RU2775083C9 - Composition, system and method for improvement of soil health - Google Patents
Composition, system and method for improvement of soil health Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775083C9 RU2775083C9 RU2020102310A RU2020102310A RU2775083C9 RU 2775083 C9 RU2775083 C9 RU 2775083C9 RU 2020102310 A RU2020102310 A RU 2020102310A RU 2020102310 A RU2020102310 A RU 2020102310A RU 2775083 C9 RU2775083 C9 RU 2775083C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- soil
- fungi
- nitrogen
- water
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 267
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 227
- 230000036541 health Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 145
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 49
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 114
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 101
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 66
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 210000004215 spores Anatomy 0.000 claims description 41
- 230000002538 fungal Effects 0.000 claims description 39
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 17
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 claims description 10
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 10
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims description 8
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 claims description 8
- 235000019733 Fish meal Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 8
- 239000004467 fishmeal Substances 0.000 claims description 8
- 241000589152 Azotobacter chroococcum Species 0.000 claims description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 3
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 claims description 3
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002349 well water Substances 0.000 claims description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 2
- 241000209761 Avena Species 0.000 claims 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 9
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 6
- 230000036912 Bioavailability Effects 0.000 abstract 1
- 230000035514 bioavailability Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 20
- 239000003570 air Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 13
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 9
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 7
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 description 7
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 6
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 230000033458 reproduction Effects 0.000 description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 210000004666 bacterial spores Anatomy 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 4
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 3
- 230000000240 adjuvant Effects 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 carbon dioxide Chemical class 0.000 description 3
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 3
- 244000062645 predators Species 0.000 description 3
- 230000001737 promoting Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 241000235349 Ascomycota Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 2
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 108010020943 Nitrogenase Proteins 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 2
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 2
- 230000004083 survival Effects 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- SGKWQBMDOXGYAA-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-phenylbutanoic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.OC(=O)C(N)C(C)C1=CC=CC=C1 SGKWQBMDOXGYAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 1
- 241000221198 Basidiomycota Species 0.000 description 1
- 241000966653 Diversispora spurca Species 0.000 description 1
- 241001583499 Glomeromycotina Species 0.000 description 1
- 210000004209 Hair Anatomy 0.000 description 1
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 210000003734 Kidney Anatomy 0.000 description 1
- 241000218922 Magnoliophyta Species 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 229940116542 OTHER NUTRIENTS in ATC Drugs 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 241000425347 Phyla <beetle> Species 0.000 description 1
- 102000014961 Protein Precursors Human genes 0.000 description 1
- 108010078762 Protein Precursors Proteins 0.000 description 1
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 240000001717 Vaccinium macrocarpon Species 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000004479 aerosol dispenser Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 235000006286 nutrient intake Nutrition 0.000 description 1
- 235000021231 nutrient uptake Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N precursor Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004856 soil analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ЗАЯВЛЕНИЕ ОБ АНАЛОГИЧНЫХ ЗАЯВКАХSTATEMENT FOR SIMILAR APPLICATIONS
Эта заявка основана на предварительном описании, поданном в связи с заявкой на патент Новой Зеландии № 733015, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.This application is based on the preliminary description filed in connection with New Zealand Patent Application No. 733015, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к композиции, системе и способу улучшения здоровья почвы и, следовательно, растений, выращенных в почве, обработанной указанной композицией. Настоящее изобретение имеет в частности, применение для улучшения почв, которые истощены или испытывают недостаток питательных веществ, минералов, микроорганизмов или влаги (или любого одного или более из них) и нуждаются в «реабилитации». Также настоящее изобретение в равной степени подходит для обеспечения и поддержания здоровья любой почвенной (и растительной) экосистемы. The present invention relates to a composition, system and method for improving the health of the soil and, therefore, plants grown in soil treated with the specified composition. The present invention has particular application to improve soils that are depleted or deficient in nutrients, minerals, microorganisms or moisture (or any one or more of these) and are in need of "rehabilitation". Also, the present invention is equally suitable for ensuring and maintaining the health of any soil (and plant) ecosystem.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION
Здоровье почвы в значительной степени зависит от содержания в ней питательных веществ, элементов, минералов, микроорганизмов (далее в совокупности называемых «питательными веществами») и воды. Здоровье почвы в свою очередь во многом определяет ее плодородие; то есть ее способность стимулировать и поддерживать рост и здоровье растений. Это обусловлено тем, что растения нуждаются в этих питательных веществах для поддержания жизнедеятельности. Некоторые питательные вещества, которые важны для здоровья почвы и растений, включают, в частности, фосфор, калий, цинк, медь и азот. Soil health is highly dependent on its content of nutrients, elements, minerals, microorganisms (collectively referred to as “nutrients”) and water. Soil health, in turn, largely determines its fertility; that is, its ability to stimulate and maintain plant growth and health. This is due to the fact that plants need these nutrients to sustain life. Some nutrients that are important for soil and plant health include phosphorus, potassium, zinc, copper, and nitrogen, among others.
Азот особенно важен для роста растений, и, если не применять азотсодержащие удобрения, это важное питательное вещество в основном поступает из окружающего воздуха. Азот поступает в почву из воздуха (что также называют «фиксацией» азота в почве). Это происходит за счет азотфиксирующих бактерий (АФБ), которые присутствуют в почве. АФБ «притягивают» в почву газообразный азот из воздуха и выделяют ферменты (известные как нитрогеназы), которые химически реагируют с газообразным азотом с образованием соединений азота, таких как аммоний, нитраты или нитриты. Nitrogen is especially important for plant growth, and unless nitrogen-containing fertilizers are applied, this essential nutrient is mainly supplied from the ambient air. Nitrogen enters the soil from the air (also referred to as nitrogen fixation in the soil). This is due to nitrogen-fixing bacteria (AFB), which are present in the soil. APBs “draw” nitrogen gas from the air into the soil and release enzymes (known as nitrogenases) that chemically react with nitrogen gas to form nitrogen compounds such as ammonium, nitrate or nitrite.
После гибели АФБ (в частности, из-за уничтожения «хищниками» в почве, такими как простейшие, нематоды, микроартроподы и черви) соединения азота выделяются в почву. After the death of APB (in particular, due to destruction by "predators" in the soil, such as protozoa, nematodes, microarthropods and worms), nitrogen compounds are released into the soil.
Из этого следует, что «здоровые» уровни азота (в форме соединений азота) в почве тесно связаны с присутствием в них достаточных уровней АФБ; то есть таких уровней АФБ, которые способствуют фиксации азота на уровне, достаточном для здоровья данного типа почвы. It follows that "healthy" levels of nitrogen (in the form of nitrogen compounds) in the soil are closely related to the presence of sufficient levels of APB in them; that is, levels of APB that promote nitrogen fixation at a level sufficient for the health of the soil type.
Однако плодородие почвы зависит не только от количества питательных веществ, упомянутых выше. Чтобы эти питательные вещества могли обеспечить питание растений, произрастающих в почве, то есть, чтобы почва была достаточно «плодородной», они должны перейти в «доступную для растений форму», которую растения способны поглощать через корни. Это может быть связано с химической формой питательных веществ и/или с непосредственной близостью питательных веществ к корням растений.However, soil fertility does not depend solely on the amount of nutrients mentioned above. In order for these nutrients to provide nutrition to plants growing in the soil, that is, for the soil to be sufficiently "fertile", they must be converted into a "plant-available form" that plants are able to absorb through the roots. This may be due to the chemical form of the nutrients and/or the close proximity of the nutrients to the plant roots.
В почве могут находиться определенные виды грибов, которые переводят питательные вещества в почве в доступную для растений форму. Грибы способны обеспечивать это на химическом и/или на физическом уровне. There may be certain types of fungi in the soil that convert the nutrients in the soil into a form available to plants. Fungi are able to provide this on a chemical and/or physical level.
На химическом уровне грибы выделяют углеродсодержащие соединения, которые вступают во взаимодействие с микроорганизмами в почве, переводя определенные питательные вещества в химически доступную для растений форму. Затем грибы хранят эти питательные вещества в такой форме, пока они не потребуются растению. At the chemical level, fungi secrete carbon-containing compounds that interact with microorganisms in the soil, converting certain nutrients into a form that is chemically available to plants. The fungi then store these nutrients in this form until the plant needs them.
Грибы также выделяют в почву химические соединения, такие как гломалин, что способствует улучшению структуры почвы и повышению содержания органических веществ. Это в свою очередь может привести к тому, что больше питательных веществ станет потенциально доступными для растений. Fungi also release chemicals into the soil, such as glomalin, which improve soil structure and increase organic matter. This in turn can lead to more nutrients being potentially available to plants.
На физическом уровне у грибов имеются длинные пористые нити, известные как «гифы», через которые могут всасываться питательные вещества из почвы. Популяции грибов имеют тенденцию к развитию сетей или «решеток» гиф в почве. Гифы эффективно функционируют как «магистрали», по которым могут передвигаться питательные вещества, которые в противном случае были бы за пределами физической досягаемости корней, и таким образом растения могут их поглощать.Physically, fungi have long, porous filaments known as "hyphae" through which nutrients can be absorbed from the soil. Fungal populations tend to develop networks or "lattices" of hyphae in the soil. The hyphae effectively function as "highways" through which nutrients that would otherwise be out of the physical reach of the roots can move, and thus the plants can absorb them.
Кроме того, некоторые виды грибов также могут совместно с физической структурой корней растений образовывать так называемые «арбускулы». Они представляют собой ветвистые образования, формирующиеся между клетками корня растения. Арбускулы позволяют еще более эффективно доставлять питательные вещества к корням растений.In addition, some types of fungi can also form so-called "arbuscules" together with the physical structure of plant roots. They are branched formations that form between the cells of the plant root. Arbuscules allow for even more efficient delivery of nutrients to plant roots.
К питательным веществам, доставляемым растению при помощи грибов, относятся азотные соединения (например, аммоний), высвобождаемые в почву после гибели АФБ. Они перемещаются по «магистралям», образованным гифами и арбускулами грибов, и в результате становятся доступными для растений через их корни. Доставка азотных соединений к растению таким способом является относительно более эффективной, чем поглощение их из почвы непосредственно корнями растения.The nutrients delivered to the plant by fungi include nitrogen compounds (for example, ammonium) released into the soil after the death of APB. They move along the "highways" formed by fungal hyphae and arbuscules, and as a result become available to plants through their roots. Delivery of nitrogen compounds to the plant in this way is relatively more efficient than their absorption from the soil directly by the roots of the plant.
Таким образом, следует понимать, что плодородие почвы с точки зрения доступности для растений питательных веществ, присутствующих в ней, может быть тесно связано с уровнем содержания грибов в почве.Thus, it should be understood that soil fertility, in terms of plant availability of nutrients present in it, can be closely related to the level of fungi in the soil.
Кроме того, у грибов развиваются «симбиотические» отношения с растениями; грибы обеспечивают питательные вещества в форме, доступной для растений, в то время как растения в ответ высвобождают сахара и другие соединения, такие как диоксид углерода, на которых успешно произрастают грибы (они также используют диоксид углерода для преобразования других питательных веществ в доступную для растений форму, как описано выше).In addition, fungi develop "symbiotic" relationships with plants; fungi provide nutrients in a plant-available form, while plants respond by releasing sugars and other compounds, such as carbon dioxide, on which fungi thrive (they also use carbon dioxide to convert other nutrients into plant-available form). , as described above).
Отсюда следует, что АФБ и грибы можно рассматривать как «вспомогательные агенты», которые воздействуют на питательные вещества в почве и тем самым определяют ее плодородие. Способ, которым АФБ и грибы воздействуют на питательные вещества, можно рассматривать как их «функцию» в почве.It follows that APB and fungi can be considered as "auxiliary agents" that affect the nutrients in the soil and thereby determine its fertility. The way APB and fungi act on nutrients can be thought of as their "function" in the soil.
В здоровых почвах содержание как питательных веществ, так и вспомогательных агентов (АФБ и грибов) находится на достаточном уровне. Однако неблагоприятные факторы, такие как нерациональная практика ведения сельского хозяйства (или нарушение в результате человеческой деятельности в целом) и неблагоприятные условия окружающей среды (такие как загрязнение или климатические явления), могут истощать уровни как питательных веществ, так и вспомогательных агентов, тем самым оказывая негативное влияние на плодородие почвы и, следовательно, на здоровье растущих в ней растений.In healthy soils, the content of both nutrients and auxiliary agents (APB and fungi) is at a sufficient level. However, adverse factors such as unsustainable agricultural practices (or disturbance from human activity in general) and adverse environmental conditions (such as pollution or climatic events) can deplete levels of both nutrients and co-agents, thereby negative impact on soil fertility and, consequently, on the health of plants growing in it.
В свете этого многие композиции, нацеленные на улучшение здоровья почвы (такие как удобрения), содержат АФБ и грибы (или одно или другое из них), а также любую смесь питательных веществ, обсуждаемых выше. In light of this, many compositions aimed at improving soil health (such as fertilizers) contain APB and fungi (or one or the other), as well as any mixture of nutrients discussed above.
В данной области техники также известно, что такие композиции включают «основу», при помощи которой обеспечивается перенос некоторых или всех питательных веществ и вспомогательных агентов в почву. Основа часто имеет форму пористого или проницаемого вещества, которое адсорбирует питательные вещества и вспомогательные агенты (или некоторые питательные вещества и/или вспомогательные агенты). It is also known in the art that such compositions include a "backbone" by which some or all of the nutrients and adjuvants are transferred to the soil. The support is often in the form of a porous or permeable substance that adsorbs nutrients and adjuvants (or some of the nutrients and/or adjuvants).
Полезный эффект основы заключается в обеспечении защитной «оболочки» для адсорбированных в ней ингредиентов как до, так и после внесения композиции. Основа помогает сохранить ингредиенты, а также, когда они окажутся в почве, потенциально помогает им выполнить свои функции. The beneficial effect of the base is to provide a protective "shell" for the ingredients adsorbed therein, both before and after the application of the composition. The base helps preserve the ingredients and also, once they're in the soil, potentially helps them perform their function.
При условии, что указанные композиции вводятся правильно, после внесения количество указанных АФБ и грибов увеличивается, то есть они размножаются. По мере того, как это происходит, постепенно увеличивается популяция АФБ и грибов, выполняющих соответствующие функции фиксации азота и преобразования питательных веществ в доступную для растений форму. Provided that these compositions are administered correctly, after the application, the number of these APBs and fungi increases, that is, they multiply. As this happens, the population of APB and fungi gradually increases, performing the corresponding functions of nitrogen fixation and converting nutrients into a form available to plants.
Существующие композиции для улучшения здоровья почвы, содержащие АФБ и/или грибы, используют их в состоянии «покоя»; то есть, АФБ и/или грибы вносятся в почву в форме, соответственно, спор АФБ и спор грибов (в отличие от «живой» или проросшей формы). Existing compositions for improving soil health containing APB and/or fungi use them in a "dormant" state; that is, APB and/or fungi are applied to the soil in the form of APB spores and fungal spores, respectively (as opposed to the "live" or germinated form).
АФБ и грибы, находящиеся в стадии покоя, относительно менее чувствительны и более устойчивы. Таким образом, приготовление и применение содержащих их композиций несколько упрощается. Например, можно использовать АФБ и/или грибы в форме порошка и смешивать с другими порошкообразными ингредиентами обычными способами смешивания при приготовлении композиции. APB and dormant fungi are relatively less sensitive and more stable. Thus, the preparation and use of compositions containing them is somewhat simplified. For example, APBA and/or mushrooms can be used in powder form and mixed with other powdered ingredients by conventional mixing methods when preparing a composition.
