CZ2014546A3 - Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin - Google Patents
Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014546A3 CZ2014546A3 CZ2014-546A CZ2014546A CZ2014546A3 CZ 2014546 A3 CZ2014546 A3 CZ 2014546A3 CZ 2014546 A CZ2014546 A CZ 2014546A CZ 2014546 A3 CZ2014546 A3 CZ 2014546A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biochar
- production
- plant growth
- phytomass
- plants
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 21
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 title claims description 14
- 238000009472 formulation Methods 0.000 title 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 61
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 15
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 6
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 6
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 5
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 5
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 4
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 4
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 claims description 3
- 241001474374 Blennius Species 0.000 claims description 3
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 3
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 claims 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000010675 chips/crisps Nutrition 0.000 description 7
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 3
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001123615 Acaulospora Species 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Natural products C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000222518 Agaricus Species 0.000 description 1
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 description 1
- 206010004194 Bed bug infestation Diseases 0.000 description 1
- 241000222455 Boletus Species 0.000 description 1
- 241001414835 Cimicidae Species 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 241001480631 Cortinarius Species 0.000 description 1
- 241001550554 Crucibulum <gastropod> Species 0.000 description 1
- 235000014466 Douglas bleu Nutrition 0.000 description 1
- 241001237957 Entoloma Species 0.000 description 1
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 description 1
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 1
- 241000235500 Gigaspora Species 0.000 description 1
- 241000235503 Glomus Species 0.000 description 1
- 241001669525 Gymnopilus Species 0.000 description 1
- 241001480635 Hebeloma Species 0.000 description 1
- 241001237941 Hypholoma Species 0.000 description 1
- 241001149568 Laccaria Species 0.000 description 1
- 241001534110 Lactarius <percoid fish> Species 0.000 description 1
- 241000908176 Lepista Species 0.000 description 1
- 241001480588 Macrolepiota Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000221638 Morchella Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010020943 Nitrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000222543 Paxillus Species 0.000 description 1
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 240000001416 Pseudotsuga menziesii Species 0.000 description 1
- 235000005386 Pseudotsuga menziesii var menziesii Nutrition 0.000 description 1
- 241000221987 Russula Species 0.000 description 1
- 241000222562 Suillus Species 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N alpha-D-galacturonic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N 0.000 description 1
- 238000004173 biogeochemical cycle Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- -1 nitrate ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000024121 nodulation Effects 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 239000013630 prepared media Substances 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000004162 soil erosion Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu rostlin je založen na aplikaci biouhlu v kombinaci s kultivovanými mikroorganismy. Fytomasa určená k přípravě biouhlu se zahřívá v reaktoru s indukčním ohřevem na teplotu 300 až 600 .degree.C po dobu 2 až 5 hodin nebo pomocí magnetronů v kombinaci s průhledy ze safírového skla pro přístup mikrovln k fytomase při teplotách 800 až 1400 .degree.C. Vzniklý biouhel se obohacuje přídavkem biomasy kultivovaných mikroorganismů a/nebo mykorhizních hub a/nebo hnojiv a/nebo hydrokoloidů. Přípravek na bázi biouhlu se používá především v zemědělství a lesnictví k podpoře růstu vyšších rostlin.
