KR20200142081A - 식물 뿌리 및 면역 건강을 증진시키기 위한 미생물-기반 제품 - Google Patents

Abstract

미생물 및/또는 이들의 성장 부산물의 조합을 사용하여, 식물 면역, 건강, 성장 및 수확량을 증진시키는 조성물 및 방법이 제공된다.
구체적으로, 본 발명은 Trichoderma spp. 곰팡이류 및 a Bacillus spp. 박테리아류의 조합을 사용하여, 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시킨다. 구체적으로, 일 실시예에서, 본 발명은 Trichoderma harzianum 및 Bacillus amyloliquefaciens 을 이용한다.

Description

식물 뿌리 및 면역 건강을 증진시키기 위한 미생물-기반 제품

본 출원은 2018년 5월 8일에 출원된 US 임시 특허출원 제62/668,316호, 및 2018년 8월 20일에 출원된 제62/719,758호의 우선권을 주장하며, 이들 각각은 전체적으로 참조로서 여기 통합되어 있다.

농업 산업에서, 공통된 특정의 문제는 단가를 낮게 유지하면서도 생산성을 최대화하려는 생산자의 능력을 지속적으로 방해는 것이다. 이에 한정되지는 않지만, 이들은 박테리아, 곰팡이, 선충 및 다른 해충 및 병원균에 의해 야기된 감염 및 침투; 이들의 환경 및 건강 영향을 포함하는 화학 비료 및 제초제의 높은 가격; 및 식물이 다른 토양으로부터 영양소와 물을 효율적으로 흡수하는 어려움을 포함한다.

감귤 생산에서, 예를 들어, 감귤녹화병(citrus greening disease) 및 감귤궤양병(citrus canker disease)을 야기하는 것과 같은 병원균에 의해 감귤 식물의 넓게 퍼진 감염은 감귤 재배업자들에게 큰 어려움을 일으킨다. 전체 작물이 이들 박테리아 감염으로 사라지는 만큼 생산성이 감소하고 감귤 생산물의 가격은 세계적으로 증가한다.

Huanglongbing (HLB) 또는 노란 드래곤 병(yellow dragon disease)이라 알려진 감귤 녹화병은 그램-음성 박테리아류 Candidatus Liberibacter asiaticus으로 야기된 치료불가능한 감염이다. 이 질병은 미국 및 세계 다른 곳에 걸쳐 감귤 작물의 수백만 에이커에서 대대적인 파괴를 일으켰다. 감염된 나무들은 녹색의 기형의 쓴 과일을 생산하여 판매에 적당하지 않았다. 이 질병은 질병-감염된 곤충, Asian citrus psyllid 에 의해 펴져나가 세계 감귤 나무의 미래를 위험에 빠뜨린다.

HLB는 나무의 모든 부분에 당을 수송하는 체관 또는 식물의 맥관 시스템에 살고 이에 관여한다. 그러므로, Liberibacter 는 뿌리를 포함하여 나무 전체로 이동하고 나무 전체로 성장할 수 있다. 나뭇잎으로 증상이 나타나기 전에, 감염은 전형적으로 이미 뿌리계에 큰 손상을 일으켜서, 섬유성 뿌리 밀도에서 30~50% 손실을 일으킨다.

증상이 캐노피에서 발달함에 따라 뿌리 밀도는 계속해서 점차적으로 감소한다. 이는 아마도 체관이 막혀, 당이 뿌리계로 이동하는 것을 제한하기 때문이다. 큰 퍼센트의 뿌리의 손실은 나무의 면역 건강뿐만 아니라 효율적으로 영양소를 흡수하는 나무의 능력 및 연장된 건조기 동안 수분 부족을 견디는 나무의 능력을 줄인다. 그러므로, 건강한 작물을 위한 대부분의 중요한 특징들 중 하나는 건강한 근권(rhizosphere)이다.

근권은 식물 뿌리계가 성장하고 물 및 영양소를 흡수하는 토양의 지대이다. 특정 영양소를 갖는 토양을 공급하기 위하여, 많은 재배자들은 가뭄과 질병으로부터 작물을 보호하고 산출량을 높이기 위하여 합성 화학 물질 및 화학 비료를 사용하는 데 크게 의지해 왔다. 그러나, 흡수 능력이 줄어듬에 따라, 예를 들어 식물 뿌리계가 질병으로 인하여 제대로 기능을 발휘하지 못할 때 토양에 보다 많은 물 및/또는 영양소를 첨가하여도 뿌리계에 의해 흡수가 증가되지 못할 수 있다. 대신에 사용되는 것은 근권을 통해 흘러 지하수로 흐를 것이다. 오염원으로서 이들 물질의 책임있는 사용은 생태학적 및 상업적 긴요한 것이다. 특정 화학 비료, 살충제 및 항생제의 과의존 및 자기 사용은 토양 생태계를 해롭게 변형시키고, 스트레스 용인성을 줄이고, 저항성 해충의 확산을 증가시키고 식물 성장 및 활력을 방해한다.

근권에서 효율적인 영양소 및 물 흡수는 단지 그 안에 존재하는 물 및 영양소의 양뿐만 아니라, 상기 토양 내에 존재하는 특정 마이크로바이옴에 따라 달라진다. 토양은 서로 공존하고 식물과 함께 공생관계의 복합체 네트워크를 형성하는 수십억의 다른 미생물을 포함한다.

근권 내 미생물의 최적 조합은 식물 타입뿐만 아니라 이것이 성장하는 토양 타입 사이에서 변화한다. 2개 식물 종 또는 영역의 어떤 것도 근권 내 미생물들의 동일한 네트워크를 가지지 않을 것이다. 그러므로, 생물 농약이, 광범위한 식물 종들을 치료하면서, 작물 건강 및 토양 복원에서 증가하는 중요한 역할을 하는 잠재력을 가지고 있으나, 많은 다른 영역에서 각 식물의 최적 근권 마이크로바이옴의 복잡성 및 특이성으로 인하여 어려움이 있다.

작물 생산의 현재 방법의 경제적 비용 및 이상 건강 및 환경적 영향은 계속해서 작물-기반 소비자 제품의 지속성에 계속 부담이 되고 있다. 그러므로, 낮은 단가로 작물 생산을 증가시키는 개선되고, 무독성의 환경친화적인 방법이 지속적으로 필요하다.

본 발명은 농업 분야에서 미생물-기반 제품뿐만 아니라 이들 미생물 기반 제품을 사용하는 방법을 제공한다. 유리하게, 본 발명의 미생물 기반 제품 및 방법은 환경친화적이고, 무독성의 비용효율이 높다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은, 예를 들어 근권의 영양소 및 습기 보유 성질을 개선하여 작물 식물의 건강, 성장 및 전체 수확량을 증가시키는 미생물-기반 토양 처리 조성물 및 이들의 사용 방법을 제공한다. 유리하게, 본 발명의 토양 처리 조성물은, 예를 들어 작물에서 하나 이상의 식물이 병원균에 감염되거나 상기 작물 식물의 면역 건강이 약화된 상황에서 조차, 작물 건강뿐만 아니라 작물 성장 및 수확량을 개선할 수 있다.

예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은 e.g., Canidatus Liberibacter asiaticus(감귤녹화병) 및/또는 Xanthomonas axonopodis(감귤궤양병)으로 감염된 감귤 식물의 건강, 성장 및 수확량을 개선하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물의 조합을 포함하는 토양 처리 조성물을 제공한다. 또한 토양 처리 조성물의 미생물 및/또는 성장 부산물을 재배하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서, 토양 처리 조성물은 제1 미생물 및 제2 미생물을 포함한다. 보다 구체적으로, 제1 미생물은 분생자-형성(i.e., 스포어-형성), 비병원균성 곰팡이 균주이고, 제2 미생물은 스포어-형성, 비병원균성 박테리아 균주이다. 바람직하게는, 상기 조성물은, Trichoderma spp. 곰팡이류 및 Bacillus spp. 박테리아류를 포함하며, 다른 조합도 가능하다. 구체적인 실시예에서, 상기 조성물은 Trichoderma harzianum 및 Bacillus amyloliquefaciens을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 1 내지 99부피%의 Trichoderma 및 99 내지 1부피%의 Bacillus를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, Trichoderma 대 Bacillus의 세포 계수비는 약 1:4이다.

일 실시예에서, 상기 조성물은, 하나 이상의 추가적인 유익한 미생물, 예를 들어, 질소 고정균(e.g., Azotobacter vinelandii), 칼륨 동원균(potassium mobilizer)(e.g., Frateuria aurantia), 및 예를 들어, Myxococcus xanthus, Pseudomonas chlororaphis, Wickerhamomyces anomalus, Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii, 및/또는 Meyerozyma guilliermondi을 포함하는 다른 균들을 더 포함할 수 있다.

상기 조성물에서 미생물 및 다른 성분들의 종 및 비는 예를 들어 처리하고자 하는 식물, 식물이 자라는 토양의 종류, 처리할 때의 식물의 건강뿐만 아니라 다른 인자들에 따라 결정될 수 있다. 그러므로, 상기 조성물은 주어지는 작물에 따라 맞춤될 수 있다.

본 토양 처리 조성물의 미생물은 소규모에서 대규모로 재배 과정을 통해 얻어질 수 있다. 이들 재배 과정은, 이에 한정되지는 않지만, 수중 배양/발효, 고체 상태 발효 (SSF), 및 변형, 하이브리드 및/또는 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 SSF 또는 이들의 변형법을 사용하여 재배된다.

토양 처리 조성물은 발효로부터 남은 기질 및/또는 정제 또는 미정제된 성장 부산물, 예를 들어 바이오계면활성제, 효소 및/또는 다른 대사산물을 포함할 수 있다. 미생물은 살아있을 수 있거나 불활성일 수 있고, 바람직한 실시예에서 상기 미생물은 살아있을 수 있다.

상기 조성물은 토양, 종자, 전체 식물, 또는 식물 부분(이에 한정되지는 않지만, 뿌리, 괴경, 줄기, 꽃 및 잎을 포함)에 사용하기 위하여 제형화되는 것이 바람직하다. 특정 실시예에서, 상기 조성물은, 예를 들어, 액체, 먼지, 과립, 미세과립, 펠릿, 수화제(wettable 분말), 유동화제(유동적 분말), 에멀젼, 마이크로캡슐, 오일, 또는 에어로졸로서 제형화된다.

상기 조성물의 효과를 개선하거나 안정화하기 위하여, 이것은 적당한 아주반트와 혼합되고 필요하다면 희석제로서 또는 희석 후 사용된다. 특정 실시예에서, 상기 조성물은 농축된 액체 제제로 제형되거나, 또는 건조한 분말, 또는 건조한 과립으로 제형되어 물 또는 다른 성분들과 혼합되어 액체 제품을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 기질, 미생물 및 성장 부산물을 포함하고, 함께 혼합되고 건조되어 분말 또는 과립을 형성한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 글루코오스 (e.g., 당밀 형태), 글리세롤, 글리세린, 및/또는 다른 오스모티쿰(osmoticum) 물질을 포함하여 건조 제품의 저장 및 이송 동안 삼투압을 촉진할 수 있다.

일 실시예에서, 미생물의 조합이 식물 및/또는 이의 주위 환경과 접촉하여 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 미생물 및 제2 미생물, 및/또는 이들 미생물의 하나 또는 둘의 미생물의 성장 부산물을 포함하는 토양 처리 조성물을 상기 식물 및/또는 이의 주위 환경과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 미생물은 Trichoderma spp. 곰팡이류이고, 제2 미생물은 Bacillus spp. 박테리아류이다.

특정 실시예에서, 상기 조성물의 미생물은 식물 내에서 건강, 성장 및/또는 수확량을 증가시키기 위하여 서로 시너지적으로 작업한다.

일 실시예에서, 상기 방법은 뿌리 건강 및 성장을 증가시켜 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증가시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 일 실시예에서, 상기 방법은 식물의 뿌리가 성장하는 근권의 성질, 예를 들어 영양소 및/또는 습기 보유 성질을 개선하는데 사용될 수 있다.

추가적으로, 일 실시예에서, 상기 방법은 하나 이상의 유익한 미생물로 식물 근권을 접종시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 실시예에서, 토양 처리 조성물의 미생물은 근권에 대량서식하여 식물 안에서 자라는 식물 뿌리에 보호 및 영양을 포함하여 다중의 이익을 제공한다.

유리하게, 특정 실시예에서, 본 방법은 환경적 스트레스 인자, 예를 들어 가뭄 또는 병원성 약제로부터의 감염으로 인하여 약화된 면역 건강을 갖는 식물에서 건강, 성장 및/또는 수확량을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 그러므로, 특정 실시예에서, 본 발명은 식물의 면역 건강, 또는 면역 반응을 개선하기 위하여 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 토양 처리 조성물은 식물 일부와 접촉된다. 구체적인 실시예에서, 상기 조성물은 식물의 하나 이상의 뿌리와 접촉된다. 상기 조성물은 예를 들어 뿌리에 스프레이하거나 뿌리를 적시는 것으로 직접적으로, 및/또는 예를 들어 상기 조성물을 식물이 자라는 토양(예를 들어 근권)에 투여하는 것으로 간접적으로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 식물 심을 때 또는 심기 전에 식물의 종자에 또는 식물 및/또는 이의 주위 환경의 일부에 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물 및 방법은 단독으로 또는 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 효율적으로 증가시키기 위한, 및/또는 제1 및 제2 미생물의 성장을 보충하기 위한 다른 화합물 및/또는 방법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 조성물은 식물 및/또는 미생물 성장을 증진시키는 영양소 및/또는 미량 영양소, 예를 들어 마그네슘, 포스페이트, 질소, 포타슘, 셀레늄, 칼슘, 황, 철, 구리, 및 아연, 및/또는 하나 이상의 프리바이오틱스, 예를들어 켈프 추출물, 풀빅산(fulvic acid), 키틴, 흄메이트 및/또는 휴민산와 동시에 사용될 수 있다. 추출물질 및 이의 수량이 본 개시의 이익을 갖는 재배자 또는 농업 과학자들에 의해 결정될 수 있다.

상기 조성물 및 방법은 또한 다른 작물 관리 시스템과 함께 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 선택적으로 천연 및/또는 화학 살충제 및/또는 퇴치제, 예를 들어 사용되는 미생물과 양립가능한 임의의 알려진 상업적 및/또는 가정제조 살충제를 포함하거나 이와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 또한 예를 들어 제초제, 비료 및/또는 영양소 자원(e.g.,질소-인-포타슘 (NPK) 및/또는 미량영양소)을 포함하는 상업적 제품을 포함하는 다른 적합한 토양 개량제를 포함하거나 이와 함께 사용될 수 있다.

유리하게, 본 발명은 다량의 무기 화합물을 환경에 방출하지 않고도 사용될 수 있다. 추가적으로, 상기 조성물 및 방법은 생분해가능하고 독물학적으로 안전한 성분들을 이용한다. 그러므로, 본 발명은 "녹색" 토양 처리로 사용될 수 있다.

