包括微量元素的生物加工的無機肥料的製作方法

2023-10-17 09:53:29

專利名稱：包括微量元素的生物加工的無機肥料的製作方法
包括微量元素的生物加工的無機肥料
領域
本發明涉及肥料；主要由已經部分通過添加的微生物作用分解的 礦物基質組成的肥料；和包括額外的穩定孩i量元素(包括痕量元素)類 型的肥料，所述的額外的穩定微量元素是根據如通過在農田測定所確 定的具體要求添加的。
定義
生物可利用的,在本文件中，意指所述的物質已經脫離不溶性狀 態並且作為游離無機或有機鹽或作為結合或螯合有機鹽存在於特定微 生物的生活物質內。例如，真菌能夠在將土壤中的磷以結合或螯合有 機鹽形式經過一定的距離橫向輸送到其菌絲內。
生物加工的在本文件中，意指使礦物物質在受控條件下的一定期 限內被選擇的微生物進行消化的過程。還提供了具有營養物的生物體 以便有助於增加合併的生物質的量。優選需氧生長條件。該過程為堆 肥的受控類型。
常量元素例如為眾所周知的氮，鉀和磷(NPK)。眾所周知包括礦物 和有機化學藥品的"化學"和通常單一目的的肥料。它們廣泛應用以 便提供常量元素。實例包括磷酸氫二銨(DAP)，過磷酸鈣，"三元過磷 酸鉤"和過砩酸鉤的其它變化形式，硝酸鈣，氨的硫酸鹽，碳酸鉀， 鹼性礦渣，元素-克，氯化鈉和脲。
微量元素包括眾所周知的"痕量元素"(諸如銅，鈷，鉬，硒，硼， 鋅，錳和可能的其它元素)和其它以適量提供的元素，包括鐵，鈉，釣， 鉀和鎂；它們均確認了生化功能。通常將這類元素摻入^:生物，植物 或動物的酶，其中它們通過其理化特性，諸如在電子轉移中起關鍵作 用。
螯合物在這方面為各種無機離子複合物或組合的名稱,主要為與 蛋白質或其分解產物，諸如有機胺類或肽類的離子型組合，形成帶有 大量中性電荷的可逆複合物。根據本發明，蛋白質通常獲自動物(魚水 解產物)或植物(例如海藻)來源並且在與無機鹽，諸如石危酸銅混合後經
歷強力攪拌過程。在螯合後，其中無機離子特性的顯著改變包括不 能與無機物反應，攝入微生物和/或植物增加(例如，就銅，鋅和硼而 言攝入從約8%升至約40-60%)，且有用的是對微生物的毒性明顯下降。 也因蛋白質，諸如在魚內臟和廢物中的那些降解形成的弱的羧酸基團 更能夠與(相對)鹼性金屬，諸如鈣和鎂形成複合物。無論其確切的化 學種類如何，觀察到的鍵合作用在於阻止了微量元素即刻釋放並且防 止其釋放達幾周到幾個月。
背景
如上所述的"化學"類型的單一用途的肥料為相對純的化學藥品， 並且由於對生物的抵抗諸如非中性pH，滲透作用等，所以這些所銷售 的肥料中基本上不含生命體。尚無使用微生物改變這些肥料的具體理 由。由此可以得出結論將這些物質中的至少某些施用於土地也給土壤 微生物帶來至少短期的抵抗。過磷酸鉀的極低pH(用硫酸處理的磷酸 巖)是一種抵抗形式。
許多年以來，已知某些動物或某些植物表現出不太繁茂或生長受 限，並且已經發現在許多情況下添加少量某些元素(其中許多屬於稱作 "痕量元素，，的組)到土壤(或有時直接添加到動物或植物中)可以克服 這個問題。硼，銅，錳和鋅缺乏均減少了植物乾物質和植物活力。
實例包括(1)具有淡黃色葉的植物。在某些情況中，這是因缺 乏為稱作葉綠素的綠色光合作用蛋白/酶的成分的鎂缺乏導致；(2)特 別具有狀況差和特定類型貧血的動物(牛)，條件是生活在紐西蘭北島 中心被最近火山噴發的火山灰沉降層，浮石等覆蓋的地帶。已經證實 它們的鈷缺乏顯著。類似地，已知銅缺乏，硒缺乏和一種或多種元素 的許多其它類型的缺乏。(有時對最終用戶產生缺乏，這是因為兩種元
