FI12959Y1 - Soil conditioner - Google Patents

Abstract

A soil improver comprising a lignin fraction and at least one soil enhancer, wherein: said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight up to 20,000 Daltons, measured by gel chromatography, said fragment comprising up to 111 phenylpropane units in weight average carb, bicarbonate, oxide or hydroxide of potassium, sodium, lithium, calcium, magnesium or ammonium or a mixture thereof. In addition, protection requirements 2-11.

Description

MAANPARANNUSAINE skokoskosk sk

SELITYS

KEKSINNON ALA — Esillä oleva keksintö koskee maanparannusainetta, joka käsittää ligniinifraktion ja ainakin maaperää tehostavan aineen, sekä prosesseja sen valmistamiseksi ja sen käyttöjä maataloudessa.

TEKNIIKAN TASO Lannoitteita, jotka olennaisesti koostuvat erityyppisistä kasvien kasvua edistävistä ravinneaineista, on käytetty laajalti koko maailmassa maataloustuotteiden saantojen parantamiseksi. Yleisesti ottaen lannoitteet voivat olla puhtaan nesteen, suspensioiden tai kiinteän aineen muodoissa. Niitä voidaan lisätä kasveihin syöttämällä niitä maaperään tai levittämällä kasvien lehtiin esimerkiksi sumuttamalla, kastelulla, ja vastaavilla. Viime — vuosina lehtilannoite on asteittain korvannut maaperään levitettävän lannoitteen yleisen käytön — maataloustuotantopaikoissa, = sillä niillä on vähemmän € negatiivisia ympäristövaikutuksia. — Tutkimukset — ovat — osoittaneet, = että — tavanomainen lannoitusmenetelmä maaperään syöttämällä on myötävaikuttanut pintavesien ja pohjavesien saastumiseen. Tämä johtuu pääosin lannoitteen liukoisten ravinteiden, kuten — typen, liukenemisesta pohjavesivarastoon. Tällaiset olosuhteet voivat johtaa ravinteiden heikkoon kulkeutumiseen kasvisoluihin, ja maaperän köyhtymiseen. Näin ollen on tarve tehokkaalle maaperän parannukselle samaan aikaan suojellen ihmisten ja eläinten terveyttä, satoa ja ympäristöä. S . 5 25 —KEKSINNON YHTEENVETO 2 Edellä oleva tavoite on saavutettu suojavaatimuksen 1 mukaisella maanparannusaineella, > joka käsittää ligniinifraktion ja ainakin maaperää tehostavan aineen. & Erään lisäaspektin mukaan esillä oleva keksintö koskee maatalouskemiallista tuotetta, S joka käsittää maanparannusaineen ja maatalouskemiallisia lisäaineita. S 30 — Termi “kasvi” tarkoittaa kasvia tai kasveja, joita voidaan kasvattaa ja korjata voittoa tai N toimeentuloa varten, sisältäen siten viljelykasvit, viljakasvit, kasvikset, hedelmät, ja kukat, ja joita kasvatetaan ja korjataan puutarhanhoitoon tai henkilökohtaiseen käyttöön.

Termi “kasvimaaperd” tarkoittaa maaperää, jossa kasvi kasvaa tai johon kasvi kylvetään, sisältäen siten alueet, maat ja maa-ainesta sisältämättömät väliaineet, kuten vesiviljelyssä (hydroculture and hydroponics) käytettävät. Esillä olevan keksinnön tunnuspiirteet ja hyödyt käyvät ilmi seuraavasta — yksityiskohtaisesta kuvauksesta ja käytännön esimerkeistä, jotka on annettu havainnollistaviin ja ei-rajoittaviin tarkoituksiin.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS Keksinnön kohteena on siten maanparannusaine, joka käsittää ligniinifraktion ja ainakin — maaperää tehostavan aineen, jossa: - mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on enintään 20 000 daltonia, mitattuna kokoekskluusiokromatografialla, jossa mainittu fragmentit käsittävät enintään 111 fenyylipropaaniayksikköä painokeskimääräisesti, ja - mainittu maaperää tehostava aine on kaliumin, natriumin, litiumin, kalsiumin, magnesiumin, raudan, sinkin, kuparin tai ammoniumin — karbonaatti, vetykarbonaatti, oksidi tai hydroksidi, tai niiden seos. Edullisesti maanparannusaine on kiinteässä muodossa, ja mainittu kiinteä muoto voi olla tabletti, minitabletti, mikrotabletti, rae, mikrorae, pelletti, monihiukkaset, mikronisoidut — hiukkaset tai jauhe. On havaittu, että sekä ligniiniä että maaperää tehostavaa ainetta sisältävä maanparannusaine = mahdollistaa lukuisten toivottujen vaikutusten ja etujen saavuttamisen. N Ensinnäkin, ligniinifraktio on erittäin tehokas kasvien kasvun edistämisessä ja N 25 — fytopatogeenien torjunnassa. Lisäksi, maaperään tultuaan, osa ligniinifraktiosta muuntuu 2 humushapoiksi, joiden tiedetään olevan kasvun edistäjiä ja maanparannusaineita, joita > tavanomaisesti valmistetaan ruskohiilenä tai turpeena esiintyvistä fossiilisista & esiintymistä. Maaperää tehostavan aineen läsnäolo mahdollistaa maaperän S viljelykelpoisuuden parantamisen siten, että ligniinifraktion kokonaistehokkuus kasvaa. S 30 Tama tarkoittaa sitä, että merkittävä määrä maaperässä olevaa uusiutuvaa hiiltä kasvaa, N siten aikaansaaden paremman maaperän rakenteen ja tehostaen kasvien ja hyödyllisten sienten kasvua.

