СОСТАВ РАСТВОРИМОГО УДОБРЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
COMPOSITION OF SOLUBLE FERTILIZER AND METHOD OF ITS USE

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная заявка испрашивает приоритет по заявке США № 15/438909, поданной 22 февраля 2017 г., которая выдана в качестве патента США № 9738567 от 22 августа 2017 г., полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Нижеследующее описание относится, в целом, к удобрениям, более конкретно, раскрытие в данном документе относится к растворимым удобрениям, предназначенным для стимулирования здоровья и роста растений.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Удобрения могут быть добавлены в почву или листву сельскохозяйственных культур для привнесения элементов, необходимых для правильной подкормки растений. Как правило, такие элементы как азот (N), фосфор (P) и калий (K) используются в качестве основных компонентов стандартных удобрений. Однако современные комплексные удобрения могут включать в себя множество микроэлементов и смесь, улучшающую рост (также называемую в данном документе «GEM» - growth enhancing mixture), содержащую стимуляторы роста, витамины, аминокислоты, углеводы и полисахариды в дополнение к основным компонентам.
[0004] Современные сельскохозяйственные технологии также могут использовать пестициды, которые могут быть сопричастны к высвобождению токсичных веществ в поля, насаждения и окружающую среду. Пестициды могут иметь различные формы и могут быть выполнены с возможностью уменьшения присутствия сорняков (например, гербициды), насекомых (например, инсектициды), грибов (например, фунгициды) и грызунов (например, родентициды). Из-за негативного влияния, которое удобрения и пестициды могут оказывать на окружающую среду, в этой области техники предпринимаются постоянные усилия для уменьшения количества веществ, необходимых для обработки растений для ускорения их роста. Таким образом, в данной области техники существует необходимость в новых сельскохозяйственные химикатах и способах их внесения, которые бы уменьшили количество используемых основных удобрений и пестицидов, одновременно усиливая рост растений и устойчивость растений к стрессу.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В соответствии с идеей данного изобретения, предложено удобрение на основе гумата (также называемое в данном документе «универсальный биопротектор» или «UBP» - Universal Bio Protector), которое является легко растворимым в воде и адаптировано для обработки семян и внекорневой подкормки. Удобрение по идее данного изобретения, как правило, включает в себя удобрение, содержащее гуминовое соединение (например, сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов (называемый в данном документе «CPFAPH» - co-polymer of fulvic acid and polymetallic humates)), хелатные микроэлементы и биологически активные металлические катализаторы.
[0006] Вышеупомянутое может быть достигнуто в аспекте идеи данного изобретения предложением удобрения, содержащего компонент, усиливающий рост, в количестве от около 80% до около 90% по массе, некоторое количество элементов, присутствующих в количестве от около 3% до около 7% по массе и одно или большее количество вторичных нутриентов, микронутриентов и биологически активных гетеромолекулярных комплексов металлических микроэлементов, присутствующих в количестве от около 3% до около 10% по массе в расчете на общую массу удобрения. Усиливающий рост компонент может включать в себя сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов (CPFAPH). Некоторое количество элементов может включать в себя, но не ограничивается ими: соединения азота, соединения фосфора и соединения серы. Компонент, усиливающий рост, может включать в себя стимуляторы, выбранные из группы, включающей в себя: цитокинины, пурины, гиббереллины и ауксины. Компонент, усиливающий рост, может включать в себя витамины и по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из: стимуляторов роста, аминокислот, углеводов и полисахаридов. Компонент, усиливающий рост, может включать в себя сухие пробиотики.
[0007] Вышеупомянутое может быть достигнуто в другом аспекте идеи данного изобретения предложением способа стимулирования возделывания выращиваемых культур. Указанный способ может включать в себя: смешивание удобрения и внесение удобрения в выращиваемую культуру. Указанный способ может включать в себя растворение удобрения в водном растворе, замачивание некоторого количества семян в указанном растворе в течение предварительно заданного периода времени, размещение удобрения в баке для опрыскивания и опрыскивание выращиваемых культур жидким раствором удобрения. Удобрение может быть растворено в воде для получения жидкой смеси удобрений. Выращиваемые культуры могут быть опрысканы через заданные интервалы времени. Выращиваемые культуры могут быть опрысканы от двух до четырех раз жидким раствором удобрения. Удобрение может содержать от двадцати до пятидесяти процентов по массе водорастворимых азотных и фосфорных соединений. Удобрение может быть высушено в вакуумной распылительной сушилке при температуре от около восьмидесяти до девяноста градусов по Цельсию.
