包括微量元素的生物加工的无机肥料的制作方法

专利名称：包括微量元素的生物加工的无机肥料的制作方法
包括微量元素的生物加工的无机肥料
领域
本发明涉及肥料；主要由已经部分通过添加的微生物作用分解的 矿物基质组成的肥料；和包括额外的稳定孩i量元素(包括痕量元素)类 型的肥料，所述的额外的稳定微量元素是根据如通过在农田测定所确 定的具体要求添加的。
定义
生物可利用的,在本文件中，意指所述的物质已经脱离不溶性状 态并且作为游离无机或有机盐或作为结合或螯合有机盐存在于特定微 生物的生活物质内。例如，真菌能够在将土壤中的磷以结合或螯合有 机盐形式经过一定的距离横向输送到其菌丝内。
生物加工的在本文件中，意指使矿物物质在受控条件下的一定期 限内被选择的微生物进行消化的过程。还提供了具有营养物的生物体 以便有助于增加合并的生物质的量。优选需氧生长条件。该过程为堆 肥的受控类型。
常量元素例如为众所周知的氮，钾和磷(NPK)。众所周知包括矿物 和有机化学药品的"化学"和通常单一目的的肥料。它们广泛应用以 便提供常量元素。实例包括磷酸氢二铵(DAP)，过磷酸钙，"三元过磷 酸钩"和过砩酸钩的其它变化形式，硝酸钙，氨的硫酸盐，碳酸钾， 碱性矿渣，元素-克，氯化钠和脲。
微量元素包括众所周知的"痕量元素"(诸如铜，钴，钼，硒，硼， 锌，锰和可能的其它元素)和其它以适量提供的元素，包括铁，钠，钓， 钾和镁；它们均确认了生化功能。通常将这类元素掺入^:生物，植物 或动物的酶，其中它们通过其理化特性，诸如在电子转移中起关键作 用。
螯合物在这方面为各种无机离子复合物或组合的名称,主要为与 蛋白质或其分解产物，诸如有机胺类或肽类的离子型组合，形成带有 大量中性电荷的可逆复合物。根据本发明，蛋白质通常获自动物(鱼水 解产物)或植物(例如海藻)来源并且在与无机盐，诸如石危酸铜混合后经
历强力搅拌过程。在螯合后，其中无机离子特性的显著改变包括不 能与无机物反应，摄入微生物和/或植物增加(例如，就铜，锌和硼而 言摄入从约8%升至约40-60%)，且有用的是对微生物的毒性明显下降。 也因蛋白质，诸如在鱼内脏和废物中的那些降解形成的弱的羧酸基团 更能够与(相对)碱性金属，诸如钙和镁形成复合物。无论其确切的化 学种类如何，观察到的键合作用在于阻止了微量元素即刻释放并且防 止其释放达几周到几个月。
背景
如上所述的"化学"类型的单一用途的肥料为相对纯的化学药品， 并且由于对生物的抵抗诸如非中性pH，渗透作用等，所以这些所销售 的肥料中基本上不含生命体。尚无使用微生物改变这些肥料的具体理 由。由此可以得出结论将这些物质中的至少某些施用于土地也给土壤 微生物带来至少短期的抵抗。过磷酸钾的极低pH(用硫酸处理的磷酸 岩)是一种抵抗形式。
许多年以来，已知某些动物或某些植物表现出不太繁茂或生长受 限，并且已经发现在许多情况下添加少量某些元素(其中许多属于称作 "痕量元素，，的组)到土壤(或有时直接添加到动物或植物中)可以克服 这个问题。硼，铜，锰和锌缺乏均减少了植物干物质和植物活力。
实例包括(1)具有淡黄色叶的植物。在某些情况中，这是因缺 乏为称作叶绿素的绿色光合作用蛋白/酶的成分的镁缺乏导致；(2)特 别具有状况差和特定类型贫血的动物(牛)，条件是生活在新西兰北岛 中心被最近火山喷发的火山灰沉降层，浮石等覆盖的地带。已经证实 它们的钴缺乏显著。类似地，已知铜缺乏，硒缺乏和一种或多种元素 的许多其它类型的缺乏。(有时对最终用户产生缺乏，这是因为两种元
