CN101415658A - 恢复土壤中有机质和养分的高有机质产品及相关系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供农作物使用的高有机质植物养料产品。同样公开了含有高有机质植物养料产品的组合产品、由它制成或结合有它的制品和在农业作业中使用它的方法，以恢复和/或维护土壤中，特别是认证有机种植土壤中的有机质价值和/或营养价值。

Description

恢复土壤中有机质和养分的高有机质产品及相关系统

技术领域

本发明涉及供农作物使用的高有机质植物养料产品。同样公开了含有高有机质植物养料产品的组合产品、由它制成或结合有它的制品和在农业作业中使用它的方法，以恢复和/或维护土壤中，特别是认证有机种植土壤中的有机质价值和营养价值。

背景技术

在几乎所有的农业方面，土壤中有机质的损耗正成为越来越严重的问题。该问题遍布从农产品农场、青贮饲料和牲畜喂养农场、草皮农场、高尔夫球场、商业景观和住宅草坪到许多其他农业作业的农业作业范围中。该问题在种植、收割和从生长位置收走绿色作物的作业中正变得更加尖锐，且传统化学肥料的应用加剧了该问题，肥料仅仅加速或提高了收走的绿色作物的生长，因而甚至更快地损耗土壤中的有机质。化学肥料通常不会有助于恢复或维持土壤中的有机质含量。在一些作物作业，例如收割后将杆和茎回收到土壤中的谷物生产中，该问题不是很尖锐，但那些土壤也仍然会被损耗有机质。

损耗了有机质或具有低于所需有机质含量的土壤具有降低的营养容纳量(阳离子交换容量)。这种土壤不能充分地将养分，包括来自传统N-P-K化学肥料的那些养分以供植物吸收的植物可利用形式保持在植物根区中。因此，来自化学肥料价值的养分因雨水或顶部水而浸出土壤并污染地表水和地下水。污染问题通过以下事实而加重，当化学肥料浸出且对绿化或生长作物无效时，作业者经常使用更多的浸出化合物。不能适当维持土壤中的有机质含量时，结果就会引起更强烈的地表水和地下水污染的无尽的、不断缩短的周期。

联邦、州和省环境保护机构以及地方县市政府机构正越来越对由浸出土壤的化学肥料所引起的污染问题产生关注。约束或限制化学肥料在许多应用如高尔夫球场中使用的试行条例各级政府正在考虑或者已经实施。

农业行业对损耗有机质的问题没有切实可行或经济上可行的解决方法。有机质维护和恢复的现行办法包括绿肥作物、泥煤、堆肥、未加工或分解的动物肥料和相似的方法。绿肥多少对有机质的维护是有效的，但当绿肥作物如苏丹草生长，然后犁去时，需要使土地免去一个或多个正常的生长周期的正常生产。该办法降低了许多作业的经济可行性且在许多作业中是不实际的，例如高尔夫球场、果园和葡萄园。由于高水含量，泥煤难以大规模地应用且以有机质为基础来说是昂贵的。堆肥材料不是非常有效且具有在农业作业中引发问题的组分，例如草籽和其他污染物。堆肥也是难以应用的，且具有其自身的一套环境问题，包括灰尘和微粒、温室气体排放和地表水及地下水污染，特别是在堆肥位置。未加工和分解的或者堆制肥料具有与其它堆肥相似的问题且由于病菌污染限制了在人类五谷中的应用。

因此，显然的是需要一种针对土壤中的有机质损耗问题的有效、经济可行的解决方法。本发明的产品和方法提供了这些问题的解决方法。

土壤维护的另一方面是在认证有机食品生产中对养分(和有机质)更新和维护的需要以及使用有资格作为认证有机作物生产的有机物的投入的必要性。一些肥料、堆肥和相似材料有资格作为有机物投入，但存在上述缺点和其他问题。由于在产品质量、环境可接受性或提供合理价格商品的经济可行性方面的一个或多个问题，发展到现在的用于生产认证有机肥料产品的技术还不能令人满意。已经提出有机肥料产品生产的现有技术和出版物实例是Inoue的美国专利5,354,349；Connell的6,461,399；Dinel的6,517,600和6,645,267；Stamper等人的美国专利申请2003/0038078，Logan等人的2003/0089151和2003/0136165以及Branson的2003/0111410，以引证的方式将它们的全部内容并入本文。

