento). Alternativamente, uma amostra diária pode ser retirada do recipiente e submetida à enumeração por técnicas conhecidas na arte, tais como a técnica de diluição em placas. O plaqueamento de diluição é uma técnica simples usada para estimar o número de organismos em uma amostra. A técnica também pode fornecer um índice pelo qual diferentes ambientes ou tratamentos podem ser comparados.

[000167]Em uma modalidade, o método inclui suplementar o cultivo com uma fonte de nitrogênio. A fonte de nitrogênio pode ser, por exemplo, nitrato de potássio, nitrato de amônio, sulfato de amônio, fosfato de amônio, amônia, ureia e/ou cloreto de amônio. Essas fontes de nitrogênio podem ser usadas independentemente ou em uma combinação de duas ou mais.

[000168]O método pode fornecer oxigenação para a cultura em crescimento. Uma modalidade utiliza o movimento lento do ar para remover o ar contendo baixo teor de oxigênio e introduzir ar oxigenado. No caso de fermentação submersa, o ar oxigenado pode ser ar ambiente suplementado diariamente por meio de mecanismos que incluem impulsores para agitação mecânica de líquido e pulverizadores de ar para fornecer bolhas de gás para líquido para dissolução de oxigênio no líquido.

[000169]O método pode ainda compreender suplementar o cultivo com uma fonte de carbono. A fonte de carbono pode ser um carboidrato, como glicose, sacarose, lactose, frutose, trealose, manose, manitol e/ou maltose; ácidos orgânicos, tais como ácido acético, ácido fumárico, ácido cítrico, ácido propiônico, ácido málico, ácido malônico e/ou ácido pirúvico; álcoois, tais como etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, isobutanol e/ou glicerol;

gorduras e óleos, tais como óleo de soja, óleo de canola, óleo de farelo de arroz, azeite, óleo de milho, óleo de girassol, óleo de gergelim e/ou óleo de linhaça; etc. Estas fontes de carbono podem ser usadas independentemente ou em uma combinação de duas ou mais.

[000170]Em uma modalidade, fatores de crescimento e nutrientes residuais para micro-organismos são incluídos no meio. Isto é particularmente preferido ao cultivar micróbios que são incapazes de produzir todas as vitaminas de que necessitam. Nutrientes inorgânicos, incluindo oligoelementos, como ferro, zinco, cobre, manganês, molibdênio e/ou cobalto também podem ser incluídos no meio. Além disso, fontes de vitaminas, aminoácidos essenciais e microelementos podem ser incluídos, por exemplo, na forma de farinhas ou papas, como farinha de milho, ou na forma de extratos, como extrato de levedura, extrato de batata, extrato de carne bovina, extrato de soja, extrato de casca de banana e semelhantes, ou em formas purificadas. Aminoácidos, tais como, por exemplo, aqueles úteis para a biossíntese de proteínas, também podem ser incluídos.

[000171]Em uma modalidade, os sais inorgânicos também podem ser incluídos. Os sais inorgânicos utilizáveis podem ser di-hidrogenofosfato de potássio, hidrogenofosfato dipotássico, hidrogenofosfato dissódico, sulfato de magnésio, cloreto de magnésio, sulfato de ferro, cloreto de ferro, sulfato de manganês, cloreto de manganês, sulfato de zinco, cloreto de chumbo, sulfato de cobre, cloreto de cálcio, cloreto de sódio, carbonato de cálcio e/ou carbonato de sódio. Estes sais inorgânicos podem ser usados independentemente ou em uma combinação de dois ou mais.

[000172]Em algumas modalidades, o método de cultivo pode compreender ainda a adição de ácidos e/ou antimicrobianos adicionais no meio antes e/ou durante o processo de cultivo. Agentes antimicrobianos ou antibióticos são usados para proteger a cultura contra contaminação.

[000173]Além disso, agentes antiespuma também podem ser adicionados para prevenir a formação e/ou acúmulo de espuma durante o cultivo submerso.

[000174]O pH da mistura deve ser adequado para o micro- organismo de interesse. Tampões e reguladores de pH, como carbonatos e fosfatos, podem ser usados para estabilizar o pH próximo de um valor preferido. Quando os íons metálicos estão presentes em altas concentrações, o uso de um agente quelante no meio pode ser necessário.

[000175]Os micróbios podem ser cultivados na forma planctônica ou como biofilme. No caso do biofilme, o vaso pode ter dentro dele um substrato sobre o qual os micróbios podem ser cultivados em um estado de biofilme. O sistema também pode ter, por exemplo, a capacidade de aplicar estímulos (como tensão de cisalhamento) que estimula e/ou melhora as características de crescimento do biofilme.

[000176]Em uma modalidade, o método para cultivo de micro-organismos é realizado em cerca de 5°C a cerca de 100°C, de um modo preferido, 15°C a 60°C, de um modo mais preferido, 25°C a 50°C. Em uma outra modalidade, o cultivo pode ser realizado continuamente a uma temperatura constante. Em outra modalidade, o cultivo pode estar sujeito a mudanças de temperatura.

[000177]Em uma modalidade, o equipamento usado no método e no processo de cultivo é estéril. O equipamento de cultivo, como o reator/vaso, pode ser separado de, mas conectado a, uma unidade de esterilização, por exemplo, um autoclave. O equipamento de cultivo também pode ter uma unidade de esterilização que esteriliza in situ antes de iniciar a inoculação. O ar pode ser esterilizado por métodos conhecidos na técnica. Por exemplo, o ar ambiente pode passar por pelo menos um filtro antes de ser introduzido no vaso. Em outras modalidades, o meio pode ser pasteurizado ou, opcionalmente, nenhum calor adicionado, onde o uso de baixa atividade de água e baixo pH pode ser explorado para controlar o crescimento bacteriano indesejável.

[000178]Em uma modalidade, a invenção em questão fornece ainda um método para a produção de metabólitos microbianos, como, por exemplo, biotensoativos, enzimas, proteínas, etanol, ácido lático, betaglucano, peptídeos, intermediários metabólicos, ácidos graxos poli-insaturados e lipídios, por cultivo uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições apropriadas para o crescimento e produção de metabólitos; e, opcionalmente, purificação do metabólito. O teor de metabólito produzido pelo método pode ser, por exemplo, pelo menos 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90%.

[000179]O subproduto de crescimento microbiano produzido por micro-organismos de interesse pode ser retido nos micro-organismos ou segregado para o meio de crescimento. O meio pode conter compostos que estabilizam a atividade do subproduto do crescimento microbiano.

[000180]O teor de biomassa do meio de fermentação pode ser, por exemplo, de 5 g/l a 180 g/l ou mais, ou de 10 g/l a 150 g/l.

[000181]A concentração de células pode ser, por exemplo, pelo menos 1 x 106 a 1 x 1013, 1 x 107 a 1 x 1012, 1 x 108 a 1 x 1011 ou 1 x 109 a 1 x 1010 CFU/ml.

[000182]O método e o equipamento para cultivo de micro- organismos e produção de subprodutos microbianos podem ser realizados em batelada, um processo quase contínuo ou um processo contínuo.

[000183]Em uma modalidade, toda a composição de cultivo microbiana é removida após a conclusão do cultivo (por exemplo, após atingir uma densidade celular desejada ou densidade de um metabólito especificado). Neste procedimento de batelada, uma batelada inteiramente nova é iniciada após a colheita da primeira batelada.

[000184]Em outra modalidade, apenas uma parte do produto de fermentação é removida a qualquer momento. Nesta modalidade, a biomassa com células viáveis, esporos, conídios, hifas e/ou micélios permanece no vaso como um inoculante para um novo lote de cultivo. A composição que é removida pode ser um meio livre de células ou conter células, esporos ou outros propágulos reprodutivos e/ou uma combinação dos mesmos. Desta forma, um sistema quase contínuo é criado.

[000185]Vantajosamente, o método não requer equipamento complicado ou alto consumo de energia. Os micro-organismos de interesse podem ser cultivados em pequena ou grande escala no local e aproveitados, mesmo sendo ainda misturados aos seus meios.

[000186]Vantajosamente, os produtos à base de micróbios podem ser produzidos em locais remotos. As instalações de crescimento de micróbios podem operar fora da rede, utilizando, por exemplo, energia solar, eólica e/ou hidrelétrica. Cepas Microbianas

[000187]Os micro-organismos úteis de acordo com a presente invenção podem ser, por exemplo, cepas de bactérias não patogênicas para plantas, leveduras e/ou fungos. Esses micro-organismos podem ser micro-organismos naturais ou geneticamente modificados. Por exemplo, os micro-organismos podem ser transformados com genes específicos para exibir características específicas. Os micro-organismos também podem ser mutantes de uma cepa desejada. Tal como aqui utilizado, "mutante" significa uma cepa, variante genética ou subtipo de um micro-organismo de referência, em que o mutante tem uma ou mais variações genéticas (por exemplo, uma mutação pontual, mutação missense, mutação sem sentido, deleção, duplicação, mutação frameshift ou expansão de repetição) em comparação com o micro-organismo de referência. Os procedimentos para fazer mutantes são bem conhecidos na técnica microbiológica. Por exemplo, mutagênese UV e nitrosoguanidina são amplamente utilizadas para esse fim.

