CN102177108A

CN102177108A - 含硅玻璃粉末颗粒改善植物生长

Info

Publication number: CN102177108A
Application number: CN2009801401891A
Authority: CN
Inventors: 戴维·阿切尔
Original assignee: Advanced Plant Nutrition Pty Ltd
Current assignee: Advanced Plant Nutrition Pty Ltd
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-09-07
Also published as: US20110143941A1; EP2331484A4; JP2012505135A; BRPI0920873B1; AU2009301632A1; BRPI0920873A2; EP2331484B1; CA2739172A1; EP2331484A1; AU2009301632B2; NZ590017A; ZA201102044B; WO2010040176A1

Abstract

本发明涉及适用于为植物生长介质或植物供给植物可利用硅的含硅玻璃粉末颗粒、制造这些颗粒的方法，以及利用该颗粒为植物生长介质或植物供给植物可利用硅的方法。本发明还涉及改善植物生长的方法和提高植物产量的方法，其中包括将本发明的颗粒施用于植物或植物生长介质。

Description

含硅玻璃粉末颗粒改善植物生长

本申请要求享有澳大利亚临时申请No.2008905218的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明总体上涉及适用于为植物生长基质或植物供给植物可利用硅的含硅玻璃粉末颗粒、一种用于制造这些颗粒的方法，以及一种利用该颗粒为植物生长基质或植物提供植物可利用硅的方法。本发明还涉及一种改善植物生长的方法和一种提高植物产量的方法，其中包括将本发明的颗粒供给植物或植物生长基质。

背景技术

硅是植物细胞壁的重要部分，在植物细胞壁中起着类似于木质素的作用。具体来说，细胞壁内的硅可提供耐压力和刚性，因而在为植物提供结构强度方面很重要。例如，据报道，土壤中硅的供应充足能显著减少饲料作物下垂或倒伏的发生，并提供改善的机械强度。因此，例如，土壤中硅的含量水平充足对于改善谷类作物如小麦、燕麦和大麦的抵御可能导致植物倒伏的强风损害的能力是很重要的。这对谷类作物而言是一个突出的问题，因为如果作物严重倒伏的话会使其无法用机械收割机来收割，作物因此而损失。

通过土壤中充足的硅所提供的细胞的改良刚性也往往导致作物具有更为直立的习性，其最终会使植物具有更好的光吸收和较高的光合效率。这通常又会导致植物中的所需作物的较高产量。直立习性也往往使植物不容易受到风和雨的损害。

也已经知道，生长在含有充足的植物可利用硅的土壤中的植物也不容易遭受虫害的影响。如果不受理论限制，可以认为植物中的硅含量水平由于降低了昆虫咬食植物叶子的能力而提供了一种防止昆虫袭击的屏障。可以认为，昆虫会发现具有高水平硅含量的叶子不好咬食，因为这种咬食会损伤其下颚骨，由此减少了昆虫袭击该植物的机率。另外已证实硅有助于农作物抗旱，因为硅含量高的植物较为强壮且不易萎蔫。并且，充足的植物可利用硅含量水平可提高植物的摄取各种营养元素、特别是钾和磷的能力。因此很明显，为生长中的植物提供植物可利用硅有许多好处。

这种情况在例如经历了从包括植物可利用硅的土壤中大量浸出所有可浸出材料的潮湿的热带土壤中的高浸出条件下尤其如此。当与形成了循常耕作方式的一部分的物理干扰和施肥相结合时，这会在许多情况下导致植物可利用硅的损失、植物摄取植物必需的营养元素的能力的下降，以及植物可利用硅的所需含量水平的下降。

例如，对于大部分甘蔗种植区来说这个问题尤其如此，其也同样适用于稻米种植区。这两种作物对植物可利用硅的需求都很高，并且土壤中的任何硅不足都会导致显著的减产。

因此，有必要以一种经济有效的方式提供含有植物可利用硅的材料，使得这些材料可用作能加入到土壤或其它植物生长基质中从而为植物提供可接受水平的植物可利用硅的土壤改良剂或土壤“甜化”剂。迄今为止，这一方法是通过向土壤中加入含硅材料如硅酸钙矿渣、硅锰矿渣、硅酸钾和硅藻土以期提供所需含量水平的植物可利用硅来实现的。这些方案通常以约10吨/英亩的施用率来实施。然而这其中很多方法通常不会那么有效，因为这些材料通常具有很高的总硅量，但其植物可利用硅的含量未必高。为了成为一种有效的来源，含硅材料必须包含通常以植物可利用的形式存在的硅，一种水溶性的硅，例如单硅酸或者多硅酸。

因此在许多情况下，虽然提供了充足的总硅含量水平，但这些材料可能并不包含足够量的植物可利用硅。此外，许多这种材料的生产成本高，不是环境友好型的，并且在许多情况下不能为使用这种材料处理的土壤赋予所期望的特性。例如，通常会期望该材料具有很好的阳离子交换量。

土壤的阳离子交换量(CEC)是指土壤所能容留住的带正电荷的离子的量。当溶解于水中时，植物营养元素或者带正电荷，或者带负电荷。带正电荷的离子(阳离子)的例子包括：钙(Ca⁺⁺)、镁(Mg⁺⁺)、钾(K⁺)、钠(Na⁺)和铵(NH₄ ⁺)。具有高CEC的土壤往往比具有低CEC的土壤能更好地容留营养元素，并且也因此也不易发生例如在降雨或灌溉后营养元素从土壤中浸出的情况。

因此，有必要提供能满足这些需求的含硅材料和制造该含硅材料的方法。

一种制造含硅材料的传统方法是通过研磨合适的硅矿石。这些加工过程一般包括将矿石磨碎，形成粉末状矿石以作进一步处理。粉末状矿石然后在高温下用碱处理，同时搅拌，生成硅酸钠。由此生成的硅酸纳可溶于水，并因此可通过过滤来在溶液中与其他不溶性材料分离。在过滤后该溶液被酸化，由此产生的二氧化硅沉淀经过滤回收，并采用标准技术干燥。一般来说可以看到，采用这类加工过程生产的二氧化硅通常具有较高含量水平的杂质，这使其所能使用的应用领域受到了限制。这种加工过程需要大量的资金投入，因此从经济学和环境的角度来看都缺乏吸引力。

就含硅材料本身而言，目前只有极少数材料被认为是可有效地以成本效益合算的方式提供恰当含量水平的植物可利用硅。因此，举例来说虽然一些材料已被发现可提供大量的植物可利用硅，但是其中许多材料价格昂贵，因此不适合大规模应用。另外，虽然许多材料可提供植物可利用硅，但是由于目前尚不明确的原因，这些材料都不能提供可被植物吸收的形式的硅。