[0008] Вышеупомянутое может быть достигнуто в другом аспекте идеи данного изобретения предложением способа получения материала, стимулирующего производство выращиваемых культур, включающего в себя получение компонента, усиливающего рост, посредством щелочного гидролиза торфа. Указанный способ может включать в себя проведение жидкофазного окисления гидролизата торфа и раствора щелочного агента. Раствор щелочного агента может быть выбран из группы, состоящей из гидроксида калия (KOH) и гидроксида натрия (NaOH).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0009] Данное раскрытие относится к удобрению (также называемому в данном документе «универсальным биопротектором» или «UBP»), которое может повысить эффективность введения различных нутриентов или «усвоение нутриентов», а также может повысить способность растения преобразовывать нутриент в ростовую ответную реакцию. В данном раскрытии также предложен способ растворения раскрытого удобрения в воде с образованием раствора, который может быть использован в процессе предпосевной обработки семян, а также способ распыления раствора на желаемые выращиваемые культуры в течение всего времени процесса выращивания.
[0010] Фразеология и терминология, используемые в данном документе, приведены с целью описания и не должны рассматриваться как ограничивающие. Например, использование термина в единственном числе не предназначено для ограничения количества элементов. Кроме того, следует понимать, что любой из признаков идеи данного изобретения может использоваться отдельно или в комбинации с другими признаками. Другие системы, способы, признаки и преимущества идеи данного изобретения будут или станут очевидными для специалиста в данной области техники после изучения подробного описания. Предполагается, что все такие дополнительные системы, способы, признаки и преимущества включены в данное описание, находятся в пределах объема идеи данного изобретения и защищены прилагаемой формулой изобретения.
[0011] Теперь будет представлено несколько определений, которые применяются в данном раскрытии. Термин «по существу» определен так, чтобы он фактически соответствовал конкретному размеру, форме или другому слову, которое существенно изменяется, таким образом, указанный компонент не должен быть точным. Термины «содержащий», «включающий в себя» и «имеющий» используются взаимозаменяемо в данном раскрытии. Термины «содержащий», «включающий в себя» и «имеющий» означают включать, но не обязательно ограничиваться описанными выше элементами.
[0012] Кроме того, любой термин степени, например, но не ограничиваясь ими: «около» или «приблизительно», используемый в описании и прилагаемой формуле изобретения, следует понимать, как включающий в себя приведенные значения или значение, которое в три раза больше или составляет одну треть перечисленных значений. Например, около 3 мм включает в себя все значения от 1 мм до 9 мм, а приблизительно 50 градусов включает в себя все значения от 16,6 градусов до 150 градусов.
[0013] Наконец, термин «хелат», используемый в данном документе, относится к соединению, содержащему лиганд, связанный с центральным атомом металла в двух или большем количестве точек.
[0014] В данном раскрытии предложено удобрение, включающее в себя смесь из компонентов, усиливающих рост (называется в данном документе как «смесь усиления роста»). Такие компоненты могут включать в себя, но не ограничиваться ими: сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов(CPFAPH), присутствующий в количестве, составляющем от около 80% до около 90% по массе в расчете на общую массу удобрения; макронутриенты (например, соединения азота (N), фосфора (P)и калия (K)), присутствующие в количестве, составляющем от около 3% до около 7% по массе в расчете на общую массу удобрения; и вторичные нутриенты (например, кальций (Ca), магний (Mg) и сера (S)) и микронутриенты (например, цинк (Zn), медь (Cu), марганец (Mn), железо (Fe) и медь (Cu)),присутствующие в количестве, составляющем от около 3% до около 10% по массе в расчете на общую массу удобрения. Указанная смесь удобрений также может включать в себя биологически активные каталитические металлические микроэлементы включая, но не ограничиваясь ими: молибден (Mo), ванадий (V), кобальт (Co) и никель (Ni). Указанные биологически активные каталитические металлические микроэлементы могут присутствовать в количестве, составляющем от около 1% до около 3% по массе в расчете на общую массу удобрения.