素，诸如铜与钼之间的拮抗作用所致，并且偶尔发生毒性作用，这是 因例如铜或硒的过量所致)。这类可能产生的缺乏并不令人意外，只要 对指定物质而言总体集合有限，并且农民持续运出包括某些所述集合 的植物或动物材料。
因此，存在一种充分研发的实施方式，即釆集土壤，植物或动物 样品，对它们进行适当化学分析，并且如果报道量不正确，那么在肥 料中或以其它更直接的方式提供补救量的特定元素。
有时补救量的元素(诸如铜，通常每公项作为硫酸铜施用约12 kg) 自身对土壤微生物具有毒性。已知铜盐是甚至在40, 000中1份的浓度 下也能够杀死藻类的用品。在试验中，相当于l kg/ha量的硫酸铜在 几小时内就杀死了混浊游泳池中的藻类。
可溶性盐(诸如硫酸铜，硫酸锌或硫酸钴)的应用具有风险，即该 盐可能在微生物可以在其生物质中包括它们前从撒施它们的地点被洗 涤掉。显然对肥料使用者而言有利的是使任何添加的痕量元素以緩慢 的方式从所施的肥料中释放，使得它们长期存在(诸如12个月)，而添 加高度可溶性简单盐(诸如硫酸铜)依赖于诸如对土壤颗粒的吸附效应 以便保持铜离子在合适的位置。
本发明人已经预先提供了掺入鱼营养物水解产物内的螯合微量元 素以便直接施用到土地上。尽管它们比无机盐好，但是已经注意到这 些螯合物会相当易于被沥除。
本发明人期望发明和制备可以在对土壤中的微生物无显著危害的 情况下撒施的肥料，其中肥料中的营养物可以被至少一些土壤微生物 吸收作为其营养物的一部分，而已经主要摻入添加的微生物内作为细 胞结构的一部分的痕量元素作为富集物保留在上层，在微生物之间交 换并且能够为植物所利用且然后为动物所利用。
现有技术
条约申请，i申^描述了高温需氧微生物分解方法，它补充了少量鱼
内脏等作为营养物，施用于某些无机肥料，诸如磷酸岩。该方法应用 于混合的矿物，未处理的锯屑(富含纤维素的营养物，它在消化时成为 空隙形成者)，微生物和蛋白质营养物，它们保持在料斗中并且充气可
能持续20 - 60天的时间，在此期间代谢活性导致温度升高至超过约 55-70。C，其中适温生物可以茂盛地生长，但人和动物病原体不能存活。 本发明将前面的描述扩展至包括更多的矿物基质和包括有效量微量元 素的新方法，因为某些元素(主要是铜)多少对微生物是有害的。
目的
本发明的目的在于提供干肥料，其包括对环境安全(包括在土壤生 态学方面)的常量元素和微量元素，但仍然是有效的并且可以用于一般 持久的农业系统或至少为公众提供有用的选择。
发明陈述
本发明在第一个广泛的方面中提供了具有干燥和能自由流动的物 理性质的生物加工的无机肥料，其特征在于该无机肥料包括(a)相 当大比例的碎矿物基质，该矿物通过在生产过程中施加的堆肥法至少 部分被赋予生物可利用性；(b)相对中性的pH; (c)某些有机蛋白质 物质；(d)富含纤维素的颗粒物质，其选自包括锯屑的范围；和(e)受 控量的一种或多种如本文定义的选择的微量元素，其中所述或每种选 择的微量元素可逆地与有机物质和/或与肥料的矿物成分结合，但仍然 仅緩慢地释放，并且其中一种或多种选择的微量元素以已经在堆肥法 前通过有目的的添加而充分地增加至超过天然水平的浓度存在。
在第 一个相关的方面中，本发明提供了使用本发明组合物分析取 自施肥地区的土壤和/或植物和/或动物样品的方法，以便确定添加何 种4卜充;户物。
如上在本部分中所述的生物加工的无机肥料，其中无机肥料包括 额外量的至少一种结合的微量元素，其以对每种元素给定的近似浓度 (表示为干重比例)范围选自下列(包含端点)
