МИКРОНИЗИРОВАННЫЙ СОДЕРЖАЩИЙ КАРБОНАТ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНОГО МЕТАЛЛА МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ рH ПОЧВЫ Российский патент 2018 года по МПК C09K17/06 C09K109/00 C05D3/02 A01G25/02 

Настоящее изобретение предлагает способ регулирования pH почвы, а также применение, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, для оптимизации или улучшения pH почвы, а также применение оросительной или распылительной системы для введения водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, чтобы оптимизировать или улучшать pH почвы.

На выращивание культурных растений влияют несколько факторов, таких как pH почвы, которые используются различными способами. Например, согласно расчетам, приблизительно 600000 акров (2428,2 км²) в Калифорнии занимают плантации грецкого ореха, и, таким образом, он представляет собой одно из наиболее распространенных культурных растений в Калифорнии. Как известно, в Калифорнии почвенная среда обычно имеет нейтральное значение pH, но ее кислотность возрастает, когда в процессе выращивания молодых деревьев коренная порода разрушается, и кислые вещества, которые высвобождаются из гранитных пород, поднимаются вверх и влияют на верхний слой почвы. В результате этого, по меньшей мере, 10% всей площади, используемой для выращивания грецкого ореха, страдает от высокой кислотности. Причины того, что этот дисбаланс почвы не может быть легко исправлен, заключаются, главным образом, в недостаточном регулировании подготовительной работы до посадки растений и в процессе их выращивания.

В технике было сделано несколько попыток увеличения pH почвы. Например, известкование продуктами на основе карбоната кальция или доломита представляет собой обычную практику увеличения pH почвы. Однако нанесение стандартной извести на поверхность почвы связано с высоким риском нерегулируемого распространения известковой пыли под действие ветра. Согласно местной практике, чтобы увеличить pH от 5,0 до 5,2, продукты на основе доломита или карбоната кальция требуются в большом количестве, составляющем 10 тонн/акр (2,47 кг/м²) в течение двух лет. Кроме того, огромный удельный расход обусловлен тем, что стандартная известь не реагирует при pH почвы на уровне 5. Растениеводы преодолевают эту проблему путем значительного повышения расхода извести на единицу площади.

Например, международная патентная заявка WO 01/70648 A1 предлагает применение гигроскопичной минеральной добавки в качестве не образующей пыли добавки для порошкообразных продуктов и композиций, в частности, для улучшения почвы или удобрения почвы, таким образом, что, применяются, в частности, исходные улучшающие почву продукты или исходные улучшающие почву продукты, с которыми смешиваются трехзамещенный фосфат натрия (TSP), хлорид калия и/или натуральный фосфат и т.д.

Кроме того, европейская патентная заявка EP 0924176 B1 предлагает осиновые жидкие улучшители почвы, включающие водную суспензию, содержащую карбонат кальция или доломит, или их смеси, или ультрадисперсный оксид магния. Кроме того, согласно описанию, удельные расходы находятся в интервале от 2 до 6 тонн на гектар (т/га).

Таким образом, в технике по-прежнему существует необходимость в разработке альтернативных способов эффективного регулирования pH почвы, причем такой способ должен быть простым и дешевым, избегая высокого удельного расхода применяемых регулирующих кислотность материалов, а также он должен обеспечивать возможность увеличения или оптимизации pH обрабатываемой почвы. Кроме того, должен обеспечиваться достаточно продолжительный период действия увеличения или оптимизации pH почвы, предпочтительно период, составляющий, по меньшей мере, 6 месяцев.

Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить альтернативный способ регулирования pH почвы. Еще одна задача настоящего изобретения может представлять собой предложение способа регулирования pH почвы, согласно которому pH увеличивается или оптимизируется. Следующая задача настоящего изобретения может представлять собой предложение способа регулирования pH почвы, применимого при низком удельном расходе улучшающих pH почвы материалов. Еще одна задача настоящего изобретения может представлять собой предложение способа регулирования pH почвы, который может осуществляться простым путем посредством использования доступного оборудования. Следующая задача настоящего изобретения может представлять собой предложение способа регулирования pH почвы, согласно которому улучшающий pH почвы материал можно эффективно вводить в почву. Следующая задача настоящего изобретения может представлять собой предложение способа, эффект которого сохраняется в течение достаточно продолжительного периода времени, предпочтительно периода, составляющего, по меньшей мере, 6 месяцев. Со следующими задачами можно ознакомиться в представленном ниже описании настоящего изобретения.

Перечисленные выше и другие задачи решаются посредством предмета, который определяется в п. 1 формулы настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретенного способа регулирования pH почвы определяются в соответствующих зависимых пунктах формулы настоящего изобретения.