素，諸如銅與鉬之間的拮抗作用所致，並且偶爾發生毒性作用，這是 因例如銅或硒的過量所致)。這類可能產生的缺乏並不令人意外，只要 對指定物質而言總體集合有限，並且農民持續運出包括某些所述集合 的植物或動物材料。
因此，存在一種充分研發的實施方式，即釆集土壤，植物或動物 樣品，對它們進行適當化學分析，並且如果報導量不正確，那麼在肥 料中或以其它更直接的方式提供補救量的特定元素。
有時補救量的元素(諸如銅，通常每公項作為硫酸銅施用約12 kg) 自身對土壤微生物具有毒性。已知銅鹽是甚至在40, 000中1份的濃度 下也能夠殺死藻類的用品。在試驗中，相當於l kg/ha量的硫酸銅在 幾小時內就殺死了混濁遊泳池中的藻類。
可溶性鹽(諸如硫酸銅，硫酸鋅或硫酸鈷)的應用具有風險，即該 鹽可能在微生物可以在其生物質中包括它們前從撒施它們的地點被洗 滌掉。顯然對肥料使用者而言有利的是使任何添加的痕量元素以緩慢 的方式從所施的肥料中釋放，使得它們長期存在(諸如12個月)，而添 加高度可溶性簡單鹽(諸如硫酸銅)依賴於諸如對土壤顆粒的吸附效應 以便保持銅離子在合適的位置。
本發明人已經預先提供了摻入魚營養物水解產物內的螯合微量元 素以便直接施用到土地上。儘管它們比無機鹽好，但是已經注意到這 些螯合物會相當易於被瀝除。
本發明人期望發明和製備可以在對土壤中的微生物無顯著危害的 情況下撒施的肥料，其中肥料中的營養物可以被至少一些土壤微生物 吸收作為其營養物的一部分，而已經主要摻入添加的微生物內作為細 胞結構的一部分的痕量元素作為富集物保留在上層，在微生物之間交 換並且能夠為植物所利用且然後為動物所利用。
現有技術
條約申請，i申^描述了高溫需氧微生物分解方法，它補充了少量魚
內臟等作為營養物，施用於某些無機肥料，諸如磷酸巖。該方法應用 於混合的礦物，未處理的鋸屑(富含纖維素的營養物，它在消化時成為 空隙形成者)，微生物和蛋白質營養物，它們保持在料鬥中並且充氣可
能持續20 - 60天的時間，在此期間代謝活性導致溫度升高至超過約 55-70。C，其中適溫生物可以茂盛地生長，但人和動物病原體不能存活。 本發明將前面的描述擴展至包括更多的礦物基質和包括有效量微量元 素的新方法，因為某些元素(主要是銅)多少對微生物是有害的。
目的
本發明的目的在於提供乾肥料，其包括對環境安全(包括在土壤生 態學方面)的常量元素和微量元素，但仍然是有效的並且可以用於一般 持久的農業系統或至少為公眾提供有用的選擇。
發明陳述
本發明在第一個廣泛的方面中提供了具有乾燥和能自由流動的物 理性質的生物加工的無機肥料，其特徵在於該無機肥料包括(a)相 當大比例的碎礦物基質，該礦物通過在生產過程中施加的堆肥法至少 部分被賦予生物可利用性；(b)相對中性的pH; (c)某些有機蛋白質 物質；(d)富含纖維素的顆粒物質，其選自包括鋸屑的範圍；和(e)受 控量的一種或多種如本文定義的選擇的微量元素，其中所述或每種選 擇的微量元素可逆地與有機物質和/或與肥料的礦物成分結合，但仍然 僅緩慢地釋放，並且其中一種或多種選擇的微量元素以已經在堆肥法 前通過有目的的添加而充分地增加至超過天然水平的濃度存在。
在第 一個相關的方面中，本發明提供了使用本發明組合物分析取 自施肥地區的土壤和/或植物和/或動物樣品的方法，以便確定添加何 種4卜充;戶物。
如上在本部分中所述的生物加工的無機肥料，其中無機肥料包括 額外量的至少一種結合的微量元素，其以對每種元素給定的近似濃度 (表示為乾重比例)範圍選自下列(包含端點)