[000188]Em uma modalidade, o micro-organismo é uma levedura ou fungo. Leveduras e espécies de fungos adequadas para uso de acordo com a presente invenção incluem Aureobasidium (por exemplo, A. pullulans), Blakeslea, Candida (por exemplo, C. apicola, C. bombicola, C. nodaensis), Cryptococcus, Debaryomyces (por exemplo, D. hansenii), Entomophthora, Hanseniaspora, (por exemplo, H.

uvarum), Hansenula, Issatchenkia, Kluyveromyces (por exemplo, K. phaffii), Lentinula edodes, Mortierella, Mycorrhiza, Meyerozyma (M. guilliermondii), Penicillium, Phycomyces, Pichia (por exemplo, P. anomala, P. guilliermondii, P. occidentalis, P. kudriavzevii), Pleurotus spp. (por exemplo, P. ostreatus), Pseudozyma (por exemplo, P. aphidis), Saccharomyces (por exemplo, S. boulardii sequela, S. cerevisiae, S. torula), Starmerella (por exemplo, S. bombicola), Torulopsis, Trichoderma (por exemplo, T. reesei, T. harzianum, T. hamatum, T. viride), Ustilago (por exemplo, U. maydis), Wickerhamomyces (por exemplo, W. anomalus), Williopsis (por exemplo, W. mrakii), Zygosaccharomyces (por exemplo, Z. bailii), e outros.

[000189]Em uma modalidade exemplar, a presente invenção utiliza leveduras assassinas, que são leveduras que podem produzir enzimas e outros compostos que são tóxicos para outras espécies microbianas. De um modo preferido, essas leveduras são capazes de colonizar as raízes de uma planta na interface raiz-solo e fornecer uma série de benefícios para a rizosfera. Ainda mais especificamente, as leveduras assassinas incluem Wickerhamomyces anomalus (Pichia anomala). Outras espécies intimamente relacionadas também são previstas, por exemplo, outros membros dos clados Wickerhamomyces e/ou Pichia.

[000190]W. anomalus tem uma série de características benéficas úteis para a presente invenção, incluindo sua capacidade de produzir metabólitos vantajosos. Por exemplo, W. anomalus é capaz de atividade de exo-β-1,3-glucanase, tornando-o capaz de controlar ou inibir o crescimento de um amplo espectro de micróbios, incluindo metanógenos. Além disso, se cultivado por 5 a 7 dias, W. anomalus produz biotensoativos que são capazes de reduzir a tensão superficial/interfacial da água, além de exibir propriedades antimicrobianas e antifúngicas.

[000191]Além de vários subprodutos, essas leveduras são capazes de produzir fitase e fornecer uma série de proteínas (contendo até 50% da biomassa celular seca), lipídios e fontes de carbono, bem como um espectro completo de minerais e vitaminas (B1; B2; B3 (PP); B5; B7 (H); B6; E).

[000192]Em certas modalidades, o micro-organismo pode ser outra levedura, como uma levedura Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pseudozyma aphidis e/ou Pichia (por exemplo, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii e/ou Pichia guilliermondii (Meyerozyma guilliermondii)).

[000193]Em uma modalidade, o micro-organismo pode ser um fungo, como um fungo Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus ou Trichoderma spp. (por exemplo, T. harzianum, T. viride, T. hamatum e/ou T. reesei).

[000194]Em certas modalidades, os micro-organismos são bactérias, incluindo bactérias Gram-positivas e Gram- negativas. As bactérias podem ser, por exemplo, Agrobacterium (por exemplo, A. radiobacter), Azotobacter (A. vinelandii, A. chroococcum), Azospirillum (por exemplo, A. brasiliensis), Bacillus (por exemplo, B. amyloliquefaciens, B. circulans, B. firmus, B. laterosporus, B. licheniformis, B. megaterium, Bacillus mucilaginosus, B. subtilis), Frateuria (por exemplo, F. aurantia), Microbacterium (por exemplo, M. laevaniformans),

mixobactérias (por exemplo, Myxococcus xanthus, Stignatella aurantiaca, Sorangium celulosum, Minicystis rosea), Paenibacillus polymyxa, Pantoea (por exemplo, P. agglomerans), Pseudomonas (por exemplo, P. aeruginosa, P. chlororaphis subsp. Aureofaciens (Kluyver), P. putida), Rhizobium spp., Rhodospirillum (por exemplo, R. rubrum), Sphingomonas (por exemplo, S. paucimobilis) e/ou Thiobacillus thiooxidans (Acidothiobacillus thiooxidans).

[000195]Em uma modalidade, o micro-organismo é uma bactéria, como bactéria Pseudomonas chlororaphis ou Bacillus spp., tal como, por exemplo, B. subtilis e/ou B. amyloliquefaciens (por exemplo, B. amyloliquefaciens subsp. locus). Vantajosamente, em particular, B. amyloliquefaciens é capaz de baixar o pH dos solos e solubilizar nutrientes, como aqueles em fertilizantes NPK, para estar mais prontamente disponível para absorção pela raiz da planta. Em alguns casos, B. amyloliquefaciens também pode fixar o nitrogênio atmosférico e reduzir o nitrogênio à amônia.

[000196]Em uma modalidade, o micro-organismo é uma mixobactéria, ou bactéria formadora de limo. Especificamente, em uma modalidade, a mixobactéria é uma bactéria Myxococcus spp., por exemplo, M. xanthus.

[000197]Em certas modalidades, o micro-organismo é aquele que é capaz de fixar e/ou solubilizar nitrogênio, potássio, fósforo e/ou outros micronutrientes no solo.

[000198]Em uma modalidade, o micro-organismo é um micro-organismo fixador de nitrogênio, ou um diazotrófico, selecionado a partir de espécies de, por exemplo, Azospirillum, Azotobacter, Chlorobiaceae, Cyanothece, Frankia, Klebsiella, rhizobia, Trichodesmium e alguns

Archaea. Em uma modalidade específica, a bactéria fixadora de nitrogênio é Azotobacter vinelandii.

[000199]Em uma modalidade, o micro-organismo é um micro-organismo mobilizador de potássio, ou KMB, selecionado de, por exemplo, Bacillus mucilaginosus, Frateuria aurantia ou Glomus mosseae. Em uma modalidade específica, o micro-organismo que mobiliza potássio é Frateuria aurantia.

[000200]Em uma modalidade, o micro-organismo é um micro-organismo não desnitrificante capaz de converter óxido nitroso da atmosfera em nitrogênio no solo, como, por exemplo, Dyadobacter fermenters.

[000201]Em uma modalidade, uma combinação de micro- organismos é usada na composição à base de micróbio em questão, em que os micro-organismos trabalham sinergicamente entre si para aumentar a biomassa da planta e/ou para aumentar as propriedades da rizosfera. Preparação de produtos à base de micróbios

[000202]Um produto à base de micróbio da presente invenção é simplesmente o meio de fermentação contendo os micro-organismos e/ou os metabólitos microbianos produzidos pelos micro-organismos e/ou quaisquer nutrientes residuais. O produto da fermentação pode ser usado diretamente sem extração ou purificação. Se desejado, a extração e a purificação podem ser facilmente alcançadas usando métodos ou técnicas de extração e/ou purificação padrão descritos na literatura.

[000203]Os micro-organismos nos produtos à base de micróbios podem estar em uma forma ativa ou inativa, ou na forma de células vegetativas, esporos reprodutivos,

conídios, micélios, hifas ou qualquer outra forma de propágulo microbiano. Os produtos à base de micróbios também podem conter uma combinação de qualquer uma dessas formas de micro-organismo.

[000204]Em uma modalidade, diferentes cepas de micróbio são cultivadas separadamente e, em seguida, misturadas para produzir o produto à base de micróbio. Os micróbios podem, opcionalmente, ser misturados com o meio em que são cultivados e secos antes da mistura.

[000205]Em uma modalidade, as diferentes cepas não são misturadas, mas são aplicadas a uma planta e/ou seu ambiente como produtos separados à base de micróbios.

[000206]Os produtos à base de micróbios podem ser usados sem estabilização, preservação e armazenamento adicionais. Vantajosamente, o uso direto desses produtos à base de micróbios preserva uma alta viabilidade dos micro- organismos, reduz a possibilidade de contaminação por agentes estranhos e micro-organismos indesejáveis e mantém a atividade dos subprodutos do crescimento microbiano.

