CN111050550A - 具有增加的保水性的经处理的植物生长培养基 - Google Patents
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Abstract
一种经处理的植物生长培养基，包括(A)植物生长培养基和(B)设置在培养基上的保水组合物。所述组合物本身基本上由(1)醇烷氧基化物、(2)水、(3)表面活性剂和(4)湿润剂组成。醇烷氧基化物(1)具有以下结构：(I)，其中R为C3‑C14直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0‑20，y为0‑20，PO为氧化丙烯，n为1‑40，z为0‑40，且(m+y)为至少1。表面活性剂(3)和湿润剂(4)选自特定的化合物。与不含所述保水组合物的对照培养基相比，所述经处理的培养基的保水率为100‑400g水/100g经处理的培养基。R‑(EO)m‑(PO)n‑(EO)y‑(PO)z‑OH。
Description
本公开内容的领域
本公开内容一般涉及一种经处理的植物生长培养基。更具体地，本公开内容涉及一种具有增加的保水性并且包含保水组合物的经处理的培养基，所述保水组合物包含醇烷氧基化物、水、特定表面活性剂和特定湿润剂。
背景
各种植物生长培养基的疏水性长期以来被认为是有效润湿培养基和在培养基中保留水的障碍。水的缓慢润湿和保留导致水的低效利用，这可能导致水从目标区域流失到沟渠、溪流、湖泊和/或市政水处理系统中。植物生长培养基的缓慢润湿和不良保水性可能导致过度浇水以补偿缓慢保水性，这导致高价值物的浪费，在一些地区，这导致稀缺自然资源的浪费。
表面活性剂通常在泥炭藓工业中用作润湿剂。Moses等(US3,458,953)描述了将醇乙氧基化物，更特别是三甲基庚醇的乙氧基化物加入到水中以改善当施用于土壤时水的润湿和保留。该方法导致土壤中水的保留率从54％保水率提高到65-81％保水率，比没有所述醇乙氧基化物的对照水提高20-50％。Templeton(US5,867,937)描述了使用EO-PO聚合物和二氧化硅来减轻用于植物生长的无土混合物中的泥炭藓、树皮和石棉的疏水性，从而促使该混合物更容易、更快速和更均匀的浇水，而不伤害植物。EO-PO聚合物和醇烷氧基化物的使用以250-1000ppm(0.025-0.10％)施加到堆肥树皮上。然后用200ml水处理200cc经处理的树皮样品，并且测得保留在树皮上的水量为在200cc树皮上保留65-105ml的水，或者为每cc经处理的树皮保留0.325-0.525ml水。其他技术描述了水溶胀性泥炭颗粒，其包含泥炭藓、pH调节剂、润湿剂和任选的加工添加剂，其堆密度优选为约300-约600kg/m3，其中润湿剂可为非离子表面活性剂，例如共聚氧化烷烃。还有其他技术(US9,038,311B2)描述了具有改善的保水能力、亲水性和/或抗沥滤性能的泥炭藓组合物，其包含一种或多种多糖，例如瓜尔胶和/或瓜尔胶衍生物。当用醇乙氧基化物和瓜尔胶(一种多糖)的组合处理泥炭时，泥炭的保水能力(保水率)增加到1.10g水/g泥炭。然而，这些参考文献涉及通过持续施用化学品来润湿，并且在第一次润湿之后不具有残留的持久效果。
因此，本发明的目的是提供一种简单、有效且具有成本效益的保水组合物，其改善了培养基在首次润湿以及随后的再润湿中吸收和保留水的能力，并且减少了由于水流失造成的损失。
本公开内容的概述
本公开内容提供了一种具有增加的保水性的经处理的植物生长培养基。经处理的培养基包括(A)植物生长培养基和(B)设置在培养基上的保水组合物。所述保水组合物本身基本上由(1)醇烷氧基化物、(2)水、(3)表面活性剂和(4)湿润剂组成。醇烷氧基化物(1)具有以下结构：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1。表面活性剂(3)选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于(1)的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合。湿润剂(4)选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。此外，经处理的培养基具有100g水/100g经处理的培养基至400g水/100g经处理的培养基的保水率。
在一个方面中，本发明涉及一种经处理的植物生长培养基，其包含：A.植物生长培养基；和
B.设置在培养基(A)上的保水组合物，其包含：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)表面活性剂，其选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于醇烷氧基化物(1)的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合，和
(4)湿润剂，其选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。
在另一方面中，本发明涉及一种经处理的植物生长培养基，其由以下组成：
A.植物生长培养基；和
