用于制備植物組合物的方法
【專利說明】用于制備植物組合物的方法
[0001]本發明涉及植物營養組合物、肥料組合物及其制備方法。
[0002]如今的全球農業生產中，消耗大量肥料。肥料被添加到生長基質例如土壤中，以提供植物生長所必需的一種或多種營養。所述生長基質中的必需營養素在植物生長中耗盡，必需替換以維持生長基質的生產力。保持或提高農業生產力對為增長的全球人口提供足量食物是至關重要的。此外，所述對高生產力的要求也是出于最小化農業環境影響的需要。當今農業實踐相關的二氧化碳排放，也是對現代農業對氣候變化的影響的部分原因。肥料的使用還可能造成嚴重的環境問題。
[0003]現代肥料可以大體分類為有機類或無機類。無機肥料一般含有基于氮元素、磷元素、鉀元素的三種主要成分。所述成分的生產涉及高耗能方法，例如生產氮的哈勃-博施法(Haber-Bosch process),生產磷和鉀的挖礦和提取。所述方法依賴于化石燃料和有限的磷酸礦地質沉積物，因此是不可持續的。無機肥料的其他缺點包括其生產相關的二氧化碳排放，過量肥料地面徑流造成的水體污染，土壤酸化和土壤中的重金屬積累。生產基于有機物質的肥料的方法一般耗能相對較低，且更加可持續。但是，有機肥料通常比無機肥料體積更龐大，營養成分多變，且比無機肥料生產成本更高。
[0004]本發明的目的之一，在于提供一種環境影響低于部分傳統肥料的植物營養組合物。
[0005]根據本發明的第一方面，提供一種制備植物營養組合物的方法，所述方法包括: Ca)將纖維素質材料與包含氨基化合物的組合物接觸；
(b)將所述纖維素質材料與包含二氧化碳、二氧化硫及其混合物的組合物接觸；
(C)可選地，將所述纖維素質材料與包含一種或多種元素的元素源的組合物接觸，所述元素選自:氮、磷、鉀、?丐、鎂、硫、硼、鈷、氯、銅、鐵、猛、鑰、鋅和鈉；
Cd)可選地，將所得材料與植物和/或基礎生長培養基接觸。
[0006]本發明涉及一種制備植物營養組合物的方法。本文所稱的“植物營養組合物”指的是包含至少一種對植物生長或維持植物健康有益的營養成分的組合物。
[0007]本方法涉及對纖維素質材料的處理。適合的纖維素質材料包括天然纖維素質材料和半合成或加工后的纖維素質材料。
[0008]在一些優選實施例中，本發明所述方法中使用的纖維素質材料為纖維材料。所述纖維素質材料可以包含天然纖維和/或合成纖維和/或半合成纖維，例如再生纖維素產品。合適的合成纖維包括聚酰胺、聚酯和聚丙烯酸化物。優選地，所述材料包括天然纖維。
[0009]優選地，所述纖維素質材料為天然纖維素材料。
[0010]使用天然纖維，可以改善本發明所述方法制得的植物營養組合物的環境影響。
[0011]適用于本發明的天然纖維素質材料包含棉、大麻、亞麻、蠶絲、黃麻、洋麻、芒麻、劍麻、木棉、龍舌蘭、白藤、大豆、藤蔓、香蕉、椰殼纖維、莖桿纖維及其混合物。
[0012]在一些優選實施例中，所述纖維素質材料包括農業廢棄產物或副產物。所述纖維素質材料可以不具有或幾乎不具有用于除此之外其他應用中的價值。合適的廢棄產物或副產物可以是作物(例如谷物或油菜籽)的莖桿、葉、外殼或外皮。最優選地，所述纖維素質材料為秸桿或木漿。
[0013]在一些實施例，所述纖維素質材料可以是精制木漿，例如TENSEL商標的在售材料。
[0014]在一些實施例，所述纖維素質材料可以是直接來自制漿廠的廢料，例如松木漿。
[0015]在一些實施例，所述纖維素質材料可以是來自谷物的秸桿材料，例如小麥、黑麥或大麥。