도 1a-1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Ft. Basinger, Florida에서의 오렌지 식물(a) 및 Ft. Pierce, Florida에서의 그레이프프룻트 식물(b)의 건조한 뿌리 질량을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 St. Lucie County, Florida의 그레이프 프룻트의 건조한 뿌리 질량을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 3a-3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Highlands County, Florida 의 Hamlin 오렌지 나무(a) 및 St. Lucie County, Florida의 흰색의 그레이프프룻트 나무(b)의 건조한 뿌리 질량을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 4a-4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Polk County, Florida의 Hamlin 오렌지 나무(a) 및 Collier County, Florida의 Valencia 오렌지 나무(b)의 평균 뿌리 중량을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 5a-5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Highlands County, Florida의 어린 Valencia 오렌지 나무에서 새로운 새싹 성장(a) 및 평균 새싹 계수(b)의 퍼센트를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 6a-6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Highlands County, Florida의 성숙한 Hamlin 오렌지 나무(a) 및 어린 Hamlin 오렌지 나무(b)의 캐노피 밀도의 증가를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Highlands County, Florida의 어린 Valencia 오렌지 나무에서 평균 캘리퍼 변화를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 8a-8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 Charlotte County, Florida의 흰색 그레이프프룻트 나무의 과일 중량(a) 및 루비 레드 그레이프프룻트 나무의 직경(b)를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 9a-9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, Lucie County, Florida(a) 및 Charlotte County, Florida (b)의 흰색 그레이프프룻트에 대한 브릭스 측정값을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 10a-10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, Lake County, Florida의 Hamlin 오렌지에 대한 중량 박스를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 11a-11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, Lake County, Florida의 Hamlin 오렌지에 대한 고체의 총 수확량을 파운드로 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 12a-12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, Polk County, Florida의 Hamlin 오렌지에 대한 박스당 고체 파운드(a) 및 에이커당 고체 파운드(b)의 총 수확량을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 13a-13b는 상업적 확인 사항으로는 감자 추출물과 조합된 T. harzianum 및 B. amyloliquefaciens, 흄메이트 및 당밀과 조합된 T. harzianum 및 B. amyloliquefaciens, 및 Terra Treat과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 토마토 식물에 대한 과일 수확량(톤/에이커, y-축)을 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다. 직선 막대는 붉은 과일 수확량(수확가능한 과일)을 나타내는 반면에, 흑색 다이아몬드는 각 처리된 총 과일 수확량(a)을 나타낸다. 처리되지 않은 대조군 및 Rhizolizer^TM-켈프 처리된 것들 사이의 수확가능한 과일 수확량의 좌우배치 비교는 (b)에 보여진다.
도 14a-14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, Fresno County, California의 토마토에 대한 에이커당 mT의 총 상품 과일 수확량(a) 및 브릭스 등급(b)의 증가를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 15a-15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 토마토 식물의 건조한 뿌리 질량(g)을 나타낸다. 15b는 토마토 식물로부터 수확한 토마토 뿌리를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다. 처리한 식물의 뿌리(바닥 이미지)는 재배자의 관행적 식물(상부 이미지)보다 가시적으로 더 밀집되어 있다.
도 16a-16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물로 처리될 때 알몬드 나무 몸통 직경 측정값을 나타낸다. 16a는 알몬드 나무 몸통 성장에서의 총 변화(직경, mm)을 나타내고, 여기서 6^th 처리(Rhizolizer^TM)는 1.25mm의 몸통 직경의 변화를 만든다. 처리되지 않은 대조군은 단지 몸통 직경이 0.96mm 증가한 것으로 측정되었다. 16b는 Rhizolizer^TM-처리로 처리한 나무의 시간에 따른 몸통 성장을 나타낸다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, San Joaquin County, California의 알몬드 나무의 초기 개화/넛트 세트를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 18a-18f는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 뿌리 질량 증가(a, b), 꽃 계수 증가(c), 과일 계수 증가(d), 에이커당 멜론 계수 및 수확량(e), 및 수박 식물의 과일 중량 및 브릭스 값(f)을 비교하는 시험 데이터를 나타내고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 19a-19b는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 캔터루프 식물의 꽃 계수(a) 및 평균 수확가능한 수확량(19b)를 비교하는 시험 데이터를 나타낸다.
도 20a-20b는 식물 심기 후 5주된 노란색 장미 러셋 감자(a) 및 식물 심기 6 주 후 다중 재배종에 대한 Imperial County, California의 감자 식물 출현을 나타낸다. 감자는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리되고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 21a-21b는 Hartley County, Texas의 Reveille Russet Fresh Market Baking 감자(a) 및 Walworth County, Wisconsin의 Russet Burbank 감자(b)의 감자 수확량을 나타낸다. 상기 감자는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리되고, 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 22a-22b는 Russet Burbank 감자의 감자 수확 품질(a) 및 Colomia 감자의 등급별 수확량(b)를 나타낸다. 상기 감자는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리되고 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 23a-23c는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 딸기의 과일 크기의 증가를 나타낸다. 과일 직경(a-b) 및 과일 중량(c)를 측정하였다.
도 24는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 딸기의 브릭스 등급의 증가를 나타낸다.
도 25는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 딸기의 캐노피 폭의 증가를 나타낸다.
도 26는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 딸기의 뿌리 질량의 증가를 나타낸다.
도 27는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 딸기의 과일 계수의 증가를 나타낸다.
도 28a-28b는 딸기의 환절기 과일 수확량의 증가를 나타낸다. 평균 플랫(flat)/에이커(a) 및 총 플랫(b)이 측정되었다. 딸기는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리되었다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 식물 심을 때 한번, 환절기에 한번, 또는 두 번(식물 심을 때 한번 및 환절기에 한번) 처리된 옥수수 식물의 뿌리 중량의 증가를 나타낸다. 세번 처리한 집단은 처리하지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 30는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 식물 심을 때 한번, 환절기에 한번, 또는 두 번(식물 심을 때 한번 및 환절기에 한번) 처리된 옥수수 식물의 식물 활기의 증가를 나타낸다. 세번 처리한 집단은 처리하지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 식물 심을 때 한번, 환절기에 한번, 또는 두 번(식물 심을 때 한번 및 환절기에 한번) 처리된 옥수수 식물의 수확량의 증가를 나타낸다. 세번 처리한 집단은 처리하지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.
도 32는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된 2개 집단의 목화 식물에 대한
본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 식물 심을 때 한번, 환절기에 한번, 또는 두 번(식물 심을 때 한번 및 환절기에 한번) 처리된, 예상된 수확량의 증가를 나타낸다.
도 33은 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 담배 식물의 평균 엽록소(상부 왼쪽), 평균 입 폭(상부 오른쪽), 및 평균 입 길이(하부)의 증가를 나타낸다.
도 34는 처리되지 않은 대조군(표준 재배자의 관행) 식물과 비교된, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리된, 땅콩 식물에 대한 예상된 수확량의 증가를 나타낸다.

본 발명은 농업 분야에서 미생물-기반 제품뿐만 아니라 이들 미생물 기반 제품을 사용하는 방법을 제공한다. 유리하게, 본 발명의 미생물 기반 제품 및 방법은 친환경, 무독성 및 비용효율적이다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 예를 들어 근권의 영양소 및 습기 보유 성질을 개선하여 작물 식물의 건강, 성장 및 총 수확량을 증가시키는 데 사용되는 미생물-기반 토양 처리 조성물 및 이들의 사용 방법을 제공한다. 유리하게, 본 발명의 토양 처리 조성물은, 병원균으로 작물 중 하나 이상의 식물이 감염되거나 작물 식물의 면역 건강이 약화된 경우에서 조차, 예를 들어 작물 건강뿐만 아니라 작물의 성장 및 수확량을 개선할 수 있다.

선택된 정의

본 발명은 미생물 성장의 결과 또는 다른 세포 배양의 결과로 생산된 성분들을 포함하는 조성물을 의미할 때 "미생물-기반 조성물"을 사용한다. 그러므로, 미생물-기반 조성물은 미생물 자체 및/또는 미생물 성장의 부산물을 포함할 수 있다. 상기 미생물은 식물 상태, 스포어 또는 분생자 형태, 균사 형태, 번식체의 임의의 다른 형태, 또는 이들의 혼합물의 상태일 수 있다. 상기 미생물은 플랑크톤 또는 바이오필름 형태, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 성장의 부산물은, 예를 들어 대사산물, 세포막 성분, 발현된 단백질, 및/또는 다른 세포성 성분들일 수 있다. 미생물은 온전하거나 용해될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 이들이 성장된 성장 배지와 함께, 미생물-기반 조성물 내에 존재한다. 상기 미생물은, 예를들어 상기 조성물의 gram 또는 ml 당 적어도 1 x 10⁴, 1 x 10⁵, 1 x 10⁶, 1 x 10⁷, 1 x 10⁸, 1 x 10⁹, 1 x 10¹⁰, 1 x 10¹¹, 1 x 10^{12 또는} 1 x 10¹³ 또는 그 이상의 CFUdml 농도로 존재할 수 있다.

본 발명은 원하는 결과를 얻기 위하여 실제 사용되는 제품들인 "미생물-기반 제품"을 더 제공한다. 상기 미생물-기반 제품은, 미생물 배양 공정으로부터 수확된 단순한 미생물-기반 조성물일 수 있다. 대안적으로, 상기 미생물-기반 제품은 첨가된 성분들을 더 포함할 수 있다. 이들 추가된 성분들은, 예를 들어, 안정화제, 완충제, 적당한 담체, 예를 들어 물, 염 용액, 또는 임의의 다른 적당한 담체, 미생물 성장을 더 지지하기 위한 추가된 영양소, 무-영양소 성장 증가제 및/또는 제품이 사용되는 미생물 및 조성물의 추적을 용이하게 하는 약제를 포함할 수 있다. 미생물-기반 제품은 또한 미생물-기반 조성물의 혼합물을 포함할 수 있다. 미생물-기반 제품은 일부 방법, 예를 들어 이에 한정되지는 않지만, 여과, 원심분리, 용해, 건조, 정제 등의 방법으로 가공된 미생물-기반 조성물의 하나 이상의 성분들을 포함할 수 있다.

여기 사용된 것으로서, 미생물-기반 조성물의 발효의 문맥에서 "수확된"은 성장 관으로부터 미생물-기반 조성물의 일부 또는 전부를 제거하는 것을 의미한다.

여기 사용된 "바이오필름"은 미생물들의 복합 응집체이며, 여기서 세포들은 서로 부착하거나 및/또는 표면에 부착한다. 일부 실시예에서, 상기 세포들은 전체 응칩체를 둘러싸는 폴리사라카이드 장벽을 분비한다. 바이오필름에서 세포들은, 동일한 유기체의 플랑크톤 세포로부터 생리학적으로 떨어져있으며, 상기 유기체들은 액체 배지 내에서 부유하거나 수영할 수 있는 단일 세포들이다.

여기 사용된 "분리된" 또는 "정제된" 화합물들은 실질적으로 다른 화합물들이 실질적으로 없는, 예를 들어 자연에서 관련된 세포성 물질들이 실질적으로 없다는 것이다. 정제되거나 또는 분리된 폴리뉴클레오티드 (리보핵산 (RNA) 또는 데옥시리보핵산 (DNA))는 자연 발생하는 상태에서 측면에 배치하는 유전자 또는 시퀀스가 없는 것이다. 정제되거나 또는 분리된 폴리펩티드는 자연 발생하는 상태에서 측면에 배치하는 아미노산 또는 시퀀스가 없는 것이다. 미생물 균주의 문맥에서 "분리된"은 균주가 자연에 존재하는 환경에서 제거되는 것을 의미한다. 그러므로, 분리된 균주는 예를 들어 생물학적으로 순수한 배양액으로서 또는 담체와 관련되어 스포어(또는 균주의 다른 형태)로서 존재할 수 있다.

여기 사용된 "생물학적으로 순수한 배양액"은 자연에서 관련된 물질로부터 분리된 배양액이다. 바람직한 실시예에서, 배양액은 모든 다른 살아있는 세포들로부터 분리되었다. 또 다른 바람직한 실시예에서, 생물학적으로 순수한 배양액은 자연에 존재하는 것과 동일한 미생물의 배양액과 비교되어 유리한 특성을 갖는다. 유리한 특성은, 예를 들어 하나 이상의 성장 부산물의 생산 증가일 수 있다.

특정 실시예에서, 정제된 화합물들은 관심있는 화합물이 적어도 60중량%이다. 바람직하게는, 상기 제제는 관심있는 화합물 적어도 75중량%, 보다 바람직하게는 적어도 90중량%, 가장 바람직하게는 적어도 99중량%이다. 예를 들어, 정제된 화합물은 원하는 화합물을 적어도 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99%, 또는 100% (w/w)인 것이다. 순도는 적당한 표준 방법, 예를 들어 컬럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피, 또는 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 분석으로 측정된다.

"대사산물"은 물질대사(e.g., 성장 부산물)에 의해 생성된 임의 물질 또는 특정 대사 과정에 참여하는데 필요한 물질을 의미한다. 대사 산물의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 바이오계면활성제, 바이오폴리머, 효소, 산, 용매, 알콜, 단백질, 비타민, 미네랄, 미량원소, 및 아미노산을 포함한다.

여기 사용된 "조절하다"는 변형(e.g., 증가하거나 또는 감소하다)를 야기한다는 것을 의미한다.

여기 제공된 범위는 상기 범위 내 모든 값들에 대하여 줄여진 말로 이해된다. 예를 들어, 1 내지 20의 범위는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20로 이루어진 군의 임의의 수, 수들의 조합, 또는 하부 범위뿐만 아니라 상기 언급된 정수들 사이의 소수값들, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 및 1.9을 포함하는 것으로 이해된다. 하부 범위와 관련하여, 상기 범위의 말단점으로부터 연장한 "끼워진(nested) 하부-범위"들이 특히 고려된다. 예를 들어 1 내지 50의 예시 범위에서 끼워진 하부 범위는 한쪽 방향으로는 1 내지 10, 1 내지 20, 1 내지 30, 및 1 내지 40을 포함하거나, 또는 다른 쪽 방향으로는 50 내지 40, 50 내지 30, 50 내지 20, 및 50 내지 10을 포함할 수 있다.

여기 사용된 "줄이다"는 음성적으로 변경을 의미하고, 용어 "증가하다"는 양성적으로 변경을 의미하며, 각각은 적어도 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100%이다.

여기 사용된, "참조"는 표준 또는 대조군 조건을 의미한다.

여기 사용된 "계면활성제"는 2개 액체들 또는 액체 및 고체 사이의 표면 인장(또는 계면 인장)을 낮추는 화합물을 의미한다. 계면활성제는 e.g., 세제, 습윤제, 에멀젼화제, 기포제, 및 분산제로 작용한다. "바이오계면활성제"는 살아있는 유기체에 의해 생성된 계면활성제이다.

여기서 "농업"은 식품, 섬유, 바이오연료, 의약, 화장품, 보충물, 장식 목적 및 다른 용도를 위해 식물, 조류(algae) 및/또는 곰팡이의 재배 및 번식하는 것을 의미한다. 본 발명에 따라, 농업은 원예, 조경, 조원(gardening), 식물 보존, 과수원 및 수목재배를 포함할 수 있다. 게다가 토양의 보살핌, 모니터링 및 유지가 농업에 더 포함된다.

여기 사용된 "증진하는"은 개선 또는 증가를 의미한다. 예를 들어, 증진된 식물 건강은 식물 능력 성장 및 번창을 개선한다는 것을 의미하고, 이는 해충 및/또는 질병을 물리치고, 및 환경 스트레스원, 예를 들어 가뭄 및/또는 홍수에서 생존하는 식물의 능력을 포함한다. 증진된 식물 성장은 식물의 크기 및/또는 질량을 증가시키거나, 및/또는 원하는 크기 및/또는 질량에 도달하는 식물의 능력을 개선하는 것을 의미한다. 증진된 수확량은 수량, 품질(e.g., 맛, 조직) 및/또는 식물에 의해 생성된 최종 제품의 크기를 개선한다는 것을 의미한다.

여기 사용된 것으로서 상황 또는 발생의 "예방하는" 또는 "예방"는 상황 또는 발생의 시작, 확대 또는 진행의 지연, 금지, 억제, 미연에 방지, 및/또는 최소화하는 것을 의미한다. 예방은, 이에 한정되지는 않지만, 무기한의, 절대적이거나 또는 완전한 예방을 요구하는 것이 아니고, 신호 또는 증후가 나중에 여전히 발달할 수도 있다. 예방은 그러한 질병, 상태 또는 질환의 시작의 심각성을 줄이거나, 및/또는 상태 또는 질환이 보다 심각한 상태 또는 질환으로 진행하는 것을 억제하는 것을 포함할 수 있다.

여기 사용된, 해충을 참조로 하여 사용된 용어 "대조군"은, 해충의 집단 수를 죽이고, 망가뜨리고, 고정시키거나 또는 줄이거나, 또는 해충을 실질적으로 해로움을 일으킬 수 없게 만드는 것을 의미한다.

여기 사용된 "해충"은 인간 이외 임의 유기체로서 인간 또는 인간 관련업(e.g., 농업, 원예)에 파괴적, 유해하거나 및/또는 해로운 임의 유기체이다. 일부에서, 모든 예는 아니지만, 해충은 병원성 유기체일 수 있다. 해충은 감염, 침투 및/또는 질병을 야기하거나 또는 벡터일 수 있으며, 또는 이들은 단순히 살아있는 조직에 다른 물리적 해로움을 공급하거나 야기할 수 있다. 해충은 이에 한정되지는 않지만, 바이러스, 곰팡이, 박테리아, 기생충 및/또는 선충을 포함하여 단일- 또는 다중-세포성 유기체일 수 있다.

여기 사용된 "토양 개량제" 또는 "토양 컨디셔너"는 토양의 물리적 성질을 증가시키기 위하여 토양에 첨가되는 임의 화합물 또는 물질, 또는 화합물 또는 물질의 조합이다. 토양 개량제는 유기 및 무기 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, 비료, 살충제 및/또는 제초제를 더 포함할 수 있다. 영양소-풍부한, 잘-배수하는 토양은 식물의 성장 및 건강에 필수적이므로, 토양 개량제는 토양의 영양소 및 습기 함량을 변화시켜 식물의 성장 및 건강을 증진시키기 위하여 사용될 수 있다. 토양 개량제는 또한 이에 한정되지는 않지만, 토양 구조(e.g., 다짐 예방); 영양소 농도 및 저장 용량 개선; 건조한 토양에서 물 보유력 개선; 및 물에 잠긴 토양의 배수 개선을 포함하는, 토양의 많은 다른 품질을 개선하는데 사용될 수 있다.

여기 사용된 "환경 스트레스원"은 특정 환경에서 살아있는 유기체에 음성적 충격을 주는 비생물적, 또는 무생물적, 상태를 의미한다. 환경 스트레스원은 정상 범위의 변화 밖의 환경에 영향을 주어 유기체의 집단 성능 또는 개별 생리학에 나쁘게 영향을 주는 것이다. 환경 스트레스원의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 가굼, 극한 온도, 홍수, 강풍, 자연재해, 토양 pH 변화, 높은 방사선, 토양의 다짐, 오염 및 기타의 것들을 포함한다.

"함유하는(including)" 또는 "포괄하는(containing)"과 동의어인 과도기적 용어 "포함하는(comprising)"은 포괄적이고 또는 개방형이며 추가적이고, 언급되지 않은 소자나 방법 단계를 배제하는 것이 아니다. 대조적으로, 과도기적 문구 "이루어지는"은 청구항에서 특정되지 않은 임의 원소, 단계 또는 성분을 배제하는 것이다. 과도기적 문구 "필수적으로 이루어지는"은 청구항의 범위를 특정 물질 또는 단계 및 "청구된 발명의 기본 및 새로운 특성들에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것들"로 제한한다. 용어 "포함하는"의 사용은 언급된 성분들로 "이루어지다" 또는 "필수적으로 이루어지다"의 다른 예시들을 고려한다.

여기 사용된 것으로서 문맥에서 구체적으로 명백하게 언급하지 않는 한, 용어 "또는"는 포괄적인 것으로 이해된다. 여기 사용된 것으로서 문맥에서 구체적으로 명백하게 언급하지 않는 한, 용어 "어느" 및 "상기"는 단일 또는 복수의 것으로 이해된다.