B.设置在所述培养基上的保水组合物，其由以下组成：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)表面活性剂，其选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于所述(1)的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合，和
(4)湿润剂，其选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。
本公开内容的详细描述
本公开内容提供了一种经处理的植物生长培养基，其具有增加的保水性。经处理的培养基包括或基本上由植物生长培养基(例如生长培养基)和设置在所述培养基上的保水组合物组成。或者，经处理的培养基可为培养基和设置在所述培养基上的保水组合物或者由培养基和设置在所述培养基上的保水组合物组成。培养基被“处理”为其包括设置在其上的保水组合物。换言之，用保水组合物处理培养基。术语“基本上由……组成”描述了各种实施方案，其中经处理的培养基可不含一种或多种不是所述培养基或组合物的组分或化学物质。该类组分或化学物质的非限制性实例包括一种或多种蛋白质、多糖、瓜尔胶、不同于下文作为组合物一部分描述的那些的表面活性剂、不同于下文作为组合物一部分描述的那些的湿润剂、不同于下文作为组合物一部分描述的那些的添加剂、不同于水的溶剂、无丙氧基化的乙氧基化醇、烷基酚烷氧基化物和/或其组合等。术语“不含”描述了基于经处理的培养基的总重量百分比小于5、4、3、2、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005或0.001重量％的一种或多种上述排除的化合物的量。或者，术语“不含”可描述小于0.001重量％，不可检测，或者0重量％的一种或多种上述排除化合物的量。
与不含所述保水组合物的对照培养基相比，经处理的培养基的保水率为100-400、125-375、150-350、175-325、200-300、225-275、225-250，或250-275、275-300、300-325g水/100g经处理的培养基。“对照培养基”定义为未添加保水组合物(B)的培养基。这些结果在首次润湿以及随后的再润湿中是明显的，即使在随后的洗涤中不存在添加的醇烷氧基化物。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
经处理的培养基可用于商业和住宅应用中。在各种实施方案中，经处理的培养基用于减少流失和/或提高培养基吸收和保留水的能力。例如，当经处理的培养基进一步定义为经处理的泥炭(或泥炭藓)时，所述组合物有助于相当疏水的泥炭吸收水。这可以改善生长条件。
培养基(A)：
培养基可为本领域已知的用于植物生长的任何培养基。培养基可进一步定义为泥炭(也称为泥炭藓)、泥土、土壤等。术语“泥炭藓”通常是指在沼泽地上以致密团块生长的大型吸附性苔藓(泥炭藓(Sphagnum)属，水藓科(Sphagnaceae))，其下部缓慢腐烂形成泥炭沉积物。泥炭藓广泛用于园艺，尤其是用于包装植物和用于堆肥。天然泥炭藓包含有益于植物生长和保存的营养物，但众所周知其是疏水性的并且当其干燥时难以润湿。或者，培养基可包括或描述为椰壳纤维(其包括来自植物材料的干燥纤维)、蛭石和/或珍珠岩。培养基可描述为土壤，其可为粗粒土(例如，沙子和砾石)、细粒土(例如，淤泥和粘土)和/或高度有机土壤。土壤可具有不同量的沙子、砾石、淤泥和粘土，并且可具有高或低的塑化度，如土壤领域所理解的那样。土壤可包括矿物质、气体、壤土、粘土、淤泥、沙子、有机泥炭、有机物质、腐殖质及其混合物。
培养基可包括盆栽土。“盆栽土”定义为加入盆中的土壤，其可为粗粒土(例如，沙子和砾石)、细粒土(例如，淤泥和粘土)、高度有机土壤。盆栽土可具有不同量的沙子、砾石、淤泥和粘土，并且可具有高或低的可塑性，如土壤领域中理解的那样。盆栽土可包括矿物质、气体、壤土、粘土、淤泥、沙子、有机泥炭、有机物质、腐殖质及其混合物。
保水组合物(B)：
再参考保水组合物，该组合物可以以任何量设置在培养基上。在各种实施方案中，所述组合物以每100重量份培养基0.02-0.5、0.03-0.35或0.04-0.30重量份组合物的量设置在培养基上。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
所述组合物本身包含或基本上由(1)醇烷氧基化物、(2)水、(3)表面活性剂和(4)湿润剂组成。或者，所述组合物可为上述(1)-(4)或由其组成。术语“基本上由……组成”描述了各种实施方案，其中所述组合物不含一种或多种不是上述(1)-(4)中的任一种的组分或化学物质。该类组分和化学物质的非限制性实例包括一种或多种蛋白质、多糖、瓜尔胶、不同于描述为(3)的那些的表面活性剂、不同于描述为(4)的那些的润湿剂、不同于下文描述的那些的添加剂、不同于水的溶剂、无丙氧基化的乙氧基化醇、烷基酚烷氧基化物，其组合等。术语“不含”可描述基于组合物的总重量百分比小于5、4、3、2、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005或0.001重量％的一种或多种上述排除的化合物的量。或者，术语“不含”可描述小于0.001重量％，不可检测，或者0重量％的一种或多种上述排除化合物的量。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
(1)醇烷氧基化物：
