[發明專利]含硅玻璃粉末顆粒改善植物生長

無效

• 申請號: 200980140189.1
• 申請日: 2009-10-07
• 公開（公告）號: CN102177108A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 戴維·阿切爾
• 申請（專利權）人: 先進植物營養私人有限公司
• 主分類號: C05D9/00
• 分類號: C05D9/00;C03C3/076;C03C3/06;C08K3/40
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

本申請要求享有澳大利亞臨時申請No.2008905218的優先權，其全部內容通過引用包含于此。

技術領域

本發明總體上涉及適用于為植物生長基質或植物供給植物可利用硅的含硅玻璃粉末顆粒、一種用于制造這些顆粒的方法，以及一種利用該顆粒為植物生長基質或植物提供植物可利用硅的方法。本發明還涉及一種改善植物生長的方法和一種提高植物產量的方法，其中包括將本發明的顆粒供給植物或植物生長基質。

背景技術

硅是植物細胞壁的重要部分，在植物細胞壁中起著類似于木質素的作用。具體來說，細胞壁內的硅可提供耐壓力和剛性，因而在為植物提供結構強度方面很重要。例如，據報道，土壤中硅的供應充足能顯著減少飼料作物下垂或倒伏的發生，并提供改善的機械強度。因此，例如，土壤中硅的含量水平充足對于改善谷類作物如小麥、燕麥和大麥的抵御可能導致植物倒伏的強風損害的能力是很重要的。這對谷類作物而言是一個突出的問題，因為如果作物嚴重倒伏的話會使其無法用機械收割機來收割，作物因此而損失。

通過土壤中充足的硅所提供的細胞的改良剛性也往往導致作物具有更為直立的習性，其最終會使植物具有更好的光吸收和較高的光合效率。這通常又會導致植物中的所需作物的較高產量。直立習性也往往使植物不容易受到風和雨的損害。

也已經知道，生長在含有充足的植物可利用硅的土壤中的植物也不容易遭受蟲害的影響。如果不受理論限制，可以認為植物中的硅含量水平由于降低了昆蟲咬食植物葉子的能力而提供了一種防止昆蟲襲擊的屏障。可以認為，昆蟲會發現具有高水平硅含量的葉子不好咬食，因為這種咬食會損傷其下顎骨，由此減少了昆蟲襲擊該植物的機率。另外已證實硅有助于農作物抗旱，因為硅含量高的植物較為強壯且不易萎蔫。并且，充足的植物可利用硅含量水平可提高植物的攝取各種營養元素、特別是鉀和磷的能力。因此很明顯，為生長中的植物提供植物可利用硅有許多好處。

這種情況在例如經歷了從包括植物可利用硅的土壤中大量浸出所有可浸出材料的潮濕的熱帶土壤中的高浸出條件下尤其如此。當與形成了循常耕作方式的一部分的物理干擾和施肥相結合時，這會在許多情況下導致植物可利用硅的損失、植物攝取植物必需的營養元素的能力的下降，以及植物可利用硅的所需含量水平的下降。

例如，對于大部分甘蔗種植區來說這個問題尤其如此，其也同樣適用于稻米種植區。這兩種作物對植物可利用硅的需求都很高，并且土壤中的任何硅不足都會導致顯著的減產。

因此，有必要以一種經濟有效的方式提供含有植物可利用硅的材料，使得這些材料可用作能加入到土壤或其它植物生長基質中從而為植物提供可接受水平的植物可利用硅的土壤改良劑或土壤“甜化”劑。迄今為止，這一方法是通過向土壤中加入含硅材料如硅酸鈣礦渣、硅錳礦渣、硅酸鉀和硅藻土以期提供所需含量水平的植物可利用硅來實現的。這些方案通常以約10噸/英畝的施用率來實施。然而這其中很多方法通常不會那么有效，因為這些材料通常具有很高的總硅量，但其植物可利用硅的含量未必高。為了成為一種有效的來源，含硅材料必須包含通常以植物可利用的形式存在的硅，一種水溶性的硅，例如單硅酸或者多硅酸。

因此在許多情況下，雖然提供了充足的總硅含量水平，但這些材料可能并不包含足夠量的植物可利用硅。此外，許多這種材料的生產成本高，不是環境友好型的，并且在許多情況下不能為使用這種材料處理的土壤賦予所期望的特性。例如，通常會期望該材料具有很好的陽離子交換量。

土壤的陽離子交換量(CEC)是指土壤所能容留住的帶正電荷的離子的量。當溶解于水中時，植物營養元素或者帶正電荷，或者帶負電荷。帶正電荷的離子(陽離子)的例子包括：鈣(Ca⁺⁺)、鎂(Mg⁺⁺)、鉀(K⁺)、鈉(Na⁺)和銨(NH₄⁺)。具有高CEC的土壤往往比具有低CEC的土壤能更好地容留營養元素，并且也因此也不易發生例如在降雨或灌溉后營養元素從土壤中浸出的情況。

因此，有必要提供能滿足這些需求的含硅材料和制造該含硅材料的方法。