本发明的申请人发现，用作一种植物可利用硅来源的合格原料可以产生自玻璃，尤其是钠钙玻璃。这在如果材料被研磨到合适粒度的情况下可以实现。如果不受理论限制，可以认为在玻璃制造期间石英与碳酸钠的反应会导致硅酸钠的生成。当它与酸性水溶液(如在土壤中)接触时，氢离子将硅酸钠转化成可溶于水的硅酸。因此，玻璃被认为是能够提供植物可利用硅的可用来源。

将碾磨或研磨的玻璃用于这样的用途极具吸引力，这是因为在世界上会产生大量的废玻璃，这因此潜在地提供了廉价的原料来源。如本领域技术人员将了解的那样，这是非常具有吸引力的，因为利用诸如玻璃之类的废料来生产植物可利用硅的来源这一概念具有优点，这是因为它提供了一种尽量减少废物、减少二氧化碳排放的手段，并且终端用户的成本也因原材料成本的下降而降低了。

发明内容

本发明的申请人发现，很多可以提供植物可利用硅的材料或者较为昂贵，因此在需要大规模使用时并不经济有效，或者不能提供高含量水平的植物可利用硅，导致为了提供所期望的效果而需要使用较大量的材料。因此，在许多情况下要使用比所需的更高含量水平的材料，同时需要额外的处理工艺如空中喷洒等，这导致了额外的生产成本。

在一个方面，本发明提供了适合用作植物可利用硅来源的含硅玻璃粉末颗粒，其中颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，并且至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。在一些具体实施例中，至少90wt％的颗粒的粒度小于100.0μm。在另一些具体实施例中，至少90wt％的颗粒的粒度小于37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm-37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm-37.0μm。在一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1-25.0μm。在其他一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为8.0-25.0μm。在一些实施例中，至少50wt％的颗粒的粒度小于20.0μm。

在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。在一些具体实施例中，颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。在一些具体实施例中，该颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

在一些具体实施例中，根据本发明的含硅玻璃粉末颗粒具有介于65wt％到90wt％之间的二氧化硅含量，以及介于2wt％到15wt％之间的氧化钠含量。

本发明还提供了一种制造如上所述的本发明颗粒的方法。

因此，在另一个方面，本发明提供了可用作植物可利用硅来源的含硅玻璃粉末颗粒的制造方法，该方法包括：

(a)提供具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠浓度的含硅玻璃；以及

(b)研磨该含硅玻璃以生产出含硅玻璃粉末颗粒，其中至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

在一些实施例中，至少90wt％的所制颗粒的粒度小于100μm。在一些具体实施例中，至少90wt％的所制颗粒的粒度小于37.0μm。在该方法的一些实施例中，所制颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。在一些具体实施例中，所制颗粒的平均粒度为200nm-37.0μm。在一些更具体的实施例中，所制颗粒的平均粒度为1-25.0μm。在其他一些具体实施例中，所制颗粒的平均粒度为8.0-25.0μm。在一些实施例中，至少50wt％的所制颗粒的粒度小于20.0μm。

在一些实施例中，在制造含硅玻璃粉末颗粒中所使用的玻璃具有至少60wt％的二氧化硅含量。在一些具体实施例中，该玻璃具有至少70wt％的二氧化硅含量。

在一些实施例中，在制造含硅玻璃粉末颗粒中所使用的玻璃中的氧化钠含量至少为5wt％。在一些具体实施例中，该玻璃中的氧化钠含量至少为10wt％。在某些特定情况下，该玻璃中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

在一些实施例中，研磨含硅玻璃包括将含硅玻璃放入到一个从由球磨机和喷射磨机所组成的组中选出的研磨机中进行研磨。在一些实施例中，研磨过程可包括在高压、高温蒸汽中分解材料。

在本发明的一些实施例中，在研磨后用洗涤液洗涤含硅玻璃粉末颗粒。可使用多种洗涤液，然而在一些实施例中该洗涤液含有矿物酸。

在洗涤液中含有矿物酸的本发明的某些实施例中，洗涤液具有至少2M的矿物酸浓度。在本发明的一些实施例中，洗涤液具有至少4M的矿物酸浓度。在洗涤液含有矿物酸的本发明的一些实施例中，洗涤液具有至少5M的矿物酸浓度。

在该方法的一些实施例中，该矿物酸是盐酸。

洗涤液可以在任何适宜的温度下使用，该温度基于多种变量如洗涤持续时间、洗涤液中的固体密度等来选择。在本发明的一些实施例中，洗涤液的温度为40-80℃。在本发明的一些实施例中，洗涤液的温度约为60℃。洗涤液也可以在环境温度下使用，但这会被认为并不那么有效。

这些颗粒可以被洗涤任意的时间长度，但是一般认为该颗粒的洗涤时间为4-12h。

如上所述，本发明颗粒可用作植物可利用硅的来源。

因此，在第三个方面，本发明提供了一种为植物或植物生长基质供给植物可利用硅的方法，该方法包括为植物或植物生长基质供给含硅玻璃粉末颗粒，该含硅玻璃粉末颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％颗粒的粒度小于200.0μm。在一些具体实施例中，至少90wt％所供给颗粒的粒度小于100.0μm。在其他一些具体的实施例中，至少90wt％颗粒的粒度小于37.0μm。在一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm-37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm-37.0μm。在一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1-25.0μm。在一些更具体的实施例中，颗粒的平均粒度为8.0-25.0μm。在一些实施例中，至少50wt％所供给颗粒的粒度小于20.0μm。

在该方法的一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。在一些具体的实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

在本发明方法的一些实施例中，含硅玻离粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。在一些具体的实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

在该方法的一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

在一些实施例中，植物生长基质是土壤。在其他实施例中，植物生长基质是盆栽混合基质。在其他的实施例中，植物生长基质为堆肥。在另外的实施例中，植物生长基质是用于水培系统的无土基质。

本发明还提供了一种用于改善植物生长的方法，包括为植物或植物生长基质供给上述含硅玻璃粉末颗粒。

因此，在第四个方面，本发明提供了一种改善植物生长的方法，包括为植物或植物生长基质供给含硅玻璃粉末颗粒，其具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％颗粒的粒度小于200.0μm。在一些具体实施例中，至少90wt％所供给颗粒的粒度小于100.0μm。在其他具体实施例中，至少90wt％颗粒的粒度小于37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm-37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm-37.0μm。在一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1-25.0μm。在一些更具体的实施例中，颗粒的平均粒度为8.0-25.0μm。在一些实施例中，至少50wt％所供给颗粒的粒度小于20.0μm。