5 - 20%的銅;10-30°/。的鉀；5 - 15%的硫；20 - 40%的釣；20 - 40%的鎂；5 - 20%的鈉
5 — 30,失
5 - 20%的錳
5 - 20%的鋅
5 一 20%的硼
2- 10%的鉬
3- 15%的鈷
3- 15%的硒和
3- 15%的硪。包括的微量元素的數量如果以其範圍中的高端值存在，那麼優選其限於在任一種肥料中不超過5。
本發明在第二個廣泛的方面中提供了一般基於製成堆肥的磷酸巖 的製備肥料的方法，以便對環境提供確定的微量元素或痕量元素作為 肥料內的補充劑，在該方法中，首先將確定量所述或每種選擇的物質 添加到蛋白質水解產物中，在其中所述或每種選擇的物質進行結合， 包括螯合，然後螯合物/蛋白質混合物與微生物接種物一起被添加到碎 礦物基質和纖維素類顆粒物質的混合物中，將該混合物置於充氣條件 下持續漫長的一段時間製成堆肥，且然後銷售已經輸送了一定比例的 微量元素或痕量元素進入微生物生物質並且已經至少部分降解了礦物 基質的補充的混合物，以便施用於土地上。
優選漫長的時間達到30-70天；更優選為50-60天，且優選該時 間包括達到至少約70。C的溫度的升溫持續時間。
優選碎礦物基質選自無機肥料，包括磷酸巖，鳥糞，沸石，石 灰石，白雲石，巖石(根據可壓碎性和鉀含量來選擇)。
優選微量元素選自包括眾所周知的"痕量元素"(諸如銅，鈷，鉬， 硒，硼，鋅，錳和可能的其它元素)，還包括鐵，鉀，鈉，鉀和鎂的範
圍；它們均具有公認的生化功能。
本發明在另 一個方面中提供了通過對來自待施肥的地點的樣品進 行化學分析用於鑑定得添加的補充劑並且提供定製肥料的方法，所述 的定製肥料包括能夠補救通過化學分析顯示的任何缺乏的用量的補充劑。
本發明在第三個方面中包括製備生物可接受的肥料的方法，儘管 可能包括通常的毒性物質(包括作為鹽的銅和鈷)，但是這種肥料不可 能對所處理的土壤中的土壤微生物具有不良作用。
製備生物加工的無機肥料的方法，該無機肥料包括受控量的一種 或多種選擇的與有機物質和/或與肥料中的礦物成分結合的微量元素， 其濃度在堆肥法前通過有目的的添加而增加至超過天然水平，其特徵 在於該方法包括下列步驟
a) 將選擇的礦物基質研磨成約0. 5 - 3腿平均直徑的粒度；
b) 混合鋸屑，營養物(包括獲自魚或動物內臟的蛋白水解產物)， 選擇的微生物(包括嗜熱性微生物)和選擇的微量元素；以選自如下範 圍的形式混合
(i) 預先吸附在研磨的礦物基質內；
(ii) 作為選自溶液，懸浮液，粉末和顆粒的無機化學藥品；
(iii) 預先以與蛋白水解產物的螯合物形式混合；和水至水的濃 度約為20-35 %;
c) 將該混合物在受控充氣條件下保存在容器中一段時間，直到該 混合物表現出溫度升至至少約70。C並且至少部分冷卻至環境溫度；
d) 使該混合物冷卻並且將該冷卻的混合物包裝作為基本上乾燥 的物質銷售，使得它可以通過用於處理乾肥料的常規的系統分布和撒
施o
基於上述方法製備定製生物加工的無機肥料的方法，該方法包括 對目前土壤組成和/或在待施肥地點的一個或多個位置上的植物和/或
動物樣品預先進行分析的步驟，以便顯示需要何種補充的一種或多種 礦物添加到肥料中。
避免礦物，包括砩酸鹽(磷)和微量元素瀝濾到地下水，溪流，河 或湖中的方法，其中該方法包括通過下列過程製備富含化學藥品的肥
料的步驟
(a) 通過堆肥法使得包含的微生物生命體易於得到礦物基質的礦 物成分；和