5 - 20%的铜;10-30°/。的钾；5 - 15%的硫；20 - 40%的钓；20 - 40%的镁；5 - 20%的钠
5 — 30,失
5 - 20%的锰
5 - 20%的锌
5 一 20%的硼
2- 10%的钼
3- 15%的钴
3- 15%的硒和
3- 15%的硪。包括的微量元素的数量如果以其范围中的高端值存在，那么优选其限于在任一种肥料中不超过5。
本发明在第二个广泛的方面中提供了一般基于制成堆肥的磷酸岩 的制备肥料的方法，以便对环境提供确定的微量元素或痕量元素作为 肥料内的补充剂，在该方法中，首先将确定量所述或每种选择的物质 添加到蛋白质水解产物中，在其中所述或每种选择的物质进行结合， 包括螯合，然后螯合物/蛋白质混合物与微生物接种物一起被添加到碎 矿物基质和纤维素类颗粒物质的混合物中，将该混合物置于充气条件 下持续漫长的一段时间制成堆肥，且然后销售已经输送了一定比例的 微量元素或痕量元素进入微生物生物质并且已经至少部分降解了矿物 基质的补充的混合物，以便施用于土地上。
优选漫长的时间达到30-70天；更优选为50-60天，且优选该时 间包括达到至少约70。C的温度的升温持续时间。
优选碎矿物基质选自无机肥料，包括磷酸岩，鸟粪，沸石，石 灰石，白云石，岩石(根据可压碎性和钾含量来选择)。
优选微量元素选自包括众所周知的"痕量元素"(诸如铜，钴，钼， 硒，硼，锌，锰和可能的其它元素)，还包括铁，钾，钠，钾和镁的范
围；它们均具有公认的生化功能。
本发明在另 一个方面中提供了通过对来自待施肥的地点的样品进 行化学分析用于鉴定得添加的补充剂并且提供定制肥料的方法，所述 的定制肥料包括能够补救通过化学分析显示的任何缺乏的用量的补充剂。
本发明在第三个方面中包括制备生物可接受的肥料的方法，尽管 可能包括通常的毒性物质(包括作为盐的铜和钴)，但是这种肥料不可 能对所处理的土壤中的土壤微生物具有不良作用。
制备生物加工的无机肥料的方法，该无机肥料包括受控量的一种 或多种选择的与有机物质和/或与肥料中的矿物成分结合的微量元素， 其浓度在堆肥法前通过有目的的添加而增加至超过天然水平，其特征 在于该方法包括下列步骤
a) 将选择的矿物基质研磨成约0. 5 - 3腿平均直径的粒度；
b) 混合锯屑，营养物(包括获自鱼或动物内脏的蛋白水解产物)， 选择的微生物(包括嗜热性微生物)和选择的微量元素；以选自如下范 围的形式混合
(i) 预先吸附在研磨的矿物基质内；
(ii) 作为选自溶液，悬浮液，粉末和颗粒的无机化学药品；
(iii) 预先以与蛋白水解产物的螯合物形式混合；和水至水的浓 度约为20-35 %;
c) 将该混合物在受控充气条件下保存在容器中一段时间，直到该 混合物表现出温度升至至少约70。C并且至少部分冷却至环境温度；
d) 使该混合物冷却并且将该冷却的混合物包装作为基本上干燥 的物质销售，使得它可以通过用于处理干肥料的常规的系统分布和撒
施o
基于上述方法制备定制生物加工的无机肥料的方法，该方法包括 对目前土壤组成和/或在待施肥地点的一个或多个位置上的植物和/或
动物样品预先进行分析的步骤，以便显示需要何种补充的一种或多种 矿物添加到肥料中。
避免矿物，包括砩酸盐(磷)和微量元素沥滤到地下水，溪流，河 或湖中的方法，其中该方法包括通过下列过程制备富含化学药品的肥
料的步骤
(a) 通过堆肥法使得包含的微生物生命体易于得到矿物基质的矿 物成分；和