Однако применение АФБ и/или грибов, находящихся в стадии покоя, имеет существенные недостатки. Находящиеся в стадии покоя АФБ и грибы неактивны с точки зрения соответствующих им функций (которые обсуждались выше). Им необходимо будет прорасти, прежде чем они смогут выполнять свои функции. Из этого следует, что существующие композиции характеризуются неизбежной периодом задержки перед тем, как они станут эффективными после внесения в почву, пока смогут прорасти АФБ и грибы. However, the use of APB and/or dormant fungi has significant disadvantages. Resting APBs and fungi are inactive in terms of their respective functions (discussed above). They will need to germinate before they can perform their functions. It follows that the existing compositions are characterized by an inevitable period of delay before they become effective after application to the soil, while APB and fungi can germinate.
Кроме того, их прорастание является чувствительным процессом и успешное прорастание зависит от ряда факторов, включая благоприятные условия окружающей среды (часто в узких пределах допустимости), такие как температура, химические и другие условия, как в окружающей среде, так и в почве. In addition, their germination is a sensitive process and successful germination depends on a number of factors, including favorable environmental conditions (often within narrow tolerance limits) such as temperature, chemical and other conditions, both in the environment and in the soil.
Альтернативно или дополнительно для прорастания некоторых типов АФБ и/или грибов может требоваться инициирующее событие. Это инициирующее событие может быть в форме теплового или холодового шока.Alternatively or additionally, some types of APB and/or fungi may require a trigger event to germinate. This initiating event may be in the form of a heat or cold shock.
Следовательно, довольно часто при определенном применении традиционных композиций большая доля АФБ и/или грибов в состоянии покоя может не прорасти или даже не сможет выжить. Таким образом, возможная эффективная популяция живых АФБ и/или грибов, полученная в почве с помощью таких композиций, может быть относительно намного меньше, чем популяция АФБ и/или грибов в состоянии покоя, которую внесли в почву в составе таких композиций. Это означает, что при применении традиционной композиции возникают некоторые потери. Therefore, quite often, with a certain use of traditional compositions, a large proportion of dormant APB and/or fungi may not germinate or even be able to survive. Thus, the possible effective population of live APBs and/or fungi obtained in the soil with such compositions may be relatively much smaller than the dormant population of APBs and/or fungi introduced into the soil with such compositions. This means that some losses occur when using the traditional composition.
Первоначальная популяция живых АФБ и/или грибов, которые успешно проросли, также влияет на дальнейшую эффективность композиции. Как обсуждалось выше, после успешного внесения в почву АФБ и/или грибы начинают размножаться. The initial population of live APBs and/or fungi that have successfully germinated also influences the subsequent effectiveness of the composition. As discussed above, after successful soil application, APB and/or fungi begin to multiply.
Воспроизводство является в значительной степени экспоненциальным, и из этого следует, что меньшая начальная популяция может привести к относительно более медленной скорости роста популяции со временем; и, следовательно, образуется система, которая обеспечивает питательные вещества для почвы и растений с относительно более низкой скоростью. Reproduction is largely exponential, and it follows that a smaller initial population may result in a relatively slower population growth rate over time; and hence a system is formed that provides nutrients to the soil and plants at a relatively slower rate.
Кроме того, неблагоприятные условия окружающей среды во время прорастания могут также влиять на функциональную эффективность тех АФБ и/или грибов, которым удается успешно прорасти. АФБ и/или грибы, которые прорастают в неблагоприятных условиях, как правило, менее эффективны при выполнении своих соответствующих функций в почве, чем те, которые прорастают в более благоприятных условиях. In addition, adverse environmental conditions during germination may also affect the functional performance of those APBs and/or fungi that successfully germinate. APBs and/or fungi that germinate under unfavorable conditions are generally less efficient at performing their respective functions in the soil than those that germinate under more favorable conditions.
Таким образом, с одной стороны, уровни азота в почве могут обеспечиваться с относительно более низкой скоростью; и с другой стороны, питательные вещества (включая азот) могут преобразовываться в доступную для растений форму с относительно более низкой скоростью. Из этого также следует, что грибы могут быть относительно менее эффективными в установлении симбиотических отношений с растениями. Thus, on the one hand, soil nitrogen levels can be provided at a relatively slower rate; and on the other hand, nutrients (including nitrogen) can be converted to plant-available form at a relatively slower rate. It also follows that fungi may be relatively less efficient in establishing symbiotic relationships with plants.
Следовательно, следует понимать, что применение АФБ и/или грибов, находящихся в состоянии покоя, может привести к значительным потерям ингредиентов, поскольку потенциально большая часть АФБ и/или грибов, находящихся в состоянии покоя, не прорастает из-за неблагоприятных условий; это также влечет за собой задержку, пока прорастут АФБ и/или грибы. Therefore, it should be understood that the use of APB and/or dormant fungi can lead to significant losses of ingredients, since potentially most of the APB and/or dormant fungi do not germinate due to unfavorable conditions; this also entails a delay until the APB and/or fungi germinate.
Кроме того, это может привести к значительно меньшей начальной популяции живых АФБ и/или грибов в почве (по сравнению с популяцией АФБ и/или грибов, находящихся в состоянии покоя), что может оказывать пропорционально усиливающееся влияние на популяцию АФБ и/или грибов в почве со временем; что в свою очередь влияет на скорость поступления питательных веществ в почву и к растениям. Кроме того, АФБ и/или грибы, которым удается прорасти несмотря на неблагоприятные условия, могут быть менее эффективными при выполнении своей функции, чем АФБ и/или грибы, которые прорастали в благоприятных условиях. In addition, this may lead to a significantly smaller initial population of living APBs and/or fungi in the soil (compared to the population of APBs and/or fungi at rest), which may have a proportionately increasing effect on the population of APBs and/or fungi in the soil. soil over time; which in turn affects the rate of nutrient entry into the soil and plants. In addition, APB and/or fungi that manage to germinate despite unfavorable conditions may be less effective in performing their function than APB and/or fungi that germinate under favorable conditions.
Эти недостатки могут в совокупности снизить эффективность традиционных композиций предшествующего уровня техники; кроме того, дополнительные последствия заключаются в том, что для поддержания здоровья почвы и растений могут потребоваться относительно более частые повторные применения композиций, что влечет за собой увеличение стоимости применения этих традиционных композиций. These shortcomings can cumulatively reduce the effectiveness of conventional prior art compositions; in addition, additional consequences are that relatively more frequent re-applications of the compositions may be required to maintain soil and plant health, which entails an increase in the cost of applying these traditional compositions.
Задачей настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем, известных в уровне техники; или по крайней мере обеспечение приемлемого выбора. The object of the present invention is to solve the above problems known in the prior art; or at least providing an acceptable choice.
Все ссылки, включая любые патенты или заявки на патенты, которые могут цитироваться в настоящем документе, включены в него посредством ссылки. При этом не подразумевается, что любая ссылка представляет собой известный уровень техники. При обсуждении ссылок приводится то, что утверждают авторы этих документов, и заявители оставляют за собой право оспаривать точность и актуальность цитируемых документов. Понятно, что, хотя в настоящем документе упоминается ряд публикаций предшествующего уровня техники, эти ссылки не являются признанием того, что какой-либо из этих документов является частью общеизвестных знаний в данной области техники в Новой Зеландии или в любой другой стране. All references, including any patents or patent applications that may be cited in this document, are incorporated herein by reference. It is not intended that any reference is prior art. When discussing references, what is stated is what the authors of those documents state, and applicants reserve the right to challenge the accuracy and timeliness of cited documents. It is understood that while a number of prior art publications are referenced herein, these references are not an admission that any of these documents are part of the common knowledge in the art in New Zealand or in any other country.
Если контекст явно не требует иного, во всем описании и формуле изобретения слова «содержать», «содержащий» и тому подобное должны толковаться во всеобъемлющем смысле, а не в исключительном или исчерпывающем смысле, то есть в смысле «включая, но не ограничиваясь».Unless the context clearly requires otherwise, throughout the description and claims, the words "comprise", "comprising" and the like are to be construed in an all-encompassing sense, and not in an exclusive or exhaustive sense, that is, in the sense of "including, but not limited to".
Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания, которое приводится только в качестве примера.Additional aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, which is given by way of example only.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложена композиция для улучшения или поддержания здоровья почвы, содержащая: According to one aspect of the present invention, a composition for improving or maintaining soil health is provided, comprising:
основу; basis;
азотфиксирующие бактерии; и nitrogen-fixing bacteria; and
грибы, mushrooms,
где указанные азотфиксирующие бактерии и грибы присутствуют в указанной композиции в живом состоянии. wherein said nitrogen-fixing bacteria and fungi are present in said composition in a live state.
В настоящем описании термин «почва» означает верхний слой земли, в котором растения или сельскохозяйственные культуры могут расти или в который их можно высаживать. Как правило, почва содержит органическое вещество, глину, частицы горных пород, минералы, организмы, газы и жидкости или любые их смеси. In the present description, the term "soil" means the top layer of the earth in which plants or crops can grow or in which they can be planted. Typically, soil contains organic matter, clay, rock particles, minerals, organisms, gases and liquids, or any mixture thereof.
В настоящем описании выражение «здоровье почвы» следует понимать как состояние почвы с точки зрения содержания в ней питательных веществ, минералов, микроорганизмов (или любой их комбинации - далее совместно именуемой «питательными веществами») и/или содержание воды, а также бактерий и грибов. Специалисту в данной области известны методы определения здоровья почвы определенного образца почвы. In the present description, the term "soil health" should be understood as the condition of the soil in terms of its content of nutrients, minerals, microorganisms (or any combination of them - hereinafter collectively referred to as "nutrients") and / or water content, as well as bacteria and fungi . One skilled in the art will be familiar with methods for determining the soil health of a particular soil sample.
Желательные количества питательных веществ, бактерий и грибов могут варьироваться в зависимости от рассматриваемого типа почвы и/или ее предполагаемого применения, например, при возделывании определенных сельскохозяйственных культур. Могут быть и другие релевантные обстоятельства, которые необходимо учитывать. Специалист в данной области легко может установить желаемое количество питательных веществ, бактерий и грибов с учетом всех релевантных обстоятельств. Desirable amounts of nutrients, bacteria and fungi may vary depending on the type of soil under consideration and/or its intended use, for example, in the cultivation of certain crops. There may be other relevant circumstances that need to be taken into account. A person skilled in the art can easily determine the desired amount of nutrients, bacteria and fungi, taking into account all relevant circumstances.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения указанная композиция также содержит дополнительные ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества. Следует понимать, что ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества, могут быть в форме самих питательных веществ (таких как бор, минералы и микроорганизмы); они могут быть в форме ингредиентов, которые содержат питательные вещества; или они могут содержать предшественники питательных веществ, которые при взаимодействии с другими химическими веществами или микроорганизмами образуют соответствующие питательные вещества. In preferred embodiments of the present invention, said composition also contains additional nutrient-providing ingredients. It should be understood that the nutrient-providing ingredients may be in the form of the nutrients themselves (such as boron, minerals, and microorganisms); they may be in the form of ingredients that contain nutrients; or they may contain nutrient precursors that react with other chemicals or microorganisms to form the corresponding nutrients.
Предпочтительно тип и количество ингредиентов, обеспечивающих питательные вещества, которые содержатся в указанной композиции, определяет специалист, принимая во внимание здоровье указанной почвы, а также другие релевантные факторы. Например, в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанная композиция также содержит рыбную муку (которая обеспечивает питательные вещества белок и фосфор), а также воду. Preferably, the type and amount of nutrient providing ingredients contained in said composition is determined by those skilled in the art, taking into account the health of said soil, as well as other relevant factors. For example, in a preferred embodiment of the present invention, said composition also contains fishmeal (which provides protein and phosphorus nutrients) as well as water.
Кроме того, в этом варианте реализации указанная композиция также содержит ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества, которые полезны для роста и здоровья бактерий и/или грибов в указанной композиции. В частности, она содержит мелассу, которая обеспечивает энергию для бактерий и грибов, и компост и коровий навоз, которые обеспечивают питание для бактерий. In addition, in this embodiment, said composition also contains ingredients that provide nutrients that are beneficial to the growth and health of the bacteria and/or fungi in said composition. In particular, it contains molasses, which provides energy for bacteria and fungi, and compost and cow dung, which provide nutrition for bacteria.
Указанная композиция также содержит «питательные вещества для грибов», которые представляют собой ингредиенты, которые обеспечивают питание, необходимое для грибов; в частности, белок (например, авеналин), жиры (такие как липиды, воски или стерины) и витамины группы B. Для грибов питательные вещества, которые могут обеспечить такое питание, могут включать орехи, семена или овес, а также продукты, содержащие рыбу, бурые водоросли, кровь или кости или полученные из них. Специалист может определить другие ингредиенты, которые могут быть пригодны для применения в качестве питательных веществ для грибов. Said composition also contains "fungal nutrients", which are ingredients that provide the nutrition needed by fungi; specifically protein (such as avenalin), fats (such as lipids, waxes, or sterols), and B vitamins. For fungi, nutrients that can provide such nutrition may include nuts, seeds, or oats, as well as foods containing fish , brown algae, blood or bones or derived from them. The skilled artisan can determine other ingredients that may be suitable for use as fungal nutrients.
Следует понимать, что при применении полученная композиция находится в жидкой форме. Это необходимо для того, чтобы обеспечить живое состояние азотфиксирующих бактерий и грибов в указанной композиции. Специалист в данной области техники легко определит конкретные способы, при помощи которых можно обеспечить композицию в жидкой форме; например, просто в виде жидкости, которую можно налить или распылить, или в форме жидкости, заключенной в капсулу, подходящую для внесения в почву. It should be understood that upon application, the resulting composition is in liquid form. This is necessary in order to ensure the living state of nitrogen-fixing bacteria and fungi in the specified composition. One of ordinary skill in the art will readily recognize specific methods by which the composition may be provided in liquid form; for example, simply in the form of a liquid that can be poured or sprayed, or in the form of a liquid enclosed in a capsule suitable for application to the soil.
В настоящем описании термин «основа» следует понимать как ингредиент указанной композиции, который осуществляет перенос, размещение или иное обеспечение защитной среды для некоторых или всех других ингредиентов указанной композиции. In the present description, the term "base" should be understood as an ingredient of the specified composition, which provides transfer, placement or otherwise provide a protective environment for some or all of the other ingredients of the specified composition.
Предпочтительно указанная основа содержит соответствующие ингредиенты как до внесения указанной композиции в почву, так и в течение по меньшей мере некоторого времени после внесения. Preferably, said base contains the appropriate ingredients both prior to applying said composition to the soil and for at least some time after application.
Предпочтительно основа может иметь относительно адсорбирующие, пористые и/или проницаемые свойства. Это может улучшить ее эффективность в качестве среды для соответствующих ингредиентов. Это может также способствовать по существу равномерному распределению указанной композиции в объеме почвы после применения, что увеличивает доступ растений к ингредиентам, обеспечивающим питательные вещества. Это может также помочь «фракционировать» ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества, что увеличивает скорость, с которой их могут потреблять растения, грибы и/или бактерии. Preferably, the support may have relatively absorbent, porous and/or permeable properties. This may improve its effectiveness as a medium for the respective ingredients. It may also promote a substantially uniform distribution of said composition throughout the soil volume after application, which increases plant access to nutrient-providing ingredients. It can also help "fractionate" nutrient-providing ingredients, which increases the rate at which they can be consumed by plants, fungi, and/or bacteria.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанная основа содержит указанные азотфиксирующие бактерии. Она может обеспечить защиту бактерий от негативного воздействия, а также может способствовать их размножению, например, позволяя «цепочкам» бактерий развиваться в пределах пористой структуры основы. Основа также может обеспечивать среду, которая особенно способствует проявлению азотфиксирующей функции бактерий после внесения указанной композиции в почву. In a preferred embodiment of the present invention, said base contains said nitrogen-fixing bacteria. It can provide protection for bacteria from negative impacts, and can also promote their reproduction, for example, by allowing "chains" of bacteria to develop within the porous structure of the base. The base can also provide an environment that is particularly conducive to the manifestation of the nitrogen-fixing function of bacteria after applying the specified composition in the soil.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанная основа также содержит рыбную муку и по меньшей мере некоторое количество воды и мелассы. Однако следует понимать, что данные сведения не предназначены для ограничения состава композиции. In a particularly preferred embodiment of the present invention, said base also contains fishmeal and at least some water and molasses. However, it should be understood that this information is not intended to limit the composition of the composition.