Description
Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin
Oblast techniky enzifikace zemedeIske produkce je jedním z klíčových momentů vývoje lidské společnosti od jejího počátku. V poslední době je optimalizace zemědělské výroby čím dál více spojována s životním prostředím, s problematikou udržitelného rozvoje. V této souvislosti se do popředí η™Τι/°Vyuzitl bl°uhlu nejenom ve vazbě na samotnou intenzifikaci zemědělské produkce, ale i možnosti odstraňování antropogenního oxidu uhličitého z atmosféry
Dosavadní stav techniky
Úplatném biouhlu (angl. biochar) jako prostředku pro cílené vylepšení půdy z hlediska zyysene odolnosti pudy a rostlin vůči suchu, chorobám a nedostatku živin je^námo již z předminulého století. Jedna se o zuhelnatěnou biomasu vznikající pyrolýzou (zahříváním bez pnstupu vzdušného kyslíku) z materiálů rostlinného nebo živočišného původu, jako je r^nTh1”1 ^7’ ze zemědělsko-potravinářského koiplexu, resp. obecne odpady biologického původu. Biouhel je porézní nasákavý materiál, který je schopny pojmout a udržet vodu v půdě a uchovat ji pro období sucha. Jeho přítomnost vpůdě z epsuje její schopnost zadržovat ve vodě rozpuštěné živiny a obecně minerální látky Z analogických důvodů vnitřní porézní struktury může biouhel zadržovat a propouštět vzduch mto^STsmů0 ehCUJe 3 pr0VZduŠňuje půdu a tím přlspívá k efektivní činnosti půdních
Vzhledem ktomu, že se v přírodě velmi pomalu rozkládá, přispívá jako účinný prostředek pro ^adam U5llk? d° pudy’ což v současné době globálního oteplování napomáhá snižování obsahu oxidu uhličitého v atmosféře.
Podstata vynálezu
Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin spočívá v aplikaci biouhlu spolecne s mykorhizními houbami a dalšími komponentami na bázi hydrokoloidů organických nebo anorganických hnojiv a rhizosfemích bakterií v kombinaci s podsevem leguminozmmi rostlinami.
Pro přípravu biouhlu je běžný postup spočívající v zahřívám fytomasy ve vsádkovém nebo v ro acmm kontinuálním reaktoru s vnějším ohřevem nejčastěji pomocí plynových hořáků na teplotu kolem 600 C po dobu 4 až 8 hodin podle množství vložené náplně a velikosti jejích castic. Způsobem dle vynálezu se fytomasa určená k přípravě biouhlu zahřívá v reaktoru pomoci indukčního ohřevu na teplotu 300 až 600 °C, s výhodou na 450 až 550 °C,po dobu 2 az 5 hodin. Alternativně se způsobem dle vynálezu fytomasa určená k přípravě biouhlu zahnva pomoci indukčního ohřevu v reaktoru se šnekovým posunem vnitřní náplně opatřeným dvojklapkovým zabezpečením na vstupu i výstupu proti přístupu vzdušného
-2kyslíku. Analogicky se způsobem dle vynálezu provádí ohřev vnitřní náplně pomocí magnetronů v kombinaci s průhledy ze safírového skla pro prostup mikrovln k fytomase oři teplotách 800 až 1400 °C. P
Jako zdroj vhodné fytomasy pro přípravu biouhlu se používají dřevní štěpky měkkých i tvrdých dřev, především smrku a borovice, k likvidaci určené dřevěné palety, sláma, seno, stvoly kukuřice, bagasa, rýžová sláma, stvoly z rajčat, odpadní íytomasa z potravinářského průmyslů, jako jsou třapiny, odřezky ze zeleniny a z řepy, pokrutiny, odpadní skořápky z ovoce, vysušené výpalky, zbytky z mořských řas po extrakci apod. S výhodou se způsobem dle vynálezu používají směsi vybraných komponent v závislosti na velikosti jejich částic, obsahu vlhkosti a hodnotě pH vodného výluhu ze získaného biouhlu.