针对有成本效益的产品和用于提供土壤有机质恢复和维护的系统以及用于不仅提供认证有机种植土壤中有机质而且提供植物可利用养分的恢复和维护的系统，存在基本上还未满足的对环境可接受、经济可行的技术的需求。本发明涉及了用于满足一部分或全部这些需求的产品、方法和系统。

发明内容

本发明提供了用有机质含量高、水分含量低的有机植物养料产品来增加土壤有机质的经济又简便的产品、方法和系统。本发明进一步提供了经济又简便的产品、方法和系统，用于为认证有机种植提供恢复和/或维护土壤有机质和植物可利用养分两种含量的有机植物养料产品。

另一方面，本发明包括用于生产有机质含量高、水含量低的有机植物养料产品的方法，包括干燥有机原料，优选热转换其中的组分以在有机植物养料产品中提供自粘合(self-binding)性能。

另一方面，本发明提供了新的有机植物养料产品，本发明的材料由有机原料制成且特征在于大于约60wt％的高有机质含量和少于约20wt％的低水分含量。优选有机质含量大于约70wt％或约80wt％或约90wt％，且水分含量少于约15wt％或约10wt％或约8wt％。本发明的新有机植物养料产品和材料另外的特征在于有机质与水分的高重量比，至少约1.5:1，优选至少约3:1，更优选至少约4:1或者约5:1或者约8:1或约9:1或者更高。

另一方面，本发明提供了一种有机植物养料产品，其有机质与水的重量比至少约1.5:1，优选至少约2:1，最优选大于9:1。

另一方面，本发明提供了新的有机植物养料产品，本发明的材料包括由未消化的有机原料制成的高有机质，该原料意指基本上新鲜如新鲜有机废物且没有经过重要的消化、堆制或分解的有机原料。本发明的这些优选的新有机植物养料产品和材料另外的特征在于高有机质的含量大于约60wt％，低水分含量小于约20wt％且优选有机质含量大于约70wt％，或约80wt％或者约90wt％，水分含量小于约15wt％或约10wt％或者约8wt％。本发明的这些新有机植物养料产品和材料另外的特征在于有机质与水分的高重量比至少约1.5:1，优选至少约3:1且更优选至少约4:1或约5:1或者约8:1或者约9:1或更高。

另一方面，本发明提供了一种组合或混合有一种或多种传统化学肥料的高有机质、低水分有机植物养料产品。

另一方面，本发明提供了一种组合有一种或多种生物杀虫剂的高有机质、低水分有机植物养料产品。

另一方面，本发明提供了一种组合有一种或多种传统杀虫剂的高有机质、低水分有机植物养料产品。

另一方面，本发明提供了有机植物养料产品，由于本发明的该有机植物养料产品和材料的自粘合性能，本发明的材料提供了新的成型产品和制品。该产品和材料的自粘合性能使材料和产品成型为多种形状和制品而不必要加入聚合物或其他粘合材料。尽管当成型为制品时可向本发明的有机植物养料产品和材料中加入任选的传统粘合剂以在最终制品中提供所需特殊的强度性能，但本发明该方面的较优选实施方式是使用本发明的有机植物养料产品和材料的自粘合性能来形成这种制品。

另一方面，本发明提供了使用本发明的有机植物养料产品或材料生产作物的方法，包括以下步骤：施加本发明的有机植物养料产品或材料到土壤中，在那些土壤中种植作物并收割作物或者施加本发明的有机植物养料产品或材料到生长和收割作物的土壤中。