(b) 通过使得所述矿物与包括的有机物质合并使添加的矿物成为 仅可緩慢释放的状态，以便(a)肥料的添加仅允许所述矿物的緩慢释 放，并且使得肥料的添加不会对预先存在的土壤微生物产生不慎的毒性。
优选实施方案
本文将要提供的对本发明的描述纯粹作为实施例给出，并且不以 任何方式来限制本发明的范围或范畴。
在本说明书的上下文中，除非文本另有需要，否则术语"包括 (comprise)"和变化形式，诸如"包括(comprising)"或"包括 (comprises )"应理解为意指包括所述的整体或病症或整体或步骤组， 但不排除任何其它整体或步骤或整体或步骤组。
本发明描述了通过在堆肥过程开始时在提供给微生物的营养物内 使用螯合的微量元素而在干燥可流动的肥料中包括微量元素的方法， 该肥料主要包括降解的矿物与微生物。输入的矿物通常包括研磨成 0. 3 - 0. 7 mm粒度的石灰石(碳酸钓)，沸石，岩石(一般诸如就钾而 言)，蛇紋石或磷酸岩或组合，并且部分作为易于消化的基质(部分被 分解)被微生物利用，这些微生物在嗜热性条件下被某些废物蛋白质物 质滋养几周的时间。用作营养物的废物蛋白质物质通常包括来自鱼业 的废物(约70%重量的捕获物不用于人类消费)。
本发明的一般构思在于将添加的微量元素分布在矿物内并且通常 高至可以耐受特定微量元素的浓度。途经包括(a)在先吸附或与磨
细的磷酸岩的化学组合；(b)在先与富含蛋白质的营养物，诸如鱼内 脏混合；或(c)在先与"锯屑"成分混合并且使微量元素流到达混合 器以便同时与即将成为堆肥的其它成分混合。使用测定的总量，因为 通常将本发明的产物设计成可克服待处理的土壤上的一种或多种缺 乏。 一种微量元素与另一种微量元素之间的最大耐受性组合或不相容 性的问题通常可以通过诸如这些变化形式来克服。迄今为止测试了并 非所有不同的可能性。
实施例1
本实施例涉及基于磷酸岩与有效量的至少一种所需痕量元素的肥 料。本发明人的一个目的在于提供干燥的可流动的肥料，它能够在一 定时间期限内和相对中性的pH下提供稳流的主要矿物(磷酸盐离子)， 使得土壤生态学不受不良影响，因为它含有常用的过磷酸钙(也能够使 磷酸盐离子的剩余物易于被沥掉)。参见，下文标题"沥滤"。本发明 人的另一个目的在于提供干燥可流动的肥料，它包括适量的至少一种 微量或痕量元素。在所施用的肥料中包括的微量或痕量元素的适量易 于根据土壤类型或相关历史的知识来确定或优选作为对土壤，植物物 质或动物样品进行化学分析测试的结果，使得元素，特别是缺乏的痕 量元素得以确定。
一般而言，可以将实施例1的方法概括为在使用前包括四步。
步骤l:确立指定批量所需的元素。
步骤2:制备所需元素或多种元素的螯合浓缩物。
步骤3:将该浓缩物与选择的微生物的接种物或单纯与来自在先 储器的等分部分和选择的矿物基质混合。
步骤4:遵循在本发明人的现有技术对比文件W02004/035508在 所述的堆肥操作，直到该过程进行完成或接近完成。
步骤1为对土壤和植物物质取样，然后对相关物质进行化学分析 的人的标准工作，这是一项本专利申请寻求的专利权范围外的方法。 典型的试验测定了氮，磷(通常通过针对可溶性磷酸盐的01 sen试验)，
钾，流，钙，镁，钠，铁，锌，铜，硼，钼，钴，硒和碘，并且提供 了与可接受结果范围相关的结果。 一般而言，所得报告规定了每单位 面积土地应施用多少特定的元素，不过，作为按照本发明制备的具有