Připravený biouhel se způsobem dle vynálezu s výhodou před vlastním zapravením do půdy obohatí hnojivém anorganického původu, s výhodou ve formě nanohnojiva, nebo organického původu jako je prasečí kejda, močůvka, melasa, výpalky apod. Přídavek hnojivá k aplikovanému biouhlu jednak zabrání možnosti dočasného odčerpání živin z půdy do biouhlu a v případě hnojiv organického původu eliminuje nežádoucí odér. Půda, do které byl zapraven biouhel spříslušným hnojivém, s výhodou po předešlém použití jako sorbentu v zemědělské živočišné výrobě, má vysokou retenční kapacitu, nevyplavují se z ní minerální hnojivá, není ohrožena erozemi a vykazuje nízké hodnoty emisí skleníkových plynů. Zároveň je úrodnější a zdravější díky přítomnosti půdních organizmů
Aplikací biouhlu společně s mykorhizními houbami při pěstování rostlin dle vynálezu se využívá symbiózy mykorhizních hub s pěstovanými rostlinami, přičemž přidaný biouhel napomáhá fixaci mykorhizních hub v blízkosti kořenů vysazovaných, resp. pěstovaných rostlin. Mykorhizní houby mohou pomocí extramatrikálmeh hyf využívat mnohem větší objem půdy než kořenové vlášení samotných vysazovaných rostlin, v důsledku čehož je příjem vody a minerálních živin u kořenů s mykorhizou signifikantně vyšší než bez mykorhizy. Minerální živiny jsou předávány hostitelské rostlině, od které houba obdrží sacharidy nezbytné pro její další růst a vývoj. Po kolonizaci kořenů mykorhizní houbou je rychle stimulován růst hostitelské rostliny, rozvoj mykorhizy a stimulace růstu nadzemní části rostliny jsou tedy v přímé závislosti.
Při vlastní výsadbě a pěstování rostlin se biouhel přidávaný do půdy obohacuje přídavkem ektomykorhizmch nebo endomykorhizních hub, kterými se vysazované nebo pěstované rostliny inokulují bezprostředním kontaktem s kořenovým systémem těchto rostlin. Biomasa ektomykorhizmch hub (např. rodu Boletus, Paxillus, Suillus, Laccaria.Russula, Cortinarius, Lactarius, Entoloma, Hebeloma, Lepista, Gymnopilus, Crucibulum, Agaricus, Hypholoma, Macrolepiota, Morchella a Sparassis) se připravuje kultivací za aerobních podmínek ve sladinovém tekutém médiu nebo v bramborovo-sójovém bujónu při 15 až 25 aČ po dobu 14 dnů v temnu. Nakultivovaná biomasa ektomykorhizmch hub se použije přímo ve formě kultivačního media s narostlou biomasou, nebo se předem převede do suché formy na sprayové sušárně nebo lyofilizací. V případě endomykorhizních hub se příslušné mycelium hub, např. rodu Globus, Gigaspora, Acaulospora nebo Sclerocystis, pěstuje na hostitelské rostlině, např. na kukuřici, kultivované hydroponicky ve směsi perlitu a písku s přídavkem biouhlu v hmotnostním poměruu 40 ku 10 ku 1 až 10 ku 30 ku 10 po přídavku spor nebo inokula pěstovaných endomykorhizních hub.a vytvořené mycelium ve formě substrátu s fragmenty kořenů hostitelské rostliny s hyfami a sporami endomykorhizních hub se použije
- 3 ·· ·· ·· · · · · jako pndavek k vysazovaným nebo pěstovaným rostlinám. Ektomykorhizní houby se zpravidla přidávají k výsadbovému materiálu na bázi jehličnanů, zatímco endomykorhizní houby nalézají uplatnění při výsadbě a růstu listnatých stromků a jiných rostlin.