在本发明方法的一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。在一些具体的实施例中，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

在一些实施例中，植物生长基质是土壤。在其他实施例中，植物生长基质是盆栽混合基质。在另外的实施例中，植物生长基质为堆肥。在其他的实施例中，植物生长基质是用于水培系统的无土基质。

在一些实施例中，颗粒施用率介于1-1000吨/公顷之间。在其他实施例中，该颗粒的施用率介于1-1000千克/公顷之间。

在一些实施例中，该颗粒在播种前施用到土壤中。在其他实施例中，该颗粒在播种后但在种子发芽前施用到土壤中。在另外的实施例中，这些颗粒在播种后和种子发芽后施用。在另外的实施例中，这些颗粒在播种前施用于种子，从而与种子一起施用于植物生长基质中。在一些实施例中，这些颗粒以浆液或喷雾的方式施用于土壤、种子或植物本身。

本发明还提供了一种提高植物产量的方法，包括为植物或植物生长基质供给如上所述的含硅玻璃粉末颗粒。

因此，在第五个方面，本发明还提供了一种提高植物产量的方法，包括为植物或植物生长基质供给含硅玻璃粉末颗粒，其具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％颗粒的粒度小于200.0μm。在一些具体实施例中，至少90wt％所施用颗粒的粒度小于100.0μm。在其他具体的实施例中，至少90wt％颗粒的粒度小于37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm-37.0μm。在一些实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm-37.0μm。在一些具体实施例中，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1-25.0μm。在一些更具体的实施例中，颗粒的平均粒度为8.0-25.0μm。在一些实施中，至少50wt％所施用颗粒的粒度小于20.0μm。

在一些实施例中，植物生长基质是土壤。在其他实施例中，植物生长基质是盆栽混合基质。在其他实施例中，植物生长基质为堆肥。在另外的实施例中，植物生长基质是用于水培系统的无土基质。

附图说明

图1显示了使用或不使用超声波分散的本发明的两种颗粒样品的粒度分布的示意图。

图2给出了使用或不使用超声波分散的本发明的两种颗粒样品的累计粒度分布的示意图。

图3显示了用本发明的颗粒处理的小麦与常规法栽培的小麦之间的根系形成的比较照片。

图4显示了用本发明的颗粒处理的植物与常规法栽培的植物之间的根系形成的比较照片。

具体实施方式

如上文所述，本发明提供了可用作植物可利用硅来源的含硅玻璃颗粒。这些颗粒可被添加到诸如土壤的植物生长基质中，也可以在播种前被施用于种子或植物切口，或者以水溶液或喷雾的方式施用。

本发明的颗粒和方法可适用于需要改进植物生长或提高植物产量、或者提供植物可利用硅来源的任何植物。一些需要施用本发明颗粒或者本发明颗粒的施用对其有利的植物的一些例子包括小麦、大麦、番茄、草莓、甜玉米、菜豆、鹰嘴豆和花生。当施用于其他谷类作物、乔木、草、花卉植物、果树、蔬菜作物和长出坚果的乔木和植物中时，这些颗粒也是有利的。

土壤溶液中的硅一般是以单硅酸和多硅酸以及与无机和有机酸形成复合物的形式存在。虽然通常被植物吸收的是单硅酸成分，但是用语“植物可利用硅”包含了可被植物直接吸收的所有形式的硅(如单硅酸)，以及那些与土壤中的硅酸(如多硅酸及其复合物)相均衡的形式的硅。

本发明的加工过程将含硅玻璃转化成可用作植物可利用硅来源的具有一定粒度和组成的玻璃颗粒。本发明加工过程的第一步是提供含硅玻璃，其之后进入到本发明方法的后续加工步骤中。

所提供的含硅玻璃可以是含硅玻璃原料，或者是回收的含硅玻璃，或者是这两者的组合物。一种可以投入本发明加工过程中的有用的含硅玻璃材料是回收的玻璃，俗称为碎玻璃。因为回收的玻璃一般价格低廉且易于大量获取，因此回收的玻璃作为可用于本发明加工过程中的一种便宜的起始物料是理想的。一种典型的用于无色(透明)玻璃的回收碎玻璃的组成如表1所示：

表1：无色玻璃组成

这是涵盖了无色(透明)、琥珀色(棕色)和绿色玻璃的一种典型组成。各种颜色之间的唯一的主要区别是琥珀色的Fe₂O₃为0.255wt％，绿色的Fe₂O₃为0.294wt％，琥珀色的Cr₂O₃为0.026wt％，而绿色的Cr₂O₃为0.129wt％。

一般情况下，任何具有50wt％或更多的二氧化硅含量的玻璃都适用于本发明。

可以看出，玻璃含有以无定形形式存在的高含量水平的SiO₂。本发明的加工过程使玻璃材料转化成含有可用于提供植物可利用硅的无定形硅的玻璃颗粒。据发现，本发明加工过程适用于所有类型的含硅玻璃，并且颜色成分不会引起任何问题。它在适用于回收的玻璃时尤其有利，因为它意味着在进入本发明的加工过程中之前不需要对不同类型(或颜色)的玻璃进行分离。

提供进入后续加工过程的含硅玻璃材料可具有各种各样的形状和条件，并且提供含硅玻璃的步骤可能只需要得到所需量的含硅玻璃。然而在许多情况下，由于所得玻璃的状态的原因，提供含硅玻璃的步骤可包括使含硅玻璃经历一个或多个预处理步骤，使之更适宜于进入本发明的后续加工步骤。

例如，一种合适的预处理步骤可包括在研磨含硅玻璃之前去除有害污染物的洗涤步骤。例如，在研磨前可以用水清洗含硅玻璃，以去除任何砂砾和任何其他外在污染物。利用这种洗涤步骤通常会导致最终产品具有很高的纯度，这对于含硅玻璃是回收的玻璃来说尤其适用，因为它通常具有高含量水平的污染物。

当然，如技术人员所意识到的那样，在许多情况下含硅玻璃具有足够好的质量，洗涤步骤不再会带来改善。一般来说，对材料进行目视检查就可容易地判定洗涤步骤是否有益。

可用于提供硅玻璃的步骤中的另一可行的预处理步骤是粗磨步骤。这当可在本发明加工过程中用作原料的含硅玻璃含有大颗粒时是有益的，而且粗磨步骤可使后续用于本发明中的研磨步骤能被更好地控制。可以发现，对于某些来源的含硅玻璃来说，利用粗磨步骤和研磨步骤比单纯的研磨步骤更经济有效。和是否需要洗涤一样，是否需要这种预处理步骤也是由本领域的技术人员基于对将进入到本发明的后续加工步骤中的材料的目测观察来决定。

