[发明专利]用乳糖酸盐化合物对土壤特性的改良

说明书

本文描述了增加土壤含水量的方法。这些方法可包括将土壤改良剂施用至土壤，其中该土壤改良剂包含(i)乳糖酸和(ii)至少一种乳糖酸盐中的一个或两个。本文也描述了具有增加的土壤含水量的经处理土壤。经处理土壤可包含被吸收入土壤中的土壤改良剂。该土壤改良剂可包含至少一种乳糖酸的盐。来自至少一种乳糖酸盐的阳离子可使土壤中的至少一部分的颗粒发生聚集。

背景技术

作物产量与种植土壤中有机质的量相关。具有高度可变量的土壤有机质的地区通常具有更多的作物产量可变性。此外，在土壤的土壤有机质含量与作物产量之间常常存在着反馈环，其中较高的作物产量给土壤留下更多的残余有机质。土壤有机质增加作物产量的重要性已激励业界尝试开发维持并增加用于作物生产的土壤中有机质水平的方法。

用于增加土壤有机质的常规方法是在在新生长季节开始前将外部来源有机质施用至土壤。这些外部来源包含粪肥、复合植物与动物废弃物、和肥料。虽然这些来源对增加土壤有机质具有出色的作用，但如果不在严格控制条件下施用它们也会具有不利的环境和健康影响。例如，富含氮、磷和硫的无机肥料会更容易地从土壤中渗出并且不良的土壤有机物会进入周围的水。这会造成不受欢迎的环境污染及对局部植物和动物生态系统的破坏。

一些农民和种植者也已减少或排除他们在各生长季节之间所进行土壤耕作的量。有证据表明，与在生长季节之间有规律耕作的土壤相比，免耕土壤保持明显更多的土壤有机质。免耕土壤具有更高的作物产量，这归因于与耕作土壤相比免耕土壤中的更高的土壤有机含量。最有效的免耕过程使用已经历有规律种植和收获的土壤。因此，以前尚未用于生长和收获作物的土壤、及已经历已减少作物产量的环境条件变化的土壤会显示较少的来自免耕土壤实践的获益。

其它的尝试正在进行中，用以研究并影响土壤中的微生物生态系统以提高土壤中有机质水平。这些尝试包含将刺激微生物生长的化合物施用至土壤，这些微生物有助于将有机营养素转化成在土壤中持续更长时间的形式。例如，这些化合物刺激微生物的生长，该微生物将土壤中的简单有机化合物转化成更复杂的有机残留物，该有机残留物可以以有机质的形式停留在土壤中用于更多的生长季节。也有人认为更复杂的残留物提高土壤保持水分的能力，这是土壤作物产量的另一个决定因素。虽然刺激土壤中的微生物生长的尝试在有些情况下已显示作物产量的提高，但此方法仍然存在着许多不可预见性并且需要更多的研究。因此，对于用于增强土壤特性以便增加土壤保水、土壤微生物学、及可能地增加作物产量的其他方法和材料存在着需求。

附图说明

对本发明的性质和优点的进一步理解可通过参考本说明书的剩余部分和附图而实现，其中在所有的若干附图中用类似的附图标记指代类似的要素。在有些情况下，副标记与附图标记是相关联的并且接在连字符后用来表示多个类似要件中的一个。当参考附图标记并且没有对现有副标记的详细描述时，意图指代所有上述多个类似的要素。

图1示出了在添加变化浓度的土壤改良剂之后2周至2个月的时间段内土壤重量含水量(GWC)的图表；

图2示出了在2周至2个月的时间段内在乳糖酸钾和乳糖酸钙改良土壤与对照土壤之间土壤重量含水量(GWC)的差异的图表；

图3示出了在2周至2个月的时间段内在经改良土壤与对照土壤之间土壤有机碳(SOC)的差异的图表；

图4示出了在2周至2个月的时间段内土壤中土壤重量含水量(GWC)与土壤有机碳(SOC)之间相关性的图表；

图5A示出了在本发明研究中所使用的未经改良的土壤样品；

图5B示出了用乳糖酸钾改良剂改良的土壤样品；

图5C示出了用乳糖酸钙改良剂改良的土壤样品；

图6示出了在将各种土壤改良剂暴露于10％相对湿度达4小时的时间段后所吸收水的图表。

发明内容