Lisäksi, maanparannusaineen tuotanto on yksinkertaista ja kustannustehokasta, sillä vastaavat pitoisuudet ovat edullisesti hyvin matalia. Tämä tarkoittaa myös sitä, että maanparannusaine voidaan valmistaa ja helposti laimentaa haluttuihin pitoisuuksiin ennen käyttöä. Edullisesti maaperää tehostava aine on kaliumin tai natriumin karbonaatti tai vetykarbonaatti, tai niiden seos. Edullisissa suoritusmuodoissa maaperää tehostava aine on kaliumkarbonaatti, kaliumkarbonaatti, kaliumhydroksidi, tai niiden seos. Edullisissa suoritusmuodoissa maanparannusaine käsittää ligniinifraktion ja ainakin — maaperää tehostavan aineen pitoisuussuhteessa 100:1 - 1:100, edullisesti 50:1 - 1:20, edullisemmin 20:1 - 1:1. Edullisesti maanparannusaine käsittää enintään 50 paino-% maaperää tehostavaa ainetta, perustuen maanparannusaineen painoon, edullisemmin enintään 35 paino-%. Edullisissa suoritusmuodoissa maanparannusaine käsittää 2-35 paino-% maanperää — tehostavaa ainetta, perustuen maanparannusaineen painoon. Ligniini on luokka kompleksisia orgaanisia polymeerejä, jotka muodostavat tärkeitä rakenteellisia materiaaleja joidenkin levien, putkilokasvien, sisältäen niiden kaarnan, ja ruohokasvien, kuten puun (eli havupuun ja lehtipuun), kaikkien viljakasvien olkien, sokeriruokobagassin, ruohon, pellavan, juutin, hampun tai puuvillan tukikudoksissa. — Ligniinillä voi myös olla mineraalilähde, kuten suoturve, leonardiitti ja kivihiili, mutta esillä olevan keksinnön tarkoituksissa ligniinillä on ei-mineraaliperäinen lähde. Kemiallisesti, luontaisessa muodossaan, ligniini on erittäin epäsäännöllinen, satunnaisesti silloittunut polymeeri fenyylipropaaniyksiköistä, joita yhdistävät monet erilaiset sidokset, N ja jonka painokeskimääräinen molekyylipaino on 20 000 daltonia tai suurempi. Edustava N 25 — jahavainnollistava ligniinifragmentti (I), joka sisältää tärkeimmät sitoutumisrakenteet, on 2 esitetty seuraavassa: x a

DS 3 8 >”

HO CH; QCH; HsCQ cL OH Sp H bon, OCH,

H OCH HsCO, H 3 oni oP 0 > HCQ | OR OH O HO 4 OLignin ä H4CO, H;CO 3 H eo ogo "yk Ho\.¢ PERS of [ = ROA den,

HO Q n. O oo, HCO H3C0 : 9 PH OH HO x ry A PH HO [i Y HO CHO OCH3 ; Sd W Hsco oh OCH; | 00 | od berg (1) Mainittu polymeeri on tulosta kolmen fenyylipropanoidimonomeeriesiasteen entsyymivälitteisestä dehydrogenoivasta polymeroinnista:

OH OH OH

J L L OMe MeO OMe

N OH OH OH N . . . . . . . . S kumaryylialkoholi — koniferyylialkoholi — sinapyylialkoholi

LÖ <Q 00 mikä johtaa seuraaviin osiin, vastaavasti: = 10 a + © +

O N O N D

+ 6 2 K A. ew

OH OH OH hydroksifenyyli (H) guajasyyli (G) syringyyli (S) Koniferyylialkoholia esiintyy kaikissa lajeissa ja se on hallitseva monomeeri havupuissa. 5 —Lehtipuulajit sisältävät enintään 40 % sinapyylialkoholiyksikköjä, kun taas ruohot and maatalouskasvit voivat sisältää myös kumaryylialkoholiyksikköjä. Ligniini voidaan luokitella havupuu- ja lehtipuuligniineiksi niiden raakabiomassan lähteen mukaan. Raakabiomassan lähteitä, jotka voivat olla soveltuvia lähtöaineita relevantin — ligniinifraktion saamiseksi ovat mikä tahansa ligniini, mukaan lukien olennaisesti puhdas ligniini sekä kraft-ligniini, biomassasta peräisin oleva ligniini, ligniini emäksisestä massanvalmistusprosessista, = ligniini — soodaprosessista, = ligniini = organosolv- massanvalmistuksesta, ligniini entsymaattisista prosesseista, ligniini höyryräjäytysprosesseista, ja mikä tahansa niiden yhdistelmä.

Ilmaisun *olennaisesti puhdas ligniini” tulee ymmärtää tarkoittavan vähintään 80- prosenttisesti puhdasta ligniiniä kuivaan raakabiomassaan perustuen, edullisesti vähintään 90-prosenttisesti puhdasta ligniiniä, edullisemmin vähintään 95-prosenttisesti puhdasta —ligniiniä, loppuosan ollessa uuttoaineita ja hiilihydraatteja kuten hemiselluloosia sekä epäorgaanista ainesta.

Ilmaisun “kraft-ligniini” tulee ymmärtää tarkoittavan ligniiniä, joka on peräisin kraft- N mustalipeästä. Mustalipeä on emäksinen vesiliuos ligniinijäänteistä, hemiselluloosasta ja N epäorgaanisista kemikaaleista, joita käytetään kraft-massanvalmistusprosessissa. 2 Mustalipeä massanvalmistusprosesseista käsittää aineosia, jotka ovat peräisin erilaisista > havupuu- ja lehtipuulajeista eri suhteissa. Ligniini voidaan erottaa mustalipeästä eri & 25 — tekniikoin, mukaan lukien esim. saostamalla ja suodattamalla. Ligniini alkaa yleensä S saostua pH-arvoissa, jotka ovat alle 11-12. Erilaisia pH-arvoja voidaan käyttää erilaisia S ominaisuuksia omaavien ligniinifraktioiden saostamiseksi. Nama ligniinifraktiot voivat N poiketa toisistaan molekyylipainojakaumaltaan, esim. Mw ja Mn, polydispersiteetiltään, hemiselluloosa- ja uuttoainepitoisuudeltaan, epäorgaanisen materiaalin pitoisuudeltaan.

Saostettu ligniini voidaan puhdistaa epäorgaanisista epäpuhtauksista, hemiselluloosasta ja puusta peräisin olevista uuttoaineista käyttäen happopesuvaiheita. Lisäpuhdistus voidaan aikaansaada suodattamalla.

Vaihtoehtoisesti ligniini erotetaan biomassasta. Erotusprosessi voi alkaa nesteyttämällä biomassa voimakkaalla emäksellä, mitä seuraa neutralointiprosessi. Emäskäsittelyn jälkeen ligniini voidaan saostaa samanlaisella tavalla kuin edellä on kuvattu.

Edullisesti ligniinin erotus biomassasta käsittää entsyymikäsittelyvaiheen. Biomassasta entsyymikäsittelyllä erotettu ligniini on olennaisesti rikkiä sisältämätön (rikkipitoisuus alle 3 %) ja on siten arvokas jatkokäsittelyssä. Edullisesti puumateriaali on esikäsitelty — hemiselluloosien poistamiseksi ja sen jälkeen selluloosa on entsymaattisesti hydrolysoitu. Tuloksena oleva liukenematon ligniinifraktio käsittää enintään 30 paino-% selluloosaa. Edullisesti erotettu ligniini altistetaan myös depolymerointiprosessille fragmenttien painokeskimääräisen molekyylipainon vähentämiseksi edelleen.

Eräissä suoritusmuodoissa, erotettu ligniini altistetaan myös depolymerointiprosessille — fragmenttien paino- ja lukukeskimääräisten molekyylipainojen vähentämiseksi edelleen. Soveltuviin depolymerointiprosesseihin kuuluvat emäskatalysoitu depolymerointi, entsymaattinen depolymerointi, happokatalysoitu depolymerointi, metallikatalysoitu depolymerointi, ioninesteavusteinen depolymerointi, ja ylikriittisillä nesteillä avustettu ligniinin depolymerointi. — Ligniinifraktiossa olevien fragmenttien painokeskimääräinen molekyylipaino (My) mitataan kokoekskluusiokromatografialla (tai *SEC') SEC hyödyntää helmien huokosissa läsnä olevaa liikkumatonta nestettä stationäärifaasina, ja virtaavaa nestettä liikkuvana faasina. Liikkuva faasi voi siten virrata helmien välissä sekä helmissä olevien N huokosten sisään ja ulos niistä FErotusmekanismi perustuu liuoksessa olevien N 25 — polymeerimolekyylien kokoon. Isommat molekyylit eluoituvat ensin. Pieniltä 2 molekyyleiltä, jotka voivat mennä useiden helmissä olevien huokosten sisään, kestää > kauemmin kulkea kolonnin läpi ja ne poistuvat siten kolonnista hitaasti. & Polymeerinäytteessä olevien ainesosien molekyylipainojen määrittämiseksi tulee S suorittaa kalibrointi tunnetun painon omaavilla standardipolymeereillä. Tuntemattomasta S 30 — näytteestä peräisin olevia arvoja verrataan sitten kalibrointigraafiin. Retentioajat N riippuvat käytettävästä kolonnimateriaalista, eluentista ja siitä, kuinka samanlaisia käytettävät standardit ovat verrattuna näytteisiin. Edullisesti, eluentti on edullisesti 0,1 M

NaOH.

Edullisesti, mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on 2 000 — 20 000 daltonia.

Edullisemmin, mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on 3 000 — 20 000 daltonia.

Vielä — edullisemmin, = mainittu — ligniinifraktio — käsittää = fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on 4 000 — 15 000 daltonia.

Eräissä edullisissa suoritusmuodoissa, mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on 4 000 — 6 000 daltonia. — Muissa edullisissa suoritusmuodoissa, mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on 9 000 — 11 000 daltonia.

Edullisesti näissä suoritusmuodoissa, mainitut fragmentit käsittävät 11 - 111 fenyylipropaaniyksikköä — painokeskimääräisesti, — edullisemmin, 22 - 111 fenyylipropaaniyksikköä painokeskimääräisesti.

Kolmen fenyylipropanoidimonomeeriesiasteen molekyylipaino vaihtelee kumaryylialkoholin 150 Da:n, koniferyylialkoholin 180 Da:n ja synapyylialkoholin 210 Da:n välillä Keskimääräinen paino on siten 180 Da ja tätä arvoa käytetään “fenyylipropaaniyksikkond”. Mw-arvot on jaettu 180 Dalla, jolloin saadaan fenyylipropaaniyksikköjen lukumäärät painokeskimääräisesti. — Eräissä muissa suoritusmuodoissa, ligniinifraktion polydispersiteetti-indeksi (PDI) on 1,25 - 12. Polydispersiteetti-indeksi (PDI) tai heterogeenisyysindeksi, tai yksinkertaisesti dispersiteetti, on tietyssä polymeerinäytteessä olevan molekyylimassan jakauman mitta.