醇烷氧基化物(1)被认为通过增加表面活性剂对培养基的粘附和/或允许表面活性剂在培养基上保持较长的时间而改善培养基的保水性。醇烷氧基化物具有以下结构：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1。m、n、y和z的数值是加成的EO或PO单体的平均数。在烷氧基化领域中众所周知的是，EO或PO加成的结果是低聚物的分布，集中在平均值附近。在各种实施方案中，R在直链脂族碳链或支化脂族碳链中具有3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17个碳原子。在其他实施方案中，R在直链脂族碳链或支化脂族碳链中具有3-10、3-8、3-6、8-17、8-15、8-12、8-10、10-17、10-15、10-13、12-17或12-15个碳原子。此外，上述化合物的所有异构体在此都明确考虑在本文中使用。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
在其他实施方案中，m为0-20之间的任何数，包括0和20，或者为下文对y所述的任何数。例如，m可为1-20、2-18、4-16、6-14、8-12、10-12、2-6、1、2、3、4、5或6。在其他实施方案中，y可与m相同或可不同。与m一样，y可为0-20之间的任何数，包括0和20，并且可独立于m选择。在各种实施方案中，y为2-14、4-12、6-10或6-8。(m+y)的总和为至少1(即1或更大)，从而使得烷氧基化醇具有至少一定程度的乙氧基化。在一个实施方案中，m和y的总和(m+y)为1-30。在优选的实施方案中，m和y的总和(m+y)为1-20。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
在进一步的实施方案中，n为1-40，并且可为1-40之间且包括它们在内的任何数，从而使得烷氧基化醇具有至少一定程度的丙氧基化。在各种实施方案中，n可为上文就m或y所述的任何数。或者，n可为5-40、10-35、15-30、20-25、1、2、3、4、5等。在甚至更进一步的实施方案中，z为0-40，并且可为0-40之间且包括0和40在内的任何数。例如，z可为上文就m、n或y所述的任何数。在各种实施方案中，z为5-40、10-35、15-30、20-25、1、2、3、4、5等。在一个实施方案中，m为0，n为3，y为14，z为17。在另一实施方案中，m为6，n为5，y为3，z为0。在进一步的实施方案中，m为12，n为35，y为0，z为0。在又一实施方案中，m为5，n为2，y为0，z为0。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
醇烷氧基化物可以以任何量存在于组合物中。在各种实施方案中，醇烷氧基化物以20-35、20-30、20-25、25-35或25-30重量％的量存在，基于组合物的总重量。在一个实施方案中，醇烷氧基化物以5-35重量％的量存在，基于保水组合物的总重量。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
(2)水：
再参考水，水可为任何类型的，并且可为可饮用的或不可饮用的、蒸馏的或非蒸馏的，可为适于农业的水等。水可以以任何量存在于组合物中。在各种实施方案中，水以5-60、15-55、15-35、20-50、25-45、30-40或35-40重量％的量存在，基于组合物的总重量。在一个实施方案中，水以5-60重量％的量存在，基于保水组合物的总重量。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
(3)表面活性剂：
表面活性剂也可描述为表面润湿剂，并且被认为影响培养基的表面张力。例如，表面活性剂可有助于醇烷氧基化物粘附到培养基上。此外，表面活性剂可降低培养基的疏水性，从而使得保水性增加。表面活性剂选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于(1)醇烷氧基化物的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段或反向嵌段共聚物(reverseblock copolymer)、烷基多苷及其组合。在各种实施方案中，设想所述培养基和/或组合物或者可以不含一种或多种磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于(1)醇烷氧基化物的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合，只要所述组合物包含这些中的至少一种即可。术语“不含”可以如上文所述。
磺基琥珀酸盐的合适的非限制性实例包括游离酸及其相应的钠、钾、镁、钙和铵盐，及其组合。烷基磺基琥珀酸盐的合适的非限制性实例包括二辛基磺基琥珀酸酯的盐、月桂基聚醚(3或2)磺基琥珀酸二钠、烷基PEG磺基琥珀酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐及其组合。在一个实施方案中，表面活性剂为二辛基磺基琥珀酸酯。不同于(1)醇烷氧基化物的醇乙氧基化物的合适的非限制性实例包括具有3-18个碳的烷基链和2-40的乙氧基化度的直链和支化醇。醇乙氧基化物的合适的非限制性实例可以以商品名
XP 30，
XP 50，
XP 70，
