[发明专利]生物碳配合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含生物碳配合物的组合物。

发明背景

生物碳是在低和/或排除氧气条件下通过加热诸如木材的有机物制备的材料。其主要由碳组成，并通常具有通道、空洞和气孔。这些在某些情况下源自制备生物碳的木材的相应结构。由于生物碳主要是碳，因此其降解非常慢(通常经过数百年或甚至数千年)。因此，有人提议将其作为用于隔离碳的媒介物以对抗由环境中二氧化碳的累积导致的全球变暖。

已经发现，将生物碳应用于土壤能提高土壤的营养保留能力和其它性质，由此提高农作物产率。将生物碳应用于土壤表现出对碳-氮平衡具有很少的影响。相反，其保留住水和营养物从而将它们提供给土壤生物群和生长的植物。

通常，实现显著改善的应用速率非常大，并需要专门化的设备以实现产率的显著提高。因此，对于个体或团体而言有很少的诱因来使用生物碳，因为碳信用的价值不足以补偿有关的损失。因此，亟需生物碳基组合物，其能提高适于使用现有的农业设备使用的农作物生长的数量。这类组合物提供超过使用生物碳的碳信用的额外经济效益。

亚马逊当地居民有效使用结合加热的有机物、灰和陶瓷物质的生物碳形式来长期生产称为黑土(Terra Preta)(“黑土”)的肥沃土壤。还使用其若干变体。然而，黑土是使用高度变化的原材料制成的并需要持续加入这些材料许多年来制备。对农业非常有利的是制备与黑土相似的施肥和/或生长促进材料，优选具有提高的施肥和/或生长促进能力，以及提供用于制备它的快速和便宜方法。

发明目的

本发明的目的是基本上克服或至少改善一个或多个上述缺点。

发明概述

广义而言，本发明提供了含生物碳的组合物，其包含生物碳、粘土、矿物(例如非粘土矿物)、有机物和至少一种植物生长促进剂(例如auxofuran或丁烯羟酸内酯)。本发明的含生物碳组合物可为含生物碳的配合物。有机物可为蛋白质的或可从蛋白质物质获得。其可包含多糖或可从多糖和/或寡糖和/或单糖获得。所述至少一种植物生长促进剂可选自含氮聚合物、生物聚合物和小分子氧和/或氮功能性生长促进剂。矿物可选自白云石，磷酸石，作为其硫酸盐、氯化物，氧化物，氢氧化物或碳酸盐形式的钙、钾和镁、含钛矿物(例如金红石和钛铁矿)、砂、二氧化硅、硅酸盐和稀土金属及其硫酸盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐。

在本发明的第一方面，提供了含生物碳的组合物(或配合物)，其包含：

●在其中和/或在其上具有有机物的生物碳；

●插入所述有机物的粘土；

●至少一种非粘土矿物；以及

●至少一种植物生长促进剂。

在第一方面的变型中，提供了含生物碳的组合物(或配合物)，其包含：

在其中和/或在其上具有有机物的生物碳；

●与所述有机物结合的粘土；

●至少一种非粘土矿物；以及

●任选至少一种植物生长促进剂。

所述粘土可通过至少部分插入的粘土(如在上述第一方面中描述的)与有机物结合和/或可将所述粘土至少部分片状剥落。有机物可沉淀在粘土片上。其可与粘土片静电结合或静电束缚于粘土片上。

有机物可为混合肥料、粪肥、污泥、纸厂废料、生物固体和绿色废物或其任意组合。

在本发明第一方面的另一变型中，提供了含生物碳的组合物，其包含：

●在其中和/或在其上具有有机物的生物碳；

●插入所述有机物的粘土；以及

●至少一种非粘土矿物。

可单独地或以任何合适的组合与第一方面(包括上述变型中的任一个)组合使用下列选择。

至少一种植物生长促进剂可选自含氮聚合物、生物聚合物和小分子氧和/或氮功能性生长促进剂。含氮聚合物可为脲甲醛聚合物。因此，所述组合物可包含含氮聚合物。其可包含丁烯羟酸内酯或auxofuran。其可包含水杨酸。其可包含甲壳质和/或壳聚糖。其可包含茉莉酮酸。至少一种植物生长促进剂可为组合物质量的约1至约20％。其组合形式可为组合物固体质量的约1％至10％、1％至5％、5％至20％、10％至20％或5％至10％，例如约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％或20％。