Při pěstování rostlin vyššího vzrůstu, s výhodou lesních stromů, větrolamů či dřevin na ochranu proti rozšiřujícím se pouštím, se způsobem dle vynálezu provede výsev leguminózních rostlin (např. pelušky, hrachu, komonice a jetele) do půdy s přidaným biouhlem, s výhodou obohaceným živinami, a biomasou rhizosfemích bakterií, např. rodu nebo Jzotoůacfor, nakultivovanou v baňkách nebo ve vzdušněném fermentoru pn 28 az 38 C v základním živném médiu. Přídavek rhizosfemích bakterií se provádí přímo ve formě kultivačního media s narostlou biomasou mikroorganismů, s výhodou opět po smíchám s biouhlem a následným zapravením do půdy. Výsev leguminózních rostlin na dané o alitě je možno realizovat po výsadbě dřevin nebo s výhodou ještě před touto výsadbou. 1 rovedeny podsev těmito rostlinami nejenom zvyšuje ujímatelnost vysazovaných dřevin a nasledne urychlení jejich růstu, zároveň však výrazným způsobem zabraňuje erozi půdy v dané lokalitě Podsev leguminózními rostlinami v kombinaci se specifickými nitrogenními baktenemi (rhizobii) umožňuje fixaci atmosférického dusíku, čímž přispívá k obohacování živinami potřebnými pro růst nejenom leguminózních rostlin. Tímto způsobem je možno snižovat dávky minerálních hnojiv, které se při pěstování rostlin používají. Při využití leguminózních rostlin inokulovaných rhizobii se ušetří jak náklady na hnojení dusíkatými hnojivý, tak i náklady na hnojení hnojivý fosforečnými. Používané kmeny rhizobii mají totiž schopnost nejenom fixovat atmosférický dusík, ale pomocí své P-solubilizačm aktivity uvolňuji fosfor z těžko rozpustných fosforečných sloučenin a tím ho činí pro rostliny dostupný a využitelný. Fosfor zastává důležitou roli také při biologické fixaci atmosférického dusíku, neboť je nezbytný k nodulaci (tvorbě hlízek) i k procesu samotné fixace dusíku. Při dostatku dostupného fosforu se zvyšuje počet i hmotnost hlízek^a také celková nitrogenázová aktivita. &
Biouhel se společně s nakultivovanými mykorhizními houbami dle vynálezu přidává k výsadbovému materiálu ve školkách nebo k vysazovaným stromkům nebo k pěstovaným rostlinám společně s hydrokoloidem na bázi synthetického hydrogelu nebo přírodních polysachandů a/nebo humínových látek ve formě fixačního gelu. Tato aplikace je výhodná nejenom z důvodů podpory ujímání vysazovaných rostlin a jejich následného růstu v důsledku probíhající symbiosy s mykorhizními houbami, ale přítomnost biouhlu s hydrogelem fixujícím až 80 % vody zajišťuje pro pěstované rostliny potřebné množství vody. Obalení kořenu fixačním gelem zabraňuje vysychání rostlin, což výrazně napomáhá udržování kvalitního výsadbového materiálu po vytěžení ve školkách během dopravy, případně i skladování před vlastní výsadbou.
Při probíhající symbiose dochází k vzájemnému ovlivňování výměny živin mezi mykorhizní houbou a hostitelskou rostlinou, přičemž tyto fyziologické procesy se projevují především v koloběhu živin v ekosystémech. Mykorhizace rostlin může omezovat i výskyt některých chorob a škůdců napadajících kořeny vysazovaných či pěstovaných rostlin, podobným „profylaktickým“ účinkem působí i samotný přídavek biouhlu. Přídavkem biouhlu do půdy s nadlimitním obsahem těžkých kovů (příslušných iontů) dochází k fixaci těchto látek na biouhlu, což výrazným způsobem snižuje obsah těžkých kovů v nadzemních částech rostlin v případě kulturních plodin v příslušných plodech.
Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle vynálezu umožňuje výrazným způsobem zvyšovat ujímavost, vitalitu a růst vysazovaných a pěstovaných rostlin :· .. . .··.:··· -4při současném sníženi ztrát výsadbového materiálu a tím i zvyšování efektivnosti a ekonomiky rostlinné výroby včetně zvyšování kvality produktů zemědělské výroby při současném zlepšování životního prostředí.
Vynález je dokumentován příklady použití, aniž by se jimi omezoval.
