包含沸石和碱性L-氨基酸的肥料组合物制造技术

本发明专利技术涉及促进至少一种植物的生长，其通过以下步骤实现：提供肥料组合物，其包含至少一种在其孔中吸附有至少一种碱性L‑氨基酸的沸石；将肥料组合物加入植物生长介质中；并在其中栽培植物。本发明专利技术将提供在植物栽培期间以有利于植物利用的速率从肥料组合物中释放的氮。本发明专利技术还涉及一种肥料组合物，其任选地与植物生长介质组合以构成生长促进剂材料。本发明专利技术有利地用于减少缓慢生长的植物施肥所需的资源，其中营养素的重复供应以及氮的渗漏对社会造成巨大成本。

Fertilizer compositions containing zeolite and alkaline L-amino acids

The present invention relates to the promotion of the growth of at least one plant by providing a fertilizer composition comprising at least one zeolite adsorbed with at least one alkaline L_amino acid in its pore, adding a fertilizer composition to a plant growth medium, and cultivating plants therein. The present invention will provide nitrogen released from fertilizer compositions at a rate conducive to plant utilization during plant cultivation. The invention also relates to a fertilizer composition which is optionally combined with a plant growth medium to form a growth promoter material. The invention is advantageously used to reduce the resources needed for fertilizing slow growing plants, in which the repeated supply of nutrients and the leakage of nitrogen cause huge costs to society.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含沸石和碱性L-氨基酸的肥料组合物
本专利技术涉及肥料组合物及其用于向植物提供氮释放的用途。更具体地，本专利技术涉及一种以与所述植物的氮需求相对应的速率向生长的植物提供氮的方法。
技术介绍
改善土壤和/或生长条件的方法原则上从农业和园艺的第一天开始就使用了。从对机制的非常有限的理解开始，人们认识到来自家畜如奶牛的废物可以改善田间作物的生长。由于氮、钾和磷被确定为有效地使土壤肥沃所需的关键组分，因此商业制剂变得广泛可得，并且再多也不够的原则(theprincipleofmoreisless)通常应用了数十年，导致现在众所周知的过度施肥的效应。虽然包括氮、钾和磷以及各种其他矿物质营养素的制剂仍然构成大多数植物栽培的标准物，但是正在不断改进关于为植物提供其最佳生长所需物质的肥料组合物的精细研究。已经开发了用于某些植物的特别设计的组合物，并且还提供了不同形式，例如液体和干燥的制剂，以平衡期望的生长、应用的可行性和最小的环境影响。减少肥料的有害环境影响，尤其是矿物营养素对受体生态系统的损失的一种方法是开发提供活性成分缓慢或延迟释放的组合物。此类组合物通常被称为缓释制剂或控释制剂。已经提出涂覆矿物质营养素盐作为减慢这种释放的一种方法。然而，作为一种常见的机制，涂层通常会延迟所有的释放，而不是减慢其所包覆的营养素的释放速率。因此，在早期阶段，涂层可以防止任何和所有营养素的释放，并且一旦制剂被“打开”或涂层已被消耗，那么营养素将会立即全部可用。因此，在那时，释放的营养素将被栽培的植物利用，或者，如果其量大于所需的量，则将导致其泄漏到环境中。因此，涂覆技术面临的普遍挑战是提供时间上延长的释放，并且具有适合于栽培的植物需要的速率。WO2015/066691(佛罗里达大学研究基金会)涉及缓释肥料组合物，其中使用氧化石墨烯膜来延迟释放。更具体地，所述肥料组合物包含多个肥料颗粒以及设置在每个颗粒表面上的还原氧化石墨烯层。肥料颗粒可包含氮、磷、钾、钙、镁和硫、硼、氯、铜、铁、锰、钼、锌和镍中的一种或多种，其中至少一种是以盐的形式并且可用于还原氧化石墨烯。据称所述的涂覆技术为用于作物生产的环境友好的控释肥料提供了极大的希望。建议的一种优化营养素向植物的释放的可替代的方法是产生其复合物。WO2016/035090(Chaudhry)涉及这种肥料组合物及其制备方法。更具体地，描述了多功能有机生物复合组合物，其包含营养素源，例如氮、磷和钾，以及磷酸肽，例如包含有机酸：生物复合剂以及磷源的复合产物的磷酸肽。生物复合剂可以是肽、氨基酸或水解蛋白。与使用来自脲的氮(据称其快速蒸发)的常规肥料相比，提出了所记载的氮与阳离子的复合可提高效率。在农业领域，已提出微孔的铝硅酸盐材料(称为沸石)由于其高矿物质含量，具有强化土壤的性质。例如，FrederickA.Mumpton(在Larocamagica：Usesofnaturalzeolitesinagricultureandindustry；Proc.Natl.Acad.Sci.USA，第96卷，第3463-3470页，1999年3月，ColloquiumPaper中)提出了将天然沸石斜发沸石(clinoptilite)与标准肥料一起加入土壤中以延迟其铵的释放。由于沸石是阳离子交换剂，因此它们可以有利地用在水的净化中，特别是用在水的软化中。在钠沸石软化中，含有结垢离子(如钙和镁)的水会流过树脂床，其中硬离子被交换为钠离子，它会扩散到大量水溶液中。