一旦选定将进入本发明加工过程的含硅玻璃并对其进行了如上所述的任何预处理步骤，就可以准备对玻璃进行研磨以生产出具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量、并且其中至少90wt％颗粒的粒度小于200.0μm的玻璃粉末颗粒。在一些实施例中，至少90wt％颗粒的粒度进一步减小到低于100.0μm。在一些具体实施例中，至少90wt％颗粒的粒度进一步减小到低于37.0μm。申请人发现，一些特性如阳离子交换量以及可溶性硅和其他微量元素的量等可以通过降低颗粒的粒度来提高。

本发明所称用语“粒度”，是指利用如激光衍射的方法测得的单个颗粒的粒度。其他用于测量粒度的方法是本领域技术人员所熟知的。本发明的颗粒可以是任何形状。在某些特定情况下，颗粒是多面体的颗粒。

研磨步骤可以使用本领域公知的任何研磨技术进行。研磨步骤可以在任何与预处理步骤相同的地方进行，或者含硅玻璃可以在一个地方进行预处理，然后再被输送到另一个地方进行研磨。

适用于本发明加工过程的合适研磨设备的示例包括球磨机和喷射磨机。使用球磨机的一个优点是原料破璃可以是湿的或干的，并且据观察湿式研磨会使研磨结果稍有改善。

如果研磨设备是喷射磨机，则合适的工艺条件是进料速度为10-5000kg/h，空气供给为100psi。进料速度将取决于所使用的设备的大小，其可低至10kg/h，或者对于大型设备或复式装置来说可高达每小时几吨。如果使用喷射磨机，则进料必须是干净和干燥的。一般对于可用于研磨过程的任何装置来说，一旦掌握了上述粒度分布参数，本领域的技术人员便可更改设备的运行条件，以生产出恰当粒度的玻璃颗粒。

在一些实施例中，研磨过程可以包括在高压、高温蒸汽的条件下分解材料。这种依赖蒸气的处理方法对于制备特别小的、纳米级粒度的颗粒来说特别有效。

在本发明的某些实施例中，在研磨后玻璃颗粒便可作为植物可利用硅的来源使用。但是在某些实施例中，研磨后的颗粒还要经过清洗步骤。

因此，玻璃粉末颗粒通常还要与洗涤液接触。接触步骤可通过将洗涤液加入到装有玻璃粉末颗粒的洗涤室中来进行，或者通过将玻璃粉末颗粒加入到装有洗涤液的洗涤室中来进行。当然也可以将洗涤液和玻璃粉末颗粒同时加入到洗涤室中。接触步骤也可以包括使玻璃粉末颗粒与洗涤液接触多次接触的若干连续的接触步骤。这例如在有若干个洗涤室而被处理材料从一个洗涤室运动到另一个洗涤室中、经过多次洗涤而得到最终洗净的产品时发生。

许多洗涤液可以用于本发明的加工过程。该洗涤液一般含酸或酸源。如果不受理论限制，可以认为这可去除玻璃中的某些金属污染物，并增加植物可利用硅的含量水平。酸可以是有机酸或无机酸，然而一般来说该酸是无机酸，例如矿物酸。适用于本发明加工过程的酸包括硫酸、盐酸和硝酸。盐酸被发现是特别适合的。

加工过程中使用的洗涤液的量取决于玻璃的初始状况和所用加工过程的设计条件(分批地或连续流)。用于任何加工过程的洗涤液用量都可以由熟练掌握技术者容易地确定。但是一般情况下洗涤液应过量使用。洗涤液可在任何浓度水平下使用，然而在此过程中发现，洗涤液的浓度越低，所需洗涤液的体积量就越大，这将导致所需洗涤液的用量在经济上无法承受。

洗涤步骤的温度原则上是无关紧要的，因为该过程可以在洗涤液呈液态的任何温度下进行。因此，这个过程例如可以在室温下进行。然而这个过程通常在较高的温度下进行，因为据发现，较高的温度提高了该过程的速率。因此，温度一般介于约40℃到约80℃之间，适宜的温度为约60℃。

还发现，在洗涤步骤中搅拌玻璃粉末颗粒以增加玻璃粉末颗粒的表面和洗涤液之间的相互作用是可取的。洗涤步骤也可以在高压下进行。

洗涤步骤所需的持续时间取决于多种因素，例如该步骤的温度和所用洗涤液的浓度。据发现，通常洗涤液的浓度越高和接触的温度越高，所需的持续时间就越短。但在一般情况下，洗涤步骤的持续时间是4-12h。在一个实施例中，洗涤步骤进行约8h。

上述研磨和洗涤过程被描述成将玻璃颗粒以分批的方式进行处理的单步过程。因此对于洗涤步骤而言，玻璃颗粒例如分批次地与洗涤液接触，其中所有的洗涤都在一个洗涤室中进行。当然，这个过程也可以通过多步的方式来进行，其中若干接触步骤顺次进行以产生最终的玻璃颗粒。该过程可以在同一个反应室中进行，也可以在若干个相串联的洗涤室中进行。类似地，研磨中的可在单一研磨装置中进行的研磨步骤可包括将玻璃颗粒置于若干个研磨装置中，其中每一次都使颗粒的粒度减小，直到达到所期望的粒度。

继洗涤步骤(如果使用的话)之后，通常使用常规的技术来分离玻璃颗粒。一种典型的分离过程包括去除洗涤液，用清水洗涤玻璃颗粒，过滤清洗过的材料和挤压半固体的滤饼以除去多余的水分，然后进行干燥。

上述的本发明加工过程生产出如前所述的本发明的玻璃粉末颗粒。这些玻璃粉末颗粒可用作植物可利用硅的来源。在使用中，该玻璃粉末颗粒可以例如以所期望的施用率在需要添加其的地方施加到植物生长基质(一般是土壤)中的方式来使用，或者，它以与一种或多种其他成分混合组成多组分混合物的形式来使用。该多组分混合物中的其他适当成分可包括化肥、矿物质、有机质、pH值调节剂、土壤润湿剂，等等。所添加材料的量一般介于每公顷1千克到8吨之间。