Příklady provedení
Příklad 1
Směs dřevních štěpků z buku, dubu a výpalků v hmota, poměru 50 ku 40 ku 10 se zahřívá v reaktoru pomocí indukčního ohřevu na teplotu 600 °C po dobu 5 hodin. Po vychlazení se k získanému biouhlu přidá 5%ná roztok nanohnojiva připraveného hydrotermálmm procesem ve vysokotlakém autoklávu při 30 až 110 MPa a 400 až 450 °C v hmota, poměru vůči biouhlu 5 ku 50. Po promíchám se k vytvořené směsi přidá 20 hmota. % mycelia ve formě substrátu s fragmenty kořenů hostitelské rostliny s hyfami a sporami endomykorhizních hub vytvořeného kultivací na hostitelské rostlině, např. na kukuřici, kultivované hydroponicky ve směsi perlitu a písku s přídavkem biouhlu v hmotnostním poměruu 10 ku 30 ku 10 po přídavku spor nebo inokula pěstovaných endomykorhizních hub. Získaná finální směs se přidává k vysazovaným rostlinám nebo přímo kjiž pěstovaným rostlinám vytvářejícím symbiózu s aplikovanými druhy endomykorhizních hub.
Příklad 2
Směs dřevních štěpků ze smrku a topolu, třapin a pokrutin v hmota, poměru 60 ku 20 ku 10 ku 10 se zahřívá pomocí indukčního ohřevu v reaktoru se šnekovým posunem vnitřní náplně opatřeným dvojklapkovym zabezpečením na vstupu i výstupu proti přístupu vzdušného kyslíku na teplotu 400 °C po dobu 4 hodin. K získanému biouhlu se po ochlazení přidá 2,5 hmota % melasy a 4 hmota. % fermentačního media s narostlou biomasou rhizosfemích bakterií, např. rodu Agrobacterium nebo Azotobacter, nakultivovanou v baňkách nebo ve vzdušněném fermentoru při 28 až 38 v základním živném médiu. Získaná směs biouhlu s přidanými komponentami se zapraví do půdy v množství 1 až 2 kg na metr čtvereční a poté se provede vysev leguminóznich rostlin, např. jetele. Do takto připravené půdy se provádí výsadba stromku, jejichž kořenový systém se předem obalí ponořením do směsi biouhlu společně s 25 hmota. % kultivačního media s narostlou biomasou ektomykorhizních hub nakultivovaných za aerobních podmínek ve sladinovém tekutém médiu nebo v bramborovosójovém bujónu při 15 až 25 po dobu 14 dnů v temnu a s 5 hmota. % hydrogelu, např. alginátu, ke kterému se předem přidá 2,5 hmota. % humínových látek.
Příklad 3
Směs drcené slámy, drcených stvolů kukuřice a rajčat a odřezků ze zeleniny a z řepy v hmota, poměru 40 ku 25 ku 5 ku 15 ku 15 se zahřívá pomocí indukčního ohřevu v reaktoru se šnekovým posunem vnitřní náplně opatřeným dvojklapkovým zabezpečením na vstupu i
výstupu proti přístupu vzdušného kyslíku na teplotu 300 °C po dobu 2,5 hodiny. Po vychlazeni se k získanému biouhlu přidá 5 hmotn. % vyzrálé prasečí kejdy a 10 hmotn. % mycelia ve formě substrátu s fragmenty kořenů hostitelské rostliny shyfami a sporami endomykorhizních hub vytvořeného kultivací na hostitelské rostlině, např. na kukuřici, kultivované hydroponicky ve směsi perlitu a písku s přídavkem biouhlu v hmotnostním poměrutí 40 ku 10 ku 1 po přídavku spor nebo inokula pěstovaných endomykorhizních hub. Získaná finální směs se přidává k vysazovaným rostlinám nebo přímo k již pěstovaným rostlinám vytvářejícím symbiózu s aplikovanými druhy endomykorhizních hub.