[0015] Некоторые удобрения были скорректированы с учетом использования гуматов. Гуматы - это природные материалы, которые богаты гумифицированными органическими веществами и содержат эффективные гуминовые вещества, например, гуминовую кислоту и фульвокислоты. В частности, гуминовая кислота является мощным стимулятором полезных грибов и может также стабилизировать содержание азота в почве, что позволяет повысить эффективность азота. Гуминовая кислота также содержит сложные фосфаты, а гуматы являются единственным известным веществом, способным удерживать все другие нутриенты в почве, что обеспечивает повышенную абсорбцию нутриентов. Гуматы содержат ауксиноподобный стимулятор роста, который может усиливать деление клеток и увеличивать проницаемость клеток растений, что позволяет вдвое увеличить поглощение нутриентов. Исследования показали, что присутствие гуминовых веществ в почве увеличивает задержку воды в почве, обеспечивает доступность углерода в почве, стимулирует рост живых клеток, хелатных ионов в почве и способствует солюбилизации углеводородов в водную фазу.
[0016] Говоря более конкретно, смесь усиления роста может включать в себя один или большее количество витаминов и по меньшей мере один другой компонент. Указанный по меньшей мере один другой компонент может включать в себя, но не ограничивается ими: стимуляторы роста, аминокислоты, углеводы, полисахариды и сухие пробиотики. Указанная смесь усиления роста присутствует в удобрении в количестве от около 5% до около 10% по массе в расчете на общую массу удобрения. Как было рассмотрено выше, в целом, удобрение может включать в себя CPFAPH, смесь из макронутриентов, вторичных нутриентови микронутриентов,а также предварительно заданное количество биологически активных каталитических металлических микроэлементов. Количество каждого из отдельных компонентов можно регулировать по мере необходимости или по желанию, основываясь на факторах, включающих в себя, но не ограничиваясь ими: тип выращиваемой удобряемой культуры, тип и состояние почвы, а также любые другие факторы, определенные как актуальные.
I. Композиция
[0017] Основной компонент, усиливающий рост, в раскрытом удобрении представляет собой сополимер фульвокислоты и полиметаллических гуматов (CPFAPH), имеющий химическую формулу, например, (C14H12О8)m [C9H8(K;Na;Mg;)2О4]n и схематическую структурную формулу, например, FA-(K)-HA, FA-(K;Na)-HA, FA-(K;Na;Mg)-HA и т.п., где FA представляет собой фульвокислоту, а HA представляет собой гуминовую кислоту.
[0018] По меньшей мере в одном из примеров CPFAPH может быть получен посредством жидкофазного окисления смеси щелочного агента (включая, но не ограничиваясь ими: гидроксид калия (KOH) и/или гидроксид натрия (NaOH)) и лигнинсодержащего сырья (включая, но не ограничиваясь ими: пульпу из дерева, торфа, соломы, сена и т.п.), имеющего общее содержание сухого вещества в пульпе, составляющее от около 12% до около 20% по массе в расчете на общую массу смеси. Получение CPFAPH может представлять собой многостадийный способ. Например, на первой стадии предварительное окисление может проводиться при температуре от около 50°C до около 190°C и давлении от около 0,5 мегапаскаля (МПа) до около 3 МПа, при этом реакционную смесь одновременно обрабатывают кислородсодержащим газом, пока не будет достигнуто значение рН от около 10,5 до около 12. На второй стадии указанный способ может включать в себя окисление, которое может проводиться при температуре от около 170°С до около 200°С, пока не будет достигнуто значение рН от около 8,5 до около 10. Производство целлюлозы с использованием сульфитного процесса может давать побочный продукт, содержащий концентрированные растворы лигносульфоната или лигнин-содержащей пульпы. Затем побочный продукт может быть переработан и использован в качестве лигнин-содержащего сырья в последующем производственном процессе.
[0019] В альтернативном примере CPFAPH может быть получен посредством жидкофазного окисления смеси раствора щелочного агента (включая, но не ограничиваясь ими: КОН и NaOH) щелочным гидролизатом торфа. Производственный процесс может проходить в несколько стадий. На первой стадии торф может быть обработан посредством гидролиза с использованием 0,1 молярного (М) (около 0,6%) водного раствора КОН и/или NaOH с массовым соотношением «щелочной раствор-торф» от около 15:5 до около 7:5 в течение 72 часов при температуре от около 15°С до около 25°С и атмосферном давлении (1 атм). Вторая стадия может включать в себя повышение концентрации раствора щелочного агента до около 2,0±0,1% и насыщение торфяной пульпы горячим воздухом при температуре от около 90°С до около 100°С и атмосферном давлении с насыщением рабочего пространства реактора воздухом 2,5±0,2 м3/мин м3. Приблизительно через 2,5±0,5 часа жидкофазного окисления раствор синтезированного CPFAPH может быть отделен от торфяной пульпы посредством центрифугирования.