无硬度的水可用于锅炉给水、反渗透系统结构以及各种化学工艺中。沸石还被研究作为有机离子交换剂的替代物用于分离氨基酸，特别是在氨基酸的制备中通过提取、合成或发酵来分离氨基酸。F.C.Nachod(在IonExchange：TheoryandApplication，Elsevier，2012年12月2日，第II章(Separationofbasicaminoacids)中表明，使用标准的提取程序和介质可有效地从沸石中提取中性和酸性的氨基酸，但碱性氨基酸特别是精氨酸和赖氨酸与沸石的结合非常强烈，以至于它们或多或少都不能移动。此外，Nelson等人指出，只能通过强酸(2NHCl)可以有效提取与Delcaso(即一种沸石)柱结合的精氨酸和赖氨酸，而所有其他氨基酸均用吡啶来有效提取。最后，WO2005/075602(BalanceAgri-NutrientsLtd)涉及肥料组合物，更具体地涉及带有至少一种硝化抑制剂的颗粒沸石形式的组合物。因此，WO2005/075602的目的是通过抑制铵转化为亚硝酸盐和硝酸盐来减少硝酸盐向环境的流失。WO2005/075602的一种示例性肥料组合物包含10％的肥料(例如脲)、10-70％的沸石和1-45％的硝化抑制剂。然而，考虑到在消费者使用中以及商业规模上存在许多不同的植物和生长条件，并且为了满足减少肥料组合物的环境影响的日益增长的需求，仍然需要替代的方法和产品来支持植物的有效栽培。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种以氮损失最小化的方式向植物生长介质施肥的方法。本专利技术的另一个目的是提供这样一种方法，其在延长的时间段内具有施肥植物的效果。本专利技术的一个具体目的是提供一种向生长植物施用有机氮的形式，该形式提供对氮的保护，例如防止微生物利用。本专利技术的另一个目的是提供植物的按需施肥，其中植物活性控制氮从肥料组合物中的释放。上述目的可以如所附独立权利要求所述来实现。本专利技术的其他实施方案、细节和优点将从从属权利要求以及下面的详细描述和实验部分中显现。定义术语“植物”在本文中以广义使用，表示一种或一类植物。术语“促进”植物生长在本文中宽泛地使用，包括提供或增强，即改善植物任何或所有部位的生长。本文所用的术语“氨基酸”包括氨基酸衍生物或其改变形式。术语“沸石”是指微孔硅铝酸盐矿物，并且包括天然以及合成的这种材料。在根据本专利技术使用的沸石的上下文中，术语“吸附”以其宽泛语境使用，包括提供连接的任何化学相互作用和/或结合原理。术语“蘑菇”在本文中用于表示真菌的肉质的、携带孢子的子实体，通常在土壤或用于植物生长的其他介质的地表上产生。术语“田间根”定义为在田地中、而不是在盆的泥炭填料中生长的根。术语“植物生长介质”在本文中以其最广泛语境使用，可以包括例如被认为适合或期望用于植物栽培的泥炭、粘土、各种组合物的沙土、泥土及其任何结合。附图说明图1示出了添加(右)和不添加(左)本专利技术的加载精氨酸的沸石的大麦的生长。图2示出了添加(右)和不添加(左)本专利技术的加载精氨酸的沸石的莴苣的生长。图3是说明未施肥对照(左)和使用本专利技术的精氨酸-沸石(右)的莴苣和大麦生长的照片。图4A-B分别示出了添加(右)和不添加(左)本专利技术的加载精氨酸的沸石的欧洲赤松幼苗的枝条生长的生物量(4A)和总氮含量(4B)。图5是说明未施肥对照(左)和使用本专利技术的精氨酸-沸石(右)的松树幼苗生长的照片。图6示出了本专利技术的加载精氨酸的沸石(左)上的松树种子或使用市售肥料(右)的松树种子的发芽。图7示出了本专利技术的加载精氨酸的沸石(右)上的松树幼苗以及没有沸石的对照(左)的松树幼苗的生长。图8是说明使用本专利技术的加载精氨酸的沸石，有菌根(左)或无菌根(右)的松树幼苗的生长的照片。图9A-B分别示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进至少一种植物生长的方法，该方法包括：a)提供肥料组合物，其包含至少一种在其孔中吸附有至少一种碱性L‑氨基酸的沸石；b)将肥料组合物添加到与种植有关的植物生长介质中；c)在植物的后续栽培期间从肥料组合物中提供释放的氮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.23 SE 1650904-41.一种促进至少一种植物生长的方法，该方法包括：a)提供肥料组合物，其包含至少一种在其孔中吸附有至少一种碱性L-氨基酸的沸石；b)将肥料组合物添加到与种植有关的植物生长介质中；c)在植物的后续栽培期间从肥料组合物中提供释放的氮。2.根据权利要求1所述的方法，其中碱性L-氨基酸选自L-精氨酸和L-赖氨酸。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中添加一种或多种另外的促进生长的组分。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中沸石是天然沸石。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中沸石中源自所述碱性L-氨基酸的氮的加载量为至少1％，例如至少2％或至少3％，按加载沸石的总重量计算。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中植物是树。7.根据权利要求6所述的方法，其中树是针叶树，例如松科的成员，例如松属或云杉属的成员。8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中植物是草。9.根据权利要求8所述的方法，其中草是禾本科的成员。10.一种生长支持材料，该材料包含用于植物生长的介质，其结合有...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·奈斯霍姆，J·奥伦德，M·霍尔姆隆德，
申请(专利权)人：阿雷沃公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE