[发明专利]基于酵母的生物肥

说明书

本申请为国际申请PCT/GB00/03399于2003年3月4日进入中国国家阶段、申请号为00819871.3、发明名称为“基于酵母的生物肥”的分案申请。

1.发明领域

本发明涉及包含酵母的生物肥，所述酵母用以固定大气氮气以及分解含磷、钾和/或碳的不溶性化合物。本发明亦涉及生物肥的制法以及生物肥用以提高作物产量的方法。

2.发明背景

肥料系支持高产量作物生长所必需。在植物健康生长所需的基本营养素中，大量氮(以NO₃^-或NH₄⁺摄取)、磷(以H₂PO₄^-摄取)及钾(以K⁺摄取)营养素为大多数生长于大多数土壤上作物所需(Wichmann.W.等，IFA世界肥料使用手册(IFA World Fevtilizer Use Manual))。如此大量氮、磷及钾营养素主要以无机肥形式提供，可呈处理后的天然无机物或制造所得化学品(K.F.Isherwood，1998，无机肥使用与环境(MineralFertilizer Use and the Environment)，美国环保计划技术报告第26号(United Nations Environmental Programme Technical Report No.26))。无机肥的发展及使用始于1940年代，已经使同样至稍少量农田上的作物产量显著增高因而供应今日众多人口食用。若无此项农业的发展则必须将大量牧场及森林转成耕地(K.F.Isherwood，1998，无机肥使用与环境(Mineral Fertilizer Use and the Environment)，美国环保计划技术报告第26号(United Nations Environmental Programme Technical ReportNo.26))。

尽管无机肥在给人类提供大量农产品中的重要性，但近年来已经了解其对环保造成伤害。无机肥招致土壤损伤。例如大多数氮肥可酸化土壤，因此对植物及其它土壤生物的生长造成不良影响。广泛使用化学氮肥也会抑制天然固氮微生物的活性，因而降低土壤的天然肥沃度。无机肥还将有毒物质引入土壤及产物内。例如从磷酸岩处理所得的磷酸盐肥料常含有小量有毒元素例如镉，镉可能累积于土壤内而被植物摄取。长期使用无机肥也造成严重环境污染。例如由于渗滤作用及土壤的侵蚀导致氮及磷酸盐肥料流失，结果导致土壤及地下水的污染，以及导致地表水的富营养化。污染土壤及水的彻底清理复杂且困难度高。此种工作的成本也庞大。

在对此项问题寻找解决的道时，有些人回头使用有机肥。如众所周知，有机肥来自许多不同来源。有机肥的类型包括农场废物例如农作物残余物以及动物粪便；植物及动物产品残余物例如木材；以及城镇废物例如废水(Wichmann.W.等，IFA世界肥料使用手册(IFA WorldFertilizer Use Manual))。有机肥的营养素含量通常低，对支持植物生长上较为无效。例如牛粪中的总营养素低于2％，其中所含的氮营养素由于丧失至环境中故较难以有效利用(K.F.Isherwood，1998，无机肥使用与环境(Mineral Fertilizer Use and the Environment)，美国环保计划技术报告第26号(United Nations Environmental Programme Technical ReportNo.26))。通常需要极大量的有机肥施用至土壤。为了获得作物高产，有机肥仅用来补充无机肥。因此使用有机肥来取代无机肥仍然无法令人满意地解决无机肥的问题。此外有机肥也造成环保问题。例如某些有机肥若未经处理含有病原微生物例如大肠杆菌(E.coli)，沙门氏菌(Salmonella)及介壳虫科(Coccidae)。有机肥也含有有毒化学品而可能产生讨厌的气味。使用有机肥也造成天然水系的污染和富营养化。因此在世界许多地方包括美国皆立法对有机肥的组成及使用施加显著限制。