另一方面，本发明提供了使用本发明的有机植物养料产品或材料生产肉类或乳制品的方法，包括以下步骤：施加本发明的有机植物养料产品或材料到土壤中，在那些土壤中种植作物并收割作物，或者施加本发明的有机植物养料产品或材料到生长、收割作物的土壤中，将收割的作物喂养牲畜并由这些牲畜生产肉制品或乳制品。

根据本文的公开内容，上述的方面和其它方面对本领域的技术人员而言是显而易见的。

具体实施方式

本发明针对土壤中有机质和养分的损耗所引起的小于作物生产的需求水平的问题以及土壤中有机质的损耗和化学肥料的施加所引起的日益严重的环境污染问题而提供了经济、有效和简便的解决方法。

本发明提供了具有高有机质和低水分的有机植物养料产品形式的新技术，包括供使用它的方法和系统。这些有机植物养料产品可以以任何想要的固体形态加以生产，例如粉末、片状、颗粒、小球、小粒、块、模制和成型制品及其他形态以及浆料形态。用于新颖而经济的生产这些有机植物养料产品的装置、方法和系统的全部说明包含在2005年7月18日提交的共同待审查且共同授予的美国专利申请序列号11/184,738和11/184,739中，将它们的全部内容以引证的方式并入本文。本发明涉及有机植物养料产品和它们在各种方法中的使用以及与其他材料的组合，同时能够制备和生产有机植物养料产品的方法、装置和系统公开在本文所包含的所述共同待审查的申请中。

本文所用的术语“有机原料”意指并包括有机废物和含有有机质的其他材料，但可任选地包括与其混合的无机质。因经济原因，有机原料通常将会是废有机材料，但也可以是纯的有机材料。包含在有机废物物质范畴内的是：肥料原料、来自农业作业的木质或纤维素和化学废物产品，例如甘蔗渣、稻壳、稻草、苜蓿、果园和葡萄园剪枝、柑桔渣、玉米棒子、甜菜渣、养殖场废物、庭院废物、景点废物、蘑菇种植废物等等；来自森林和伐木作业，例如废材、锯屑、树皮、枝干等等；来自纸浆和造纸作业的，包括来自硫酸盐制浆的牛皮纸浆黑液，来自脱墨厂作业的，来自苗种厂作业的，例如死亡或患病的植物；来自加工或预加工食品制造的食品加工废物，例如冷冻食品、预制备、方便食品什锦沙拉、热供应饭食、罐头食品和饮食服务行业，例如饭店、公共饮食供应商、航空饮食供应商等。剩肉、骨头、下水、皮肤、家禽粪肥、羽毛、羽毛粉、毛发、毛发粉、海鲜粉、血、血粉、骨粉等等；来自屠宰场和肉鱼充填作业；来自农场、饲养场、屠宰场和兽医诊所的家畜、家禽和宠物的尸体，包括牛、羊、山羊、猪、马、鸡、鹅、鸭和实际上来自任意来源的必须被处理掉的尸体、躯体部分、器官或组织的其他任何的动物。