TWI568833B - 用於調節土壤酸鹼値之含有微粉化鹼土金屬碳酸鹽的物質 - Google Patents

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Description

用於調節土壤酸鹼值之含有微粉化鹼土金屬碳酸鹽的物質
本發明關於用於調節土壤酸鹼值(pH)之方法以及具有重量中值粒徑d 50值50.0μm之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質在用於最適化或改良土壤酸鹼值之用途以及用於施用包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物的灌溉或噴灑系統為了最適化或改良土壤酸鹼值之用途。
栽培(domesticated)植物的培育以多種方式衝擊多項因素如即將使用土壤的酸鹼值。例如，經計算加州大約600 000英畝種植核桃樹，因此核桃樹是加州培育最多的植物之一。一般而言，已知加州擁有酸鹼值中性的土壤環境，但是在幼樹種植期間酸性增加，岩床斷裂且酸性上升從花崗質岩釋出而影響上層土壤。結果，用於培育核桃之至少10%總面積受高酸度之害。此種土壤失調而無法輕易經校正之理由主要係基於種植與培育之前與期間的準備工作控制不佳所致。
此技藝中，已有多項嘗試增加土壤的酸鹼值。例如，以碳酸鈣或以白雲石為基礎之產物進行石灰化(liming)為增加土壤酸鹼值的常用實務。然而，將標準石灰施用於土壤表面上具有高風險，因為無法控制由風 造成的粉塵分散。根據當地經驗，以高量白雲石或碳酸鈣為基礎之產物，亦即經過2年為10噸/英畝，因此必須將酸鹼值從5.0增加至5.2。此外，龐大施用率係基於標準石灰不會與酸鹼值5的土壤反應的事實。種植者正藉由大幅增加每英畝施用率來克服此問題。
例如，WO 01/70648 A1揭示吸濕性礦物添加劑作為無粉塵添加劑在粉末產物以及組成物的用途，特別是用於土壤修整或土壤修整肥料例如特別在生土壤修整產物或生土壤修整產物混合磷酸三鈉(TSP)、氯化鉀及/或天然磷酸鹽或類似物。
此外，EP 0 924 176 B1揭示是鹼性液體土壤調整劑，其包含碳酸鈣或白雲石或其混合物或十分細微(fine)的氧化鎂的含水懸浮物。其進一步揭示，施用率在從2至6噸/公頃(t/ha)之範圍。
因此，此技藝仍有需要提供一種有效地調節土壤酸鹼值之替代方法，其中此種方法應該簡單且成本便宜，同時能避免高施用率的酸性調節物質，且應該提供增加或最適化待處理土壤酸鹼值之可能性。此外，增加或最適化土壤酸鹼值應持續一段足夠時段，較佳為一段至少6個月的期間。
據上所述，本發明的目為提供用於調節土壤酸鹼值之替代方法。本發明另一個目的可見於為提供用於調節土壤酸鹼值之方法，其使酸鹼值增加或最適化。本發明又一個目的可見於為提供用於調節土壤酸鹼值之方法，該方法可在低施用率之土壤酸鹼值調整劑物質下進行。本發明另一個目的可見於為提供用於調節土壤酸鹼值之方法，以藉由使用可用設備之簡易方式分佈土壤。本發明又另一個目的可見於為提供用於調節土壤酸 鹼值之方法，其中土壤酸鹼值調整劑物質可有效地施用於土壤上。本發明又另一個目的可見於為提供方法，可持續作用一段足夠的時間，較佳為一段至少6個月的期間。進一步目可從以下本發明敘述加以理解。
以上所述以及其他目的係由申請專利範圍第1項所定義之標的解決。
本發明方法用於調節土壤酸鹼值有利的具體實例係定義於相應申請專利範圍附屬項中。
根據本發明一項內容，提供一種用於調節土壤酸鹼值之方法，該方法包含以下步驟：a)提供至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，該物質具有重量中值粒徑d 50值50.0μm，b)提供水溶液，c)使步驟a)至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)水溶液接觸，以形成包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物，以及d)將步驟c)所獲得含水懸浮物經由灌溉或噴灑系統施用於土壤上及/或土壤中，其中含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
發明人驚訝地發現，以上所述用於調節土壤酸鹼值之方法避免使用高施用率之含有鹼土金屬碳酸鹽的物質且可以簡易且不使用昂貴設備之方式有效地被施用於土壤，且導致土壤酸鹼值增加或變成最適化達一 段足夠的時間。更確切的說，發明人發現，可藉由施用所定義之包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物於土壤上及/或土壤中，使土壤酸鹼值得以獲得改良或最適化。
應理解，出於本發明的目的，以下用語具意義如后：出於本發明目的，「含有鹼土金屬碳酸鹽的物質」用語指的是，以含有鹼土金屬碳酸鹽的物質總乾重量計，包含至少40.0重量%之鹼土碳酸鹽的物質。較佳者，該物質以含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的總乾重量計，包含至少60.0重量%以及更佳為至少80.0重量%鹼土碳酸鹽。
用語「鹼土」含有碳酸鹽的物質或「鹼土」碳酸鹽在本發明的意義指的是鹼土金屬的二價陽離子，如鎂離子、鈣離子、鍶離子或其混合物，較佳為鎂離子、鈣離子或其混合物，更佳為鈣離子。
「水溶液」用語在本發明的意義指的是包含水以及視需要另外添加劑之系統，其中水中未觀察到離散的固體粒子。
「含水懸浮物」用語在本發明的意義包含不溶固體以及水，以及視需要的進一步添加劑，且通常包含大量的固體，以及，因此更黏稠且一般比其所形成的液體具有更高的密度。
如本文中以及一般在此技術中定義者，「d50」值係基於使用Micromeritics Instrument Corporation的SedigraphTM 5100的量測為基礎而決定且係定義為50%(中值點)粒子體積或質量為具有直徑等於界定值的粒子的尺寸者。該方法以及儀器係為此技術人士所習知者且通常被用於決定填料以及顏料的晶粒尺寸。量測係在0.1重量-% Na4P2O7水溶液中進行。使用高速攪拌器及超音波使樣本分散。
在用語「包含(comprising)」用於本發明說明及申請專利範圍中的情況下，其不排除具有主要或次要功能重要性的其他非特定要素。出於本發明之目的，術語「由...組成(consisting of)」被視為用語「包含(comprising of)」之一個較佳具體實例。若在下文中一個群組被定義為至少包含一定數目個具體實例，則此情況亦可理解為揭示較佳僅由此等具體實例組成的群組。
凡是使用「包括」或「具有」用語，此等用語的意義等同於如以上所定義的「包含」。
在提及單數名詞時使用不定冠詞或定冠詞的情況下，例如「一(a、an)」或「該(the)」，除非另外特別陳述，否則此情況包括多個該名詞。
根據本發明另一項內容，提供具有重量中值粒徑d 50值50.0μm之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質在用於最適化或改良土壤酸鹼值之用途，其中至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物形式且含水懸浮物係以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
根據本發明另一項內容，提供一種灌溉或噴灑系統在用於將包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物施用於土壤上及/或土壤中以最適化或改良土壤酸鹼值之用途，其中灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿(distribution with booms)以及其組合。
較佳者，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質係選自至少一 種含有碳酸鎂的物質、至少一種含有碳酸鈣的物質以及其混合物，較佳者，至少一種含有碳酸鈣的物質係選自沉澱碳酸鈣(PCC)，如一或多種文石、六方方解石以及方解石礦物學結晶形，及/或天然研磨碳酸鈣(NGCC)，如一或多種大理石、石灰石、白堊及/或白雲石。
