用于制备植物组合物的方法
【专利说明】用于制备植物组合物的方法
[0001]本发明涉及植物营养组合物、肥料组合物及其制备方法。
[0002]如今的全球农业生产中，消耗大量肥料。肥料被添加到生长基质例如土壤中，以提供植物生长所必需的一种或多种营养。所述生长基质中的必需营养素在植物生长中耗尽，必需替换以维持生长基质的生产力。保持或提高农业生产力对为增长的全球人口提供足量食物是至关重要的。此外，所述对高生产力的要求也是出于最小化农业环境影响的需要。当今农业实践相关的二氧化碳排放，也是对现代农业对气候变化的影响的部分原因。肥料的使用还可能造成严重的环境问题。
[0003]现代肥料可以大体分类为有机类或无机类。无机肥料一般含有基于氮元素、磷元素、钾元素的三种主要成分。所述成分的生产涉及高耗能方法，例如生产氮的哈勃-博施法(Haber-Bosch process),生产磷和钾的挖矿和提取。所述方法依赖于化石燃料和有限的磷酸矿地质沉积物，因此是不可持续的。无机肥料的其他缺点包括其生产相关的二氧化碳排放，过量肥料地面径流造成的水体污染，土壤酸化和土壤中的重金属积累。生产基于有机物质的肥料的方法一般耗能相对较低，且更加可持续。但是，有机肥料通常比无机肥料体积更庞大，营养成分多变，且比无机肥料生产成本更高。
[0004]本发明的目的之一，在于提供一种环境影响低于部分传统肥料的植物营养组合物。
[0005]根据本发明的第一方面，提供一种制备植物营养组合物的方法，所述方法包括: Ca)将纤维素质材料与包含氨基化合物的组合物接触；
(b)将所述纤维素质材料与包含二氧化碳、二氧化硫及其混合物的组合物接触；
(C)可选地，将所述纤维素质材料与包含一种或多种元素的元素源的组合物接触，所述元素选自:氮、磷、钾、?丐、镁、硫、硼、钴、氯、铜、铁、猛、钥、锌和钠；
Cd)可选地，将所得材料与植物和/或基础生长培养基接触。
[0006]本发明涉及一种制备植物营养组合物的方法。本文所称的“植物营养组合物”指的是包含至少一种对植物生长或维持植物健康有益的营养成分的组合物。
[0007]本方法涉及对纤维素质材料的处理。适合的纤维素质材料包括天然纤维素质材料和半合成或加工后的纤维素质材料。
[0008]在一些优选实施例中，本发明所述方法中使用的纤维素质材料为纤维材料。所述纤维素质材料可以包含天然纤维和/或合成纤维和/或半合成纤维，例如再生纤维素产品。合适的合成纤维包括聚酰胺、聚酯和聚丙烯酸化物。优选地，所述材料包括天然纤维。
[0009]优选地，所述纤维素质材料为天然纤维素材料。
[0010]使用天然纤维，可以改善本发明所述方法制得的植物营养组合物的环境影响。
[0011]适用于本发明的天然纤维素质材料包含棉、大麻、亚麻、蚕丝、黄麻、洋麻、芒麻、剑麻、木棉、龙舌兰、白藤、大豆、藤蔓、香蕉、椰壳纤维、茎杆纤维及其混合物。
[0012]在一些优选实施例中，所述纤维素质材料包括农业废弃产物或副产物。所述纤维素质材料可以不具有或几乎不具有用于除此之外其他应用中的价值。合适的废弃产物或副产物可以是作物(例如谷物或油菜籽)的茎杆、叶、外壳或外皮。最优选地，所述纤维素质材料为秸杆或木浆。
[0013]在一些实施例，所述纤维素质材料可以是精制木浆，例如TENSEL商标的在售材料。
[0014]在一些实施例，所述纤维素质材料可以是直接来自制浆厂的废料，例如松木浆。
[0015]在一些实施例，所述纤维素质材料可以是来自谷物的秸杆材料，例如小麦、黑麦或大麦。