来自医疗设施的躯体部分、器官和组织；发酵和蒸馏作业废物，例如酱油废物、葡萄酒和清酒酒糟、豆腐残渣、葡萄皮和种子、麦芽浆和酸麦芽浆残渣，干酪制造作业，再循环废物作业，例如纸，纸板等以及涉及有机材料的其它服务、加工和制造作业。通常，如下所述，废物材料将具有高的含水量。本文所用的术语“粪肥原料”意指并包括从动物体排泄的作为粪便和/或尿液的废物，例如并不限制于人(城市生活污水，未处理的或淤泥)，牲畜(肉用牛、奶牛、水牛、小牛等)、马、羊、猪、家禽(鸡、火鸡、鸵鸟、鸽子等等)、山羊、貂、兽医、牲畜围场、牛棚、赛马场、牧马赛场、露天市场、饲养场、交易畜舍、动物园、水生动物(鱼、虾等等)、驼鹿(及其他野味)、美洲驼、羊驼毛以及其他污水和粪肥的作业和来源，以及它们的任意混合。本文所用的粪肥原料包括这种物质和通常在生产这种物质的农业作业中存在的其他材料，例如稻草、褥草(通常是碎纸、木屑等)、头发、羽毛、昆虫、啮齿类等等，不论这种物质与这样的其他材料的比率从极低到极高。本文中使用的粪肥原料包括有未加工形式、任何制备形式以及它与其他材料混合形式的这种物质，其他材料例如是其他生物物质(庭院废物、绿色废物等)、添加剂、加工助剂、骨粉、鱼粉等等，包括该物质是新鲜的，且完全通过堆制、消化等被生物转化的地方或者在其中的任意阶段，因为即便堆肥有机材料仍然包含本发明中有用的有机物质。人们意识到，当将其他组分如骨粉等，加入、混合或包含在根据本发明的加工用粪肥原料中时，这种附加的组分也将受益于如上所列的不良组分如感染性蛋白质等的热破坏或热转化，正如粪肥原料一样。因此，混合污染材料，例如含杀虫剂的稻草、含感染性蛋白质的骨粉等是合乎需要的。随着粪肥的加工，使得那些污染物在粪肥原料的加工期间转化或破坏，以生产本发明的有机植物养料产品。本文中同样使用的术语“有机原料”包括用于进一步加工成非废物产品的其他产品的中间产物和原材料。例如，在所述用于制造本发明产品的共同待审查申请中的方法提供了从各种有机材料和工艺物流中除去水的经济步骤和系统和/或提供加热以将有机质热转换或反应成转换或反应产物(分批或连续作业)，形成本发明的有机质植物养料。用于生产本发明的有机植物养料产品的各种原料源的其它实例包括干燥和处理屠宰场废物、加工木材和纸张制造工业废物或中间物流以制造可再循环的纤维素、纸张或木材材料或者用于制造木屑板、纸板等的产品，干燥和加工来自马铃薯处理设施的马铃薯皮屑及其他废物，从人类食品制造设施，如燕麦粥、玉米片、玉米糖浆、玉米粉、马铃薯泥、糖、牛奶、干酪、小吃食品及其他食品例如宠物食品的生产中的工艺物流中除去水和/或转化(烹饪、消毒、杀菌等)工艺物流；且从药品、化合物和其他制造设施中的工艺物流中除去水和/或转化或反应该工艺物流以生产本发明的有机植物养料产品。