亦較佳者，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有a)重量中值粒徑直徑d 50在從0.1μm至50.0μm之範圍，較佳為從0.2μm至30.0μm之範圍，更佳為從0.3μm至20.0μm之範圍以及最佳為從0.5μm至15.0μm之範圍，及/或b)比表面積(BET)在從1.0m2/g至10.0m2/g之範圍以及更佳為從3.0m2/g至8.0m2/g之範圍，係藉BET氮方法量測，及/或c)密度在從2.5至3.5g/cm3之範圍，更佳為從2.5至3.2g/cm3之範圍以及最佳為從2.6至3.0g/cm3之範圍。進一步較佳者，含水懸浮物經施用於土壤上及/或土壤中，以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計，施用量從1.0至250公斤/公頃，較佳從1.0至100.0公斤/公頃。亦較佳者，水溶液進一步包含至少一種化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑，除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。又更佳者，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，當土壤具有方程式(I)以及更佳為方程式(Ia)之a)酸鹼值時完成最適化或改良， 以及在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之b)酸鹼值時完成最適化或改良， 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及/或52週測量酸鹼值。亦較佳者，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質經施用於土壤上及/或土壤中供用於栽培植物例如頂部果實、小植物水果、作物、豆類、開放田野或溫室的蔬菜、工業農作物、商品、觀賞植物以及類似者。
根據本發明一個具體實例，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質係選自至少一種含有碳酸鎂鹽的物質，至少一種含有碳酸鈣鹽的物質以及其混合物，較佳為至少一種含有碳酸鈣的物質係選自沉澱碳酸鈣(PCC)，如一或多種文石，六方方解石以及方解石礦物學結晶形，及/或天然研磨碳酸鈣(NGCC)，如一或多種大理石、石灰石、白堊，及/或白雲石。
根據本發明另一個具體實例，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有a)重量中值粒徑直徑d 50為從0.1μm至50.0μm之範圍，較佳為從0.2μm至30.0μm之範圍，更佳為從0.3μm至20.0μm之範圍以及最較佳為從0.5μm至15.0μm之範圍，及/或b)比表面積(BET)為從1.0m2/g至10.0m2/g之範圍以及更佳為從3.0m2/g至8.0m2/g之範圍，其係使用BET氮方法量測，及/或c)密度在從2.5至3.5g/cm3之範圍，更佳為從2.5至3.2g/cm3之範圍以及最佳為從2.6至3.0g/cm3之範圍。
根據本發明又另一個具體實例，水溶液包含至少一種化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑，殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。
根據本發明一個具體實例，含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至100.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
根據本發明另一個具體實例，灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿以及其組合。
如以上所述，本發明用於調節土壤酸鹼值之方法包含至少方法步驟a)、b)、c)以及d)。下文中，關於本發明之進一步詳細內容，以及特別是以上所述步驟用於調節土壤酸鹼值之本發明方法。
步驟a)之特徵：提供至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質
根據本發明方法的步驟a)，提供至少一種具有重量中值粒徑d 50值50.0μm之含有鹼土金屬碳酸鹽的物質。
應理解的是「至少一種」含有鹼土金屬碳酸鹽的物質表示方式之意義為一或多種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質可提供於本發明方法。
據上所述，應注意的是，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質可為一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質。可替代的，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質可為二或多種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之混合物。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質可為二或三種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之混合物，如二種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質。
至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質在本發明指的是選自至少一種含有碳酸鎂的物質，至少一種含有碳酸鈣的物質以及其混合物的 填料物質。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為至少一種含有碳酸鈣的物質。
較佳者，至少一種含有碳酸鈣的物質係選自研磨(或天然)碳酸鈣(NGCC)、沉澱碳酸鈣鹽(PCC)以及其混合物。
應理解NGCC為天然生成形式的碳酸鈣、採礦自沉積岩例如石灰石或白堊、或來自變質(metamorphic)大理石岩以及經由藉由例如由旋風器或分類器濕式及/或乾式處理(諸如研磨、篩選及/或分份(fractionizing)進行加工。本發明一個具體實例中，NGCC係選自包含大理石、白堊、白雲石、石灰石以及其混合物的組群。
相較之下，PCC種類的碳酸鈣包含合成碳酸鈣產物，其係得自於氫氧化鈣漿料的碳酸化，其通常在此技藝中當衍生自在水中的微細氧化鈣粒子指的是石灰漿料或石灰乳或得自於離子鹽溶液的沉澱。PCC可為菱面體(rhombohedral)及/或偏三角面體(scalenohedral)及/或文石(aragonitic)；較佳的合成碳酸鈣或沉澱碳酸鈣包含文石、六方方解石或方解石礦物晶型或其混合物。
本發明一個具體實例中，至少一種含有碳酸鈣鹽的物質係沉澱碳酸鈣(PCC)。例如，至少一種含有碳酸鈣的物質係方解石礦物學結晶形的沉澱碳酸鈣。
可替代的，至少一種含有碳酸鈣的物質係天然研磨碳酸鈣(NGCC)。例如，至少一種含有碳酸鈣的物質係白雲石或石灰石。較佳者，至少一種含有碳酸鈣的物質係石灰石。
應理解的是，至少一種含有碳酸鈣的物質中碳酸鈣之量，以至少一種含有碳酸鈣的物質總乾重量計，係至少40.0重量%，較佳為至少60.0重量%以及最佳為至少80.0重量%。例如，至少一種含有碳酸鈣的物質中碳酸鈣之量，以至少一種含有碳酸鈣的物質總乾重量計，係至少95.0重量%，較佳為從97.0至100.0重量%，更佳為從97.0至99.95重量%以及較佳為從97.5至99.5重量%。
本發明一個具體實例，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質係至少一種含有碳酸鎂的物質。例如，至少一種含有碳酸鎂的物質包含碳酸鎂之量，以至少一種含有碳酸鎂的物質總乾重量計，係至少40.0重量%，較佳為至少60.0重量%以及最佳為至少80.0重量%。例如，至少一種含有碳酸鎂的物質中碳酸鎂之量，以至少一種含有碳酸鎂的物質總乾重量計，係至少95.0重量%，較佳為從97.0至100.0重量%，較佳為從97.0至99.95重量%以及最佳為從97.5至99.5重量%。