品的结果，推荐的用量可以改变。
步骤2由下列步骤组成
1. 由其可溶性盐制备所需量的选择的微量元素的溶液(某些纯有 机农业的支持者因为使用化学药品而将某些关注施加在该点上。并未 显示对添加一种或多种化学药品的任何可替代选择，只要在分布堆肥 的土地内需要这些微量元素)。
2. 取适量的富含蛋白质的液体物质，诸如可以部分细菌可水解 (水解产物)并且优选酸化(一般达pH = 3. 5或其左右)的"鱼营养物"， 使得细菌活性受到抑制，而酸水解可以持续进行，并且将步骤l的溶 液与液体物质在能够提供高剪切和高速搅拌的混合器中混合，以便细
胞物质至少部分被分解。带形混合器未一种类型的混合器。
3. 可以通过测试微量元素的游离阳离子或阴离子测试目前螯合 的物质中存在的有效螯合(与某些吸附)。特定的氨基酸(带电荷的部 分，如两性离子)和肽类为有效的螯合剂，但除对剩余的游离离子测试 外，未对这些螯合物进行详细表征。
4. 将所述的螯合物与如上所述的所需微生物的悬浮液混合，所述 的微生物悬浮液可以包括细菌，嗜热菌和真菌，无论是否为嗜热性的 (下列过程为需氧的并且达到相对该的温度)。
5. 在包括约10%锯屑(重量)或等效物的土地矿物混合物上喷洒 所述液体(锯屑提供真菌食物，并且在消化时，产生的空隙有助于给所 得物质充气)。优选给干物质喷来自储器101的营养物，螯合物和微生 物，同时以稳定速率减少进入混合料斗中的输送(


图1中的100) (102， 包括用于搅拌的内挡板)且然后接(从104)入货车105并且装载入开放 的混凝土容器，其中给物质充气，但不进行性搅拌。作为变化形式，
图1中所示的整体组件可以固定在前端装栽机的吊杆上；不需要货车105。并不建议使鱼营养物从101流至运送车的橡皮带上，因为该带滑 动。用于充气的优选方法如图2和3中所示，由一系列穿孔的(图3 中详细描述为302)导管301组成，它们在混凝土壁围绕的料斗的底部 上的凹槽201中运行并且覆盖了锯屑300 (如图3中的横截面中)，此 后向料斗中加载堆肥物质，通过所述导管从诸如202这类位置上以足 以适当给物质充气的压力泵入空气。对前端装载机而言可以是开放的 以便进入内部(测试一个漏斗的氧耗量。其内部氧水平为12%。在停止 充气12小时后，氧水平降至5%)。使物质保持在适当位置上20-40 天或40天以上，并且监测从时间到时间的温度，它在代谢活动过程中 应显著升高(预先未使用螯合，混合诸如铜和钴这类离子与微生物能够 杀灭它们并且产生无菌过程(例如，铜(作为CiT)在约1:40, 000稀释 下仍然对藻类具有毒性)。同时，检查所述物质的厌氧活动袋，如果充 气不足或失败，它可能出现。
6.在该过程结束时，当温度下降回到约环境温度时，可以装袋基 本上干燥的可流动的物质或如果合适将其转入货舱运栽工具以便分配 和销售。以如上述步骤3概述中所述的适当速率使用所述物质将该 浓缩物与微生物(或其孢子或其它先祖)和酸化营养物(诸如 WO2004/035508的鱼副产物)混合，然后将所得液体与选择的矿物混合 (参见下文的"变化形式")。
欲在陆地上销售和撒布的所得物质为明显干燥的和可流动的，正 如肥料制造商和将其通过货车或施肥飞机撒布于农场周围的施肥者所 优选的。该物质具有的含水量可能在4-12%(重量)，生物质含量约为 5-6°/。(碳重量)并且可流动。该物质包括部分增溶和充分易消化的矿物 (常量元素)，螯合和掺入微生物的微量元素之一或混合物和在某些情 况中含有孢子的微生物。该物质能够将常量元素和微量元素释放入土
地一段延长的时间，而对土壤生态学无不良影响。 实施例2.铜
取铜作为实例，显然，尽管可能存在为毒性的未螯合的铜离子，
但是向螯合物中添加有用量的硫酸铜导致批量肥料不会在嗜热性"堆 肥"过程中表现出任何低于任何其它批量的代谢活性(正如过氧耗量和
温度升高所证实的)。
为了制备l，OOO kg月巴料(Bio Copper):
将IOO升液化的鱼营养物或水解产物加入到已知量的， 一般为20 —25 kg的硫酸铜(七水合物)中并且确保螯合完成。
在还添加选择的微生物的接种物的同时将该混合物加入到900 kg 碎矿物基质(如上所述的石灰石，磷酸岩等)+100 1^锯屑中。更多的 锯屑可能是有用的。
在需氧和热条件(如前所述)下堆肥料斗孵育的20-60天过程中， 所述的混合物"被生物活化"，这意味着螯合的铜被大量吸收入微生 物生物质(不过，这一声明并未在电子显微镜水平下，诸如通过EDAX 或类似的元素位置分析得到证实)。某些部分可以变成胞内的和/或它 可以保持吸收或螯合在细胞壁或类黏蛋白外壳内。任何残留的锯屑均 可以吸附某些矿物。所得肥料包括5-6%碳。
包装冷却的混合物以便以适当的方式作为干肥料运输并且以类似 的方式用手，通过动物该机器方法，甚至包括飞机撒施在土壤上。
在该系统中，对铜的合适的处理速率在约100g-5 kgA&顷。由 于推定包括1 kg铜的铜螯合物花费3 1. 30，所以用于铜的总附加成本 达$6. 50/公项。仍然对较低速率施用的有效性碱性试验。以硫酸铜的 形式将铜添加到土地上的现有技术的方式在于10千克/公项，就此而 言，当混入固体肥料时，典型的费用约为20美元/公项。
本发明人请求保护生物活化的肥料更有效且从土壤中沥滤出的铜 更少。在新西兰的许多公开文献已经注意到在新西兰的耕作动物中维 持足够的铜水平是困难的。由于直接动物处理存在缺陷(诸如在宰杀用 于食肉的动物的扣留期的3个月)，并且平原硫酸铜的应用导致利用度 的一致性下，所以我们除使用植物和土壤生态学节制施用铜外，还可 以提供更优化的在动物中的铜水平。
按照类似方式详细描述包括其它矿物添加剂的制品，所述的矿物
添加剂诸如钾，硫，钓，镁，钠，铁，锌，铜，硼，钼，钴，硒和碘。 沥滤
本发明人近来已经接受了有关在Goulbourn， Victoria, Australia对冲洗的牧场的试验的数据。这些数据在8份复制品中比 较了(l)对照土地，(2)生物堆肥的磷酸岩；和(3)过磷酸钙肥料并 且对从11月28日到下一年2月3日之间的8个取样日期比较浸入相 邻地下水的磷酸盐。测定值为按照上述本发明形式，就对照品而言， 以mg/升计的平均总磷酸盐(TP)浓度约为0. 038 (稳态)，就生物堆肥形 式而言约为0. 041(稳态)，并且就过磷酸钙而言为0. 79(随时间从1. 94 到0.23)。尽管几乎无法与对照品区分，但是随时间可以从生物堆肥 的磷酸岩中利用有效量的砩酸盐。这证实了本发明人的理论。尚未可 利用的有关掺入螯合物或实际生物质的微量元素沥滤的数据，但可以 预计类似的緩慢释放作用。
变化形式
微量元素源迄今为止具有相对纯的化学药品，但可以存在有用的 天然位置，诸如低级铜或其它矿石；使用铜矿石周围的"岩石"作为
其它基质的至少部分供应源。
本发明人作为WO2004/035508公布的PCT已经描述了称作磷酸岩
的挖掘物质作为矿物基质的应用和空气作为充气气体。