本发明的有机植物养料产品的自粘合性能是本发明的优选方面。传统的粘合剂和添加剂可任选地用于提供颗粒、小球、小粒、模制形状、制品及其他形式的本发明有机植物养料产品所需的物理强度性能。然而，优选对有机原料进行加工来生产本发明的有机植物养料产品以使如上述引证的共同待审查申请中所描述的，它是自粘合的。尽管未被理解且未被任何特定的理论所局限，但人们相信，有机原料中存在的淀粉、蛋白质、碳水化合物和糖组分转化为能用作粘合剂且油组分和配位体组分进行聚合反应来用作粘合剂的类麸质状材料。对于遵照本文中所公开内容的特殊有机原料，能够确定获得最佳自粘合产品的最佳条件。随着加入的粘合剂或无加入粘合剂，能够从颗粒到模制形状获得有机植物养料产品的固体形状。

本文中所用的术语“有机植物养料产品”用来指代和意指加工过的有机原料，其通过根据本发明和所述共同待审查申请中所述的方法将有机原料的水分含量从较高水平降低到较低水平和/或获得参照本文和所述共同待审查申请中的化合物改变和转化来生产。术语“有机植物养料材料”用来指代和意指适合用于进一步加工成适合消费者、商业或工业使用的最终有机植物养料产品的中间材料。通常，来自用于将有机原料转化成有机植物养料材料和本发明的有机植物养料产品的装置和加工中的干燥器和干燥步骤的材料将会通过碾磨进行加工以制成粉末或粗粉，随后将粉末和粗粉粒化、造球或颗粒化以制成适合在作物生长作业中干施的最终有机植物养料产品。有机植物养料材料也能碾磨或以其它方式粉碎并制成浆料或其他液体或者可泵送的产品，它们可以以液体形式施加到土壤中或植物生长作业中，或者在补种或播种类型的应用如液体护根、液体播种和液体插种中加压施加到山体或悬崖上，或者为了这种应用或为播种机或飞机播种用来覆盖种子。相似地，干燥器产生的材料可任选地进行加工以形成类似于天然泥煤的包装或包裹产品，但比天然泥煤具有高得多(高出20％、30％、40％、50％或60％或更高)的有机质与水分含量的比值。在有机原料被部分或大部分生物转化或消化的情况下，例如下水道污泥，干燥器产生的材料仍然能成型为类泥煤的产品，其作为土壤构造产品是有效的。即使这种产品可能没有与由未消化的原料所生产的产品一样高的营养价值，但它也将会具有根据本发明的高有机质与水分含量比。来自干燥器的未加工产物，无论是否来自新鲜的或生物转化的原料，都可以是最终的有机植物养料产品，它可以以所需的形式包装、包裹或成型并适合用在各种农业和景观作业中。例如，类似于稻草蛇卷，可将其成型为长“蛇”卷，供建筑工地腐蚀控制之用。这种由本发明的材料制成的卷正如稻草卷一样在物理腐蚀控制中同样有效，但由于比稻草更高的养分和/或更高的有机质含量，这种卷将会因通过在那位置上用于植物腐蚀控制的本发明的有机植物养料产品在卷分解并作为物理障碍不再有效后而添加到土壤中的有机质促进并能够更早和更多进行植物生长。来自干燥器的有机植物养料材料也能与粘合剂如熔融尿素组合以形成供农业使用的产品。可以意识到，这些材料或产品能够与本文别处所公开的其他材料或化学制品进行混合。

本发明的新有机植物养料产品和材料的特征在于，高有机质含量大于约60wt％，低水分含量小于约20wt％。优选有机质含量高于约70wt％，或约80wt％或者约90wt％，水分含量小于约15wt％或约10wt％或者约8wt％。本发明的新有机植物养料产品和材料的特征还在于有机质与水分的高重量比至少约1.5:1，优选至少约3:1且更优选至少约4:1或约5:1或者约8:1或者约9:1或更高。本发明的新有机植物养料产品和材料优选包括由未消化的有机原料制成的有机质，该原料意指基本上新鲜如新鲜有机废物且没有经过重要的消化、堆制或分解的有机原料。本发明的这些优选的新有机植物养料产品和材料另外的特征在于高有机质的含量大于约60wt％，低水分含量小于约20wt％且优选有机质含量高于约70wt％，或约80wt％或者约90wt％，水分含量小于约15wt％或约10wt％或者约8wt％。本发明的这些新有机植物养料产品和材料另外的特征在于有机质与水分的高重量比至少约1.5:1，优选至少约3:1且更优选至少约4:1或约5:1或者约8:1或者约9:1或更高。上述本发明的新有机植物养料产品和材料的一种或两种都优选干燥和转换的有机原料，优选未消化的，在一定温度下和时间下充分干燥和处理以使获得的产品充分自粘合成适用于商业使用的稳定颗粒或其他形状。有机原料转换为自粘合产品的温度和时间公开在上述引证的共同待审查申请中。