一般而言，本發明一項特定要件為至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有重量中值粒徑d 50值50.0μm。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有重量中值粒徑d 50在從0.1μm至50.0μm之範圍，較佳為從0.2μm至30.0μm之範圍，更佳為從0.3μm至20.0μm之範圍以及最佳為從0.5μm至15.0μm之範圍。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有具有頂切(top cut)(d 98)75.0μm。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有頂切(d 98)50.0μm，較佳為30.0μm以及最佳為20.0μm。
額外的或可替代的，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具 有BET比表面積從1.0以及10.0m2/g，係根據ISO 9277之BET氮方法所量測。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有比表面積(BET)從3.0至8.0m2/g，係根據ISO 9277之BET氮方法所量測。
額外的或可替代的，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有密度在從2.5至3.5g/cm3之範圍。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有密度在從2.5至3.2g/cm3之範圍以及最較佳為在從2.6至3.0g/cm3之範圍。本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有密度在從2.6至2.8g/cm3之範圍或在從2.8至3.0g/cm3之範圍。
本發明一個具體實例，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳為含有碳酸鈣的物質如石灰石具有中值粒徑直徑d 50值50.0μm，較佳為從0.1μm至50.0μm之範圍，更佳為從0.2μm至30.0μm之範圍，甚至更佳為從0.3μm至20.0μm之範圍以及最佳為從0.5μm至15.0μm之範圍。在此情況，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳表現BET比表面積從1.0以及10.0m2/g以及最佳為從3.0至8.0m2/g，使用根據ISO 9277之氮與BET方法量測。此外，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有密度為從2.6至2.8g/cm3之範圍。
本發明另一個具體實例，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳為含有碳酸鈣的物質如白雲石具有中值粒徑直徑d 50值50.0μm，較佳為在從0.1μm至50.0μm之範圍，更佳為從0.2μm至30.0μm之範圍，甚至更佳為從0.3μm至20.0μm之範圍以及最佳為從0.5μm至15.0μm之範圍。在此情況，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳表現BET比表面積從1.0以及10.0m2/g以及最佳為從3.0至8.0m2/g，使用根據ISO 9277之 氮與BET方法量測。此外，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有密度在從2.8至3.0g/cm3之範圍。
較佳者，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，如至少一種含有碳酸鈣的物質及/或至少一種含有碳酸鎂的物質，為乾式研磨物質、經濕式研磨且經乾燥的物質或上述物質的混合物。一般而言，研磨步驟可以任何傳統研磨裝置進行，例如，在使得細化主要來自輔助體的衝擊，亦即在一或多種球磨機、棒磨機、振動研磨機、輥碎機、離心衝擊研磨機、垂直珠磨機、磨碎機、針磨機、錘磨機、粉磨機、撕碎機、去塊機(de-clumper)、切割機或熟習此項技術者已知之其他該種設備進行。
如果至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質如至少一種含有碳酸鈣的物質及/或至少一種含有碳酸鎂的物質為濕式研磨之含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，研磨步驟可在使得產生自體研磨的條件下及/或藉水平球磨，及/或其他此類為習知此技藝人士熟知的方法進行。如此獲致之該濕式處理研磨之含有鹼土金屬碳酸鹽的物質可經習知方法洗滌以及脫水，例如藉絮凝、過濾或乾燥前強迫蒸發。後續的乾燥步驟可以單一步驟進行，例如噴乾，或以至少二步驟進行，例如對含有鹼土金屬碳酸鹽的物質施用第一加熱步驟以期減少相關聯水分含量至以至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的總乾重計不大於約0.5重量%。填料之殘留總水分含量可藉由卡爾．菲休庫侖滴定法(Karl Fischer coulometric titration method)，在烘箱中在195℃下解吸水分且使用乾燥N2在100ml/min下使其連續通入KF電量計(Mettler toledo庫侖KF滴定器C30，與Mettler烘箱DO 0337組合)持續10min來量測。殘餘總水分含量可使用校準曲線測定且亦可考慮10min不具有樣品之氣流 的盲區。可藉由向至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質施加第二加熱步驟來進一步降低殘餘總水分含量。如果該乾燥係在多於一種乾燥步驟進行，該第一步驟可在熱流空氣中加熱進行，而第二及進一步乾燥步驟較佳係藉由間接加熱而進行，其中相應容器中的大氣包括表面處理劑。亦常見者為至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質進行精選步驟(例如浮選、漂白或磁性分離步驟)以除去雜質。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為至少一種乾式研磨之含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，如至少一種乾式研磨之含有碳酸鈣的物質及/或至少一種乾式研磨之含有碳酸鎂的物質。在另一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為在水平球磨機中濕式研磨以及接著藉使用習知噴乾方法予以乾燥的物質。較佳者，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為乾式研磨物質。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質乾式研磨含有碳酸鈣的物質，如乾式研磨石灰石。例如，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為乾式研磨含有碳酸鈣的物質，如乾式研磨石灰石，其具有中值粒徑直徑d 50值50.0μm，較佳從0.1μm至50.0μm之範圍，更佳從0.2μm至30.0μm，又更佳從0.3μm至20.0μm以及最佳從0.5μm至15.0μm以及BET比表面積從1.0以及10.0m2/g以及最佳從3.0至8.0m2/g，係使用氮以及根據ISO 9277之BET方法量測。
步驟b)之特徵：提供水溶液
根據本發明方法步驟b)，提供水溶液。
「水溶液」用語在本發明的意義指的是包含水以及視需要另 外添加劑之系統，其中水中未觀察到離散固體粒子。
應理解的是用語「含水」溶液指的是溶液包含，以水溶液總重量計，至少60.0重量%，較佳為至少70.0重量%，更佳為至少75.0重量%以及最佳為至少80.0重量%之水。例如，水溶液包含，以水溶液總重量計，從60.0至100.0重量%，較佳為從70.0至99.9重量%，更佳為從75.0至99.5重量%以及最佳為從80.0至98.0重量%水。
本發明一個具體實例中，水溶液由水組成。
水係較佳為選自包含地下水、自來水、河水或湖水、雪融水、經處理廢、脫鹽水、排放水以及其混合物之組群。
應理解的是，水溶液可進一步包含一般用於改良水溶液狀態或用於改良土壤上植物生長、健康以及生產之化合物。據上所述，化合物可選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。