여기 사용된 것으로서 문맥에서 구체적으로 명백하게 언급하지 않는 한, 용어 "약"은 당해 기술 분야에서 정상적으로 용인되는 범위 내인 것, 예를 들어 평균의 2 표준 펀차 내인 것으로 이해된다. 약은 언급된 값의 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 내인 것으로 이해될 수 있다.

여기 변수의 정의에서 화학기의 목록의 언급은 임의 단일기 또는 목록의 기들의 조합으로서 변화하는 정의들을 포함한다. 여기의 변수 또는 양상에 대한 실시예의 나열은 임의 단일 실시예 또는 임의 다른 실시예 또는 부분과 조합한 실시예들을 포함한다.

모든 문헌은 전체로서 참조로 여기 통합되어 있다.

토양 처리 조성물

일 실시예에서, 본 발명은 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물의 조합을 포함하는 토양 처리 조성물을 제공한다. 상기 토양 처리 조성물은, 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는데 사용되며 일부 실시예에서는 병원균 또는 질병에 의해 감염된 식물에서 조차 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는 데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 대상 조성물은 뿌리 성장 및 건강을 증진시키거나, 및/또는 식물의 면역 건강을 증진시키는데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 토양 처리 조성물은 하나 이상의 유익한 미생물로 식물 뿌리를 접종하는데 사용될 수 있다.

유리하게, 본 발명에 따른 미생물-기반 조성물은 무독성이고 예를 들어, 인간 또는 다른 무-해충 동물의 피부 또는 소화관에 자극을 일으키지 않고 높은 농도로 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 특히 미생물-기반 조성물의 사용이 살아있는 유기체, 예를 들어 재배자 및 가축이 존재할 때 발생하는 경우 특히 유용하다.

일 실시예에서, 상기 토양 처리 조성물은 제1 미생물로서, 바람직하게는 분생자-형성(스포어-형성) 곰팡이 균주이고, 제2 미생물로서 바람직하게는 스포어-형성 박테리아 균주를 포함할 수 있다. 다른 조합들도 가능하지만 바람직하게는, 제1 미생물은 Trichoderma spp. 곰팡이류 및 제2 미생물은 스포어-형성 Bacillus spp.이다. 특정 실시예에서, 상기 조성물은 Trichoderma harzianum 및 Bacillus amyloliquefaciens을 포함한다. 특정 실시예에서, B. amyloliquefaciens의 균주는 B. amyloliquefaciens subsp. locus이다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 1 내지 99중량%의 Trichoderma 및 99 내지 1중량%의 Bacillus를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, Trichoderma 대 Bacillus 의 세포 계수 비는 약 1:9 내지 약 9:1, 약 1:8 내지 약 8:1, 약 1:7 내지 약 7:1, 약 1:6 내지 약 6:1, 약 1:5 내지 약 5:1 또는 약 1:4 내지 약 4:1을 포함한다.

일 실시예에서, 본 조성물의 미생물은 총 조성물의 약 5 내지 20중량%, 또는 약 8 내지 15%, 또는 약 10 내지 12%을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 약 1 x 10⁶ 내지 1 x 10¹², 1 x 10⁷ 내지 1 x 10¹¹, 1 x 10⁸ 내지 1 x 10¹⁰, 또는 1 x 10⁹ CFU/ml의 Trichoderma 을 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 조성물은 약 1 x 10⁶ 내지 1 x 10¹², 1 x 10⁷ 내지 1 x 10¹¹, 1 x 10^{8 내지 1} x 10¹⁰, 또는 1 x 10⁹ CFU/ml의 Bacillus 를 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 추가 미생물을 더 포함한다. 일 실시예에서, 상기 추가 미생물은 하나 이상의 예를 들어, 미코박테리아류 및/또는 다른 타입의 박테리아, 이스트 및/또는 곰팡이류를 포함할 수 있다. 예시적 실시예에서, 미코박테리아류가 포함되며, 여기서 상기 미코박테리아류는 Myxococcus xanthus이다.

특정 실시예에서, 추가 미생물은 토양에서 질소, 포타슘, 인(또는 포스페이트) 및/또는 다른 미량영양소를 고정, 가용화 및/또는 동원시킬 수 있다. 일 실시예에서, 질소-고정 박테리아가 포함될 수 있으며, 예를 들어, Azotobacter vinelandi가 포함될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 포타슘-동원 박테리아가 포함될 수 있으며, 예를 들어, Frateuria aurantia가 있다.

다른 추가 미생물은, 예를 들어, Pseudomonas chlororaphis, Wickerhamomyces anomalus, Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii, 및/또는 Meyerozyma guilliermondii를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 하나 이상의 추가 미생물은 1 x 10^{8 내지 1} x 10¹¹, 또는 1 x 10^{9 내지 1} x 10¹⁰ CFU/ml 각각의 농도로 첨가된다.

상기 조성물에서 미생물과 다른 성분의 종과 비는 예를 들어, 처리할 식물, 식물이 자라는 토양 타입, 처리할 때 식물의 건강뿐만 아니라 다른 인자들에 따라 맞춰질 수 있다.

본 발명의 미생물 및 미생물-기반 조성물은 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증가시키는데 유용한 수많은 유리한 성질들을 갖는다. 예를 들어, 상기 조성물은 미생물의 성장 결과의 생성물, 예를 들어 바이오계면활성제, 단백질 및/또는 효소를 정제되거나 조 생성물 형태로 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 대상 조성물의 미생물은 바이오계면활성제를 제조할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 바이오계면활성제는 정제된 형태 또는 원래의 상태로 다른 미생물에 의해 분리되거나 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 원래 상태의 바이오계면활성제는, 바이오계면활성제-생성 미생물의 배양의 결과 남은 발효 배지에서 세포성 성장의 다른 생성물을 포함할 수 있다. 이 원래 상태의 바이오계면활성제 조성물은 약 0.001% 내지 약 90%, 약 25% 내지 약 75%, 약 30% 내지 약 70%, 약 35% 내지 약 65%, 약 40% 내지 약 60%, 약 45% 내지 약 55%, 또는 약 50% 순수한 바이오계면활성제를 포함할 수 있다.

바이오계면활성제는 다양한 미생물, 예를 들어 박테리아, 곰팡이, 및 이스트으로 제2 대사산물의 중요한 분류를 형성한다. 양극성 분자로서, 미생물 바이오계면활성제는 액체, 고체 및 기체들 사이의 표면 및 계면 긴장을 줄인다. 게다가, 본 발명에 따른 바이오계면활성제는 생분해성이고, 낮은 독성을 갖고, 토양에서 불용성인 화합물을 가용화하고 분해하는데 효과적이고 낮은 가격의 재생 자원을 사용하여 제조될 수 있다. 이들은 다양한 표면들에 원하지 않는 미생물들이 부착하는 것을 방지하고, 바이오필름 형성을 막고, 강력한 에멀젼화 및 디멀젼화 성질을 가질 수 있다. 게다가, 상기 바이오계면활성제는 습윤성을 개선하고 토양 내에서 비료, 영양소, 물의 가용화성 및/또는 분배성 얻는다.

본 방법에 따른 바이오계면활성제는 예를 들어, 저분자량 글리코리피드(e.g., 소포리피드, 셀로비오스 리피드, 람노리피드, 만노실에리트리톨 리피드 및 트레할로스 리피드), 리포펩티드(e.g., 수팩틴, 이투린, 페기신, 아트로팩틴 및 리첸이신(lichenysin)), 플라보리피드, 포스포리피드(e.g., 카디오리핀), 및 고분자량 폴리머s 예를 들어 리포단백질, 리포폴리사카라이드-단백질 복합체, 및 폴리사카라이드-단백질-지방산 복합체로부터 선택될 수 있다.

상기 조성물은 0.001% 내지 10%, 0.01% 내지 5%, 0.05% 내지 2%, 및/또는 0.1% 내지 1%의 농도로 하나 이상의 바이오계면활성제를 포함할 수 있다.

유리하게, 본 발명에 따라, 상기 토양 처리 조성물은 미생물 각각이 성장한 배지를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 예를 들어 적어도 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100% 성장 배지일 수 있다.

발효 배지는 살이있거나 및/또는 불활성 배양액, 정제되거나 또는 원래 형상 성장 부산물, 예를 들어 바이오계면활성제, 효소, 및/또는 다른 대사산물, 및/또는 임의 잔류 영양소를 포함할 수 있다. 상기 조성물에서 바이오매스의 함량은 중량 서, 예를 들어 약 0.01% 내지 100%, 약 1% 내지 90%, 약 5% 내지 약 80%, 또는 약 10% 내지 약 75%일 수 있다.

발효 제품은 추출 또는 정제와 함께 또는 이것없이 직접적으로 사용될 수 있다. 원한다면, 추출 및 정제는 표준 추출 및/또는 정제 방법 또는 이 문헌에 설명된 기술들을 사용하여 용이하게 얻어질 수 있다.

토양 처리 조성물에서 미생물은 활성 또는 불활성 형태일 수 있거나 또는 영양 세포(vegetative cell), 생식 포자, 균사체(mycelia), 균사(hypae), 분생자(conidia) 형태 또는 미생물 번식체의 임의 다른 형태일 수 있다. 상기 조성물은 이들 미생물 형태들의 임의 조합을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 다른 종의 미생물들은 별도로 성장되고 이후 함께 혼합되어 토양 처리 조성물을 생성한다. 일 실시예에서, 미생물들은, 예를 들어, B. amyloliquefaciens 및 M. xanthus가 함께 배양될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 바람직하게는 토양, 종자, 전체 식물, 또는 식물 부분(이에 한정되지는 않지만, 뿌리, 괴경, 줄기, 꽃 및 잎을 포함)에 사용되기 위하여 제형화된다. 특정 실시예에서, 상기 조성물은 예를 들어, 액체, 먼지, 과립, 미세과립, 펠릿, 수화제, 유동화가능한 분말, 에멀젼, 마이크로캡슐, 오일, 또는 에어로졸로서 제형화된다.

상기 조성물의 효과를 개선하거나 안정화하기 위하여, 적당한 아주반트와 혼합되고, 이후 필요에 따라 희석액으로서 또는 희석 후 사용된다. 바람직한 실시예에서, 상기 조성물은 액체, 농축된 액체로서 제형화되거나, 또는 건조 분말 또는 과립으로 제형화되어 물 및 다른 성분들과 혼합되어 액체 제품을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 글루코오스 (e.g.,당밀의 형상), 글리세롤 및/또는 글리세린을 포함할 수 있으며, 또는 건조 제품의 저장 또는 수송 동안 삼투압을 촉진시키기 위하여 오스모티쿰 물질을 추가로 포함할 수 있다.

상기 조성물은 단독으로 또는 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 효율적으로 증진시키거나, 및/또는 제1 및 제2 미생물의 성장을 보충하기 위한 다른 화합물 및/또는 방법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 조성물은 식물 및/또는 미생물 성장, 예를 들어 마그네슘, 포스페이트, 질소, 포타슘, 셀레늄, 칼슘, 황, 철, 구리, 및 아연; 및/또는 하나 이상의 프리바이오틱스, 예를 들어 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및/또는 휴민산을 증진시키기 위하여, 영양소 및/또는 미량 영양소를 포함하거나 및/또는 이와 동시에 사용될 수 있다. 정확한 물질 및 이의 정량은 재배자 또는 본 개시의 장점을 알고 있는 농업 과학자에 의해 결정될 수 있다.

상기 조성물은 또한 다른 농업 화합물 및/또는 작물 관리 시스템과 함께 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 선택적으로, 또는 예를 들어 천연 및/또는 화학적 살충제, 격퇴제, 제초제, 비료, 물 처리, 무-이온성 계면활성제 및/또는 토양 개량제를 포함하거나 또는 함께 사용될 수 있다. 그러나 바람직하게는 상기 조성물은 베노밀, 도데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 이산화수소/퍼옥시아세트산, 이마질릴(imazilil), 프로피코나졸, 테부코나졸, 또는 트리플루미졸를 포함하지 않거나 및/또는 이와 함께 사용되지 않는다.

만약 상기 조성물이 호환가능한 화학 첨가제와 혼합되고, 상기 화학물질은 본 조성물 첨가 전에 물로 희석하는 것이 바람직하다.

추가로, 성분들, 예를 들어, 완충제, 담체, 동일하거나 다른 시설물에서 생성된 다른 미생물-기반 조성물, 점도 개선제, 방부제, 미생물 성장용 영양소, 추적제, 설생물제, 다른 미생물, 계면활성제, 에멀젼화제, 윤활제, 용해도 조절제, pH 조절제, 방부제, 안정화제 및 UV 광 저항제가 상기 조성물에 첨가될 수 있다.

미생물-기반 조성물의 pH는 원하는 미생물에 적당해야 한다. 바람직한 실시예에서, 상기 조성물의 pH는 약 3.5 내지 7.0, 약 4.0 내지 6.5, 또는 약 5.0이다.

선택적으로, 상기 조성물은 사용 전에 저장될 수 있다. 저장 시간은 짧은 것이 바람직하다. 그러므로 저장 시간은 60 일 미만, 45 일 미만, 30 일 미만, 20 일 미만, 15 일 미만, 10 일 미만, 7 일 미만, 5 일 미만, 3 일 미만, 2 일 미만, 1 일 미만, 또는 12 시간 미만일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 살아있는 세포가 제품에 존재한다면, 상기 제품은 차가운 온도, 예를 들어 20℃, 15℃, 10℃, 또는 5℃ 미만의 온도에서 저장된다.

그러나 미생물-기반 조성물은 추가 안정화, 보존 및 저장없이 사용될 수 있다. 유리하게, 이들 미생물-기반 조성물의 직접적인 사용은 미생물의 높은 활력성을 보존하고, 외래 약제 및 원하지 않는 미생물의 오염 가능성을 줄이고, 미생물 성장의 부산물의 활성을 유지한다.

다른 실시예에서, 상기 조성물 (미생물, 성장 배지, 또는 미생물 및 배지)은 적당한 크기의 컨테이너, 예를 들어 의도한 용도, 사용할 예상 방법, 발효 용기의 크기 및 미생물 성장 시설에서 사용 위치까지의 임의 이송 모드 등을 고려하면서 적당한 컨테이너에 놓을 수 있다. 그러므로, 상기 미생물-기반 조성물이 놓여지는 컨테이너는, 예를 들어 1 핀트 내지 1,000 갤론 이상일 수 있다. 특정 실시예에서 상기 컨테이너는 1 갤론, 2 갤론, 5 갤론, 25 갤론, 또는 그 이상이다.

본 발명에 따른 미생물의 성장

본 발명은 미생물의 배양 방법 및 미생물 대사산물 및/또는 미생물 성장의 다른 부산물의 생성 방법을 이용한다. 게다가 본 발명은 원하는 크기로 미생물의 배양 및 미생물 대사산물의 생성에 적당한 배양 과정을 이용한다. 이들 배양 과정은, 이에 한정되지는 않지만, 수중 배양/발효, 고체 상태 발효 (SSF), 및 변형, 하이브리드 및/또는 이들의 조합을 포함한다.

여기 사용된 "발효"는 제어된 조건 하에서 세포의 배양 또는 성장을 의미한다. 성장은 호기성 또는 혐기성일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 SSF 및/또는 이들의 변형된 버전을 사용하여 성장된다.

일 실시예에서, 본 발명은 바이오매스(e.g., 생존가능한 세포성 물질), 세포외 대사산물(e.g. 소분자 및 배설된 단백질), 잔류 영양소 및/또는 세포 내 성분 (e.g. 효소 및 다른 단백질)의 생산을 위한 물질 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따라 사용된 미생물 성장 용기는 산업상 용도를 위한 임의 발효기 또는 배양 반응기일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 용기는 배양 과정에서 중요한 인자들, 예를 들어 pH, 산소, 압력, 온도, 습도, 미생물 밀도 및/또는 대사산물 농도를 측정하기 위하여 기능 제어/센서를 갖거나 여기에 연결될 수 있다.

추가 실시예에서, 상기 용기는 용기 내부 미생물의 성장을 모니터링할 수 있다(e.g., 세포 수 및 성장 상의 측정). 대안적으로, 매일 샘플을 용기로부터 취하고 당해 기술 분야에서 알려진 기술, 예를 들어 희석액 플레이팅 기술(dilution plating technique)로 열거법을 수행했다. 희석액 플레이팅은 샘플에서 유기체의 수를 평가하기 위하여 사용된 단순한 기술이다. 이 기술은 또한 다른 환경 또는 처리가 비교될 수 있는 인덱스를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 질소원으로 재배을 보충하는 단계를 포함한다. 상기 질소원은 예를 들어, 포타슘 니트레이트, 암모늄 니트레이트, 암모늄 설페이트, 암모늄 포스페이트, 암모니아, 우레아, 및/또는 암모늄 클로라이드일 수 있다. 이들 질소원은 독립적으로 또는 2개 이상이 조합하여 사용될 수 있다.

상기 방법은 성장 배양액에 산소화를 제공한다. 일 실시예는 공기를 느리게 움직여 저-산소 함유 공기를 제거하고 산소화된 공기를 도입한다. 심부 발효(surmerged fermentation)의 경우에, 산소화된 공기는, 산소를 액체 내로 용해시키기 위하여, 액체의 기계적 교반을 위한 임팔러, 및 기체 방울을 액체에 공급하기 위한 공기 스파저를 포함하는 장치를 통해 매일 보충되는 주위 공기일 수 있다.