本发明的有机植物养料产品和材料，由于本发明的该有机植物养料产品和材料的自粘合性能而提供了新的产品和制品。该产品和材料的自粘合性能使材料和产品成型为多种形状和制品而不必要加入聚合物或其他粘合材料。尽管当成型为制品时可向本发明的有机植物养料产品和材料中加入任选的传统粘合剂以在最终制品中提供所需特殊的强度性能，但本发明该方面的较优选实施方式是使用本发明的有机植物养料产品和材料的自粘合性能来形成这种制品。使用本发明的有机植物养料产品和材料制成的形状和制品实例显示在Zanten等人的美国专利号6,322,734中，以引证的方式将其内容并入本文，其中公开了生根培养基或生长塞头由泥煤、土壤或蛭石与聚合物粘合剂的复合混合物制成。本发明中，有机植物养料产品和材料可制成这种形状而不需粘合剂。本发明的自粘合有机植物养料产品和材料可制成的其他形状包括罐、多间隔盘和片、持种球形以及温室和其他园艺业所用的其他传统形状。因为不需要粘合剂，由本发明的自粘合有机植物养料产品和材料制成的模制和成型制品的优点包括低的制造成本，且有机质有益于土壤，其中为种子或秧苗放置塞头、罐或其他形状以在土壤中生长而不会留下不想要的像聚合物粘合剂材料的残渣。将本发明的有机植物养料产品和材料形成、模制或成型为所需塞头、罐等的方法是传统方法，即将材料形成浆料，在开口模具中浇注或在压力下模制以形成所需的形状并干燥水分含量到所需的水平以提供所需强度的制品或形状。这种传统的方法公开在以引证的方式并入本文的上述Zanten等人的参考文献中和其中引证的参考文献中。

本发明的有机植物养料产品优选用于认证有机种植中，因为本发明的产品包含有高的有机质和有机土壤养分特别是氮，且不含有能萌发的草籽或病原体。然而，本发明的有机植物养料产品和材料也适合用于传统的非认证有机种植中，其中基于等量的氮，本发明的有机植物养料产品和材料与化学肥料相比能够提供10％的作物产量增量，这可认为是由于这些产品的有机质含量更加有效地将氮保持在土壤中供植物吸收和/或这些产品中的有机氮作用更像缓释氮，提供了增强的氮营养价值的效能。本发明的有机植物养料产品也可与传统的化学肥料结合使用。粉末、颗粒、小球或其他形状的本发明有机植物养料产品能够与化学肥料，优选提供最稳定混合的相似物理性能的那些肥料混合或结合使用，其中该组分在运输、保存或使用中不会沉淀或析出。本发明的有机植物养料产品和传统化学肥料的这种混合或组合的优点之一是本发明的有机植物养料产品的高有机质含量促使土壤能够保持化学肥料避免浸出并使化学肥料更有效或更长时间有效地供植物吸收的能力。决定于特定土壤条件或作物用处的需要或有效性，本发明的有机植物养料产品可以以任意的混合比与化学肥料一起使用，也能与一种以上的化学肥料结合使用。本发明的有机植物养料产品与化学肥料的混合或结合可以是小于约1:10到大于约10:1的任意重量比，或者在约1:5到约5:1的范围内，或者本领域的技术人员遵照本文的公开内容依靠土壤、作物、所需的营养平衡和所需的有机质平衡而确定的适合或合意的任何其他比值或任何特定的比值。