本發明一個具體實例中，水溶液包含肥料。較佳者，肥料可選自氮、磷以及鉀化合物。例如，肥料可選自尿素、亞硝酸銨、磷酸銨鹽，硫酸銨、尿素磷酸鹽、鉬酸銨、亞硝酸鉀、氫氧化鉀、磷酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀以及其混合物。額外的或可替代的，肥料可為微量營養劑肥料，例如微量營養劑肥料選自包含以下之組群：硼酸、硼酸鈣、硼乙醇胺、溶液中的硼酸化肥料、懸浮物中的硼酸化肥料、鈷鹽、鈷螯合物，鈷肥料溶液、銅鹽、氧化銅、氫氧化銅、銅螯合物、以銅為基礎之肥料、銅肥料溶液、氯化氧銅、氯化氧銅懸浮物、鐵鹽、鐵螯合物、鐵肥料溶液、錳鹽、錳螯合物、氧化錳、以錳為基礎之肥料、以錳為基礎之肥料溶液、鉬酸鈉、鉬 酸銨、以鉬為基礎之肥料、以鉬為基礎之肥料溶液、鋅鹽、鋅螯合物、氧化鋅、以鋅為基礎之肥料、以鋅為基礎之肥料溶液，例如REGULATION(EC)No 2003/2003 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 13 October 2003關於肥料所述者。將肥料導入水溶液有利於提供土壤或植物葉子營養。
額外的或可替代的，水溶液包含水軟化劑。例如，水軟化劑可選自包含檸檬酸單鈉、檸檬酸單鉀以及其混合物之組群。此種水軟化劑係有利的經導入水溶液以減少阻塞灌溉或噴灑系統噴嘴之風險。
額外的或可替代的，水溶液包含抗凍劑。例如，抗凍劑可選自包含氯化鈉、氯化鉀以及其混合物之組群。此種抗凍劑在環境溫度5℃時被導入水溶液特別有利。
應理解的是，水溶液可包含一或多種上述化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。
如果將緩衝劑加入水溶液，應理解的是，水溶液包含緩衝劑之量不足以保持待處理的土壤酸鹼值在恆定水平。換言之，水溶液包含緩衝劑使待處理的土壤酸鹼值得以增加或最適化。
應理解的是，表示方式「一或多種」該化合物意謂一或多種該化合物可被提供於本發明方法。
據上所述，應注意的是該化合物可為一種選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群之化合物。可替代的，該化合物可為二或多種 選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群之化合物的混合物。例如，該化合物可為二或三種係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群之化合物的混合物。
本發明一個具體實例中，該化合物係一種化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群。
如果水溶液包含一或多種包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群之化合物，水溶液包含該化合物之總量，以水溶液總重量計，較佳為從0.1至30.0重量%，更佳為從0.5至25.0重量%以及最佳為從2.0至20.0重量%。
因此，如果水溶液包含一或多種包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑以及水軟化劑之組群之化合物，水溶液包含，較佳為由該化合物以及水組成。例如，水溶液包含，較佳為，以水溶液總重量計，由總量為從0.1至30.0重量%之該化合物以及量為從70.0至99.9重量%之水組成。較佳者，水溶液包含，較佳為，以水溶液總重量計，由總量為從0.5至25.0重量%之該化合物以及量為從75.0至99.5重量%之水組成。更佳者，水溶液包含，較佳為，以水溶液總重量計，量為從2.0至20.0重量%之該化合物以及量為從80.0至98.0重量%之水組成。
步驟c)的特徵：使用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與水溶液接觸
根據本發明方法之步驟c)，步驟a)之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)之水溶液接觸，使得形成包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物。
使至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與水溶液接觸之步驟c)可在混合及/或搖動條件下進行。此技藝人士將根據其方法設備改變此等混合(例如混合載盤組態以及混合速度)以及搖動條件。
本發明一個具體實例中，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與水溶液接觸係在沒有混合下進行或在沒有混合或搖動條件下進行。
本發明一個具體實例中，步驟a)之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)之水溶液在一個步驟中接觸，其中該至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳為以一次被加入至水溶液，反之亦然。
本發明另一個具體實例中，步驟a)之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)之水溶液在一道以上之步驟中接觸，其中該至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質較佳以約等份被加入水溶液，反之亦然。可替代的，亦可能將至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質以不等份加入水溶液，反之亦然，亦即以較大及較小部分加入。
應理解的是，使步驟a)之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)之水溶液接觸而形成包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物可在原位(in situ)或非原位(ex situ)獲得。
本發明「原位」用語之意義指的是製備包含至少一種含有鹼 土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物係在含水懸浮物被施用於土壤上及/或土壤中之處及/或在含水懸浮物被施用於土壤上及/或土壤中之前，如120分鐘內。
據上所述，「非原位」用語指的是製備包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物係在不同於含水懸浮物被施用於土壤上及/或土壤中之處及/或在含水懸浮物被施用於土壤上及/或土壤中之前如120分鐘以上。
包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物，其係藉由使步驟a)之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)之水溶液接觸而形成，較佳包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之量，以含水懸浮物總重量計，為從0.001至78.0重量%，較佳為從0.01至25.0重量%以及最佳為從0.1至20.0重量%。
較佳者，含水懸浮物包含，較佳為由水溶液以及至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質組成。因此，含水懸浮物較佳為，以含水懸浮物總重量計，包含從0.001至30.0重量%之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質以及從70.0至99.999重量%之水溶液。例如，含水懸浮物包含，以含水懸浮物總重量計，從0.01至25.0重量%之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質以及從75.0至99.99重量%之水溶液。可替代的，含水懸浮物包含，以含水懸浮物總重量計，從0.1至20.0重量%之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質以及從80.0至99.9重量%之水溶液。
