[发明专利]产生用于可持续土地使用和垦殖系统的富腐殖质和养分且贮水的土壤或土壤底物的方法

说明书

本发明涉及一种生产具有用于可持续土地使用和垦殖系统的人为 土壤(沃土(Terra Preta))型性质的富腐殖质和养分且贮水的土壤或土壤 底物(Bodensubstrat)的方法。在该方法中，使火成碳和有机生物质经历 发酵过程。

技术领域

本发明涉及用于土地使用和垦殖系统的可持续使用的土壤生产和 土壤改进领域。

现有技术

各种原住民()和印第安高级文明在千年之前能将贫瘠和 缺养分的土壤转变成极其多产的肥沃土壤，如印第安黑土(也称为印第 安沃土(Terra Preta de Indio))。

目前，为了在贫瘠土壤上种植植物栽培物，一些原住民开垦荒地， 其中烧掉的树的灰用作肥料。按照这种方式，可以种植土地至少很多年。

印第安黑土(沃土)的秘密在于它的组成和产生。历史研究和科学 分析已表明，早期的原住民将木材在复杂和如今不再使用的方法中转化 成木炭。但是，与灰不同，木炭不提供肥料，而是结合土壤中的水和养 分。因此，用灰施肥的土壤短时间后不再肥沃，而具有沃土的土壤具有 在长时间内保持土壤中水分和养分并缓慢地将它们分配给植物的能力。 黑土的高木炭含量阻止了雨水将养分从土壤中冲洗出来。同时，发现了 分布在地球上各个位置处的成千上万的这类天然沃土区域。在这种黑土 上，它们共同具有植物生长明显较快和产量明显较高的特征。

在单细胞和多细胞土壤生物体、高等植物、有用动物(Nutztier)和人 的共生中，沃土可被称为有机-矿质土壤胶体的太阳影响的流动平衡。

到目前为止，没有人成功地人工产生类似于黑土的沃土人为土壤形 式。出于各种原因需要生产这些人为土壤形式的方法，例如，为了建立 世界范围内的可持续土地使用系统，其能持久地保证人的食品供应、调 节局部水管理(lokal Wasserhaushalt)、净化废水和空气并有助于防洪和气 候保护。另外，在生态和经济循环经济意义上，能解决目前引起人类显 著环境问题的有机市政废物的“处置”。

本发明的目的在于提供一种生产相当于或至少非常类似于具有所 述持久养分和水分贮存性质的人为黑土的土壤形式的方法，和描述这些 人工产生的土壤形式的可能用途和应用，这会产生可持续土地使用和垦 殖系统。

通过根据权利要求1的生产具有人为土壤类型的性质的富腐殖质和 养分且贮水的土壤底物的方法、利用该方法生产的土壤或土壤底物以及 其用途来达到这种目的。

发明概述

本发明涉及一种生产富腐殖质和养分且贮水的土壤底物的方法，其 中该土壤底物具有人为土壤类型的性质并具有可持续的高土壤肥力。根 据本发明生产的新型土壤形式基于在容器、设施、地面或这些备选物的 组合中混合火成碳和易分解的有机生物质作为原料并随后借助微生物 进行发酵过程的方法。

在一种实施方案中，可在发酵过程前或后引入天然矿物(例如以肥 料形式)、石灰石(Kalk)、矿质土壤或其它矿质土壤底物。在另一种实 施方案中，可借助土壤生物体如蠕虫、螨等转化这样得到的土壤底物足 够的时间得到基于新形成的粘土-腐殖质复合物(Ton-Humus-Komplex)的 土壤和/或土壤底物。

可通过根据本发明的生产方法提供持久肥沃的土壤底物，这基于富 养分且贮水的粘土-腐殖质复合物和稳定腐殖质(Dauerhumus)的针对性 生产。

本发明还涉及通过根据本发明的方法生产的具有人为土壤形式(沃 土)的性质的土壤或土壤底物。

此外，本发明涉及生产具有人为土壤形式(沃土)的性质的土壤或 土壤底物的设备。

此外，本发明包括同样首次导致可持续土地使用和/或应用系统的可 能用途和应用。根据本发明生产或处理的土壤产生可持续的高土壤肥 力，从而对于地面区域成本节约的使用，其中不再需要矿物施肥。此外， 土壤或土壤底物适合作为土壤替换物，作为土壤补充物，用于居住地绿 化，用于侵蚀抑制，用于改善区域水管理，用于防洪，用于减少大气中 的二氧化碳含量(气候保护)，用于净化和准备污水，用于净化废气和 建筑物空气，用于提供生物废物和/或废水的物流循环，以开发和利用土 地使用和垦殖系统。

发明描述

用于生产本发明土壤形式的原料为火成碳和易分解的有机生物质。