(b) 通過使得所述礦物與包括的有機物質合併使添加的礦物成為 僅可緩慢釋放的狀態，以便(a)肥料的添加僅允許所述礦物的緩慢釋 放，並且使得肥料的添加不會對預先存在的土壤微生物產生不慎的毒性。
優選實施方案
本文將要提供的對本發明的描述純粹作為實施例給出，並且不以 任何方式來限制本發明的範圍或範疇。
在本說明書的上下文中，除非文本另有需要，否則術語"包括 (comprise)"和變化形式，諸如"包括(comprising)"或"包括 (comprises )"應理解為意指包括所述的整體或病症或整體或步驟組， 但不排除任何其它整體或步驟或整體或步驟組。
本發明描述了通過在堆肥過程開始時在提供給微生物的營養物內 使用螯合的微量元素而在乾燥可流動的肥料中包括微量元素的方法， 該肥料主要包括降解的礦物與微生物。輸入的礦物通常包括研磨成 0. 3 - 0. 7 mm粒度的石灰石(碳酸釣)，沸石，巖石(一般諸如就鉀而 言)，蛇紋石或磷酸巖或組合，並且部分作為易於消化的基質(部分被 分解)被微生物利用，這些微生物在嗜熱性條件下被某些廢物蛋白質物 質滋養幾周的時間。用作營養物的廢物蛋白質物質通常包括來自魚業 的廢物(約70%重量的捕獲物不用於人類消費)。
本發明的一般構思在於將添加的微量元素分布在礦物內並且通常 高至可以耐受特定微量元素的濃度。途經包括(a)在先吸附或與磨
細的磷酸巖的化學組合；(b)在先與富含蛋白質的營養物，諸如魚內 髒混合；或(c)在先與"鋸屑"成分混合併且使微量元素流到達混合 器以便同時與即將成為堆肥的其它成分混合。使用測定的總量，因為 通常將本發明的產物設計成可克服待處理的土壤上的一種或多種缺 乏。 一種微量元素與另一種微量元素之間的最大耐受性組合或不相容 性的問題通常可以通過諸如這些變化形式來克服。迄今為止測試了並 非所有不同的可能性。
實施例1
本實施例涉及基於磷酸巖與有效量的至少一種所需痕量元素的肥 料。本發明人的一個目的在於提供乾燥的可流動的肥料，它能夠在一 定時間期限內和相對中性的pH下提供穩流的主要礦物(磷酸鹽離子)， 使得土壤生態學不受不良影響，因為它含有常用的過磷酸鈣(也能夠使 磷酸鹽離子的剩餘物易於被瀝掉)。參見，下文標題"瀝濾"。本發明 人的另一個目的在於提供乾燥可流動的肥料，它包括適量的至少一種 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適量易 於根據土壤類型或相關歷史的知識來確定或優選作為對土壤，植物物 質或動物樣品進行化學分析測試的結果，使得元素，特別是缺乏的痕 量元素得以確定。
一般而言，可以將實施例1的方法概括為在使用前包括四步。
步驟l:確立指定批量所需的元素。
步驟2:製備所需元素或多種元素的螯合濃縮物。
步驟3:將該濃縮物與選擇的微生物的接種物或單純與來自在先 儲器的等分部分和選擇的礦物基質混合。
步驟4:遵循在本發明人的現有技術對比文件W02004/035508在 所述的堆肥操作，直到該過程進行完成或接近完成。
步驟1為對土壤和植物物質取樣，然後對相關物質進行化學分析 的人的標準工作，這是一項本專利申請尋求的專利權範圍外的方法。 典型的試驗測定了氮，磷(通常通過針對可溶性磷酸鹽的01 sen試驗)，
鉀，流，鈣，鎂，鈉，鐵，鋅，銅，硼，鉬，鈷，硒和碘，並且提供 了與可接受結果範圍相關的結果。 一般而言，所得報告規定了每單位 面積土地應施用多少特定的元素，不過，作為按照本發明製備的具有
