DE69329622T2

DE69329622T2 - Anorganisches phosphat und phosphat auflösende pilze enthaltende düngemittel

Info

Publication number: DE69329622T2
Application number: DE69329622T
Authority: DE
Inventors: Clive Prebble Sinclair
Original assignee: SIEBER TECHNOLOGY Ltd
Current assignee: SIEBER TECHNOLOGY Ltd
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2013-08-31
Also published as: ATE197287T1; DE69329622D1; EP0670821A1; WO1995006623A1; EP0670821B1; AU4764993A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung ist auf Düngemittel gerichtet. Spezieller ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, die Solubilisierung von Phosphat durch fungale und/oder mikrobielle Wirkung zu verstärken. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst geeignete Pilz, Mikroorganismen oder Reproduzierbarkeitsmaterialien dafür verbunden mit einem mineralischen Substrat. Typischerweise umfasst das mineralische Substrat ein Phosphatmaterial. In mehreren Ausführungsformen ist ein geeigneter Nährstoff mit einbezogen.

STAND DER TECHNIK

Phosphor wird dem Weideland allgemein als eines der Hauptspurenelemente in Form von Superphosphat zugeführt, einer angesäuerten Form von Rohphosphat. Im Vergleich zu normalem Rohphosphat, bei dem es sich im allgemeinen und überwiegend um Calciumphosphat handelt, ist Superphosphat sehr viel stärker löslich und für die Pflanzen relativ schnell verfügbar.
Rohphosphat wird in der Düngemittelindustrie noch immer zur Ausbringung auf die Weide verwendet, speziell dort, wo eine schnelle Freisetzung des Superphosphats nicht benötigt wird oder wo eine Langzeitfreisetzung von Phosphor für die Pflanze bevorzugt sein kann. Wirtschaftliche Betrachtungen kommen ebenfalls ins Spiel, da Rohphosphat lediglich gemahlen werden muss, während Superphosphat zusätzlich die Behandlung von Rohphosphatmaterial mit Säure erfordert. Über eine große Bodenfläche können die Kostenunterschiede erheblich werden. Während magerer Zeiten stehen die Landwirte vor der Wahl zum Ausstreuen von mehr kostspieligem Superphosphat, von billigerem Rohphosphat (das für die spezielle Anwendung nicht geeignet sein kann) oder überhaupt nicht mit einem Phosphor enthaltendem Material zu düngen. Darüber hinaus erfordert die saure Beschaffenheit des Superphosphats oftmals ein Kalken, wenn der normaler pH-Wert des Bodens aufrecht erhalten bleiben muss, was ein zusätzlicher Kostenfaktor ist.
Es tritt auch ein stärker werdender Trend in Richtung auf die Verwendung von in der Natur vorkommenden Düngemitteln in Erscheinung. Mit der möglichen Ausnahme von auf Fisch basierenden Zusammensetzungen gibt es relativ wenige Naturdünger, die an Phosphor reich sind. Allerdings können diese ein Überangebot an anderen Elementen enthalten, wenn es darum geht, gegen den Phosphormangel anzugehen. Dem Rohphosphat fehlen im Gegensatz dazu die Merkmale des schnelleren Freisetzens wie beim Superphosphat oder bei auf Fisch basierender Zusammensetzung.
Ferner gibt es viele Mikroorganismen und Pike, von denen zahlreiche in vielen Böden natürlich vorkommen und es vorteilhaft ist, sie im Weideboden als Pflanzenwachstum verstärkend und fördernd zu haben. Einige von ihnen unterstützen die Pflanze bei der Aufnahme von Nährstoffen aus dem Boden, während viele andere in der Lage sind, die Freisetzung der Nährstoffe zu unterstützen und für das Pflanzenleben verfügbar zu sein, die andernfalls gebunden wären. Obgleich viele von ihnen bekannt sind, sind nicht alle in allen Böden vorhanden und erscheinen ziemlich oft lediglich als eine Folge der Zuführung durch Viehbestand und landwirtschaftliches Gerät aus einer infizierten Lage. Obgleich aus der Zuführung derart "hilfreicher" Lebensformen ein gewisser Nutzen gezogen werden kann, scheint es keine allgemein verfügbare Methode zu geben, die es dem durchschnittlichen Landwirt erlaubt diese zuzuführen, d. h. es ist nicht nur einfach eine Angelegenheit, eine Weide mit Keimen oder Sporen zu Berieseln.
Eine der Methoden, die zur Anwendung gelangt ist, ist die Behandlung von Pflanzgut vor dem Pflanzen mit bakteriellem Impfmaterial. Dieses ist jedoch bei existierender Weide nicht anwendbar und macht den Endverbraucher auch von der Verfügbarkeit von derartigem beimpften Pflanzgut abhängig. Darüber hinaus ist Pflanzgut auf den Bereich der Wurzeln der Pflanze beschränkt, in dem es nicht mit unlöslichen Phosphatmaterialien in Kontakt gelangt, die auf den Boden von oben aufgebracht sein können. Was anstelle dessen bevorzugt sein könnte, ist ein Mittel, das direkt auf das Phosphatmaterial einwirken kann, um den Nährstoffen zu ermöglichen, in den Boden zur Nutzung für die Pflanze einzusickern.
Mehrere Druckschriften befassen sich mit der Solubilisierung von Phosphat. Beispielsweise ist die US-P-4 589 226 auf Phosphatpellets gerichtet, die eine verfestigte Mischung von feingemahlenem Phosphat, feingemahlenem, getrockneten Hydrogelnährstoff und Phosphobakterien in getrockneter Form umfassen.
Die Patentschrift EP 284236 beschreibt eine spezielle Arten von phosphatsolubilisierenden Bakterien. Es wird erwähnt, dass das Phosphatmaterial dem Boden separat zugeführt werden kann, dass das Impfmaterial jedoch zuvor nicht mit dem Phosphatmaterial in Kontakt gelangen sollte.
In Chemical Abstracts (No. 95666,119530 und 21335) wird weiteres Material mit einigen solubilisierenden Pilzen veröffentlicht. Es besteht ganz eindeutig ein Bedarf für ein Produkt, mit dem die vorgenannten Probleme gelöst werden können. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Probleme zu lösen oder der Öffentlichkeit zumindest eine brauchbare Auswahl bereitzustellen.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, die lediglich anhand eines Beispiels gegeben wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Nach einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung wird eine im wesentlichen nichtflüssige Düngemittelzusammensetzung gewährt, welche aufweist:
ein festes Substrat, das ein im wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält, welches mit einem zugeführten flüssigen Nährstoff imprägniert ist, und zwar zum Tragen oder Festsetzen von mindestens einem phosphatsolubilisierenden Pilz, Mikroorganismus oder einem Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Düngemittelzusammensetzung gewährt, im wesentlichen wie vorstehend beschrieben, in welche mindestens ein Vertreter einer Gruppe oder ein Reproduzierbarkeitsmaterial für diesen einbezogen sind, bestehend aus:
Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus niger, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, Aspergillus ustus, Penicilliumjanthinellum, Penicillium sp., Sclerotium rolfsii, Cylindrocladium sp., Trichoderma viride, Glocladium sp., Verticillium albo-atrum, Penicillium bilaji, Mortierella nana, Mortierella longicollis und Aspergillus terrens.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Düngemittelzusammensetzung gewährt, im wesentlichen wie vorstehend beschrieben, welche aufweist:
- ein festes Substrat, das im wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält, welches mit einem zugeführten flüssigen Nährstoff imprägniert ist, zum Tragen oder Festsetzen von mindestens einem phosphatsolubilisierendem Pik, Mikroorganismus oder einem Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben;