[0016]所述纤维素质材料宜提供为磨碎的颗粒材料形式。所述纤维素质材料的平均粒径宜为至少10微米，优选为至少50微米，更优选为至少100微米。所述纤维素质材料的平均粒径至少为0.2_，优选为至少0.5_。所述纤维素质材料的平均粒径可以多达10cm，宜为5cm,更优选为Icm,更优选为0.5cm。
[0017]在尤为优选的实施例中，所述纤维素质材料的平均粒径为0.5_3mm。
[0018]平均粒径宜为通过常规筛析法进行测量。
[0019]步骤(a)包括，用纤维素质材料与包含氨基化合物的组合物接触。所述氨基化合物可以选自任何包含氨基或取代氨基的化学部分，例如氨、脂肪胺或芳香胺、酰胺或尿素。优选地，所述氨基化合物选自氨或胺。
[0020]在一些优选实施例中，所述氨基化合物包含氨，在此意味着包括氢氧化铵，即氨水组合物。
[0021]合适的氨基化合物包括天然化合物和合成化合物。也可以使用两种或更多种胺类的混合物。
[0022]合适的胺类包括芳香胺和脂肪胺。所述胺类可以是取代或未取代的。合适的胺类的例子包括氨基酸、烷醇胺、烷基胺和烯基胺。本发明所用的胺类，尤为优选为烷基胺和烷醇胺。
[0023]所述氨基化合物可以选自氨、伯胺、仲胺或叔胺。本发明步骤(a)中所用的一些优选的胺类为伯胺、仲胺或其混合物。本发明尤为优选的胺类为伯烷基胺或仲烷基胺，尤其是具有多至12个碳原子的烷基胺，更优选为多至4个碳原子的烷基胺。本发明所用胺类优选为甲胺、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异构体。
[0024]在一些实施例中，步骤(a)中所用的组合物可以包括一种或多种天然氨基化合物。所述化合物可以是存在于废料(例如人或动物尿素)中或从中衍生。
[0025]使用源自废料(例如人或动物尿素)的胺类，可以改善本发明所述方法制得的材料的环境影响。
[0026]本发明步骤(a)中所用的组合物可以包括气体或液体形式的无溶剂浓缩氨基化合物，或其可以包含一种或两种其他成分，例如稀释剂或载体。优选地，步骤(a)中所用的所述组合物为液体组合物。
[0027]在一些优选的实施例中，所述氨基化合物包含胺类，例如伯胺、仲胺或叔胺。所述实施例中，步骤(a)宜为包括，施用含有至少10wt%氨基化合物、宜为至少40wt%、优选为至少60wt%或至少70wt%的氨基化合物的组合物。
[0028]上述数量指的是所述组合物中所含的所有氨基化合物总量。
[0029]优选地，含有胺类的所述组合物包含至少5 wt%水，优选为至少10 wt%水，最优选为至少15wt%水。
[0030]在一些特别优选的实施例中，所述组合物包含75-85%的胺类和15-25 wt%的水。[0031 ] 在一些优选实施例中，所述氨基化合物包括氨(或氢氧化铵)。在所述实施例中，所述步骤(a)宜为包括:施用包含至少I wt%,宜为至少5 wt%,优选为至少10 wt%或至少15wt%的氢氧化铵的组合物。
[0032]优选地，所述包含氢氧化铵的组合物包含至少10 wt°/oK，优选为至少30 wt%水，最优选为至少50 wt%水,例如至少60 wt%。
[0033]在一些尤为优选的实施例中，所述组合物包括20-30 wt%氢氧化铵和70-80 wt%水。
[0034]在步骤(a)中，所述纤维素质材料宜为与包含氨基化合物的组合物接触，其中所述含氨组合物与纤维素质材料的重量比例优选为至少0.1:1，优选为至少0.5:1，更优选为至少