不论玻璃粉末颗粒单独使用还是作为混合物的一部分使用，它们通常都是采用本领域公知的技术进行施用或播撒，该技术的选择取决于具体的应用。熟练掌握技术者可以明白，在大面积的甘蔗种植园中播撒这种材料的方法不同于在郊区花园里播撒这种材料的方法。在每种情况下，熟练掌握技术者会很容易掌握合适的施用技术和含量水平。

这里将参考以下例子来描述本发明：

实施例

实施例1-研磨玻璃

废玻璃样品取自玻璃回收供应商，其被磨成具有小于5mm的初始粒度。该颗粒再用水清洗以去除污染物。将玻璃干燥，然后送入喷射磨机中研磨。采用12英寸的喷射磨机，进料速度为10kg/h，供气量为200cfm下的100psi，从而制得精细的玻璃颗粒。将该材料分为两等份。其中一份保持一次研磨样品的状态，而另一份则再次送入喷射磨机进行第二次研磨，产生二次研磨产品。所制得的两种玻璃颗粒的粒度分析和比表面积见表2。

采用Malvern Instruments Limited公司的Mastersizer 200型仪器来测定粒度分布。每个样品在分析前快速分散在水中。如分析期间所标明的那样，对两组样品中的一组施加超声波分散。

采用Micromeritics Instrument Corporation公司的ASAP 200型仪器通过氮吸附法来对孔径和表面积进行分析。该样品在120℃下排空24h，以确保其暴露表面不吸附任何材料。经过这段时间的除气之后，对样品进行分析。

表2-粒度参数

所得结果如图1和图2所示。图中所用标识与上述表中所用标识如下地对应：

非超声波分散-一次研磨＝SLG02/14 1P非超声波分散

非超声波分散-二次研磨＝SLG03/14 2P非超声波分散

超声波分散-一次研磨＝SLG02/14 1P超声波分散

超声波分散-二次研磨＝SLG03/14 2P超声波分散

实施例2-干法喷射研磨

通过干法喷射研磨在不加酸或其他后处理下制备另一样品。粒度分布采用Malvern Instruments Limited公司的Mastersizer 200型仪器来测定。每个样品在分析前快速分散在水中。

表3-粒度参数

实施例3-研磨及酸洗

按照实施例1中的单次研磨过程对样品进行研磨，然后进入洗涤步骤，在60℃温度条件下用1∶1盐酸洗涤8h，轻度搅拌。在洗涤步骤完成后将样品与洗涤液分离，用清水洗涤以除去任何残余的酸，然后干燥，制得经研磨的、洗净的样品。

实施例4-研磨及索氏提取

按照实施例1中的单次研磨过程对样品进行研磨，然后进入洗涤步骤，在索氏提取器中以1∶1盐酸抽提8h。在蒸馏步骤完成后将样品从溶液中分离，用水清洗以除去任何残余的酸，然后干燥，制得经过经研磨的、索氏提取的样品。

实施例5-化学组成

利用X射线荧光法来检测在实施例1至4中所制得的玻璃颗粒的化学组成。结果见表4。

表4-材料的化学组成wt％

可以看出，所有样品的SiO₂含量水平都相近，主要的差异在于氧化钙和氧化钠的浸出值。

实施例6-植物可利用硅的含量水平

对实施例1至4中的样品进行分析，以确定植物可利用硅的含量水平。分析结果见表5。

表5 植物可利用硅

可以看出，经洗涤的样品具有明显更高的植物可利用硅读数。

实施例7-小麦摄取的硅

进行植物生长试验，以确定本发明的材料作为可利用硅来源的能力。在12只规格为320mm×240mm的土壤托盘中装载3.47kg的土壤，每只托盘种入215g种子品质的小麦种子。然后将这些托盘分为3个试验组，进行如下处理：

第1组：(4个盘)这构成了对照组，没有使用添加剂。

第2组：(4个盘)这构成了分别以相当于1、3、5和8吨/公顷的施用量用硅藻土进行处理的试验组。

第3组：(4个盘)这构成了分别以相当于1、3、5和8吨/公顷的施用量用实施例1中的材料进行处理的试验组。

所有托盘均用手工浇灌由Collmoore Fodder私人公司提供的一定剂量的营养水。这种营养水在前7天施用，之后换成自来水。这些托盘被放置于外界条件下，但是放置成不会经受任何降雨。

在第21天从各托盘中抽取植物组织样本，并分析硅的含量水平。结果见表6。

表6 小麦摄取的硅

结果清楚地表明，实施例1中的材料是植物可利用硅的优秀来源，因为在用这种材料处理的托盘中的硅摄取量远大于对照组中的和用已知的硅藻土硅源处理的植物。

实施例8-玻璃颗粒的阳离子交换量

对实施例2中的玻璃颗粒进行阳离子交换量和植物可利用硅的测定。

表7-含有植物可利用硅的玻璃颗粒的阳离子交换量

实施例9-随粒度变化的化学特性

将玻璃研磨成各种粒度，并对所得颗粒的化学特性进行分析。结果见表8。

表8-本发明的玻璃颗粒的阳离子交换量和作为原料随粒度的变化

显然，随着粒度的减小许多特性都得以提高。特别值得注意的是交换性钙、钠、镁、钾的量以及阳离子交换量。

实施例10-大麦实验(I)

在150mm×120mm×200mm深的透明花盆中对大麦种子进行群植。每只花盆用40g种子。生长基质是市售种培营养基质。所有的种子种植在同一深度。

种植四只花盆：

·LT1 对照组+10ml/l鱼基氮肥

·LT2 对照组，无添加剂

·LT4 玻璃颗粒，施用率4g

·LT6 玻璃颗粒，施用率4g+10ml/l的肥料

样品LT4和LT6最早发芽，比对照组早两天。在收获时这两者(尤其是LT4)显示出明显较大的根和叶的生长。LT4的叶子生长高度为120mm，而对照组(LT2)的高度为90mm。LT4的根系为80mm深，而对照组的根系为60mm深。两个用硅处理过的样品的钾和磷的摄取量均高于对照样品。

对照组和LT4根组织

植物播种10天后收获。对叶片组织进行分析，结果摘要如下：

表9-大麦试验LT1，LT2，LT4 and LT6的叶片组织分析

实施例11-大麦试验(II)

将大麦种植在先前使用过的两个透明花盆和长方形型(窗状开口)托盘中。每个花盆种入40g种子。种植培养基为土壤(ex Deniliquin，NSW)。样本用230mm的筛子筛选的土壤覆盖。土壤被送去进行CEC分析(XP9)。所有的种子种植在相同的深度。