- Partikel des festen Substrats, die eine gelierte Beschichtung tragen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Herstellung einer Düngemittelzusammensetzung gewährt, umfassend die Zuführung eines flüssigen Nährstoffes, der fähig ist zum Festsetzen oder Tragen eines zugeführten Pilz, Mikroorganismus oder eines Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben auf einem Mineralsubstrat phosphatsolubilisierendem Pilzes, das ein im wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Solubilisierung von im wesentlichen unlöslichen Phosphatdüngemitteknaterialien gewährt, welches das Zuführung einer Imprägnierung eines flüssigen Nährstoffes und eines, phosphatsolubilisierendem Pilzes, Mikroorganismus oder eines Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben zu den Phosphatdüngemittelmaterialien vor ihrer Anwendung auf einem Ackerboden oder Weide umfasst.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Verfügbarkeit von Phosphor für Pflanzen, umfassend das Auftragen einer Zusammensetzung auf Boden oder Weide, welche Zusammensetzung aufweist: ein Phosphatdüngemittelmaterial, einen phosphatsolubilisierenden Pilz, Mikroorganismus oder Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben, und einen flüssigen Nährstoff, der in dem Phosphatdüngemittehnaterial imprägniert ist und in der Lage ist, das Wachstum derselben aufrechtzuerhalten, zu unterstützen oder einzuleiten.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung umfassen typischerweise ein Substrat, das eine Reihe verschiedener Formen annehmen kann, imprägniert mit einem flüssigen Nährstoff, der Halten der phosphatsolubilisierenden Organismen in der Lage ist. Die Beschaffenheit des Substrats wird als nächstes diskutiert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen typischerweise ein Mineralsubstrat. Die Aufgabe des Substrats besteht darin, als Grundlage zu dienen, der biologisch aktives Material (d. h. Pilz, Mikroorganismus (einschließlich Mikroben) und/oder Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben) zugeführt werden kann. Da die Aufgabe des biologisch aktiven Materials darin besteht, die Solubilisierung von Phosphat zu verbessern und es in den Boden freizusetzen, wird das Mineralsubstrat normalerweise ein Phosphatmaterial aufweisen. Obgleich nahezu jedes beliebige Phosphatmaterial verwendet werden kann, wird typischerweise ein unlösliches Phosphat bevorzugt gegenüber löslicheren Formen umfassen, wie beispielsweise "Superphosphat". Ein gutes Beispiel für die unlöslichen Phosphate schließt die sogenannten "Rohphosphate" ein, von denen einige spezifische Beispiele die "North Carolina"- Rohphosphate (NCRP) sind, die "Peruvian"-Rohphosphate (verfügbar in Neuseeland unter der Bezeichnung SECURAROCK ) oder die "Egyptian"-Rohphosphate (vertrieben in Neuseeland unter dem Namen QLttNPHOS ) sind. Allerdings muss bemerkt werden, dass es andere Formen von Rohphosphaten und zwar unlösliche, gibt, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, obwohl davon auszugehen ist, dass in der Regel Phosphatmaterialien gewählt werden, die kommerziell für die Düngemittelanwendung abgebaut werden. Es ist ebenfalls zu beachten, dass die in dem Mineralsubstrat vorhandenen Phosphatmaterialien nicht auf die im allgemeinen weniger kostspieligeren unlöslichen Formen beschränkt werden müssen.
Das Mineralsubstrat kann ausschließlich ein oder mehrere Rohphosphat- oder unlösliche Phosphatmaterialien aufweisen, in anderen Ausführungsformen können jedoch zusätzliche Bestandteile vorhanden sein. Diese können als diskrete Partikel in einer Zusammensetzung vorliegen oder in kompliziertere Formen vom "Pellet"-Typ eingearbeitet sein, wie hierin noch zu diskutieren sein wird.
Typischerweise umfasst das Mineralsubstrat eine feste Granalie oder ein festes Pellet, obgleich es auch ein im wesentlichen pulverförmiges Material umfassen kann. In den meisten Fällen wird die mittlere Teilchengröße 10 mm nicht überschreiten, da gröberes Material von dem meisten kommerziellen Gerät nicht mühelos ausgestreut wird und große Fragmente im Ackerbau hinderlich sein können. Da die Freisetzung von Nährstoff und Mineral, in gewissem Maße, von der Teilchengröße abhängig ist pulvrige Formen verfügen in der Regel über eine schnellere Freisetzung), läßt sich die Teilchengröße nutzen, um die Freisetzungsmerkmale des Produkts zu steuern.
Das Substrat kann zahlreiche Materialien umfassen, obgleich es in seiner Beschaffenheit überwiegend mineralisch sein wird. Das Substrat kann in der Natur vorkommende Materialien umfassen, wie beispielsweise Rohphosphat, und kann nach Erfordernis auf eine geeignete Teilchengröße zerkleinert sein. Alternativ kann es ein wiederhergestelltes Konglomerat oder Pellet aus weitgehend mineralischen Bestandteilen sein. Die verschiedenen Ausführungsformen werden jedoch zumeist unverändert ein Phosphatmaterial enthalten und können beispielsweise pulverförmiges Rohphosphat aufweisen, das zu einer Pelletform von gleichförmiger Größe gepreßt worden ist.
Die zusätzlichen mineralischen Bestandteile können beispielsweise ein Aluminosilikat umfassen, ein Begriff, der sich, wo immer er hierin verwendet wird, überwiegend auf ein Aluminosilikat-Ton bezieht. Es sind viele derartige Materialien bekannt und schließen ein, um nur Beispiele zu nennen: Vermiculit, Bentonit (Montmorillonit), Sepiolith-Attapulgit, Illit, Chlorit, HaUoysit und Kaolinit. Eines der bevorzugten Aluminosilikate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist Bentonit, das leicht erhältlich ist. Bentonit bezieht sich im allgemeinen auf einen Ton, der mehr als 70% Montmorillonit aufweist.
Sofern es der Prozess erlaubt, kann es wünschenswert sein, alternative oder zusätzliche mineralische Bestandteile in das Pellet einzuarbeiten. Diese können beispielsweise Kalk sein, Tone, Zeolithe oder verschiedene Mineralien. Diese können als Nährstoff für die Mikroorganismen oder Pilze wirken oder können für die Pflanze verfügbare Nährstoffe umfassen, um möglicherweise für eine Pflanze freigesetzt zu werden. Sie können die physikalischen Eigenschaften des Pellets modifizieren, wie beispielsweise das Zusammenbacken der Pellets unterstützen oder die Einstellung der Porosität, welche beeinflussen kann, wie gut ein Pellet imprägniert werden kann oder wie schnell es seine Inhaltsstoffe nach der Ausbringung auf die Weide "freisetzt".
Wie erkennbar ist, wirkt das mineralische Substrat im allgemeinen als ein Träger für beliebiges biologisch aktives Material. Wo im wesentlichen nichtverarbeitete Materialien verwendet werden, wie beispielsweise unbehandeltes unlösliches Phosphat, sind die wählbaren Möglichkeiten begrenzt. Es besteht jedoch Raum für eine große Variation in der Beschaffenheit eines Produktes, wenn ein oder mehrere Bestandteile zerkleinert und wieder vereinigt werden, um ein mineralisches Substrat zu erzeugen. Wie erkennbar ist, lassen sich Parameter, wie beispielsweise Porosität, elementarer Gehalt des Düngemittels, Teilchengröße und andere Variablen, streng kontrollieren und zumeist unbegrenzt variieren. Es ist jedoch auch ersichtlich, dass dieses die Zahl der Herstellungsstufen erhöhen wird und damit die Kosten den Endproduktes.
Die Rekonstitution von abgemischten Materialien kann auch die Einführung von biologisch aktivem Material in einer im wesentlichen trockenen Form erlauben und kann auch eher seine gleichmäßige Verteilung in dem gesamten Produkt ermöglichen. Der Zusatz flüssiger Formen läßt sich anwenden, um das Absetzen oder Zusammenbacken der Partikel oder Pellets einzuleiten.
Wie erkennbar ist, gibt es viele mögliche Kombinationen, die es ermöglichen, dass ein Pellet mit einem großen Bereich physikalischer oder praktischer Merkmale erhalten werden kann. Es ist davon auszugehen, dass ein auf dem Gebiet vertrauter Leser in der Lage ist, Komponenten auszuwählen, die für dessen Bedarf geeignet sind, und der in der Lage ist, sie zu einem geeigneten Pellet zu vereinigen. In ähnlicher Weise ist auch die Herstellung von gebundenen oder gepressten Pellets gut bekannt, weshalb die zahlreichen möglichen Methoden hierin nicht beschrieben werden.
Ein weiterer Bestandteil, der in eine Düngemittelzusammensetzung einbezogen werden kann und der als Teil des mineralischen Substrats vorhanden sein kann oder anschließend zugesetzt werden kann, ist ein hydratisierendes Mittel. Einige nichtreversible hydratisierende Mittel sind bereits erwähnt worden, wobei diese einschließen: ungelöschte Kalksorten, Calciumsulfat, Gips oder andere Bestandteile vom zementierenden Typ. Diese können einbezogen werden, um das Zusammenbacken der Partikel oder Granalien zu unterstützen oder um überschüssige Feuchtigkeit zu absorbieren, wie beispielsweise aus einem flüssigen Nährstoff (sofern zugesetzt) oder einem flüssigen Mittel für die Zuführung von biologisch aktivem Material. Die Wirkung wird in diesem darin bestehen, dass die zugeführte Feuchte absorbiert wird, so dass das Endprodukt noch ein weitgehend trockenes und fließfähiges Material ist.
Es sind andere hydratisierende Mittel bekannt, die nicht notwendigerweise Materialien vom bindenden oder zementierenden Typ sein müssen. Beispielsweise befinden sich unter weiteren gut bekannten hydratisierenden Mitteln Calciumchlorid und verschiedene Silikagele (der Ausdruck "hydratisierendes Mittel" oder "hydratisierender" Bestandteil wird benutzt, um eine Substanz zu kennzeichnen, die zum Absorbieren oder Adsorbieren von Feuchte in der Lage ist). Es können auch Zeolith-Materialien als hydratisierendes Mittel verwendet werden.
