專利名稱：：新型肥料組合物以及用其來處理種子和植物的方法新型肥料組合物以及用其來處理種子和植物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及新型肥料組合物(combinaisonfertilisante)以及用其來處理種子和植物的方法。目前，已知基于細(xì)菌的肥料制劑，以及它們?cè)诜N子和/或栽培植物例如豆科植物、小麥、燕麥、玉米和棉花上的應(yīng)用。然而，現(xiàn)有技術(shù)的這些細(xì)菌學(xué)組合例如以法國(guó)商標(biāo)"NitraginBonus"進(jìn)行出售的細(xì)菌組合并不十分令人滿意。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新型肥料組合物，該肥料組合物使得能夠解決與現(xiàn)有的肥料產(chǎn)品，特別是基于細(xì)菌的肥料制劑相關(guān)的問題。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供肥料組合物，其中的活性產(chǎn)物(produitactif)能夠滲透入農(nóng)作物的根中，并且能夠在栽培的植物上形成固氮根瘤。通過新型肥料組合物實(shí)現(xiàn)了這些目的以及下面將出現(xiàn)的其他目的，所述肥料組合物為這樣的類型，即包含細(xì)菌聯(lián)合物(associationbact6rienne)作為活性產(chǎn)物，根據(jù)本發(fā)明，所述組合的特征在于所述細(xì)菌聯(lián)合物與沸石相混合。優(yōu)選地，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含根瘤菌屬(W/zo6/"邁)和慢生根瘤菌屬(Arfl^r力/zo62'咖)。有利地，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含豌豆根瘤菌(^/zo6/咖/eg咖/"osar咖)、苜蓿根瘤菌(i力/zo6/咖/z7e///?！?和大豆慢生根瘤菌(Ara^r力/zo6/咖ya/70//c"/ff)。本發(fā)明還涉及用其中活性產(chǎn)物為細(xì)菌聯(lián)合物的肥料組合物來處理種子和植物的方法，所述方法的特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物與沸石相混合。優(yōu)選地，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含根瘤菌屬和慢生根瘤菌屬。有利地，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含豌豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌和大豆慢生根瘤菌。優(yōu)選地，用所述肥料組合物處理植物，從而使得所述細(xì)菌聯(lián)合物產(chǎn)生0.5至1百萬個(gè)原生質(zhì)球/抹植物。無任何限定的下列描述使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的實(shí)施以及其不同的優(yōu)點(diǎn)。從根瘤菌屬和慢生根瘤菌屬的形成根瘤的細(xì)菌菌林開始，借助于溶菌酶，通過在TRIS-HC1緩沖溶液中在37。C的溫度下暴露至少10至12小時(shí)而獲得原生質(zhì)球，借助于所獲得的原生質(zhì)球懸浮液來接種正在發(fā)芽的種子或植物的幼苗，然后讓植物生長(zhǎng)，并從在植物根上形成的根瘤開始獲得根瘤菌屬和慢生根瘤菌屬細(xì)菌菌林的純培養(yǎng)物。通過與沸石相混合，該細(xì)菌聯(lián)合物構(gòu)成了改善植物的氮營(yíng)養(yǎng)的肥料組合物或細(xì)菌肥料。該新型肥料組合物的作用基于與植物共生的能夠從空氣中固定氮的細(xì)菌根瘤的活性的利用。由此，土壤富含氮。利用該細(xì)菌聯(lián)合物來增加不同農(nóng)作物的收獲量。對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行這樣的處理使收獲量增加1.6至2.Q公擔(dān)/公項(xiàng)，對(duì)于一年生和多年生農(nóng)作物而言，其收獲量增加8至10公擔(dān)/公項(xiàng)。