[0020] По меньшей мере в одном из примеров смесь CPFAPH, описанная в данном документе, может содержать от около 18% до около 20% по массе сухих веществ, от около 1% до около 5% по массе золы и от около 70% до около 75% по массе органических веществ в расчете на общую массу удобрения; и имеет значение pHот около 9 до около 10.
[0021] По меньшей мере в одном из примеров перед второй стадией способа, описанного выше, фульвокислота (имеющая среднюю химическую формулу C135H182О95N5S2) и гуминовая кислота (имеющая среднюю химическую формулу C187H186О89N9S 1) могут быть введены в реакционную смесь, содержащую азот (N) и серу (S). N и S могут функционировать как легирующие элементы в готовом CPFAPH.
[0022] Для того, чтобы приготовить CPFAPH, (включить: «в») в реакционную смесь должны быть введены конкретные полиметаллические катализаторы, которые могут быть в форме подходящих водорастворимых соединений. Эти катализаторы могут включать в себя, но не ограничиваются ими: металлы, которые считаются вторичными нутриентами (например, кальций (Ca), магний (Mg)) и микронутриентами (например, цинк (Zn), медь (Cu), марганец (Mn), железо (Fe) и т.п.). Описанные выше металлы могут оставаться, по меньшей мере частично, в конечном растворе CPFAPH в форме гуминовых хелатов.
[0023] Хелатированные нутриенты могут иметь практическую значимость, как при обработке семян, так и при внекорневой подкормке. Листья и семена растений могут иметь восковое покрытие, которое помогает предохранить их от высыхания. Однако воск также может отталкивать как воду, так и неорганические вещества, предотвращая проникновение неорганических нутриентов в семена или листья. Металлоорганические хелатные молекулы способны проникать в восковые слои. После абсорбции хелат может высвобождать нутриенты для использования их растением.
[0024] Конечный продукт CPFAPH может содержать по меньшей мере определенное количество хелатированных микронутриентов; однако хелаты, имеющие гуминовые лиганды, не являются стабильными при высоких температурах, как правило, используемых в процессах сушки. Следовательно, в конечный продукт могут быть введены дополнительные стабильные хелатированные микронутриенты, включая смесь UBP. Может быть приготовлен хелатирующий агент, содержащий хелатированный кальций (Ca), магний (Mg), цинк (Zn) и медь (Cu), а также он может включать в себя этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA). В альтернативном варианте получения хелатированного марганца (Mn) и железа (Fe) в качестве хелатирующего агента может быть использована этилендиамин-N,N'-бис(2-гидроксифенилуксусная кислота) (EDDHA). Железо и марганец хелатов EDDHA стабильны в растворе с высоким содержанием pH даже при высоких температурах. Такие хелатированные микронутриенты могут быть получены множеством известных способов, а также коммерчески доступны из различных источников.
[0025] Затем хеатированные микронутриенты могут быть введены в нагретый конечный продукт CPFAPH с образованием гетеромолекулярных комплексов металлов, имеющих два типа лигандов, гуминовые соединения и лиганды EDTA или EDDHA. По сравнению с обычными хелатами EDTA и EDDHA, гетеромолекулярные хелатированные микронутриенты, описанные в данном документе, могут быть более биологически активными.