Ebenfalls von Nutzen sind, was als reversible hydratisierende Mittel bezeichnet wird, bei denen Wasser, das aufgenommen wird, zur Verwendung für das biologisch aktive Material verfügbar ist. Von Nutzen sind in diesem Zusammenhang zahlreiche Gele, wie beispielsweise Gelatine und Agar-Substanzen, obwohl auch zahlreiche weitere bekannt sind. Eines der Düngemittel, auf der Basis von Fisch, das zur Verwendung als ein Nährstoff in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, enthält Meeresalgen, deren Anteil während der Fertigung variiert werden kann, um die Viskosität des resultierenden Produktes zu ändern. Dieses Produkt ist in Australasien bei der der "Moana Fertilisers Limited" oder "Sieber Agrucultural Limited of Waiuku", Neuseeland, erhältlich.
Eine andere Substanz von Nutzen sind neuere vernetzte Polymere, von denen einige biozersetzbar sind (in der Regel nach einer Dauer von mehreren Jahren). Einige von ihnen sind vor kurzem in Einbettmassen zur Anwendung gelangt, und der Anwender ist sicher, dass mindestens eines der Produkte in Australien unter dem Warenzeichen AGROSOKE verfügbar ist.
Hydratisierende Mittel und Bestandteile können in der vorliegenden Erfindung nicht nur eingesetzt werden, um überschüssige Feuchtigkeit zu absorbieren, so dass ein im wesentlichen trockenes Produkt resultiert, oder als ein Bindemittel, das zum Zementieren in der Lage ist, sondern auch um das Leben des zugesetzten biologisch aktiven Materials aufrechtzuerhalten. Dieses kann zur Anwendung gelangen, um die Schüttgutiagerungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Düngemittelzusammensetzung zu verlängern.
Die zweite Hauptkomponente Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Nährstoff, der durch Imprägnierung in einer flüssigen Form dem Substrat zugeführt wird. Dieser Nährstoff wird für die phosphatsolubilisierenden Bakterien nützlich sein, typischerweise für das zugeführte biologisch aktive Material. Typischerweise wird/werden dieser/diese Nahrstoff(e) für die Pflanze nutzbare Nährstoffe sein, womit ein doppelter Zweck erfüllt werden kann - es ist ein Nährstoff vorhanden, der zum Aufrechterhalten des zugeführten biologisch aktiven Materials geeignet, ist und es ist ein Mittel zur Veränderung der NPKS- Charakteristik des Düngemittels vorhanden, das den Bereich der Anwendbarkeit für des Endprodukt als ein Düngemittel erweitern kann.
Ein Nährstoff kann Materialien aufweisen, die üblicherweise als Pflanzendüngemittel eingesetzt werden, wobei die Erfindung eine alternative Möglichkeit zum Herstellen von Mehrstoffdüngemittel mit hohem Phosphorgehalt darstellt. Oftmals verstärken die "normalen Düngemittel" auch das Wachstum der darin enthaltenen Pilze und Mikroorganismen, obgleich Nährstoffmischungen verwendet werden können, die spezifisch in Bezug auf den speziellen Organismus ein können, auf die abgezielt wird oder enthalten sein können, in den meisten Fällen ist ein Nährstoff ausreichend, der als Stickstoffquelle wirkt, sollte es jedoch nicht in einer solchen hohen oder leicht verfügbaren Konzentration sein, dass irgendwelche Organismen nachteilig beeinflusst werden, auf die abgezielt wird oder enthalten sind.
Obgleich viele Stickstoff liefernden Nährtoffquellen verwendet werden können, wir in einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung von Nährstoffen Gebrauch gemacht, die Ammoniumverbindungen oder Amine enthalten. Es sind zahlreiche Düngemittel auf der Basis von Ammonium oder Amin bekannt und können eingesetzt werden. Es wird jedoch festgestellt, dass viele Düngemittel auf Basis von Fisch in Abhängigkeit vom Herstellungsprozess ebenfalls reich an Aminen sind, und es läßt sich oftmals ein typischer ammoniakalischer Geruch feststellen. Typischerweise ist die Verwendung von Ammonium und Amin enthaltenden Nährstoffen nützlich, wie in der jüngeren Forschung von anderen nahegelegt und vorgeschlagen wurde, dass die Nitrifizierung von freiem Ammoniak die Löslichkeit von "North Carolina"-Rohphosphat erhöhen kann. Diese Forschungsarbeit (veröffentlicht in "Compost Science and Utilisation", I. Ausg., 1993) stützt die Beobachtungen des Anmelders in Versuchsreihen, dass die Anwendung eines Düngemittelproduktes auf Basis von Fisch auf Rohphosphatmineral dessen Löslichkeit merklich erhöht und somit die Verfügbarkeit für Pflanzen. In einigen Fällen wurde ein merklicher ammoniakalischer Geruch festgestellt, nachdem sich das Pilzwachstum eingestellt hatte. Die Verwendung von Nährstoffen, die sich für nachfolgende Nitrifizierungsprozesse leicht in freies Ammoniak überfuhren lassen, kann in einigen Ausführungsformen besonders nützlich sein und kann eine Möglichkeit sein, mit der die Geschwindigkeit des Freisetzens von Phosphor aus dem unlöslichen Phosphat variiert werden kann.
Das vorgenannte Düngemittelprodukt auf Basis von Fisch, das auf die Säure- und (wahlweise) Base-Hydrolyse von Meeressubstanzen beruht, hat sich in Versuchsreihen als effektiv erwiesen. Bei körnigem, mineralischem, bindendem Material, das mit Fischdüngemittel imprägniert war, wurde festgestellt, dass es nach relativ kurzer Dauer das Wachstum pilzlicher oder pflanzlicher Substanz unterstützt, obgleich dieses von einer Reihe von Faktoren abhängt, wie beispielsweise Temperatur- und saisonale Schwankungen, Vorhandensein von Pilz oder Mikroorganismen im Boden, Feuchtegehalt und Niederschläge, usw.. Es wird davon ausgegangen, dass äquivalente Produkte ebenfalls erfolgreich als Nährstoffe verwendet werden können.
Ein weiterer verwendbarer Nährstoff, und zwar ein anderer als die bereits beschriebenen, kann den typischen flüssigen Abfall von zahlreichen fleischverarbeitenden Betrieben enthalten, die oftmals reich an tierischem Eiweiß sind. Tiereiweiß stellt eine nützliche Nährstoffquelle für viele biologisch aktive Materialien dar, das zugeführt werden kann.
Um den Wirkungsgrad der Ammoniak-Freisetzung zu verbessern, wenn dieser Weg genutzt werden soll, kann biologisches Material, das leicht in der Lage ist, verfügbare Nährstoffe in freies Ammoniak umzusetzen, in die Zusammensetzung mit einbezogen werden. Ebenfalls kann biologisches Material in Verbindung mit der anschließenden Nitrifizierung von freiem Ammoniak mit einbezogen werden.
Nährstoffe können dem mineralischen Substrat in vielfältiger Weise zugeführt werden. Sofern sie in trockener Form bereitgestellt werden, können sie beispielsweise auf das mineralische Substrat aufgepudert oder beschichtet werden. Sofern das mineralische Substrat in einer weitgehend pulverförmigen körnigen Form vorliegt, können trockene Nährstoffe in bloßer Form in die Mischung abgemischt werden, in Ausführungsformen, in denen Pellets hergestellt werden, kann es möglich sein, "trockene" Nährstoffe zu verwenden, anstatt auf natürliche Granalien einer Substanz zurückzugreifen.
Sofern das mineralische Substrat in größeren Stücken vorliegt (obgleich dieses auch für andere Ausführungsformen angewendet werden kann), kann es leichter sein, einen auf Flüssigkeit beruhenden Nährstoff anzuwenden, der zum Imprägnieren der Partikel verwendet werden kann. Dieses kann die Zubereitung einer wässrigen Lösung der gewünschten Nährstoffe umfassen, obgleich zahlreiche Nährstoffe bereits in einer flüssigen Form auftreten, die direkt aufgetragen werden kann, in diesem Fall sollte die Granalie oder das Pellet gegenüber dem gewählten Lösemittel porös sein. Ein größeres Maß an Kontrolle über die Porosität ist möglich bei künstlich hergestellten Pellets, obwohl die meisten Rohphosphat- und anderen Mineralien gegenüber Wasser und übliche Lösemittel porös sind und es absorbieren.
Ein Nährstoff kann, wo er bereitgestellt wird, ein nützlicher Träger zum Zufuhren von biologischem Material zu dem mineralischen Substrat sein. Dieses braucht lediglich ein Feinverteilen einer geeigneten Ausgangssubstanz für das aktive Material in den Nahrstoff(vorzugsweise eine flüssige Form) vor seiner Zuführung zu dem mineralischen Substrat umfassen, in einigen Fällen kann das biologische Material sogar in den Nährstoffen vor deren Zuführung zu dem mineralischen Substrat in Kultur genommen werden.
Es steht eine Reihe von geeigneten biologischen Materialien zur Verfügung. Unter den zugeführten biologischen Materialien sind solche bevorzugt, die phosphatsolubilisierend sind, d. h. die für das Freisetzen von Phosphor aus den unlöslichen Phosphatmaterialien bekannt sind. Ebenfalls bevorzugt sind solche, die zuvor erwähnt worden sind, wie beispielsweise solche, die in der Lage sind, aus den zugesetzten Nährstoffen oder aus den Nährstoffen, die im Boden vorhanden sind, freies Ammoniak freizumachen sowie solche in Verbindung mit der Nitrifizierung von freiem Ammoniak. Diese sind auf dem Fachgebiet gut bekannt.