N PDI on painokeskimääräinen molekyylipaino (Mw) jaettuna lukukeskimääräisellä N 25 — molekyylipainolla (Mn) Se osoittaa yksittäisten molekyylimassojen jakautuman 2 polymeerijoukossa. > Edullisesti maanparannusaine käsittää ligniinifraktion, joka lisäksi käsittää enintään 30 & paino-% selluloosaa, edullisemmin 5-30 paino-% selluloosaa, perustuen ligniinifraktion S painoon, ja lisäksi käsittää ainakin selluloosaa hajottavan entsyymin, kuten S 30 — eksoglukanaasin (EXG), endoglukanaasin (EG) ja B-glukosidaasin (BGL). Sellulaasit N ovat tehokkain entsyymijärjestelmä selluloosasubstraattien täydelliseen hydrolyysiin sen monomeeriseksi glukoosiksi, joka on käymiskykyinen sokeri.

Koska sokeri auttaa kasvien soluhengityksessä ja solukasvussa, sen seurauksena selluloosan läsnäolo keksinnön mukaisessa maanparannusaineessa on edullista maaperän rikastamisen ja kasvien kasvun edistämisen kokonaistehokkuuden parantamiseksi edelleen.

Edullisissa suoritusmuodoissa keksinnön mukainen maanparannusaine käsittää —ligniinifraktion ja ainakin maaperää tehostavan aineen pitoisuussuhteessa, joka on 10:1 — 1,1:1, jossa mainittu maaperää tehostava aine on K,COs;, KOH, NH;OH, CaOH, ZnO, FeSO4, MgO, tai niiden seos.

Edullisemmin, — näissä = edullisissa — suoritusmuodoissa, = keksinnön — mukainen maanparannusaine on rakeiden, pelletin, vedessä tai glykolissa olevan liuoksen tai — suspension muodossa.

Muissa suoritusmuodoissa koostumus koostuu olennaisesti ligniinifraktiosta ja ainakin maaperää tehostavasta aineesta, jossa: - mainittu ligniinifraktio käsittää fragmentteja, joiden painokeskimääräinen molekyylipaino on enintään 20 000 daltonia, mitattuna kokoekskluusiokromatografialla, jossa mainitut fragmentit käsittävät enintään 111 fenyylipropaaniyksikköä painokeskimääräisesti, ja - mainittu maaperää tehostava aine on kaliumin, natriumin, litiumin, kalsiumin, magnesiumin tai ammoniumin karbonaatti, vetykarbonaatti, oksidi tai hydroksidi, tai niiden seos.

= Esillä olevan keksinnön tarkoituksissa ilmaisu *koostuu olennaisesti” tarkoittaa, että mainittu ligniinifraktio ja mainittu ainakin maaperää tehostava aine ovat ainoat kasvien kasvun ja maaperän rikastamisen edistäjinä toimivat aktiiviset ainesosat, joita on läsnä maanparannusaineessa, jossa mahdollisilla muilla ainesosilla on eri toimintoja tai ne ovat N yksinkertaisia apuaineita.

N 25 — Eräissä muissa suoritusmuodoissa koostumus koostuu ligniinifraktiosta ja ainakin 2 maaperää tehostavasta aineesta, kuten edellä on kuvattu.

> Mainittua maanparannusainetta voidaan käyttää maataloudessa.

& Edullisesti maanparannusainetta voidaan käyttää määrässä, joka on 2-200 kg/ha, 5-15 S päivän välein, maanparannusaineen ollessa kiinteässä muodossa, edullisemmin 10-20 E 30 — kg/ha.

N Vaihtoehtoisesti maanparannusainetta voidaan käyttää määrässä, joka on 1-10 I/ha, 5-15 päivän välein, maanparannusaineen ollessa aiemmin liuotettu veteen, edullisemmin 5-6 l/ha.

Erityisen edullisissa suoritusmuodoissa maanparannusaine liuotetaan veteen ja sitä käytetään sitten määrässä, joka on 1-10 l/ha, 5-15 päivän välein, jossa mainittu maanparannusaine käsittää enintään 15 paino-% ligniinifraktiota. — Erään lisäaspektin mukaan esillä oleva keksintö koskee maatalouskemiallista tuotetta, joka käsittää maanparannusaineen ja maatalouskemiallisia lisäaineita.

Sopivia lisäaineita ovat pH-säätelyaineet, happamuudensäätöaineet, veden kovuuden säätöaineet, mineraaliöljyt, kasviöljyt, lannoitteet, lehtilannoitteet ja niiden yhdistelmät.

Esimerkkeihin lisäaineista kuuluvat 2-etyyliheksanoli EO-PO, alkoksiloidut alkoholit, alkoksiloitu — rasva-amiini, — alkoksiloidut — triglyseridit, = alkyylipolyglykosidi, alkyylieetterisulfaattinatriumsuola, alkyylifenolietyleenioksidikondensaatti, alkyylifenyylihydroksipolyoksietyleeni, allyylipolyetyleeniglykolimetyylieetteri, amfoteerinen dipropionaatti -pinta-aktiivinen aine, di-l-p-menteeni, dimetyylipolysiloksaani, esteroity kasviöljy, etyleenioksidikondensaatti, — rasvahappoesterit, rasva-alkoholietyleenioksidikondensaatti, rasva- alkoholipolyalkoksilaatti, lesitiini (soija), metyloitu rapsiöljy, n-dodekyylipyrrolidoni, n- metyylipyrrolidoni, n-oktyylipyrrolidoni, ioniton pinta-aktiivinen aine, nonyylifenolietyleenioksidikondensaatti, — parafiiniöljyt, —poly(vinyylipyrrolidioni/1- heksadekeeni, polyakryyliamidi, polyalkyleeniglykoli, polyalkyleenioksidi, — polyeetterimodifioitu trisiloksaani, polyetyleenipolypropyleeniglykoli, polyoksietyleenimonolauraatti, propionihappo, styreeni-butadieeni-kopolymeeri, synteettinen lateksi, taliamiinietoksylaatti, kasviöljy, ja niiden seokset.