Предпочтительно основу вводят в месте приготовления указанных азотфиксирующих бактерий согласно способу, описанному в настоящем документе ниже (то есть, в месте культивирования спор бактерий до «живого» состояния для включения в состав композиции). Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения.Preferably, the base is introduced at the site of preparation of said nitrogen-fixing bacteria according to the method described herein below (ie, at the site of cultivation of bacterial spores to a "live" state for incorporation into the composition). However, this information is not intended to limit the scope of the present invention.
Предпочтительно основа содержит вещество на основе углерода. Это может обеспечивать преимущества, поскольку вещества на основе углерода обычно являются стойкими при внесении в почву (т.е. они имеют тенденцию оставаться в почве в течение относительно длительного времени без разрушения). Они также обычно являются природными, что означает, что их применение может быть полезным для окружающей среды, а также потенциально может привести к получению налоговых преимуществ (таким как «углеродные кредиты» (англ. «carbon credits»)). Preferably the base contains a carbon-based substance. This can be advantageous because carbon-based substances are generally persistent when applied to the soil (ie, they tend to remain in the soil for a relatively long time without breaking down). They are also usually natural, which means that their use can be beneficial to the environment and also potentially lead to tax benefits (such as "carbon credits").
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения основа представляет собой биочар (биоуголь). Под этим термином следует понимать продукт из древесного угля, полученный из биомассы с помощью процесса, называемого пиролизом. Биочар является достаточно пористым (и, следовательно, представляет собой адсорбент), и, следовательно, он будет относительно очень эффективным для применения в качестве основы. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the base is biochar (biochar). This term should be understood as a charcoal product obtained from biomass through a process called pyrolysis. Biochar is quite porous (and therefore an adsorbent) and hence will be relatively very effective for use as a base.
Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Специалист в данной области легко идентифицирует другие вещества, которые могут быть пригодны для применения в качестве основы в композиции согласно настоящему изобретению. Например, не исключено, что указанная основа может содержать пемзу, древесину (такую как древесная щепа) или другие вещества, имеющие подходящие свойства.However, this information is not intended to limit the scope of the present invention. The person skilled in the art will easily identify other substances that may be suitable for use as a base in the composition according to the present invention. For example, it is not excluded that the specified base may contain pumice, wood (such as wood chips) or other substances having suitable properties.
Основа может обеспечивать дополнительное преимущество, заключающееся в уменьшении негативного влияния от вредных продуктов, таких как нежелательные химические вещества, которые могут время от времени присутствовать в почве, например, за счет предотвращения стока таких продуктов в ручьи или водные пути. Основа может поглощать эти вредные продукты благодаря своим свойствам пористости, удерживая их в почве и предотвращая их вымывание. The backing may provide the additional benefit of reducing the negative impact from harmful products, such as undesirable chemicals that may be present in the soil from time to time, for example, by preventing runoff of such products into streams or waterways. The substrate can absorb these harmful products due to its porosity properties, keeping them in the soil and preventing them from being washed away.
В настоящем описании термин «азотфиксирующие бактерии» (АФБ) означает бактерии, которые способны привлекать азот из воздуха и переводить его в почву (этот процесс также известен как «фиксация» азота в почве) путем высвобождения ферментов (известных как нитрогеназы), с которыми газообразный азот вступает во взаимодействие с образованием соединений азота, таких как аммоний, нитраты или нитриты; указанные соединения высвобождаются в почву после гибели АФБ.As used herein, the term "nitrogen-fixing bacteria" (AFB) means bacteria that are able to take nitrogen from the air and transfer it to the soil (this process is also known as "fixing" nitrogen in the soil) by releasing enzymes (known as nitrogenases) with which gaseous nitrogen reacts to form nitrogen compounds such as ammonium, nitrates or nitrites; these compounds are released into the soil after the death of APB.
Предпочтительно АФБ принадлежат к семейству Azotobacter. Бактерии этого семейства высвобождают несколько различных типов ферментов, что делает их относительно очень эффективными при фиксации азота. Они также дышат сравнительно быстро, что означает, что они способны втягивать воздух (и, следовательно, находящийся в воздухе азот) с соответственно высокой скоростью и, следовательно, в конечном счете относительно быстро фиксировать азот в почве. Preferably, the APBs belong to the Azotobacter family. Bacteria in this family release several different types of enzymes, making them relatively very efficient at nitrogen fixation. They also respire relatively quickly, which means that they are able to draw in air (and hence airborne nitrogen) at a correspondingly high rate and therefore eventually fix nitrogen in the soil relatively quickly.
Кроме того, АФБ семейства Azotobacter способны осуществлять процесс фиксации азота в присутствии кислорода; а также «свободно живут» в почве; они не должны располагаться на растении. Универсальность бактерий Azotobacter делает их особенно эффективными для применения в настоящем изобретении. In addition, APBs of the Azotobacter family are able to carry out the process of nitrogen fixation in the presence of oxygen; and also "live freely" in the soil; they should not be placed on the plant. The versatility of Azotobacter bacteria makes them particularly effective for use in the present invention.
Применение бактерий Azotobacter также может быть особенно желательным благодаря тому, что Azotobacter высвобождает химические вещества, способствующие росту, которые стимулируют размножение других желательных организмов в почве. Эти химические вещества могут также способствовать увеличению эффективности грибов в указанной композиции при осуществлении их функции в почве, в частности, при преобразовании питательных веществ в форму, доступную для растений. Эта дополнительная взаимосвязь между бактериями Azotobacter и грибами особенно сильна, если грибы принадлежат к семейству Mycorrhizal, как описано ниже. The use of Azotobacter bacteria may also be particularly desirable due to the fact that Azotobacter releases growth promoting chemicals that encourage other desirable organisms to proliferate in the soil. These chemicals may also increase the effectiveness of the fungi in said composition in their function in the soil, in particular in converting nutrients into a form available to plants. This additional relationship between Azotobacter bacteria and fungi is especially strong if the fungi belong to the Mycorrhizal family, as described below.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанные АФБ представляют собой Azotobacter Chroococcum. Бактерии этого конкретного типа Azotobacter могут быть относительно очень эффективным для применения в настоящем изобретении, поскольку для их прорастания не требуется инициирующего события (такого как нагревание). Кроме того, у них вырабатывается защитное покрытие в виде «геля», что делает их относительно очень устойчивыми. In a particularly preferred embodiment of the present invention, said AFBs are Azotobacter Chroococcum . Bacteria of this particular type of Azotobacter can be relatively very effective for use in the present invention because they do not require a triggering event (such as heat) to germinate. In addition, they develop a protective “gel” coating, which makes them relatively very stable.
Следует также понимать, что в дополнение к АФБ указанная композиция может также содержать другие бактерии, которые могут быть полезными для здоровья почвы и растений во многих отношениях. It should also be understood that, in addition to APB, said composition may also contain other bacteria that may be beneficial to soil and plant health in many ways.
Следует понимать, что грибы, содержащиеся в указанной композиции, являются такими, которые устанавливают симбиотические отношения с растениями и способны преобразовывать питательные вещества в почве (включая азотные соединения, фиксированные в почве за счет АФБ) в форму, доступную для растений. It should be understood that the fungi contained in said composition are those that establish a symbiotic relationship with plants and are capable of converting soil nutrients (including nitrogen compounds fixed in the soil by APB) into a form available to plants.
Предпочтительно, указанные грибы представляют собой Mycorrhizal, которые образуют симбиотические отношения с корнями растений. В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения грибы, применяемые в указанной композиции, образуют симбиотические отношения с растением типа арбускулярной микоризы (Arbuscular Mycorrhizae). Грибы, которые образуют отношения по типу Arbuscular Mycorrhizae, имеют гифы, которые способны проникать в клетки корней многих видов растений, включая пшеницу и рис, и образовывать арбускулы. Грибы, которые формируют этот тип симбиотических отношений, относятся к типу или подотделу Glomeromycota.Preferably said fungi are Mycorrhizal which form a symbiotic relationship with plant roots. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the fungi used in said composition form a symbiotic relationship with an Arbuscular Mycorrhizae type plant. Fungi that form Arbuscular Mycorrhizae relationships have hyphae that are able to penetrate the root cells of many plant species, including wheat and rice, and form arbuscules. The fungi that form this type of symbiotic relationship are of the phylum or subdivision Glomeromycota .
Однако ссылка на Arbuscular Mycorrhizae не предназначена для ограничения настоящего изобретения. Также следует понимать, что указанная композиция может содержать грибы, которые образуют симбиотические отношения с растениями другого типа, в зависимости от вида растения, для применения с которым предназначена указанная композиция. However, reference to Arbuscular Mycorrhizae is not intended to limit the present invention. It should also be understood that said composition may contain fungi that form a symbiotic relationship with a different type of plant, depending on the type of plant for which said composition is intended to be used.
Не все виды растений могут образовывать симбиотические отношения с грибами типа Arbuscular Mycorrhizae; например, если указанная композиция предназначена для применения с соснами, то указанные грибы могут образовывать симбиотические отношения типа эктомикоризы (Ectomycorrhiza); этот тип обычно встречается у древесных растений. Грибы, которые образуют отношения этого типа, обычно относятся к типам Basidiomycota и Ascomycota. Not all plant species can form symbiotic relationships with fungi of the Arbuscular Mycorrhizae type ; for example, if said composition is intended for use with pine trees, said fungi may form symbiotic relationships such as ectomycorrhizae (Ectomycorrhiza ); this type is commonly found in woody plants. The fungi that form relationships of this type are usually of the phyla Basidiomycota and Ascomycota .
В качестве другого примера, если указанная композиция предназначена для применения с цветущими растениями, которые включают растения, на которых созревает черника или клюква, то указанные грибы могут относиться к типу Ascomycota, который образует отношения с растением типа эрикоидной микоризы (Ericoid mycorrhiza).As another example, if said composition is for use with flowering plants, which include blueberry or cranberry plants, said fungi may be of the Ascomycota phylum , which forms a relationship with an Ericoid mycorrhiza ( Ericoid mycorrhiza ) type plant.
В конечном счете, следует понимать, что необходимо выбирать грибы, подходящие для того, чтобы сформировать симбиотические отношения с целевыми видами растений. Растения обычно способны формировать симбиотические отношения с несколькими различными видами грибов внутри типа. Специалисты в данной области могут идентифицировать конкретные виды грибов из соответствующего типа для применения в указанной композиции в зависимости от доступности и других релевантных факторов. Ultimately, it should be understood that it is necessary to select fungi suitable for forming a symbiotic relationship with the target plant species. Plants are usually able to form symbiotic relationships with several different fungal species within a phylum. Specialists in this field can identify specific types of fungi from the appropriate type for use in the specified composition, depending on availability and other relevant factors.
В настоящем документе выражение «питательные вещества, находящиеся в доступной для растений форме» означает, что питательные вещества находятся в форме, которую растения могут поглощать через корни. Грибы могут преобразовывать питательные вещества в форму, доступную для растений, путем химического взаимодействия с микроорганизмами в почве и/или за счет образования физической «магистрали» (с использованием гиф грибов), через которую питательные вещества могут поступать к корням растений, и, таким образом, потребляться растениями. As used herein, the term "plant-available nutrient" means that the nutrient is in a form that plants can take up through their roots. Fungi can convert nutrients into a plant-available form by interacting chemically with microorganisms in the soil and/or by forming a physical "highway" (using fungal hyphae) through which nutrients can reach plant roots, and thus to be consumed by plants.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения основа (которая в этом варианте реализации содержит биочар) также может способствовать выполнению функции грибов в этом отношении; в частности, грибы могут проходить через пористую структуру биочара с обеспечением передачи питательных веществ корням растений. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the base (which in this embodiment contains biochar) may also contribute to the function of fungi in this regard; in particular, fungi can pass through the porous structure of the biochar to transfer nutrients to plant roots.
Грибы образуют симбиотические отношения с растениями, в результате чего грибы обеспечивают передачу питательных веществ в форме, доступной для растений, и растения, в свою очередь, высвобождают такие соединения, как сахара и углекислый газ, на которых успешно произрастают грибы. Это может поддержать размножение грибов и позволяет сохранять взаимовыгодные отношения. Fungi form a symbiotic relationship with plants whereby the fungi provide nutrient transfer in a form available to the plants, and the plants in turn release compounds such as sugars and carbon dioxide on which the fungi thrive. This can support the reproduction of mushrooms and allows you to maintain a mutually beneficial relationship.
В настоящем документе термин «живой» в отношении грибов и АФБ означает, что указанные грибы и АФБ находятся в проросшем состоянии. In this document, the term "live" in relation to fungi and APB means that these fungi and APB are in a germinated state.
Термин «живой» можно противопоставить термину «находящийся в состоянии покоя», так как этот термин будет легко понятен специалисту в данной области в отношении грибов и АФБ. Необходимо понимать, что только живые (в отличие от находящихся в состоянии покоя) АФБ и грибы способны выполнять свои соответствующие функции (как обсуждалось выше). The term "alive" can be contrasted with the term "resting", as this term will be easily understood by a person skilled in the art in relation to fungi and APB. It must be understood that only living (as opposed to dormant) APBs and fungi are capable of performing their respective functions (as discussed above).
Во всем настоящем документе ссылка на то, что грибы и АФБ «присутствуют» в указанной композиции в живом состоянии, должна пониматься как означающая, что указанные грибы и АФБ находятся в живом состоянии в момент, когда объединяют все ингредиенты указанной композиции; и, кроме того, что они остаются в живом состоянии во время внесения указанной композиции в почву, а также в течение некоторого времени после внесения указанной композиции в почву. Throughout this document, reference to the fact that fungi and APB are "present" in said composition in a living state should be understood to mean that said fungi and APB are in a living state at the time when all the ingredients of said composition are combined; and, in addition, that they remain alive during the introduction of the specified composition in the soil, as well as for some time after the introduction of the specified composition in the soil.
За счет обеспечения композиции, в которой АФБ и грибы присутствуют в живом состоянии, настоящее изобретение может иметь значительные преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники. By providing a composition in which APB and fungi are present in a living state, the present invention can have significant advantages over the prior art.
АФБ и грибы находятся в уже проросшем состоянии перед тем, как композицию вносят в почву; соответственно, указанная композиция может быть эффективна для улучшения или поддержания здоровья почвы с момента ее внесения в почву. Это отличает композиции согласно настоящему изобретению от традиционных композиций, в которых АФБ и/или грибы вносят в почву в состоянии покоя, и, следовательно, прежде чем они станут эффективными, им требуется время для прорастания. APB and fungi are in an already germinated state before the composition is applied to the soil; accordingly, said composition may be effective in improving or maintaining soil health from the moment it is applied to the soil. This distinguishes the compositions of the present invention from traditional compositions in which APB and/or fungi are applied to the soil at rest and therefore take time to germinate before becoming effective.