從下列細(xì)菌菌林開始，獲得了原生質(zhì)球保藏在亞美尼亞共和國(guó)國(guó)家科學(xué)院微生物學(xué)研究所的保藏中心(lacollectiondel，Institutdemicrobiologiedel"Aca"mieNationaledesSciencesdelaR6publiqued，Arm6nie)中的形成才艮瘤的細(xì)菌菌林豌豆才艮瘤菌INMIAB-5609、苜蓿才艮瘤菌INMIA-5521(突變菌林)；以及保藏在俄羅斯農(nóng)業(yè)微生物學(xué)研究所(l，InstitutdemicrobiologieagricoledeRussie)中的細(xì)菌菌林大豆慢生才艮瘤菌649。將以24至48小時(shí)的培養(yǎng)物形式的細(xì)菌置于溶菌酶在TRIS-HC1緩沖液(pH8.1)中的溶液之中。在大約37X:的溫度下在溶菌酶中溫育10至12小時(shí)。然后，用無菌水洗去原生質(zhì)球上的溫育溶液，之后將其懸浮在水中。原生質(zhì)球的最佳數(shù)量的增加顯示在表1中。通過在顯微鏡下直接計(jì)算細(xì)胞的方法來確定懸浮液中原生質(zhì)球的數(shù)量。表l根據(jù)通過接種引入的原生質(zhì)球劑量的植物的污染水平具有結(jié)節(jié)的植物(％),形式當(dāng)在1抹植物上接種下列數(shù)量的原生質(zhì)球時(shí)0.2至0.3百萬個(gè)細(xì)胞0.5至1.0百萬個(gè)細(xì)胞5億個(gè)細(xì)胞10億個(gè)細(xì)胞對(duì)照(無接種)00005609-豌豆才艮瘤菌00005609-原生質(zhì)球50717070小麥的結(jié)節(jié)(tubercules)的6610080805609-原生質(zhì)球5521-苜蓿根瘤菌100100100100小麥的結(jié)節(jié)的5521-原生質(zhì)球100100100100649-大豆慢生根瘤菌436原生質(zhì)球根據(jù)表1的結(jié)果，0.5至1百萬個(gè)原生質(zhì)球/抹植物的數(shù)量是最佳的，因?yàn)橹参锔细龅男纬墒亲詈玫模虻韧谑褂米罡邉┝康脑|(zhì)球時(shí)獲得的結(jié)果。經(jīng)歷了各種不同階段處理的菌抹與初始菌林(從中獲得了所述原生質(zhì)球)相似，然而在將它們施用給谷類植物之后，它們的一些性質(zhì)發(fā)生了變化。所有在施用之后所研究的菌林屬于革蘭氏陰性細(xì)菌，它們具有桿狀形狀，與初始菌株相同。使根瘤菌5609和5521的初始菌林以及在施用后獲得的菌林生長(zhǎng)在瓊脂上，在無氮的Ashby培養(yǎng)基中。它們不使牛奶凝結(jié)，并且不使明膠液化。在下列方面存在差異初始菌抹和能夠在谷類植物根上形成根瘤的菌林的生長(zhǎng)強(qiáng)度；以及它們與不同碳源的關(guān)系。在谷類植物上獲得的菌林污染大部分以前的植物。這是確認(rèn)所荻得的菌林與根瘤菌屬有關(guān)的主要特性。關(guān)于從小麥的結(jié)節(jié)獲得的菌抹的形態(tài)學(xué)、培養(yǎng)生理學(xué)(culturo-physiologiques)和生物化學(xué)特征的數(shù)據(jù)集中在下表2中。5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>沒有著色，即它們屬于革蘭氏陰性細(xì)菌，與根瘤菌5609和5521的初始菌林相同，所述初始菌林用于獲得用于接種小麥和燕麥的原生質(zhì)球。所述菌林具有桿狀形狀的細(xì)胞，然而大小比初始培養(yǎng)物更小(參見表2)。在恢復(fù)細(xì)胞膜后，所述原生質(zhì)球也產(chǎn)生比初始培養(yǎng)物更小的細(xì)胞。將初始菌林5609和5521以及在谷類植物上形成根瘤的菌抹生長(zhǎng)在瓊脂上和無氮的Ashby培養(yǎng)基上。它們不使牛奶凝結(jié)，并且不使明膠液化。與初始菌株相反，在第I和III次施用后的菌林生長(zhǎng)更弱。它們的菌落更大。在第I和III次施用后在谷類植物上形成根瘤的菌林5521與該突變菌林5521所源自的親本菌林相似。碳水化合物和有機(jī)酸的同化的研究揭示出，在初始菌株和于谷類植物上形成根瘤的菌林之間存在一些差異。與初始菌林相反，第III次施用的菌林5609可在淀粉培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，盡管非常弱。在有機(jī)酸的同化中觀察到了最顯著的差異。因此，能夠污染谷類植物的細(xì)菌在很大程度上類似于從其中獲得接種用原生質(zhì)球的初始細(xì)菌，然而它們的一些性質(zhì)在將它們施用給谷類作物之后發(fā)生了變化。