Ottaen huomioon sen, että maanparannusaine on tehokas jopa erittäin pienissä sen N aktiivisten ainesosien pitoisuuksissa, maatalouskemiallinen tuote edullisesti käsittää N 25 — mainittua maanparannusainetta pitoisuudessa, joka on 1-500 grammaa kohti 2 maatalouskemiallisen tuotteen kilogrammaa. > Maatalouskemiallinen tuote voi olla kiinteässä tai nestemäisessä muodossa.

E Maatalouskemiallisen tuotteen ollessa kiinteässä muodossa, mainittu kiinteä muoto voi S olla tabletti, minitabletti, mikrotabletti, rae, mikrorae, pelletti, monihiukkaset, S 30 — mikronisoidut hiukkaset, tai jauhe.

N Maatalouskemiallisen tuotteen ollessa nestemäisessä muodossa, mainittu nestemäinen muoto voi olla liuos, suspensio, emulsio, dispersio, tipat tai sumutettava neste, ja se voi olla joko vesi- tai öljypohjainen muoto.

Mainittu nestemäinen muoto voi käsittää liuottimen.

Sopivia liuottimia ovat vesi, glykolit, alkoholit, polyalkoholit, orgaaniset hapot, ja niiden yhdistelmät.

Edullisia liuottimia ovat vesi, metanoli, etanoli, n-propanoli, isopropanoli, n-butanoli, — isobutanoli, allyylialkoholi, 1,2-propyleeniglykoli, 1,3-propyleeniglykoli, 1,2- etyleeniglykoli, polyetyleeniglykoli (PEG), glyseroli, maitohappo, polymaitohappo, ja niiden seokset.

Edullisempia liuottimia ovat vesi, 1,2-propyleeniglykoli, 1,3- propyleeniglykoli, 1,2-etyleeniglykoli, polyetyleeniglykoli (PEG), ja niiden seokset.

Edullisesti, maatalouskemiallisen tuotteen ollessa nestemäisessä muodossa, mainitun — nestemäisen muodon pH on 5-9, edullisemmin 6-8. Maatalouskemiallisen tuotteen ollessa nestemäisessä muodossa, mainittu nestemäinen muoto = käsittää 1-50 paino-% koostumuksesta.

Tämä tarkoittaa sitä, että maatalouskemiallinen tuote on tiiviste, joka voidaan laimentaa sopivalla tavalla tai sekoittaa suoraan muiden kemikaalien kanssa ennen käyttöä niin haluttaessa. — Mainittu maatalouskemiallinen tuote voi olla jyvinä oleva syötti, aerosolipurkit, neste (ilman laimennusta), irtotavarana oleva syötti, matriisit, tiivistetty syötti, öljyihin sekoittuva fluiditiiviste, kapseloidut rakeet, kapselisuspensiot, dispergoituva tiiviste, jauhe, jauhe siementen kuivaparkitukseen, emulgoituva tiiviste, sähköisesti varautuva neste, vesi-öljyssä -emulsio, emulsio siementen parkitukseen, öljy-vedessä -emulsio, — savupurkki, hienot rakeet, savukynttilä, savupatruuna, savusäleikkö, tiivistetty suspensio parkitukseen, savutabletti, savutin (kaasute), savurakeet (tai -pelletit) kaasu (paineistettu), rakeinen syötti, kaasuuntuva tuote, mikrorakeinen, liukuva jauhe, rakeinen, öljypohjainen tahna, kuumaa savua vapauttava tiiviste, kiinteä/neste -yhdistelmäpakkaus, N neste/neste -yhdistelmäpakkaus, kylmää savua vapauttava tiiviste, kiinteä/kiinteä - N 25 — yhdistelmäpakkaus, lakka, liuos siementen parkitukseen, mikroemulsio, mikrorakeinen, 2 dispergoituva öljy, öljyyn sekoittuva tiivistetty suspensio, öljyyn sekoittuva neste, > öljyinen suspensio, tahna, litteä syötti, tiivistetty tahna tai geeli, kertavalelu, kasvitikku, & käsitellyt tai päällystetyt siemenet, käyttövalmis syötti, paikallinen kertavalelu, S fragmentoitu syötti, tiivistetty suspensio, suspensioemulsio, vesiliukoinen rae, liukoinen S 30 — tiiviste, kalvon muodostava öljy, vesiliukoinen jauhe, liukoinen jauhe siementen N parkitukseen, suspensio, tabletit, tekninen materiaali, tekninen tiiviste, jauhe hivenaineille, erittäin pienen tilavuuden neste, veteen dispergoituva mikrorae, veteen dispergoituva rae, kostutettava jauhe, kostutettava jauhe siementen parkitukseen, itsekiinnittyvä lappu, ja niiden yhdistelmät. Edullisesti maatalouskemiallinen tuote voi lisäksi käsittää lannoitteen, joka käsittää typpeä, fosforia, kaliumyhdisteitä, tai niiden seoksia.

Maaperää voidaan parantaa menetelmällä, jossa mainittu menetelmä käsittää vaiheen, jossa maanparannusaine tai maatalouskemiallinen tuote levitetään kasvimaaperään tai maaperään.