[0026] Было обнаружено, что биологически активные металлические микроэлементы, например, молибден (Мо), ванадий (V), никель (Ni) и кобальт (Со), играют важную роль в метаболизме растений. В частности, Мо и V могут быть использованы выбранными ферментами для проведения окислительно-восстановительных реакций посредством нитратредуктазы, ксантиндегидрогеназы, альдегидоксидазы и сульфитоксидазы. Кроме того, было обнаружено, что Ni в низких концентрациях выполняет множество важных ролей в растениях, в том числе является компонентом нескольких металлоферментов, например, уреазы, супероксиддисмутазы, NiFe гидрогеназ, метилкофермент М редуктазы, монооксид углерода дегидрогеназы и т.п.Следовательно, дефицит Ni в растениях может снижать активность уреазы, нарушать усвоение N и уменьшать поглощение свободных радикалов супероксида. Кобальт может значительно повысить активность нитрогеназы и является важным элементом для синтеза витамина В12. Таким образом, кобальт может быть особенно важен для выращиваемых культур, например, бобовых, благодаря способности микроорганизмов связываться с атмосферным азотом.
[0027] Дефицит металлических микроэлементов может оказывать целый ряд негативных воздействий на рост и метаболизм растений. Эти эффекты могут включать в себя, но не ограничиваются ими: снижение роста и вызывание увядания, хлороз листьев и меристемы, изменения в метаболизме азота N и снижение поглощения железа. Обеспечение введения удобрения с металлическими микроэлементами посредством внекорневого опрыскивания может позволить эффективно устранить внутренний дефицит металлических микроэлементов и повысить активность металлоферментов, стимулировать удлинение стебля и расширение листового диска, количество ветвей и листьев и индекс площади листьев.
[0028] По меньшей мере в одном из примеров эффективная обработка семян и внекорневое внесение удобрения могут включать в себя гетеромолекулярные комплексы металлических микроэлементов. Гетеромолекулярный комплекс металла может иметь общую формулу [CPFAPH]m-Mx-[O]n, где O представляет собой многовалентную органическую молекулу, а М представляет собой любой металл в любой степени окисления; при этом значения n, x и m связаны с координационным числом металла и числом комплексных центров в органических молекулах H и O. Например, гидроксикислоты (лимонная, щавелевая, янтарная, яблочная и т.п.), фталевая кислота, салициловая кислота, уксусная кислота и ее производные, глюконовая кислота и ее производные могут быть использованы в качестве многовалентных органических молекул, обладающих хелатообразующей способностью. По меньшей мере в одном из примеров получение заявленного удобрения может включать в себя только карбоновые кислоты, которые, как известно, участвуют в метаболизме растений; в частности, лимонная кислота (C6H8O7), глюконовая кислота (HOCH2-(CHOH)4-COOH), щавелевая кислота (HOOC-COOH), винная кислота (HOOC-CHOH-CHOH-COOH) и их производные.
[0029] По меньшей мере в одном из примеров способ синтеза гетеромолекулярных комплексов металлов может состоять из получения комплекса O-металла с последующим добавлением комплекса O-металла к CPFAPH при заранее определенном значении pH (например, значение pH около 8+1), давлении (например, атмосферном давлении) и температурных условиях (например, около 25+5°C). Например, синтез смеси гетеромолекулярных комплексов гумат-молибдена, кобальта и никель-цитрата может состоять из двух стадий: первой стадией может быть получение цитратов Мо, Со и Ni. На каждый моль лимонной кислоты в водной среде вступают в реакцию 3 моля Mo/Co/Ni и 14 молей аммиака. Твердый продукт, полученный в результате реакции, может содержать около 30% по массе Mo/Co/Ni в виде смеси аммонизированного цитрата Mo/Co/Ni. В процессе второй стадии раствор аммонизированного цитрата Mo/Co/Ni может быть смешан в эквивалентной пропорции с 15%-ным раствором CPFAPH при постоянном перемешивании. По меньшей мере в одном из примеров значение рН реакции может быть доведено до около 9. Реакцию можно проводить при около 25°С и давлении около 1 атмосферы. По меньшей мере в одном из примеров реакция может продолжаться при этой температуре и давлении в течение около 4 часов, полученный продукт может содержать около 3% Mo/Co/Ni по массе в расчете на общий вес сухой массы раствора, хелатированный гетеромолекулярной гумат-цитратной системой.
[0030] Среднее содержание конкретных химических элементов в конечном продукте удобрения, раскрытого в данном документе, имеющем рН (6%) от около 8 до около 10, показано в Таблице 1 ниже. Массовая доля для каждого сухого материала, представленного в Таблице 1, представляет собой процентную долю по массе в расчете на общий вес сухой массы в растворе.