Другое существенное преимущество композиции согласно настоящему изобретению состоит в том, что указанные АФБ и/или грибы не чувствительны к климатическим условиям (и другим подобным факторам) во время прорастания, которое представляет собой чувствительный процесс. В случае композиций согласно настоящему изобретению прорастание происходит во время получения композиции; и, таким образом, его можно проводить в контролируемых и благоприятных условиях. Это может обеспечить прорастание относительно значительно большей доли спор АФБ и грибов, что потенциально снижает потери дорогостоящих ингредиентов. Another significant advantage of the composition according to the present invention is that said APB and/or fungi are not sensitive to climatic conditions (and other such factors) during germination, which is a sensitive process. In the case of compositions according to the present invention, germination occurs during the preparation of the composition; and thus it can be carried out under controlled and favorable conditions. This can allow a relatively much higher proportion of APB and fungal spores to germinate, potentially reducing wastage of expensive ingredients.
Более того, это может означать, что в указанной композиции при ее внесении в почву будет в среднем содержаться значительно большая популяция проросших АФБ и грибов, чем в том же количестве традиционных композиций, в которых относительно высокая доля АФБ и/или грибов, внесенных в почву, может не прорасти. Moreover, this may mean that said composition, when applied to the soil, will, on average, contain a significantly larger population of germinated APBs and fungi than the same amount of traditional compositions that have a relatively high proportion of APBs and/or fungi introduced into the soil. may not germinate.
Большая начальная популяция АФБ и грибов может, в свою очередь, оказывать выраженное влияние на дальнейшую эффективность композиции. Поскольку АФБ и грибы размножаются в геометрической прогрессии, увеличение начальной популяции может оказывать прогрессивно большее влияние на популяцию с течением времени. Скорость, с которой питательные вещества поступают в почву и растения, существенно зависит от популяции АФБ и грибов, присутствующих в почве. Таким образом, композиция согласно настоящему изобретению может со временем (после применения) постепенно становиться более эффективной по сравнению с традиционными композициями. Важно отметить, что тот факт, что АФБ потребляются «хищниками» в почве, относительно мало влияет на скорость роста их популяции. Из-за того, что АФБ воспроизводится относительно очень быстро, уничтоженные АФБ быстро заменяются следующими «поколениями». A large initial population of APB and fungi can, in turn, have a pronounced effect on the further effectiveness of the composition. Since APB and fungi multiply exponentially, an increase in the initial population can have a progressively greater effect on the population over time. The rate at which nutrients enter the soil and plants is highly dependent on the population of APB and fungi present in the soil. Thus, the composition according to the present invention can gradually become more effective over time (after application) compared to conventional compositions. It is important to note that the fact that APBs are consumed by “predators” in the soil has relatively little effect on the growth rate of their population. Due to the fact that APB reproduces relatively very quickly, destroyed APBs are quickly replaced by the next "generations".
За счет прорастания АФБ и грибов в контролируемых условиях до применения указанной композиции также можно получить живые АФБ и грибы, которые являются «более живыми» (то есть более функционально эффективными), чем АФБ и грибы, которые прорастают только после внесения композиции в почву и, следовательно, могут быть чувствительны к сопутствующим климатическим условиям. By germinating APB and fungi under controlled conditions prior to applying said composition, it is also possible to obtain live APB and fungi that are "more alive" (i.e., more functionally effective) than APB and fungi that germinate only after the composition is applied to the soil and, therefore, may be sensitive to accompanying climatic conditions.
Соответственно, настоящее изобретение относится к композиции, которая может обеспечить значительные преимущества для здоровья как почвы, так и растений. Это потенциально включает превосходную урожайность и качество выращиваемых культур; превосходное содержание и круговорот питательных веществ в почве; а также превосходную устойчивость почвы к климатическим и другим условиям. Композиция также потенциально увеличивает эффективность укоренения и выживание растений при посеве или пересадке. Accordingly, the present invention relates to a composition that can provide significant health benefits to both soil and plants. This potentially includes superior yield and crop quality; excellent content and circulation of nutrients in the soil; as well as excellent soil resistance to climatic and other conditions. The composition also potentially enhances rooting efficiency and plant survival when seeded or transplanted.
Кроме того, композиция может обеспечить улучшение потребления питательных веществ животными, которые питаются растениями, растущими (или выращенными) в указанной почве; что в свою очередь может снизить выбросы метана от этих животных. Композиция согласно настоящему изобретению может быть полезна вне зависимости от того, содержит ли она дополнительные ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества. Если она содержит такие ингредиенты, грибы могут обеспечить их доступность для почвы и растений с превосходной эффективностью. Однако композиция по настоящему изобретению также полезна в тех случаях, когда, например, почва содержит высокое количество питательных веществ, но мало грибов; что означает, что питательные вещества остаются недоступными для растений. В таких случаях композиция согласно настоящему изобретению будет служить источником грибов, которые могут преобразовывать уже находящиеся в почве питательные вещества в доступную для растений форму с превосходной эффективностью. In addition, the composition may provide an improvement in the nutrient intake of animals that feed on plants growing (or grown) in said soil; which in turn can reduce methane emissions from these animals. The composition of the present invention may be useful whether or not it contains additional nutrient-providing ingredients. If it contains such ingredients, the fungi can make them available to the soil and plants with excellent efficiency. However, the composition of the present invention is also useful when, for example, the soil is high in nutrients but low in fungi; which means that nutrients remain unavailable to plants. In such cases, the composition of the present invention will provide a source of fungi that can convert nutrients already in the soil into a plant-available form with excellent efficiency.
Настоящее изобретение облегчает применение для земледелия или растениеводства земли, которая, возможно, ранее не подходила бы для этих целей из-за недостатка в ней питательных веществ, которые способствуют хорошему росту растений. Изобретение может увеличить доступность тех питательных веществ, которые могут уже присутствовать в почве, с максимизацией потенциального роста растений. The present invention facilitates the use for agriculture or horticulture of land that may not have previously been suitable for this purpose due to a lack of nutrients that promote good plant growth. The invention can increase the availability of those nutrients that may already be present in the soil while maximizing potential plant growth.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена композиция для улучшения или поддержания здоровья почвы, содержащая:According to another aspect of the present invention, a composition for improving or maintaining soil health is provided, comprising:
основу; basis;
азотфиксирующие бактерии; и nitrogen-fixing bacteria; and
грибы,mushrooms,
где указанная композиция также содержит питательные вещества для грибов. wherein said composition also contains fungal nutrients.
Как указано выше, «питательные вещества для грибов» представляют собой ингредиенты, которые могут обеспечивать необходимое питание для грибов в указанной композиции; в частности, за счет обеспечения белка (предпочтительно авеналина), жиров (таких как липиды, воски или стерины) и витаминов группы В. Это может способствовать размножению и функционированию грибов указанной композиции.As stated above, "fungal nutrients" are ingredients that can provide essential nutrition for the fungi in said composition; in particular by providing protein (preferably avenalin), fats (such as lipids, waxes or sterols) and B vitamins. This may contribute to the growth and function of the fungi of said composition.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанные питательные вещества для грибов обеспечиваются такими ингредиентами, как орехи, семена, овес и/или продукты, содержащие рыбу, бурые водоросли, кровь или кости или полученные из них. Специалист в данной области может определить другие ингредиенты, пригодные для применения в качестве питательных веществ для грибов. В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанные питательные вещества для грибов включают молотый овес, содержащий белок авеналин, а также ряд других необходимых питательных веществ.In a preferred embodiment of the present invention, said fungal nutrients are provided by ingredients such as nuts, seeds, oats and/or products containing or derived from fish, kelp, blood or bones. One of skill in the art can determine other ingredients suitable for use as fungal nutrients. In a particularly preferred embodiment of the present invention, these fungal nutrients include ground oats containing the protein avenalin, as well as a number of other essential nutrients.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанные питательные вещества для грибов находятся в измельченной или порошкообразной форме, или в подобной форме. Это может обеспечивать преимущества, так как за счет этого может увеличиться площадь поверхности указанных питательных веществ для грибов в указанной композиции, что позволит грибам легче получать доступ к указанным питательным веществам и потреблять их относительно быстрее. In a preferred embodiment of the present invention, said fungal nutrients are in pulverized or powdered form, or a similar form. This may be advantageous as it may increase the surface area of said fungal nutrients in said composition, allowing fungi to more easily access and consume said nutrients relatively faster.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанные питательные вещества для грибов добавляют на стадии приготовления грибов для применения в указанной композиции в соответствии со способом, описанным далее ниже. Автор настоящего изобретения обнаружил, что добавление питательных веществ для грибов во время получения грибов (то есть, на стадии обеспечения прорастания спор грибов и перехода их в «живое» состояние в соответствии со способом, приведенным ниже, до включения их в композицию) может значительно улучшить скорость успешного прорастания спор грибов.In a particularly preferred embodiment of the present invention, said fungal nutrients are added during the step of preparing the mushrooms for use in said composition, in accordance with the method described further below. The inventor of the present invention has found that the addition of fungal nutrients during mushroom production (i.e., at the stage of allowing fungal spores to germinate and become "alive" according to the method below, before they are included in the composition) can significantly improve the rate of successful germination of fungal spores.
Следует понимать, что указанную композицию можно приготовить по частям, где одна часть содержит АФБ и одна часть содержит грибы. Далее будет описан способ получения этих соответствующих частей, начиная с части, содержащей АФБ. It should be understood that the specified composition can be prepared in parts, where one part contains APB and one part contains fungi. Next, a method for obtaining these respective parts will be described, starting from the part containing APB.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения азотфиксирующих бактерий для композиции для улучшения или поддержания здоровья почвы, где указанная композиция содержит основу, азотфиксирующие бактерии и грибы, причем указанные азотфиксирующие бактерии присутствуют в указанной композиции в живом состоянии, при этом указанный способ включает стадии: Another aspect of the present invention relates to a method for obtaining nitrogen fixing bacteria for a soil health improvement or maintenance composition, wherein said composition comprises a base, nitrogen fixing bacteria and fungi, said nitrogen fixing bacteria being present in said composition in a live state, said method comprising the steps of:
объединения спор азотфиксирующих бактерий и воды с получением смеси; и combining spores of nitrogen-fixing bacteria and water to form a mixture; and
поддержание указанной смеси спор азотфиксирующих бактерий и воды в контакте с воздухом до прорастания указанных спор азотфиксирующих бактерий.maintaining said mixture of nitrogen-fixing bacteria spores and water in contact with air until said nitrogen-fixing bacteria spores germinate.
Следует понимать, что указанные споры бактерий относятся к типу АФБ, как обсуждалось выше в настоящем описании. Соответственно, далее при указании на споры бактерий имеются в виду споры АФБ. It should be understood that these bacterial spores are of the APB type, as discussed above in the present description. Accordingly, when referring to bacterial spores, APB spores are meant below.
Предпочтительно вода, используемая в указанном способе, представляет собой дождевую воду. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения, и специалист в данной области легко идентифицирует другие типы воды (например, воду из скважины). Указанная вода также может представлять собой водопроводную воду, то есть воду из муниципальных источников, хотя, если она подверглась химической обработке, она может не способствовать жизнеспособности бактериальных спор), которая подходит для применения в настоящем способе. Preferably, the water used in said process is rainwater. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention, and other types of water (eg, well water) will readily be identified by one skilled in the art. Said water may also be tap water, i.e., water from municipal sources, although if it has been chemically treated, it may not contribute to the viability of bacterial spores), which is suitable for use in the present method.
Предпочтительно смесь спор АФБ и воды объединяют путем погружения указанных спор АФБ в воду так, что указанные споры АФБ по существу равномерно диспергированы или иным образом распределены в воде. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Preferably, the mixture of APB spores and water is combined by immersing said APB spores in water such that said APB spores are substantially uniformly dispersed or otherwise dispersed in the water. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention.
В настоящем описании ссылку на поддержание смеси спор АФБ и воды в контакте с воздухом необходимо понимать так: указанные споры АФБ и вода имеют практически непрерывный доступ к воздуху и, в частности, к кислороду. In the present description, reference to maintaining a mixture of APB spores and water in contact with air is to be understood as saying that said APB spores and water have substantially continuous access to air and, in particular, to oxygen.
Предпочтительно это включает аэрацию указанной смеси спор АФБ и воды; под которой подразумевается, что в указанную смесь под давлением вводят воздух. Это можно осуществлять при помощи, например, аквариумного аэратора и/или так называемых пористых камней (англ. air stones). Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения, и указанный способ может не включать аэрацию. Preferably, this includes aerating said mixture of APB spores and water; by which it is meant that air is introduced into said mixture under pressure. This can be done using, for example, an aquarium aerator and/or so-called air stones. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention, and said method may not include aeration.
Еще более предпочтительно указанную смесь спор АФБ и воды перемешивают при одновременном проведении ее аэрации; либо за счет самой аэрации, либо при помощи дополнительных средств (как будет понятно специалисту в данной области). Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Even more preferably, said mixture of APB spores and water is stirred while aerating it; either by aeration itself or by additional means (as will be appreciated by one of skill in the art). However, this information is not intended to limit the scope of the present invention.
Предпочтительно указанный способ также включает стадии добавления дополнительных ингредиентов к указанной смеси. В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения после объединения спор АФБ и воды также добавляют рыбную муку и мелассу. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Можно добавлять некоторые ингредиенты, все ингредиенты или ни один из этих ингредиентов; и специалист в данной области техники легко идентифицирует другие ингредиенты, которые можно добавлять в дополнение к указанным или вместо них. Например, к указанной смеси можно добавлять глюкозу; это может способствовать обеспечению популяции и размножению АФБ. Preferably, said method also includes the steps of adding further ingredients to said mixture. In a particularly preferred embodiment of the present invention, fishmeal and molasses are also added after the APB spores and water have been combined. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention. You can add some ingredients, all ingredients or none of these ingredients; and the person skilled in the art will easily identify other ingredients that can be added in addition to or instead of these. For example, glucose can be added to said mixture; this may contribute to the maintenance of the population and reproduction of APB.
В еще более предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения после аэрации смеси спор АФБ, воды, рыбной муки и мелассы также добавляют биочар. In an even more preferred embodiment of the present invention, biochar is also added after aeration of the mixture of APB spores, water, fishmeal and molasses.
Более конкретно, в этом варианте реализации настоящего изобретения 15 граммов спор АФБ, 25 граммов рыбной муки и 5 граммов мелассы объединяют с 15 литрами дождевой воды с образованием раствора. Также добавляют примерно 125 граммов глюкозы. Затем указанный раствор аэрируют и перемешивают при помощи аквариумного аэратора и, необязательно, пористых камней в течение 24 часов. More specifically, in this embodiment of the present invention, 15 grams of APB spores, 25 grams of fishmeal and 5 grams of molasses are combined with 15 liters of rainwater to form a solution. Approximately 125 grams of glucose is also added. This solution is then aerated and stirred with an aquarium aerator and, optionally, porous stones for 24 hours.
К смеси добавляют пять килограммов биочара (что составляет примерно пять литров, но могут быть различия в зависимости от количества содержания углерода). Поверх раствора помещают тонущую крышку, чтобы погрузить биочар в указанный раствор. Указанная тонущая крышка также помогает распределять воздух (и, в частности, кислород) по всему раствору. Раствор, объем которого теперь составляет примерно 20 литров, оставляют на время до 48 часов или до тех пор, пока он не начнет пениться. Five kilograms of biochar are added to the mixture (which is approximately five liters, but there may be differences depending on the amount of carbon content). A sinking lid is placed over the solution to submerge the biochar in said solution. Said sinking lid also helps distribute air (and oxygen in particular) throughout the solution. The solution, now about 20 liters in volume, is left for up to 48 hours or until it begins to foam.