[000207]Após a colheita da composição à base de micróbio dos vasos de crescimento, outros componentes podem ser adicionados conforme o produto colhido é colocado em recipientes ou de outra forma transportado para uso. Os aditivos podem ser, por exemplo, tampões, veículos, outras composições à base de micróbios produzidas na mesma ou em instalações diferentes, modificadores de viscosidade, conservantes, nutrientes para o crescimento de micróbios, tensoativos, agentes emulsificantes, lubrificantes, agentes de controle de solubilidade, agentes de rastreamento, solventes, biocidas, antibióticos, agentes de ajuste de pH,

quelantes, estabilizadores, agentes resistentes à luz ultravioleta, outros micróbios e outros aditivos adequados que são normalmente usados para tais preparações.

[000208]Em uma modalidade, agentes tamponantes incluindo orgânicos e aminoácidos ou sais dos mesmos, podem ser adicionados. Os tampões adequados incluem citrato, gluconato, tartarato, malato, acetato, lactato, oxalato, aspartato, malonato, glucoheptonato, piruvato, galactarato, glucarato, tartronato, glutamato, glicina, lisina, glutamina, metionina, cisteína, arginina e uma mistura dos mesmos. Ácidos fosfóricos e fosforosos ou sais dos mesmos também podem ser usados. Tampões sintéticos são adequados para serem usados, mas é preferível usar tampões naturais, tais como orgânicos e aminoácidos ou seus sais listados acima.

[000209]Em uma outra modalidade, os agentes de ajuste de pH incluem hidróxido de potássio, hidróxido de amônio, carbonato ou bicarbonato de potássio, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico ou uma mistura.

[000210]O pH da composição à base de micróbio deve ser adequado para o(s) micro-organismo(s) de interesse. Em uma modalidade preferida, o pH da composição é de cerca de 3,5 a 7,0, cerca de 4,0 a 6,5 ou cerca de 5,0.

[000211]Em uma modalidade, componentes adicionais como uma preparação aquosa de um sal, como bicarbonato ou carbonato de sódio, sulfato de sódio, fosfato de sódio, bifosfato de sódio, podem ser incluídos na formulação.

[000212]Em certas modalidades, uma substância aderente pode ser adicionada à composição para prolongar a aderência do produto às partes da planta. Polímeros, tais como polímeros carregados ou substâncias à base de polissacarídeos podem ser usados, por exemplo, goma xantana, goma guar, levana, xilinana, goma gelana, curdlana, pululana, dextrana e outros.

[000213]Em modalidades preferidas, goma xantana de qualidade comercial é usada como aderente. A concentração da goma deve ser selecionada com base no conteúdo da goma no produto comercial. Se a goma xantana for altamente pura, então 0,001% (p/v - goma xantana/solução) é suficiente.

[000214]Em uma modalidade, glicose, glicerol e/ou glicerina podem ser adicionados ao produto à base de micróbio para servir como, por exemplo, um osmótico durante o armazenamento e o transporte. Em uma modalidade, melaço pode ser incluído.

[000215]Em uma modalidade, os prebióticos podem ser adicionados e/ou aplicados simultaneamente com o produto à base de micróbio para aumentar o crescimento microbiano. Os prebióticos adequados incluem, por exemplo, extrato de alga marinha, ácido fúlvico, quitina, humato e/ou ácido húmico. Em uma modalidade específica, a quantidade de prebióticos aplicada é de cerca de 0,1 L/acre a cerca de 0,5 L/acre, ou cerca de 0,2 L/acre a cerca de 0,4 L/acre (1 acre = 4046,86 m²).

[000216]Em uma modalidade, nutrientes específicos são adicionados e/ou aplicados simultaneamente com o produto à base de micróbio para aumentar a inoculação e o crescimento microbiano. Estes podem incluir, por exemplo, potássio solúvel (K2O), magnésio, enxofre, boro, ferro, manganês e/ou zinco. Os nutrientes podem ser derivados de, por exemplo, hidróxido de potássio, sulfato de magnésio, ácido bórico, sulfato ferroso, sulfato de manganês e/ou sulfato de zinco.

[000217]Opcionalmente, o produto pode ser armazenado antes do uso. O tempo de armazenamento é de um modo preferido curto. Assim, o tempo de armazenamento pode ser inferior a 60 dias, 45 dias, 30 dias, 20 dias, 15 dias, 10 dias, 7 dias, 5 dias, 3 dias, 2 dias, 1 dia ou 12 horas. Em uma modalidade preferida, se células vivas estiverem presentes no produto, o produto é armazenado a uma temperatura fria, como, por exemplo, menos de 20°C, 15°C, 10°C ou 5°C. Produção Local de Produtos À Base de Micróbios

[000218]Em certas modalidades da presente invenção, uma instalação de crescimento de micróbio produz micro- organismos frescos de alta densidade e/ou subprodutos de crescimento microbiano de interesse em uma escala desejada. A instalação de crescimento de micróbio pode estar localizada no local de aplicação ou próximo a ele. A instalação produz composições à base de micróbios de alta densidade em cultivo em batelada, quase contínuo ou contínuo.

[000219]As instalações de crescimento de micróbio da presente invenção podem estar localizadas no local onde o produto à base de micróbio será usado (por exemplo, um pomar de frutas cítricas). Por exemplo, a instalação de crescimento de micróbio pode estar a menos de 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3 ou 1 milha do local de uso (1 milha = 1,609 km).

[000220]Como o produto à base de micróbios pode ser gerado localmente, sem recurso aos processos de estabilização, preservação, armazenamento e transporte de micro-organismos da produção microbiana convencional, uma densidade muito maior de micro-organismos pode ser gerada, exigindo assim um volume menor do produto à base de micróbios para uso na aplicação no local ou que permite aplicações microbianas de densidade muito mais alta quando necessário para atingir a eficácia desejada. Isso permite um biorreator em escala reduzida (por exemplo, recipiente de fermentação menor, suprimentos menores de material inicial, nutrientes e agentes de controle de pH), o que torna o sistema eficiente e pode eliminar a necessidade de estabilizar as células ou separá-las de seu meio de cultura. A geração local do produto à base de micróbios também facilita a inclusão do meio de crescimento no produto. O meio pode conter agentes produzidos durante a fermentação que são particularmente adequados para uso local.

[000221]Culturas de micróbios de alta densidade e produzidas localmente são mais eficazes no campo do que aquelas que permaneceram na cadeia de abastecimento por algum tempo. Os produtos à base de micróbio da presente invenção são particularmente vantajosos em comparação com produtos tradicionais em que as células foram separadas de metabólitos e nutrientes presentes no meio de crescimento de fermentação. Os tempos de transporte reduzidos permitem a produção e entrega de novos lotes de micróbios e/ou seus metabólitos no tempo e volume exigidos pela demanda local.

[000222]As instalações de crescimento de micróbio da presente invenção produzem composições frescas à base de micróbio, compreendendo os próprios micróbios, metabólitos microbianos e/ou outros componentes do meio em que os micróbios são cultivados. Se desejado, as composições podem ter uma alta densidade de células vegetativas ou propágulos, ou uma mistura de células vegetativas e propágulos.

[000223]Em uma modalidade, a instalação de crescimento de micróbio está localizada em ou perto de um local onde os produtos à base de micróbio serão usados (por exemplo, um pomar de frutas cítricas), por exemplo, dentro de 300 milhas (482,8 km), 200 milhas (321,9 km) ou mesmo dentro de 100 milhas (160,9 km). Vantajosamente, isso permite que as composições sejam adaptadas para uso em um local especificado. A fórmula e a potência das composições à base de micróbios podem ser personalizadas para as condições locais específicas no momento da aplicação, como, por exemplo, qual tipo de solo, planta e/ou cultura está sendo tratada; em que estação, clima e/ou época do ano uma composição está sendo aplicada; e qual modo e/ou taxa de aplicação está sendo utilizada.

[000224]Vantajosamente, as instalações de crescimento de micróbio distribuído fornecem uma solução para o problema atual de depender de produtores de tamanho industrial distantes, cuja qualidade do produto sofre devido a atrasos de processamento a montante, gargalos da cadeia de abastecimento, armazenamento impróprio e outras contingências que inibem a entrega e aplicação oportuna de, por exemplo, um produto de alta contagem de células viável e o meio e os metabólitos associados nos quais as células são originalmente cultivadas.

[000225]Além disso, ao produzir uma composição localmente, a formulação e a potência podem ser ajustadas em tempo real para um local específico e as condições presentes no momento da aplicação. Isso fornece vantagens sobre as composições que são pré-fabricadas em um local central e têm, por exemplo, proporções e formulações definidas que podem não ser ideais para um determinado local.

[000226]As instalações de crescimento de micróbios fornecem versatilidade de fabricação por sua capacidade de adaptar os produtos à base de micróbios para melhorar as sinergias com as geografias de destino. Vantajosamente, em modalidades preferidas, os sistemas da presente invenção aproveitam o poder de micro-organismos locais de ocorrência natural e seus subprodutos metabólicos para melhorar a gestão de GEE.

[000227]O tempo de cultivo para os vasos individuais pode ser, por exemplo, de 1 a 7 dias ou mais. O produto do cultivo pode ser colhido de várias maneiras diferentes.