Таблица 1
Сухой материал
Массовая доля
Органические вещества
80-90
Калий (K)
8-12
Натрий (Na)
2-4
Сера (S)
2-8
Азот (N)
0,5-1,5
Фосфор (P)
0,5-1,5
Кальций (Ca)
0,5-1
Магний (Mg)
0,5-1
Железо (Fe)
0,05-1,0
Марганец (Mn)
0,05-0,5
Цинк (Zn)
0,05-0,5
Медь (Cu)
0,05-0,5
Бор (B)
0-0,1
Селен (Se)
0-0,1
Никель (Ni)
0-0,1
Кобальт (Co)
0,05-0,3
Молибден (Mo)
0,05-0,3
Ванадий(V)
0-0,1
II. Состав удобрения
[0031] По меньшей мере в одном из примеров жидкий конечный продукт удобрения, описанного в данном документе, может содержать от около 15% до около 25% сухой массы, причем указанный конечный продукт может быть упакован в контейнеры для сельскохозяйственного использования. По меньшей мере в одном из других примеров удобрение может содержать около 20% сухой массы. По меньшей мере в одном из примеров удобрение может включать в себя от около 20% до около 50% по массе водорастворимых обогащающих почву азотных и фосфорных соединений в расчете на общую массу удобрения. Описанное в данном документе удобрение может обеспечить единый источник, включающий в себя все компоненты, необходимые для стимуляции роста растений. Состав удобрений, описанный в данном документе, может обеспечить значительные удобства; в частности, использование раскрытого в данном документе удобрения может устранить необходимость смешивания сухих и жидких нутриентов, а также других добавок во время внесения. В данном раскрытии также предложен способ получения сухого водорастворимого удобрения для его использования при обработке семян и внекорневой подкормки.
[0032] По меньшей мере в одном из примеров конечный продукт удобрения может быть высушен, например, с использованием вакуумной распылительной сушилки, работающей при относительно низкой температуре (например, от около 80°С до около 90°С). В альтернативном варианте удобрение может быть высушено с использованием контактной барабанной сушилки. После сушки готовое удобрение может иметь вид темно-коричневых гранул, имеющих гранулометрический состав (ISO) 80% 1-2 мм, pH (6%) 8-10 и объемную насыпную плотность 1,2 кг/л.
[0033] По меньшей мере в одном из примеров компоненты смеси усиления роста могут быть смешаны по отдельности, а затем добавлены к конечному продукту предварительно составленного удобрения. В альтернативном варианте компоненты смеси усиления роста могут быть добавлены в процессе приготовления композиции удобрения, как описано ниже. Сухие компоненты, подробно описанные выше, могут быть пропущены через измельчающий аппарат, а затем помещены в смеситель. Жидкие компоненты, например, органические экстракты, могут быть введены или распылены в смеситель и перемешиваться в нем до тех пор, пока не будет достигнута по существу гомогенная сухая смесь.
[0034] Описанные в данном документе смеси удобрений могут оставаться в сухом виде без комкования при воздействии высоких уровней влажности. Гуминовые вещества, полисахариды и другие углеводы могут поглощать влагу, связанную с жидкими компонентами, с образованием устойчивой матрицы. Таким образом, полисахаридные и углеводные компоненты могут быть предоставлены в сухом виде при добавлении в смеситель. Кроме того, витамины, стимуляторы роста и аминокислоты также могут быть предоставлены в сухом виде.
III. Внесение удобрения
[0035] Раскрытое в данном документе удобрение может быть легко адаптировано для внесения способами, включающими в себя, но не ограничиваясь ими: капельное орошение, гидропонику и аэропонику. Перед обработкой семян сухое удобрение может быть растворено в чистой воде (например, в нехлорированной воде) с образованием раствора с массовой концентрацией от около 0,2% до около 1,0% по массе в расчете на общую массу раствора удобрения. Семена могут быть замочены в удобрении за несколько часов до посева.
[0036] По меньшей мере в одном из примеров внекорневой подкормки указанное удобрение может быть введено в количестве от около 0,05 до около 0,25 кг на гектар в форме водного раствора с массовой концентрацией от около 0,02% до около 0,15% и наиболее предпочтительно около 0,05%. В другом примере удобрение может быть введено в количестве в диапазоне от около 20 г (0,045 фунтов) на акр (0,4 га) до около 102 г (0,225) фунтов на акр. Еще в одном из примеров удобрение может быть введено в количестве около 61 г (0,135 фунтов) на акр. Еще в одном из примеров водный раствор может иметь массовую концентрацию около 0,05%. На практике от около 2 до около 4 внекорневых подкормок могут быть внесены в течение вегетационного периода; тем не менее, частота внесения может быть скорректирована, основываясь на выращиваемых культурах и других соответствующих факторах.