如以上所示，含水懸浮物之液體相，亦即水溶液，以液體相總重量計，包含至少60.0重量%，較佳為至少70.0重量%，更佳為至少75.0 重量%以及最佳為至少80.0重量%之水。例如，含水懸浮物液體相，以液體相總重量計，包含從60.0至100.0重量%，較佳為從70.0至99.9重量%，更佳為從75.0至99.5重量%以及最佳為從80.0至98.0重量%之水。
本發明一個具體實例中，含水懸浮物液體相由水組成。
此外，含水懸浮物之液體相可包含一般用於改良水溶液狀態或用於改良土壤上植物生長、健康以及生產之化合物，較佳者，化合物係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之如上所述組群。
如果含水懸浮物液體相包含一或多種該化合物，水溶液包含該一或多種化合物較佳總量，以液體相總重量計，為從0.1至30.0重量%，更佳為從0.5至25.0重量%以及最佳為從2.0至20.0重量%。
步驟d)的特徵：將含水懸浮物施用於土壤上及/或土壤中
根據本發明方法之步驟d)，經由灌溉或噴灑系統將步驟c)所獲得含水懸浮物施用於土壤上及/或土壤中，其中含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
因此，一項要件為包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物被施用於土壤上及/或土壤中。
較佳者，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育栽培植物。例如，栽培植物如頂部果實、小植物水果、作物、豆類、開放田野或溫室的蔬菜、工業農作物、商品、觀賞植物以及類似者。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於種植頂部果實。較佳者，頂部果實係選自梨果、核果、柑橘類水果、熱帶水果以及類似者。例如，頂部果實係選自包含杏、櫻桃、葡萄、椰子、芒果、橄欖、李子、蘋果、梨、榅桲(quince)、柚子、葡萄柚、檸檬、酸橙、橙、柚、橘子、杏仁、腰果、選擇板栗、榛子、澳洲堅果、山核桃、開心果、核桃、鳳梨、香蕉、麵包果、榴蓮、象腿蕉屬、無花果、菠蘿蜜、木瓜、百香果以及類似者的組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育小植物水果。較佳者，小植物水果為漿果。例如，小植物水果係選自包含覆盆子、蔓越莓、黑莓、藍莓、越橘、醋栗、葡萄、甜瓜、草莓以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育作物。較佳者，作物係選自大麥、小大麥、像稷的龍爪稷(millet like finger millet)、珍珠稷(pearl millet)、稷(proso millet)以及小米(foxtail millet)、穀子、玉米(corn)、玉米(maize)、maygrass、燕麥、稻、黑麥、高粱、大豆、斯佩爾特小麥(spelt)、畫眉草(teff)、小黑麥(triticale)、像小麥的粒小麥(wheat like einkorn wheat)、硬粒小麥和麵包小麥(durum wheat and bread wheat)、莧菜(amaranth)、蕎麥(buckwheat)、薏仁(Job's tears)、鵝腳藜(quinoa)、向日葵、sumpwheat、罌粟種子、芝麻以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有 鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育豆類。較佳者，豆類係選自包含小豆(azuki)、大豆、鷹嘴豆(chickpea)、斑豆(pintobean)、菜豆(kidney bean)、小扁豆(lentil)、菜豆(runner bean)、利馬豆(lima bean)、黎豆(velvet bean)、綠豆(mung bean)、豌豆(pea)、花生、豆薯(jicama)以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育蔬菜。較佳者，蔬菜係培育於露地或溫室。例如，蔬菜係選自包括茄子、辣椒、南瓜、西葫蘆(zucchini)、番茄、甜菜、胡蘿蔔、歐洲防風草(parsnip)、蘿蔔、蕪菁、木薯、馬鈴薯、沙拉、甘藷、甘蔗、苜蓿以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育經濟作物。例如，經濟作物可為產油植物。較佳者，經濟作物係選自包含橄欖、花生、大豆、油菜、椰子、玉米、棉籽、罌粟、棕櫚、油菜籽、紅花、芝麻、向日葵、亞麻子、甲種、巴西莓棕櫚、亞麻、馬鈴薯、棉花、甘蔗、甜菜以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育商品(commodities)。較佳者，該商品係選自包含紫花苜蓿，三葉草，草乾草和青貯飼料，橄欖，花生，大豆，油菜，咖啡，可可，茶，煙草，棉花，亞麻，龍舌蘭，黃麻，洋麻，大麻以及類似者之組群。
本發明一個具體實例中，為含水懸浮物形式之至少一種含有 鹼土金屬碳酸鹽的物質被施用於土壤上及/或土壤中用於培育觀賞植物。較佳者，觀賞植物係選自盆栽植物以及園林綠化植物。
應理解的是，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，以低施用率之包含碳酸鈣之物質被施用於待處理之土壤上及/或土壤中。特別的是，為含水懸浮物形式之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，以低於先前技術方法施用率之有鹼土金屬碳酸鹽的物質之施用率被施用於待處理之土壤上及/或土壤中。
因此，包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。應留意的是，施用率係以含水懸浮物中的至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計。
本發明一個具體實例中，包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物以土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至100.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。例如，包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物以土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至75.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，待處理土壤一般具有方程式(I)以及更佳方程式(Ia)之酸鹼值，
應理解的是，待處理土壤的酸鹼值藉由本發明方法而調整。 特定的，待處理土壤的酸鹼值藉由本發明方法最適化或改良。
特別的是，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當待處理的土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及/或52週測量酸鹼值。
例如，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當待處理的土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24或52週測量酸鹼值。
可替代的，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當待處理的土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及52週測量酸鹼值。
較佳者，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，當土壤具有方程式(I)以及更佳為方程式(Ia)之酸鹼值時完成最適化或改良 以及在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及/或52週測量酸鹼值。