品的結果，推薦的用量可以改變。
步驟2由下列步驟組成
1. 由其可溶性鹽製備所需量的選擇的微量元素的溶液(某些純有 機農業的支持者因為使用化學藥品而將某些關注施加在該點上。並未 顯示對添加一種或多種化學藥品的任何可替代選擇，只要在分布堆肥 的土地內需要這些微量元素)。
2. 取適量的富含蛋白質的液體物質，諸如可以部分細菌可水解 (水解產物)並且優選酸化(一般達pH = 3. 5或其左右)的"魚營養物"， 使得細菌活性受到抑制，而酸水解可以持續進行，並且將步驟l的溶 液與液體物質在能夠提供高剪切和高速攪拌的混合器中混合，以便細
胞物質至少部分被分解。帶形混合器未一種類型的混合器。
3. 可以通過測試微量元素的游離陽離子或陰離子測試目前螯合 的物質中存在的有效螯合(與某些吸附)。特定的胺基酸(帶電荷的部 分，如兩性離子)和肽類為有效的螯合劑，但除對剩餘的游離離子測試 外，未對這些螯合物進行詳細表徵。
4. 將所述的螯合物與如上所述的所需微生物的懸浮液混合，所述 的微生物懸浮液可以包括細菌，嗜熱菌和真菌，無論是否為嗜熱性的 (下列過程為需氧的並且達到相對該的溫度)。
5. 在包括約10%鋸屑(重量)或等效物的土地礦物混合物上噴灑 所述液體(鋸屑提供真菌食物，並且在消化時，產生的空隙有助於給所 得物質充氣)。優選給乾物質噴來自儲器101的營養物，螯合物和微生 物，同時以穩定速率減少進入混合料鬥中的輸送(


圖1中的100) (102， 包括用於攪拌的內擋板)且然後接(從104)入貨車105並且裝載入開放 的混凝土容器，其中給物質充氣，但不進行性攪拌。作為變化形式，
圖1中所示的整體組件可以固定在前端裝栽機的吊杆上；不需要貨車105。並不建議使魚營養物從101流至運送車的橡皮帶上，因為該帶滑 動。用於充氣的優選方法如圖2和3中所示，由一系列穿孔的(圖3 中詳細描述為302)導管301組成，它們在混凝土壁圍繞的料鬥的底部 上的凹槽201中運行並且覆蓋了鋸屑300 (如圖3中的橫截面中)，此 後向料鬥中加載堆肥物質，通過所述導管從諸如202這類位置上以足 以適當給物質充氣的壓力泵入空氣。對前端裝載機而言可以是開放的 以便進入內部(測試一個漏鬥的氧耗量。其內部氧水平為12%。在停止 充氣12小時後，氧水平降至5%)。使物質保持在適當位置上20-40 天或40天以上，並且監測從時間到時間的溫度，它在代謝活動過程中 應顯著升高(預先未使用螯合，混合諸如銅和鈷這類離子與微生物能夠 殺滅它們並且產生無菌過程(例如，銅(作為CiT)在約1:40, 000稀釋 下仍然對藻類具有毒性)。同時，檢查所述物質的厭氧活動袋，如果充 氣不足或失敗，它可能出現。
6.在該過程結束時，當溫度下降回到約環境溫度時，可以裝袋基 本上乾燥的可流動的物質或如果合適將其轉入貨艙運栽工具以便分配 和銷售。以如上述步驟3概述中所述的適當速率使用所述物質將該 濃縮物與微生物(或其孢子或其它先祖)和酸化營養物(諸如 WO2004/035508的魚副產物)混合，然後將所得液體與選擇的礦物混合 (參見下文的"變化形式")。
欲在陸地上銷售和撒布的所得物質為明顯乾燥的和可流動的，正 如肥料製造商和將其通過貨車或施肥飛機撒布於農場周圍的施肥者所 優選的。該物質具有的含水量可能在4-12%(重量)，生物質含量約為 5-6°/。(碳重量)並且可流動。該物質包括部分增溶和充分易消化的礦物 (常量元素)，螯合和摻入微生物的微量元素之一或混合物和在某些情 況中含有孢子的微生物。該物質能夠將常量元素和微量元素釋放入土