XP 79，
XP80，
XP 89，
XP 90，
XP 100，
A65N，
A9N，
A12N，
AT 25，
TDA 6，
TDA 9，
TDA 10，
TO 5，
TO 12，
TO 79，
TO 8，
9OC 3，
9OC 5、NP 6、NP 9、NP 12及其组合商购获得。氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段或反向嵌段共聚物的合适的非限制性实例可以以商品名
L31，
L35，
L43，
L61，
L62，
L64，
P65，
F68，
F77，
L81，
P84，
L92，
F98，
L101，
P103，
P104，
P105，
F108，
L121，
P123，
F127，
10R5，
17R2，
17R4，
25R2，
25R4，
31R1及其组合商购获得。烷基多苷的合适的非限制性实例包括C8-C16醇或该类醇的组合的烷基多苷。在其他实施方案中，烷基多苷进一步定义为C10-C16醇或该类醇的组合的烷基多苷。在进一步的实施方案中，烷基多苷进一步定义为C8-C16醇或该类醇的组合的烷基多苷。在各种实施方案中，烷基多苷包括C8-C10醇的烷基多苷、C12-C14醇的烷基多苷、C8-C16醇的烷基多苷、C9-C11的烷基多苷或其组合。
在其他实施方案中，烷基多苷具有式R’OGy，其中R’为C6-C18直链或支化烷基醇基团，G为糖苷，y为平均聚合度，其中y为大于0且至多3的数。在该式中，R’为C6-C18直链或支化的烷基醇基。然而，就碳原子数而言，R’可具有为8-18的任何数或范围。在各种实施方案中，R’为C8-C16、C8-C14、C8-C12、C8-C10、C10-C18、C10-C16、C10-C14、C10-C12、C12-C18、C12-C16、C12-C14、C14-C18、C14-C18或C16-C18直链或支化烷基。此外，G为糖苷。糖苷可为其中糖通过糖苷键与另一官能团结合的分子。更特别地，糖苷可为糖基，其通过其异头碳经由糖苷键与另一基团键合。糖苷可通过O-(O-糖苷)、N-(糖基胺)、S-(硫代糖苷)或C-(C-糖苷)糖苷键连接。或者，糖苷可描述为“糖基化合物”。在一些实施方案中，糖与非糖键合，因此排除了多糖。在该类实施方案中，糖基可描述为苷元(glycone)，非糖基可描述为甙元(aglycone)。苷元可为单个糖基(单糖)或多个糖基(寡糖)。在一个实施方案中，糖或苷元基为葡萄糖或基于葡萄糖。此外，y为平均聚合度，并且为大于0且至多3的数(即，0<y≤3)，或介于其间的任何值或值的范围。例如，在各种实施方案中，y为1.1-2、1.2-1.9、1.3-1.8、1.4-1.7、1.5-1.6、1.2-1.7等。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。合适的烷基多苷的非限制性实例可以以商品名
PG 264，
PG 8105，
PG 8107，
PG 9116和
PG 8166及其组合商购获得。
表面活性剂可以以任何量存在于组合物中。在各种实施方案中，表面活性剂以20-65、20-55、20-45、20-40、20-35、20-25、25-55、25-45、25-40、30-35、30-40、30-45或40-45重量％的量存在，基于组合物的总重量。在一个实施方案中，表面活性剂以1-50重量％的量存在，基于保水组合物的总重量百分比。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施例中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
(4)湿润剂：
湿润剂(4)也可描述为有助于醇烷氧基化物粘附到培养基上的试剂。此外，表面活性剂可增加培养基的保水性。
湿润剂选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。在各种实施方案中，设想所述培养基和/或组合物或者不含一种或多种丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精及其组合，只要所述组合物包含这些中的至少一种即可。术语“不含”可以如上文所述。
聚乙二醇的合适的非限制性实例包括数均分子量为约200-约4,500道尔顿的聚乙二醇。例如，聚乙二醇的数均分子量可为200、300、400、500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2500、3000、3500、4000或4500道尔顿，及其组合。聚丙二醇的非限制性实例包括数均分子量为约200-约4500道尔顿的聚丙二醇。例如，聚乙二醇的数均分子量可为200、300、400、500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2500、3000、3500、4000或4500道尔顿，及其组合。在一个实施方案中，湿润剂为丙二醇和甘油。在另一实施方案中，湿润剂为丙二醇。在另一实施方案中，湿润剂为甘油。
湿润剂可以任何量存在于组合物中。在各种实施方案中，湿润剂以5-15、5-10或10-15重量％的量存在，基于组合物的总重量。在一个实施方案中，湿润剂以1-20重量％的量存在，基于保水组合物的总重量。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