Es gelten sowohl Pilze als auch Mikroben in der vorliegenden Erfindung als verwendbar, und es ist möglich, dass mehr als eine Kombination von jeder Gruppe in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Ebenfalls ist ersichtlich, dass einige dieser verwendbaren biologischen Materialien in bestimmten Nährstoffen bereits vorliegen können, obgleich es wahrscheinlich ist, dass sie bis zu einer akzeptablen Konzentration kultiviert werden, bevor sie in die vorliegende Erfindung einbezogen werden. Ebenfalls ist es möglich, dass Wachstum und Vermehrung sich fortsetzen können, während das Produkt vor der Anwendung aufbewahrt wird, was bei der Herstellung einer erfindungsgemäß Düngemittelzusammensetzung berücksichtigt werden kann, in einigen Fällen kann es wünschenswert sein, das im wesentlichen fertige Produkt für eine bestimmte Zeitdauer zu lagern, damit sich bestimmte vorhandene biologische Materialien bis zu einer gewünschten Konzentration ansiedehi können.
Nützliche Pilze zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen Vertreter der Arten Aspergillus fusarium und penicillium ein. Verwendbar sind die meisten Vertreter dieser Pikgruppen, obgleich die folgenden besonders in Betracht gezogen werden können: Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus niger, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, Aspergillus ustus, Penicillium janthinellum, Penicillium sp., Sclerotium rolfsii, Cylindrocladium sp., Trichoderma viride, Glocladium sp., Verticillium albo-atrum, Penicillium bilaji, Mortierella nana, Mortierella longicollis und Aspergillus terrens.
Einige andere Mikroorganismen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen ein: Bacillus megatherium phosphaticum sowie Stämme davon, Gram-positive Bakterien und Arten von Pseudomonas.
Aspergillus niger und Sclerotium rolfsii werden als die eher wünschenswerten Vertreter der Liste angesehen, während die Vertreter der Gattung Rhizoctania und Pythium, wenn überhaupt, als nur minimal effektiv angesehen werden. Es muss jedoch festgestellt werden, dass die vorgenannten Listen nicht als erschöpfend anzusehen sind, sondern lediglich als Beispiel geboten werden. Es ist festzustellen, dass nicht immer alle Vertreter der genannten Arten in allen Ausführungsformen verwendbar sind und somit ein gewisses Experimentieren bei verschiedenen Ausführungsformen empfohlen werden kann, wenn einige großen Zahl von Variationen realisiert werden sollen, die im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Als eine Alternative für die Zuführung von lebenden Organismen kann auch Reproduzierbarkeitsmaterial vorgesehen werden, das in der Lage ist, sich in dem gewünschten Material anzusiedeln. Pilzsporen können, wo sie angesammelt werden können, ebenfalls in eine Düngemittelzusammensetzung eingeführt werden, was in einigen Fällen zur Verlängerung der Lagerfähigkeit von Düngemittelzusammensetzungen nützlich sein kann. Allerdings ist dieses allgemein von den gewählten Lagerungsbedingungen abhängig, die für das Vorhandensein der Spore des Reproduzierbarkeitsmaterials entscheidend ist, ihr Wachstum während ihrer Lagerung jedoch nicht vorzeitig fördern.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Zuführung des Nährstoffes und/oder des Kulturmaterials zu dem Bindemittelmaterial durch Imprägnierung. Obgleich eine oder beide Komponenten im Verlaufe der Formung eines Pellets eingearbeitet werden können, lassen sie sich auch zusetzen, indem man die Flüssigkeit in das Substratmaterial einsickern läßt. Die Flüssigkeit kann durch Beriesern, durch Eintauchen oder Mischen von trockenem und feuchtem Material aufgebracht werden. Allerdings sollte eine zu hohe Konzentration von Nährstoffen in der flüssigen Nährstoffmischung besser vermieden werden, es sei denn die Methode der Imprägnierung erlaubt die relativ gleichmäßige Verteilung des flüssigen Materials auf dem Substrat.
An einer Düngemittelzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung können verschiedene andere Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann biologisches Material in eine Beschichtung der Partikel der imprägnierten Zusammensetzung eingeführt werden. Diese kann eine gelierte Lage umfassen, in die auch den Nährstoff enthalten kann. Auf Anfrage ist bei der "Moana Fertilisers Limited" oder der "Sieber Agricultural Limited of Waiuku", Neuseeland, ein Düngemittel auf Basis von eingedickten Meeresalgen und Fisch erhältlich. In diesem Fall bringt ein erhöhter Anteil von Meeresalgen das Fischdüngemittel zum gelieren.
Alternativ kann die Beschichtung frei von Nährstoff sein, wobei die Nährstoffe (sofern bereitgestellt) in das Substrat eingeführt werden.
Alternativ kann die Beschichtung frei von biologischem Material sein, das in das Substrat eingeführt wird. Die Beschichtung kann helfen, den Feuchtigkeitsgehalt zu bewahren und wirkt als eine Grenzschicht.
Die Beschichtung kann (auf dem Feld) quellen, wenn sie befeuchtet wird, oder andernfalls den Pilz "freisetzen" oder ermöglichen, dass er im Inneren des Partikels (oder der Beschichtung) zu wachsen beginnt. Es kann ein hydratisierendes, vernetzendes Polymer verwendet werden. In diesen Ausführungsformen kann die Beschichtung auch als eine halbschützende Umhüllung wirken, die signalisiert, wenn ein biologisches Wachstum aufzutreten beginnt.
Als ein anderes Beispiel für Modifikationen, kann die Beschaffenheit der Zusammensetzung Einfluss darauf nehmen, wie sie verwendet und aufgetragen werden kann. Typischerweise ist das Endprodukt vorzugsweise ein im wesentlichen trockenes, fließfähiges Material, da dieses seine Aufbringung mit üblichen Trockenstreuern ermöglichen würde. In vielen Fällen wird das verfügbare Gerät ein angefeuchtetes Produkt noch handhaben können, obgleich es noch in der Regel wünschenswert ist, dass die Zusammensetzung in der Lage ist zu fließen. In Bezug auf die Verwendung von hydratisierende Mitteln und Bestandteilen ist beschrieben worden, dass überschüssige Feuchtigkeit absorbiert wird, die während verschiedener Phasen der Herstellung hinzu gegeben worden sein kann. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass ein Unterschied zwischen hygroskopischen und zerfließenden Materialien zu machen ist, die fortfahren könnten, aus der Atmosphäre Feuchtigkeit aufzunehmen und zu einem "feuchtem" Produkt resultieren. Dementsprechend sollte die Verwendung von hygroskopischen oder zerfließenden Materialien nach Möglichkeit eliminiert oder herabgesetzt werden.
Eine Modifikation, die in die Erfindung mit einbezogen werden könnte, besteht darin, dass die Partikel beschichtet, imprägniert oder auf andere Weise mit einem Mittel behandelt werden könnten, das in der Lage ist, deren freies Fließen zu fordern, üi diesem Zusammenhang könnten viele RieseUiilfen verwendet werden, wie beispielsweise Talkum, verschiedene Stearate, usw.. Einige von ihnen können auch teilweise wasserabweisend sein, was nützlich sein kann, um weitere Absorption von Wasser durch die Partikel zu verhindern. Darüber hinaus könnte helfen, Feuchtigkeitsverlust der Partikel zu vermindern, was nützlich sein kann, um das vorhandene biologische Materialien zu erhalten. Allerdings wird im allgemeinen ein Beschichtungsmittel bevorzugt, das nach der Anwendung der Düngemittelzusammensetzung leicht entfernt werden kann, sofern nicht ein Produkt mit langsamer oder verzögerter Freisetzung angestrebt wird. Ebenfalls kann die Anwendung separater Bestandteile in Frage kommen, die den Feuchtigkeitsverlust vermindern (und die nicht notwendigerweise eine Riesehilfe aufweisen).
Die Teilchengröße ist eine Sache der Wahl des Anwenders und wird außerdem von dem Herstellungsverfahren beeinflusst. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass die meisten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine solche mittlere Teilchengröße, dass mindestens 90% ein Sieb mit einer Maschenweite von 10 mm · 10 mm zu passieren. Dieses wäre als eine grobe Ausführungsform zu betrachten und würde keine universelle Anwendung finden. Möglicherweise nützlicher ist eine feinere Teilchengröße, bei der 90% der Partikel ein Sieb mit einer rechteckigen Masche von 3 mm · 3 mm passieren. In ultrafeinen Ausführungsformen kann die Zusammensetzung weitgehend pulverförmig sein. Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beispiele offensichtlich, die nicht als einschränkend anzusehen sind, sondern lediglich eine Aspekte der vorliegenden Erfindung veranschaulichen sollen.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