[000228]A produção local e entrega dentro de, por exemplo, 24 horas de fermentação resulta em composições puras de alta densidade celular e custos de envio substancialmente mais baixos. Dadas as perspectivas de rápido avanço no desenvolvimento de inoculantes microbianos mais eficazes e poderosos, os consumidores se beneficiarão muito com essa capacidade de fornecer produtos à base de micróbios rapidamente.

EXEMPLOS

[000229]Uma melhor compreensão da presente invenção e de suas muitas vantagens pode ser obtida a partir dos seguintes exemplos, dados a título de ilustração. Os exemplos a seguir são ilustrativos de alguns dos métodos, aplicações, modalidades e variantes da presente invenção. Eles não devem ser considerados como limitantes da invenção. Numerosas mudanças e modificações podem ser feitas em relação à invenção. EXEMPLO 1 - COMPOSIÇÃO À BASE DE MICRÓBIOS

[000230]É exemplificado aqui uma composição de acordo com certas modalidades da presente invenção para uso na redução de GEEs, melhorando a utilização de carbono e/ou aumentando o sequestro de carbono. Este exemplo não deve ser limitado. As formulações que compreendem outras espécies de micro-organismos, em vez de, ou em adição àquelas aqui exemplificadas, podem ser incluídas na composição.

[000231]A composição compreende um inoculante microbiano compreendendo um fungo Trichoderma spp. e uma bactéria Bacillus spp.. Em casos específicos, a composição compreende Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens. Ainda mais especificamente, a cepa de B. amyloliquefaciens pode ser B. amyloliquefaciens subsp. locus.

[000232]Em uma modalidade, a composição pode compreender de 1 a 99% em peso de Trichoderma e de 99 a 1% em peso de Bacillus. Em algumas modalidades, a proporção da contagem de células de Trichoderma para Bacillus é de cerca de 1:9 a cerca de 9:1, cerca de 1:8 a cerca de 8:1, cerca de 1:7 a cerca de 7:1, cerca de 1:6 a cerca de 6:1, cerca de 1:5 a cerca de 5:1 ou cerca de 1:4 a cerca de 4:1.

[000233]A composição pode compreender cerca de 1 x 106 a 1 x 1012, 1 x 107 a 1 x 1011, 1 x 108 a 1 x 1010, ou 1 x 109

CFU/ml de Trichoderma; e cerca de 1 x 106 a 1 x 1012, 1 x 107 a 1 x 1011, 1 x 108 a 1 x 1010 ou 1 x 109 CFU/ml de Bacillus.

[000234]A composição pode ser misturada e/ou aplicada simultaneamente com materiais "iniciadores" adicionais para promover o crescimento inicial dos micro-organismos na composição. Estes podem incluir, por exemplo, prebióticos e/ou nanofertilizantes (por exemplo, Aqua-Yield, NanoGroTM).

[000235]Uma formulação exemplar de tais materiais "iniciadores" promotores de crescimento compreende: Potássio solúvel (K2O) (1,0% a 2,5%, ou cerca de 2,0%) Magnésio (Mg) (0,25% a 0,75%, ou cerca de 0,5%) Enxofre (S) (2,5% a 3,0%, ou cerca de 2,7%) Boro (B) (0,01% a 0,05%, ou cerca de 0,02%) Ferro (Fe) (0,25% a 0,75%, ou cerca de 0,5%) Manganês (Mn) (0,25% a 0,75%, ou cerca de 0,5%) Zinco (Zn) (0,25% a 0,75%, ou cerca de 0,5%) Ácido húmico (8% a 12%, ou cerca de 10%) Extrato de alga marinha (5% a 10%, ou cerca de 6%) Água (70% a 85%, ou cerca de 77% a 80%).

[000236]O inoculante microbiano e/ou materiais "iniciadores" de promoção de crescimento opcionais são misturados com água em um tanque do sistema de irrigação e aplicados ao solo.

[000237]Em casos específicos, a composição compreende 10,0% em peso do inoculante microbiano e 90% em peso de água, onde o inoculante compreende 1 x 108 CFU/mL de Trichoderma harzianum e 1 x 109 CFU/mL de Bacillus amyloliquefaciens.

EXEMPLO 2 - AUMENTO NA BIOMASSA ABAIXO DO SOLO DE CITRINOS (MASSA DA RAIZ)

[000238]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada três vezes, bimestralmente, ao solo em que estavam crescendo laranjeiras e toranjas. A massa da raiz foi medida antes e depois do tratamento e comparada com árvores de controle não tratadas ("Prática do Produtor").

[000239]Como mostrado nas Figuras 1A a 1B, uma diferença estatisticamente significativa na biomassa da raiz fibrosa foi alcançada entre árvores de controle não tratadas e árvores tratadas. EXEMPLO 3 - AUMENTO NA BIOMASSA ACIMA DO SOLO DE CITRINOS (DENSIDADE DA COPA)

[000240]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada três vezes, bimestralmente, ao solo em que estavam crescendo laranjeiras maduras e laranjeiras jovens. A classificação da densidade da copa foi medida antes e depois do tratamento e o aumento foi comparado com árvores de controle não tratadas ("Prática do Produtor").

[000241]Como mostrado nas Figuras 2A a 2B, uma classificação de densidade da copa maior foi alcançada para laranjeiras maduras e jovens quando comparada à classificação observada em árvores de controle não tratadas da mesma idade. EXEMPLO 4 - AUMENTO NA BIOMASSA ACIMA DO SOLO DE AMÊNDOAS (CALIBRE)

[000242]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada duas vezes, bimestralmente, ao solo em que as amendoeiras estavam crescendo. O calibre do tronco (diâmetro) foi medido antes e depois do tratamento e comparado com árvores de controle não tratadas ("Prática do Produtor").

[000243]Conforme mostrado na Figura 3, uma diferença estatisticamente significativa na medição do calibre (cerca de 30%) entre árvores tratadas e não tratadas foi alcançada. EXEMPLO 5 - AUMENTO NA BIOMASSA ABAIXO DO SOLO DE GRAMA (MASSA DE RAIZ)

[000244]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada três vezes, semestralmente, em solos nos quais o gramado de azevém e o gramado de centeio azul estavam crescendo. A massa seca da raiz foi medida antes e depois do tratamento e comparada com gramas de controle não tratadas ("Prática do Produtor").

[000245]Como mostrado nas Figuras 4A a 4B, foi alcançada uma diferença estatisticamente significativa na massa seca da raiz entre azevém tratado e não tratado (cerca de 35%) e entre centeio azul tratado e não tratado (cerca de 31%). EXEMPLO 6 - AUMENTO DA BIOMASSA DA RAIZ E CLASSIFICAÇÃO DE

CLOROFILA DA GRAMA

[000246]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada três vezes, bimestralmente, em solos em que o gramado estava crescendo. A massa seca da raiz e a classificação de clorofila (verdor relativo) foram medidas antes e depois do tratamento e comparadas com gramados de controle não tratados ("Prática do Produtor").

[000247]Como mostrado nas Figuras 5A a 5B, um aumento na massa seca da raiz e na classificação de clorofila foi alcançado para o gramado em comparação com o gramado de controle não tratado. EXEMPLO 7 - AUMENTO DA CLOROFILA, COMPRIMENTO DA FOLHA E

LARGURA DA FOLHA DE TABACO

[000248]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada 1 vez em solos nos quais as plantas de tabaco foram transplantadas. A classificação média de clorofila (verdor relativo), comprimento e largura da folha foram medidos antes e depois do tratamento e comparados com plantas de controle de tabaco não tratadas ("Prática do Produtor").

[000249]Como mostrado nas Figuras 6A a 6B, as plantas de tabaco tratadas exibiram um teor de clorofila 4% maior (6A), um comprimento de folha aumentado de 16 a 18% e largura de folha aumentada de 7 a 35% (6B), em comparação com a prática do produtor. EXEMPLO 8 - DESENVOLVIMENTO MELHORADO DE RAIZ EM PLANTAS DE

TABACO

[000250]Uma composição compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada duas vezes a solos nos quais as plantas de tabaco foram transplantadas (a primeira após a pega e a segunda 30 dias depois). O peso médio da raiz úmida e o tamanho médio (comprimento e largura) das raízes foram medidos antes e depois do tratamento e comparados com plantas de tabaco de controle não tratadas ("Prática do Produtor").

[000251]Como mostrado nas Figuras 7A a 7B, as plantas de tabaco tratadas exibiram um aumento de 61% na massa úmida da raiz fibrosa (7A), bem como um aumento de até 49% no comprimento da raiz e aumento de 3% na largura da raiz (7B), em comparação com a prática do cultivador.