Příklad 4
Směs dřevních štěpků z borovice, douglasky, drcených odpadních dřevěných palet a zbytků z mořských řas po extrakci v hmotn. poměru 50 ku 30 ku 5 ku 15 se zahřívá v reaktoru pomocí magnetronů v kombinaci s průhledy ze safírového skla pro prostup mikrovln při teplotě 800 °C po dobu 2 hodin. K připravenému biouhlu se po vychladnutí přidá 5%ní roztok dusíkatého hnojivá obsahujícího amonné a/nebo dusičnanové ionty a močovinu do vytvoření vlhké hmoty, která se smísí s půdou obsahující mycelia mykorhizních hub/ vytvářejících symbiotickou vzájemnou podporu s pěstovanou rostlinou. Vytvořená finální směs se přidává k vysazovaným rostlinám shodného druhu, tedy vytvářející shodný druh mykorhizní symbiózy.
Příklad 5
Dřevní štěpky ze smrku se zahřívají v reaktoru s vnějším ohřevem pomocí plynových hořáků na teplotu 550 °C po dobu 4 hodin. Po vychlazení se k připravenému biouhlu přidá 5 hmotn. /ó prokvašených exkrementů z chovu drůbeže s ekvivalentním poměrem přidané vody. K získané vlhké směsi se přidá 5 hmotn. % kultivačního media s narostlou biomasou ektomykorhizních hub nakultivovaných za aerobních podmínek ve sladinovém tekutém médiu nebo v bramborovo-sójovém bujónu při 15 až 25/Í0rC po dobu 14 dnů v temnu. Vytvořená směs se promíchá s hustým gelem obsahujícím 5 hmotn. % pektátu získaného jako odpadní produkt z vyroby pektinu. Takto připravena finální směs se přidává do půdy k vysazovaným rostlinám, zpravidla jehličnatým stromkům vytvářejícím symbiózu s aplikovanými druhy ektomykorhizních hub.
Claims (10)
- Průmyslová využitelnostZpůsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin je určen především pro oblast zemědělství a lesnictví. Umožňuje výrazným způsobem zvyšovat ujímavost, vitalitu a růst vysazovaných a pěstovaných rostlin při současném snížení ztrát výsadbového materiálu a tím i zvyšování efektivnosti a ekonomiky rostlinné výroby včetně zvyšování kvality zemědělských produktů při současném zlepšování životního prostředí. V této souvislosti je zvláště zajímavá možnost fixace těžkých kovů, resp. jejich iontů;vedoucí ke snižování obsahu těžkých kovů v nadzemních částech rostlin, v případě kulturních plodin v příslušných plodech. Z hlediska životního prostředí ve spojení s problematikou udržitelného rozvoje je zvláště zajímavá možnost odstraňování antropogenního oxidu uhličitého z atmosféry.1. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin, vyznačující se ’ze se fyj°masa určená k přípravě biouhlu zahřívá v reaktoru a vzniklý biouhel se obohacuje přídavkem biomasy kultivovaných mikroorganismů a/nebo mykorhizních hub a/nebo hnojiv a/nebo hydrokoloidů.
- 2. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k biouhlu přidávají ektomykorhizní houby připravené kultivaci za aerobních podmínek ve sladinovém tekutém médiu nebo vbramborovosojovém bujónu při 15 až 25 °C po dobu 14 dnů v temnu ve formě kultivačního media s narostlou biomasou.
- 3. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k biouhlu přidávají endomykorhizní houby vypěstované na hostitelské rostlině kultivované ve směsi perlitu a písku s přídavkem biouhlu v poměni 40 ku 10 ku 1 až 10 ku 30 ku 5 po přídavku spor nebo inokula pěstovaných endomykorhizmch hub ve formě vytvořeného mycelia s fragmenty kořenů hostitelské rostliny s hyfami a sporami endomykorhizmch hub.
- 4. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle nároku 1, vyznačující se tím, že se fytomasa určená k přípravě biouhlu zahřívá v reaktoru s vnitřním mícháním pomocí indukčního ohřevu na teplotu 300 až 600 °C po dobu 2 až 5 hodin nebo se fytomasa zahřívá pomocí indukčního ohřevu v reaktoru se šnekovým posunem vnitřní náplně opatřeným dvojklapkovým zabezpečením na vstupu i výstupu proti přístupu vzdušného kyslíku.