[0037] По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удобрение может применяться посредством использования одного или большего количества резервуаров опрыскивателя. Указанное удобрение может быть полностью растворимым в воде и совместимо с обычными, коммерчески доступными удобрениями и пестицидами. Требуемое количество улучшенного удобрения или удобрения UBP может быть добавлено непосредственно в частично заполненный резервуар опрыскивателя при постоянном перемешивании.
[0038] В альтернативном примере удобрение может быть высушено, как описано выше, и помещено в раствор нутриента для использования при капельном орошении, гидропонике или аэропонике.
[0039] Внесение удобрения может быть скорректировано основываясь на рекомендациях для конкретной культуры, которые могут повлиять на одно или большее количество из указанных: способ внесения, время внесения, скорость внесения и состав удобрения. Некоторые выращиваемые культуры, которые могут выиграть от внесения удобрения, раскрытого в данном документе, включают в себя, но не ограничиваются ими: фрукты, виноград, орехи, цитрусовые, кофе, арбуз, картофель, томаты, перец, огурцы, пропашные культуры (например, хлопок, подсолнечник, кукуруза, пшеница, рожь, овес, просо, сорго, рис и соя), а также другие съедобные, коммерческие и декоративные растения.
[0040] По меньшей мере в одном из примеров, описанное в данном документе удобрение, может быть выполнено с возможностью быстрого проникновения в семена и листья, высокоэффективного поглощения нутриентов и полного использования в метаболизме растений. Кроме того, использование раскрытого в данном документе удобрения может уменьшить приблизительно на 25% количество минеральных удобрений, фунгицидов, гербицидов и инсектицидов, как правило, необходимых для стимулирования роста растений.
[0041] С заявленным удобрением были проведены испытания для определения урожайности после введения стандартного (коммерчески доступного) удобрения и удобрения, включающего в себя смесь усиления роста, как описано, на протяжении всего внесения после определенного количества обработок. Испытания позволяют оценить влияние удобрения, раскрытого в данном документе.
[0042] Следующие примеры приведены для иллюстрации предмета данного изобретения, включая влияние удобрения на урожайность выращиваемой культуры. Эти примеры не предназначены для ограничения объема данного раскрытия и не должны интерпретироваться таким образом.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
Испытуемая выращиваемая культура - пшеница
Место проведения испытаний в открытом грунте - штат Махараштра, Республика Индия,
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 2,73 тонны с гектара (тонн/га) (или 1,09 тонны с акра (тонн/А)). Средний вес зерен на колос составил 1,69 грамм (г).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян универсальным биопротектором UBP (0,15 килограмм на тонну (кг/тонну) (или 0,33 фунта на тонну (фунт/тонну))) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 килограмм на гектар (кг/га) (или 0,132 фунта на акр (фунт/А))). Со второго поля полученный урожай составил 3,21 тонн/га (1,28 тонны/А). Средний вес зерен на колос составил 1,78 г.
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 0,48 тонн/га (0,19 тонн/A) или на 17,6% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 2
Испытуемая выращиваемая культура - рис
Место проведения испытаний в открытом грунте - провинция Сычуань, Китайская Народная Республика
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 6,35 тонн/га (2,54 тонн/А). Средний вес 1000 рисовых зерен составил 28,5 г, а стекловидность зерен составила 90%.
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 7,37 тонн/га (2,95 тонны/А). Средний вес 1000 рисовых зерен составил 30,2 г, а стекловидность зерен составила 95%.