關於此方面，須留意的是，待處理的土壤在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後的酸鹼值，不會降至低於相同土壤在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前所量測的酸鹼值。較佳者，待處理的土壤在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後的酸鹼值，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後2、4、6、8、24及/或52週期間內不會降至低於在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前相同土壤所量測酸鹼值。例如，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，待處理的土壤酸鹼值在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後2、4、6、8、24及52週期間內不會降至低於在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前相同量測土壤酸鹼值。
本發明一個具體實例中，待處理的土壤之酸鹼值(之後)/酸鹼
值(之前)比率為1.0至1.4之範圍，較佳為1.05至1.2之範圍以及最佳為1.05至1.1之範圍，其中pH(之後)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後2、4、6、8、24及/或52週之後測量的酸鹼值
pH(之前)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前的酸鹼值。
例如，待處理的土壤之酸鹼值(之後)/酸鹼值(之前)比率為1.0至1.4之範圍，較佳為1.05至1.2之範圍以及最佳為1.05至1.1之範圍，其中pH(之後)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後2、4、6、8、24或52週之後測量的酸鹼值
pH(之前)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前的酸鹼值。
可替代的，待處理的土壤之酸鹼值(之後)/酸鹼值(之前)比率為1.0至1.4之範圍，較佳為1.05至1.2之範圍以及最佳為1.05至1.1之範圍，其中pH(之後)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後2、4、6、8、24及52週之後測量的酸鹼值
pH(之前)為施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前的酸鹼值。
用於調節土壤酸鹼值之一項另外要件為經由灌溉或噴灑系統將包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物施用於土壤上及/或土壤中。
本發明一個具體實例中，經由灌溉或噴灑系統將包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物施用於土壤上或土壤中。可替 代的，經由灌溉或噴灑系統將包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物施用於土壤上及土壤中。例如，經由灌溉或噴灑系統將包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物施用於土壤上。
一般而言，包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物可使用適合用於分配含水懸浮物於土壤上及/或將含水懸浮物注射至土壤之任何傳統灌溉或噴灑系統被施用於土壤上及/或土壤中。例如，灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿以及其組合，或為此技藝人士習知的其他此種設備。
應理解的是，灌溉或噴灑系統可被設置於適合用於進行灌溉或噴灑系統之任何行動或非行動系統，例如用於施用包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物於待處理的土壤上及/或土壤中。例如，行動系統係選自農業或園藝載具例如汽車、卡車及飛機。
有鑑於所獲得十分優良結果，本發明一項內容關於具有重量中值粒徑d 50值50.0μm之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質在用於最適化或改良土壤酸鹼值之用途。必要的是，至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物形式以及至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質以使土壤酸鹼值每增加0.1之從1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
關於至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質、包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物、土壤、施用率、施用系統以及其較佳具體實例之定義，參考組以上進一步討論方法步驟a)、b)、c)以及d)之評論。
應理解的是，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，當土壤具有方程式(I)以及更佳為方程式(Ia)之酸鹼值時完成最適化或改良， 以及在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及/或52週測量酸鹼值。
例如，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，當土壤具有方程式(I)以及更佳為方程式(Ia)之酸鹼值時完成最適化或改良， 以及在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良， 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24或52週測量酸鹼值。
可替代的，在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之 前，當土壤具有方程式(I)以及更佳為方程式(Ia)之酸鹼值時完成最適化或改良， 以及在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，當土壤具有方程式(II)以及更佳為方程式(IIa)之酸鹼值時完成最適化或改良， 其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及52週測量酸鹼值。
因此應理解的是，土壤增加或最適化持續足夠時間，較佳為至少6個月期間。例如，土壤增加或最適化持續至少7個月期間，更佳為至少8個月，甚至更佳為至少9個月，又更佳為至少10個月以及最佳為至少11個月，如至少12個月期間。
有鑑於藉使用灌溉或噴灑系統施用包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物於土壤上及/或土壤中所獲得十分優良結果，本發明另一項內容指的是灌溉或噴灑系統在用於施用包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物於土壤上及/或土壤中以使土壤酸鹼值最適化或改良的用途。較佳者，灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿以及其組合。
關於至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質、包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物、土壤、施用率、施用系統以及其 較佳具體實例之定義，參考組以上進一步討論方法步驟a)、b)、c)以及d)之評論。