Автор настоящего изобретения обнаружил, что смеси, полученной при объединении описанной выше части с частью композиции, содержащей грибы, способ приготовления которой описан ниже, и после разбавления 200 литрами воды, достаточно для эффективной обработки одного гектара земли. Для небольших площадей состав можно пропорционально уменьшать по мере необходимости.The inventor of the present invention has found that the mixture obtained by combining the above part with the mushroom part of the preparation described below, and after diluting with 200 liters of water, is sufficient to effectively treat one hectare of land. For small areas, the composition can be proportionally reduced as needed.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения грибов для указанной композиции для улучшения или поддержания здоровья почвы, при этом указанные азотфиксирующие бактерии и грибы присутствуют в указанной композиции в живом состоянии, где указанный способ включает стадии: Another aspect of the present invention relates to a method for obtaining fungi for said composition to improve or maintain soil health, wherein said nitrogen-fixing bacteria and fungi are present in said composition in a living state, where said method comprises the steps of:
приведение указанных спор грибов в контакт с водой; иbringing said fungal spores into contact with water; and
поддержание указанной смеси спор грибов и воды в контакте с воздухом до прорастания указанных спор грибов. maintaining said mixture of fungal spores and water in contact with air until said fungal spores germinate.
Как обсуждалось выше, следует понимать, что споры грибов относятся к виду, который при прорастании способен преобразовывать питательные вещества в почве в форму, доступную для растений, путем формирования соответствующих симбиотических отношений с целевыми видами растений. As discussed above, it is to be understood that fungal spores are of a species that, upon germination, is capable of converting nutrients in the soil into a form available to plants by forming appropriate symbiotic relationships with the target plant species.
Как обсуждалось выше, предпочтительно применяют воду, которая представляет собой дождевую воду, хотя специалист в данной области поймет, что для применения в указанном способе также подойдут другие виды воды, например вода, добываемая из скважины, или вода из муниципальных источников (хотя, если вода подвергалась химической обработке, она может не подходить). As discussed above, it is preferable to use water that is rainwater, although one skilled in the art will appreciate that other types of water, such as well water or municipal water, are also suitable for use in the method (although if the water been chemically treated, it may not be suitable).
Предпочтительно воду приводят в контакт со спорами грибов путем распыления на них. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Preferably, water is brought into contact with fungal spores by spraying on them. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention.
В настоящем описании ссылку на поддержание смеси спор грибов и воды в контакте с воздухом необходимо понимать так: указанные споры грибов и вода имеют практически непрерывный доступ к воздуху и, в частности, к кислороду. In the present specification, reference to maintaining a mixture of fungal spores and water in contact with air is to be understood as saying that said fungal spores and water have a substantially continuous access to air and in particular to oxygen.
Предпочтительно указанная смесь спор грибов и воды прикрыта крышкой, что позволяет поддерживать доступ воздуха к спорам грибов и воде, а также предотвращает испарение воды. Preferably, said mixture of fungal spores and water is covered by a lid to allow air access to the fungal spores and water and also to prevent water from evaporating.
Предпочтительно указанный способ также включает стадии добавления дополнительных ингредиентов к указанной смеси. Preferably, said method also includes the steps of adding further ingredients to said mixture.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения дополнительные ингредиенты, представляющие собой компост (или почвенную смесь), сухой коровий навоз, питательные вещества для грибов и мелассу смешивают перед тем, как нанести сверху споры грибов, а затем распыляют воду. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Можно добавлять некоторые ингредиенты, все ингредиенты или ни один из этих ингредиентов; и специалист в данной области техники легко идентифицирует другие ингредиенты, которые можно добавлять в дополнение к указанным или вместо них.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the additional ingredients of compost (or soil mixture), dry cow manure, fungal nutrients and molasses are mixed prior to topping off the fungal spores and then sprayed with water. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention. You can add some ingredients, all ingredients or none of these ingredients; and the person skilled in the art will easily identify other ingredients that can be added in addition to or instead of these.
В одном варианте реализации настоящего изобретения автор изобретения готовит часть композиции, содержащую грибы, добавляя 70 граммов компоста (или почвенной смеси), три-четыре грамма коровьего навоза, два грамма овса, один грамм мелассы (при концентрации грамм мелассы на один литр воды) в неглубокий лоток. Затем на указанный лоток распределяют грамм грибов Arbusular Mycorrhizae (один грамм соответствует приблизительно 100 спор грибов). Затем на споры грибов распыляют от 10 до 20 миллилитров дождевой воды. In one embodiment of the present invention, the inventor prepares the mushroom portion of the composition by adding 70 grams of compost (or soil mixture), three to four grams of cow manure, two grams of oats, one gram of molasses (at a concentration of grams of molasses per liter of water) in shallow tray. Then, a gram of Arbusular Mycorrhizae mushrooms (one gram corresponds to approximately 100 fungal spores) is distributed on said tray. Then 10 to 20 milliliters of rainwater is sprayed onto the fungal spores.
Затем указанный лоток помещают в теплое (температура от 8 до 25°С) затемненное (от среднего серого до светло-серого цвета в соответствии с 5-ступенчатой шкалой тона плотности серого цвета) место и прикрывают крышкой, чтобы обеспечить ингредиентам постоянный доступ к воздуху, в частности к кислороду. Ингредиентам дают постоять в течение примерно 72 часов или до тех пор, пока грибы не прорастут. The said tray is then placed in a warm (8 to 25°C) darkened (medium gray to light gray according to the 5-step gray tone scale) place and covered with a lid to allow the ingredients constant access to air, in particular to oxygen. The ingredients are allowed to stand for about 72 hours, or until the mushrooms germinate.
Затем добавляют воду, чтобы довести часть, содержащую грибы, до объема смеси в 20 литров. Однако часть, содержащую грибы, и часть, содержащую АФБ, можно объединять до доведения объема до 20 литров; это может быть более целесообразным в полевых условиях.Water is then added to bring the portion containing the mushrooms to a volume of 20 liters of mixture. However, the mushroom part and the APB part can be combined to bring the volume up to 20 liters; this may be more appropriate in the field.
Для обработки одного гектара земли этот состав масштабируют в десять раз, т.е. 700 граммов компоста, от 30 до 40 граммов сухого коровьего навоза, 20 граммов молотого овса, 10 граммов мелассы, разбавленной водой, с добавлением десяти граммов спор грибов (примерно 10000 спор в случае грибов Arbuscular Mycorrhizae) и 100 и 200 миллилитров дождевой воды. Автор изобретения предпочитает делать это в десяти лотках согласно описанному выше способу, но можно использовать один или более контейнеров подходящего размера. Вместо 20 литров воды добавляют 200 литров для достаточного покрытия на один гектар. Аналогично, состав для части, содержащей АФБ, также масштабируют в десять раз. To cultivate one hectare of land, this composition is scaled ten times, i.e. 700 grams of compost, 30 to 40 grams of dry cow dung, 20 grams of ground oats, 10 grams of molasses diluted with water, with ten grams of fungal spores added (approximately 10,000 spores in the case of Arbuscular Mycorrhizae mushrooms ) and 100 and 200 milliliters of rainwater. The inventor prefers to do this in ten trays as described above, but one or more appropriately sized containers may be used. Instead of 20 liters of water, 200 liters are added for sufficient coverage per hectare. Similarly, the composition for the portion containing APB is also scaled tenfold.
Тем не менее, следует отметить, что эта определенная комбинация ингредиентов не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения, и могут быть различия в количествах и относительных пропорциях в зависимости от размера обрабатываемой площади, свойств почвы, конкретных видов грибов, бактерий и видов растений, доступности определенных ингредиентов и их эффективности/активности. However, it should be noted that this particular combination of ingredients is not intended to limit the scope of the present invention, and there may be differences in amounts and relative proportions depending on the size of the treated area, soil properties, specific fungi, bacteria and plant species, the availability of certain ingredients and their efficacy/activity.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу применения композиции для улучшения или поддержания здоровья почвы, включающему следующие стадии: Another aspect of the present invention relates to a method of applying the composition to improve or maintain soil health, comprising the following steps:
адаптация указанной композиции в зависимости от здоровья почвы; иadapting said composition depending on the health of the soil; and
обеспечение доставки указанной композиции в почву. providing delivery of said composition to the soil.
В настоящем документе указание на адаптацию композиции в зависимости от состояния почвы следует понимать следующим образом: композиция адаптирована так, что она содержит ингредиенты таких типов и в таком количестве (включая АФБ, грибы и ингредиенты, обеспечивающие питательные вещества), которые являются подходящими с учетом здоровья почвы. Настоящее изобретение может быть особенно полезным для восстановления плодородия почв на землях, не пригодных для сельского хозяйства и/или растениеводства. Это имеет значение для стран с ограниченной доступностью земли или ограниченным растениеводством. In this document, a reference to adapting a composition depending on soil conditions should be understood as follows: the composition is adapted so that it contains ingredients of such types and in such quantities (including APB, mushrooms and nutrient-providing ingredients) that are suitable in view of health soil. The present invention may be particularly useful for restoring soil fertility on lands not suitable for agriculture and/or crop production. This is important for countries with limited land availability or limited crop production.
Как обсуждалось выше, специалист в данной области техники знаком с методами определения здоровья почвы, а также с тем, как следует адаптировать композицию с учетом здоровья почвы. As discussed above, one of ordinary skill in the art is familiar with methods for determining soil health, as well as how a composition should be adapted to soil health.
Например, в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения здоровье почвы определяют путем тестирования почвы перед доставкой указанной композиции с определением содержания питательных веществ, АФБ и грибов (или любого одного или более из них) в почве. Специалист в данной области техники легко определит формы, которые могут принимать такие тесты, а также средства для их проведения и анализа результатов. For example, in a preferred embodiment of the present invention, soil health is determined by testing the soil prior to delivery of said composition to determine the content of nutrients, APBs, and fungi (or any one or more of them) in the soil. One of ordinary skill in the art will readily recognize the forms such tests may take, as well as the means by which they are administered and analyzed.
Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения, и тестирование может и не требоваться. Например, здоровье почвы может быть уже известно; например, потому что оно уже было определено для целей получения композиции. В частности, автор изобретения предполагает, что в случаях, когда композицию готовят на заказ, анализ почвы можно провести на более ранней стадии, так что соответствующие ингредиенты (как определено специалистом в данной области) могут быть включены в состав во время фактического приготовления композиции. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention, and testing may not be required. For example, soil health may already be known; for example, because it has already been defined for the purposes of obtaining a composition. In particular, the inventor contemplates that in cases where the composition is made to order, soil analysis can be done at an earlier stage so that the appropriate ingredients (as determined by one of skill in the art) can be incorporated into the composition during the actual preparation of the composition.
С другой стороны, в случаях, когда композиция, например, продается на рынке в предварительно готовом виде, можно проводить тестирование почвы, и в результате адаптировать указанную композицию. On the other hand, in cases where the composition, for example, is sold on the market in a pre-formulated form, soil testing can be carried out, and as a result, said composition can be adapted.
Композицию можно адаптировать, например, путем корректировки относительных количеств некоторых или всех ингредиентов в указанной композиции; или разбавлением, например, водой, чтобы изменить ее концентрацию. The composition can be adapted, for example, by adjusting the relative amounts of some or all of the ingredients in said composition; or by dilution, for example with water, to change its concentration.
Например, автор изобретения обнаружил, что в случае композиции в соответствии с особенно предпочтительным вариантом реализации, описанным выше, может быть желательно разбавлять указанную композицию водой в соотношении 20 литров воды на каждый 1 литр композиции. Это также позволяет воде выступать в качестве «носителя» для композиции во время доставки композиции в почву. Однако эти сведения даются только в качестве примера и не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. For example, the inventor has found that in the case of a composition according to a particularly preferred embodiment described above, it may be desirable to dilute said composition with water in a ratio of 20 liters of water for every 1 liter of composition. It also allows the water to act as a "carrier" for the composition during delivery of the composition to the soil. However, this information is given by way of example only and is not intended to limit the scope of the present invention.
В настоящем описании ссылка на «доставку» композиции в почву означает внесение композиции в почву, чтобы позволить указанной композиции улучшать или поддерживать здоровье почвы способом, описанным ранее в настоящем документе. As used herein, reference to "delivering" a composition to the soil means applying the composition to the soil to allow said composition to improve or maintain soil health in the manner described earlier herein.
Предпочтительно указанную композицию доставляют в почву таким образом, чтобы она находилась близко к фактическому или предполагаемому расположению корней растений в почве. Preferably, said composition is delivered to the soil in such a way that it is close to the actual or intended location of plant roots in the soil.
Еще более предпочтительно указанную композицию доставляют так, что она оказывается в физическом контакте с фактическим или предполагаемым расположением корней растения. Even more preferably, said composition is delivered such that it is in physical contact with the actual or intended location of the plant roots.
Доставка композиции в непосредственной близости от фактического или предполагаемого местоположения корней растений (в частности, при физическом контакте с ними) может в значительной степени способствовать интеграции грибов со структурой корней так, как это обсуждалось ранее в настоящем документе. Это, в свою очередь, может в значительной степени способствовать эффективности грибов по доставке растениям питательных веществ, находящихся в доступной для растений форме. Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Delivery of the composition in close proximity to the actual or intended location of the plant roots (in particular, in physical contact with them) can greatly facilitate the integration of fungi with the root structure, as discussed earlier in this document. This, in turn, can greatly contribute to the effectiveness of fungi in delivering nutrients to plants in a form available to plants. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention.
Следует понимать, что для доставки указанной композиции в почву также требуется обеспечить введение таким образом, чтобы не оказать неблагоприятное влияние на ингредиенты композиции. It should be understood that in order to deliver said composition to the soil, it is also required to provide the introduction in such a way as not to adversely affect the ingredients of the composition.
Например, это может включать учет климатических условий. Автор изобретения обнаружил, что доставка композиции в слишком холодных или сухих условиях (например, при температуре ниже 6 °С или когда растения в почве проявляют признаки недостатка влаги) может быть нежелательной с точки зрения сохранности входящих в ее состав АФБ и грибов. For example, this may include consideration of climatic conditions. The inventor has found that delivery of the composition in conditions that are too cold or dry (e.g. below 6°C or when plants in the soil show signs of lack of moisture) may be undesirable from the point of view of the safety of its APBs and fungi.
Это может также включать обеспечение того, что композиция не подвергается избыточному давлению при доставке в почву. Высокое давление может оказать неблагоприятное влияние на один или несколько ингредиентов указанной композиции. This may also include ensuring that the composition is not overpressured when delivered to the soil. High pressure may adversely affect one or more of the ingredients of said composition.
Предпочтительно во время доставки указанную композицию подвергают воздействию давления не более 25 фунтов на квадратный дюйм (примерно 172,37 кПа). Еще более предпочтительно указанную композицию подвергают воздействию давления не более 12 фунтов на квадратный дюйм (примерно 82,74 кПа) при доставке в почву, подлежащую обработке. Однако специалист в данной области поймет, что верхний допустимый предел давления будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как конкретные ингредиенты и коэффициент разбавления композиции. Preferably, said composition is subjected to a pressure of no more than 25 psi (about 172.37 kPa) during delivery. Even more preferably, said composition is subjected to a pressure of not more than 12 psi (about 82.74 kPa) when delivered to the soil to be treated. However, one of skill in the art will appreciate that the upper pressure limit will vary depending on factors such as the particular ingredients and the dilution factor of the composition.