种植3个样本：

·LT8 对照，无添加剂

·LT9 玻璃颗粒，以100g施用率施用

·LT10 玻璃颗粒，以6g施用率施用

就植物出苗而言，对照样本和经处理样本之间似乎很少差异，但LT9和LT10被证实长势很好。组织分析表明，三个样本之间的钠摄取率相差较大。

表10-大麦试验的叶片组织分析

实施例12-大麦试验(III)

在三个透明花盆中种入大麦种子。每个花盆种入40g种子。生长基质是市售种培营养基质。所有的种子种植在相同的深度。

种植3个样本：

·LT16 对照组，无添加剂

·LT19 对照组，施加氮磷钾肥(零售)一次

·LT21 加入10g玻璃颗粒，施加氮磷钾肥(零售)一次

LT19和LT21在第7天再次施加氮磷钾肥。

三天后LT16种子没有发芽。LT19和LT21种子正在发芽。对照组的根系生长为70mm，对照组+氮磷钾的根系生长为60mm，玻璃颗粒+氮磷钾的根系生长为90mm。24天后进行叶片组织分析。两个硅处理样本的磷摄取率均比时照组大。

表11-大麦LT16、LT19和LT21的叶片组织分析

实施例13-番茄试验

将番茄(Grosse Lisse)种植在150mm×120mm×200mm深的透明花盆内。每个花盆种入两个种子。生长基质是市售种培营养基质。所有的种子种植在同一深度。

种植三个花盆：

·LT11 对照组，无添加剂

·LT12 玻璃颗粒，以40mg/种子的量施加，加10％氧化钙

·LT13 玻璃颗粒，以40mg/种子的量施加

LT12和LT13样本发芽比对照组早两天。LT12和LT13样本继续呈现出超过对照组的长势，直到收获的时间为止。样本在播种37天后收获。对样本进行叶片组织分析。这两个硅处理的样本的磷、钾的摄取率都比对照组大。

表12-番茄试验LT11、LT12和LT13的叶片组织分析

实施例14-玉米试验

在两个长方形托盘内种入玉米。每个托盘种入40g种子。生长基质是种培营养基质。所有的种子种植在相同的深度。经处理后的种子发芽比对照组早一天。这两组样本在18天后以10ml/l的用量施加氮肥并在两天后收获。对样品进行叶片组织分析。很明显，用硅源处理过的样品对锌、钾的摄取率显著上升。

种植了两个样品：

·LT14 对照组，无添加剂

·LT15 玻璃颗粒，施加率为1g/种子

表13-玉米LT14-LT15的叶片组织分析

实施例15-菜豆试验

在澳大利亚昆土兰州的Allora种植六块菜豆试验田。大约四周后种植另外一组试验田。大约播种两个月后对每块试验田进行抽样。

每块田为0.36公顷，种植“Simba”和“First Mate”两个品种的菜豆。两块田用作对照组，两块田在初花期分别用2和4kg的硅施用于茎叶中，并且另外两块田分别以硅材料作为侧施肥施用于土壤进行处理。

所有田地都在播种期施加250kg氮磷钾肥作为基肥，另外将250kg硫酸氨(“granam”)作为侧施肥在初花期施用。

作物在第58天收获。从所有试验田抽取叶片组织样本，结果显示所有样本之间的营养元素含量水平差异不大。在同一时间抽取全豆样本并送去进行组织分析，再将样品冷藏保存以测试其保质期。三周后，用硅添加剂种植出的菜豆比未经处理的菜豆明显更新鲜。

在收获时也可以对果实进行手工抽样。对每块地中的20棵植株选择可出售的果实进行抽样。比较的结果表明，用硅材料处理所有田地都比对照组有更高的产量。

产量结果显示于下表。

表14-菜豆试验的产量数据

实施例16-用Yates“Thrive”水溶性氮磷钾肥进行大麦试验

这项试验工作的目的是测试硅材料作为市售氮磷钾肥(“Thrive”)材料的部分替代的效果。种植五盆：(i)一个对照组；(ii)一个试验组，只用4g硅材料处理；(iii)一花盆，施用8g“Thrive”；(iv)一组施用25％的替代材料；(v)一组施用50％的替代材料。播种后17天后收获样本。

结果清楚地表明：“Thrive”和硅材料的组合施用可以提高对硅的摄取率。与直接施用“Thrive”相反，对于处理过的样品来说氮磷钾的摄取率是相似的，不同之处在于施用“Thrive”(8g Thrive)样本的氮摄取率。应当指出的是，在这个样本中8.1％的含氮值已超过被认为是对植物生存有毒的值，但是硅产品对其它(混合施用)样本来况具有改善的效果。组合肥处理样品的叶片组织和根的生长与8g“Thrive”处理的样品相当。

结果表明，硅材料可以用来替代高达50％的这种氮磷钾肥料的量。

表15-施用玻璃颗粒和“Thrive”后的叶片组织分析

实施例17-溶液培养的草莓和番茄

在位于Deniliquin-Echuca路的Deniliquin区进行了试验工作。草莓(“Diamante”)在温室内的PVC管中生长，营养液通过系统循环。

将“Diamante”植物的一个15米部分通过除去约1m间距的植物并将10mg的颗粒直接加入营养液以便用本发明的含硅颗粒处理。溶液采用滴灌法加入，约10-15mm深。此时，植物处于极端贫乏的条件下，很少有新的生长且坐果很少。

两周后再次观察这些植物。很明显在生长和坐果方面都有可目测到的改善，植物也呈现出非常健康的叶片和果实生长。

以每个植株2-3g土壤改良剂的方式处理330个新番茄植株，进行进一步试验工作。

2个月后检查该设施，很明显，处理后的植株比未经处理的对照组更健康，据估计其生长增加大约10-15％。

实施例18-小麦试验，Allora

将小麦(QULL 2000)田种植在澳大利亚昆土兰州的Allora，采用有10％或20％的本发明含硅颗粒包衣的种子。种植一公顷地作为对照组，另外两公顷地种植有本发明颗粒包衣的种子：一公顷地采用有10％的颗粒包衣的种子，一公顷地采用有20％的颗粒包衣的种子。对土壤进行分析，结果显示土壤中含有充足含量水平的可溶性硅，这可能是由孔灌溉所致。对该作物的进一步检查显示出如图3所示的处理后的作物根系生长的主要差异。