地一段延長的時間，而對土壤生態學無不良影響。 實施例2.銅
取銅作為實例，顯然，儘管可能存在為毒性的未螯合的銅離子，
但是向螯合物中添加有用量的硫酸銅導致批量肥料不會在嗜熱性"堆 肥"過程中表現出任何低於任何其它批量的代謝活性(正如過氧耗量和
溫度升高所證實的)。
為了製備l，OOO kg月巴料(Bio Copper):
將IOO升液化的魚營養物或水解產物加入到已知量的， 一般為20 —25 kg的硫酸銅(七水合物)中並且確保螯合完成。
在還添加選擇的微生物的接種物的同時將該混合物加入到900 kg 碎礦物基質(如上所述的石灰石，磷酸巖等)+100 1^鋸屑中。更多的 鋸屑可能是有用的。
在需氧和熱條件(如前所述)下堆肥料鬥孵育的20-60天過程中， 所述的混合物"被生物活化"，這意味著螯合的銅被大量吸收入微生 物生物質(不過，這一聲明並未在電子顯微鏡水平下，諸如通過EDAX 或類似的元素位置分析得到證實)。某些部分可以變成胞內的和/或它 可以保持吸收或螯合在細胞壁或類黏蛋白外殼內。任何殘留的鋸屑均 可以吸附某些礦物。所得肥料包括5-6%碳。
包裝冷卻的混合物以便以適當的方式作為乾肥料運輸並且以類似 的方式用手，通過動物該機器方法，甚至包括飛機撒施在土壤上。
在該系統中，對銅的合適的處理速率在約100g-5 kgA&頃。由 於推定包括1 kg銅的銅螯合物花費3 1. 30，所以用於銅的總附加成本 達$6. 50/公項。仍然對較低速率施用的有效性鹼性試驗。以硫酸銅的 形式將銅添加到土地上的現有技術的方式在於10千克/公項，就此而 言，當混入固體肥料時，典型的費用約為20美元/公項。
本發明人請求保護生物活化的肥料更有效且從土壤中瀝濾出的銅 更少。在紐西蘭的許多公開文獻已經注意到在紐西蘭的耕作動物中維 持足夠的銅水平是困難的。由於直接動物處理存在缺陷(諸如在宰殺用 於食肉的動物的扣留期的3個月)，並且平原硫酸銅的應用導致利用度 的一致性下，所以我們除使用植物和土壤生態學節制施用銅外，還可 以提供更優化的在動物中的銅水平。
按照類似方式詳細描述包括其它礦物添加劑的製品，所述的礦物
添加劑諸如鉀，硫，釣，鎂，鈉，鐵，鋅，銅，硼，鉬，鈷，硒和碘。 瀝濾
本發明人近來已經接受了有關在Goulbourn， Victoria, Australia對衝洗的牧場的試驗的數據。這些數據在8份複製品中比 較了(l)對照土地，(2)生物堆肥的磷酸巖；和(3)過磷酸鈣肥料並 且對從11月28日到下一年2月3日之間的8個取樣日期比較浸入相 鄰地下水的磷酸鹽。測定值為按照上述本發明形式，就對照品而言， 以mg/升計的平均總磷酸鹽(TP)濃度約為0. 038 (穩態)，就生物堆肥形 式而言約為0. 041(穩態)，並且就過磷酸鈣而言為0. 79(隨時間從1. 94 到0.23)。儘管幾乎無法與對照品區分，但是隨時間可以從生物堆肥 的磷酸巖中利用有效量的砩酸鹽。這證實了本發明人的理論。尚未可 利用的有關摻入螯合物或實際生物質的微量元素瀝濾的數據，但可以 預計類似的緩慢釋放作用。
變化形式
微量元素源迄今為止具有相對純的化學藥品，但可以存在有用的 天然位置，諸如低級銅或其它礦石；使用銅礦石周圍的"巖石"作為
其它基質的至少部分供應源。
本發明人作為WO2004/035508公布的PCT已經描述了稱作磷酸巖
的挖掘物質作為礦物基質的應用和空氣作為充氣氣體。