在其他实施方式中，本公开内容还提供了经处理的泥炭藓，其具有增加的保水性并且包含泥炭藓和保水组合物或基本上由泥炭藓和保水组合物组成，所述保水组合物设置在泥炭藓上并包含醇烷氧基化物、水、烷基磺基琥珀酸盐、以及丙二醇和甘油的组合；基本上由醇烷氧基化物、水、烷基磺基琥珀酸盐、以及丙二醇和甘油的组合组成；或者由醇烷氧基化物、水、烷基磺基琥珀酸盐、以及丙二醇和甘油的组合组成。在该实施方案中，保水组合物以0.02-0.5重量％的量存在，基于泥炭藓的总重量。此外，与不含所述保水组合物的对照泥炭藓相比，经处理的泥炭藓具有100-400g水/100g经处理的泥炭藓的保水率。
处理培养基的方法：
本公开内容还提供了一种处理培养基以增加保水性的方法。所述方法包括将组合物施加到培养基上以形成经处理的培养基的步骤。施加步骤可进一步定义为喷雾、倾倒、浸渍等。在一个实施方案中，所述方法包括将水施加到经处理的培养基上，将经处理的培养基干燥至基于经处理的培养基重量为30重量％的水，和在干燥步骤之后再施加水，从而使得与不含所述保水组合物的对照培养基相比，经处理的培养基具有100-400、100-350、125-325、150-300、175-275、200-250或225-250、275-300、300-325g水/100g经处理的培养基的保水率。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。在各种实施方案中，任何一个或多个前述量可波动±1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％。
下文描述了本发明的具体实施方案：
1.一种经处理的植物生长培养基，其包含：
A.植物生长培养基；和
B.设置在所述培养基上的保水组合物，其包含：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)表面活性剂，其选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于所述(1)的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合，和
(4)湿润剂，其选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。
2.根据实施方案1的经处理的培养基，其由培养基(A)和保水组合物(B)组成。
3.根据实施方案1或2的经处理的培养基，其中m为0-5，n为0-5，y为10-20，z为10-20，且(m+y)为至少1。
4.根据实施方案1或2的经处理的培养基，其中m为0-8，n为2-8，y为0-5，z为0-5，且(m+y)为至少1。
5.根据实施方案1或2的经处理的培养基，其中m为10-20，n为30-40，y为0-5，z为0-5，且(m+y)为至少1。
6.根据实施方案1-6中任一项的经处理的培养基，其与不含保水组合物(B)的对照培养基相比，在润湿之后具有100-400g水/100g经处理的培养基的保水率。
7.根据实施方案1-6中任一项的经处理的培养基，其中醇烷氧基化物(1)以5-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
8.根据实施方案1-7中任一项的经处理的培养基，其中醇烷氧基化物(1)以20-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
9.根据实施方案1-8中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂(3)为二辛基磺基琥珀酸酯。
10.根据实施方案1-9中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂(3)以20-65重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量百分比。
11.根据实施方案1-10中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂以20-55重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量百分比。
12.根据实施方案1-11中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)为丙二醇。
13.根据实施方案1-11中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)为甘油。
14.根据实施方案1-11中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)为丙二醇和甘油的组合。
15.根据实施方案1-14中任一项的经处理的培养基，其中所述湿润剂(4)以1-20重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
16.根据实施方案1-14中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)以5-15重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