상기 방법은 탄소원으로 배양액을 보충하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 탄소원은 전형적으로 탄수화물, 예를 들어 글루코오스, 수크로오스, 락토오스, 프룩토오스, 트레할로스, 만노오스, 만니톨, 및/또는 말토오스; 유기산, 예를 들어 아세트산, 푸마르산, 시트르산, 프로피온산, 말산, 말론산, 및/또는 피루브산; 알코올, 예를 들어 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 이소부탄올, 및/또는 글리세롤; 지방 및 오일, 예를 들어 콩 오일, 카놀라 오일, 쌀눈 오일, 올리브 오일, 옥수수 오일, 참기름, 및/또는 아마인 오일; 등이다. 이들 탄소원은 독립적으로 또는 2개 이상 조합하여 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 미생물에 대한 성장 인자 및 미량 영양소가 배지에 포함된다. 이는 특히 이들이 요구하는 모든 비타민을 제조할 수 없는 미생물이 성장할 때 특히 바람직하다. 미량 영양소, 예를 들어 철, 아연, 구리, 망간, 몰르브덴 및/또는 코발트를 포함하는 무기 영양소가 또한 배지 내에 포함될 수 있다. 게다가, 비타민, 필수 아미노산 및 미량원소의 공급원이, 예를 들어 곡물 또는 식사 형태, 예를 들어 옥수수 가루, 또는 추출물 형태, 예를 들어 이스트 추출물, 감자 추출물, 소고기 추출물, 콩 추출물, 바나나 껍질 추출물 등, 또는 정제된 형태로 포함될 수 있다. 아미노산, 예를 들어, 단백질의 생합성에 유용한 아미노산들이 또한 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 무기염이 또한 포함될 수 있다. 유용한 무기염은 포타슘 디히드로겐 포스페이트, 디포타슘 히드로겐 포스페이트, 디소듐 히드로겐 포스페이트, 마그네슘 설페이트, 마그네슘 클로라이드, 철 설페이트, 철 클로라이드, 망간 설페이트, 망간 클로라이드, 아연 설페이트, 납 클로라이드, 구리 설페이트, 칼슘 클로라이드, 소듐 클로라이드, 칼슘 카보네이트, 및/또는 소듐 카보네이트일 수 있다. 이들 무기 염은 독립적으로 또는 2 이상이 조합하여 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 배양 방법은 배양 과정 전, 및/또는 동안 배지 내에 추가 산 및/또는 항미생물제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 항미생물제 또는 항생제는 오염에 대하여 배양액을 보호하는데 사용된다.

추가적으로, 항기포제는 수중 배양 동안 기포의 형성 및/또는 축적을 방지하기 위하여 첨가될 수 있다.

혼합물의 pH는 관심있는 미생물에게 적당해야만 한다. 완충제 및 pH 조절제, 예를 들어 카보네이트 및 포스페이트가 바람직한 값 근처로 pH를 안정화하기 위하여 사용될 수 있다. 금속 이온들이 고농도로 존재할 때, 배지 내에 킬레이트제 사용이 필요할 수 있다.

미생물은 플랑크톤 형태 또는 바이오필름으로 성장될 수 있다. 바이오필름의 경우, 용기는 미생물이 바이오필름 상태로 성장될 수 있는 기질을 그 안에 가질 수 있다. 상기 시스템은 예를 들어 바이오필름 성장 특성을 북돋우거나 및/또는 개선하는 자극(예를 들어, 전단응력)을 가하는 능력을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 미생물 재배을 위한 방법은 약 5℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는, 15 내지 60℃, 보다 바람직하게는, 25 내지 50℃에서 수행된다. 추가 실시예에서, 배양은 일정한 온도에서 연속적으로 수행될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 배양은 온도를 변화시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법 및 배양 과정에서 사용된 도구는 멸균된다. 배양 도구, 예를 들어 반응기/용기는 멸균 장치, 예를 들어 오토클레이브에 분리될 수 있지만, 연결될 수도 있다. 배양 도구는 접종 시작 전에 제자리 멸균하는 멸균 장치를 가질 수 있다. 공기는 당해 기술 분야에서 알려진 방법으로 멸균될 수 있다. 예를 들어, 주위 공기는 용기 내로 도입되기 전에 적어도 하나의 필터를 통해 통과할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 배지는 저온살균되거나, 선택적으로 전혀 열을 가하지 않을 수 있으며, 이는 낮은 물 활성 및 낮은 pH가 원하지 않는 박테리아 성장을 제어하기 위하여 이용될 수 있는 경우이다.

일 실시예에서, 본 발명은, 성장 및 대사산물 제조에 적당한 조건하에서 본 발명의 미생물 균주를 배양하고, 선택적으로 대사산물을 정제하여, 미생물 대사산물, 예를 들어, 바이오계면활성제, 효소, 단백질, 에탄올, 젖산, 베타글루칸, 펩티드, 대사 중간 생성물, 폴리불포화된 지방산, 및 리피드를 제조하는 방법을 더 제공한다. 상기 방법으로 제조된 대사산물 함량은, 예를 들어, 적어도 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70 %, 80 %, 또는 90%일 수 있다.

원하는 미생물로 제조된 미생물 성장 부산물은 미생물에서 유지되거나 또는 성장 배지 내로 분비될 수 있다. 배지는 미생물 성장 부산물의 활성을 안정화시키는 화합물을 포함할 수 있다.

발효 배지의 바이오매스 함량은 예를 들어, 5 g/l 내지 180 g/l 또는 그 이상, 또는 10 g/l 내지 150 g/l일 수 있다.

세포 농도는 예를 들어, 적어도 1 x 10⁶ 내지 1 x 10¹², 1 x 10^{7 내지 1} x 10¹¹, 1 x 10^{8 내지 1} x 10¹⁰, 또는 1 x 10⁹ CFU/ml일 수 있다.

미생물 배양 및 미생물 부산물의 제조를 위한 방법 및 도구는 하나의 배치, 준-연속 과정 또는 연속 과정으로 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 미생물 배양 조성물 모두는 배양의 완료 시(e.g., 예를 들어, 원하는 세포 밀도에 도달시, 또는 특정 대사 산물의 밀도에 도달시) 제거된다. 이 배치 절차에서, 전체 새로운 배치는 제1 배치의 수확시 시작된다.

또 다른 실시예에서, 발효 제품의 단지 일부가 임의적으로 한번 제거된다. 본 실시예에서 생존가능한 세포, 스포어, 분생자, 균사 및/또는 균사체를 갖는 바이오매스가 새로운 배양 배치를 위한 접종제로서 용기 내에 남아 있다. 제거되는 상기 조성물은 무세포 배지이거나, 또는 세포, 스포어, 또는 다른 생식성 번식체, 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이 방법으로, 반연속성 시스템이 만들어진다.

유리하게, 상기 방법은 복잡한 도구 또는 고에너지 소모가 필요하지 않다. 원하는 미생물은 사이트에서 소규모 또는 대규모로 배양되거나 이용될 수 있으며 심지어 배지와 여전히 혼합되어 있을 수 있다.

유리하게, 미생물-기반 제품은 떨어진 위치에서 제조될 수 있다. 미생물 성장 시설은 예를 들어, 태양, 바람 및/또는 수력 발전을 이용하여 그리드를 제거할 수 있다.

미생물 균주

본 발명에 따른 유용한 미생물은, 예를 들어, 무-식물-병원균성 균주인 박테리아, 이스트 및/또는 곰팡이가 있다. 이들 미생물은 자연적으로 또는 유전학적으로 변형된 미생물일 수 있다. 예를 들어, 상기 미생물은 특정 특성을 나타내기 위하여 특정 유전자들로 변형될 수 있다. 상기 미생물은 원하는 균주의 돌연변이일 수 잇다. 여기 사용된 "돌연변이"는 기준 미생물의 균주, 유전적 변이체 또는 서브타입을 의미하며, 여기서 상기 돌연변이는 기준 미생물에 비하여 하나 이상의 유전적 변형(e.g., a 점 돌연변이, 과오 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 결실, 중복, 구조이동 돌연변이 또는 반복 팽창)을 갖는다. 돌연변이를 만드는 절차는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어 UV 돌연변이유발 및 니트로소구아니딘이 이 목적을 위하여 광범위하게 사용된다.

일 실시예에서, 상기 미생물은 이스트 또는 곰팡이류이다. 본 발명에 따라 사용에 적당한 이스트 및 곰팡이류 종은, Aureobasidium (e.g., A. pullulans), Blakeslea, Candida (e.g., C. apicola, C. bombicola, C. nodaensis), Cryptococcus, Debaryomyces (e.g., D. hansenii), Entomophthora, Hanseniaspora, (e.g., H. uvarum), Hansenula, Issatchenkia, Kluyveromyces (e.g., K. phaffii), Mortierella, Mycorrhiza, Penicillium, Phycomyces, Pichia (e.g., P. anomala, P. guilliermondii, P. occidentalis, P. kudriavzevii), Pleurotus spp. (e.g., P. ostreatus), Pseudozyma (e.g., P. aphidis), Saccharomyces (e.g., S. boulardii sequela, S. cerevisiae, S. torula), Starmerella (e.g., S. bombicola), Torulopsis, Trichoderma (e.g., T. reesei, T. harzianum, T. hamatum, T. viride), Ustilago (e.g., U. maydis), Wickerhamomyces (e.g., W. anomalus), Williopsis (e.g., W. mrakii), Zygosaccharomyces (e.g., Z. bailii), 및 다른 것들을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 스포어-생성 Trichoderma spp. 곰팡이류이다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 Trichoderma harzianum이다.

특정 종인 Trichoderma 은 이들이 식물의 뿌리와 관련하여 밀접하게 성장하고 크게 증가할 수 있는 경우에 토양에 첨가될 때 유용하다. 이들은 식물 성장을 자극하는 것을 돕는 것외에, 다른 식물 병원균성 곰팡이 및 다른 미생물에 의한 침입으로부터 뿌리를 부분적으로 보호할 수 있다.

Trichoderma 는 표피 및 얕은 지하 세포 내로 관통하여 뿌리 표면을 강하고 오래 지속하여 군체화시킬 수 있다. 이들 뿌리-미생물 관련성은 식물 프로테옴 및 물질대사에 실질적인 변화를 야기한다. 이들은 식물에 병원성 결핍을 야기시키는 국소화되거나 시스템적인 저항 반응을 유도하는 다양한 화합물들을 제조 및/또는 방출한다.

추가적으로, 식물들은 시스템적으로 얻어진 저항성 및 근권박테리아-유도된 시스템 저항성과 유사한 저항성으로 수 많은 분류의 식물 병원균으로부터 보호된다. Trichoderma spp. 는 일부 토양-유래 식물 병원균에 의해 야기된 질병들을 효과적으로 줄일 수 있다. 예를 들어, 이 종들 T. harzianum, T. hamatum, 및 T. viride은 Sclerotium, Rhizoctonia, Solani, Pythium, Fusarium, Cercospora, Ralstonia, Fragaria, Rhizopus, Botrytis, Colletotrichum, Magnaporthe 및 많은 다른 것들에 대해 살균제 활성을 갖는다. 게다가, Trichoderma 의 일부 균주는 일부 바이러스성 및 박테리아성 식물 및 토양 병원균의 성장을 효과적으로 억제할뿐만 아니라 일부 중요한 살선충제 효과(nematocidal effect)를 생성한다.

병원균 및 해충으로부터 식물을 보호하는 것 외에, Trichoderma spp. 으로 뿌리 군체화는 뿌리 성장 및 발달, 작물 생산성, 비생물학적 스트레스에 대한 저항성 및 영양소의 생체 이용가능성을 증가시킬 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 미생물은 그램-양성 및 그램-음성 박테리아를 포함하는 박테리아를 포함한다. 상기 박테리아는 예를 들어 아그로박테리아류 (e.g., A. radiobacter), Azotobacter (A. vinelandii, A. chroococcum), Azospirillum (e.g., A. brasiliensis), Bacillus (e.g., B. amyloliquefaciens, B. circulans, B. firmus, B. laterosporus, B. licheniformis, B. megaterium, Bacillus mucilaginosus, B. subtilis), Frateuria (e.g., F. aurantia), Microbacterium (e.g., M. laevaniformans), 믹소박테리아 (e.g., Myxococcus xanthus, Stignatella aurantiaca, Sorangium cellulosum, Minicystis rosea), Pantoea (e.g., P. agglomerans), Pseudomonas (e.g., P. aeruginosa, P. chlororaphis subsp. aureofaciens (Kluyver), P. putida), Rhizobium spp., Rhodospirillum (e.g., R. rubrum), Sphingomonas (e.g., S. paucimobilis), 및/또는 thiobacillus thiooxidans (Acidothiobacillus thiooxidans)일 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 미생물은 Bacillus amyloliquefaciens 이고, 예를 들어, 상기 균주는 B. amyloliquefaciens subsp. locus이다. 일부 실시예에서, 상기 Bacillus 미생물은 토양 내에서 인 화합물을 가용화할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미생물은 미코박테리아류, 또는 슬라임(slime) 형성 박테리아이다. 구체적으로, 일 실시예에서, 상기 미코박테리아류는 Myxococcus spp. 박테리아류, e.g., M. xanthus이다.

특정 실시예에서, 상기 미생물은 토양 내에서 질소, 포타슘, 인 및/또는 다른 미량영양소를 고정하거나 및/또는 가용화할 수 있는 것이다.

일 실시예에서, 상기 미생물은 질소-고정 미생물, 또는 예를 들어, Azospirillum, Azotobacter, Chlorobiaceae, Cyanothece, Frankia, Klebsiella, rhizobia, Trichodesmium, 및 일부 Archaea의 종들로부터 선택된 질소자극영양체(diazotroph)이다. 특정 실시예에서, 상기 질소-고정 박테리아는 Azotobacter vinelandii이다.

또 다른 실시예에서, 상기 미생물은 포타슘-동원 미생물, 또는 예를 들어, Bacillus mucilaginosus, Frateuria aurantia 또는 Glomus mosseae 으로부터 선택된 KMB이다. 특정 실시예에서, 상기 포타슘-동원 미생물은 Frateuria aurantia이다.

추가 미생물은 예를 들어 Pseudomonas chlororaphis, Wickerhamomyces anomalus, Starmerella bombicola, Saccharomyces boulardii, Pichia occidentalis, Pichia kudriavzevii, 및/또는 Meyerozyma guilliermondii을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용된 미생물들의 조합은 주어진 식물 및/또는 환경에 맞춤화된다. 유리하게 일부 실시예에서, 미생물들의 조합은 서로 상승적으로 작업사여 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증가시킨다.

미생물-기반 제품의 제조

본 발명의 하나의 미생물 기반 제품은 단순히 미생물 및/또는 상기 미생물 및/또는 임의 잔류 영양소로 생산된 미생물 대사산물을 포함하는 발효배지이다. 발효 생성물은 추출 또는 정제없이 직접적으로 사용될 수 있다. 만약 원하면 추출 및 정제가 표준 추출 및/또는 정제 방법 또는 본 문헌에 설명된 기술들을 사용하여 용이하게 얻어질 수 있다.

미생물-기반 제품에서 미생물은 활성 또는 불활성 형태 또는 영양 세포, 생식 포자, 분생자, 균사체, 균사, 또는 미생물 번식체의 임의 다른 형태일 수 있다. 미생물-기반 제품은 또한 미생물의 이들 형태들의 임의 조합을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 미생물의 다른 균주들은 별도로 성장되고 이후 함께 혼합되어 미생물-기반 제품을 제조한다. 상기 미생물들은 선택적으로 이들이 성장하는 배지와 혼합되며 혼합되기 전에 건조된다.

일 실시예에서, 다른 균주들은 서로 혼합되지 않고 별도 미생물-기반 제품으로서 식물 및/또는 이들 환경에 사용된다.

상기 미생물-기반 제품은 추가 안정화, 보존, 및 저장없이 사용될 수 있다. 유리하게 이들 미생물-기반 제품의 사용은 미생물의 높은 생존력을 보존하고, 외래 약제 및 원하지 않는 미생물로 인한 오염 가능성을 줄이고 미생물 성장의 부산물의 활성을 유지한다.

성장 용기로부터 미생물-기반 조성물을 수확할 때, 추가 성분이 추가될 수 있고, 이는 수확된 생성물을 컨테이너 내에 놓여지거나 그렇지 않으면 사용을 위해 이송되기 때문이다. 첨가제는 예를 들어, 완충제, 담체, 동일하거나 다른 시설에서 생성된 다른 미생물-기반 조성물, 점도 개선제, 방부제, 미생물 성장용 영양소, 계면활성제, 에멀젼화제, 윤활제, 용해도 조절제, 추적제, 용매, 설생물제, 항생제, pH 조절제, 킬레이트제, 안정화제, UV 광 저항제, 다른 미생물 및 그러한 제제에 습관적으로 사용되는 다른 적당한 첨가제일 수 있다.

일 실시예에서, 유기산 및 아미노산 또는 이들의 염을 포함하는 완충제가 첨가될 수 있다. 적당한 완충제는 시트레이트, 글루코네이트, 타르타레이트, 말레이트, 아세테이트, 락테이트, 옥살레이트, 아스파르테이트, 말로네이트, 글루코헵토네이트, 피루베이트, 갈락타레이트, 글루카레이트, 타르트로네이트, 글루타메이트, 글리신, 리신, 글루타민, 메티오닌, 시스테인, 아르기닌 및 이들의 혼합물을 포함한다. 인산 및 인 산 또는 이들의 염이 또한 사용될 수 있다. 합성 완충제가 사용되기에 적당하나 천연 완충제, 예를 들어 상기 목록의 유기산 및 아미노산 또는 이들의 염을 사용하는 것이 바람직하다.

추가 실시예에서, pH 조절제는 포타슘 히드록시드, 암모늄 히드록시드, 포타슘 카보네이트 또는 바이카보네이트, 염산, 질산, 황산 또는 혼합물을 포함한다.

미생물-기반 조성물의 pH는 관심있는 미생물에 적당해야만 한다. 바람직한 실시예에서, 상기 조성물의 pH는 약 3.5 내지 7.0, 약 4.0 내지 6.5, 또는 약 5.0이다.