为了上述原因，本发明的有机植物养料产品优选用于认证的有机种植中，这使得这些产品特别适合与其他认证有机种植用的核准供给物如生物杀虫剂结合、组合或混合使用。通常，优选与本发明的有机植物养料产品一起使用的生物杀虫剂是通常施加到土壤中以控制土壤中的虫害有机体或控制不想要的植物生长的粉末或颗粒产品。例如，粗粉或颗粒形态的玉米麸质可施加到草坪上以防止蒲公英、马唐、灰菜和狐尾草的生长且有效的作为来自印地安那州Lawrenceburg的活花园(Gardens Alive)的“WOW”产品线。该产品可与本发明的粒状有机植物养料产品混合或结合并通过传统的播撒机或滴撒草坪施药机将混合物施加到草坪上。可与本发明的有机植物养料产品结合或混合的其他粒状生物杀虫剂产品的实例包括来自纽约Fairport的Bio Works公司的＂RootShield＂、＂RootMate＂和＂TurfShield＂产品线和来自马里兰州哥伦比亚的Certis USA的＂SoilGard＂产品。其他生物杀虫剂产品可与本发明的有机植物养料产品结合使用，例如来自加利福尼亚州戴维斯的AgraQuest公司“Serenade”和“Rhapsody”产品线下的叶面喷洒产品。虽然这些喷洒产品不会与本发明的有机植物养料产品进行混合，但同时使用能够在生物杀虫剂使害虫处于上述控制之下后用土壤中更多的有机质提供更健康的植物生长、更耐受害虫的益处。有机生物杀虫剂的来源在http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/ingredients/index.htm中，其中美国环保局(US EPA)提供了定期更新的生物杀虫剂清单。此外，本发明的有机植物养料产品可以是液体浆料形态，其中液体形态的生物杀虫剂能够与本申请的有机植物养料产品混合或结合以施药用于土壤中。虽然具有或不具有生物杀虫剂的本发明的有机植物养料产品通常优选用于认证有机种植作业中，但本发明的有机植物养料产品也可用在非认证的有机传统种植中，以及特定的应用所需的与任何相容的传统化学杀虫剂组合使用的那些应用中。如上所述，对于任何特定的虫害问题，可选择化学杀虫剂或者按需要选择一种组合并能与粒状或液体浆料形态的本发明的有机植物养料产品混合或组合通过施药用于土壤中。在混合物或组合物的有机和非有机施药中，与本发明的有机植物养料产品使用的生物杀虫剂或化学杀虫剂的数量可以是小于约1:10到大于约10:1的任意重量比，或者在约1:5到约5:1的范围内，或者本领域的技术人员遵照本文的公开内容依靠土壤、作物、所需的营养平衡和所需的有机质平衡以及待处理的虫害或多种虫害而确定的适合或合意的任何其他比值或任何特定的比值。

本发明提供了使用本发明的有机植物养料产品或材料生产作物的方法，包括以下步骤：施加本发明的有机植物养料产品或材料到土壤中，在那些土壤中种植作物并收割作物，或者施加本发明的有机植物养料产品或材料到生长和收割作物的土壤中。施加到土壤中的本发明的有机植物养料产品或材料的数量将是本领域的技术人员遵照本文的公开内容依靠土壤、作物、特定土壤中所需的营养平衡和所需的有机质平衡而确定的适合或合意的数量。本发明还提供了通过上述方法并增加将收割的作物喂养牲畜并由这些牲畜生产肉制品或乳制品的步骤来生产肉制品或乳制品的方法。

本文所用的术语“颗粒”、“粒化”等意指任何颗粒形态的本发明有机植物养料产品或材料，包括通过传统粒化工艺和设备生产的传统颗粒、粉末，灰尘、碎屑等，包括粉碎或破碎先前形成的小球或小粒。术语“小球”、“造球”等意指任何球形的本发明的有机植物养料产品或材料，包括一般通过传统的造球工艺和设备制成的圆柱形、子弹形、球形或其他形状，例如通过挤压浆料或浆糊并且切割、切碎或破碎该挤出物到所需的尺寸。术语“小粒”，“颗粒化”等意指通过传统颗粒化工艺和设备，包括喷雾塔工艺、冷冻干燥工艺等制造的本发明的有机植物养料产品或材料的任何粒子形状。

上述引证的共同待审查申请中指代的来自干燥器的固体排出物在本文中指代本发明的有机植物养料材料，其固体一般进一步通过碾磨、粒化、造球、颗粒化或其他方法来生产适合最后包装或批量配给所需形式的本发明的最终有机植物养料产品。这种碾磨、粒化、造球或颗粒化设备和操作是传统和公知的。