Для доставки композиции в почву также может быть необходимо учитывать время. Например, специалист в данной области может предвидеть, что определенная почва (и/или выращиваемые растения), например, из-за надвигающейся смены времени года, будет испытывать нехватку определенного питательного вещества (или группы питательных веществ) в определенный момент времени в ближайшем будущем. В таком случае может быть предпочтительным доставлять композицию за некоторое время до наступления ожидаемого дефицита, чтобы грибы могли преобразовать соответствующие питательные вещества в доступную для растений форму и запасти их, чтобы они были готовы восполнить дефицит в почве и питать растения, когда возникнет необходимость. It may also be necessary to consider time to deliver the composition to the soil. For example, a person skilled in the art may anticipate that a certain soil (and/or crops grown), for example due to the impending change of seasons, will be deficient in a certain nutrient (or group of nutrients) at a certain point in time in the near future. In such a case, it may be preferable to deliver the composition some time before the expected deficiency occurs, so that the fungi can convert the appropriate nutrients into a plant-available form and store them so that they are ready to fill the deficiency in the soil and nourish the plants when the need arises.
Поскольку указанная композиция содержит живые грибы, настоящее изобретение особенно подходит для такого стратегического применения, поскольку это означает, что указанную композицию можно доставить ближе ко времени предполагаемого дефицита питательных веществ, чем традиционные композиции. При применении последних требуется дополнительное время после внесения в почву для того, чтобы грибы проросли и, следовательно, начали эффективно выполнять свои функции по преобразованию и запасанию питательных веществ. Because said composition contains live mushrooms, the present invention is particularly suited to such strategic applications, as it means that said composition can be delivered closer to the time of an expected nutrient deficiency than traditional compositions. When using the latter, additional time is required after being introduced into the soil in order for the fungi to germinate and, therefore, begin to effectively perform their functions of converting and storing nutrients.
При доставке композиции в почву также может потребоваться принять во внимание масштаб, в котором желательно применять композицию (то есть размер предполагаемой области применения). When delivering the composition to the soil, it may also be necessary to take into account the scale at which it is desired to apply the composition (ie, the size of the intended application).
Например, если площадь применения композиции относительно мала, например, например, до одного квадратного метра, указанную композицию можно доставлять вручную при помощи лейки, распылителя или подобного подходящего устройства, которое может быть легко подобрано специалистом в данной области. Такие способы доставки также могут быть предпочтительными, если, например, растения в почве относительно небольшие или чувствительные или если они находятся в форме семян или всходов. For example, if the area of application of the composition is relatively small, for example, up to one square meter, the specified composition can be delivered manually using a watering can, sprayer, or similar suitable device, which can be easily selected by a person skilled in the art. Such delivery methods may also be preferred if, for example, the plants in the soil are relatively small or sensitive, or if they are in the form of seeds or seedlings.
И наоборот, если масштаб применения композиции относительно велик, такой как, например, превышающий один квадратный метр, могут быть предпочтительными другие, более практичные, средства доставки. Например, можно применять трактор с установленным на нем распылителем или другим устройством для распределения жидкости/аэрозоля для доставки указанной композиции. Conversely, if the scale of application of the composition is relatively large, such as, for example, exceeding one square meter, other more practical means of delivery may be preferred. For example, a tractor-mounted sprayer or other liquid/aerosol dispenser may be used to deliver said composition.
В предпочтительном варианте реализации крупномасштабную доставку указанной композиции осуществляют с помощью трактора с установленным на тракторе аэратором, который содержит ножи аэратора, а также с распылительным баком, содержащим указанную композицию, и соплами, установленными на поперечной балке трактора для доставки указанной композиции в почву. In a preferred embodiment, large-scale delivery of said composition is carried out using a tractor with a tractor-mounted aerator that contains aerator blades, as well as a spray tank containing said composition, and nozzles mounted on the tractor's crossbeam to deliver said composition to the soil.
В еще более предпочтительном варианте реализации указанные ножи аэратора выполнены с возможностью создавать в почве пространства, которые обнажают местоположение (фактическое или предполагаемое) корней растения; и указанный трактор содержит две поперечные балки: первая установлена перед ножами аэратора (относительно направления движения трактора во время применения), а вторая установлена позади ножей аэратора. In an even more preferred embodiment, said aerator blades are configured to create spaces in the soil that expose the location (actual or perceived) of plant roots; and said tractor comprises two transverse beams: the first one is installed in front of the aerator blades (relative to the direction of movement of the tractor during application), and the second one is installed behind the aerator blades.
В этом варианте реализации первая поперечная балка содержит сопла, которые направлены на ножи, и которые таким образом наносят указанную композицию на ножи до того, как указанные ножи войдут в почву, так что сами ножи при входе в почву доставляют часть композиции. Вторая поперечная балка содержит сопла, которые направлены на почву. В частности, эти сопла ориентированы так, что указанная композиция направляется в пространство, создаваемое в почве ножами аэратора, тем самым указанная композиция приводится в физический контакт с местом, где расположены (фактически или предполагаемо) корни растения. In this embodiment, the first transverse beam comprises nozzles which are directed towards the knives and which thus apply said composition to the knives before said knives enter the soil, so that the knives themselves, when entering the soil, deliver part of the composition. The second cross beam contains nozzles that are directed at the soil. In particular, these nozzles are oriented so that said composition is directed into the space created in the soil by the aerator blades, thereby bringing said composition into physical contact with the site where the plant roots (actually or supposedly) are located.
Однако эти сведения не предназначены для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники будут очевидны варианты устройства и средств для доставки, которые подходят для внесения композиции в почву в больших масштабах. However, this information is not intended to limit the scope of the present invention. Those skilled in the art will appreciate device and delivery means that are suitable for applying the composition to soil on a large scale.
Также следует понимать, что способ доставки указанной композиции в почву может варьироваться в зависимости от формы, в которой обеспечивается композиция. Например, если указанная композиция представлена в форме капсул с жидким центром, то может потребоваться соответствующим образом изменить способ ее доставки в почву; специалист в данной области техники легко сможет определить, как обсуждаемые выше представленные в качестве примера варианты крупномасштабной и мелкомасштабной доставки можно адаптировать в таком случае, а также определить другие подходящие способы доставки. It should also be understood that the method of delivering said composition to the soil may vary depending on the form in which the composition is provided. For example, if the specified composition is in the form of capsules with a liquid center, it may be necessary to change the way it is delivered to the soil accordingly; one skilled in the art will readily be able to determine how the exemplary large scale and small scale delivery options discussed above can be adapted in such a case, as well as to determine other suitable delivery methods.
Также следует понимать, что указанный способ может включать дополнительные стадии. В частности, указанный способ может включать дополнительные стадии, осуществляемые после доставки указанной композиции в почву. Например, указанный способ может включать повторную доставку композиции, если специалист в данной области техники сочтет это необходимым, принимая во внимание здоровье почвы и другие релевантные аспекты. It should also be understood that said method may include additional steps. In particular, said method may include additional steps following the delivery of said composition to the soil. For example, said method may include redelivery of the composition as deemed necessary by one of ordinary skill in the art, taking into account soil health and other relevant aspects.
Указанный способ также может включать доставку дополнительных количеств отдельных ингредиентов в почву после первоначальной доставки композиции. Например, дополнительные количества ингредиентов, обеспечивающих питательные вещества, например, питательные вещества для грибов и/или меласса, могут быть доставлены в почву на более поздней стадии, если специалист в данной области сочтет это необходимым. Это может обеспечивать преимущества в отношении здоровья почвы, а также в отношении дальнейшего воспроизводства и функционирования АФБ и/или грибов. Said method may also include delivering additional amounts of the individual ingredients to the soil after the initial delivery of the composition. For example, additional amounts of nutrient-providing ingredients, eg, fungal nutrients and/or molasses, can be delivered to the soil at a later stage, as deemed necessary by one skilled in the art. This may provide benefits in terms of soil health, as well as the continued reproduction and functioning of APB and/or fungi.
Следует понимать, что на доставку указанной композиции в почву также может влиять ряд дополнительных факторов, которые специалист в данной области техники легко сможет предусмотреть; включая, но не ограничиваясь, тип почвы и тип растений, выращиваемых (или предназначенных для выращивания) в указанной почве. It should be understood that delivery of said composition to the soil may also be affected by a number of additional factors, which a person skilled in the art can readily foresee; including, but not limited to, the type of soil and the type of plants grown (or intended to grow) in said soil.
Как будет понятно из предшествующего обсуждения, настоящее изобретение имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами и способами для улучшения здоровья почвы; и эти преимущества могут включать следующие, но не ограничиваются ими: As will be appreciated from the foregoing discussion, the present invention has a number of advantages over existing systems and methods for improving soil health; and these benefits may include, but are not limited to:
- Настоящее изобретение обеспечивает композицию, которая является эффективной в отношении своей функции сразу после внесения в почву и не требует «периода прорастания»; - The present invention provides a composition that is effective in its function immediately after application to the soil and does not require a "germination period";
- Настоящее изобретение обеспечивает композицию, которая может содержать значительно большую начальную популяцию живых АФБ и/или грибов, чем традиционные композиции, благодаря тому, что указанным АФБ и/или грибам дают прорастать в контролируемых условиях окружающей среды;- The present invention provides a composition that can contain a significantly larger initial population of live APBs and/or fungi than traditional compositions, due to the fact that these APBs and/or fungi are allowed to germinate under controlled environmental conditions;
- Настоящее изобретение обеспечивает композицию, в которой популяция уже обеспечена и может расти быстрее (после применения) по сравнению с традиционными композициями; - The present invention provides a composition in which the population is already provided and can grow faster (after application) compared to traditional compositions;
- Настоящее изобретение обеспечивает АФБ и/или грибы, которые на уровне отдельных микроорганизмов могут быть «более живыми», чем в традиционных композициях; следовательно, также потенциально обеспечивает более эффективное улучшение здоровья почвы; - The present invention provides APB and/or fungi, which at the level of individual microorganisms can be "more alive" than in traditional compositions; therefore also potentially provides a more effective improvement in soil health;
- Настоящее изобретение обеспечивает потенциально значительные преимущества для здоровья почвы, которые могут включать превосходное содержание и круговорот питательных веществ в почве, а также превосходную устойчивость почвы к климатическим и другим условиям; - The present invention provides potentially significant benefits to soil health, which may include superior soil nutrient uptake and cycling, as well as superior soil tolerance to climate and other conditions;
- Настоящее изобретение обеспечивает возможность потенциально «разблокировать» присутствующие в почве питательные вещества и сделать их доступными для растений; - The present invention provides the ability to potentially "unlock" the nutrients present in the soil and make them available to plants;
- Настоящее изобретение обеспечивает естественное средство для улучшения количества анаэробно минерализуемого азота, доступного для растений, что потенциально уменьшает или устраняет необходимость внесения нефтехимических удобрений в почву; - The present invention provides a natural means to improve the amount of anaerobically mineralized nitrogen available to plants, potentially reducing or eliminating the need to apply petrochemical fertilizers to the soil;
- Настоящее изобретение обеспечивает преимущества в отношении урожайности выращиваемых культур, а также качества и здоровья растений; - The present invention provides advantages in terms of yield of cultivated crops, as well as the quality and health of plants;
- Если выращиваемые культуры предназначены для потребления домашним скотом, может обеспечиваться улучшенный рацион для скота благодаря превосходному качеству и здоровью сельскохозяйственных культур, в результате чего потенциально улучшается здоровье домашнего скота; - If the crops grown are for livestock consumption, an improved livestock diet can be provided due to the superior quality and health of the crops, potentially improving livestock health;
- Настоящее изобретение может увеличить эффективность укоренения и выживание растений при посеве или пересадке; - The present invention can increase the rooting efficiency and survival of plants when seeded or transplanted;
- Настоящее изобретение обеспечивает эффективное с экономической точки зрения решение для улучшения здоровья почвы по сравнению с традиционными композициями благодаря значительному уменьшению потерь ингредиентов в месте применения и, как следствие, менее частым повторным внесениям из-за превосходной эффективности композиции;- The present invention provides an economically effective solution to improve soil health compared to traditional compositions due to a significant reduction in the loss of ingredients at the site of application and, as a result, less frequent reapplications due to the excellent composition efficiency;
- Настоящее изобретение может помочь предотвратить вымывание вредных продуктов, которые могут присутствовать в почве, в ручьи или водные пути, поскольку биочар поглощает эти продукты и удерживает их в почве;- The present invention can help prevent the leaching of harmful products that may be present in the soil into streams or waterways, since the biochar absorbs these products and keeps them in the soil;
- По крайней мере настоящее изобретение предоставляет обществу полезную альтернативу. - At least the present invention provides society with a useful alternative.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Дополнительные аспекты настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания, которое дано только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:Additional aspects of the present invention will become apparent from the following description, which is given by way of example only and with reference to the accompanying drawings, where:
Фиг. 1 представляет собой схему, показывающую ингредиенты композиции для улучшения здоровья почвы в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения; Fig. 1 is a diagram showing the ingredients of a soil health improving composition in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
Фиг. 2 представляет собой схему, показывающую способ получения части ингредиентов, содержащей бактерии, для композиции для улучшения здоровья почвы в соответствии с тем же вариантом реализации настоящего изобретения; Fig. 2 is a diagram showing a process for preparing a bacteria-containing ingredient portion for a soil health improving composition according to the same embodiment of the present invention;
Фиг. 3 представляет собой схему, показывающую способ получения части ингредиентов, содержащей грибы, для композиции для улучшения здоровья почвы в соответствии с тем же вариантом реализации настоящего изобретения; Fig. 3 is a diagram showing a method for obtaining a portion of ingredients containing mushrooms for a composition for improving soil health in accordance with the same embodiment of the present invention;
Фиг. 4а представляет собой схему, показывающую первую стадию процесса, посредством которого композиция для улучшения здоровья почвы в соответствии с тем же вариантом реализации настоящего изобретения обеспечивает питательные вещества для почвы и растений; Fig. 4a is a diagram showing the first step of the process by which a soil health composition according to the same embodiment of the present invention provides soil and plant nutrients;
Фиг. 4b представляет собой схему, показывающую следующую стадию процесса, посредством которого композиция для улучшения здоровья почвы в соответствии с тем же вариантом реализации настоящего изобретения обеспечивает питательные вещества для почвы и растений; Fig. 4b is a diagram showing the next step in the process by which a soil health composition according to the same embodiment of the present invention provides soil and plant nutrients;
Фиг. 4c представляет собой схему, показывающую дальнейшую стадию процесса, посредством которого композиция для улучшения здоровья почвы в соответствии с тем же вариантом реализации настоящего изобретения обеспечивает питательные вещества для почвы и растений; Fig. 4c is a diagram showing a further step in the process by which a soil health composition according to the same embodiment of the present invention provides soil and plant nutrients;
Фиг. 5 представляет собой схему, показывающую способ применения композиции для улучшения здоровья почвы в соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения; Fig. 5 is a diagram showing a method of applying a soil health improving composition in accordance with another preferred embodiment of the present invention;
Фиг. 6а представляет собой схему, показывающую действие грибов и азотфиксирующих бактерий в композиции согласно варианту реализации настоящего изобретения на Фиг. 1-3; и Fig. 6a is a diagram showing the action of fungi and nitrogen-fixing bacteria in the composition according to the embodiment of the present invention in FIG. 1-3; and
Фиг. 6b представляет собой другую схему, показывающую действие грибов и азотфиксирующих бактерий в композиции согласно тому же варианту реализации настоящего изобретения. Fig. 6b is another diagram showing the action of fungi and nitrogen fixing bacteria in a composition according to the same embodiment of the present invention.
НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ BEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
На всех фигурах одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями. In all figures, the same elements are indicated by the same positions.