[000252]Conforme mostrado na Figura 8A, a massa da raiz úmida (8A) e a densidade das fibras da raiz (8B) de plantas não tratadas (esquerda) eram visivelmente menores do que as das plantas tratadas (direita). EXEMPLO 9 - PROTOCOLO DE AMOSTRAGEM DE EMISSÕES DE GASES DE

EFEITO ESTUFA E SEQUESTO DE CARBONO

[000253]Para determinar as capacidades da presente invenção para mitigar as emissões de GEE e a capacidade dos solos tratados de acordo com a presente invenção para sequestrar carbono e nitrogênio, solos agrícolas tratados com uma composição preparada de acordo com as modalidades da presente invenção são comparados com o controle de solos da prática do produtor, bem como solos nativos não cultivados.

[000254]O trabalho é realizado em pomares de cítricos compreendendo cítricos da Flórida maduros e jovens tratados por aproximadamente 1 ano com a composição; e uvas de mesa da Califórnia tratadas por aproximadamente 6 meses com a composição. Os locais de amostragem são determinados para fornecer uma comparação entre os solos tratados e os solos de prática do produtor. Os locais de controle e tratamento são monitorados nas mesmas condições, com os locais de tratamento sendo tratados com um corretivo de solo que compreende uma composição conforme preparada no Exemplo 1.

[000255]Todos os locais de amostragem para cada tipo de cultura estão em blocos adjacentes, limitando assim a variabilidade entre o tipo de solo, a geografia e o tipo de cultura. Além disso, solos nativos que são adjacentes aos solos tratados e de controle são testados para determinar as emissões de fundo do solo nativo sem práticas agrícolas aplicadas. Medições de fluxo (CO2, N2O, CH4)

[000256]Um analisador multigás FTIR (Fourier Transform Infrared) portátil Gasmet DX-4040 integrado com uma câmara de pesquisa Li-Cor 8100-103 de 20 cm é empregado para medir as taxas de fluxo de CO2, N2O, CH4 e NH4 do solo. Antes da amostragem, colares são instalados na superfície do solo em cada local e é permitido um mínimo de três horas para os solos se equilibrarem de volta ao seu estado original após a perturbação. As taxas de fluxo são calculadas ajustando uma regressão linear às concentrações de gás em relação ao tempo de amostragem. Amostras de solo

[000257]As amostras de solo são coletadas com uma sonda de amostra de solo de 7/8 x 21 polegadas. Em cada local, um círculo com um raio de aproximadamente 2 pés é medido em torno do colar do solo de medição de fluxo e 12 amostras de solo são coletadas ao longo da circunferência do círculo em distâncias aproximadamente iguais umas das outras.

[000258]Cada amostra de solo individual é coletada a uma profundidade de 6 polegadas (15,24 cm). Dez das amostras são coletadas em um saco de papel pardo e agregadas para formar uma amostra homogênea em cada local. Essas amostras são analisadas quanto a: carbono orgânico, nitrogênio total, carbono oxidável por permanganato, pH e respiração microbiana de três dias. As outras duas amostras de solo são colocadas em sacos plásticos individuais e são analisadas quanto à densidade aparente. Medidas de solo

[000259]Um sensor POGO Soil Moisture é usado para medir a temperatura do solo, o teor de umidade e a condutividade elétrica do solo em cada local de amostragem. Resultados

[000260]As amostras foram coletadas em quatro locais: três pomares de frutas cítricas na Flórida e uma plantação de grãos na Califórnia. Nesses locais de amostragem, os solos tratados exibiram um aumento de até 4,38 toneladas métricas de CO2e/acre (2,94 Mg/ha) no carbono orgânico do solo para cítricos e um aumento de até 3,53 toneladas métricas de CO2e/acre (2,37 Mg/ha) para uvas. Emissões de GEE

[000261]Em um dos locais de cítricos, foi observada uma redução de 2,53 toneladas métricas de CO2-C acre-ano-1. O CO2 contribuiu com 1,29 tonelada métrica de CO2-C acre-ano-1 e o N2O contribuiu com 1,04 tonelada métrica de CO2-C acre- ano-1 (1 acre = 4046,86 m²). EXEMPLO 10 - MEDIÇÕES DE CARBONO DO SOLO PARA DOIS CAMPOS

DE CÍTRICOS DA FLÓRIDA Bosque 1

[000262]O solo de quatro lotes de cítricos compreendendo laranjeiras maduras foram testadas quanto à densidade do solo e níveis de carbono orgânico total após um período de crescimento de 10 meses. Um lote foi cultivado de acordo com a prática padrão do produtor (controle). Os outros três gráficos foram tratados com uma composição de acordo com as modalidades da presente invenção, como mostrado na Tabela 1 abaixo. Tabela 1. Tratamento por lote – bosque de cítricos 1. Número Composição de Taxa de Frequência de Acres do tratamento aplicação aplicação (1 acre lote (vol./acre) = (1 acre = 4046,86 4046,86 m²/ 1 m²) oz = 28,3495 g) 1 Prática padrão do N/A N/A 30 produtor (UTC) acres 2 Th/Ba 3 fl. 5 aplicações 67 + oz./acre (3 na acres NanoGroTM primavera e 2 (aplicações 1-2) 5 fl. no outono) ou oz./acre mistura de Kelp/Ácido húmico (aplicações 3-5) 6,4 fl. oz./acre 3 Th/Ba 3 fl. 5 aplicações 29 + oz./acre (3 na acres NanoGroTM primavera e 2 (aplicações 1-2) 5 fl. no outono) ou oz./acre mistura de Kelp/Ácido húmico (aplicações 3-5) 6,4 fl. oz./acre 4 Th/Ba 3 fl. 5 aplicações 35 + oz./acre (3 na acres mistura de primavera e 2 Kelp/Ácido húmico 6,4 fl. no outono) oz./acre Th/Ba = Trichoderma harzianum/Bacillus amyloliquefaciens

[000263]A irrigação de cada lote ocorreu por 15 minutos antes da aplicação da composição. A composição foi misturada em uma plataforma de injeção e bombeada para o sistema de irrigação, seguido por uma descarga de 30 minutos diretamente após a aplicação.

[000264]Os lotes foram amostrados e analisados e os resultados são relatados abaixo na Tabela 2 e na Tabela 3. Tabela 2. Medições de densidade aparente e Carbono orgânico total – bosque de cítricos 1. Amostra Densidade Carbono BD BD OC OC aparente (TOC) % (g/cm3) (kg/ha) (g/kg) (Mg/ha) (g/100cm3) Prática 115 0,43 1,15 1.725.000 4,3 7,4175 do produtor

Prática 85 0,05 0,85 1.275.000 0,5 0,6375 do produtor Prática 96 0,48 0,96 1.440.000 4,8 6,912 do produtor Tratada 84 0,24 0,84 1.260.000 2,4 3,024 Tratada 93 0,53 0,93 1.395.000 5,3 7,3935 Tratada 99 0,64 0,99 1.485.000 6,4 9,504 Tabela 3. Aumento médio de carbono no solo – bosque de cítricos 1. OC médio tons- Tons no solo C/acre métricas- (Mg/ha) (1 acre CO2e/acre = (Emissões 4046,86 evitadas) m²) Tratada 6,64 2,96 9,88 Prática do 4,99 2,23 7,43 produtor Aumento de 1,65 0,74 2,46 carbono orgânico no solo Bosque 2

[000265]O solo de quatro lotes de cítricos compreendendo laranjeiras maduras foram testadas quanto à densidade do solo e níveis de carbono orgânico total após um período de crescimento de 10 meses. Dois lotes foram cultivados de acordo com a prática padrão do produtor (controle). Os outros dois lotes foram tratados com uma composição de acordo com as modalidades da presente invenção, como mostrado na Tabela 4 abaixo. Tabela 4. Tratamento por lote – bosque de cítricos 2. Número Composição de Taxa de Frequência de Acres do tratamento aplicação aplicação (1 acre lote (vol./acre) = (1 acre = 4046,86 4046,86 m²/ 1 m²) oz = 28,3495 g) 1 Prática padrão do N/A N/A 107,6 produtor (UTC) 2 Prática padrão do N/A N/A 137,6 produtor (UTC) 3 Th/Ba 3 fl. 5 aplicações 145,5 + oz./acre (3 na mistura de primavera e 2 Kelp/Ácido húmico 6,4 fl. no outono) oz./acre 4 Th/Ba 3 fl. 5 aplicações 131 + oz./acre (3 na mistura de primavera e 2 Kelp/Ácido húmico 6,4 fl. no outono) oz./acre Th/Ba = Trichoderma harzianum/Bacillus amyloliquefaciens

[000266]A irrigação de cada lote ocorreu por 15 minutos antes da aplicação da composição. A composição foi misturada em uma plataforma de injeção e bombeada para o sistema de irrigação, seguido por uma descarga de 30 minutos diretamente após a aplicação.