Maatalouskemiallista tuotetta voidaan levittää yhdellä tai useammalla seuraavista toimenpiteistä: — - sekoitetaan maatalouskemiallinen tuote siemeniin kylvökoneen syöttösuppilossa, - sirotellaan maatalouskemiallinen tuote kylvövakojen viereen, - sirotellaan maatalouskemiallinen tuote kauttaaltaan pellolle ennen tai jälkeen viimeisimmän maanmuokkauksen, - sekoitetaan muiden, kuten puutarhanhoitoon ja kasvihuoneisiin tarkoitettujen, — kaupallisten maatalouskemiallisten tuotteiden kanssa. Maatalouskemiallisen tuotteen ollessa nestemäisessä muodossa, sitä voidaan levittää myös yhdellä tai useammalla seuraavista toimenpiteistä: - maatalouskemiallisen tuotteen ruiskuttaminen mukuloihin, sipuleihin ja siemeniin, - maatalouskemiallisen tuotteen ruiskuttaminen kasvin maanpäällisiin osiin, lehtiin, — varsiin, - kasvin juurten upottaminen vesiliuokseen, joka käsittää maatalouskemiallisen tuotteen. Maatalouskemiallista tuotetta voidaan käyttää määrässä, jonka avulla saavutetaan 1 000 g — 10 000 kg maanparannusainetta hehtaaria (ha) kohti, edullisesti 1 000 g — 1 000 kg N hehtaaria kohti, edullisemmin 1 000 g — 10 000 g hehtaaria kohti. N 25 — Tulee myös ymmärtää, että kaikki keksinnön mukaisen maanparannusaineen edullisten 2 aspektien yhdistelmät, kuten edellä on selostettu, katsotaan täten ilmaistuiksi. > Kaikki edellä ilmaistut keksinnön mukaisen maanparannusaineen edullisten aspektien & yhdistelmät, valmistusmenetelmät ja käytöt tulee ymmärtää tässä kuvatuiksi. S Seuraavassa on havainnollistamistarkoituksissa annettuja käytännön esimerkkejä esillä S 30 — olevasta keksinnöstä. 8 >”

ESIMERKIT My ja Mn näissä esimerkeissä mitattiin kokoekskluusiokromatografialla seuraavan toimenpiteen mukaisesti. “paino-%” — tarkoittaa — painoprosenttiosuutta — perustuen — orgaanis-epäorgaanisen — hybridimateriaalin painoon, ellei toisin määritelty. Reagenssit ja materiaalit - Eluentti: 0,1 M NaOH, virtaus 0,5 ml/min - Kalibrointi RI-detektoria varten: Pullulaanistandardit, Mp: 100 000 — 1 080 (kuusi — standardia), jossa Mp on molekyylipainon huippuenimmäisarvo - Kalibrointi UV-detektoria (280 nm) varten: PSS-standardit, polystyreenisulfonaattinatriumsuola, Mp 65 400 — 891 (kuusi standardia). Standardit liuotettiin ultrapuhtaaseen veteen, pitoisuus oli noin 5 mg/ml. Injektion tilavuus oli 20 pl. - Laadunvarmistusnäytteet: käytettiin tunnetun Mw-jakauman omaavaa ligniiniä.

Laitteet ja välineet - Dionex Ultimate 3000 -automaattinen näytteenkäsittelijä, kolonniosa ja pumppu - Dionex Ultimate 3000 -diodirividetektori - Taitekerroindetektori: Shodex RI-101 — -Kolonnit: PSS MCX -kolonnit: esikolonni ja kaksi analyyttistä kolonnia: 1000 A ja 100 000 Ä, kolonnimateriaali oli sulfonoitu divinyylibentseenikopolymeerimatriisi. - Ruiskusuodattimet 0,45 um ja lasiset näytepullot STD-näytteitä varten. Näytteiden suodatus: ruiskuton Mini-Uniprep -suodatinlaite PTFE tai Nylon, 0,45 pm. N Esisuodatukseen 5 um ruiskusuodatin. a 25 — - Mittapullot

S © _ Toimenpide & - Eluentin valmistus S Eluenttien valmistukseen käytettävä vesi oli korkealaatuista deionisoitua vettä, jolla on S 30 — alhainen resistiivisyys (18 MQecm tai parempi), ja joka sisältää mahdollisimman vähän N liuennutta hiilidioksidia eikä sisällä biologista kontaminaatiota (esim. bakteereja ja homeita) eikä hiukkasmateriaalia.

- Neulojen pesu 10 % MeOH-vedellä - Nestemäiset näytteet Vahvasti emäksisiä nestenäytteitä laimennettiin suhteessa 1:100 ja suodatettiin PTFE- ruiskusuodattimilla (0,45 um) pulloihin.

Kiinteät ligniininäytteet laimennettiin ja — —livotettiin 0,1 M NaOHc:iin ja suodatettiin 0,45 um PTFE-ruiskusuodattimilla.

Valmiit näytteet täytetiin automaattiseen näytteenkäsittelijään.

Injektion tilavuus oli 20 ul.

Näytteiden jälkeen 1 M NaOH:ia injektoitiin näytteenä kolonnin puhdistamiseksi.

Välineparametrit: - Virtausnopeus 0,5 ml/min - Eluentti 0,1 M NaOH - Kolonniuunin lämpötila 30*C - Isokraattinen menetelmä - Suoritusaika 48 minuuttia - Kiinteät näytteet — Kiinteitä näytteitä (ligniiniä) kuivattiin yön yli uunissa 60*C:ssa.