Фиг. 1 представляет собой схему, показывающую ингредиенты (обозначенные в целом позицией 100) композиции (102) для улучшения здоровья почвы в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. На схеме видно, что композиция (102) содержит две основных части (104, 106) ингредиентов (100), которые готовят индивидуально (как обсуждается в отношении фиг. 2 и 3), а затем объединяют с получением композиции (102). Fig. 1 is a diagram showing the ingredients (indicated generally at 100) of a composition (102) for improving soil health in accordance with a preferred embodiment of the present invention. The diagram shows that the composition (102) contains two main parts (104, 106) ingredients (100), which are prepared individually (as discussed in relation to Fig. 2 and 3), and then combined to obtain a composition (102).
Одна часть (104) содержит бактерии (часть, содержащая бактерии); в частности, Azotobacter Chroococcum (108). Она также содержит дополнительные питательные вещества в виде рыбной муки (110), мелассы (112) и воды (114). Эти ингредиенты адсорбируются в биочар (116), который служит для них основой, когда композицию (102) получают и вносят в почву. One part (104) contains bacteria (the part containing bacteria); in particular, Azotobacter Chroococcum (108). It also contains additional nutrients in the form of fishmeal (110), molasses (112) and water (114). These ingredients are adsorbed into the biochar (116) which serves as their backbone when the composition (102) is produced and applied to the soil.
Другая часть (106) содержит грибы (часть, содержащая грибы); которые со многими растениями образуют связь типа Arbuscular Mycorrhizae (118) с корнями растений. Кроме того, эта часть также содержит компост (или почвенную смесь) (120), сухой коровий навоз (122), молотый овес (124), мелассу (112) и воду (114). The other part (106) contains mushrooms (the part containing mushrooms); which, with many plants, form a bond of the Arbuscular Mycorrhizae type (118) with plant roots. In addition, this portion also contains compost (or potting mix) (120), dry cow manure (122), ground oats (124), molasses (112) and water (114).
Фиг. 2 представляет собой схему, показывающую способ (обозначенный в целом позицией 200) получения части ингредиентов, содержащей бактерии (104), для композиции, способствующей здоровью почвы, представленной на фиг. 1. На первой стадии (202) 30 литров воды (114) наливают в пластиковый контейнер. Fig. 2 is a diagram showing a process (denoted generally at 200) for obtaining the bacteria-containing ingredient portion (104) for the soil health promoting composition shown in FIG. 1. In the first step (202), 30 liters of water (114) are poured into a plastic container.
На второй стадии (204) 30 г спор АФБ (218), 50 г рыбной муки (110) и 10 г мелассы (112) объединяют с водой (114) с получением раствора. На третьей стадии (206) этот раствор аэрируют и перемешивают в течение 24 часов с использованием аэратора (214) и, необязательно, пористых камней (не показаны). In the second step (204), 30 g of APB spores (218), 50 g of fishmeal (110) and 10 g of molasses (112) are combined with water (114) to form a solution. In the third stage (206) this solution is aerated and stirred for 24 hours using an aerator (214) and optionally porous stones (not shown).
На четвертой стадии (208) добавляют 10 литров биочара (116); и на пятой стадии (210) поверх раствора помещают тонущую крышку (216) для того, чтобы погрузить биочар в раствор, тем самым способствуя тому, чтобы другие ингредиенты адсорбировались в него как можно более полно. Тонущая крышка (216) также помогает распределить воздух по всему раствору, тем самым обеспечивая спорам АФБ (218) постоянный доступ к кислороду. Указанный раствор оставляют до тех пор, пока он не начнет пениться (как показано на шестой стадии, 212), что указывает на прорастание АФБ (не показано).In the fourth stage (208), 10 liters of biochar (116) are added; and in the fifth step (210), a sinking cap (216) is placed on top of the solution in order to submerge the biochar into the solution, thereby causing the other ingredients to adsorb into it as completely as possible. The sinking lid (216) also helps distribute air throughout the solution, thus providing the APB spores (218) with constant access to oxygen. This solution is left until it begins to foam (as shown in the sixth stage, 212), indicating the germination of APB (not shown).
Фиг. 3 представляет собой схему, показывающую способ (обозначенный в целом позицией 300) получения 20 литров смеси части (106) ингредиентов, содержащей грибы, для композиции, способствующей здоровью почвы, представленной на фиг. 1. Fig. 3 is a diagram showing a process (denoted generally at 300) for producing 20 liters of the mushroom-containing ingredient portion (106) mixture for the soil health promoting composition shown in FIG. one.
На первой стадии (302) 70 г компоста или почвенной смеси (120), от 3 до 4 г сухого коровьего навоза (122) и 2 г молотого овса (124) объединяют в контейнере или лотке с 6 г мелассы (112), разбавленной водой (114) в концентрации 1 грамма мелассы на 1 литр воды. In the first stage (302), 70 g of compost or soil mixture (120), 3 to 4 g of dry cow manure (122) and 2 g of ground oats (124) are combined in a container or tray with 6 g of molasses (112) diluted with water (114) at a concentration of 1 gram of molasses per 1 liter of water.
На второй стадии (304) на полученную смесь рассыпают 1 грамм спор грибов (312); это соответствует примерно 100 спорам в случае Arbuscular Mycorrhizae. На третьей стадии (306) на споры грибов распыляют от 10 до 20 миллилитров дождевой воды. In the second stage (304), 1 gram of fungal spores (312) is sprinkled onto the resulting mixture; this corresponds to about 100 spores in the case of Arbuscular Mycorrhizae . In the third stage (306), 10 to 20 milliliters of rainwater is sprayed onto the fungal spores.
Наконец, на четвертой стадии (308) объединенные таким образом ингредиенты помещаются в теплое (температура от 8 до 25 °С), темное (от среднего серого до светло-серого цвета в соответствии с 5-ступенчатой шкалой тона плотности серого цвета) место и прикрывают крышкой (310), чтобы обеспечить ингредиентам постоянный доступ к воздуху, в частности к кислороду. Контейнер оставляют примерно на 72 часов или до тех пор, пока грибы (не показаны) не прорастут. Finally, in the fourth step (308), the ingredients thus combined are placed in a warm (8 to 25°C), dark (medium gray to light gray according to the 5-step gray tone scale) area and covered. cover (310) to ensure that the ingredients always have access to air, in particular oxygen. The container is left for about 72 hours or until mushrooms (not shown) germinate.
Затем добавляют дождевую воду (не показана), чтобы довести объем смеси до 20 литров, и полученную смесь объединяют с частью, содержащей АФБ. Полученная комбинация подходит для участка площадью примерно 100 м2; для больших площадей ингредиенты соответствующей композиции могут быть пропорционально увеличены по мере необходимости. Rain water (not shown) is then added to bring the volume of the mixture to 20 liters, and the resulting mixture is combined with the portion containing APB. The resulting combination is suitable for a plot of approximately 100 m 2 ; for larger areas, the ingredients of the respective composition may be proportionately increased as needed.
Обратимся теперь к фиг. 4а, которая представляет собой схему, на которой показана первая стадия процесса (обозначенного в целом позицией 400), в ходе которого композиция (102) для улучшения здоровья почвы в соответствии с фиг. 1 обеспечивает питательными веществами почву (402) и растения (404). Let us now turn to FIG. 4a, which is a diagram illustrating the first step of the process (denoted generally at 400) in which the soil health composition (102) of FIG. 1 provides nutrients to the soil (402) and plants (404).
Видно, что АФБ (406), питательные вещества (408) и грибы (410) композиции (102) были внесены в почву (402). Композицию (102) внесли вблизи корней (412) растения (404). В частности, грибы (410) были внесены так, чтобы они находились в физическом контакте с корнями (412) растения. Это важно, поскольку позволяет грибам (410) интегрироваться с корнями (412), образуя арбускулы (не показаны). Также видно, что почва (402) содержит различные питательные вещества (414), которые уже присутствовали в почве (402) до внесения указанной композиции (102). It can be seen that APB (406), nutrients (408) and fungi (410) of the composition (102) were introduced into the soil (402). The composition (102) was applied near the roots (412) of the plant (404). In particular, fungi (410) were applied so that they were in physical contact with the roots (412) of the plant. This is important as it allows the fungi (410) to integrate with the roots (412) to form arbuscules (not shown). It can also be seen that the soil (402) contains various nutrients (414) that were already present in the soil (402) prior to the application of said composition (102).
Видно, что АФБ (406) поглощают газообразный азот (416) из воздуха и фиксируют его в почве (402), превращая его в соединения азота (418), такие как аммоний, нитраты или нитриты.It can be seen that APBs (406) absorb nitrogen gas (416) from the air and fix it in the soil (402), converting it into nitrogen compounds (418) such as ammonium, nitrate or nitrite.
Фиг. 4b представляет собой схему, на которой показана следующая стадия процесса (обозначенного в целом позицией 400), в ходе которого композиция (102) для улучшения здоровья почвы согласно фиг. 1 обеспечивает питательные вещества для почвы (402) и растений (404).Fig. 4b is a diagram showing the next step in the process (denoted generally at 400) in which the soil health composition (102) of FIG. 1 provides nutrients for soil (402) and plants (404).
Видно, что питательные вещества (408, 414) взаимодействуют с грибами (410), после чего указанные грибы превращают указанные питательные вещества (408, 414) в доступную для растений форму (415). Затем грибы (410) обеспечивают передачу питательных веществ в доступной для растений форме (415) к корням (412) растения (404) и поглощение питательных веществ корнями. Также видно, что соединения азота (418), фиксированные в почве (402) бактериями (406), передаются к корням растений (412) за счет грибов (410), как в целом обозначено стрелкой B. Это происходит после гибели бактерий (406). It can be seen that the nutrients (408, 414) interact with the fungi (410), after which these fungi convert these nutrients (408, 414) into a plant-available form (415). The fungi (410) then ensure that the nutrients are transferred in a plant-available form (415) to the roots (412) of the plant (404) and the nutrients are taken up by the roots. It can also be seen that nitrogen compounds (418) fixed in the soil (402) by bacteria (406) are transferred to plant roots (412) by fungi (410), as generally indicated by arrow B. This occurs after the death of bacteria (406) .
В обмен растение (404) через свои корни (412) выделяют сахара и углекислый газ (как в целом обозначено стрелками А), на которых успешно произрастают грибы (410). Таким образом, между растением и грибами устанавливается симбиотическая связь. In exchange, the plant (404) releases sugars and carbon dioxide through its roots (412) (as generally indicated by arrows A) on which fungi grow successfully (410). Thus, a symbiotic relationship is established between the plant and fungi.
Фиг. 4c представляет собой схему, на которой показана еще одна следующая стадия процесса (обозначенного в целом позицией 400), в ходе которого композиция (102) для улучшения здоровья почвы согласно фиг. 1 обеспечивает питательные вещества для почвы (402) и растений (404). Fig. 4c is a diagram showing another next step in the process (denoted generally at 400) in which the soil health composition (102) of FIG. 1 provides nutrients for soil (402) and plants (404).
Поскольку процесс, показанный на фиг. 4b, продолжается, растение (404) и грибы (410) постепенно питают друг друга. Таким образом, популяция грибов (410) растет, а это значит, что грибы (410) способны преобразовывать питательные вещества (408, 414) в доступную для растений форму (415) с большей скоростью; и, следовательно, доставлять больше питательных веществ в доступной для растения форме (415), а также соединений азота (418) к корням (412) растения (404); в результате чего растение (404) получает лучшее питание. Растение (404) продолжает выделять сахара и углекислый газ (в целом обозначенные стрелками А) через корни (412), обеспечивая дополнительное питание грибам (410). Это усиливает симбиотические отношения между растением (404) и грибами (410). Because the process shown in FIG. 4b continues, the plant (404) and fungi (410) gradually feed each other. Thus, the population of fungi (410) is growing, which means that fungi (410) are able to convert nutrients (408, 414) into a form available to plants (415) at a faster rate; and, therefore, to deliver more nutrients in a form available to the plant (415), as well as nitrogen compounds (418) to the roots (412) of the plant (404); as a result, the plant (404) receives better nutrition. The plant (404) continues to release sugars and carbon dioxide (generally indicated by arrows A) through its roots (412), providing additional nutrition to the fungi (410). This reinforces the symbiotic relationship between plant (404) and fungi (410).
В ходе испытаний композицию согласно настоящему изобретению вносили в почву одновременно с посадкой молодых косточковых плодовых деревьев (которые были слишком молоды, чтобы производить урожай фруктов в рассматриваемый сезон). В ходе испытаний было высажено пять рядов деревьев, по 100 деревьев в ряду. Композицию согласно настоящему изобретению вносили во второй и четвертый ряды. Остальные ряды не были обработаны. Все пять рядов получали одинаковый уход. During the tests, the composition according to the present invention was applied to the soil at the same time as the planting of young stone fruit trees (which were too young to produce a fruit crop in the season in question). During the tests, five rows of trees were planted, 100 trees per row. The composition according to the present invention was made in the second and fourth rows. The rest of the rows were not processed. All five rows received the same care.
Было отмечено, что второй и четвертый ряды вошли в стадию «распускания почек» заметно раньше, чем остальные; и с большим количеством почек. Аналогично, во втором и четвертом рядах наблюдалось более ранее цветение с большим количеством цветов. Рост ветвей также был сильнее во втором и четвертом рядах, с более быстрым ростом деревьев и большим конечным размером деревьев. It was noted that the second and fourth rows entered the stage of "budding" noticeably earlier than the others; and with lots of kidneys. Similarly, the second and fourth rows showed earlier flowering with more flowers. Branch growth was also stronger in the second and fourth rows, with faster tree growth and larger final tree size.
Кроме того, во втором и четвертом рядах наблюдались одинаковые модели роста. Деревья в этих рядах также не демонстрировали признаков стресса, несмотря на периоды неблагоприятных климатических условий (засуху) в течение испытательного периода.In addition, the same growth patterns were observed in the second and fourth rows. Trees in these rows also showed no signs of stress despite periods of adverse climatic conditions (drought) during the test period.
Потенциально доступный азот, который представляет собой количество азота в почве, улучшился с начальных 136 килограммов на гектар (кг/га) до 180 кг/га в течение шести месяцев после применения композиции, как по существу описано в настоящем документе. Тем не менее, все еще требуется переводить азот в форму, полезную для растений; то есть он должен быть минерализован грибами, присутствующими в почве. Potentially available nitrogen, which is the amount of nitrogen in the soil, improved from an initial 136 kilograms per hectare (kg/ha) to 180 kg/ha within six months of application of the composition, as described essentially herein. However, there is still a need to convert nitrogen into a form useful to plants; that is, it must be mineralized by the fungi present in the soil.
В этом случае из-за увеличения количества грибов в почве в результате применения композиции, количество анаэробно минерализуемого азота увеличилось с 104 микрограммов на грамм (мкг/г), что находится на нижнем пределе подходящих значений для почвы (см: https://sindi.landcareresearch.co.nz/Content/HelpMineralisableN.html), до 135 мкг/г, что является гораздо более подходящим. In this case, due to the increase in the amount of fungi in the soil as a result of the application of the composition, the amount of anaerobically mineralized nitrogen increased from 104 micrograms per gram (µg/g), which is at the lower limit of suitable values for the soil (see: https://sindi. landcareresearch.co.nz/Content/HelpMineralisableN.html), up to 135 mcg/g, which is much more appropriate.
Для достижения аналогичного эффекта при использовании нефтехимических удобрений потребуется такое значительное их количество, что может возникнуть риск вымывания и стока в близлежащие водные пути. Это одна из причин, по которой применение композиции согласно настоящему изобретению, которая способствует большей минерализации азота, обеспечивает преимущества. To achieve a similar effect when using petrochemical fertilizers, such a significant amount of them would be required that there may be a risk of leaching and runoff into nearby waterways. This is one of the reasons why the use of a composition according to the present invention, which promotes greater mineralization of nitrogen, provides benefits.