일 실시예에서, 추가 성분, 예를 들어 염, 예를 들어 소듐 바이카보네이트 또는 카보네이트, 소듐 설페이트, 소듐 포스페이트, 소듐 바이포스페이트의 수성 제제는 상기 제형 내에 포함될 수 있다.

특정 실시예에서, 접착 물질이 상기 조성물에 첨가되어 식물 일부분에 상기 생성물의 접착력을 늘릴 수 있다. 폴리머, 예를 들어 하전된 폴리머, 또는 폴리사카라이드-기반 물질, 예를 들어, 잔탄 검, 구아 검, 레반, 크실리난(xylinan), 젤란 검, 커들란, 풀루란, 덱스트란 및 다른 것들이 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상업적 등급 잔탄검이 접착제로 사용될 수 있다. 상기 검의 농도는 상업적 생성물에서 검의 함량을 기반으로 선택되어야만 한다. 만약 잔탄 검이 매우 순수하다면, 0.001% (w/v - 잔탄 검/ 용액)이 충분하다.

일 실시예에서, 글루코오스, 글리세롤 및/또는 글리세린이 상기 미생물-기반 제품에 첨가되어 저장 및 이송 동안 예를 들어, 오스모티쿰으로서 작용될 수 있다. 일 실시예에서, 당밀이 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 프리바이오틱스가 미생물-기반 제품에 첨가되거나 및/또는 함께 동시에 사용되어 미생물 성장을 증가시킬 수 있다. 적당한 프리바이오틱스는 예를 들어, 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및/또는 휴민산을 포함한다. 특정 실시예에서, 사용된 프리바이오틱스 함량은 약 0.1 L/에이커 내지 약 0.5 L/에이커, 또는 약 0.2 L/에이커 내지 약 0.4 L/에이커이다.

선택적으로, 상기 생성물은 사용 전에 저장될 수 있다. 저장 시간은 짧은 것이 바람직하다. 그러므로 저장 시간은 60 일, 45 일, 30 일, 20 일, 15 일, 10 일, 7 일, 5 일, 3 일, 2 일, 1 일, 또는 12 시간 미만일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 만약 살아있는 세포가 생성물 내에 존재한다면, 생성물은 차가운 온도, 예를 들어, 예를 들어, 20℃, 15℃, 10℃, 또는 5℃ 미만의 온도에서 저장된다.

미생물-기반 제품의 현지 생산

본 발명의 특정 실시예에서, 미생물 성장 설비는 원하는 규모로 관심있는 신선하고, 높은-밀도 미생물 및/또는 미생물 성장 부산물을 생산한다. 미생물 성장 설비는 사용하는 사이트에 또는 근처에 위치될 수 있다. 상기 설비는 배치, 준-연속성 또는 연속성 배양으로 높은-밀도 미생물-기반 조성물을 생산한다.

본 발명의 미생물 성장 설비들은 미생물-기반 제품이 사용될 것이다(예를 들어 서틀러스 그로브(감귤 그로브)).예를 들어, 상기 미생물 성장 설비는 사용 위치로부터 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3, 또는 1 mile 미만일 수 있다.

미생물 기반 제품이 종래 미생물 생산의 미생물 안정화, 보존, 저장 및 수송 과정에 의지하지 않고 현지에서 생산될 수 있기 때문에, 매우 높은 밀도의 미생물이 생산될 수 있어, 한 장소에서 사용시, 또는 원하는 효능을 얻기에 필요한 매우 높은 밀도 미생물 사용이 가능한 소량 부피의 미생물-기반 제품을 요구한다. 이것으로 크기가 줄어든 바이오 반응기(예를 들어 보다 작은 발효 용기, 출발 물질, 영양소 및 pH 제어제의 보다 작은 공급)가 가능하게 되고, 이는 시스템을 효율적으로 만들고 세포를 안정화시키거나 이들을 이들의 배양액 배지와 분리시킬 필요성을 제거할 수 있다. 미생물-기반 제품의 현지 생산은 또한 생성물에서 배양 배지를 포함시키는 것을 용이하게 한다. 배지는 현지 사용에 특히 적당한 발효 동안 생산된 약제를 포함할 수 있다.

현지-생산된 매우 높은 밀도, 건전한 배양액의 미생물은 당분간 공급 사슬에서 유지되는 것들보다 당해 분야에서 보다 효과적이다. 본 발명의 미생물-기반 제품은 세포가 발효 성장 배지 내에 존재하는 대사산물 및 영양소로부터 분리되는 전통 생성물에 비하여 특히 유리하다. 줄어든 이송 시간으로 인하여 현지 수요의 필요에 따라 시간 및 수량에서 미생물 및/또는 이들의 대사산물의 신선한 배치의 생산 및 송달이 가능하게 된다.

본 발명의 미생물 성장 설비는 미생물 그 자체, 미생물 대사산물, 및/또는 미생물이 성장하는 배지의 다른 성분을 포함하는 신선한 미생물-기반 조성물을 생산한다. 원한다면, 상기 조성물은 높은 밀도의 영양 세포 또는 번식체, 또는 혼합물 of 영양 세포 및 번식체의 혼합물을 가질 수 있다.

유리하게, 상기 조성물은 특정 위치에서 사용하도록 맞춤 제작될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 미생물 성장 설비는 미생물-기반 제품이 사용될 사이트에서, 또는 근처에 위치된다(예를 들어 사이트러스 그로브).

유리하게, 이들 미생물 성장 설비는, 상류 가공 지연(upstream processing delay), 공급 사슬 병목 현상, 부적절한 저장, 및 생존가능한 높은 세포-계수 제품 및 세포가 원래 성장하는 관련된 배지 및 대사산물의 시간 내 배송 및 사용을 방해하는 다른 사태들로 인하여 제품 품질로 고통받는 먼 거리 산업규모 제조업자들이 겪고있는 현재 문제의 해결책을 제공한다.

미생물 성장 설비는 목적지 지형과 상승효과를 개선하기 위하여 미생물-기반 제품을 재단하는 이들의 능력에 의하여 제조 다양성을 제공한다. 유리하게, 바람직한 실시예에서, 본 발명의 시스템은 자연적으로 발생하는 현지 미생물 및 이들의 대사산물 부산물의 힘을 이용하여 농업 생산을 개선한다.

산업적 용기의 배양 시간은, 예를 들어 1 내지 7일 또는 그보다 더 길 수 있다. 배양 생성물은 수 많은 다른 방법으로 수확될 수 있다.

예를 들어 24간의 발효 내에 현지 생산 및 송달은 순수하고, 높은 세포 밀도 조성물 및 실질적으로 보다 낮은 배송비를 가져온다. 보다 효과적이고 강력한 미생물 접종체의 개발에서 빠른 발전에 대한 전망이 주어진다면, 소비자들은 미생물 기반 제품을 빠르게 송달하는 능력으로부터 매우 큰 이익을 얻을 것이다.

식물 뿌리 건강 및 면역 건강을 증진시키는 방법

바람직한 실시예에서, 식물 건강, 성장 및/또는 수확량 증가시키는 방법이 제공되며, 여기서 유리한 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물의 조합이 식물 및/또는 이들의 주위 환경에 사용된다. 일부 실시예에서, 다중 식물 및/또는 이들의 주위 환경은 본 발명에 따라 처리된다. 여기 사용된 식물의 "주위 환경"은 근권을 포함하여, 식물이 자라는 토양 및/또는 다른 배지를 의미한다. 특정 실시예에서, 주위 환경은, 예를 들어 식물로부터 적어도 5 mile의 반경, 1 mile, 1,000 feet, 500 feet, 300 feet, 100 feet, 10 feet, 8 feet, 또는 6 feet을 지나서까지 연장하지는 않는다.

특정 실시예에서, 상기 방법은 제1 미생물 및 제2 미생물, 및/또는 이들 미생물의 하나 또는 둘 모두의 성장 부산물을 상기 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 미생물은 Trichoderma spp. 곰팡이류이고, 제2 미생물은 Bacillus spp. 박테리아류이다. 특정 실시예에서, 상기 방법은 본 명세서에 따른 토양 처리 조성물을 식물 및/또는 이의 환경에 사용하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 방법은 제1 및 제2 미생물을 별도로 배양하고 이들을 조합하여 하나의 토양 처리 조성물을 생산하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 미생물은 하나의 생산물로 함께 혼합되지 않고 별도로 처리되어 식물 및/또는 이들의 환경에 사용된다.

상기 처리 조성물의 효과를 개선하거나 안정화하기 위하여, 적당한 아주반트와 혼합되고 이후 필요하다면 희석액으로서 또는 희석 후에 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 조성물은 건조한 분말이나 과립으로 제형되고, 이는 물 및 다른 성분들과 혼합되어 액체 제품을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 추가 미생물은 Trichoderma 및/또는 Bacillus과 동시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 미코박테리아류 예를 들어 Myxococcus xanthus, 및/또는 질소, 포타슘, 인(또는 포스페이트) 및/또는 토양 내 다른 미량영양소를 가용화할 수 있는 하나 이상의 미생물이 또한 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 질소-고정 미생물, 예를 들어, Azotobacter vinelandii가 또한 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 포타슘-동원 미생물, 예를 들어, Frateuria aurantia가 또한 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 방법은 상기 조성물과 물질을 사용하여 사용 동안 미생물 성장을 증진시키는 단계를 더 포함한다 (e.g., 미생물 성장을 촉진시키는 영양소 및/또는 프리바이오틱스). 일 실시예에서, 영양소 공급원은, 예를 들어, 질소, 포타슘, 인, 마그네슘, 단백질, 비타민 및/또는 탄소의 공급원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프리바이오틱스는, 예를 들어, 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및/또는 휴민산을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은, 뿌리 건강 및 성장을 증진시켜 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 일 실시예에서, 상기 방법은 식물의 뿌리가 성장하는 근권의 성질, 예를 들어, 영양소 및/또는 습기 보유 성질을 개선하는데 사용될 수 있다.

추가적으로, 일 실시예에서, 상기 방법은 하나 이상의 유익한 미생물로 근권을 접종하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 실시예에서, 토양 처리 조성물의 미생물은 근권을 군체화할 수 있고 뿌리가 성장하는 식물에 다중 이익을 제공하며, 이 이익에는 보호 및 영양공급을 포함한다.

유리하게, 일 실시예에서, 본 방법은 환경 스트레스원, 예를 들어 가뭄 또는 병원성 약제로부터의 감염으로 인한 약화된 면역 건강을 갖는 식물에서 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키기 위하여 사용될 수 있다. 그러므로, 특정 실시예에서, 본 방법은 식물의 면역 건강,또는 식물의 면역 반응을 개선하는데 사용될 수 있다.

여기 사용된 것으로서, 조성물 또는 생성물을 "사용하는"은 상기 조성물 또는 생성물이 표적 또는 사이트에 효과를 가질 수 있도록 조성물 또는 생성물을 표적 또는 사이트와 접촉시는 것을 의미한다. 상기 효과는, 예를 들어 미생물 성장 및/또는 식물과의 상호장용뿐만 아니라 대사산물, 효소, 바이오계면활성제 또는 다른 미생물 성장 부산물의 작용으로 인한 것일 수 있다. 사용하는 것은 또한 "표적 또는 사이트를 조성물로 "처리하는"것을 포함한다.

사용은 식물, 식물의 부분, 및/또는 식물의 주위 환경(예를 들어 토양 또는 근권)으로 직접적으로 미생물-기반 제품을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 미생물-생성물은 종자 처리로서 또는 토양 표면에, 또는 식물의 표면 또는 식물의 부분(e.g, 뿌리, 괴경, 줄기, 꽃, 잎, 과일, 또는 꽃의 표면)의 표면에 사용될 수 있다. 이것은 액체, 건조 분말, 먼지, 과립, 미세과립, 펠릿, 수화제, 유동적 분말, 에멀젼, 마이크로캡슐, 오일, 젤, 페이스트 또는 에어로졸로서 스프레이되거나, 부어지거나, 살포되거나, 주사되거나 또는 퍼트려질 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 조성물은 상기 식물의 하나 이상의 뿌리와 접촉된다. 상기 조성물은 뿌리에, e.g., 뿌리에 스프레이 하거나 또는 적시거나 하여 직접적으로 사용되거나, 및/또는 e.g., 상기 조성물을 식물이 자라는 토양(e.g., 근권)에 투여하는 것으로 간접적으로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 식물 심을 때 또는 심기 전에 식물의 종자에 사용되거나 또는 식물의 임의 다른 부분 및/또는 이의 주위 환경에 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 여기 제공된 상기 조성물은 기계적 협동없이 토양 표면에 사용된다. 토양 사용의 유익한 효과는 예를 들어 식물의 뿌리에 강우, 홍수 또는 점적 관개(drip irrigation) 및 연속된 송달에 의해 활성화될 수 있다.

식물 및/또는 이들의 환경은 식물을 재배하는 과정 동안 임의 시점에서 처리될 수 있다. 예를 들어, 토양 처리 조성물은 종자가 그 안에 심어지기 전에, 동시에 또는 그 후에 토양에 사용될 수 있다. 이것은 식물이, 꽃이 피고, 과일이 열리고, 및 잎이 떨어지거나 및/또는 떨어진 후를 포함하여 식물의 발달 및 성장 동안 그 후 임의 시점에서 또한 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 대규모 크기 농업 설정에 사용될 수 있다. 상기 방법은 작물, 과수원 또는 밭에 물, 비료 또는 다른 액체 조성물을 공급하는데 사용된 관개 시스템에 연결된 탱크 안으로 토양 처리 조성물을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 식물 및/또는 상기 식물을 둘러싸는 토양은 예를 들어, 토양 주입, 토양 적심을 통해, 또는 센터 피봇 관개 시스템(center pivot irrigation system)을 사용하거나, 또는 파종골(seed furrow)에 따른 스프레이, 또는 스프링클러 또는 점적 관개로 처리될 수 있다. 유리하게, 상기 방법은 수백 에이커의 작물, 과수원 또는 밭을 동시에 처리하는데 적당하다.

일 실시예에서, 상기 방법은 집 정원 또는 온실 내에서 보다 작은 규모 세팅에 사용될 수 있다. 그러한 경우에 상기 방법은 식물 또는 이들의 주위 환경을 초소형의 잔디 및 정원 스프레이어를 사용하여 토양 처리 조성물로 스프레이하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 물, 및 선택적으로, 다른 잔디 및 정원 처리, 예를 들어 비료 및 살충제와 혼합될 수 있다. 상기 조성물은 또한 표준 소형 급수 캔 내에서 혼합되고 토양으로 부어질 수 있다.

특정 실시예에서, 식물 수리 처리는 건강하다. 유리하게, 본 발명은 약화된 면역 시스템을 갖는 식물의 면역 반응을 증진시키는 데 사용될 수 있으며 이는, 예를 들어 식물이 질병 및/또는 질병 증후에 의해 영향을 받기 때문이다.

예를 들어, 상기 식물은 병원성 균주인 Pseudomonas (e.g., P. savastanoi, P. syringae pathovars); Ralstonia solanacearum; Agrobacerium (e.g., A. tumefaciens); X개미homonas (e.g., X. oryzae pv. Oryzae, X. campestris pathovars, X. axonopodis pathovars); Erwinia (e.g., E. amylovora); Xylella (e.g., X. fastidiosa); Dickeya (e.g., D. dad개미ii 및 D. solani); Pectobacterium (e.g., P. carotovorum 및 P. atrosepticum); Clavibacter (e.g., C. michiganensis 및 C. sepedonicus); Candidatus Liberibacter asiaticus; Pantoea; Burkholderia; Acidovorax; Streptomyces; Spiroplasma; 및/또는 Phytoplasm;뿐만 아니라 huanglongbing (HLB, 감귤녹화병), 감귤궤양병, 감귤 박테리아 스폿 질환, 감귤 다양한 백화현상(citrus variegated chlorosis), 갈색 썩음(brown rot), 감귤 뿌리 썩음, 감귤 및 블랙 스폿 질환에 의해 영향을 받을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 감귤녹화병 및/또는 감귤궤양병에 의해 영향을 받은 감귤 나무의 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키기 위하여 사용된다.

본 발명은 농업, 원예, 온실, 조경 및 이와 같은 것들에서 식물 및/또는 작물의 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 토양의 하나 이상의 품질을 개선하여, 농업, 가정 및 조원 목적으로 토양의 성능을 증가시키는데 또한 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 토양 처리 조성물은 식물의 유관속계뿐만 아니라 뿌리 및/또는 근권의 군체 형성을 촉진하여 식물 건강 및 활력을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 그러므로, 영양소-고정 미생물, 예를 들어 Rhizobium 및/또는 Mycorrhizae뿐만 아니라 다른 유익한 내생 및 외생 미생물, 및/또는 작물 성장, 건강 및/또는 수확량을 촉진하는 이들의 부산물을 촉진시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 뿌리 세포의 외층을 통하여 유익한 분자들의 관통을 증진하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 토양의 임의 타입, 토양, 예를 들어, 점토, 모래, 미사, 토탄, 백악질, 롬(loam) 토양, 및/또는 이들의 조합에서 수 많은 품질을 개선하는데 사용될 수 있다. 게다가, 상기 방법 및 조성물은 건조, 물에잠긴, 다공성, 감소된, 다져진 토양 및/또는 이들의 조합의 품질을 개선하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 물에잠긴 토양에서 물의 배수 및/또는 확산을 개선하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방법은 건조토양에서 물 보유력을 개선하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 다공성 및 고갈된 토양에서 양양소 보유력을 개선하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 병원성 박테리아 자체를 제어한다. 일 실시예에서, 상기 방법은 감염을 없애는 능력을 증가시키기 위하여 식물의 면역 건강을 증가시키는 것으로 작업한다.