本发明的有机植物养料产品或材料可用于并包含有与其他材料、产品或化学制品的混合物，它可能对需要特殊性能或性质的特定最终用途是理想的。这些其他材料和添加剂可在共同待审查申请所描述的工艺中任何适当的时候加入和混合：与粪肥原料混合，加入到干燥器中，在任何时候加入到工艺用水中，加入到排出干燥器的材料中，作为任何碾磨、粒化或造球工艺的一部分加入或者在包装或包裹之前或在使用时与最终产品简单混合或混入最终产品中。例如本发明的有机植物养料产品或材料，虽然通常相对来说是无气味的，却能够与提供宜人气味或者掩盖任何不良气味的其他材料混合。这种材料可以是合成的(香水)或天然的，优选天然材料。天然的有机材料包括鼠尾草、薄荷、茴香、大蒜、迷迭香、松树、柑桔属以及需要时不会免去作为有机供给资格的相似原料。用于混合的其他材料包括铁、矿物质、碳、沸石、蛭石、珍珠岩、化学肥料(尿素、硝酸铵等)，杀虫剂以及使本发明的有机植物养料产品或材料适用于特定用途的其他材料。虽然认证有机产品是本发明最优选的产品，但本发明的产品也包括任何传统形态的任何传统NPK肥料组合物或混合物，包括缓释形式。例如，本发明的有机植物养料产品或材料可包括添加的除草剂(对于典型的“除草和护养”产品)和有机基的其他添加剂或者具有或不具有认证有机身份资格的化学制品。在本领域中，制造具有所需硬度和干态整体性的理想颗粒或粒子大小的肥料产品是已知的，但当施加到农业作业并通过灌溉或降雨用水处理时明显是不必要的。例如，参见Moore的美国专利4,997,469和Elrod等人的美国专利5,676,729，以引证的方式将它们的全部内容并入本文。

如共同待审查申请中所述，来自燃气轮机的废气与有机原料相接触，其中随着将其干燥和/或转化成有机植物养料材料以及优选转化成自粘合有机植物养料材料或产品，至少一些NO_x、SO_x和CO_x气体被吸收到有机原料中或者与有机原料相复合。

虽然我们已经解释和说明了本发明的多种实施方式，但这些仅是例示，在本发明的精神和以下权利要求的范围内可进行各种变化和修改。

Claims (18)

1、一种由有机原料制成的有机植物养料产品或材料，其特征在于高有机质含量大于约60wt％且水分含量少于约20wt％。

2、根据权利要求1所述的有机植物养料产品或材料，包含大于约70wt％的有机质含量和少于约15wt％的水分含量。

3、根据权利要求1所述的有机植物养料产品或材料，其中所述产品或材料具有自粘合性能。

4、根据权利要求1所述的有机植物养料产品或材料，其中所述原料包括未消化的原料。

5、一种由有机原料制成的有机植物养料产品或材料，具有至少约1.5:1的有机质与水分的重量比。

6、根据权利要求5所述的有机植物养料产品或材料，其中所述重量比至少约8:1。

7、一种用于生产含有高有机质、低水含量的有机植物养料产品的方法，包括干燥有机原料或未消化的原料。

8、根据权利要求7所述的方法，包括热转换其中的组分以在有机植物养料产品中提供自粘合性能。

9、一种组合产品，包含组合或混合有一种或多种传统化学肥料的高有机质、低水分的有机植物养料产品。

10、一种组合产品，包含组合有一种或多种生物杀虫剂的高有机质、低水分的有机植物养料产品。

11、一种组合产品，包含组合有一种或多种传统杀虫剂的高有机质、低水分的有机植物养料产品。

12、一种制品或成型体，由含有有机植物养料的产品或材料形成。

13、根据权利要求12所述的制品或成型体，其中所述有机植物养料是自粘合的且不添加粘合剂就能形成制品或成型体。

14、根据权利要求12所述的制品或成型体，包含有化学肥料、杀虫剂、生物杀虫剂、沸石或蛭石。

15、一种生产作物的方法，包括将具有高有机质和低水分的有机植物养料施加到土壤中，在土壤中种植作物并收割作物。

16、一种生产作物的方法，包括将具有高有机质和低水分的有机植物养料施加到含有生长作物的土壤中，并收割作物。

17、一种生产肉制品或乳制品的方法，包括将权利要求15或16的收割的作物喂养牲畜并由这些牲畜来生产肉制品或乳制品。

18、一种制成组合产品的方法，包括将具有高有机质、低水分的有机植物养料与化学肥料、杀虫剂、生物杀虫剂、沸石或蛭石相混合。