BEISPIEL 1

Es wurde eine Nährstofflösung angesetzt und unterhalten, die einen geeigneten Pilz und Mikroorganismen aufwies. Dieser könnte beispielsweise ein Pilz der Gattung Fusarium sein, ohne auf diesen allein beschränkt zu sein. Andere biologische Materialien sind zuvor beschrieben worden. Biologische Standardmethoden zum Kultivieren und Unterhalten von Kulturen können befolgt werden. Aus dieser Stammlösung werden Fraktionen abgezogen, die zur Herstellung eines Produkts verwendet werden.
Danach können die in der Kulturlösung vorliegenden Nährstoffe in biologischen Standard- Aufzuchtprozessen verwendet werden, obgleich sie höchstwahrscheinlich eine Stickstoffquelle aufweisen werden. Die Kulturlösung kann auch eine wässrige Lösung von Ammonium- oder ein anderes Nitrat sein. Erste Versuchsreihen habe auch einen gewissen Erfolg mit wässrigen Düngemittelzusammensetzungen gezeigt, die von Fisch- und Meeressubstanzen stammten. Der hierin größere Umfang an Nährstoffen wird wohl ein verbessertes Produkt zur Verwendung als Düngemittel gewähren.
Die Substrat in diesem Beispiel in ein kommerziell verfügbares Rohphosphat, das bis zu einer akzeptablen Teilchengröße zerkleinert worden ist. Es wird eine mittlere Teilchengröße von 3 mm oder weniger als verwendbar betrachtet, obgleich dieses eine Sache der Wahl des Anwenders ist.
Dem Substrat wird in diesem Beispiel in wässriger Form eine Nährstoff/Kultur-Mischung zugesetzt, die in das Rohphosphat absorbiert wird, um es zu imprägnieren. Zum Mischen der Komponenten kann ein Bandmischer oder -rührwerk verwendet werden. Die flüssigen Komponenten werden normalerweise langsam zugegeben oder in die Mischung gespritzt.
Während nahezu jedes beliebige Verhältnis von Substrat : Flussigkeit verwendet werden kann, wir die Verwendung geringerer Anteile von Flüssigkeit bevorzugt, wenn ein weitgehend trockenes Produkt erhalten werden soll. Obgleich Aufschlämmungen oder Suspensionen von Substrat zur Anwendung gelangen können und im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung liegen, wird davon ausgegangen, dass diese flüssigen Formen für die Anwendung der Erfindung besser geeignet sind als eine Form, die über eine gewisse Zeit vor der Anwendung gelagert werden kann. Sofern es erforderlich ist, können im wesentlichen trockene Formen in eine Aufschlämmung oder flüssige Form vor der Anwendung überfuhrt werden.
In Versuchsreihen wurden dem Substrat wenige als 25% (Gewichtsprozent) zugesetzt, wobei etwa 10% bevorzugt sind, um ein weitgehend trockenes Produkt zu erhalten. Sobald das Produkt imprägniert ist, kann es getrocknet werden, obwohl die zusätzlichen Kosten und zusätzliche Zeit für das Trocknen zu beachten sind sowie die Auswirkung eines übermäßigen Trocknens auf den enthaltenen Pilz oder die Mikroorganismen. Es ist davon auszugehen, dass das Produkt in den meisten Fällen, wenn auch nicht in allen Fällen, einen Gehalt (in Gewichtsprozent) an freier Feuchtigkeit von weniger als 25% und wahrscheinlicher 5 bis 15% einschließlich haben wird. Unter "freier Feuchtigkeit" wird Wasser verstanden, das nicht als Kristallisationswasser der verschiedenen Komponenten vorliegt. Die Verwendung von Komponenten, die in der Lage sind, überschüssiges Wasser durch Kristallisation zu entfernen oder durch eine physikalische (z. B. bei Zeolithen) oder chemische Reaktion (z. B. bei Gips, Calciumsulfat-Monohydrat, ungelöschtem Kalk, usw.) ist ebenfalls möglich, um ein Produkt zu erzeugen, das einen bevorzugten Wassergehalt hat und den Zusatz von stärker verdünnten Nährstofflösungen während der Ünprägnierung erlaubt, dennoch ein weitgehend trockenes Produkt liefert.