[000267]Os lotes foram amostrados e analisados. Os resultados são relatados abaixo nas Tabelas 5 e 6. Tabela 5. Medições de densidade aparente e Carbono orgânico total – bosque de cítricos 2. Amostra Densidade Carbono BD BD (kg/ha) OC OC aparente (TOC) % (g/cm3) (g/kg) (Mg/ha) (g/100cm3) Prática do produtor 82 0,19 0,82 1.230.000 1,9 2,337 Prática do produtor 98 0,55 0,98 1.470.000 5,5 8,085 Prática do produtor 94 0,52 0,94 1.410.000 5,2 7,332 Tratada 96 0,38 0,96 1.440.000 3,8 5,472 Tratada 87 0,37 0,87 1.305.000 3,7 4,8285 Tratada 94 0,76 0,94 1.410.000 7,6 10,716 Tabela 6. Aumento médio de carbono no solo – bosque de cítricos 2 OC médio tons- Tons do solo C/acre métricas- (Mg/ha) (1 acre CO2e/acre = (Emissões 4046,86 evitadas) m²) Tratada 7,01 3,13 10,43 Prática do 5,92 2,64 8,81 produtor Aumento de 1,09 0,49 1,62 carbono orgânico no solo EXEMPLO 11 - DADOS DE CARBONO DO SOLO - MÚLTIPLAS CULTURAS

[000268]Amostras de solo superficial foram coletadas de lotes tratados e de controle, cultivando uma variedade de culturas em três estados diferentes. Especificamente, as safras incluíam amêndoas, cerejas e uvas de três fazendas separadas na Califórnia e fazendas de grama no Arizona, Califórnia e Carolina do Norte.

[000269]As amostras de solo foram analisadas quanto à densidade aparente e ao carbono orgânico total (TOC) para determinar se os solos dos lotes tratados com a composição por menos de uma única estação de cultivo demonstraram maior armazenamento de carbono orgânico do que nos lotes de controle adjacentes cultivando as mesmas culturas. Os dados mostram solos tratados com maior teor de carbono orgânico do que solos de lotes de controle.

[000270]Uma composição de acordo com a presente invenção, compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens, é misturada com água e distribuída através de um sistema de irrigação com microaspersores ou irrigação por gotejamento na base de cada cultura. Para o gramado, uma barra de pulverização é usada, seguida por irrigação aérea.

[000271]Comparações lado a lado de lotes de tratamento com lotes adjacentes não tratados do mesmo status de cultivo e práticas foram conduzidas. Após a aplicação de dois a três tratamentos, amostras de solo de superfície (isto é, 6 ou 12 polegadas (15,24 ou 30,48 cm) superiores) foram coletadas de vários locais dentro de lotes tratados e em lotes não tratados adjacentes. As amostras de solo foram analisadas quanto a TOC e densidade aparente para quantificar o teor de carbono total do solo em uma base de área (por exemplo, por acre).

[000272]As amostras de solo analisadas para TOC foram compostas de 10 amostras individuais de solo coletadas dentro de um círculo de aproximadamente 5 pés (1,524 m) de diâmetro entre si. A amostra de densidade aparente foi um composto de duas amostras adicionais de solo coletadas na mesma área de amostragem.

[000273]Todas as amostras foram coletadas durante a primeira estação de cultivo em que o tratamento foi aplicado. Todas os lotes tiveram de dois a três tratamentos com a composição antes da coleta das amostras de solo e o tempo total desde o primeiro tratamento variou de aproximadamente 3 a 11 meses. Três a cinco amostras de solo de superfície replicadas foram coletadas de cada lote (ver Tabela 7 abaixo). Tabela 7. Locais e número de replicações analisados para carbono no solo em lotes tratados e não tratados Número de replicações Meses Profundidade Prática Número de desde o Cultura Estado de amostragem do Tratada tratamentos primeiro (in) produtor tratamento Amêndoa CA 12 3 11 3 3 Cereja CA 12 2 3 4 5 Uva CA 6 3 6 3 3 Grama AZ 6 2 4 3 3 Grama CA 6 2 5 3 3 Grama NC 6 3 7 4 4

[000274]As amostras de solo foram analisadas para TOC em uma base percentual (como peso seco) e para densidade aparente (por exemplo, gramas de solo seco por centímetro cúbico). O armazenamento total de carbono em cada lote é calculado multiplicando o conteúdo de TOC pela densidade aparente para quantificar a massa de carbono na profundidade de amostragem das amostras de solo (6 polegadas ou 12 polegadas (15,24 ou 30,48 cm) sobre uma determinada área (por exemplo, acre). A massa de carbono é convertida em equivalentes de dióxido de carbono dividindo- se pela fração em peso de dióxido de carbono que é carbono (27,7%).

[000275]Os resultados de carbono orgânico e os dados de armazenamento de carbono são avaliados para avaliar se níveis mais elevados de conteúdo de carbono orgânico foram encontrados em lotes que foram tratadas com a composição.

[000276]A Figura 9 mostra os resultados de densidade aparente bruta de solos em controle não tratado e lotes tratados. Não se espera necessariamente que a composição tenha impactos significativos na densidade do solo, e esses dados demonstram que as características do solo nos lotes de controle e tratados são semelhantes. Em 5 de 6 campos, a densidade aparente dos lotes de controle estava dentro da mesma faixa que os lotes tratados.

[000277]O TOC do solo em todos os lotes avaliados foi geralmente inferior a 1% em todas as fazendas testadas, exceto para a fazenda de grama, NC (Figura 10), onde o TOC variou de mais de 3% a menos de 1%. O TOC do solo tendeu a ser maior nos lotes tratados do que nos lotes de controle, com duas ocorrências de resultado oposto.

[000278]Os resultados da densidade aparente são combinados com os resultados de TOC para calcular o armazenamento total de carbono no solo como dióxido de carbono equivalente (Figura 11). Consistente com os resultados do TOC, o armazenamento de carbono na matéria orgânica do solo tendeu a ser maior nos lotes tratados, independentemente da localização ou do tipo de cultura. Em média, o armazenamento de carbono é maior em lotes tratados com a composição após dois a três tratamentos do que em lotes de controle adjacentes (ver Tabela 8 abaixo). Os resultados médios indicam uma tendência consistente de maior armazenamento de carbono em solos tratados do que em solos de controle de todas as fazendas, embora haja variabilidade no TOC e na densidade aparente. Tabela 8. Locais e números de replicações analisadas para carbono no solo Diferança média de sequestro de C Meses desde % de Números de (toneladas Cultura Estado o primeiro diferença nos tratamentos americanas de tratamento lotes de equivalentes de tratamento CO2 /ac)* Amêndoa CA 3 11 6,2 27% Cereja CA 2 3 3,3 13% Uva CA 3 6 3,5 42% Grama AZ 2 4 3,2 48% Grama CA 2 5 10,0 121% Grama NC 3 7 12,7 27% ac: acre (1 acre = 4046,86 m²) *: A diferença positiva indica que o armazenamento médio de C nos lotes de tratamento foi maior do que nos lotes de controle. A diferença negativa indica que o armazenamento médio de C nos lotes de controle foi maior do que nos lotes de tratamento. O armazenamento de carbono foi calculado com base na profundidade da qual o solo foi coletado.

EXEMPLO 12 - MEDIÇÕES DE CARBONO DO SOLO PARA GRAMA DA

CALIFÓRNIA

[000279]Uma composição de acordo com as modalidades da presente invenção compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi misturada com NanoGroTM,

aplicada com um pulverizador de barra em campos de gramado e regada com irrigação padrão. Um tratamento de pré- dormência foi feito em outubro, seguido por uma aplicação de NanoGroTM aproximadamente 30 dias depois. Os tratamentos foram interrompidos quando a temperatura do solo caiu abaixo de 55ºF (12,78ºC).

[000280]Uma vez que as temperaturas do solo subiram acima de 55ºF (12,78ºC), a composição, misturada com NanoGroTM, foi aplicada uma vez a cada 60 dias seguida por um pacote de nutrientes NanoGroTM adicional 30 dias após cada tratamento até a colheita. Cada área de tratamento foi correspondida por uma seção não tratada do mesmo tamanho (prática do produtor padrão), como mostrado na Tabela 9 abaixo. Tabela 9. Tratamento por lote. Número Composição de Taxa de Acres do tratamento aplicação (1 acre = lote (vol./acre) 4046,86 m²) (1 acre = 4046,86 m²/ 1 oz = 28,3495 g) 1 Prática padrão do N/A 2,5 produtor (UTC) 2 Prática padrão do N/A 2,5 produtor (UTC) 3 Th/Ba 3 fl. 2,5 Ácido húmico oz./acre Kelp 0,2L/acre + 0,4L/acre NanoGroTM 4 fl. oz./acre 4 Th/Ba 3 fl. 2,5 Ácido húmico oz./acre Kelp 0,2L/acre + 0,4L/acre NanoGroTM 4 fl. oz./acre Th/Ba = Trichoderma harzianum/Bacillus amyloliquefaciens

[000281]Os gráficos foram amostrados e analisados e os resultados são relatados abaixo na Tabela 10. Tabela 10. Medições de densidade aparente e Carbono orgânico total. Amostra Densidade Carbono (TOC) % aparente (g/100cm3) Prática do 145 0,42 produtor Prática do 148 0,14 produtor Prática do 143 0,21 produtor Tratada 150 0,5 Tratada 149 0,45 Tratada 141 0,74 EXEMPLO 13 - MEDIÇÕES DE CARBONO DO SOLO PARA AMÊNDOAS DA

CALIFÓRNIA

[000282]Uma composição de acordo com modalidades da presente invenção compreendendo Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens foi aplicada ao solo no qual amendoeiras estavam crescendo através de um sistema de irrigação padrão. Três tratamentos totais foram realizados de acordo com a Tabela 11 abaixo. Tabela 11. Tratamento por lote. Número Composição de Taxa de Acres do lote tratamento aplicação (vol./acre) (1 acre = 4046,86 m²/ 1 oz = 28,3495 g) 1 Prática padrão do N/A 20 produtor (UTC) 2 Th/Ba 1,5 fl. 20 Ácido húmico oz./acre Kelp 0,2L/acre 0,1L/acre Th/Ba = Trichoderma harzianum/Bacillus amyloliquefaciens

[000283]Um bloco de 20 acres (80937,1 m²) de amendoeiras foi tratado e amostrado, e um bloco de 20 acres (80937,1 m²) de amêndoas não tratadas também foi amostrado como controle. Os resultados são descritos abaixo nas Tabelas 12 e 13.