由于实现了进行充气堆肥的一堆肥料的生物质含量从约3 °/。的碳 升至约5-6 %碳，所以本发明人建议向充气气体中添加一定的二氧化 碳，最初使天然存在量从加倍至四倍，以便提供具有更多物质的微生 物以便构建有机分子。如果矿物基质为或包括石灰石，那么可能就不 需要它。
工业实用性和优点
1.本发明对包括添加的矿物和痕量元素的肥料进行了去毒(与微
生物，植物和动物相关)。
2. 本发明提供了用于耕作的有机物得到许可和成本有效的矿物 添加剂产品。其应用的一种有益性在于构成了土壤中微生物的增加的 生物质，由此在每公顷中提供了更多的农业产出并且偶然提供或增强 了二氧化碳沉积。
3. 本发明提供了使微量肥料有效分布在土地上的方式。有效处理 所需的微量元素的总量(以元素表示)在生物质中包括微量元素时远低 于如果微量元素作为无机盐撒布在土地上的总量。此外，直接施用于 土壤的微生物毒性作用不存在。释放緩慢并且能够直接从微生物达到 根围内或接近它的植物根毛，使得水路不被污染。
4. 本发明能够考虑到大量鱼内脏(即，不可作为鱼肉片使用的钓 鱼船中约70%的原始捕获物)，否则就将其仍在鱼船上或在址圾场废 弃，在那里会因令人不快的物质而招致处罚。
5. 附带的常量元素类型肥料(诸如富含铞和磷酸盐的物质已经适 合于延长释放，例如，不存在因施用过磷酸钓导致的砩酸盐起始脉冲； 通常吸收可能超过土地并且陷入水路。例如，高度酸性的过磷酸钾可 以对土壤微生物区系和植物产生毒性，它们不易于吸收磷酸盐。
6. 可以任选给常量元素类型肥料补充以螯合形式提供的微量元 素(可能是螯合的或更通常的是摻入肥料中包括的生物质)以便可以更 可靠地和几乎无沥滤地将微量元素转入土壤生物质，并且将可利用的 微量元素水平维持延长的时间期限。此外，潜在毒性(如果过量)的微 量元素在施用后不会以猝然脉冲的方式释放，因为它们在作为无机盐 乃至作为螯合物施用时是可行的。
7. 通过使用干燥产品可以避免液体类型的肥料的缺点。
8. 按照本发明制备的肥料作为在有机农业设定的标准，诸如 BIO-GRO Organic Production Standards下输入基本上是可接受的。
最后，应理解如本文所述和/或例证的本发明的范围并不限于具体 的实施方案。本领域技术人员将会理解在不脱离如下列权利要求所设
定的本发明范围和精神下的各种变型，增加，已知的等效方案和替代 都是可能的。
权利要求
1. 具有干燥和能自由流动的物理性质的生物加工的无机肥料，其特征在于该无机肥料包括:(a)相当大比例的碎矿物基质，该矿物通过堆肥法至少部分被赋予生物可利用性；(b)相对中性的pH；(c)某些有机蛋白质物质；(d)富含纤维素的颗粒物质，其选自包括锯屑的范围；和(e)受控量的一种或多种如本文定义的选择的微量元素，其中所述或每种选择的微量元素可逆地与有机物质和/或与肥料的矿物成分结合，其浓度已经在堆肥法前通过有目的的添加而充分地增加至超过天然水平。
2. 如权利要求1所述的生物加工的无机肥料，其特征在于碎矿物 基质选自一系列无机肥料，包括磷酸岩，鸟粪，沸石，石灰石，白云 石或岩石；根据可压碎性和钾含量来选择任何这类矿物。
3. 如权利要求2所述的生物加工的无机肥料，其特征在于所述的 无机肥料进一步包括一定比例的能够在施用于土壤后持续将矿物从|& 存形式转化成植物易得到的生物利用形式的活微生物， 一定比例所述 每种微量元素以与所述活微生物或与其营养供给或与其残存物结合的 形式贮存；并且其中如果按照化学试验测定，那么尽管包括升高水平的一种或多种微量元素，但是所述生物加工的无机肥料对土壤微生物或植物基本上无害；尽管一种或多种微量元素以基本上升高水平存在，但是生物可利用形式对于土壤微生物或植物仍然保持基本上无害的浓度。