BEISPIEL 2

Hierbei umfasst das Produktsubstrat ein künstlich hergestelltes Pellet. Beispielsweise können die folgenden Bestandteile enthalten sein:
KOMPONENTE GEWICHTSPROZENT (auf insgesamt 100%)
Gips bis zu 95%
Kalk bis zu 95%
Aluminosilikat bis zu 95%
Rohphosphat 5%bis zu 100%
ein Düngemittel oder Mischung, die Stickstoff und/oder Kalium und/oder Spurenelemente enthält bis zu 90%
mineralisches, pflanzliches oder anderes Öl bis zu 15%
Wasser bis zu 25%
biologisches Material, das Pilz, Mikroorganismen und/oder Reproduzierbarkeitsmaterial aufweist 0 bis 5% (typisch)
Es können verschiedene Aluminosilikate verwendet werden, wobei der benutzte Ausdruck in seinem Tone einschließt, wie beispielsweise Kaolinit, Bentonit, usw. sowie Zeolithe, von denen viele kommerziell verfügbar sind.
Die zugesetzten Düngemittel umfassen allgemein anorganische Düngemittel und schließen allgemein mineralische und synthetische Produkte ein, einschließlich verschiedene Nitrate, Phosphate, Sulfate, Chloride, usw. ein. Es können auf organischen Materialien basierende Substanzen, wie beispielsweise pflanzliche oder tierische Substanzen verwendet werden, die allerdings nicht unter den Begriff "anorganische" fallen.
Das Gewicht des einbezogenen biologischen Materials beträgt typischerweise lediglich das des Materials, nicht einbezogen etwaiges Kultur- und Aufzuchtmedium, das einen zusätzlichen Bestandteil des Produktes ausmachen kann. Es wird ein relativ poröses Pellet erhalten, das mit einer Nährstoff/Kulturmischung (sofern nicht eingearbeitet in das künstlich hergestellte Substrat) in der gleichen Weise imprägniert ist wie in Beispiel 1.

BEISPIEL 3

Dieses umfasst ein künstlich hergestelltes Pellet, wie es in Beispiel 2 beschrieben wurde, worin jedoch die Kulturlösung (die den Pilz oder die Mikroorganismen aufweist) vor der Formung der Pellets weitgehend homogen mit den Pelletkomponenten abgemischt wird.
Die Nährstoffe werden in die Pellets durch flüssiges Imprägnieren eingearbeitet.

BEISPIEL 4

Wie in Beispiel 3, wobei jedoch die Kulturlösung durch flüssiges Imprägnieren nach dem Formen des Pellets zugeführt wird.

BEISPIEL 5

Hierbei umfasst das Produkt entweder ein künstlich hergestelltes Pellet oder ein Gemisch von Komponenten, die weitgehend in partikulärer Form oder in pulvriger Form vorliegen. Die Bestandteile sind die folgenden:
KOMPONENTE GEWICHTSPROZENT (auf insgesamt 100%)
Rohphosphat oder unlösliches Phosphat 35 bis 80%
Bentonit oder Bentonit überwiegend Aluminosilikat 20 bis 65%
phosphatsolubilisierender Pilz, Mikroorganismen und/oder Reproduzierbarkeitsmaterial Spuren bis 5%
flüssige Nährstoffe, aufweisend mindestens einen ammonium- und/oder aminhaltigen Nährstoff, eine Zusammensetzung auf Basis von Fisch und eine Zusammensetzung auf Basis von Tiereiweiß 0 bis 15%

BEISPIEL 6

Wie in Beispiel 5, wobei der gewählte Nährstoff ein flüssiges Düngemittel auf Basis von Fisch ist. Ein geeignetes Produkt ist das, welches bei der "Moana Fertilisers Limited" oder bei "Sieber Agricultural Limited of Waiuku", Neuseeland, erhältlich ist, oder ein Äquivalent davon. Die Herstellerdaten und Vorschriften sind bei den Anmeldern erhältlich.

BEISPIEL 7

Wie bei Beispiel 5 oder 6, wobei ein weitgehend reversibler hydratisierender Bestandteil mit einbezogen ist. Dieses kann die Verwendung eines Gels umfassen, wie beispielsweise Agar, obgleich es auch die Verwendung eines Düngemittels auf Basis von Meeresalgen/Fisch umfassen kann, sie beispielsweise jedes, das bei der "Moana Fertilisers Limited" oder bei "Sieber Agricultural Limited of Waiuku", Neuseeland, erhältlich ist, oder ein Äquivalent davon. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Produktes AGROSOKE .

BEISPIEL 8

Diese Ausführungsform umfasst ein beschichtetes Pellet (das ein mit flüssigem Nährstoff imprägniertes Pellet umfasst), wobei die Beschichtung ein gelähnlicher Überzug ist, der für rasche Anzucht und Wachstum des enthaltenen biologischen Materials geeignet ist. Bevorzugt richtet sich diese Ausführungsform auf Ausführungsformen vom pelletisierten Typ, wobei jedes der Partikel im wesentlichen ein weitgehend homogenes Gemisch von Komponenten umfasst. Allerdings ließe sich diese auch auf nicht- pelletisierte Mischungen anwenden, wobei die Bestandteile in diesem Fall vorzugsweise im wesentlichen nicht pulverförmig sind und vorzugsweise auch keine größeren oder gröberen Teilchengrößen haben. Es wird davon ausgegangen, dass Teilchengrößen oder Pelletgrößen, die überwiegend in den mittleren Größenbereich von 2 bis 5 mm Durchmesser fallen, für diese spezielle Ausführungsform am besten verwendbar sind, obgleich festzustellen ist, dass eine größere Größe bei weitgehend homogenen Pellets toleriert werden könnten.
Das Verfahren umfasst die Aufbringung einer geeignet viskosen Beschichtung auf die Partikel. Diese Partikel könnten jedes der Produkte aus den vorangegangenen Beispielen sein, wenn auch unter Berücksichtigung der vorstehend ausgeführten Empfehlungen. Die Beschaffenheit der Beschichtung ist typischerweise wie die eines Gels, wobei die Verwendung eines Gels bevorzugt wird, das weiter härtet, eventuell auf dem Weg einer Abbinde-Reaktion oder durch den Verlust von Wasser, Typischerweise wird die gelierte Beschichtung aufgetragen, während sie sich noch in einem flüssigen oder halbflüssigen Zustand befindet, obgleich sie eventuell eine diskrete Beschichtung auf jedem der Partikel bildet, die die Partikel nicht zu einer klebrigen Masse zusammenballt oder verbindet.
Um dieses zu erreichen, können mehrere Verfahren zur Anwendung gelangen. Beispielsweise haben viele gelbildende Materialien, wie beispielsweise Agar und Gelatine (unter anderen Beispielen) eine Abbinde-Reaktion. Demzufolge kann dieser Typ von Gelbildnern für die Beschichtung verwendet und aufgetragen werden, bevor die Reaktion den Höhepunkt erreicht hat.
Als eine Alternative könnten Feuchtigkeit absorbierende Materialien oder hydratisierende Mittel im Inneren des Partikels die Bildung einer geeigneten Beschichtung fördern.
Als eine weitere Modifikation könnte eine Rieselhilfe auf die resultierenden beschichteten Partikel aufgestäubt oder aufgebracht werden, um eine weitere Möglichkeit zu verringern, dass die Partikel untereinander zu einer Masse verkleben oder miteinander binden.
Die Beschichtung kann einen Nährstoff aufweisen, wie beispielsweise die bei der "Moanä Fertilisers Limited" erhältlichen Düngemittel auf Basis von Fisch. Ebenfalls können andere flüssige Nährstoffe oder eine Lösung von festen Nährstoffen verwendet werden. Ebenfalls ist die Verwendung einer Fisch-Zusammensetzung auf Basis von eingedickten Meeresalgen von "Moana Fertilisers" möglich, obgleich vor ihrer Anwendung zusätzliche Gelbildner zugesetzt werden können. Wenn die interessierende Beschichtung ausreichend flüssig ist, dann können anstelle einer diskreten Beschichtung auf dem Partikel die äußere Oberflächenschichten so imprägniert werden, dass eine äußere Kruste gebildet werden kann, die einen Teil der vorgesehenen Beschichtung und einen Teil des Substrats umfasst, rn einigen Fällen kann dieses genauso effektiv sein wie eine diskrete gelierte Beschichtung.
Zur Einbeziehung in die Beschichtung kommt auch das biologisch aktive Material in Frage, da die Beschichtung in der Regel für die Verwendung als ein Träger für die schnelle Anzucht des biologischen Materials vorgesehen ist. Allerdings kann das biologische Material auf das Substrat und unter der Beschichtung aufgebracht werden. In diesem Fall kann die Beschichtung auch als eine Schutzschicht für das Material während seiner Lagerung dienen. Jede Variation hat ihre eigenen ihr innewohnenden Vorteile und Nachteile, die der Hersteller nach Wunsch auswählen kann.
Der Auftrag der Beschichtung kann nach einer Reihe von bekannten Methoden erfolgen, einschließlich mit einem Bandmischer. In gewissem Maße hängt die Methode der Beschichtung allerdings von der Viskosität und den Proportionen der Komponenten ab.