由於實現了進行充氣堆肥的一堆肥料的生物質含量從約3 °/。的碳 升至約5-6 %碳，所以本發明人建議向充氣氣體中添加一定的二氧化 碳，最初使天然存在量從加倍至四倍，以便提供具有更多物質的微生 物以便構建有機分子。如果礦物基質為或包括石灰石，那麼可能就不 需要它。
工業實用性和優點
1.本發明對包括添加的礦物和痕量元素的肥料進行了去毒(與微
生物，植物和動物相關)。
2. 本發明提供了用於耕作的有機物得到許可和成本有效的礦物 添加劑產品。其應用的一種有益性在於構成了土壤中微生物的增加的 生物質，由此在每公頃中提供了更多的農業產出並且偶然提供或增強 了二氧化碳沉積。
3. 本發明提供了使微量肥料有效分布在土地上的方式。有效處理 所需的微量元素的總量(以元素表示)在生物質中包括微量元素時遠低 於如果微量元素作為無機鹽撒布在土地上的總量。此外，直接施用於 土壤的微生物毒性作用不存在。釋放緩慢並且能夠直接從微生物達到 根圍內或接近它的植物根毛，使得水路不被汙染。
4. 本發明能夠考慮到大量魚內臟(即，不可作為魚肉片使用的釣 魚船中約70%的原始捕獲物)，否則就將其仍在魚船上或在址圾場廢 棄，在那裡會因令人不快的物質而招致處罰。
5. 附帶的常量元素類型肥料(諸如富含銱和磷酸鹽的物質已經適 合於延長釋放，例如，不存在因施用過磷酸釣導致的砩酸鹽起始脈衝； 通常吸收可能超過土地並且陷入水路。例如，高度酸性的過磷酸鉀可 以對土壤微生物區系和植物產生毒性，它們不易於吸收磷酸鹽。
6. 可以任選給常量元素類型肥料補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質)以便可以更 可靠地和幾乎無瀝濾地將微量元素轉入土壤生物質，並且將可利用的 微量元素水平維持延長的時間期限。此外，潛在毒性(如果過量)的微 量元素在施用後不會以猝然脈衝的方式釋放，因為它們在作為無機鹽 乃至作為螯合物施用時是可行的。
7. 通過使用乾燥產品可以避免液體類型的肥料的缺點。
8. 按照本發明製備的肥料作為在有機農業設定的標準，諸如 BIO-GRO Organic Production Standards下輸入基本上是可接受的。
最後，應理解如本文所述和/或例證的本發明的範圍並不限於具體 的實施方案。本領域技術人員將會理解在不脫離如下列權利要求所設
定的本發明範圍和精神下的各種變型，增加，已知的等效方案和替代 都是可能的。
權利要求
1. 具有乾燥和能自由流動的物理性質的生物加工的無機肥料，其特徵在於該無機肥料包括:(a)相當大比例的碎礦物基質，該礦物通過堆肥法至少部分被賦予生物可利用性；(b)相對中性的pH；(c)某些有機蛋白質物質；(d)富含纖維素的顆粒物質，其選自包括鋸屑的範圍；和(e)受控量的一種或多種如本文定義的選擇的微量元素，其中所述或每種選擇的微量元素可逆地與有機物質和/或與肥料的礦物成分結合，其濃度已經在堆肥法前通過有目的的添加而充分地增加至超過天然水平。
2. 如權利要求1所述的生物加工的無機肥料，其特徵在於碎礦物 基質選自一系列無機肥料，包括磷酸巖，鳥糞，沸石，石灰石，白雲 石或巖石；根據可壓碎性和鉀含量來選擇任何這類礦物。