- 5. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle nároku 1, vyznačující se tím, že se fytomasa určená k přípravě biouhlu zahřívá v reaktoru se šnekovým posunem pomocí magnetronů v kombinaci s průhledy ze safírového skla pro prostup mikrovln k fytomase při teplotách 800 až 1400 °C.
- 6. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle nároku 1, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že se jako zdroj fytomasy pro přípravu biouhlu používají dřevní štěpky měkkých i tvrdých dřev a/nebo k likvidaci určené dřevěné palety a/nebo sláma a/nebo seno a/nebo stvoly kukuřice a/nebo bagasa a/nebo rýžová sláma a/nebo stvoly z rajčat a/nebo odpadní fytomasa z potravinářského průmyslu jako jsou trapiny a/nebo odřezky ze zeleniny a z řepy a/nebo pokrutiny a/nebo odpadní skořápky z ovoce a/nebo vysušené výpalky a/nebo zbytky z mořských řas po extrakci, s výhodou ve formě směsí vybraných komponent v závislosti na velikosti jejich částic, obsahu vlhkosti a hodnotě pH vodného výluhu ze získaného biouhlu.
- 7. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle některého z nároků 1, 4 až 6, vyznačující se tím, že připravený biouhel před vlastním zapravením do půdy obohatí hnojivém anorganického původu, s výhodou ve formě nanohnojiva, nebo organického původu jako je prasečí kejda a/nebo močůvka a/nebo melasa a/nebo výpalky. '
- 8. Způsob yyroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle některého z nároku 1 az 7 vyznačující se tím, že se k vyrobenému přípravku přidá hydrokoloid na bázi synthetickeho hydrogelu nebo přírodních polysacharidů a/nebo humínové látky ve tormě fixačního gelu. J
- 9. Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin podle některého z nároků 1, 4 až 7, vyznačující se tím, že se k biouhlu přidá půda s ektomykorhizními a/nebo endomykorhizními houbami vytvářejícími symbiotický vztah sv této půdě dříve pěstovanými rostlinami stejného druhu.
- 10. Použití přípravku vyrobeného způsobem podle některého z předchozích nároků k pěstovaní lesních stromů a/nebo dřevin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-546A CZ305666B6 (cs) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-546A CZ305666B6 (cs) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2014546A3 true CZ2014546A3 (cs) | 2016-01-27 |
| CZ305666B6 CZ305666B6 (cs) | 2016-01-27 |
Family
ID=55310976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-546A CZ305666B6 (cs) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ305666B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307022B6 (cs) * | 2016-09-12 | 2017-11-15 | Aivotec S.R.O. | Materiál na bázi biocharu a způsob jeho přípravy |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2017406A3 (cs) * | 2017-07-14 | 2019-01-23 | Maneko, Spol. S R.O. | Rekultivace písčitých půd za ztížených klimatických podmínek |
| EP4442822A1 (en) | 2023-04-05 | 2024-10-09 | Uniwersytet Zielonogórski | Method of obtaining biocarbon bed with high absorption capacity of saccharomyces cerevisiae yeast and use of biocarbon bed with immobilized saccharomyces cerevisiae yeast |
| EP4442821A1 (en) | 2023-04-05 | 2024-10-09 | Uniwersytet Zielonogórski | Method of immobilizing lactobacillus acidophilus bacteria on biocarbon bed and use of bed with immobilized lactobacillus acidophilus bacteria |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100234640A1 (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Albert Calderon | Method for controlling multiple pollutants |