BEISPIEL 9

Diese Ausführungsform umfasst Rohphosphatmaterial und zwar typischerweise in einer Teilchengröße, die ein Sieb mit einer Maschenweite von 10 mm passiert. Anderes festes Material ist ebenfalls vorhanden, das künstlich hergestellte Pellets umfassen kann, wie beispielsweise aus den vorgenannten Beispielen, die als biologische Grundlage für die Anzucht des darin enthaltenen aktiven Materials oder Reproduzierbarkeitsmaterial wirkt. Das feste Material, das die Rolle eines Füllstoffes oder Streckmittels für das Phosphatmaterial in dem Produkt übernehmen kann, kann auch andere im wesentlichen mineralische Materialien enthalten, wie beispielsweise die vorgenannten Aluminosilikate, Tone, Zeolithe, Gipssorten, Kalksorten, usw..
Die resultierende Mischung wird sodann mit einem Nährstoff imprägniert, der auch biologisch aktives Material zufuhren kann, speziell wenn diese Komponenten nicht in dem enthaltenen Material vorhanden sind. Die Mischung kann ferner nach den in den vorangegangenen Beispielen und der Beschreibung detaillierten Methoden verarbeitet werden.

BESCHAFFENHEIT DES PRODUKTES

In den meisten Fällen wird das Produkt ein Pellet oder Granalien mit relativ geringem Feuchtigkeitsgehalt (25% oder weniger und vorzugsweise 5 bis 15%) umfassen. Die mittlere Teilchengröße wird oftmals 10 mm oder weniger betragen und mehr bevorzugt 10 mm oder weniger. Es können auch feingemahlene Formen verwendet werden, wobei die Produkte jedoch typischerweise hinsichtlich ihrer Teilchengröße gekörnt sein werden, z. B. ähnlich grobem Sand. Dieses macht das Imprägnieren und Mischen mit den flüssigen Komponenten leichter.
Die Pellets der meisten Ausführungsformen werden im wesentlichen ein Substrat umfassen, in das Nährstoffe und eine Kultur eingearbeitet sind, die in der Lage sind, für das Wachstum ausgewählter Pilze und/oder Mikroorganismen zu sorgen. Diese werden normalerweise relativ in Keimruhe bleiben, während sich das Produkt in seinem bevorzugten, relativ trockenen Zustand befindet. Einige Organismen können besser als die anderen für die Lagerung geeignet sein und viele können über optimale Lagerungsbedingungen verfügen, wobei die Information entweder bekannt ist oder über relativ einfache Versuchsreihen und Experimente herausgefunden werden kann.
Typischerweise wird das Produkt porös sein, da zahlreiche Ausführungsformen auf flüssigen Imprägnieren zur Zuführung einiger der Komponenten beruhen. Die Porosität ermöglicht dem Produkt auch "aktiviert" zu werden, wenn es befeuchtet wird oder es darauf regnet. Auch übt die Porosität Einfluss darauf aus, wie schnell das Produkt zerfällt oder seine Inhaltsstoffe freisetzt.
Der Erfindungsgegenstand stellt auch einen Weg zum Herstellen einer festen oder "trockenen" Düngemittelzusammensetzung aus einem flüssigen Dünger dar. Dieses kann in der Praxis einen Vorteil bieten, da zahlreiche Dünger in einer trockenen Form transportiert werden imd dementsprechend ein großer Teil der Ausrüstung für trockenes oder festes Material ausgelegt ist. Mindestens eine Ausführungsform des Produkts stellt auch einen phosphorreichen Dünger dar, der auch entsprechend den imprägnierten Komponenten andere Nährstoffe enthält. Phosphate werden in der Regel allein odermit KaDc aufgebracht - die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel dar, mit dem zusätzliche Elemente und nützliche Mikroorganismen/Pike mit dem gleichen Arbeitsgang aufgebracht werden können und möglicherweise ohne die Notwendigkeit einer eines separaten Kalkens.
Außerdem werden die Nährstoffe mit einer relativ langsamen Rate freigesetzt zumindest im Vergleich zu einem auf Weideland aufgebrachten flüssigen Düngemittel. Dieses kann in Gegenden mit starkem Niederschlag von Vorteil sein, wo viele flüssige und einige leicht lösliche feste Düngemittel rasch aus dem Boden ausgewaschen sein würden. Die Geschwindigkeit der Ansiedlung des Pilzes oder anderer bevorzugter Mikroorganismen kann darüber hinaus ein schnelles Auslaugen von Nährstoffen aus dem Produkt regulieren.
In der Praxis kann das Produkt auch in vielen Fällen jedoch nicht in allen Fällen) als eine Methode zum Verpacken von Pilz oder Mikroorganismen in relativer Keimruhe oder einem transportfähigen Zustand zu verwenden. Unter der Voraussetzung, dass Lagerung, Herstellung und Produktanwendung für den speziellen Organismus innerhalb akzeptabler Grenzen liegen, kann das Produkt angewendet werden, das Wachstum neuer Kolonien der Organismen einzuleiten.
Obgleich die Hauptanwendung als eine Düngemittelzusammensetzung erfolgt, wo neue und nützliche Organismen in Acker und Weideland zugeführt oder ergänzt werden können, kann die Erfindung noch andere Anwendung finden. Beispielsweise ist sie für das "Verpacken" und den Transport von Laborkulturen geeignet. Sie kann Anwendung in Kultur-Depots finden. Ebenfalls kann sie als eine pharmazeutische Einrichtung oder als Futtermittel für Tiere Anwendung finden, in derartigen Fällen können die Nährstoffe besser in Bezug auf das Tier (z. B. Mineralien und Vitamine) geeignet sein, während die Kultur ein Organismus sein könnte, der die Verdauung fordert (zum Beispiel durch Einbeziehung von Mikroorganismen, die in dem Verdauungssytem vorhanden sind oder die den Abbau einiger Substanzen verbessern können) oder der ein nützliches Enzym erzeugt oder als ein Antibiotikum wirkt. Es wird davon ausgegangen, dass der auf dem Gebiet vertraute Leser auf Grund der Beschreibung hierin in der Lage ist, die vorliegende Erfindung mühelos zur Anwendung auf diesen anderen Gebieten umzusetzen.
Es wurden Aspekte der vorliegenden Erfindung lediglich anhand eines Beispiels beschrieben, wobei anerkannt wird, dass Modifikationen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von ihrem in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Schutzumfang abzuweichen.

Claims

1. Eine im Wesentlichen nichtflüssige Düngemittelzusammensetzung, welche folgende Bestandteile aufweist: ein festes Substrat, das ein im Wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält, welches mit einem zugeführten flüssigen Nährstoff imprägniert ist, zum Tragen oder Festsetzen von mindestens einem phosphatsolubilisierenden Pilz, Mikroorganismus oder einem Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben.

2. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher das Phosphatmaterial Rohphosphat enthält.

3. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher der Nährstoff mindestens einen der folgenden Komponenten enthält:

- eine Ammoniumverbindung,

- ein Amin,

- eine für den Pilz, den Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial verfügbare Stickstoffquelle, und

- Bestandteile, die, wenn auf diese durch Pilze oder Mikroorganismen, welche in der Zusammensetzung anwesend sind, eingewirkt wird, freies Ammoniak freisetzen.

4. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 3, welche einen zugeführten Mikroorganismus, Pilz und/oder ein Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben beinhaltet, welch letztere speziell darauf ausgerichtet sind freies Ammoniak aus stickstoff-, amin- oder ammoniumhaltigen Materialien aus einem eingeschlossenen Nährstoff freizusetzen.

5. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher ein Pilz, ein Mikroorganismus oder ein Reproduzierbarkeitsmaterial derselben, welche dem Substrat zugeführt worden sind, ein Mitglied von mindestens einer der Arten Aspergillus, Fusarium und Penicillium enthalten.

6. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher durch Zufuhren mindestens ein Mitglied oder ein Reproduzierbarkeitsmaterial für dasselbe vorhanden ist, welches aus einer Gruppe herrührt mit den Mitgliedern: Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus niger, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, Aspergillus ustus, Penicilliumjanthinellum, Penicillium sp., Sclerotium rolfsii, Cylindrocladium sp., Trichoderma viride, Glocladium sp., Verticillum albo-atrum, Penicillum bilaji, Mortierella nana, Mortierella longicollis und Aspergillus terrens.

7. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher ein zugeführter Mikroorganismus vorhanden ist, der mindestens ein Mitglied enthält, das herrührt aus der Gruppe von Bacillus megathorium phoshaticum und Stämmen derselben, Gram-positive Bakterien und den Arten Pseudomonas.

8. Düngemittelzusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, welche mindestens einen phosphatsolubilisierenden Pilz, Mikroorganismus oder ein Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben enthält.

9. Düngemittelzusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, in welcher der Nährstoff eine auf Fisch basierende Zusammensetzung enthält.

10. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher der Nährstoff eine auf Tiereiweiß basierende Zusammensetzung enthält.

11. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher das Reproduzierbarkeitsmaterial Pilzsporen enthält.

12. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher der zugeführte Mikroorganismus, Pilz oder das Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben im Vorfeld der Zuführung zu dem Mineralsubstrat mit dem Nährstoff vermischt werden.

13. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher das Mineralsubstrat mindestens ein Mitglied aus der Gruppe enthält, welche die folgende Substanzen aufweist: Aluminosilikat (wie hierin definiert), Kalk, Zeolith und Ton.

14. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher die Bestandteile des Mineralsubstrats auf eine solche Größe zerkleinert worden sind, dass mindestens 90% durch ein Sieb mit rechteckigen Maschen von 3 mm auf 3 mm hindurchgehen.

15. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, welche entweder eine oder beide der Komponenten enthält, und zwar Bindemittel zum Zementieren von Bestandteilen sowie hydratisierender Bestandteil der mit der Feuchtigkeit in Wechselwirkung tritt.

16. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 15, in welcher der hydratisierende Bestandteil Flüssigkeit zurückhält, welche verfügbar wird zur Verwertung durch den zugeführten Pilz, Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben.

17. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 15, in welcher der hydratisierende Bestandteil mindestens eine Komponente enthält aus einem vernetzten Polymer und einem Silikagel.

18. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, welche ein fließfähiges, körniges oder pulverförmiges Material ist.

19. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 18, in welcher die Partikel mit einem frei fließenden Mittel behandelt oder beschichtet werden.

20. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 18, in welcher die Materialpartikel mit einem Material beschichtet werden, welches den Feuchtigkeitsverlust bei dem als Schüttgut gelagerten Produkt vermindert.

21. Eine im Wesentlichen nichtflüssige Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, welche folgende Komponenten enthält:

- ein festes Substrat, das ein im Wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält, welches mit einem zugeführten flüssigen Nährstoff imprägniert ist, zum Tragen oder Festsetzen von mindestens einem phosphatsolubilisierenden Pik, Mikroorganismus oder einem Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben

- Partikel des festen Substrates, die eine gelierte Beschichtung tragen.

22. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 21, in welcher entweder eine oder beide der Komponenten, nämlich der Nährstoff und die gelierte Beschichtung, eine auf Fisch basierende Zusammensetzung enthalten.

23. Düngemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 21, in welcher der zugeführte phosphatsolubilisierenden Pilz, Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben in der gelierten Beschichtung vorliegen.

24. Verfahren zum Herstellen einer Düngemittelzusammensetzung, welches folgenden Schritt enthält: das Zuführen eines flüssigen Nährstoffes, der fähig ist zum Festsetzen oder Tragen eines zugeführten phosphataufsolubilisierenden Pilzes, Mikroorganismus oder eines Reproduzierbarkeitsmaterials für dieselben auf einem Mineralsubstrat, das ein im Wesentlichen unlösliches Phosphatmaterial enthält.

25. Verfahren gemäß Anspruch 24, in welchem das Mineralsubstrat aus einem Rohphosphat oder einem unlöslichen Phosphat besteht.

26. Verfahren gemäß Anspruch 24, in welchem der Pilz, der Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben mindestens ein Mitglied enthalten, welches herstammt von der Gruppe aus: Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus niger, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, Aspergillus ustus, Penicilliumjanthinellum, Penicillium sp., Sclerotium rolfsii, Cylindrocladium sp., Trichoderma viride, Glocladium sp., Verticillum albo-atrum, Peniculum bilaji, Mortierella nana, Mortierella longicollis und Aspergillus terrens.

27. Verfahren gemäß Anspruch 24, in welchem der zugeführte Pilz, Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial in den flüssigen Nährstoff zugeführt werden, welcher anschließend auf das Mineralsubstrat aufgetragen wird.

28. Verfahren gemäß Anspruch 24, welches das Zuführen von mindestens einem Mitglied der folgenden Gruppe beinhaltet: frei fließendes Mittel, wasserabstoßende Materialien, Sperrschichtmaterialien, Tone, Aluminosilikate, Zeolithe, Gipse, Düngemittelzusammensetzungen, Materialien die für Pflanzen zugängliche Spurenelement enthalten, und Fisch oder auf Meeresprodukten basierende Nährstoffzusammensetzungen.

29. Verfahren gemäß Anspruch 24, bei welchem eine gelierte Beschichtung auf die Partikel des Substrates aufgetragen wird.

30. Verfahren gemäß Anspruch 24, bei welchem der flüssige Nährstoff entweder eine oder beide der Komponenten, nämlich auf Fisch basierende Zusammensetzung sowie eine auf Trierprotein basierende Zusammensetzung, enthält.

31. Verfahren zum Erhöhen der Löslichkeit von im Wesentlichen unlöslichen Phosphatdüngemittelmaterialien, welches das Einleiten einer Imprägnierung eines flüssigen Nährstoffes, und eines phosphatsolubilisierenden Pilzes, Mikroorganismus oder eines Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben zu den Phosphatdüngemittelmaterialien vor der Anwendung auf Acker oder Weide enthält.

32. Verfahren gemäß Anspruch 31, in welchem der phosphatsolubilisierenden Pik, Mikroorganismus oder das Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben in den flüssigen Nährstoff zugeführt werden, welcher in der Lage ist das Wachstum derselben aufrechtzuerhalten, zu unterstützen oder einzurühren, wobei das flüssige Material anschließend dem Phosphatdüngemittehnaterial zugeführt wird.

33. Verfahren gemäß Anspruch 31, welches das Zufuhren eines Pilzes, Mikroorganismus oder eines Reproduzierbarkeitsmaterial für dieselben einschließt, welche fähig sind zum Freisetzen von freiem Ammoniak aus stickstoff-, amin- oder ammoniumhaltigen Materialien.