17.根据实施方案1-16中任一项的经处理的培养基，其中所述水以5-60重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
18.根据实施方案1-16中任一项的经处理的培养基，其中所述水以15-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
19.根据实施方案1-18中任一项的经处理的培养基，其中保水组合物(B)由醇烷氧基化物(1)、水、表面活性剂(3)和湿润剂(4)组成。
20.根据实施方案19中任一项的经处理的培养基，其中保水组合物(B)以0.02-0.5重量％的量存在，基于所述经处理的培养基的总重量。
21.根据实施方案1-20中任一项的培养基(A)，其中培养基(A)选自土壤，包括矿物质、气体、壤土、粘土、淤泥、沙子、有机泥炭、有机物质、腐殖质、盆栽土及其混合物。
22.一种处理植物生长培养基(A)以提高保水性的方法，所述方法包括将如实施方案1-21中任一项所定义的保水组合物(B)施加到培养基(A)以形成经处理的培养基的步骤。
23.根据实施方案22的方法，其中与不含所述保水组合物的对照培养基相比，所述经处理的培养基具有100-400g水/100g经处理的培养基的保水率。
24.根据实施方案22的方法，进一步包括以下步骤：
将水施加到经处理的培养基上；
将经处理的培养基干燥至基于该经处理的培养基的重量为至少30重量％的水；和
在干燥步骤之后，将水重新施加到经处理的培养基上。
25.经处理的泥炭藓，其包含：
A.泥炭藓；和
B.设置在所述泥炭藓上的保水组合物，其包含：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)烷基磺基琥珀酸盐，和
(4)丙二醇和甘油的组合，
其中所述保水组合物以0.02-0.5重量％的量存在，基于所述泥炭藓的总重量。
26.根据实施方案25的经处理的泥炭藓，其中与不含所述保水组合物的对照泥炭藓相比，所述经处理的泥炭藓具有100-400g水/100g经处理的泥炭藓的保水率。
实施例
如下所述制备一系列保水组合物(组合物1-11)和经处理的植物生长培养基(经处理的培养基1-11)。经处理的培养基1-11分别用组合物1-11处理。还使用100％的水来制备未处理的培养基。
在设定为30-45℃或更高的常规实验室烘箱中，将泥炭藓干燥至含水量<10％。泥炭藓的含水量使用大约2g干燥泥炭藓通过水分平衡(Sartorius MSA150或等效水分平衡)来测定。将600g干燥的泥炭藓加入到以最低速度运行的Kitchen
混合器中。对于组合物1-8，在混合泥炭藓的同时，用喷雾瓶在少于两分钟的时间内将40g保水组合物1-8分别喷雾到泥炭藓上。在将所有保水组合物施加到泥炭藓上之后，允许泥炭藓混合另外两分钟，然后停止以刮下侧面并除去附着在混合钵侧面的潮湿泥炭。然后，将混合物以先前的速度再搅拌1分钟以获得均匀的混合物。
将经处理的泥炭藓均匀地分布在12个容器中，例如直径4英寸、深度3英寸的花盆。将每个盆置于500ml预配衡的烧杯上方，从而使得所有流出物被捕获在烧杯中。将300g水缓慢地加入到每个盆中，从而使得水位始终高于泥炭。一旦所有水停止滴流，在最后一滴后约30秒，称重500ml烧杯。通过300g加入的水和收集的水的质量之间的差值计算保水率，并表示为泥炭藓上保留的水的质量与泥炭藓的质量之比。保水率表示为g水/g泥炭藓。
可以测试经处理的组合物在添加保水组合物之后的持久润湿效果。在第一次润湿之后，从盆中取出泥炭藓，均匀地散布在盘上，并使其在室温下干燥，直至水含量为约30％，通过Sartorius MSA 150(或等效物)水分平衡测定。将经处理的泥炭藓分配在容器中，通常为直径4英寸、深度3英寸的花盆，从而使得组合物1-8各自含有50g经处理的组合物，组合物9-11各自含有75g经处理的组合物。将每个盆置于500ml预配衡的烧杯上方，从而使得所有流出物被捕获在烧杯中。将300g的水缓慢地加入到每个盆中，从而使得水位始终高于泥炭。一旦所有水停止滴流，在最后一滴后约30秒，称重500ml烧杯。通过300g加入的水和收集的水的质量之间的差值计算保水率，并表示为泥炭藓上保留的水的质量与泥炭藓的质量之比。保水率表示为g水/g泥炭藓，并且称为第二次通过的保水性。该方法可以迭代地重复以确定相应的第三次通过的保水性、第四次通过的保水性等。与这些评价有关的数据列于下表1和表2中。
表1
| 水 | 组合物1 | 组合物2 | 组合物3 | 组合物4 | |
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | |
| 水 | 100 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 表面活性剂1 | 38 | 38 | 38 | 38 | |
| 表面活性剂2 | 26 | ||||
| 表面活性剂3 | |||||
| 湿润剂 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 醇烷氧基化物1 | 26 | ||||
| 醇烷氧基化物2 | 26 | ||||
| 醇烷氧基化物3 | 26 | ||||
| 醇烷氧基化物4 | |||||
| 醇烷氧基化物5 |
表1(续)
| 组合物5 | 组合物6 | 组合物7 | 组合物8 | |