또 다른 실시예에서, 상기 방법은 병원성 박테리아, 예를 들어 파리, 진딧물, 개미, 딱정벌레, 및 가루이(whitefly)를 위한 벡터 또는 담체로서 작용할 수 있는 해충을 제어한다. 그러므로, 본 방법은 e.g., 이들 담체 해충을 제어하는 e.g., 죽이는 것으로 식물 병원성 박테리아의 확산을 방지할 수 있다.

미생물-기반 제품은 단독 또는 식물 건강, 성장 및/또는 수학량의 효율적인 증진뿐만 아니라 식물 병원성 해충의 효율적 처리 및 예방을 위한 다른 화합물과 병행하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 영양소 및/또는 식물 및/또는 미생물 성장을 증진시키기 위한 영양소 및/또는 미량 영양소의 공급원, 예를 들어 마그네슘, 포스페이트, 질소, 포타슘, 셀레늄, 칼슘, 황, 철, 구리, 및 아연; 및/또는 하나 이상의 프리바이오틱스, 예를 들어 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및/또는 휴민산과 동시에 사용될 수 있다. 정확한 물질 및 이의 정량은 재배자 또는 당해 개시된 이익을 갖는 농업 과학자에 의해 결정될 수 있다.

상기 조성물은 다른 농업 화합물 및/또는 작물 관리 시스템과 병행하여 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 예를 들어 천연 및/또는 화학 살충제, 격퇴제, 제초제, 비료, 물 처리, 비이온성 계면활성제 및/또는 토양 개량제를 포함하거나, 및/또는 이와 함께 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 대상 조성물은 스케일방지제, 예를 들어, e.g., 히드록시에틸리덴 디포스폰산으로서 특성화된 농업 화합물과 함께 사용하는데 호환가능하며;

살균제, 예를 들어, e.g., 스트렙토마이신 설페이트 및/또는 Galltrol® (A. radiobacter 균주 K84);

설생물제, 예를 들어, e.g., 염소 디옥시드, 디데실디메틸 암모늄 클로라이드, 할로겐화된 헤테로시클릭, 및/또는 이산화수소/퍼옥시아세트산;

비료, 예를 들어, e.g., N-P-K 비료, 칼슘 암모늄 니트레이트 17-0-0, 포타슘 티오설페이트, 질소 (e.g., 10-34-0, Kugler KQ-XRN, Kugler KS-178C, Kugler KS-2075, Kugler LS 6-24-6S, UN 28, UN 32), 및/또는 포타슘;

살진균제, 예를 들어, e.g., 클로로탈로닐, 마니코제브 헥사메틸렌테트라아민, 알루미늄 트리스, 아즈옥시스토빈, Bacillus spp. (e.g., B. licheniformis 균주 3086, B. subtilis, B. subtilis 균주 QST 713), 베노밀, 보스칼리드, 피라클로스트로빈, 캡탄, 카르복신, 클로로네브, 클로로탈로닐, 구리 컬페이트, 시아조파미드, 디클로란, 디메토모르프, 에트리디아졸, 티오판네이트-메틸, 펜아미돈, 펜아리몰, 플루디옥소닐, 플루오피콜리드, 플루톨라닐, 이프로디온, 만코제브, 마네브, 메파녹삼, 플루디옥소닐, 메페녹삼, 메탈락실, 미클로부타닐, 옥사티아피프롤린, 펜타클로로니트로벤젠 (퀸토젠), 인 산, 프로파모카르브, 프로파닐, 피라클로스트로빈, Reynoutria sachalinensis, Streptomyces spp. (e.g., S. griseoviridis 균주 K61, S. lydicus WYEC 108), 황, 우레아, 티아벤다졸, 티오판네이트 메틸, 티람, 트리아디메폰, 트리아디메놀, 및/또는 빈클로졸린;

성장 조절자, 예를 들어, e.g., 안시미돌, 클로메쿠아트 클로라이드, 디아미노지드, 라클로부트라졸(paclobutrazol), 및/또는 우니코나졸(uniconazole);

제초제, 예를 들어, e.g., 글리포스세이트(glyphosate), 옥시플루오르펜(oxyfluorfen), 및/또는 펜디메탈린(pendimethalin);

살충제, 예를 들어, e.g., 아세페이트(acephate), 아자디라크틴(azadirachtin), B. thuringiensis (e.g., subsp. israelensis 균주 AM 65-52), Beauveria bassiana (e.g., 균주 GHA), 카르바릴(carbaryl), 클로르피리포스(chlorpyrifos), 사이안트라닐리프롤(cyantraniliprole), 시로마진, 디코폴, 다이아지논(diazinon), 디노테푸란(dinotefuran), 이미다클로프리드(imidacloprid), Isaria fumosorosae (e.g., Apopka 균주 97), 린단(lindane), 및/또는 말라티온(malathion);

물 처리, 예를 들어, e.g., 히드로겐 퍼옥시드 (30-35%), 포스폰산 (5-20%), 및/또는 소듐 클로라이트; 뿐만 아니라

글리코리피드, 리포펩티드, 디트(deet), 규조토, 시트로넬라, 에센셜 오일, 미네랄 오일, 마늘 추출물, 칠리 추출물, 및/또는 본 개시의 이익을 갖는 통상의 기술자들에 의해 호환가능한 것으로 결정되는 기존 알려진 상업적 및/또는 홈메이드 살충제를 포함한다.

바람직하게는, 상기 조성물은 다음 화합물을 포함하지 않거나 및/또는 사용 전 또는 후 7 내지 10일 내 또는 동시에 사용되지 않는다: 베노밀, 도데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 이산화수소/퍼옥시아세트산, 이마질릴, 프로피코나졸, 테부코나졸, 또는 트리플루미졸.

특정 실시예에서, 상기 조성물 및 방법들은 다른 화합물의 효과를 증진시키는 데 사용될 수 있으며, 예를 들어 식물 또는 해충 내에 살충제 화합물의 통과를 증진시키거나, 또는 식물 뿌리에 영양소의 생체이용가능성을 증진시키는 것으로 다른 화합물의 효과를 증진시키는 데 사용될 수 있다. 미생물-기반 제품은 보충물 다른 처리, 예를 들어, 항생제 처리에 사용될 수 있다. 유리하게, 본 발명은 치료하거나 및/또는 박테리아 감염을 예방하는데 효과적이도록 작물 또는 식물에 투여되야만 하는 항생제의 함량을 줄이는 것을 돕는다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 상기 방법 및 조성물은, 처리하지 않은 환경에서 자라는 식물에 비하여 약 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 70%, 80%, 90%, 100%, 150%, 200%, 또는 그 이상의 준위로 하나 이상의 식물의 뿌리 질량, 몸통 직경, 캐노피 밀도, 브릭스 값, 염록체 함량, 꽃 계수 및/또는 입 조직 질소 준위를 증가시키게 한다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 상기 방법 및 조성물은 처리하지 않은 작물과 비교하여, 약 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 70%, 80%, 90%, 100%, 150%, 200%, 또는 그 이상으로 작물 수확량이 증가하게 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 상기 방법 및 조성물은 처리하지 않은 환경에서 성장하는 식물에 비교하여, 약 55%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 70%, 80%, 90%, 100%, 150%, 200%, 또는 그 이상으로 식물 또는 식물 주위 환경에서 해충의 수를 감소시키게 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 상기 방법 및 조성물은 처리하지 않은 환경에서 성장하는 식물과 비교하여, 약 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 70%, 80%, 90%, 100%, 150%, 200%, 또는 그 이상으로 해충에 의해 야기된 식물에 대한 손상을 감소시킨다.

표적 식물

여기 사용된 용어 "식물"은, 이에 한정되지는 않지만, 나무질, 장식 또는 작식용, 작물 또는 시리얼, 과일 식물 또는 야채 식물, 꽃 또는 나무, 큰조류(macroalga) 또는 작은 조류(microalga), 식물성 플랑크톤 및 광합성 조류(e.g., 녹색 조류 Chlamydomonas reinhardtii)를 포함한다. "식물"은 또한, 단세포성 식물 (e.g. 작은 조류) 및 식물 발달의 임의 단계에서 존재하는 콜로니(e.g. 볼복스) 또는 구조 내로 크게 차별화되는 다수의 식물 세포를 포함한다. 그러한 구조체들은, 이에 한정되지는 않지만, 과일, 종자, 싹, 줄기, 잎, 뿌리, 꽃 잎 등을 포함한다. 식물은 예를 들어 정원 내에 단독으로 있을 수 있거나, 또는 많은 식물들, 예를 들어 과수원, 작물 또는 목초지의 일부로서 있을 수 있다.

여기 사용된 것으로서, "작물 식물"은 사람이 먹을 수 있는 식물 또는 조류의 임의 종을 의미하거나 또는 동물 또는 물고기 또는 해양 동물들의 먹이로 사용되거나 또는 사람에 의해 소비되거나 또는 사람에 의해 사용되는(e.g., 직물 또는 화장품 생산), 또는 인간에 의해 보여지거나(e.g., 조경 또는 정원 내의 꽃 또는 관목) 또는 임의 식물 또는 조류, 또는 산업 또는 상업 또는 교육에 사용된 이들의 일부를 의미한다.

본 발명의 생성물 및 방법의 사용에서 이익이 될 수 있는 작물 식물 타입은, 이에 한정되지는 않지만 다음을 포함한다: 줄뿌림 작물(e.g., 옥수수, 콩, 수수, 땅콩, 감자, 등), 밭 작물(e.g., 알팔파, 밀, 곡물, 등), 나무 작물(e.g., 호두, 알몬드, 피칸, 헤이즐넛, 피스타치오, 등), 감귤 작물(e.g., 오렌지, 레몬, 포도, 등), 과일 작물(e.g., 사과, 배, 딸기, 블루베리, 블랙베리, 등), 잔디 작물(e.g., sod), 장식 작물(e.g.,　꽃, 포도덩굴, 등), 야채 (e.g., 토마토, 당근, 등), 포도덩굴 작물(e.g., 포도, 등), 임업 (e.g., 소나무, 가문비나무, 유칼립투스, 포플러, 등), 관리된 목장(방목 가축을 돌보는데 사용되는 식물 혼합).

본 발명이 유용한 식물의 추가 예는, 이에 한정되지는 않지만, 시리얼 및 풀(e.g., 밀, 보리, 호밀, 귀리, 쌀, 메이즈, 수수, 옥수수), 비트(e.g., 설탕 또는 사료 비트); 과일 (e.g., 포도, 딸기, 라즈베리, 블랙베리, 사과류 과일, 핵과, 씨없는 과일, 사과, 배, 자두, 복숭아, 알몬드, 체리 또는 베리); 콩과 작물(e.g., 콩, 렌틸, 완두 또는 콩류); 오일 작물(e.g., 오일종자 유채, 머스타드, 양귀비, 올리브, 해바라기, 코코넛, 캐스터, 코코아 또는 땅콩); 조롱박(e.g., 호박, 오이, 스쿼시 또는 멜론); 파이버 식물(e.g., 목화, 아마, 삼 또는 황마); 감귤 과일 (e.g., 오렌지, 레몬, 포도 또는 탄제린); 야채 (e.g., 시금치, 상추, 아스파라거스, 양배추, 당근, 양파, 토마토, 감자 또는 피망); Lauraceae (e.g., 아보카도, Cinnamonium 또는 camphor); 및 또한 담배, 너트, 허브, 향신료, 약효 식물, 커피, 달걀식물, 사탕 수수, 차, 고추, 포도포도덩굴, 홉, 식물류 가족, 라텍스 식물, 절단 꽃 및 장식을 포함한다.　

특정 실시예에서, 상기 작물 식물은 감귤 식물이다. 본 발명에 따른 감귤 식물의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 오렌지 나무, 레몬 나무, 라임 나무 및 포도 나무를 포함한다. 다른 예는 Citrus maxima (Pomelo), Citrus medica (Citron), Citrus micrantha (Papeda), Citrus reticulata (Mandarin　orange), Citrus paradisi (포도), Citrus japonica (kumquat), Citrus australasica (Australian Finger　Lime), Citrus australis (Australian Round　lime), Citrus glauca (Australian Desert　Lime), Citrus garrawayae (Mount White　Lime), Citrus gracilis (Kakadu　Lime 또는 Humpty Doo　Lime), Citrus inodora (Russel River　Lime), Citrus warburgiana (New Guinea Wild　Lime), Citrus wintersii (Brown River Finger　Lime), Citrus halimii (limau kadangsa, limau kedut kera), Citrus indica (Indian wild　orange), Citrus macroptera, 및 Citrus latipes, Citrus x aurantiifolia (Key　lime), Citrus x aurantium (Bitter　orange), Citrus x latifolia (Persian　lime), Citrus x limon (레몬), Citrus x limonia (Rangpur), Citrus x sinensis (Sweet　orange), Citrus x tangerina (탄제린), Imperial lemon, tangelo, orangelo, tangor, kinnow, kiyomi, Minneola tangelo, oroblanco, ugli, Buddha's habd, citron,　bergamot　orange,　blood　orange,　calamondin, clementine, Meyer 레몬, 및 yuzu.을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 작물 식물은 감귤 식물, 예를 들어　오렌지　아스민, 라임베리 및 트리폴리에이크오렌지(Citrus trifolata)의 친족이다.

표적 식물의 추가 예는 다음으로부터 선택된 사료 또는 사료 콩과식물, 장식 식물, 식품 작물, 나무 또는 관목을 포함하는, 수퍼패밀리 녹색식물, 특히 단자엽 및 쌍자엽 식물에 속하는 모든 식물을 포함한다: 다른 것들 중에서도 특히 Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amar개미hus spp., Ammophila arenaria, Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., 아스파라거스 officinalis, Avena spp. (e.g., A. sativa, A. fatua, A. byzantina, A. fatua var. sativa, A. hydridea), Averrhoa carambola, Bambusa sp., Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (e.g., B. napus, B. rapa ssp. [카놀라, 오일종자 rape, turnip rape]), Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceiba pentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus sp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucurbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (e.g., E. guineensis, E. oleifera), Eleusine coracana, Eragrostis tef, Erianthus sp., Eriobotrya japonica, Eucalyptus sp., Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Clycine spp. (e.g., G. max, Soja hispida 또는 Soja max), Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (e.g., H. annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (e.g., H. vulgare), Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (e.g., L. esculentum, L. lycopersicum, L. pyriforme), Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis, Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (e.g., O. sativa, O. latifolia), Panicum miliaceum, Panicum virgatum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum sp., Persea spp., Petroselinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Phoenix spp., Phragmites australis, Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Punica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Salix sp., Sambucus spp., Secale cereale, Sesamum spp., Sinapis sp., Solanum spp. (e.g., S. tuberosum, S. integrifolium 또는 S. lycopersicum), Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Tripsacum dactyloides, Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (e.g., T. aestivum, T. durum, T. turgidum, T. hybernum, T. macha, T. sativum, T. monococcum 또는 T. vulgare), Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp.

표적 식물들은 또한, 이에 한정되지는 않지만, 다음을 포함할 수 있다: 옥수수 (Zea mays), Brassica sp. (e.g., B. napus, B. rapa, B. juncea), 특히 이들 Brassica 종은 종자 오일의 원료로서 유용하고, 알팔파 (Medicago sativa), 쌀 (Oryza sativa), 호밀 (Secale cereale), 수수 (Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), 낟알 곡물 (e.g., 배 낟알 곡물 (Pennisetum glaucum), 기장 (Panicum miliaceum), 조 (Setaria italica), 손가락 조 (Eleusine coracana)), 해바라기 (Helianthus annuus), 잇꽃 (Carthamus tinctorius), 밀 (Triticum aestivum), 콩 (Glycin max), 담배 (Nicotiana tabacum), 감자 (Solanum tuberosum), 땅콩 (Arachis hypogaea), 목화 (Gossypium barbadense, Gossypium hirsutum), 고구마 (Ipomoea batatus), 카사바 (Manihot esculenta), 커피 (Coffea spp.), 코코넛 (Cocos nucifera), 소나무사과 (Ananas comosus), 감귤 나무(Citrus spp.), 코코아 (Theobroma cacao), 차 (Camellia sinensis), 바나나 (Musa spp.), 아보카도 (Persea americana), 무화과(Ficus casica), 구아바 (Psidium guajava), 망고 (Mangifera Indica), 올리브 (Olea europaea), 파파야(Carica papaya), 캐슈 (Anacardium occidentale), 마카다미아 (Macadamia integrifolia), 알몬드 (Prunus amygdalus), 설탕 비트 (Beta vulgaris), 사탕 수수 (Saccharum spp.), 귀리, 보리, 야채, 장식, 및 구과식물.

표적 야채 식물은 다음을 포함한다: 토마토(Lycopersicon esculentum), 상추 (e.g., Lactuca sativa), 그린빈스(Phaseolus vulgaris), 리마빈(Phaseolus limensis), 완두 (Lathyrus spp.), 및 Cucumis 속의 구성원들, 예를 들어 오이 (C. sativus), 캔털루프(C. cantalupensis), 및 머스크멜론(C. melo). 장식은 다음을 포함한다: 아잘리아(Rhododendron spp.), 수국 (Macrophylla hydrangea), 히비스커스 (hibiscus rosasanensis), 장미 (Rosa spp.), 튤립 (Tulipa spp.), 수선화 (Narcissus spp.), 페튜니아 (Petunia hybrida), 카네이션 (Dianthus caryophyllus), 포인세티아 (Euphorbia pulcherrima), 및 국화. 관행적으로 사용될 수 있는 구과식물(Conifer)은 다음을 포함한다: 예를 들어, 소나무, 예를 들어 테다 소나무 (Pinus taeda), 슬래시 소나무 (Pinus elliotii), 폰더로사 소나무(ponderosa pine)(Pinus ponderosa), lodgepole 소나무 (Pinus contorta), 및 Monterey 소나무 (Pinus radiata); Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii); Western hemlock (Tsuga canadensis); Sitka 가문비나무 (Picea glauca); 레드우드 (Sequoia sempervirens); 트루퍼(true firs) 예를 들어 실버 퍼(Abies amabilis) 및 발삼 퍼(Abies balsamea); 및 삼나무, 예를 들어 Western red cedar (Thuja plicata) 및 Alaska yellow-cedar (Chamaecyparis nootkatensis). 본 실시예의 식물은 작물 식물(예를 들어, 옥수수, 알팔파, 해바라기, 유채속, 콩, 목화, 잇꽃, 땅콩, 수수, 밀, 낟알 곡물, 담배, 등), 예를 들어 옥수수 및 콩 식물을 포함한다.