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 1,02 тонн/га (0,41 тонн/A) или на 16% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 3
Испытуемая выращиваемая культура - сорго
Место проведения испытаний в открытом грунте-регион Колония, Восточная Республика Уругвай
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 4,381 тонн/га (1,75 тонн/А).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 5,514 тонн/га (2,2 тонны/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 1,133 тонн/га (0,532 тонн/A) или на 25,9% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 4
Испытуемая выращиваемая культура -соевые бобы
Место проведения испытаний в открытом грунте - регион Сориано, Восточная Республика Уругвай
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 3,083 тонн/га (1,233 тонны/А).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 3,669 тонн/га (1,47 тонны/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 0,586 тонн/га (0,234 тонн/A) или на 19% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 5
Испытуемая выращиваемая культура -фасоль Борлотто
Место проведения испытаний в открытом грунте - регион Марке, Итальянская Республика
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 3,2 тонн/га (1,28 тонны/А).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 3,7 тонн/га (1,48 тонны/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 0,5 тонн/га (0,2 тонн/A) или на 15,6% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 6
Испытуемая выращиваемая культура - томаты
Место проведения испытаний в открытом грунте - Кубанская область, Российская Федерация
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 27,5тонн/га (11 тонн/А). Среднее содержание сахара в томатах составило 3,1%, а среднее содержание аскорбиновой кислоты составило 32 миллиграмм (мг) на 100 г сырой массы.
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 32,5 тонн/га (13 тонн/А). Среднее содержание сахара и аскорбиновой кислоты в томатах составило 3,6% и 40 мг на 100 г сырой массы, соответственно.
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 5 тонн/га (2 тонн/A) или на 18,2% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 7
Испытуемая выращиваемая культура - сахарная свекла
Место проведения испытаний в открытом грунте - Кубанская область, Российская Федерация
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 33 тонн/га (13,2 тонны/А). Среднее содержание сахара в корнеплодах составило 16,9%.
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 38,7 тонн/га (15,5 тонн/А). Среднее содержание сахара в корнеплодах составило 18,2%.
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 5,7 тонн/га (2,3 тонн/A) или на 17,3% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 8
Испытуемая выращиваемая культура - картофель
Место проведения испытаний в открытом грунте-Чешская Республика
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 29,5 тонн/га (11,8 тонны/А). Среднее содержание крахмала в корнеплодах составило 17,8%.
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку зародышевых корней UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 35,1 тонн/га (14 тонн/А). Среднее содержание крахмала в корнеплодах составило 19,9%.
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 5,6 тонн/га (2,24 тонн/A) или на 19% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 9
Испытуемая выращиваемая культура - хлопок
Место проведения испытаний в открытом грунте - Ташкентская область, Республика Узбекистан
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 2,86 тонн/га (1,14 тонны/А).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 3,39 тонн/га (1,36 тонн/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 0,53 тонн/га (0,21 тонн/A) или на 18,5% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 10
Испытуемая выращиваемая культура - сорго
Место проведения испытаний в открытом грунте-штат Иллинойс, Соединенные Штаты Америки
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 6,78 тонн/га (100,7 бушелей на акр (бушелей/А)).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 8,0 тонн/га (119,3 бушелей/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 1,2 тонн/га (18,6 бушелей/А) или на 18,5% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
ПРИМЕР 11
Испытуемая выращиваемая культура - соевые бобы
Место проведения испытаний в открытом грунте - штат Иллинойс, Соединенные Штаты Америки
На первом поле проводили испытания с использованием стандартной программы внесения удобрений. С первого поля полученный урожай составил 3,55 тонн/га (52,8 бушелей на акр (бушелей/А)).
На втором поле проводили испытания с использованием раскрытой программы внесения удобрений, включающей в себя обработку семян UBP (0,15 кг/тонну) (0,33 фунт/тонну)) и 2 внекорневых обработки UBP (каждая 0,15 кг/га) (0,132 (фунт/А)). Со второго поля полученный урожай составил 4,17 тонн/га (62 бушелей/А).
Программа обработки UBP обеспечила увеличение урожайности на 0,62 тонн/га (9,2 бушелей/А) или на 17,5% по сравнению со стандартной программой внесения удобрений.
[0043] Как показано в приведенных выше примерах, даже минимальная, например, двукратная, внекорневая обработка растений удобрением, содержащим UBP, приводила к значительному увеличению урожайности выращиваемой культуры и улучшению качества продукции.
[0044] Хотя вышеприведенные варианты осуществления изобретения были подробно описаны в предшествующем описании, их следует рассматривать как иллюстративные, а не ограничивающие по своему характеру, при этом следует понимать, что были описаны только некоторые варианты осуществления изобретения, и предполагается, что все изменения и модификации, которые находятся в пределах объема указанных вариантов осуществления изобретения, защищены.