| ％ | ％ | ％ | ％ | |
| 水 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 表面活性剂1 | 38 | 38 | 38 | 38 |
| 表面活性剂2 | ||||
| 表面活性剂3 | 6.5 | 13 | ||
| 湿润剂 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| 醇烷氧基化物1 | ||||
| 醇烷氧基化物2 | 13 | |||
| 醇烷氧基化物3 | 19.5 | |||
| 醇烷氧基化物4 | 26 | |||
| 醇烷氧基化物5 | 26 |
表1(续)
表1(续)
表2
| 组合物9 | 组合物10 | 组合物11 | |
| ％ | ％ | ％ | |
| 水 | 7 | 6.7 | 7 |
| 表面活性剂1 | 52.5 | 50 | 52.5 |
| 湿润剂 | 10.5 | 10 | 10.5 |
| 醇烷氧基化物1 | 30 | ||
| 醇烷氧基化物2 | 33.3 | ||
| EO/PO嵌段共聚物 | 30 |
表2(续)
表面活性剂1为二辛基磺基琥珀酸酯。表面活性剂2为具有平均8个EO单元的支化C10醇。表面活性剂3为Pluronic L62，一种EO PO嵌段共聚物。湿润剂为丙二醇。
醇烷氧基化物具有下式：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1。
醇烷氧基化物1具有上式，其中R为支化C10格尔伯特醇，m为0-5，y为10-20，n为1-5，z为10-20，且(m+y)为10-25。
醇烷氧基化物2具有上式，其中R为支化C10格尔伯特醇，m为0-8，y为0-5，n为2-8，z为0-5，且(m+y)为1-13。
醇烷氧基化物3具有上式，其中R为C4，m为10-20，y为0-5，n为30-40，z为0-5，且(m+y)为10-25。
醇烷氧基化物4具有上式，其中R为支化C10格尔伯特醇，m为0-8，y为0-5，n为2-8，z为0-5，且(m+y)为1-13。
醇烷氧基化物5具有上式，其中R是C13-C15直链和支化的，m为0-8，y为0-5，n为2-8，z为0-5，且(m+y)为1-13。
数据表明用各种组合物1-11处理的泥炭在用水进行初始处理之后比未处理的泥炭保留更多的水。此外，用各种组合物1-11处理的泥炭在再润湿泥炭两次之后比未处理的泥炭保留更多的水。用组合物7-8处理的泥炭比未处理的泥炭或用组合物1-6处理的泥炭在再润湿泥炭两次后进一步表现出显著增强的保水性。
因此，在一个或多个非限制性实施方案中明确考虑了整个公开内容的上述实施方案的所有组合，即使该公开内容没有在以上的单个段落或章节中逐字地描述。换言之，明确考虑的实施方案可包括从本公开内容的任何部分选择和组合的上述任何一个或多个要素。在各种非限制性实施方案中，在此明确考虑了介于前述值之间并且包括前述值在内的所有值和值的范围。
上述值中的一个或多个可波动±5％、±10％、±15、±20、±25％等。从马库什组的每个成员可以获得与所有其他成员无关的意外结果。每个成员可以单独地和/或组合地依赖，并且为所附权利要求范围内的特定实施方案提供足够的支持。独立权利要求和从属权利要求(无论是单一还是多重从属权利要求)的所有组合的主题都在本文中明确考虑。本公开内容是说明性的，包括描述性的而不是限制性的词语。根据上述教导，本公开内容的许多修改和变化是可能的，并且本公开内容可以以不同于本文具体描述的方式实施。
还应理解的是，在描述本公开的各种实施方案时依赖的任何范围和子范围独立地和共同地落入所附权利要求的范围内，并且应理解其描述和考虑了包括其中的整数和/或分数值在内的所有范围，即使这些值没有在本文中明确地写出。本领域技术人员容易认识到，列举的范围和子范围充分地描述并实现了本公开内容的各种实施方式，并且该范围和子范围可以进一步划分为相关的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等。仅作为一个实例，“0.1-0.9”的范围可进一步划分为下三分之一，即0.1-0.3，中三分之一，即0.4-0.6，和上三分之一，即0.7-0.9，其单独地和共同地落入所附权利要求的范围内，并且可单独地和/或共同地依赖并为所附权利要求范围内的具体实施方案提供足够的支持。此外，就定义或修饰范围的语言如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等而言，应理解的是，该语言包括子范围和/或上限或下限。作为另一实例，“至少10”的范围固有地包括至少10至35的子范围、至少10至25的子范围、25-35的子范围等，并且每个子范围可单独地和/或共同地依赖并且为所附权利要求范围内的具体实施方案提供足够的支持。最后，可依赖落入所公开范围内的各数值，并为所附权利要求范围内的具体实施方案提供足够的支持。例如，“1-9”的范围包括各个单独的整数，例如3，以及包括小数点(或分数)的各个数值，例如4.1，其可以被依赖并为所附权利要求范围内的具体实施方案提供足够的支持。
Claims (23)
1.一种经处理的植物生长培养基，其包含：
A.植物生长培养基；和