圖1顯示在施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物之後土壤酸鹼值趨勢；圖2顯示在對土壤酸鹼值施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(實線)以及標準參考組(虛線)之後土壤酸鹼值之趨勢；圖3顯示在對土壤酸鹼值施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(實線)以及標準參考組(虛線)2週(點2)、4週(點3)、8週(點4)以及12週(點5)之後土壤酸鹼值之趨勢；及圖4顯示在對土壤酸鹼值施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(實線)以及標準參考組(虛線)2(點2)、4(點3)以及8(點4)週之後土壤酸鹼值之趨勢。
以下實施例可額外的例示本發明但無意限制本發明至所示範具體實例。以下實施例顯示減少至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質施用率以及經包含至少一種含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物處理之土壤酸鹼值最適化及/或改良：
實施例
量測方法
使用以下量測方法評估實施例以及申請專利範圍中給予的參數。
微粒物質的粒徑分佈(具有直徑<X的質量%粒子)以及重量中值直徑(d 50 )
如在本文以及一般技藝所定義者，「d 50」值係使用SedigraphTM 5100(Micromeritics Instrument Corporation)得到的量測為基礎加以測量，且係定義為50%(中值點)粒子體積或質量為具有等於特定值的直徑的尺寸的粒子。
該方法以及設備係為此技藝人士所習知且常被用於測定填料與顏料之粒徑。量測係在0.1重量% Na4P2O7水溶液中進行。使用高速攪拌器及超音波使此樣品分散。
物質的BET比表面積
本文全文中，含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的比表面積(m2/g)係使用BET方法(使用氮作為吸附氣體)加以量測，其係為此技藝人士所習知者(ISO 9277：1995)。然後，含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的總表面積(m2)係得自於比表面積與處理前含有鹼土金屬碳酸鹽的物質重量(g)的乘積。
密度
密度係根據Norm DIN 66137-2(2004年12月)及使用氦氣密度分析儀(helium pycnometry)與AccuPyc 1330氣體密度分析儀(Micromeritics)加以量測，其中氦氣為99.995%純度(氦氣4.5級)。使用來自Micromeritics,serial no.3059的AccuPyc校正標準。
酸鹼值
藉由如上所述水酸鹼值測量相關於土壤溶液H+的自由酸性(free acidity)：從5至10cm深處取樣土壤樣本供酸鹼值評估。在取樣30毫升體積土 壤子樣本之前，徹底混合土壤樣本。將子樣本與30毫升蒸餾水置於塑膠容器內，徹底混合土壤-水混合物。如此所得土壤/水混合物等於以體積基礎為1：1之土壤與水之比率。接著，將容器封密，然後搖動約25次。在使土壤粒子沉降約10至15分鐘之後，經4.0以及7.0標準緩衝溶液校正之酸鹼值計(model Mettler Toledo F20-FiveEasy)，以AC或電池操作且具有再現性達至少0.05酸鹼值單位，酸鹼值計被插入溶液最上層部分，以數位記錄酸鹼值。
實施例1
選定Escalon,CA一處核桃果園作為試驗地點。該地點因高酸性以及不良水滲透受損；意謂酸鹼值為約4.9-5.1。為了平衡此酸性，種植者在過去2年使用約2噸白雲石粉末/英畝，亦即總量約4噸/公頃。經過2次施用之後，結果顯示酸鹼值從5.0略增加至5.2，經施用6個月之後再度降至5。此外，此標準產物被施用於土壤上端且緩慢地與土壤的酸性與水分反應。由於不均勻的粒子尺寸以及存在高度粉塵，可能因風而發生損失顯著數量產物，因此不足以處理土壤。
約24公頃(60英畝)土地被定義為含有約6 000棵樹的試驗地點，其中約5%植物健康不佳。水源來自South San Joaquin灌溉區渠的融雪，具有酸鹼值7以及EC(導電性)2.7S/m，非常低的礦物含量。
決定施用280.2公斤/公頃之為含水懸浮物形式之含有碳酸鈣的物質(可得自Agrocarb® 100，Omya Inc.,USA)於試驗地點。為了分配含水懸浮物，使用用於施用粉末溶液等級石膏或任何液體肥料/修整之灌溉系統。特別的是，將水導入設置於拖車上180 US gal lqd(約680升)容量容器的底部。接著，將含有碳酸鈣的物質原位加至該水中，不混合，然後藉重力 將所獲得漿料排入渠水進入的水池。接著，將含水懸浮物泵入至試驗地點的土壤。為了確保懸浮物性質，從離泵最遠處的灑水器取水。灌溉系統消耗約340kg(750lb)/小時的包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物。灌溉與施用約280.2公斤/公頃(250lb/a)於24公頃(60英畝)土壤上需要24小時。於2、4、6以及8週期間試驗來自試驗地點的土壤樣本。
從圖1所得結果，可以理解土壤酸鹼值在施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物後2週內急劇增加。酸鹼值在其餘6週試驗期間保持穩定。
實施例2
試驗1
包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物亦在試驗地點培育穀物試驗。
實驗設計為具有8個相同物的隨機化完整區域。為了分配含水懸浮物，可用於施用除草劑溶液於土壤上的棒排列(arrangement of bar)被用於每一單獨區域供用於施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物。
處理為：1=未處理，2=約2 240公斤/公頃(2 000lbs/a)一般使用的研磨白雲石灰石(參考組「白雲石灰(dolomitic aglime)」，可從當地製造商取得)，以及3=約1 537升/公頃(166gal/a)of the包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(Top Flow 130，可從美國歐米亞公司(Omya Inc.,USA取得)。
在施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物或標準參考組 於土壤上(點1)之前以及在施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物以及標準參考組於土壤上之後每2(點2)、4(點3)、8(點4)、12(點5)以及16週(點6)，在Waters實驗室(Camilla,GA)測量水中酸鹼值。
從圖2可以理解，施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(實線)以及標準參考組(虛線)之後，土壤酸鹼值對土壤酸鹼值趨勢。
在施用不同產物二週(點2)之後，二種處理土壤酸鹼值增加，顯示酸鹼值尖峰(spike)明確效果。
4週(點3)之後，未處理的試驗地點顯示急劇酸鹼值減少，處理2(亦即參考組)相同，其中酸鹼值水平低於起始酸鹼值(亦即施用土壤調整劑之前的酸鹼值)。
處理數3(亦即包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物)亦顯示，相較於之後2週(點2)酸鹼值量測，4週(點3)處理之後酸鹼值減少，但是測量酸鹼值高於起始酸鹼值(亦即施用酸鹼值土壤調整劑之前的酸鹼值)(點1)。
使用本發明包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物處理之後16週(點6)的土地(plots)的酸鹼值顯示對白雲石灰(亦即+0.55酸鹼值)或未經處理檢驗(亦即+1.050酸鹼值)之差異。
試驗2
包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物亦在培育棉的試驗地點進行試驗。
如以上試驗1所述進行實驗，除了對棉進行處理1、2及3。
從圖3可以理解，施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物 (實線)以及標準參考組(虛線)2週(點2)、4週(點3)、8週(點4)以及12週(點5)之後，土壤酸鹼值對土壤酸鹼值的趨勢。