Noin 10 mg punnittiin 10 ml:n mittapulloon.

Näyte liuotettiin ja laimennettiin 0,1 M NaOH -liuokseen ja täytettiin merkkiin asti.

Näyte suodatettiin 0,45 um PTFE-suodattimilla. - Standardinäytteet kalibrointia varten Noin 50 mg kutakin standardia punnittiin 10 ml:n mittapulloon ja ultrapuhdasta vettä — lisättiin ja täytettiin merkkiin asti.

Standardit suodatettiin 0,45 um PTFE- ruiskusuodattimilla.

Kalibrointinäytteiden ajon jälkeen kalibrointitulokset integroitiin ja prosessoitiin prosessointimenetelmässä ja tallennettiin.

Kalibrointi oli lineaarinen 1. kertaluvun kalibrointi.

N - Laadunvarmistusnäytteet N 25 — Ligniininäytteitä varten tunnetun Mw-jakauman omaavaa ligniiniä käytettiin 2 laadunvarmistusnäytteenä.

Ligniini liuotettiin 0,1 M NaOHi:iin ja pitoisuus oli noin 1 ; mg/ml. a S ESIMERKKI 1. S 30 — Pyökkipuu (Fagus sylvatica) altistettiin esikäsittelylle hemiselluloosien poistamiseksi ja N sen jälkeen selluloosa hydrolysoitiin entsymaattisesti.

Puhtaasta biomassasta näin erotetulla ligniinifraktiolla oli seuraavat ominaisuudet:

> yhteensä 95 % kiinteitä aineita Yksittäinen laji: pyökkipuu Mw 9 000 — 11 000 Da (50 - 61 fenyylipropaaniyksikköä) olennaisesti rikkiä sisältämätön (rikkipitoisuus alle 3 %) käsittää 23 - 29 paino-% selluloosaa.

Tähän kiinteään ligniinifraktioon viitataan lyhyesti nimityksellä “Entsymaattinen”. ESIMERKKI 2. Seuraava ligniinifraktio uutettiin Kraft-mustalipeästä, jossa mainitulla ligniinifraktiolla — on seuraavat ominaisuudet: > yhteensä 95 % kiinteitä aineita Yksittäinen laji: pitkäneulasmänty Mw 4400 - 5000 Da (24 - 28 fenyylipropaaniyksikköä) Mn 1200-1300 Da (6 - 7 fenyylipropaaniyksikköä) OH-ryhmien rakenteet: alifaattinen 2,1 mmol/g karboksyylinen 0,5 mmol/g kondensoitu ja syringyyli 1,7 mmol/g guajasyyli 2,0 mmol/g katekolinen ja p-OH-fenyyli — 4,0 mmol/g Tähän kiinteään ligniinifraktioon viitataan lyhyesti nimityksellä “OKSO”. ESIMERKKI 3. N Esillä olevan keksinnön mukaisten maanparannusaineiden valmistus N 25 — Useita maanparannusaineita valmistettiin pellettien (P) tai rakeiden (G) tai nestemäisen 2 liuoksen/suspension (S) muodossa, käsittäen seuraavat ainesosat: = Ligniini Maaperää tehostava aine Fyysinen tila a Pon VV 2 :

Esimerkki 3g | 10 paino-% 4 paino-% KOH + loppuosa vettä 100 paino- S

OO Esimerkki 3h | 16 paino-% 6 paino-% KOH + loppuosa vettä 100 paino- S pm | Esimerkki 31 | 20 paino-% 8 paino-% KOH + loppuosa S = | | mnt snett | Esimerkki 31 | 10 paino-% 4 paino-% KOH + 1 paino-% ZnO + S TEE Jimms | Esimerkki 10 paino-% 2 paino-% NH;OH + loppuosa vettä 100 S ja | [aa | Esimerkki 3n | 10 paino-% 2 paino-% NH4OH + 1 paino-% CuSO4.5H20 S FEET ana noten Esimerkki 30 | 15 paino-% 3 paino-% NH4OH + 10 paino-% urea + S TE hieman | ESIMERKKI 4. Esillä olevan keksinnön mukaisen maanparannusaineen biostimuloivan vaikutuksen _ arviointi verrattuna kaupalliseen tuotteeseen O 5 — Seulontakoe suoritettiin lehtisalaatilla esimerkin 3h mukaisen maanparannusaineen ro (lyhyesti “GREEN HUM 160”) biostimuloivan — vaikutuksen — arvioimiseksi co käsittelemättömällä viljelykasvilla (lyhyesti “CHECK”) ja vertailutuotteella (lyhyesti I “COMP”). COMP on leonardiitista uutettuihin humushappoihin pohjautuva lannoite. 3 Tuotteita levitettiin kolme kertaa eri fenologisissa vaiheissa. = 10 Koe suoritettiin ilmastoidussa kammiossa, jossa kaikkia abioottisia parametrejä voitiin N hallita. 8 ID Käytettiin Trocadero-lajikkeen lehtisalaattia ja steriiliä maaperää.

Käytettiin 16 käsiteltävää kasvia ja tuotteita levitettiin maaperäkastelumenetelmän mukaisesti. Vihreiden lehtien kasvu, juurten kehittyminen ja kokonaispaino olivat arvioitavia parametrejä. — Jokaisessa yksittäisessä arvioinnissa ja kuten käy selkeästi ilmi kuvioista 1-4, Green Hum 160 osoitti samankaltaisen tehokkuuden verrattuna kaupalliseen tuotteeseen ja hyvän suorituskyvyn verrattuna käsittelemättömään viljelykasviin, erityisesti juurten kehityksen ja painon lisäyksen suhteen. Fytotoksisuutta ei havaittu minkään levityskerran jälkeen.