B.设置在培养基(A)上的保水组合物，其包含：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)表面活性剂，其选自磺基琥珀酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、不同于醇烷氧基化物(1)的醇乙氧基化物、氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物、烷基多苷及其组合，和
(4)湿润剂，其选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、三甘醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乳酸、二醋精和三醋精，及其组合。
2.根据权利要求1的经处理的培养基，其由培养基(A)和保水组合物(B)组成。
3.根据权利要求1或2的经处理的培养基，其中m为0-5，n为0-5，y为10-20，z为10-20，且(m+y)为至少1。
4.根据权利要求1或2的经处理的培养基，其中m为0-8，n为2-8，y为0-5，z为0-5，且(m+y)为至少1。
5.根据权利要求1或2的经处理的培养基，其中m为10-20，n为30-40，y为0-5，z为0-5，且(m+y)为至少1。
6.根据权利要求1-5中任一项的经处理的培养基，其与不含所述保水组合物的对照培养基相比，在润湿之后具有100-400g水/100g经处理的培养基的保水率。
7.根据权利要求1-6中任一项的经处理的培养基，其中醇烷氧基化物(1)以5-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
8.根据权利要求1-7中任一项的经处理的培养基，其中醇烷氧基化物(1)以20-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
9.根据权利要求1-8中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂(3)为二辛基磺基琥珀酸酯。
10.根据权利要求1-9中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂(3)以20-65重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量百分比。
11.根据权利要求1-10中任一项的经处理的培养基，其中表面活性剂以20-55重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量百分比。
12.根据权利要求1-11中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)为丙二醇、甘油及其混合物。
13.根据权利要求1-12中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)以1-20重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
14.根据权利要求1-12中任一项的经处理的培养基，其中湿润剂(4)以5-15重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
15.根据权利要求1-14中任一项的经处理的培养基，其中水以5-60重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
16.根据权利要求1-15中任一项的经处理的培养基，其中水以15-35重量％的量存在，基于保水组合物(B)的总重量。
17.根据权利要求1-16中任一项的经处理培养基，其中保水组合物(B)由醇烷氧基化物(1)、水、表面活性剂(3)和湿润剂(4)组成。
18.根据权利要求1-17中任一项的经处理的培养基，其中保水组合物(B)以0.02-0.5重量％的量存在，基于经处理的培养基的总重量。
19.根据权利要求1-18中任一项的培养基(A)，其中培养基(A)选自土壤，包括矿物质、气体、壤土、粘土、淤泥、沙子、有机泥炭、有机物质、腐殖质、盆栽土及其混合物。
20.一种处理植物生长培养基(A)以提高保水性的方法，所述方法包括将如权利要求1-18中任一项所定义的保水组合物施加到培养基(A)以形成经处理的培养基的步骤。
21.根据权利要求20的方法，其中与不含所述保水组合物的对照培养基相比，所述经处理的培养基具有100-400g水/100g经处理的培养基的保水性。
22.根据权利要求20的方法，进一步包括以下步骤：
将水施加到经处理的培养基上；
将经处理的培养基干燥至基于该经处理的培养基的重量为至少30重量％的水；和
在干燥步骤之后，将水重新施加到经处理的培养基上。
23.具有增加的保水性的经处理的泥炭藓，其包含：
A.泥炭藓；和
B.设置在所述泥炭藓上的保水组合物，其包含：
(1)具有以下结构的醇烷氧基化物：
R-(EO)m-(PO)n-(EO)y-(PO)z-OH
其中R为C3-C17直链或支化脂族碳链，EO为氧化乙烯，m为0-20，y为0-20，PO为氧化丙烯，n为1-40，z为0-40，且(m+y)为至少1，
(2)水，
(3)烷基磺基琥珀酸盐，和
(4)丙二醇和甘油的组合，
其中所述保水组合物以0.02-0.5重量％的量存在，基于所述泥炭藓的总重量。
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