3. 如權利要求2所述的生物加工的無機肥料，其特徵在於所述的 無機肥料進一步包括一定比例的能夠在施用於土壤後持續將礦物從|& 存形式轉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 每種微量元素以與所述活微生物或與其營養供給或與其殘存物結合的 形式貯存；並且其中如果按照化學試驗測定，那麼儘管包括升高水平的一種或多種微量元素，但是所述生物加工的無機肥料對土壤微生物或植物基本上無害；儘管一種或多種微量元素以基本上升高水平存在，但是生物可利用形式對於土壤微生物或植物仍然保持基本上無害的濃度。
4. 如權利要求2所述的生物加工的無機肥料，其特徵在於無機肥 料包括額外量的至少一種結合的微量元素，它以對每種元素給定的近 似濃度(表示為乾重比例)範圍選自下列(包含端點)a) 5-20%的銅； b) 10-30%的鉀；c) 5-15°/。的硫；d) 20 - 40%的鈞；e) 20 - 40%的 鎂；f) 5-20%的鈉；g) 5 - 30%的鐵；h) 5 - 20%的錳；i) 5 - 20%的 鋅；j) 5-20%的硼；k) 2-10°/。的鉬；1) 3-15°/。的鈷；m) 3-15%的 竭；和n) 3-15%的碟。
5. 製備生物加工的無機肥料的方法，該無機肥料包括受控量的一素:、其濃度在堆:法前通過有目,的"^添加而增加至超過天然水平，其特徵在於該方法包括下列步驟a) 將選擇的礦物基質研磨成約0. 5 - 3 mm平均直徑的粒度；b) 混合鋸屑，營養物(包括獲自魚或動物內臟的蛋白水解產物)， 選擇的微生物(包括嗜熱性微生物)和選擇的微量元素；以選自如下範 圍的形式混合(i)預先吸附在研磨的礦物基質內；(U)作為選自 溶液，懸浮液，粉末和顆粒的無機化學藥品；(iii)預先以與蛋白水 解產物的螯合物形式混合；和水至水的濃度約為20-35 %;c) 將該混合物在受控充氣條件下在容器中保存 一段時間，直到該 混合物表現出溫度升至至少約70'C並且至少部分冷卻至環境溫度；d) 使該混合物冷卻並且將該冷卻的混合物包裝作為基本上乾燥 的物質銷售，使得它可以通過用於處理乾肥料的常規系統分布和撒施。
6. 基於權利要求5的方法製備定製的生物加工的無才幾肥料的方 法，其特徵在於該方法包括對目前的土壤組成和/或在待施肥地點的一個或多個位置上的植物和/或動物樣品預先進行分析的步驟，以便顯示 需要何種補充的一種或多種礦物添加到月巴料中。
7. 避免礦物，包括磷酸鹽(磷)和微量元素瀝濾到地下水，溪流， 河或湖中的方法，其特徵在於該方法包括通過下列過程製備富含化學 藥品的肥料的步驟(a)通過堆肥法使得包含的微生物生命體易於得 到礦物基質的礦物成分；和(b)通過使得所述礦物與包括的有機物質 合併使添加的礦物成為僅可緩慢釋放的狀態，以便(a)肥料的添加僅允 許所述礦物的緩慢釋放，並且使得肥料的添加不會對預先存在的土壤 微生物產生不慎的毒性。
全文摘要
描述了生物可降解的碎礦物質，諸如石灰石，巖石或磷酸巖與微生物的乾肥料，包括一種或多種選擇的補充痕量元素。在耐熱生物降解過程中，礦物，某些鋸屑，接種物和營養物或其它蛋白質物質，包括結合的選擇的微量元素或痕量元素可以被貯存在需氧條件下幾周。分解的肥料在一段長時間內釋放常量元素和微量元素。微量元素包括在微生物的生物質內(在所得肥料中5-6％的碳)並且比如果作為無機鹽給予更有效地補充植物或動物的缺乏。此外，這種肥料避免了礦物，包括磷酸鹽(磷)和微量元素浸入地下水，溪流，河或湖。
文檔編號C05F1/00GK101384522SQ200680052549
公開日2009年3月11日 申請日期2006年12月21日 優先權日2005年12月21日
發明者C·P·辛克萊爾 申請人:卡格利控股有限公司