ESIMERKKI 5. Esillä olevan keksinnön mukaisen maanparannusaineen biostimuloivan vaikutuksen arviointi verrattuna kaupalliseen tuotteeseen Seulontakoe suoritettiin lehtisalaatilla esimerkin 3h mukaisen maanparannusaineen — (lyhyesti; “GREEN HUM 160” biostimuloivan — vaikutuksen — arvioimiseksi käsittelemättömällä viljelykasvilla (lyhyesti “CHECK”) ja vertailutuotteella (lyhyesti COMP”). Tuotteita levitettiin kolme kertaa eri fenologisissa vaiheissa. Koe suoritettiin ilmastoidussa kammiossa, jossa kaikkia abioottisia parametrejä voitiin — hallita. Käytettiin Kobra-lajikkeen lehtisalaattia ja steriiliä maaperää. Käytettiin 16 käsiteltävää kasvia ja tuotteita levitettiin maaperäkastelumenetelmän mukaisesti. N Vihreiden lehtien kasvu, juurten kehittyminen ja kukkien määrä olivat arvioitavia N 25 — parametrejä. 2 Jokaisessa yksittäisessä arvioinnissa ja kuten käy selvästi ilmi kuvioista 5-7, Green Hum > 160 osoitti samankaltaisen tehokkuuden verrattuna kaupalliseen tuotteeseen, joissakin & tapauksissa jopa korkeamman, ja hyvän suorituskyvyn verrattuna käsittelemättömään S viljelykasviin, erityisesti juurten kehityksen ja kukkien lukumäärän kasvun suhteen. 5 3 30 >”

Johtopäätökset Humushappojen, kuten vertailulannoitteen COMP, tiedetään lisäävän maaperän kemiallis-fysikaalisia ominaisuuksia, parantaen siten sen rakennetta ja hedelmällisyyttä. Ne voivat myös olla hyödyllisiä maaperän puhdistamiseksi raskasmetalleista ja voivat kasvattaa mikroravinteiden absorptiota juurten kautta. Toisaalta, leonardiitin mineraalialkuperällä on kaksi merkittävää haittapuolta: - hygienianäkökohta: usein, vuosisatojen kuluessa, pseudomineraalinen kerrostuma on altistunut raskasmetalleille, PCB:lle ja dioksiineille johtuen sen suuresta kapasiteetista adsorboida kemiallisia yhdisteitä, minkä seurauksena louhittu aines on vaarallisen saastunutta, ja - ympäristönäkökohta: mineraalin demobilisointi ja prosessi sen tekemiseksi maatalouskäyttöön soveltuvaksi, ja siten kasvien ja maaperän mikrobiston saataville, osaltaan lisäävät mineraalihiilen päästöjä ilmakehään. Sitä vastoin, “ei-mineralisoidun ligniinin”, eli ligniinin, jolla on ei-mineraaliperäinen lähde, ja joka on saatu uusiutuvista lähteistä, käyttö mahdollistaa maaperän hedelmällisyyden parantamisen ja sen varmistamisen, että hiiltä on läsnä maaperässä useiden vuosien ajan (synonyymi hedelmällisyydelle). Samaan aikaan varmistetaan hiilen kertyminen, mikä edullisesti hidastaa CO2-päästöjä ilmakehään.

N O N

LÖ <Q co

I a a + © 5

O N O

N >”

Claims (11)

PROTECTION REQUIREMENTS A soil improver comprising a lignin fraction and at least a soil improver, wherein: - said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of up to 20,000 daltons, measured by size exclusion chromatography, wherein said fragments comprise up to 111 phenylpropane units and said weight average, , sodium, lithium, calcium, magnesium or ammonium carbonate, bicarbonate, oxide or hydroxide, or a mixture thereof. A soil improver according to claim 1, wherein the soil improver is potassium or sodium carbonate or bicarbonate or a mixture thereof. A soil improver according to claim 2, wherein the soil improver is potassium carbonate, potassium hydroxide or a mixture thereof. The soil improver according to claim 1, wherein the lignin fraction and at least - the soil improver are in a concentration ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 50: 1 to 1:20, more preferably 20: 1 to 1: 1. The soil improver of claim 1, wherein the lignin fraction and at least N soil enhancer are in a concentration ratio of 10: 1 to 1.1: 1, wherein said N 25 soil improver is K, CO 2, KOH, NH 4 OH, CaOH, ZnO, FeSO, MgO or a mixture of 2. = a A soil improver according to claim 5, which is in the form of granules, pellets, or a solution or suspension in water or glycol. S 30 IS A soil improver according to any one of claims 1 to 6, wherein the soil improver comprises - up to 50% by weight of a soil improver = a substance = based on the weight of the soil improver. A soil improver according to any one of claims 1 to 7, wherein said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 2,000 to 20,000 daltons, preferably 3,000 to 20,000 daltons, more preferably 4,000 to 15,000 daltons. The soil improver of claim 8, wherein said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 4,000 to 6,000 daltons or 9,000 to 11,000 daltons. A soil improver according to any one of claims 1 to 9, comprising a lignin fraction further comprising up to 30% by weight of cellulose, preferably 5 to 30% by weight of cellulose, based on the weight of the lignin fraction, and further comprising at least - a cellulose degrading enzyme such as exoglucanase ( EXG), endoglucanase (EG) and β-glucosidase (BGL). An agrochemical product comprising a soil improver according to any one of claims 1 to 10 and agrochemical additives. OF O OF LÖ <Q co I a a + © 5 O OF O N> ”