[0016]所述纖維素質材料宜提供為磨碎的顆粒材料形式。所述纖維素質材料的平均粒徑宜為至少10微米，優選為至少50微米，更優選為至少100微米。所述纖維素質材料的平均粒徑至少為0.2_，優選為至少0.5_。所述纖維素質材料的平均粒徑可以多達10cm，宜為5cm,更優選為Icm,更優選為0.5cm。
[0017]在尤為優選的實施例中，所述纖維素質材料的平均粒徑為0.5_3mm。
[0018]平均粒徑宜為通過常規篩析法進行測量。
[0019]步驟(a)包括，用纖維素質材料與包含氨基化合物的組合物接觸。所述氨基化合物可以選自任何包含氨基或取代氨基的化學部分，例如氨、脂肪胺或芳香胺、酰胺或尿素。優選地，所述氨基化合物選自氨或胺。
[0020]在一些優選實施例中，所述氨基化合物包含氨，在此意味著包括氫氧化銨，即氨水組合物。
[0021]合適的氨基化合物包括天然化合物和合成化合物。也可以使用兩種或更多種胺類的混合物。
[0022]合適的胺類包括芳香胺和脂肪胺。所述胺類可以是取代或未取代的。合適的胺類的例子包括氨基酸、烷醇胺、烷基胺和烯基胺。本發明所用的胺類，尤為優選為烷基胺和烷醇胺。
[0023]所述氨基化合物可以選自氨、伯胺、仲胺或叔胺。本發明步驟(a)中所用的一些優選的胺類為伯胺、仲胺或其混合物。本發明尤為優選的胺類為伯烷基胺或仲烷基胺，尤其是具有多至12個碳原子的烷基胺，更優選為多至4個碳原子的烷基胺。本發明所用胺類優選為甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、二丙胺、丁胺、二丁胺及其混合物和同分異構體。
[0024]在一些實施例中，步驟(a)中所用的組合物可以包括一種或多種天然氨基化合物。所述化合物可以是存在于廢料(例如人或動物尿素)中或從中衍生。
[0025]使用源自廢料(例如人或動物尿素)的胺類，可以改善本發明所述方法制得的材料的環境影響。
[0026]本發明步驟(a)中所用的組合物可以包括氣體或液體形式的無溶劑濃縮氨基化合物，或其可以包含一種或兩種其他成分，例如稀釋劑或載體。優選地，步驟(a)中所用的所述組合物為液體組合物。
[0027]在一些優選的實施例中，所述氨基化合物包含胺類，例如伯胺、仲胺或叔胺。所述實施例中，步驟(a)宜為包括，施用含有至少10wt%氨基化合物、宜為至少40wt%、優選為至少60wt%或至少70wt%的氨基化合物的組合物。
[0028]上述數量指的是所述組合物中所含的所有氨基化合物總量。
[0029]優選地，含有胺類的所述組合物包含至少5 wt%水，優選為至少10 wt%水，最優選為至少15wt%水。
[0030]在一些特別優選的實施例中，所述組合物包含75-85%的胺類和15-25 wt%的水。[0031 ] 在一些優選實施例中，所述氨基化合物包括氨(或氫氧化銨)。在所述實施例中，所述步驟(a)宜為包括:施用包含至少I wt%,宜為至少5 wt%,優選為至少10 wt%或至少15wt%的氫氧化銨的組合物。
[0032]優選地，所述包含氫氧化銨的組合物包含至少10 wt°/oK，優選為至少30 wt%水，最優選為至少50 wt%水,例如至少60 wt%。
[0033]在一些尤為優選的實施例中，所述組合物包括20-30 wt%氫氧化銨和70-80 wt%水。
[0034]在步驟(a)中，所述纖維素質材料宜為與包含氨基化合物的組合物接觸，其中所述含氨組合物與纖維素質材料的重量比例優選為至少0.1:1，優選為至少0.5:1，更優選為至少