在检查根系约4个月后对作物进行收获。尽管存在作物结实速度较慢、根系生长明显增加的现象，但是产量数据显示处理和未经处理的田地的结果相似。该产量数据可能受到试验田面积较小的影响，值得一提的是，当使用大割台设备时，(如本例)即使是偏离轨道一点点，收割结果也会有偏差。虽然如此，加入本发明的颗粒也似乎对根的形成产生了重大影响。

实施例19-小麦和鹰嘴豆试验

采用本发明的含硅颗粒来作为位于澳大利亚昆士兰州南部的Darling Downs地区的大量鹰嘴豆、小麦和大麦类作物的土壤改良剂和叶面喷施肥。

3-4个月后检查这些作物，发现处理后的谷类作物主要是根系生长增加(同时成熟较慢)，而处理后的鹰嘴豆的氮结瘤大量增加。图4显示出对照组和处理后植物之间的目测差异。

实施例20-花生试验，DPI研究工作站，Kingaroy

在澳大利亚昆士兰州的Kingaroy进行试验工作，其中用本发明的含硅颗粒以10千克/公顷(kg/ha)的用量作为叶面和土壤应用施用于花生作物。

三个月后对这些植物进行抽样并送去进行叶片组织分析。指南中对于花生叶片组织中锌含量上限的推荐值为60ppm；指南中说明硼是对花生而言最重要的元素之一。叶片组织结果(15)见下表：

表16-落花生试验的叶片组织分析：施用于叶面和土壤

结果再次表明，本发明颗粒的施用可使各种植物能够选择性地吸收或排斥关键性元素。对照植株的叶片组织与用本发明的颗粒处理后的植株叶片组织之间的钠、锌、硼含量有很大差异。

实施例21-甜玉米试验

种植甜玉米作物并在3-4个月后收获。试验设计成并列比较的条田。有两个常规条田，一个条田用生物肥料方案处理，一个条田用生物肥料方案以及本发明的含硅玻璃颗粒处理。每块条田至少由约400米长的6行玉米构成。

肥料处理如下：

常规方案(C1 & C2)

a.播前-Incitec 74079@350kg/ha。播种期施用。

b.侧施肥-尿素@200kg/ha。23天后施用。

生物肥料方案(B1)

a.播前-Platinum 957(Ausmin)@250kg/ha。播种期施用。

b.侧施肥-生物型包衣尿素@150kg/ha。23天后施用。

c.土壤施用-Huma Base(Ausmin)@100l/ha+Biobrew土壤@30l/ha。播种后施用。

生物肥料+含硅玻璃颗粒方案(B2)

a.含硅玻璃颗粒作为种子包衣10kg/ha

b.播前-Platinum 957(Ausmin)@250kg/ha。播种期施用。

c.侧施肥-生物型包衣尿素@150kg/ha。23天后施用。

d.土壤施用-Huma Base(Ausmin)@100l/ha+Biobrew土壤@30l/ha。播种后施用。

该生物肥料方案极少施用主要营养元素。该试验的目的是要看看是否能够通过利用生物肥料和/或本发明颗粒的生物活性提高来达到提高氮、磷、钾关键性营养元素的养分利用率(所施用单位营养元素的产量，kg)。

所有的处理都施用萌前除莠剂(Dual Gold(六氯环戊二烯))。常规区还被喷洒了一种杀灭害虫的杀虫剂(毒死蜱)。该生物肥料试验田没有用杀虫剂处理，以避免化学药剂对所施用的生物接种剂和植物免疫状况产生潜在影响。

表17-每种处理中的每公顷所施用的营养元素的量

表18-收获时玉米棒子中选定营养元素的总营养元素水平

由于临收获前的风暴造成作物倒伏，每公顷的估计产量通过确定每延米玉米棒子数得到。假设播种宽度为50cm，条田长度为100m，则每公顷将有200行植株。这相当于20000延米。这样就可以根据每公顷的玉米棒子数来估算产量。使用所收集的每只棒子的平均重量数据就可以计算每公顷总吨数。这些数据显示在表19中。

表19-玉米试验产量计算

采用常规处理法种植每吨玉米所用P肥相当于用生物肥料处理的三倍。采用常规处理法种植每吨玉米所用S肥和K肥大于用生物肥料处理的二倍。生物肥料处理种植每吨玉米所需氮素不到常规法处理的四分之一。表20显示了N、P、K和S四种关键营养元素的NUE值(养分利用率)。

表20-N、P、K和S养分利用率(NUE)表(kg/ton/ha)

对作物的经济成果指标进行了计算。总收入通过每只玉米棒子的单价乘以每公顷种植的玉米棒子数来计算。每种处理的毛利率通过扣除每种处理所施用的肥料成本以及所施用的农药成本来计算。假设所有处理的人工、机械、喷雾和收割的费用相同。化肥和常规处理各进行一次喷施。表21显示了作物的总收入、肥料成本和毛利率的计算结果。

表21-三种处理每公顷的总收入、肥料成本和毛利率的估算值

^a-通过从总收入减去肥料成本进行计算。施用含硅颗粒的人工成本已被排除在外。

^b-每只玉米棒子单价为$0.45。总收入为单位价格乘以玉米棒子数/公顷。

B1和B2的处理都表现出较高的根重、增加的玉米棒子数和糖度、增加的重量和产量，以及更高的养分利用效率。B1和B2均优于对照组，尽管NPK和S施用量减少到50％。

用本发明的颗粒处理似乎赋予玉米更大的总产量。虽然生物肥料单独处理的收益率和毛利率均显著改善，然而包括使用该发明颗粒的硅基种衣剂的处理表现出最高的毛利率。更具体地说，成本效益对比表明，与对照组相比，B1处理(生物肥料的投入减去硅)的每公顷纯收益增加了$1,592，而B2处理(生物肥料+10kg/ha的本发明颗粒)的每公顷纯收益增加了$3,107。

最后应当理解，在不背离本发明的精髓或范围的前提下，可以对如上所述的部分的结构和布局进行各种改动、修改和/或补充。

Claims

1.适合用作植物可利用硅的来源的含硅玻璃粉末颗粒，其中该颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，并且至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

2.根据权利要求1所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于100.0μm。

3.根据权利要求1或2所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于37.0μm。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒平均粒度为200nm到37.0μm。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒的平均粒度为1到25.0μm。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒的平均粒度为8.0到25.0μm。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，至少50％的颗粒的粒度小于20.0μm。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒中的氧化钠含量至少为10％。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的含硅玻璃粉末颗粒，其特征在于，该颗粒中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