細(xì)菌聯(lián)合物，例如以"Nitragin"名稱進(jìn)行出售的細(xì)菌聯(lián)合物，廣泛地用于農(nóng)業(yè)實(shí)踐。為了生產(chǎn)其，使用了共生的和非共生的固氮細(xì)菌的混合物。在不同的氣候條件下和在亞美尼亞的不同土地上，以及在ex-USSR領(lǐng)土上的不同開晝地的田地上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程中，特別是在治'"ag//7實(shí)驗(yàn)的地理網(wǎng)絡(luò)(R6seaug^ographique)中，檢驗(yàn)了該制劑。存在許多實(shí)驗(yàn)報(bào)告。制劑在生態(tài)學(xué)上純凈的，對(duì)于人和動(dòng)物絕對(duì)無害，其使一定數(shù)目的農(nóng)作物(大豆、煙草、谷類植物、某些塊莖類)的產(chǎn)量增加15°/。至40%。根據(jù)本發(fā)明，提出了絕對(duì)新型的用于制備和利用肥料的方法，其原理是制備細(xì)菌聯(lián)合物與沸石的混合物，彿石是硅酸鋁的復(fù)合物(通式Me2/nA1203xSi02yH20，其中M是金屬陽離子，和n是化合價(jià))，其在其組成中包含堿金屬和其他金屬的氧化物，并且其特點(diǎn)在于極度規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)，所述孔在通常溫度條件下充滿水。下文中顯示了凝灰?guī)r(火山石)的天然沸石的物理化學(xué)特征:天然沸石的含量(以重量百分比表示)60-95氧化物的含量(以重量百分比表示)Si02:61.0-71.0MnO痕量-O.1Ti02:0.1-0.4Na200.9-3.4A1203:11.0-14.0K201.0-2.8Fe203:0.3-2.5P205痕量-O.15FeO:0.3-2.0H202.0-6.0CaO:2.8-5.0MgO:0.5-2.5有毒成分的含量(以重量百分比表示)耐受極限F直至0.15As直至0.01Pb直至0.006Hg直至o.0005Cd直至0.05真實(shí)含量無痕量0.OOl-O.006痕量痕量另外的礦物的含量(以重量百分比表示)蒙脫石1-20石英1-6方解石1-4長(zhǎng)石l-4黑云母+火山玻璃l-6天然沸石的單胞(alveole6Umentaire)的組成(式的系數(shù)Si29.55Al6.53Mg0.10Ca2.20說明書第7/10頁Na:0.70K:1.22H20:19.6空隙(pore)的大小(以埃表示)4A單胞的參數(shù)a=17.63A;B=17.90A;c=17.90A孔隙率24.87-32.36%平均值-28.17%密度2.2-2.6g/cm3提取的土壤的質(zhì)量1.3-1.6g/cm3體積質(zhì)量L7-1.0g/cm3單軸壓力下的堅(jiān)固性(solidit6)極限334-952kg/cm3平均數(shù)438kg/cm主要的交換陽離子Ca和Na和K和Mg交換陽離子的量(以對(duì)于100g巖石而言的mg當(dāng)量表示)Ca2+:22.0-59.0Mg2+:4.0-18.0Na+:22.0-59.0K+:1.2-10.09合計(jì)(Ca2++Mg2++Na++D-72-123比率Na++K十=0.26-1.77Ca2++Mg2+耐酸性(pH):0.4至7耐堿性(pH):7至13.8上述肥料(根據(jù)本發(fā)明并以確定的比例與沸石相混合的細(xì)菌聯(lián)合物)的使用帶來了巨大的優(yōu)點(diǎn)。沸石保持土壤結(jié)構(gòu)，這有助于其的持久性通風(fēng)；沸石保持水份，更重要的是，促進(jìn)生物制劑的按比例使用，和延長(zhǎng)其作用和其再活化的期限。沸石具有另一個(gè)重要的能力其明顯地增加種子針對(duì)所有類型疾病的抗性。根據(jù)美國(guó)、日本和亞美尼亞研究者的數(shù)據(jù)，沸石的使用使農(nóng)作物的產(chǎn)量增加10%至12%,當(dāng)與本發(fā)明的細(xì)菌聯(lián)合物相混合時(shí)，取決于農(nóng)作物，該效應(yīng)至少改善2至2.5倍。