Tabela 12, Medições de densidade aparente e Carbono orgânico total, Amostra Densidade Carbono BD BD (kg/ha) OC OC aparente (TOC) % (g/cm3) (g/kg) (Mg/ha) (g/100cm3) Prática 124 0,4 1,24 3.720.000 4 14,88 do produtor Prática 119 0,44 1,19 3.570.000 4,4 15,708 do produtor Prática 123 0,42 1,23 3.690.000 4,2 15,498 do produtor Tratada 123 0,45 1,23 3.690.000 4,5 16,605 Tratada 119 0,68 1,19 3.570.000 6,8 24,276 Tratada 126 0,47 1,26 3.780.000 4,7 17,7 Tabela 13, Aumento médio de carbono no solo OC médio do tons- Tons solo C/acre métrica- (Mg/ha) (1 acre = CO2e/acre 4046,86 (Emissões m²) evitadas) Tratada 19,55 8,72 29,10 Prática do 15,36 6,85 22,86 produtor Aumento de 4,19 1,87 6,23 carbono orgânico no solo EXEMPLO 14 - REDUÇÃO DE EMISSÕES DE ÓXIDO NITROSO DO SOLO -

BATATAS

[000284]As composições de acordo com as modalidades da presente invenção (ver Tabela 14 abaixo) foram testadas quanto à capacidade de reduzir os requisitos de fertilizantes (por exemplo, uso de NPK) em campos de batata. O uso reduzido de NPK ajudará diretamente a reduzir a salinidade do solo, o escoamento de nutrientes e as emissões de óxido nitroso do solo.

[000285]Os gráficos de prática do produtor foram comparados com várias modalidades das composições de tratamento em questão (Tabela 14). Quatro tratamentos foram conduzidos, a cada duas semanas (aproximadamente) ao longo de dois meses. Foi observada uma redução de 60% nas emissões de óxido nitroso do solo. Figura 12 Tabela 14. Testes de batata – Emissões de óxido nitroso do solo de fertilizantes NPK. N2O-N (µg/m2/h) Erro Erro Erro Erro Média Média Média Média padrão padrão padrão padrão Tratamento 1 2 3 4 Controle 0 0 -45,2974 24,16512 0 0 0 0 Th/Ba 0 0 -42,698 21,66109 0 0 0 0 Th/Ba + 0 0 -54,1886 27,80014 0 0 0 0 iniciador Controle + fertilizante 764,7036 162,0165 202,9261 11,13024 0 0 0 0

NPK Th/Ba + Fertilizante 319,3095 83,91279 123,4818 64,72609 0 0 0 0

NPK Th/Ba + iniciador + 617,7146 86,34354 229,2139 54,44751 0 0 0 0

NPK fertilizer Prática do produtor 0 0 0 0 0 0 0 0 (Fertilizante NPK) Th/Ba = Trichoderma harzianum/Bacillus amyloliquefaciens Controle = sem Th/Ba Iniciador = ver materiais de iniciador como descrito no exemplo 1, acima. Fertilizante NPK = 29-0-5 (N-P-K) (normalizado para igual a 100 lb. (45,36 kg) de N/acre).

[000286]Os lotes tratados com a composição em questão também foram comparados com lotes onde nenhum fertilizante foi usado. Isso é de interesse particular para culturas não fertilizadas/agricultura regenerativa, como em reflorestamento e recuperação de pastagens. Os resultados mostraram que os lotes não tratados serviram como sumidouros de óxido nitroso e os lotes tratados sequestraram o óxido nitroso em quantidades ainda maiores (20% a mais).

REFERÊNCIAS

[000287]Brummell, M.E., e S.D. Siciliano. (2011). “Measurement of Carbono Dioxide, Methane, Nitrous Oxide, e Water Potential in Soil Ecosystems.” Methods in Enzymology.

496:115-137. Doi: 10.1016/B978-0-12-386489-5.00005-1. (“Brummell e Siciliano 2011”).

[000288]Gougoulias, C., Clark, J. M., & Shaw, L. J. (2014). “The role of soil microbes in the global carbono cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbono for manipulating carbono dynamics in agricultural systems”. Journal of the Science of Food e Agriculture, 94(12), 2362 a 2371. https://doi.org/10.1002/jsfa.6577.

[000289]Government of Western Australia. (2018). “Carbon farming: reducing methane emissions from cattle using feed additives.” https://www.agric.wa.gov.au/climate- change/carbon-farming-reducing-methane-emissions-cattle- using-feed-additives. (“Carbono Farming 2018”).

[000290]Kumar, R., Pandey, S., & Pandey, A. (2006). “Plant roots e carbon sequestration”. Current Science, 91(7), 885–890. Recuperado de https://www.researchgate.net/profile/Rajeew_Kumar/publicati on/255642030_Plant_ Roots_and_Carbon_Sequestration/links/547ec84c0cf2c1e3d2dc29 f0/Plant-Rootsand-Carbon-Sequestration.pdf.

[000291]Lange, M., Eisenhauer, N., Sierra, C., & Bessler, H. (2015). “Plant diversity increases soil microbial activity e soil carbono storage”. Nature Communications, 6(6707), 1 a 8. Recuperado de https://www.nature.com/articles/ncomms7707.

[000292]Malik, A., Blagodatskaya, E., & Gleixner, G. (2013). “Soil microbial carbono turnover decreases with increasing molecular size”. Soil Biology & Biochemistry, 62, 115 a 118. Recuperado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S00380717

13000849.

[000293]Pidwirny, M. (2006). “The Carbono Cycle”. Fundamentals of Physical Geography, 2ª edição. Data de visualização. http://www.physicalgeography.net/fundamentals/9r.html. (“Pidwirny 2006”).

[000294]Six, J., Frey, S., Thiet, R., & Batten, K. (2006). “Bacterial e fungal contributions to carbono sequestration in agroecosystems”. Soil Science Society of America, 70, 555 a 569.

[000295]Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpou, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T., Sumner, M.E. (1996). “Methods of Soil Analysis”. Part 3: Chemical Methods. Number 5 in the Soil Science Society of America Book Series. Madison, WI.

[000296]United States Environmental Protection Agency. (2016). “Climate Change Indicators in the United States.” https://www.epa.gov/sites/production/files/2016- 08/documents/climate_indicators_2016.pdf. (“EPA Report 2016”).

[000297]United States Environmental Protection Agency. (2016). “Overview of Greenhouse Gases.” Greenhouse Gas Emissions. https://www.epa.gov/ghgemissions/overview- greenhouse-gases. (“Greenhouse Gas Emissions 2016”).

[000298]Xu, X., Thornton, P. E., & Post, W. M. (2013). A global analysis of soil microbial biomass carbon, nitrogen e phosphorus in terrestrial ecosystems. Global Ecology e Biogeography, 22(6), 737 a 749. https://doi.org/10.1111/geb.12029.

[000299]Zhou, J., Xue, K., Xie, J., Deng, Y., Wu, L., & Cheng, X. (2012). Microbial mediation of carbon-cycle feedbacks to climate warming.

Nature Climate Change, 2, 106 a 110. Recuperado de https://www.nature.com/articles/doi:10.1038%2Fnclimate1331.