Благоприятные эффекты не ограничиваются косточковыми фруктовыми деревьями. Например, заметное увеличение содержания потенциально доступного азота наблюдалось в почвах, где выращивали хмель. Первоначальное измеренное содержание потенциально доступного азота составило 125 кг/га. Через пять месяцев после внесения композиции, полученной согласно настоящему изобретению, содержание потенциально доступного азота составило 158 кг/га. Между тем, содержание анаэробно минерализуемого азота увеличилось с 88 микрограмм/грамм (мкг/г), что является относительно небольшим количеством, до более адекватного уровня 108 мкг/г.The beneficial effects are not limited to stone fruit trees. For example, a noticeable increase in the content of potentially available nitrogen was observed in soils where hops were grown. The initial measured content of potentially available nitrogen was 125 kg/ha. Five months after applying the composition obtained according to the present invention, the content of potentially available nitrogen was 158 kg/ha. Meanwhile, anaerobically mineralized nitrogen increased from 88 micrograms/gram (µg/g), which is a relatively small amount, to a more adequate level of 108 µg/g.
В другом примере, в испытаниях, проводимых на сосновых насаждениях, было обнаружено, что, когда композицию, по существу такую, как описано в настоящем документе, внесли в почву, через пять месяцев измеренное содержание потенциально доступного азота (до глубины 150 мм) составило 137 кг/га. Напротив, в почве, где указанную композицию не применяли, содержание потенциально доступного азота (до глубины 150 мм) составляла 132 кг/га. Разница составляет пять килограммов азота на гектар. Кроме того, было обнаружено, что деревья, выращенные в обработанной почве, демонстрируют увеличение роста на 100% по сравнению с контрольными деревьями, выращенными в необработанной почве. Это значительная разница в биомассе, которая имеет очевидные последствия для выращивания сельскохозяйственных культур.In another example, in tests conducted on pine plantations, it was found that when a composition essentially as described herein was applied to the soil, after five months, the measured content of potentially available nitrogen (to a depth of 150 mm) was 137 kg/ha. On the contrary, in the soil where this composition was not applied, the content of potentially available nitrogen (up to a depth of 150 mm) was 132 kg/ha. The difference is five kilograms of nitrogen per hectare. In addition, trees grown in treated soil were found to show a 100% increase in growth compared to control trees grown in untreated soil. This is a significant difference in biomass and has clear implications for crop production.
Обратимся сейчас к фиг. 5, которая представляет собой схему, показывающую способ (обозначенный в целом позицией 500) применения композиции (102) для улучшения здоровья почвы в соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения.Turning now to FIG. 5 which is a diagram showing a method (denoted generally at 500) of applying composition (102) to improve soil health in accordance with another preferred embodiment of the present invention.
Трактор (502) оснащен установленным на тракторе аэратором (504). Установленный на тракторе аэратор (504) содержит ножи аэратора (506), установленные с возможностью поворота на опорную конструкцию (508), содержащую первую поперечную балку (510) и вторую поперечную балку (512). The tractor (502) is equipped with a tractor-mounted aerator (504). Tractor-mounted aerator (504) comprises aerator blades (506) rotatably mounted on support structure (508) comprising first cross beam (510) and second cross beam (512).
При эксплуатации, когда трактор (502) движется вперед, ножи аэратора (506) вращаются, вызывая образование борозд (514) в почве (402). В этом варианте реализации длина ножей аэратора (506) была адаптирована для обеспечения того, чтобы борозды (514), создаваемые в почве (402), обнажали фактическое или предполагаемое расположение корней (не показано) растений (не показано). In operation, as the tractor (502) moves forward, the aerator blades (506) rotate causing furrows (514) to form in the soil (402). In this embodiment, the length of the aerator blades (506) has been adapted to ensure that the furrows (514) created in the soil (402) expose the actual or intended location of the roots (not shown) of the plants (not shown).
Первая поперечная балка (510) расположена перед ножами аэратора (506) относительно направления движения трактора (502) при его эксплуатации. Вторая поперечная балка (512) расположена позади ножей аэратора (506) относительно направления движения трактора (502) при его эксплуатации. К первой поперечной балке (510) прикреплен первый набор сопел (516). На второй поперечной балке (512) расположен второй набор сопел (518). The first transverse beam (510) is located in front of the aerator knives (506) relative to the direction of movement of the tractor (502) during its operation. The second cross beam (512) is located behind the aerator blades (506) relative to the direction of movement of the tractor (502) during its operation. The first set of nozzles (516) is attached to the first transverse beam (510). On the second transverse beam (512) is the second set of nozzles (518).
Первый набор сопел (516) выполнен с возможностью направления композиции (102) на ножи аэратора (506) до их попадания в почву (402), в результате чего ножи аэратора (506) оказываются покрыты композицией (102) так, что при входе в почву (402) ножи аэратора (506) вводят по меньшей мере часть композиции (102) в почву (402). Второй набор сопел (518) выполнен с возможностью направления композиции (102) в борозды (514), созданные в почве (402) ножами аэратора (506). Таким образом, композицию (102) приводят в контакт с фактическим или предполагаемым расположением корней (не показано) растений (не показано). The first set of nozzles (516) is configured to direct the composition (102) to the aerator knives (506) before they enter the soil (402), as a result of which the aerator knives (506) are covered with the composition (102) so that when they enter the soil (402) aerator blades (506) introduce at least a portion of the composition (102) into the soil (402). The second set of nozzles (518) is configured to direct the composition (102) into furrows (514) created in the soil (402) by the aerator blades (506). Thus, the composition (102) is brought into contact with the actual or intended location of the roots (not shown) of the plants (not shown).
Обратимся теперь к фиг. 6a, которая представляет собой схему, на которой показано действие (в целом обозначенное позицией 600) грибов (410) и АФБ (406) композиции (не показана), полученной так, как обсуждалось в отношении фиг. 1-3. Let us now turn to FIG. 6a, which is a diagram showing the action (generally indicated at 600) of fungi (410) and APB (406) of a composition (not shown) prepared as discussed with respect to FIG. 1-3.
Видно, что грибы (410), Arbuscular mycorrhiza, указанной композиции образуют симбиотические отношения с корнями (412) растения (404). Грибы (410) имеют гифы, которые простираются в почву (402), образуя «магистрали», по которым питательные вещества могут доставляться к корням (412) растения (404) и, таким образом, могут потребляться растением (404). АФБ (406) указанной композиции поглощают азот (не показан) из воздуха (в целом обозначено стрелками A) и «фиксирует» его в почве (402). Также указанные АФБ (406) преобразуют азот (не показан) в соединения азота (не показаны). It can be seen that the fungi (410), Arbuscular mycorrhiza, of this composition form a symbiotic relationship with the roots (412) of the plant (404). Fungi (410) have hyphae that extend into the soil (402), forming "highways" through which nutrients can be delivered to the roots (412) of the plant (404) and thus can be consumed by the plant (404). The AFBs (406) of this composition absorb nitrogen (not shown) from the air (generally indicated by arrows A) and “fix” it in the soil (402). Also said APBs (406) convert nitrogen (not shown) to nitrogen compounds (not shown).
На фиг. 6b приведена другая схема, показывающая действие (в целом обозначенное позицией 600) грибов (410) и АФБ (406) композиции (не показана). В частности, на фиг. 6b показан перенос соединений азота (418) из АФБ (406) к корням растений (412).In FIG. 6b is another diagram showing the action (generally indicated at 600) of fungi (410) and APB (406) of a composition (not shown). In particular, in FIG. 6b shows the transfer of nitrogen compounds (418) from APB (406) to plant roots (412).
Можно видеть, что грибы (410) образуют арбускулы (608) между клетками (606) корня растения (412). Также показаны гифы (602) грибов (410), простирающиеся от корня (412) в почву, между корневыми волосками (604) указанного корня (412). It can be seen that the fungi (410) form arbuscules (608) between the cells (606) of the root of the plant (412). Also shown are hyphae (602) of fungi (410) extending from the root (412) into the soil, between the root hairs (604) of said root (412).
Когда АФБ (406) гибнут (например, когда их поглощают «хищники» в почве), они выделяют соединения азота (418) в почву. Соединения азота (418) перемещаются вдоль гиф (602) грибов (410) и попадают в корень растения (412) через арбускулу (608). Затем они могут поглощаться растением. Как АФБ (406), так и грибы (410) находятся в биочаре композиции (условно обозначенном позицией 116) и защищены им. Биочар (116) также способствует образованию «решеток» или сетей гиф (602), поскольку он обеспечивает пористое вещество, внутри которого могут формироваться такие решетки. Развитие решеток или сетей гиф может значительно повысить эффективность грибов (410) при транспортировке питательных веществ из почвы в корень растения (412). When APBs (406) die (for example, when they are consumed by "predators" in the soil), they release nitrogen compounds (418) into the soil. Nitrogen compounds (418) move along the hyphae (602) of fungi (410) and enter the plant root (412) through the arbuscula (608). They can then be taken up by the plant. Both APB (406) and fungi (410) are in the biochar of the composition (conventionally designated as 116) and are protected by it. Biochar (116) also promotes the formation of "lattices" or networks of hyphae (602) because it provides a porous substance within which such lattices can form. The development of hyphae lattices or networks can greatly increase the efficiency of fungi (410) in transporting nutrients from the soil to the plant root (412).
Полное описание всех заявок, патентов и публикаций, цитируемых выше, если таковые имеются, включено в настоящий документ посредством ссылок. Ссылка на любой предшествующий уровень техники в данном описании не является и не должна рассматриваться как подтверждение или любая другая форма предположения, что эта часть уровня техники является частью обычного уровня знания в данной области техники в любой стране мира.The full description of all applications, patents and publications cited above, if any, is incorporated herein by reference. Reference to any prior art in this specification is not and should not be taken as an endorsement or any other form of suggestion that this portion of the prior art is part of the general state of knowledge in the art in any country in the world.
В широком смысле можно сказать, что настоящее изобретение состоит из частей, элементов и признаков, упомянутых или указанных в описании заявки, по отдельности или вместе, в любой или во всех комбинациях двух или более из указанных частей, элементов или признаков.In a broad sense, the present invention may be said to consist of the parts, elements and features mentioned or indicated in the description of the application, alone or together, in any or all combinations of two or more of the said parts, elements or features.
Там, где в приведенном выше описании была сделана ссылка на целые числа или компоненты, имеющие известные эквиваленты, эти целые числа включены в настоящий документ, как если бы они были перечислены отдельно.Where reference has been made in the above description to integers or components having known equivalents, those integers are included herein as if they were listed separately.
Следует отметить, что различные изменения и модификации описанных здесь предпочтительных вариантов реализации будут очевидны для специалистов в данной области техники. Такие изменения и модификации можно произвести без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения и без уменьшения обеспечиваемых им преимуществ. Следовательно, предполагается, что такие изменения и модификации будут включены в объем настоящего изобретения.It should be noted that various changes and modifications to the preferred embodiments described herein will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention and without diminishing the benefits it provides. Therefore, it is intended that such changes and modifications be included within the scope of the present invention.
Аспекты настоящего изобретения были описаны только в качестве примера, и следует понимать, что можно модифицировать и дополнять настоящее изобретение без отклонения от его объема, как определено в прилагаемой формуле изобретения.Aspects of the present invention have been described by way of example only, and it is to be understood that the present invention may be modified and supplemented without departing from its scope as defined in the appended claims.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NZ73301517 | 2017-06-22 | ||
| NZ733015 | 2017-06-22 | ||
| PCT/NZ2018/050087 WO2018236227A1 (en) | 2017-06-22 | 2018-06-22 | A composition, system, and method for the promotion of soil health |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020102310A RU2020102310A (en) | 2021-07-22 |
| RU2020102310A3 RU2020102310A3 (en) | 2021-09-03 |
| RU2775083C2 RU2775083C2 (en) | 2022-06-28 |
| RU2775083C9 true RU2775083C9 (en) | 2022-10-12 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5021350A (en) * | 1981-03-06 | 1991-06-04 | Rhone-Poulenc Industries | Process for inclusion of mycorrhizae and actinorhizae in a matrix |
| RU2291620C1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-01-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия РАСХН | Method for plant growth stimulation and protection from diseases |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5021350A (en) * | 1981-03-06 | 1991-06-04 | Rhone-Poulenc Industries | Process for inclusion of mycorrhizae and actinorhizae in a matrix |
| RU2291620C1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-01-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия РАСХН | Method for plant growth stimulation and protection from diseases |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАКСИМОВ И.В., ВЕСЕЛОВА С.В. и др. Стимулирующие рост растений бактерии в регуляции устойчивости растений к стрессовым факторам, Физиология растений, 2015, Т. 62, N 6, с. 763-775. Под ред. ТИХОНОВИЧ И.А. Биопрепараты в сельском хозяйстве. Методология и практика использования микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве, М., 2005, с. 11-50. СОКОЛОВ М.С. и др. Здоровье почвы агроценозов как атрибут ее качества и устойчивости к биотическим и абиотическим стрессорам, Известия ТСХА, выпуск 1, 2009, с. 13-22. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111615505A (en) | Fertilizer and plant growth promoter for increasing plant yield and method for increasing plant yield | |
| CA3067004C (en) | A composition, system, and method for the promotion of soil health | |
| CN102010274A (en) | Balanced slow-release fertilizer | |
| CN104521494B (en) | E. dunnii light ground mass method for culturing seedlings | |
| Yadav et al. | Effect of media on growth and development of acid lime (Citrus aurantifolia Swingle) seedling with or without Azotobacter | |
| CN104261957A (en) | Fertilizer special for potatoes and preparation and use methods thereof | |
| Small et al. | The fate of compost-derived phosphorus in urban gardens | |
| Kovshov et al. | Growing of grass, radish, onion and marigolds in vermicompost made from pig manure and wheat straw | |
| Shyam et al. | Improved soil physico-chemical characteristics, soil moisture and plant growth properties through vertical mulching in a plum orchard | |
| JP2003171194A (en) | Soil fertility promoting material comprising fertilizer composition containing vitamins, sulpher-containing amino acids and saccharides which are organic substances | |
| US5368626A (en) | Growth medium and method | |
| CN102276327A (en) | High-efficiency organic fertilizer | |
| CN107821055B (en) | A kind of change controlling agent improving the low nitrogen tolerance of wheat and change prosecutor method | |
| Marlina et al. | Utilization of Organic Fertilizer on Sweet Corn (Zea mays saccharata Sturt) Crop at Shallow Swamp Land | |
| Bhat et al. | Growing substrate composition influences growth, productivity and quality of organic vegetables | |
| Murtado et al. | Organic fertilization for optimizing dryland rice production | |
| Kumar et al. | Conservation Agriculture: Perspectives on soil and environmental management in Indo-Gangetic plains of South Asia | |
| RU2775083C9 (en) | Composition, system and method for improvement of soil health | |
| RU2775083C2 (en) | Composition, system and method for improvement of soil health | |
| Murumkar et al. | Effect of growing media on its physical and chemical properties on beet root yield under protected cultivation. | |
| Natarajan et al. | Standardization of Growbag Media with Nutriseed Pack Fertilization for Tomato Crop under Matric Suction Irrigation. | |
| CN106977262A (en) | A kind of method of pfaffia cuttage fast seedling growing | |
| CN111296227A (en) | Organic planting soil and preparation method thereof | |
| RU2301825C1 (en) | Artificial soil | |
| NZ743663B2 (en) | Improved composition, system and method for the promotion of soil health |