2002年在4公項(xiàng)秋小麥田地上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果集中在下表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在借助于沸石進(jìn)行培養(yǎng)的植物中形成根瘤的細(xì)菌的相互關(guān)系的特征呈現(xiàn)于表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在具有Ge-Li半導(dǎo)體檢測(cè)器和用于處理光譜的輔助性"ASPECT"程序的低聲Y-光譜測(cè)定設(shè)備上測(cè)定從Noyemb6rian(亞美尼亞)的地層中獲取的沸石樣品的放射性元素的活性和組成。在亞美尼亞原子能發(fā)電站的輻射夕卜部控制實(shí)驗(yàn)室(laboratoireducontr61eext6rieurderadiationdelaCentraleAtomiqueArm6nienne)中對(duì)170克樣品進(jìn)行測(cè)量(測(cè)量的相對(duì)誤差6.9%)。分析的結(jié)果顯示，所述樣品包含鈾-238(238U)和釷-232(232Th)類型的天然放射性元素，以及放射性元素鉀-40(4°K)。表5集中了上述樣品的分析結(jié)果表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>為了進(jìn)行比較，在下文的表6中引用了在普通巖石中放射性元素的典型比活性的數(shù)據(jù)(丄丄#o/s^er,K/.i>a/7or，LivredeR6f6rencededosim"rieetd，hygUnedelaradiation,Moscou，"Energoatomizdat"，1984，第71頁)。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1.新型肥料組合物，所述肥料組合物為這樣的類型，即包含細(xì)菌聯(lián)合物作為活性產(chǎn)物，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物與沸石相混合。2.權(quán)利要求1的新型肥料組合物，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含根瘤菌屬(iA/zo6/咖)和慢生根瘤菌屬(Ara^^力/zoWwz7)。3.權(quán)利要求2的新型肥料組合物，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含豌豆根瘤菌(v力/zc^/wz7/e^//z//70<ysr〃i)、苜蓿才艮瘤菌(W//zo6/咖/ze//'/o〃)和大豆慢生根瘤菌(Arfld7T力iz06i咖4.用權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的其中活性產(chǎn)物為細(xì)菌聯(lián)合物的肥料組合物來處理種子和植物的方法，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物與沸石相混合。5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含根瘤菌屬和慢生根瘤菌屬。6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述細(xì)菌聯(lián)合物至少包含豌豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌和大豆慢生根瘤菌。7.權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，用所述肥料組合物處理植物，從而使得所述細(xì)菌聯(lián)合物產(chǎn)生0.5至1百萬個(gè)原生質(zhì)球/林植物。全文摘要本發(fā)明涉及新型肥料組合物，所述肥料組合物為這樣的類型，即包含與沸石相混合的細(xì)菌聯(lián)合物作為活性產(chǎn)物。本發(fā)明還涉及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。文檔編號(hào)C05F11/08GK101466652SQ200780021335公開日2009年6月24日申請(qǐng)日期2007年4月10日優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日發(fā)明者F·馬捷沃希揚(yáng),J·阿科皮揚(yáng),N·亞利克薩尼昂,T·斯捷潘尼揚(yáng)申請(qǐng)人:亞美尼亞共和國(guó)國(guó)家科學(xué)院微生物學(xué)研究所