施用不同產物2週(點2)之後，當與參考組處理(亦即處理數2)以及未處理樣本比較時，處理數3(亦即包含含有碳酸鈣的物質含水懸浮物)與土壤水的反應較快。即使施用包含含有碳酸鈣的物質含水懸浮物(處理數3)12週(點5)之後，此樣本的酸鹼值高於參考組處理(亦即+0.525酸鹼值)以及未經處理樣本(亦即+1.2酸鹼值)的酸鹼值。
試驗3
包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物亦在培育花生的試驗地點進行試驗。
除了對花生進行處理1、2及3之外，如以上試驗1所述進行實驗。
從圖4可以理解，施用包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物(實線)以及標準參考組(虛線)2(點2)、4(點3)以及8(點4)週之後，土壤酸鹼值對土壤酸鹼值的趨勢。
即使從較低的酸鹼值開始，(亦即處理數3的酸鹼值6.225對處理數2的酸鹼值6.375，點1)，包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物顯示較快的反應以及從其最早施用階段調整土壤。在2週(點2)、4週(點3)以及8週(點4)之後進行的所有酸鹼值量測顯示，經包含含有碳酸鈣的物質的含水懸浮物處理的試驗地點的酸鹼值維持在7以上，而參考組處理反應速度慢且從未達到該酸鹼值水平。
結果，從試驗1至3可得到以下結論，使用包含含有碳酸鈣 的物質的含水懸浮物處理土壤且使用噴灑或灌溉系統而施用於土壤上，在每一試驗相較於參考組樣本時顯示較佳性能。的確，其獨特調配物以及藉由液體施用所獲得較佳的土壤分佈容許土壤土地達到一般實務未曾達到的酸鹼值水平。
GCC槳料指的是具有76wt%固體含量、0.5μm d50以及頂切4μm的碳酸鈣槳料，其係藉肥料槳料施用槽施用。水合石灰為商業販售的水合石灰，其具有94%的200篩目(75μm)且該粉末經手動分佈於田野上。酸鹼值量測係直接在田野中使用土壤試測機(Takemura Electric Works LTD.模型DM/15)進行。

Claims (16)

  1. 一種用於調節土壤酸鹼值(酸鹼值)之方法，該方法包含以下步驟：a)提供選自至少一種含有碳酸鎂的物質、至少一種含有碳酸鈣的物質以及其混合物的至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質，該物質具有重量中值粒徑d 50值50.0μm，b)提供水溶液，c)使步驟a)至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質與步驟b)水溶液接觸，以形成包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物，以及d)將步驟c)所獲得含水懸浮物經由灌溉或噴灑系統施用於土壤上及/或土壤中，其中含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
  2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中至少一種含有碳酸鈣的物質係選自沉澱碳酸鈣(PCC)，該沉澱碳酸鈣(PCC)選自文石、六方方解石以及方解石礦物學結晶形，及/或天然研磨碳酸鈣(NGCC)，該天然研磨碳酸鈣(NGCC)選自大理石、石灰石、白堊及/或白雲石。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有a)重量中值粒徑直徑d 50在從0.1μm至50.0μm之範圍，及/或b)比表面積(BET)在從1.0m2/g至10.0m2/g之範圍，係藉BET氮方法量測，及/或 c)密度在從2.5至3.5g/cm3之範圍。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中水溶液包含至少一種化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至100.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿(distribution with booms)以及其組合。
  7. 一種具有重量中值粒徑d 50值50.0μm之選自至少一種含有碳酸鎂的物質、至少一種含有碳酸鈣的物質以及其混合物的至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質在用於最適化或改良土壤酸鹼值之用途，其中至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質為包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之含水懸浮物形式且含水懸浮物以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計為1.0至250.0公斤/公頃的量被施用於土壤上及/或土壤中。
  8. 根據申請專利範圍第7項之用途，其中至少一種含有碳酸鈣的物質係選自沉澱碳酸鈣(PCC)，該沉澱碳酸鈣(PCC)選自文石、六方方解石以及方解石礦物學結晶形，及/或天然研磨碳酸鈣(NGCC)，該天然研磨碳酸鈣(NGCC)選自大理石、石灰石、白堊及/或白雲石。
  9. 根據申請專利範圍第7或8項之用途，其中至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質具有 a)重量中值粒徑直徑d 50在從0.1μm至50.0μm之範圍，及/或b)比表面積(BET)在從1.0m2/g至10.0m2/g之範圍，係藉BET氮方法量測，及/或c)密度在從2.5至3.5g/cm3之範圍。
  10. 根據申請專利範圍第7或8項之用途，其中含水懸浮物經施用於土壤上及/或土壤中，以使土壤酸鹼值每增加0.1之至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質計，施用量從1.0至100.0公斤/公頃。
  11. 根據申請專利範圍第10項之用途，其中水溶液包含至少一種化合物，其係選自包含肥料、土壤調整劑、殺菌劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、除草劑、抗蒸發劑、抗凍劑、緩衝劑、水軟化劑以及其混合物之組群。
  12. 根據申請專利範圍第7或8項之用途，其中當土壤具有以下酸鹼值時完成最適化或改良a)在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，為方程式(I)之酸鹼值，pH7.2 (I)，以及b)在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，為方程式(II)之酸鹼值，pH7.2 (II)，其中在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質於土壤上及/或土壤中之後的2、4、6、8、24及/或52週測量酸鹼值。
  13. 根據申請專利範圍第12項之用途，其中當土壤具有以下酸鹼值時完成 最適化或改良a)在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之前，為方程式(Ia)之酸鹼值，3.5<pH7.0 (Ia)。
  14. 根據申請專利範圍第12項之用途，其中當土壤具有以下酸鹼值時完成最適化或改良b)在施用至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質之後，為方程式(IIa)之酸鹼值，5.1<pH7.2 (IIa)。
  15. 根據申請專利範圍第7或8項之用途，其中至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質經施用於土壤上及/或土壤中供用於栽培植物，該栽培植物選自頂部果實、小植物水果、作物、豆類、開放田野或溫室的蔬菜、工業農作物、商品及觀賞植物。
  16. 一種灌溉或噴灑系統在施用如申請專利範圍第1至6項中任一項所定義的包含至少一種含有鹼土金屬碳酸鹽的物質的含水懸浮物於土壤上及/或土壤中的用途，其係用於最適化或改良土壤酸鹼值，其中灌溉系統係選自滴水灌溉、施肥、灑水、樞軸、噴灑桿(distribution with booms)以及其組合。
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