[發(fā)明專(zhuān)利]一種制備具有預(yù)定特性的富含營(yíng)養(yǎng)的生物活性土壤和園藝培養(yǎng)基

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780091099.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110958997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬恩·崗特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 喬恩·崗特
• 主分類(lèi)號(hào): C05G3/00
• 分類(lèi)號(hào): C05G3/00;C05F11/00;C05F15/00;C05F17/20;C05G3/60;C05F17/80;C12P7/00;C09K17/40
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;賈慧琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種為生長(zhǎng)植物制備生物活性土壤或園藝培養(yǎng)基的方法，其中將諸如以預(yù)定的顆粒形式存在的椰殼纖維的纖維狀碳源與肥料和其他生物營(yíng)養(yǎng)素混合，用諸如蚯蚓糞便的生物活性物質(zhì)進(jìn)行接種，然后在富氧的有氧過(guò)程中進(jìn)行熟化或固化。然后，可添加附加的營(yíng)養(yǎng)素以滿(mǎn)足具有特定需求的經(jīng)熟化的培養(yǎng)基。本發(fā)明還描述了各種用于實(shí)施熟化過(guò)程的裝置。在本發(fā)明方法的變形例中，在高溫下通過(guò)優(yōu)先實(shí)施的堆肥步驟對(duì)使用后的土壤或園藝培養(yǎng)基進(jìn)行補(bǔ)給從而去除有害且不期望的物質(zhì)，對(duì)其含量進(jìn)行評(píng)價(jià)，添加營(yíng)養(yǎng)素并且隨后在有氧過(guò)程中進(jìn)行熟化。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利法35U.S.C.120的規(guī)定，本申請(qǐng)請(qǐng)求2016年4月14日提交的序號(hào)為No.62/322,586的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)并將其全部?jī)?nèi)容引入本文；將2017年4月3日提交的序號(hào)為No.15/477550的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用預(yù)定營(yíng)養(yǎng)素組合物、營(yíng)養(yǎng)素和水供給特性制備生物活性的有營(yíng)養(yǎng)的濃稠園藝培養(yǎng)基的系統(tǒng)和方法。特別地，本發(fā)明對(duì)如何組合各種物質(zhì)以及對(duì)其進(jìn)行處理從而制備出期望的土壤或園藝培養(yǎng)基特性進(jìn)行說(shuō)明。

背景技術(shù)

種植植物并獲得植物的預(yù)期生長(zhǎng)特性和特征的一個(gè)關(guān)鍵方面在于其生長(zhǎng)的土壤特性、營(yíng)養(yǎng)成分、水分以及植物生長(zhǎng)時(shí)經(jīng)歷的生物學(xué)環(huán)境。很多植物在人工土壤中種植并且園藝實(shí)踐涉及在無(wú)土培養(yǎng)基中培育。這樣的培養(yǎng)基被稱(chēng)為“園藝培養(yǎng)基”、“盆栽土”、堆肥、有土或無(wú)土培養(yǎng)基。培養(yǎng)基可以源自諸如泥炭、椰殼纖維、木制品、堆肥、糞肥的有機(jī)材料以及諸如沙、珍珠巖、蛭石的無(wú)機(jī)材料。

人們已經(jīng)多次嘗試提高和改進(jìn)園藝培養(yǎng)基以使生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量特性最大化。這包括添加潤(rùn)濕劑、肥料養(yǎng)分、石灰、石膏、其他化學(xué)物質(zhì)以及生物菌劑。

此外，對(duì)于植物在園藝培養(yǎng)基(例如番茄、大麻、草莓等)中生長(zhǎng)至成熟而言，對(duì)使用過(guò)的園藝培養(yǎng)基進(jìn)行處理的成本是巨大的。盡管園藝培養(yǎng)基再利用的可能性得到了相當(dāng)大的關(guān)注，但再利用存在著相當(dāng)大的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)?？赡艽嬖谥οx(chóng)過(guò)剩、疾病從作物到作物的傳播的風(fēng)險(xiǎn)，并且營(yíng)養(yǎng)成分可能大大減少或變得不均衡從而影響植物生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用水供給特性和微生物種群的預(yù)定營(yíng)養(yǎng)素的釋放來(lái)制備生物活性的有營(yíng)養(yǎng)的濃稠園藝培養(yǎng)基的方法、裝置和系統(tǒng)。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及在園藝培養(yǎng)基的生物激活期間利用具有空氣可滲透的表面的容器促使氧氣流進(jìn)入土壤介質(zhì)。通過(guò)使用系統(tǒng)可以主動(dòng)增大氧氣的供給從而主動(dòng)將氧氣注入園藝培養(yǎng)基或?qū)⒉牧匣旌弦允贡砻婧蜕锓N群暴露于氧氣。

可以將該容器作為間歇或連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行處理。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及使用作為活的培養(yǎng)菌穩(wěn)定的不同微生物種群激活園藝或土壤培養(yǎng)基。

另一個(gè)方面涉及向在水分脅迫期間對(duì)微生物種群的生存產(chǎn)生影響的園藝或土壤培養(yǎng)基中添加材料。

本發(fā)明的另一個(gè)方面包括以特定的比率將有機(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)源混入園藝或土壤培養(yǎng)基，達(dá)到期望的營(yíng)養(yǎng)供給特性。本發(fā)明的其他方面涉及引入活性炭或生物炭以影響營(yíng)養(yǎng)素的可用度。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及引入活性炭或生物炭以影響微生物的活性和種群。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及巧妙地處理園藝培養(yǎng)基的組成以影響培養(yǎng)基的多孔性和水的可用度。

為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明包括一種制備生物活性的有營(yíng)養(yǎng)的濃稠植物生長(zhǎng)培養(yǎng)基的方法，該方法由以下步驟構(gòu)成：a)形成具有規(guī)定孔隙率的混合基底培養(yǎng)基；b)將營(yíng)養(yǎng)素混入該基底培養(yǎng)基；c)通過(guò)引入生物菌劑激活該基底培養(yǎng)基和營(yíng)養(yǎng)素從而形成活化培養(yǎng)基；d)在富氧環(huán)境中對(duì)該活化培養(yǎng)基進(jìn)行熟化從而維持生物需氧活性；和e)在熟化處理完成后混入附加成分從而制備滿(mǎn)足期望的營(yíng)養(yǎng)和水供給特性的植物生長(zhǎng)培養(yǎng)基。