PROCEDIMIENTO ECOLÓGICO DE TRATAMIENTO DE SUELOS DE CULTIVO.

Procedimiento ecológico de tratamiento de suelos de cultivo.

La presente invención se refiere a un procedimiento de fertilización de suelos que comprende usar bacterias del género Brevibacillus y Ureibacillus y a una composición que comprende dichas bacterias para el tratamiento de suelos de cultivos,

el fin de incrementar las concentraciones de amonio y sulfato disponibles para las plantas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031177.

Solicitante: CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC).

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GONZALEZ GRAU,JUAN MIGUEL, PORTILLO GUISADO,MARIA CARMEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C05F11/08 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C05 FERTILIZANTES; SU FABRICACION.C05F FERTILIZANTES ORGANICOS NO CUBIERTOS POR LAS SUBCLASES C05B, C05C, p. ej. FERTILIZANTES A PARTIR DE DESECHOS O DESPERDICIOS. › C05F 11/00 Otros fertilizantes orgánicos. › Fertilizantes orgánicos que comprenden la adición de cultivos bacterianos, micelio o similares.

PDF original: ES-2373844_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento ecológico de tratamiento de suelos de cultivo.

La presente invención se refiere a una un procedimiento de fertilización de suelos que comprende usar bacterias del género Brevibacillus y Ureibacillus y a una composición que comprende dichas bacterias para el tratamiento de suelos de cultivos, el fin de incrementar las concentraciones de amonio y sulfato disponibles para las plantas.

Estado de la técnica anterior

La necesidad de obtener cultivos con mayor rentabilidad para la alimentación unido al requerimiento por mantener nuestros recursos y evitar la contaminación de nuestro planeta implica el empleo de técnicas ecológicas para el desarrollo de la agricultura dentro de un marco de sostenibilidad que nos permita el mantenimiento de la producción y de nuestro entorno natural. Altas producciones agrícolas necesitan el empleo de fertilizantes para evitar la degradación del suelo y una reducción de su capacidad para el desarrollo vegetal. Sin embargo, el uso y abuso de fertilizantes químicos supone un coste elevado para la agricultura y lleva a la eutrofización de los recursos hídricos (ríos, lagos, etc.).

En los últimos años se ha recurrido a la biotecnología para sustituir el uso de sustancias químicas con gran impacto medioambiental, como por ejemplo usando bacterias capaces de enriquecer el suelo con sustancias procedentes de su metabolismo habitual. Existen productos comerciales que contienen hongos (Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, Trichoderma koningiio) o bacterias (Bacillus subtilis, Bacillus laterosporus, Bacillus licheniformus, Bacillus megaterium) que liberan sustancias beneficiosas para el suelo mejorando así el crecimiento de los cultivos.

Por otro lado, en la patente EP0341756 se describe el uso de biomasa bacteriana procedente de un proceso de obtención de antibióticos, para la fertilización de prados montañosos.

Por tanto, existe una necesidad de ir sustituyendo progresivamente el uso de fertilizantes químicos contaminantes por alternativas biológicas que no dañen el medio ambiente.

Descripción de la invención

La presente invención describe procedimientos de fertilización naturales basados en potenciar el metabolismo de determinadas bacterias. Ello implica que es posible cumplir los dos requisitos de sostenibilidad, mantener la producción agrícola y evitar el impacto de productos químicos al medio ambiente.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere al uso de un microorganismo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o de una población bacteriana que comprende microorganismos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus para la fertilización de suelos de cultivo.

En una realización preferida, el microorganismo del género Brevibacillus es Brevibacillus thermoruber.

En otra realización preferida, el uso descrito además comprende microorganismos del género Geobacillus.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de fertilización de suelos de cultivo que comprende las siguientes etapas:

a) aplicación de un microorganismo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o de una población bacteriana que comprende microorganismos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus sobre el suelo de cultivo a tratar,

b) calentamiento de dicho suelo a una temperatura de entre 40 y 80ºC.

En una realización preferida, el calentamiento se realiza con una fuente de calor artificial o natural, por ejemplo, con un calentamiento basado en radiación solar o el diseño de una estrategia para concentrar/aumentar la radiación solar.

Otro aspecto de la invención es una composición fertilizante que comprende un microorganismo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o a una población bacteriana que comprende microorganismos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus.

En una realización preferida, el microorganismo del género Brevibacillus es Brevibacillus thermoruber.

En otra realización preferida, la composición anteriormente descrita además comprende bacterias del género Geobacillus.

En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de una composición según se ha descrito anteriormente para el tratamiento de suelos de cultivo, preferiblemente para el aumento de las cantidades de amonio y sulfatos presentes.

La técnica propuesta supone el uso de bacterias termófilas, entre las que se citan las bacterias termófilas clasificadas entre la División Firmicutes, como por ejemplo, aquellas relacionadas con géneros como Ureibacillus, Brevibacillus y Geobacillus. Estas son bacterias heterótrofas aerobias, es decir que consumen materia orgánica en presencia de oxígeno. Entre la materia orgánica que utilizan predominan las proteínas y aminoácidos. Como producto de este metabolismo, estas bacterias liberan al medio sulfato y amonio lo que da lugar a simular el empleo de fertilizantes químico, entre los que destaca el empleo de sulfato de amonio. El sulfato sirve de fuente de azufre para las plantas y para mantener el pH del suelo. El amonio es una fuente de nitrógeno para las plantas y otras bacterias naturales del suelo. Las bacterias mencionadas son termófilas lo que significa que funcionan a temperaturas elevadas, normalmente a temperaturas iguales o superiores a 40ºC. Por ello, un calentamiento del suelo permitiendo la exposición del sol o un calentamiento artificial puede emplearse para activar el metabolismo de estas bacterias. El procedimiento puede fomentarse con un pequeño aporte de materia orgánica de origen natural (vegetal o animal), pero evitando que la acumulación de dicho material pueda impedir el calentamiento del suelo.

La técnica propuesta permitiría la fertilización de cultivos antes de su siembra, generalmente durante períodos calurosos o veraniegos, potenciando su calentamiento de forma natural (solar) o artificial (invernaderos o calefactores), sin necesidad de añadir productos químicos inorgánicos como fuentes de nitrógeno y azufre.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.

Descripción de las figuras

Fig. 1. Concentración de amonio producido por las cepas Brevibacillus thermoruber y Ureibacillus sp. durante su crecimiento en caldo nutritivo a distintas concentraciones (desde 0,1x a 2x).

Fig. 2. Concentración de sulfato producido por las cepas 10 y 12 durante su crecimiento en caldo nutritivo a distintas concentraciones (desde 0,1x a 2x).

Ejemplos

A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la especificidad y efectividad de la composición de la presente invención.

Las cepas utilizadas en este estudio fueron Brevibacillus thermoruber y Ureibacillus sp. Estas cepas han sido depositadas en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con los números CECT7629 y CECT7628 respectivamente.

Las cepas se han crecido en matraces Erlenmeyer de 250 ml con 100 ml de caldo nutritivo y han sido incubadas a 50ºC durante 24 horas (para amonio) o 6 días (para sulfato). Tras este período, el crecimiento bacteriano ha alcanzado el final de su fase exponencial de crecimiento y se ha determinado la concentración de sulfato y amonio en el medio. Estas medidas se han comparado con las mismas determinaciones llevadas a cabo al tiempo inicial (t=0 h) y con un control en el que no se ha inoculado ninguna bacteria. Las medidas de amonio se realizaron fotométricamente siguiendo el procedimiento recomendado (APHA, 1992). La concentración de sulfato se realizó según Kolmet et al. (2000). La composición del caldo nutritivo (1x) era (por litro): Extracto de carne 3 g y Peptona 5 g; Disolver, ajustar el pH a 7.0 y esterilizar en autoclave. Para demostrar que la producción de amonio y sulfatos era proporcional... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de un microorganismo termófilo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o de una población bacteriana que comprende microorganismos termófilos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus para la fertilización de suelos de cultivo.

2. Uso según la reivindicación 1 donde el microorganismo del género Brevibacillus es Brevibacillus thermoruber.

3. Uso según las reivindicaciones anteriores que además comprende microorganismos del género Geobacillus.

4. Procedimiento de fertilización de suelos de cultivo que comprende las siguientes etapas:

a. aplicación de un microorganismo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o de una población bacteriana que comprende microorganismos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus sobre el suelo de cultivo a tratar,

b. calentamiento de dicho suelo a una temperatura de entre 40 y 80ºC.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 donde el calentamiento se realiza con una fuente de calor artificial o natural.

6. Composición fertilizante que comprende un microorganismo termófilo que pertenece al género Ureibacillus y/o Brevibacillus o de una población bacteriana que comprende microorganismos termófilos que pertenecen al género Ureibacillus y/o Brevibacillus.

7. Composición según la reivindicación 6 donde el microorganismo del género Brevibacillus es Brevibacillus thermoruber.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7 que además comprende microorganismos del género Geobacillus.


 

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