14.一种制造用作植物可利用硅来源的含硅玻璃粉末颗粒的方法，该方法包括：

(a)提供二氧化硅含量至少为50wt％且氧化钠浓度至少为2wt％的含硅玻璃；和

(b)研磨所述含硅玻璃以制造含硅玻璃粉末颗粒，其中至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，至少90wt％的所制造颗粒的粒度小于100.0μm。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，至少90wt％的所制造颗粒的粒度小于37.0μm。

17.根据权利要求14到16中任一项所述的方法，其特征在于，所制造颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。

18.根据权利要求14到17中任一项所述的方法，其特征在于，所制造颗粒的平均粒度为200nm到37.0μm。

19.根据权利要求14到18中任一项所述的方法，其特征在于，所制造颗粒的平均粒度为1.0到25.0μm。

20.根据权利要求14到19中任一项所述的方法，其特征在于，所制造颗粒的平均粒度为8.0到25.0μm。

21.根据权利要求14到20中任一项所述的方法，其特征在于，至少50％的所制造颗粒的粒度小于20.0μm。

22.根据权利要求14到21中任一项所述的方法，其特征在于，该玻璃中的二氧化硅含量至少为60wt％。

23.根据权利要求14到22中任一项所述的方法，其特征在于，该玻璃中的二氧化硅含量至少为70wt％。

24.根据权利要求14到23中任一项所述的方法，其特征在于，该玻璃中的氧化钠含量至少为5wt％。

25.根据权利要求14到24中任一项所述的方法，其特征在于，该玻璃中的氧化钠含量至少为10wt％。

26.根据权利要求14到25中任一项所述的方法，其特征在于，该玻璃中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

27.根据权利要求14到26中任一项所述的方法，其特征在于，研磨含硅玻璃包括将含硅玻璃置于从由球磨机和喷射磨机所组成的组中选出的研磨机中进行研磨。

28.根据权利要求14到27中任一项所述的方法，其特征在于，研磨含硅玻璃包括在高压、高温蒸汽的条件下分解玻璃。

29.根据权利要求14到28中任一项所述的方法，其特征在于，在研磨后用洗涤液洗涤所述含硅玻璃粉末颗粒。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述洗涤液含有矿物酸。

31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述洗涤液中的矿物酸浓度至少为2M。

32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，所述矿物酸是盐酸。

33.根据权利要求29到32中任一项所述的方法，其特征在于，洗涤液的温度为40℃至80℃。

34.根据权利要求29到33中任一项所述的方法，其特征在于，洗涤液的温度约为60℃。

35.根据权利要求29到34中任一项所述的方法，其特征在于，颗粒被洗涤4到12h。

36.一种将植物可利用硅供给植物或植物生长基质的方法，该方法包括对植物或植物生长基质施加含硅玻璃粉末颗粒，所述含硅玻璃粉末颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，至少有90wt％的颗粒的粒度小于100.0μm。

38.根据权利要求36或37所述的方法，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于37.0μm。

39.根据权利要求36到38中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。

40.根据权利要求36到39中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm到37.0μm。

41.根据权利要求36到40中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1到25.0μm。

42.根据权利要求36到41中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为8.0到25.0μm。

43.根据权利要求36到42中任一项所述的方法，其特征在于，至少50wt％的颗粒的粒度小于20.0μm。

44.根据权利要求36到43中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。

45.根据权利要求36到44中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

46.根据权利要求36到45中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。

47.根据权利要求36到46中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

48.根据权利要求36到47中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

49.根据权利要求36到48中任一项所述的方法，其特征在于，植物生长基质是土壤、盆栽混合基质、堆肥或用于水培系统的无土基质。

50.一种改善植物的生长的方法，包括对植物或植物生长基质施加含硅玻璃粉末颗粒，所述含硅玻璃粉末颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于100.0μm。

52.根据权利要求50或51所述的方法，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于37.0μm。

53.根据权利要求50到52中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。

54.根据权利要求50到53中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm到37.0μm。

55.根据权利要求50到54中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1到25.0μm。

56.根据权利要求50到55中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为8.0到25.0μm。

57.根据权利要求50到56中任一项所述的方法，其特征在于，至少50wt％的颗粒的粒度小于20.0μm。

58.根据权利要求50到57中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。

59.根据权利要求50到58中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

60.根据权利要求50到59中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。

61.根据权利要求50到60中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

62.根据权利要求50到61中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

63.根据权利要求50至62中任一项所述的方法，其特征在于，植物生长基质是土壤、盆栽混合基质、堆肥或用于水培系统的无土基质。

64.根据权利要求50到63中任一项所述的方法，其特征在于，该颗粒的施用率介于每公顷1吨到1000吨之间。

65.根据权利要求50到63中任一项所述的方法，其特征在于，该颗粒的施用率介于每公顷1千克到1000千克之间。

66.一种提高植物产量的方法，包括对植物或植物生长基质施加含硅玻璃粉末颗粒，所述含硅玻璃粉末颗粒具有至少50wt％的二氧化硅含量和至少2wt％的氧化钠含量，其中至少90wt％的颗粒的粒度小于200.0μm。

67.根据权利要求66所述的方法，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于100.0μm。

68.根据权利要求66或67所述的方法，其特征在于，至少90wt％的颗粒的粒度小于37.0μm。

69.根据权利要求66到68中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1nm到37.0μm。

70.根据权利要求66到69中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为200nm到37.0μm。

71.根据权利要求66到70中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为1到25.0μm。

72.根据权利要求66到71中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒的平均粒度为8.0到25.0μm。

73.根据权利要求66到72中任一项所述的方法，其特征在于，至少有50wt％的颗粒的粒度小于20.0μm。

74.根据权利要求66到73中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为60wt％。

75.根据权利要求66到74中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的二氧化硅含量至少为70wt％。

76.根据权利要求66到75中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为5wt％。

77.根据权利要求66到76中任一项所述的方法，其特征在于，含硅玻璃粉末颗粒中的氧化钠含量至少为10wt％。

78.根据权利要求66到77中任一项所述的方法，其特征在于，含硅破璃粉末颗粒中的二氧化硅含量介于65wt％到90wt％之间，氧化钠含量介于2wt％到15wt％之间。

79.根据权利要求66到78中任一项所述的方法，其特征在于，植物生长基质是土壤、盆栽混合基质、堆肥或用于水培系统的无土基质。

80.根据权利要求66到79中任一项所述的方法，其特征在于，该颗粒的施用率介于每公顷1吨到1000吨之间。

81.根据权利要求66到79中任一项所述的方法，其特征在于，该颗粒的施用率介于每公顷1千克到1000千克之间。