Claims (59)

REIVINDICAÇÕES

1. Composição para reduzir gases de efeito estufa, melhorar a utilização de carbono e/ou aumentar o sequestro de carbono, a composição caracterizada pelo fato de compreender um ou mais micro-organismos benéficos e/ou um ou mais subprodutos de crescimento microbiano, em que o um ou mais micro-organismos benéficos são selecionados a partir de leveduras, fungos e bactérias não patogênicas, e o um ou mais subprodutos de crescimento são selecionados a partir de biotensoativos e enzimas.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender uma levedura Wickerhamomyces anomalus.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais leveduras selecionadas a partir de Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii e Meyerozyma guilliermondii.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender um fungo Trichoderma spp.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que Trichoderma é Trichoderma harzianum.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender uma ou mais bactérias selecionadas a partir de Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Azotobacter vinelandii, Myxococcus xanthus, Frateuria aurantia, Pseudomonas chlororaphis e Dyadobacter fermenters.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser utilizada uma combinação de leveduras, fungos e/ou bactérias.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais dentre glicose, melaço e glicerina.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais dentre extrato de alga marinha, ácido fúlvico, humato e ácido húmico.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser formulada como um pó seco ou grânulos secos que são misturados com água para produzir uma formulação líquida.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente meio de fermentação no qual um ou mais micro-organismos foram cultivados.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender os subprodutos de crescimento sem os micro-organismos.

13. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o biotensoativo é selecionado a partir de glicolipídios e lipopeptídeos.

14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o glicolipídio é selecionado a partir de soforolipídios, lipídios de manosileritritol, ramnolipídios e lipídios de trealose.

15. Composição, de acordo com a reivindicação 13,

caracterizada pelo fato de que o lipopeptídeo é selecionado a partir de surfactina, iturina, fengicina, artrofactina e liquenisina.

16. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a enzima é uma glicosidase ou uma fitase.

17. Composição para reduzir gases de efeito estufa, melhorar a utilização de carbono e/ou aumentar o sequestro de carbono, a composição caracterizada pelo fato de compreender Wickerhamomyces anomalus e pelo menos um subproduto de crescimento de Wickerhamomyces anomalus, em que o subproduto de crescimento é selecionado a partir de biotensoativos e enzimas.

18. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais micro-organismos adicionais selecionados a partir de Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii, Meyerozyma guilliermondii, Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Myxococcus xanthus, Azotobacter vinelandii, Frateuria aurantia, Pseudomonas chlororaphis e Dyadobacter fermenters.

19. Composição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o micro-organismo adicional é uma levedura selecionada a partir de Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii e Meyerozyma guilliermondii.

20. Composição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o micro-organismo adicional é Trichoderma harzianum.

21. Composição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o micro-organismo adicional é uma bactéria selecionada a partir de Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Myxococcus xanthus, Azotobacter vinelandii, Frateuria aurantia, Pseudomonas chlororaphis e Dyadobacter fermenters.

22. Composição, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o micro-organismo adicional é Bacillus amyloliquefaciens.

23. Composição para reduzir gases de efeito estufa, melhorar a utilização de carbono e/ou aumentar o sequestro de carbono, a composição caracterizada pelo fato de compreender Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens, e um ou mais subprodutos de crescimento do referido Trichoderma harzianum e Bacillus amyloliquefaciens, em que os subprodutos de crescimento são selecionados a partir de biotensoativos e enzimas.

24. Composição, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que compreende 1 x 106 a 1 x 1013 CFU/mL de Trichoderma harzianum e 1 x 106 a 1 x 1013 CFU/mL de Bacillus amyloliquefaciens.

25. Composição, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais dentre Wickerhamomyces anomalus, Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii, Meyerozyma guilliermondii, Azotobacter vinelandii, Myxococcus xanthus, Frateuria aurantia, Pseudomonas chlororaphis e Dyadobacter fermenters.

26. Método para reduzir a quantidade de um gás atmosférico prejudicial presente na atmosfera terrestre, o método caracterizado pelo fato de compreender: aplicar uma composição compreendendo um ou mais micro- organismos benéficos e/ou um ou mais subprodutos de crescimento microbiano a um local que é uma fonte do gás atmosférico prejudicial, aplicar, opcionalmente, nutrientes para o crescimento microbiano no local, e realizar medições para avaliar o efeito da composição na redução do gás atmosférico prejudicial.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o micro-organismo benéfico é uma levedura, fungo ou bactéria.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a levedura é selecionada a partir de Wickerhamomyces anomalus, Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii e Pichia guilliermondii (Meyerozyma guilliermondii).

29. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o fungo é um Trichoderma spp.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que Trichoderma é Trichoderma harzianum.

31. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a bactéria é selecionada a partir de Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Pseudomonas chlororaphis, Myxococcus xanthus, Azotobacter vinelandii, Frateuria aurantia e Dyadobacter fermenters.

32. Método, de acordo com a reivindicação 27,

caracterizado pelo fato de ser utilizada uma combinação de leveduras, fungos e/ou bactérias.

33. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o gás atmosférico prejudicial é dióxido de carbono, óxido nitroso ou metano.

34. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o local é solo.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que um ou mais micro-organismos da composição colonizam o solo e/ou as raízes de plantas que crescem no solo, e em que a colonização causa: um aumento no volume foliar, no diâmetro do caule, no diâmetro do tronco, no crescimento da raiz e/ou no número de plantas, um aumento na biomassa microbiana no solo, uma melhoria da biodiversidade do solo, e um aumento da absorção de secreções de plantas orgânicas por micro-organismos.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a biodiversidade melhorada compreende o aumento da proporção de espécies bacterianas aeróbias, espécies de levedura e/ou espécies de fungos no solo para micro-organismos anaeróbios no solo.

37. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o dióxido de carbono atmosférico é reduzido aumentando a utilização e armazenamento de carbono vegetativo.

38. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o sequestro de carbono é intensificado.

39. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o micro-organismo compreende Bacillus amyloliquefaciens e em que o Bacillus amyloliquefaciens reduz o pH do solo e aumenta a solubilização de nitrogênio em compostos utilizáveis em plantas.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a necessidade de aplicação de fertilizante contendo nitrogênio ao solo é reduzida, reduzindo assim o óxido nitroso atmosférico.

41. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que um ou mais micro-organismos compreendem Dyadobacter fermenters.

42. Método, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que incluir D. fermenters na composição converte o óxido nitroso diretamente do ar e/ou do solo em nitrogênio do solo sem usar desnitrificação.

43. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a planta é uma planta de colheita selecionada a partir de frutas cítricas, tomate, grama, gramado, batata, cana-de-açúcar, uvas, alface, amêndoa, cebola, cenoura, bagas e algodão.

44. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a planta é uma árvore que cresce em um bosque, pomar ou floresta.

45. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a planta é uma grama, arbusto ou erva que cresce em uma pastagem ou em uma fazenda de grama ou gramado.

46. Método, de acordo com a reivindicação 34,

caracterizado pelo fato de que a composição é aplicada ao solo usando um sistema de irrigação.

47. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o local é um lago de esterco ou um campo de arroz.

48. Método, de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato de que os micro-organismos e/ou subprodutos de crescimento da composição controlam os micro-organismos metanogênicos presentes no lago de esterco ou campo de arroz, reduzindo assim o metano atmosférico.

49. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que o subproduto do crescimento é um biotensoativo com propriedades antibacterianas contra bactérias metanogênicas.

50. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que a composição compreende uma levedura assassina que produz enzimas com propriedades antibacterianas contra bactérias metanogênicas.

51. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que a composição aumenta ainda mais a biomassa das plantas de arroz que crescem em um campo de arroz.

52. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que, antes de aplicar a composição ao local, o método compreende: avaliar o local para as condições locais, determinar uma formulação preferida para a composição que é customizada para as condições locais, e produzir a composição com a referida formulação preferida em uma instalação de crescimento de micróbio que fica a 300 milhas (482,8 km) do local.

53. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de que as condições locais avaliadas compreendem um ou mais dentre: tipo de solo, espécie de microbiota do solo, quantidade e/ou tipo de conteúdo orgânico do solo, quantidade e/ou tipo de substratos precursores de GEE, quantidade e/ou tipo de fertilizantes ou outros aditivos ou alterações do solo presentes, condições da cultura e/ou da planta, tipos de plantas, número de plantas, idade e/ou saúde das plantas, quantidade e/ou tipo de emissões de GEE, clima atual, estação/época do ano atual e modo e/ou taxa de aplicação da composição.

54. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de que a produção da composição compreende o cultivo de micro-organismos e/ou subprodutos de crescimento usando fermentação de estado sólido.

55. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de que a produção da composição compreende o cultivo de micro-organismos e/ou subprodutos de crescimento usando fermentação submersa.

56. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de que a instalação de crescimento de micróbio está a 100 milhas (160,9 km) do local.

57. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a etapa de realizar medições de emissões compreende medir as emissões diretas de uma atividade poluente ou realizar uma análise de entrada de combustível.

58. Método, de acordo com a reivindicação 26,

caracterizado pelo fato de que o teor de carbono de um local é medido quantificando a biomassa acima do solo e/ou abaixo do solo de plantas no local, quantificando o teor de carbono dos resíduos, detritos lenhosos e/ou conteúdo orgânico do solo no local.

59. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o número de créditos de carbono usados por um operador envolvido na agricultura, produção de gado, exploração madeireira, gestão de pastagens, gestão de resíduos, aviação, produção de petróleo e gás ou outras indústrias é reduzido.