표적 잔디는, 이에 한정되지는 않지만, 다음을 포함한다: 새포아풀(annual bluegrass) (Poa annua); 일년생 호밀풀 (Lolium multiflorum); Canada 블루글래스(Poa compressa); 츄잉 페스큐(Chewings fescue) (Festuca rubra); 콜로니얼벤트그래스(colonial bentgrass) (Agrostis tenuis); 그리핑 벤트그래스(creeping bentgrass)(Agrostis palustris); 크리스티드 밀싹(crested wheatgrass) (Agropyron desertorum); 페어웨이 밀싹 (Agropyron cristatum); 하드 페스큐(hard fescue) (Festuca longifolia); 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)(Poa pratensis); 오리새(orchardgrass)(Dactylis glomerate); 다년생 밀싹 (Lolium perenne); 레드 페스큐 (Festuca rubra); 레드탑(Agrostis alba); 러프 블루그라스(Poa trivialis); 쉽 페스큐(Festuca ovine); 스무스 부롬그라스(smooth bromegrass)(Bromus inermis); 톨 페스큐(Festuca arundinacea); 티머시(timothy) (Phleum pretense); 벨벳 벤트그라스(Agrostis canine); 늘어진 알칼리그라스(alkaligrass) (Puccinellia distans); 웨스턴밀싹 (Agropyron smithii); 버뮤다그라스(Cynodon spp.); St. 오커스틴 그라스(Stenotaphrum secundatum); 조이시아 그라스(zoysia grass)(Zoysia spp.); 바시아 그라스(Bahia grass)(Paspalum notatum); 카펫그라스 (Axonopus affinis); 센티패드그라스 (Eremochloa ophiuroides); 키쿠요 그라스(kikuyu grass) (Pennisetum clandesinum); 시소어 파스팔름(seashore paspalum) (Paspalum vaginatum); 블루 그람마(blue gramma) (Bouteloua gracilis); 버팔로그라스(buffalograss) (Buchloe dactyloids); 사이드오트스 그람마(sideotas gramma) (Bouteloua curtipendula).

관심있는 추가 식물은, 관심있는 종자를 제공하는 곡물 식물, 오일-종자 식물, 및 콩과 식물을 포함한다. 관심있는 종자들은, 곡물 종자, 예를 들어 옥수수, 밀, 보리, 쌀, 수수, 호밀, 낟알 곡물, 등을 포함한다. 오일-종자 식물은 목화, 콩, 잇꽃, 해바라기, 유채속, 메이즈, 알팔파, 팜, 코코넛, 아마, 캐스터, 올리브 등을 포함한다. 콩과 식물은 콩 및 완두를 포함한다. 콩은 구아, 로우커스트 콩, 훼뉴그릭(fenugreek), 콩, 정원 콩s, 두부콩, 녹두, 리마 콩, 잠두, 렌틸, 병아리콩, 등을 포함한다.

관심있는 추가 식물은 대마(Cannabis) (e.g., 벼, 인디카, 및 루더랄리스) 및 산업적 삼을 포함한다.

모든 식물 및 식물 부분은 본 발명에 따라 처리될 수 있다. 본 문맥에서, 식물은 모든 식물 및 식물 집단을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 원하고 원하지 않는 야생 식물 또는 작물 식물(자연 발생 작물 식물을 포함)을 포함한다.

작물 식물은 전통적인 품종개량 및 최적화 방법 또는 바이오기술 및 재조합 방법, 또는 이들 방법으로 조합으로 얻어질 수 있는 식물, 또는 유전자 이식 식물 및 식물 변이체들을 포함한다.

식물 부분은 식물의 모든 공기중 노출되고 지하에 있는 부분이고 기관, 예를 들어 싹, 잎, 꽃 및 뿌리를 의미하는 것으로 이해되고, 이의 예는 잎, 바늘, 대, 줄기, 꽃, 과일몸체, 과일 및 종자뿐만 아니라 뿌리, 괴경 및 뿌리줄기를 의미하는 것으로 이해된다. 식물 부분은 또한 작물 물질 및 식물생장 및 발생적 전파 물질, 예를 들어 절단, 괴경, 뿌리 줄기, 슬립 및 종자를 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 식물은 병원성 질병 또는 해충으로 감염된 식물이다. 특정 실시예에서, 상기 식물은 감귤녹화병 및/또는 감귤궤양병, 및/또는 그러한 질병을 옮기는 해충으로 감염된다.

실시예

본 발명 및 이의 많은 장점들은 설명의 방법으로 주어진 다음 실시예로부터 더 잘 이해될 것이다. 다음 실시예들은 본 발명의 상기 방법, 출원 실시예 및 변형들의 일부를 설명한 것이다.

이들은 본 발명을 제한하는 것으로 판단되어서는 안 된다. 수 많은 변화 및 변형이 본 발명에 대하여 만들어질 수 있다.

실시예 1 - 바실러스 미생물의 고체 상태 발효

Bacillus spp. 스포어 생산을 위하여, 밀기울-기반 매체를 사용한다. 상기 매체는 약 1 내지 2인치 두께로 스테인레스 스틸 팬 위로 스프레이되고 멸균된다.

멸균 후 팬을 종자 배양액으로 접종한다. 선택적으로, 추가 영양소가 예를 들어, 염 및/또는 탄소원, 예를 들어 당밀, 전분, 글루코오스 및 수크로오스를 포함하여 미생물 성장을 증진시키기 위하여 포함될 수 있다. 성장 속도를 증가시키고 배양 배지 전체를 통해 박테리아의 운동성 및 분배를 증가시키기 위하여, 감자 추출물 또는 바나나 껍질 추출물을 배양액에 첨가할 수 있다.

선택한 Bacillus 균주의 스포어를 이후 스프레이 하거나 또는 피펫으로 기질의 표면 위에 올리고 트레이를 32~40℃ 사이에서 배양한다. 대기 공기는 오븐에서 펌프하여 온도를 안정화시킨다. 48~72시간 동안 배양은 1 x 10¹⁰ 스포어/gram(균주) 또는 그 이상을 생산할 수 있다.

실시예 2 -곰팡이 스포어의 고체 상태 발효

Trichoderma spp.의 성장을 위하여, 250g의 닉스타말화된(nixtamilized) 옥수수 가루를 탈이온수와 혼합하고 스테인레스 스틸 팬 내에서 멸균하고, 뚜껑과 팬 밴드로 밀봉한다. 옥수수 가루 배지를 스프레이 또는 피펫팅으로 Trichoderma 종자 배양액으로 무균적으로 접종한다. 팬을 이후 30℃에서 10일 동안 배양한다. 10일 후, 대략 10⁹ 번식체/gram(Trichoderma) 그 이상이 수확될 수 있다. 하나의 배치로부터 수확된 Trichoderma 번식체(분생자 및/또는 균사)는 예를 들어, 1,000 내지 2,000 에이커의 땅을 처리할 수 있다.

실시예 3 - 미생물-기반 제품의 제조

미생물, 기질, 및 실시예 1 및 2에 설명된 방법을 사용하여 생산된 임의의 잔류 영양소를 혼합하거나 및/또는 미분화하고 건조하여 과립 또는 분말 물질을 형성할 수 있다. 다른 균주의 미생물을 별도로 생산하고 이후 함께 혼합하여 건조하거나 건조 후 혼합할 수 있다.

밀봉가능한 파우치를 사용하여 10⁹ 세포/g(T. harzianum) 및 10¹⁰ 세포/g(B. amyloliquefaciens)의 혼합물을 포함하는 생성물을 저장 및 수송하는데 사용될 수 있다. 미량영양소, 또는 유사하게 생산된 다른 미생물을 상기 생성물에 첨가시킬 수 있다.

사용을 위하여, 상기 건조 생성물을 물에 용해시킨다. 농도는 적어도 5 x 10⁹ 내지 5 x 10¹⁰ 세포/ml에 도달할 수 있다. 생성물은 이후 1 x 10⁶ 내지 1 x 10⁷ 세포/ml의 농도까지 혼합 탱크 내에서 물로 희석된다.

하나의 백을 사용하여 대략 20 에이커의 작물, 또는 10 에이커의 감귤 그로브를 처리할 수 있다.

실시예 4 - 오렌지 나무 뿌리 시험, FT. BASINGER FLORIDA

37.5 ml Trichoderma harzianum 배양액 및 37.5 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액과 2 쿼트의 켈프 추출물을 포함하는 본 발명에 따른 토양 처리 조성물(Rhizolizer^TM라 함)을, Ft. Basinger, Florida grove의 오렌지 식물에 2번 반복해서 사용하였다. 젖은 (신선한) 뿌리 질량 및 건조 뿌리 질량을 처리하지 않은 대조군 식물의 것들과 비교하였다.

표 1에 보여진 것처럼, Rhizolizer^TM으로 처리된 식물의 평균 뿌리 플러쉬 측정값은 건조 중량(도 1a) 및 신선한 중량 모두 표준 성장 관행(처리하지 않은 대조군)을 사용하여 성장한 것보다 더 높다.

처리하지 않은 대조군 (UTC) 및 Rhizolizer^TM 의(처리 B)의 평균 뿌리 플러쉬 측정

처리 코드	처리	Rep No		건조 중량 (g)		프레쉬 중량 (g)
UTC	UTC	1		8.75		33.97
UTC	UTC	2		12.26		45.77
			합		21.01	79.74
처리 B	TDH10/BCA10	1		19.8		80.18
처리 B	TDH10/BCA10	2		16.79		67.64
			합		36.59	147.82

실시예 5 - 포도 나무 뿌리 시험, FT. PIERCE FLORIDA

37.5 ml Trichoderma harzianum 배양액 및 37.5 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액과 2쿼트의 켈프 추출물을 포함하는 본 발명의 토양 처리 조성물(Rhizolizer^TM)을 Ft. Pierce, Florida grove의 포도 식물에 4번 반복해서 사용하였다. 반복은 2달마다 반복하였다. 4번째 반복 후, 젖은(프레쉬)뿌리 질량 및 건조 뿌리 질량을 처리하지 않은 대조군 식물의 것들과 비교하였다.

Rhizolizer^TM으로 처리한 식물의 평균 뿌리 플러쉬 측정은 표준 재배자의 관행(처리하지 않은 대조군)을 사용하여 성장한 것들보다 건조중량(도 1b) 및 프레쉬/젖음 중량 모두 더 높았다.

실시예 6 - 플로리다 감귤 시험

플로리다의 여러 county에서 감귤 식물을 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물로 처리하고, 처리하지 않은 대조군 식물(재배자 관행)과 비교하였다. 뿌리 질량/중량, 싹 성장, 캐노피 밀도, 몸통 캘리퍼, 과일 사이즈, 과일 브릭스 율, 및 수확량 (중량 박스)가 연구되었다.

도 2 는 St. Lucie County의 포도 식물의 건조 뿌리 질량을 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로, 총 8번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)하여 사용하였다. 건조 뿌리 질량에서 153% 증가가 재배자의 관행 식물과 비교시 관찰되었다.

도 3a는 Highlands County의 Hamlin 오렌지 나무의 건조 뿌리 질량(g/샘플)을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 분기별로, 총 3번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각) 사용하였다. 재배자의 관행 식물에 비하여 건조 뿌리 질량 76% 증가가 관찰되었다. 도 3b는 St. Lucie County의 백색 포도 나무의 건조 뿌리 질량(g/샘플)을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 분기별로, 총 3번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)을 사용하였다. 재배자 관행 식물과 비교하여 건조 뿌리 질량이 82% 증가가 관찰되었다.

도 4a는 Polk County의 Hamlin 오렌지 나무의 평균 뿌리 중량(g)을 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로 총 4번 처리(1.5 fl. oz./에이커, 첫번째 3번 처리시, 3 fl. oz./에이커: 마지막 처리시)하여 사용하였다. 평균 뿌리 중량 93%가 증가된 것이 관찰되었다. 도 4b는 Collier County의 Valencia 오렌지 나무의 평균 뿌리 중량(g)을 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로 사용하고 총 4 처리(1.5 fl. oz./에이커: 처음 3번 처리시, 3 fl. oz./에이커: 마지막 처리시)하였다. 평균 뿌리 중량이 35% 증가한 것이 관찰되었다.

도 5a-5b는 Highlands County의 어린 Valencia 오렌지 나무에서 새로운 싹 성장(5a) 및 평균 싹 계수(5b)를 갖는 나무 퍼센트를 나타낸다. 토양 처리 조성물을 2달마다 사용하여 총 6번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)하였다. 새로운 싹 성장을 갖는 나무 퍼센트가 73% 증가로 관찰되었고, 평균보다 총 38 이상 싹이 어린 나무에서 관찰되었다.

도 6a-6b는 Highlands County의 성숙한 Hamlin 오렌지 나무(6a) 및 어린 Hamlin 오렌지 나무(6b)의 캐노피 밀도의 증가를 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로 사용하고 총 3번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)하였다. 가시적 캐노피 비율 19% 증가가 성숙한 나무에 대해 관찰되었고, 어린 나무에 대해서는 33% 증가가 관찰되었다.

도 7 Highlands County의 어린 Valencia 오렌지 나무에서 평균 캘리퍼 변화를 나타낸다. 토양 처리 조성물은 2달마다 총 4번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)하였다. 2월 내지 10월 사이에 처리된 식물에 대해서는 캘리퍼가 102% 증가한 반면에 재배자의 관행 식물에 대해서는 캘리퍼가 단지 81% 증가하였다.

도 8a-8b는 Charlotte County의 백색 포도 나무에 대한 과일 중량(8a) 및 루비 레드 포도나무의 직경(8b)를 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로 사용하고 총 4번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)하였다. 백색 포도에 대해서 6% 중량 증가, 루비 레드 포도에 대해서 과일 직경이 2% 증가가 관찰되었다.

도 9a-9b는 Lucie County(9a) 및 Charlotte County(9b)의 백색 포도에서 브릭스 등급을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 Lucie County에서 2달마다 총 5번(1.5 fl. oz./에이커 각각) 사용되었고, Charlotte County에서 분기별로, 총 3번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각) 되었다. Lucie County 포도에 대해서 4%의 브릭스 등급 증가가 관찰되었고 Charlotte County 포도에 대해서 8% 증가가 관찰되었다.

도 10a-10b는 Lake County에서 2명의 다른 재배자들에 의해 성장한 Hamlin 오렌지의 중량 박스를 나타낸다. 토양 처리 조성물을 분기별로 사용하여 총 4 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각) 하였다. 재배자 1(10a)에 의해 42% 증가가 관찰되었고, 재배자 2(10b)에 의해 14% 증가가 관찰되었다.

도 11a-11b는 Lake County에서 2명의 다른 재배자에 의해 성장한 Hamlin 오렌지의 파운드로 표시된 총 수확량을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 분기별로 총 4번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각)되었다. 재배자 1(11a)에 의해 32% 증가가 관찰되었고, 재배자 2(11b)에 의해 9% 증가가 관찰되었다.

도 12a-12b는 Polk County의 Hamlin 오렌지에 대하여 박스(12a) 및 에이커(12b) 당 고체의 파운드로 총 수확량을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 2달마다 총 4번 처리(1.5 fl. oz./에이커 각각) 하였다. 고체/박스가 파운드로 5% 증가가 관찰되었고, 고체/에이커가 파운드로 6% 증가가 관찰되었다.

실시예 7 - 토마토 밭 시험, CALIFORNIA CENTRAL VALLEY

본 발명의 토양 처리 조성물(Rhizolizer^TM)은, 37.5 ml Trichoderma harzianum 배양액 및 37.5 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액과, 2 quarts의 켈프 추출물을 포함하고, 3번 반복 사용되고, 26일 내지 33일 동안 분리해서 토마토 식물에 사용되었다. 3번째 반복 사용 후 약 29-32일에 상기 토마토 과일을 수확하고 수확량을 측정하였다. 에이커당 수확된 수확량은 톤 단위로 10ft x 5ft (0.001 에이커) 플롯으로 측정되었다.

도 13a에 도시된 것처럼, 레드 과일 수확량(막대) 및 총 과일 수확량(다이아몬드)가 표 2에 보여진 처리로 처리된 식물들을 비교하였다.

토마토 식물 연구에 대한 토양 처리

1	처리하지 않은 대조군
2	37.85 ml Trichoderma harzianum 배양액 + 37.85 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액
3	37.85 ml Trichoderma harzianum 배양액 + 37.85 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액 + 1.89 ml의 감자 추출물
4	37.85 ml Trichoderma harzianum 배양액 + 37.85 ml의 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액 + 1L의 흄메이트 + 2 lb.의 당밀
5	RhizolizerTM
6	2 pt. of Terra TreatTM
7	Commercial check (Viusid at 3, 1.5, 및 2.3 fl oz.).

도 13A-13B에 보여진 것처럼, Rhizolizer^TM 처리된 토마토 식물은 에이커당 레드 과일 총 42톤(에이커당 과일 총 48톤 중)을 생산한 반면에, 처리하지 않은 대조군은 에이커당 레드 과일 총 30톤(에이커당 과일 38톤 중)을 생산하였다.