| CZ20794U1 (cs) * | 2010-03-01 | 2010-04-19 | Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i. | Stabilizované organické hnojivo |
| GB201003587D0 (en) * | 2010-03-04 | 2010-04-21 | Energy Environmental Ltd | Pyrolysis of biomass |
| CZ22842U1 (cs) * | 2011-04-15 | 2011-10-27 | Botanický ústav AV CR, v.v.i. | Kombinované přípravky pro zakládání výmladkových plantáží rychle rostoucích dřevin na půdách kontaminovaných rizikovými prvky |
| BR112015013462B1 (pt) * | 2012-12-12 | 2021-03-16 | Universidad De La Frontera | processo para a produção de um fertilizante nitrogenado de liberação controlada usando biocarvão como uma matriz de suporte renovável |
| CZ25790U1 (cs) * | 2013-05-14 | 2013-08-20 | Nwt A.S. | Zařízení pro vysokoteplotní štěpení materiálu elektrickým proudem |
| CZ26846U1 (cs) * | 2014-01-14 | 2014-04-24 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Zařízení pro přípravu pyrolýzního koksu |
-
2014
- 2014-08-15 CZ CZ2014-546A patent/CZ305666B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307022B6 (cs) * | 2016-09-12 | 2017-11-15 | Aivotec S.R.O. | Materiál na bázi biocharu a způsob jeho přípravy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ305666B6 (cs) | 2016-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abdullahi et al. | Effect of biofertilizer and organic manure on growth and nutrients content of pearl millet | |
| RAM et al. | Effect of VAM fungi and bacterial biofertilizers on mulberry leaf quality and silkworm cocoon characters under semiarid conditions | |
| CN109160859B (zh) | 一种利用蚯蚓处理畜禽粪便废弃物生产生物有机肥的方法 | |
| CA2764253C (en) | Bioorganic preparation for processing plants (variants) | |
| CN106187338B (zh) | 一种无土植物栽培基质及其制备方法 | |
| TAYEB et al. | The effect of nitrogen fixation and phosphorus solvent bacteria on growth physiology and vitamin C content of Capsicum annum L. | |
| CN104094772B (zh) | 利用木薯渣、桑杆和稻草生产姬菇的方法 | |
| Rizal et al. | First successful cultivation of the edible mushroom Macrolepiota dolichaula in Thailand | |
| Dias et al. | Revisiting the casing layer: Casing materials and management in Agaricus mushroom cultivation | |
| Stoffel et al. | Yield increase of soybean inoculated with a commercial arbuscular mycorrhizal inoculant in Brazil | |
| CZ2014546A3 (cs) | Způsob výroby přípravku na bázi biouhlu pro podporu růstu rostlin | |
| JP2010180069A (ja) | 木酢液添加堆肥および白紋羽病防除方法 | |
| CN103113151A (zh) | 一种根治蔬菜果树重茬死苗烂根的生物全元素肥料 | |
| Singh et al. | Augmented growth of long pepper in response to arbuscular mycorrhizal inoculation | |
| Rekha et al. | Effect of microbial consortium and organic manure on growth and nutrients uptake in pearl millet (Pennisetum glaucum L.) | |
| CN102603372A (zh) | 简易烟草专用am真菌菌肥生产工艺 | |
| Gu et al. | Plant biostimulants: A review on categories, effects and application | |
| Scotti et al. | Humic acids and compost tea from compost for sustainable agriculture management | |
| CN102731193A (zh) | 一种生物有机肥 | |
| CN105474908A (zh) | 一种西红柿的种植方法 | |
| Prisa | Myrtillocactus geometrizans fruit plant stimulated with Effective microorganisms | |
| CN107602278A (zh) | 烟草设施育苗基质的制备方法 | |
| Khan et al. | Effect of microbial inoculants on Albizia saman germination and seedling growth | |
| Sirichaiwetchakul et al. | Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on yield and nutritive values of Napier Pak Chong 1 (Pennisetum purpureum cv. Pakchong 1) | |
| WO2021025041A1 (ja) | 堆肥発酵促進剤、堆肥製造方法、堆肥発酵方法、堆肥化資材、堆肥発酵産物及び培養土 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20160815 |