4. 如权利要求2所述的生物加工的无机肥料，其特征在于无机肥 料包括额外量的至少一种结合的微量元素，它以对每种元素给定的近 似浓度(表示为干重比例)范围选自下列(包含端点)a) 5-20%的铜； b) 10-30%的钾；c) 5-15°/。的硫；d) 20 - 40%的钧；e) 20 - 40%的 镁；f) 5-20%的钠；g) 5 - 30%的铁；h) 5 - 20%的锰；i) 5 - 20%的 锌；j) 5-20%的硼；k) 2-10°/。的钼；1) 3-15°/。的钴；m) 3-15%的 竭；和n) 3-15%的碟。
5. 制备生物加工的无机肥料的方法，该无机肥料包括受控量的一素:、其浓度在堆:法前通过有目,的"^添加而增加至超过天然水平，其特征在于该方法包括下列步骤a) 将选择的矿物基质研磨成约0. 5 - 3 mm平均直径的粒度；b) 混合锯屑，营养物(包括获自鱼或动物内脏的蛋白水解产物)， 选择的微生物(包括嗜热性微生物)和选择的微量元素；以选自如下范 围的形式混合(i)预先吸附在研磨的矿物基质内；(U)作为选自 溶液，悬浮液，粉末和颗粒的无机化学药品；(iii)预先以与蛋白水 解产物的螯合物形式混合；和水至水的浓度约为20-35 %;c) 将该混合物在受控充气条件下在容器中保存 一段时间，直到该 混合物表现出温度升至至少约70'C并且至少部分冷却至环境温度；d) 使该混合物冷却并且将该冷却的混合物包装作为基本上干燥 的物质销售，使得它可以通过用于处理干肥料的常规系统分布和撒施。
6. 基于权利要求5的方法制备定制的生物加工的无才几肥料的方 法，其特征在于该方法包括对目前的土壤组成和/或在待施肥地点的一个或多个位置上的植物和/或动物样品预先进行分析的步骤，以便显示 需要何种补充的一种或多种矿物添加到月巴料中。
7. 避免矿物，包括磷酸盐(磷)和微量元素沥滤到地下水，溪流， 河或湖中的方法，其特征在于该方法包括通过下列过程制备富含化学 药品的肥料的步骤(a)通过堆肥法使得包含的微生物生命体易于得 到矿物基质的矿物成分；和(b)通过使得所述矿物与包括的有机物质 合并使添加的矿物成为仅可緩慢释放的状态，以便(a)肥料的添加仅允 许所述矿物的緩慢释放，并且使得肥料的添加不会对预先存在的土壤 微生物产生不慎的毒性。
全文摘要
描述了生物可降解的碎矿物质，诸如石灰石，岩石或磷酸岩与微生物的干肥料，包括一种或多种选择的补充痕量元素。在耐热生物降解过程中，矿物，某些锯屑，接种物和营养物或其它蛋白质物质，包括结合的选择的微量元素或痕量元素可以被贮存在需氧条件下几周。分解的肥料在一段长时间内释放常量元素和微量元素。微量元素包括在微生物的生物质内(在所得肥料中5-6％的碳)并且比如果作为无机盐给予更有效地补充植物或动物的缺乏。此外，这种肥料避免了矿物，包括磷酸盐(磷)和微量元素浸入地下水，溪流，河或湖。
文档编号C05F1/00GK101384522SQ200680052549
公开日2009年3月11日 申请日期2006年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者C·P·辛克莱尔 申请人:卡格利控股有限公司