실시예 8 - 토마토 밭 시험, FRESNO County, CALIFORNIA

토마토 식물(Fresno County, CA)을, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 조성물 ("Rhizolizer^TM")로 처리하고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교하였다. 수확량, 브릭스 율, 및 건조 뿌리 질량을 측정하였다.

도 14a는 토양 처리 조성물을 매달 처리하여 총 3번의 처리(3 fl. oz./에이커 각각)한 토마토에 대해 총 놀랄만한 과일 수확량을 에이커당 mT으로 나타낸다. 재배자의 관행 식물에 비하여 40%의 수확량 증가가 관찰되었다.

도 14b는 총 3번의 처리(3 fl. oz./에이커 각각)로 토양 처리 조성물을 매달 처리한 토마토 식물에 대한 브릭스 등급을 나타낸다. 처리하지 않은 대조군 식물에 비하여 브릭스 등급이 26% 증가한 것이 관찰되었다.

도 15a는 3 fl. oz./에이커의 토양 처리 조성물로 한번 처리된 토마토 식물의 건조 뿌리 질량을 나타낸다. 처리하지 않은 대조군 식물에 비하여 50%의 뿌리 질량 증가가 관찰되었다. 도 15b는 토마토 식물로부터 수확된 토마토 뿌리를 나타낸다. 처리된 식물의 뿌리(바닥 이미지)는 재배자 관행 식물(상부 이미지)보다 더 조밀하게 보여졌다.

실시예 9- 캘리포니아 알몬드 나무에서 몸통 성장 연구

알몬드 나무(Ceres, California)는 5개월 동안 8개 다른 토양 처리로 처리될 때 몸통 직경 성장에 대해 측정되었다. 8개 다른 토양 처리는 표 3에 보여졌다.

알몬드 나무 몸통 성장 측정에 대한 토양 처리

1	양성 대조군
2	Trichoderma harzianum 배양액 0.001% v/v
3	Trichoderma harzianum 배양액 0.01% v/v
4	Trichoderma harzianum 배양액 0.1% v/v
5	Trichoderma harzianum 배양액 0.001% v/v + Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액 0.001% v/v
6	Trichoderma harzianum 배양액 0.01% v/v + Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액 0.01% v/v (RhizolizerTM)
7	Trichoderma harzianum 배양액 0.1% v/v + Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 배양액 0.1% v/v
8	처리하지 않은 대조군

도 16a는 나무 몸통 직경 측정값의 결과를 나타내며, 여기서 왼쪽으로부터 처리 #6(Rhizolizer^TM)은 1.25mm의 몸통 직경의 변화를 나타내는 반면에, 처리하지 않은 대조군은 단지 몸통 직경이 0.96mm 증가만이 측정되었다. 도 16b는 Rhizolizer^TM- 처리로 처리된 나무의 시간에 따른 몸통 성장을 나타낸다.

실시예 10 - 알몬드 발화(BLOOD)/너트 세트 시험

알몬드 나무(San Joaquin County, California)를 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리하고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교하였다. 토양 처리 조성물을 3 fl. oz./에이커 각각로 수확 후 2번 사용하였다.

꽃이 핀 후, 세트 너트의 수를 측정하였다. 처리되지 않은 대조군 나무에 비하여 처리된 나무에 대해 세트 너트에서 21% 증가가 관찰되었다(도 17).

실시예 11 - 수박 밭 시험

수박 식물(Hillsborough County, Florida)을 Rhizolizer^TM (2달 동안 한 달에 한번 처리)으로 2번 처리하고, 표준 재배자의 관행 수박 식물과 비교하였다. 도 18a-18f는 처리하지 않은 재배자의 관행 식물과 비교된 처리된 식물의 뿌리 사이즈 (a-b), 꽃 계수 (c), 과일 계수(d), 수확량(e), 중량 및 브릭스 등급(f)을 나타내며, 여기서 각각 데이터 세트에 대해 증가가 관찰되었다.

실시예 12 - 캔털루프 밭 시험

캔털루프 식물(Polk County, Florida)은 Rhizolizer^TM (2개월 동안 한 달에 1번 처리)으로 2번 처리되고, 표준 재배자의 관행과 비교된다. 도 19a는 꽃 계수의 증가를 나타내고 도 19b는 처리하지 않은 재배자의 관행 식물과 비교된 처리된 식물의 평균 수확가능한 수확량을 나타내며, 여기서 각 데이터 세트가 증가된 것으로 관찰되었다.

실시예 13 - 감자 밭 시험

여러 위치에서 감자 식물은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물("Rhizolizer^TM")로 처리되고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물로 비교된다. 식물 식기 후 수확량, 감자의 품질이 측정되었다.

도 20a-20b는 식물 심은 후 5주 노란색 로즈 러셋 감자(a) 및 식물 심은 후 다중 재배종(b)에 대한 감자 식물 출현(Imperial County, California)을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 1 fl. oz./에이커으로 식물 심는 때에 한번에 사용되었다. 5주에 노란색 로즈 러스트가 재배자의 관행 식물(식물/직선 867 ft.)에 비해 246% 증가한 것을 나타냈다. 6주에, 다중 재배종이 재배자의 관행식물에 비하여 56% 증가(식물/직선 1250 ft.)가 나타났다.

도 21a-21b는 Reveille Russet Fresh Market Baking 감자(Hartley County, Texas)(a) 및 Russet Burbank 감자(Walworth County, Wisconsin)(b)의 감자 수확량을 나타낸다. 토양 처리 조성물은 3 fl. oz./에이커로 식물 심을 때 한번에 Reveille Russets에 사용되었다. 처리된 식물은 재배자의 관행 식물에 비하여 수확량이 31% 증가한 것을 나타났다(도 21a). 토양 처리 조성물은 3 fl. oz./에이커로 각각 Russet Burbank 감자에 3번 사용하였다. 처리 번호 3 및 재배자의 관행 식물(도 21b) 사이에서 5% 증가가 관찰되었다.

도 22a-22b는 Russet Burbank 감자 (22a)에 대한 감자 수확 품질 및 Colomba 감자의 등급에 의한 수확량(22b)를 나타낸다. Russet Burbank 감자는 토양 처리 조성물로 3번까지 처리되고, 1 처리, 2 처리 및 3 처리 집단 모두 일등 감자의 수에서 증가를 나타낸다(도 22a). Colomba 감자는 매달 총 3번 처리되었다. 재배자의 관행 감자에 비하여 등급 A 감자가 26% 증가한 것이 관찰되었다.

실시예 14 - 딸기 밭 시험

딸기 식물 (Hillsborough County, Florida)는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물 ("Rhizolizer^TM")로 처리되고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.

과일 직경 및 중량은 3 fl. oz./에이커으로 토양 처리 조성물로 2번 처리된 2개 집단의 Radiance 딸기에 대하여 측정되었다(도 23a). 재배자의 관행 식물에 비하여, 처리된 딸기에 대해서 과일 직경이 6% 및 8.5% 증가가 관찰되었다. 처리된 딸기와 처리되지 않은 딸기 사이에서 과일 사이즈가 가시적으로 증가한 것이 관찰되었다(도 23b). 게다가, 처리하지 않은 대조군과 비교된 2개 집단에 대해 중량(g)이 15% 증가 및 17% 증가가 관찰되었다(도 23c).

브릭스 등급, 캐노피 폭, 뿌리 질량, 과일 계수, 평균 플랫/에이커 및 총 플랫이 또한 측정되고 재배자의 관행 딸기 식물과 비교되었다.

3 fl. oz./에이커으로 토양 처리 조성물을 2개월마다 수급한 Radiance 딸기에 대해 브릭스 등급이 11%증가한 것이 관찰되었고(도 24);

6 fl. oz./에이커로 토양 처리 조성물을 5개월마다 수급한 Brilliance 딸기에 대해 캐노피 폭(in)이 6% 증가한 것이 관찰되었고(도 25);

6 fl. oz./에이커로 토양 처리 조성물로 2개월마다 수급한 Brilliance 딸기에 대해 뿌리 질량(g/식물)이 20% 증가한 것이 관찰되었고(도 26);

3 fl. oz./에이커로 토양 처리 조성물을 2개월 마다 수급한 Radiance 딸기에 대해 평균 과일 계수가 7% 증가한 것이 관찰되었고(도 27); 및

3 fl. oz./에이커으로 토양 처리 조성물로 4개월마다 처리한 Radiance 딸기 식물에 대해 플랫/에이커 22% 증가(도 28A) 및 총 플랫 22% 증가(도 28B)가 관찰되었다.

실시예 15 - 옥수수 밭 시험

DKC 56-45 다양한 옥수수 식물(Walworth Couty, Wisconsin)은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물 ("Rhizolizer^TM")으로, 식물 심을 때 한번, 환절기에 한번, 또는 두 번(식물 심을 때 한번 및 환절기에 한번) 처리되었다.처리 집단은 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.

뿌리 중량 (g), 식물 활력 등급(1-5), 및 수확량 (bu/에이커)을 측정하였다. 이중-처리 집단은 재배자의 관행 식물과 비교하여, 뿌리 중량(24%) (도 29), 활력(도 3c), 및 수확량 (5%) (도 31)에서 가장 큰 증가를 나타냈다.

실시예 16 - 목화 밭 시험

2 집단의 목화 식물(Lubbock County, Texas)는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물 ("Rhizolizer^TM")으로 처리되고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물로 비교되었다.

각각 집단에 대해 3 fl. oz./에이커로 토양 처리 조성물을 3번 처리(2주마다)하였다. 예상된 목화 수확량은 재배자의 관행 식물과 비교되어 2개 집단에 대해 에이커당 목화가 파운드로서 각각 14% 증가 및 10% 증가를 나타냈다(도 32).

실시예 17 - 담배 밭 시험

CC1063 Variety 담배 식물(Lenoir County, North Carolina)는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물 ("Rhizolizer^TM")으로 처리되고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.

식물은 식물 이식시(3 fl. oz./에이커) 한번 처리되었다. 평균 엽록소 (상대적 초록색), 평균 잎 폭 (in) 및 평균 잎 길이 (in)가 측정되었다. 상대적 초록색이 4% 증가, 잎 폭이 35% 증가 및 잎 길이가 18% 증가가 관찰되었다 (도 33).

실시예 18 - 땅콩 밭 시험

Runner 땅콩(Bulloch County, Georgia)은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 처리 조성물 ("Rhizolizer^TM")으로 처리되고, 처리하지 않은 대조군 (표준 재배자의 관행) 식물과 비교되었다.

식물은 식물 심을 때 한번 처리되었다(3 fl. oz./에이커). 계획된 수확량(Ibs/에이커)는 재배자 관행 식물과 비교하여 4% 증가되었다(도 34).

실시예 19 - 미생물 균주

본 발명은 유익한 미생물 균주를 이용한다. Trichoderma harzianum 균주는, 이에 한정되지는 않지만, 다음을 포함할 수 있다: T-315 (ATCC 20671); T-35 (ATCC 20691); 1295-7 (ATCC 20846); 1295-22 [T-22] (ATCC 20847); 1295-74 (ATCC 20848); 1295-106 (ATCC 20873); T12 (ATCC 56678); WT-6 (ATCC 52443): Rifa T-77 (CMI CC 333646); T-95 (60850); T12m (ATCC 20737); SK-55 (No. 13327; BP 4326 NIBH (Japan)); RR17Bc (ATCC PTA 9708); TSHTH20-1 (ATCC PTA 10317); AB 63-3 (ATCC 18647); OMZ 779 (ATCC 201359); WC 47695 (ATCC 201575); m5 (ATCC 201645); (ATCC 204065); UPM-29 (ATCC 204075); T-39 (EPA 119200); 및/또는 F11Bab (ATCC PTA 9709).

Bacillus amyloliquefaciens 균주는, 이에 한정되지는 않지만, 다음을 포함할 수 있다: FZB24 (EPA 72098-5; BGSC 10A6), TA208, NJN-6, N2-4, N3-8, 및 ATCC 수탁 번호 23842, 23844, 23843, 23845, 23350 (균주 DSM 7), 27505, 31592, 49763, 53495, 700385, BAA-390, PTA-7544, PTA-7545, PTA-7546, PTA-7549, PTA-7791, PTA-5819, PTA-7542, PTA-7790, 및/또는 PTA-7541를 갖는 것들.

Claims (36)

1. 식물 면역, 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키기 위한 토양 처리 조성물로서, 상기 조성물이 제1 미생물 및 제2 미생물, 및/또는 제1 및/또는 제2 미생물의 성장 부산물을 포함하고, 여기서 제1 미생물 및 제2 미생물이 비병원균성, 스포어-형성 미생물 둘 다이고; 여기서 제1 미생물이 Trichoderma spp. 곰팡이류이고, 제2 미생물이 Bacillus spp. 박테리아류인, 토양 처리 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 Trichoderma 곰팡이류가 Trichoderma harzianum 인, 토양 처리 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 Bacillus 박테리아류가 Bacillus amyloliquefaciens 인, 토양 처리 조성물.
4. 제3항에 있어서, 상기 Bacillus 박테리아류가 Bacillus amyloliquefaciens subsp. locus 인, 토양 처리 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 Trichoderma 대 Bacillus의 세포 계수의 비가 1:4으로 포함하는, 토양 처리 조성물.
6. 제1항에 있어서, Myxococcus xanthus, Azotobacter vinelandii 및 Frateuria aurantia로부터 선택된 하나 이상의 추가 미생물을 더 포함하는, 토양 처리 조성물.
7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 글루코오스, 글리세롤 및 글리세린을 더 포함하는, 토양 처리 조성물.
8. 제1항에 있어서, 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및 휴민산으로부터 선택된 하나 이상의 프리바이오틱스를 더 포함하는, 토양 처리 조성물.
9. 제1항에 있어서, 건조 분말 또는 건조 과립으로서 제형화되는 토양 처리 조성물.
10. 식물 면역, 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는 방법으로서,
    상기 방법은
    제1 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물, 및
    제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물을,
    식물 및/또는 이들의 주위 환경에 사용하는 단계를 포함하고,
    제1 미생물은 스포어-형성 Trichoderma spp. 곰팡이류이고, 제2 미생물은 스포어-형성 Bacillus spp. 박테리아류인, 방법.
11. 제10항에 있어서, 미생물 성장을 위하여 영양소 및/또는 프리바이오틱스을 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 Trichoderma 곰팡이류는 Trichoderma harzianum인 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 Bacillus 박테리아류는 Bacillus amyloliquefaciens인 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 Bacillus 박테리아류는 Bacillus amyloliquefaciens subsp. Locus인 방법.
15. 제10항에 있어서,
    제1 미생물 및 제2 미생물 모두, 및/또는 이들의 하나 이상의 성장 부산물을 포함하는 토양 처리 조성물을 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용하는 단계를 포함한, 방법.
16. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이 식물의 뿌리와 직접적으로 접촉된, 방법.
17. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이 식물이 성장하는 토양과 접촉되는, 방법.
18. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이 사용 전에 물과 혼합되는, 방법.
19. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이 관개 조직을 사용하여 식물 및/또는 이의 환경에 사용되는 방법.
20. 제10항에 있어서, 상기 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이 질소, 인 및 포타슘으로부터 선택된 하나 이상의 영양소의 공급원과 함께 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용되는, 방법.
21. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이, 켈프 추출물, 풀브산, 키틴, 흄메이트 및 휴민산로부터 선택된 프리바이오틱스와 동시에 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용되는, 방법.
22. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물이, 베노밀, 도데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 이산화수소/퍼옥시아세트산, 이마질릴, 프로피코나졸, 테부코나졸, 또는 트리플루미졸과 함께, 또는 이의 사용 전 또는 그 후 7일 내지 10일 내에 식물 및/또는 그의 주위 환경에 사용되지 않는, 방법.
23. 제10항에 있어서, 상기 식물은 병원성 약제로부터의 감염으로 인하여 또는 환경 스트레스원으로 인하여 약화된 면역 건강을 갖는, 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 식물의 면역 건강을 개선하기 위하여 사용된 방법.
25. 제23항에 있어서, 상기 식물은 감귤녹화병 및/또는 감귤궤양병으로 영향받은 감귤 식물인, 방법.
26. 제10항에 있어서, 토양의 하나 이상의 품질을 개선하는 데 사용되는, 방법.
27. 제26항에 있어서, 건조 토양에서 물 보유력을 개선하는데 사용되는, 방법.
28. 제26항에 있어서, 물에 잠긴 토양에서 물 배수 및/또는 확산을 개선하는데 사용되는, 방법.
29. 제26항에 있어서, 고갈된 토양에서 영양소 보유력을 개선하는데 사용되는 방법.
30. 제10항에 있어서, 식물 뿌리에서 영양소 흡수를 증진시키는 데 사용되는, 방법.
31. 제10항에 있어서, 상기 식물은 작물 식물인, 방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 작물 식물은 감귤, 토마토, 떼(sod), 감자, 사탕 수수, 포도, 수박, 캔털루프, 상추, 알몬드, 양파, 당근, 베리 및 목화로부터 선택된, 방법.
33. 제10항에 있어서, 제1 미생물, 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물은, 초소형 론(lawn) 및 정원 스프레이어를 사용하여 식물 및/또는 이의 주위 환경에 스프레이되는, 방법.
34. 제33항에 있어서, 상기 방법은 가정 및 정원에서 사용되는 방법.
35. 제10항에 있어서, 제1 및/또는 제2 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물은 고체 상태 발효를 사용하여 생산되는 방법.
36. 식물 면역, 건강, 성장 및/또는 수확량을 증진시키는 방법으로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 토양 처리 조성물을 식물 및/또는 이의 주위 환경에 사용하고, 선택적으로
    미생물 성장을 위한 영양소 및/또는 프리바이오틱스를 사용하는 단계를 포함하는 방법.

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