Согласно одному аспекту настоящей заявки, предлагается способ регулирования pH почвы, причем данный способ включает следующие стадии:

a) предоставление, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм,

b) предоставление водного раствора,

c) введение в контакт, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, полученного на стадии (a), с водным раствором, полученным на стадии (b), таким образом, что получается водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, и

d) введение водной суспензии, полученной на стадии (c), на поверхность и/или в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы, причем водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что вышеупомянутый способ регулирования pH почвы предотвращает высокий удельный расход применяемых содержащих карбонат щелочноземельного металла материалов, которые можно эффективно вводить в почву простым путем без использования дорогостоящего оборудования, и в результате этого получается почва, у которой уровень pH остается повышенным или оптимизированным в течение достаточного периода времени. Более конкретно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что pH почвы может улучшаться или оптимизироваться посредством введения определенной водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, на поверхность и/или в объем почвы.

Следует понимать, что для целей настоящего изобретения перечисленные ниже термины имеют следующие значения.

Для цели настоящего изобретения термин «содержащий карбонат щелочноземельного металла материал» означает материал, который включает, по меньшей мере, 40,0 мас.% карбоната щелочноземельного металла по отношению к полной сухой массе содержащего карбонат щелочноземельного металла материала. Данный материал включает предпочтительно, по меньшей мере, 60,0 мас.% и предпочтительнее, по меньшей мере, 80,0 мас.% карбоната щелочноземельного металла по отношению к полной сухой массе содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

Термин «содержащий карбонат щелочноземельного металла материал» или «карбонат щелочноземельного металла» в контексте настоящего изобретения означает, что присутствуют двухзарядные катионы щелочноземельных металлов, такие как ионы магния, ионы кальция, ионы стронция или их смеси, предпочтительно ионы магния, ионы кальция или их смеси, предпочтительнее ионы кальция.

Термин «водный раствор» в контексте настоящего изобретения означает систему, включающую воду и необязательные дополнительные добавки, причем в воде не наблюдаются отдельные твердые частицы.

Термин «водная суспензия» в контексте настоящего изобретения включает систему, включающую нерастворимые твердые частицы, воду и необязательные дополнительные добавки, причем в ней обычно содержатся большие количества твердых частиц, и, таким образом, она является более вязкой и обычно имеет более высокую плотность, чем жидкость, из которой она образована.

При использовании в настоящем документе, согласно общему определению в технике, значение «d₅₀» вычисляется на основании измерений, выполненных с использованием прибора Sedigraph™ 5100 от компании Micromeritics Instrument Corporation (данный прибор работает с программным обеспечением версии 1.04) и определяется как такой (медианный) размер, что частицы, составляющие 50% суммарного объема или массы, имеют диаметр, который является меньше, чем данное значение. Данный способ и прибор являются известными для специалистов в данной области техники и обычно используются для определения размеров зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляется в водном растворе 0,1 мас.% Na₄P₂O₇. Образцы диспергируются с использованием высокоскоростного смесителя и ультразвукового диспергатора.

В том случае, где термин «содержащий используется в настоящем описании и формуле изобретения, он не исключает другие перечисленные элементы, которые не были перечислены, но имеют основное или второстепенное функциональное значение. Для целей настоящего изобретения термин «составляющий» рассматривается как предпочтительный вариант термина «содержащий». Если далее в настоящем документе определяется, что группа содержит, по меньшей мере, некоторое число вариантов осуществления, это также следует понимать как описание группы, которую предпочтительно составляют только эти варианты осуществления.

Когда используются термины «включающий» или «имеющий», эти термины представляют собой эквиваленты термина «содержащий», который определяется выше.

Если неопределенный или определенный артикль, например, «a», «an» или «the», используется в отношении существительного в единственном числе, это включает также множественное число данного существительного, если не определяется какое-либо другое условие.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается применение, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм для оптимизации или улучшения pH почвы, в котором, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал присутствует в форме водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, и водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения, предлагается применение оросительной или распылительной системы для введения водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал на поверхность и/или в объем почвы, чтобы оптимизировать или улучшать pH почвы, в котором выбирается оросительная система, использующая капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания.

Оказывается предпочтительным, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал выбирается из, по меньшей мере, одного содержащего карбонат магния материала, по меньшей мере, одного содержащий карбонат кальция материала и их смесей, предпочтительно, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал выбирается из осажденного карбоната кальция (PCC), такого как одна или несколько из арагонитной, фатеритной и кальцитной минералогических кристаллических форм, и/или природного тонкодисперсного карбоната кальция (NGCC), такого как один или несколько минералов из мрамора, известняка, мела, и/или доломита.

Кроме того, оказывается предпочтительным, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет: (a) средневзвешенное значение диаметра частиц d₅₀ в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 мкм до 30,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм, и/или (b) удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 м²/г до 10,0 м²/г и предпочтительнее в интервале от 3,0 м²/г до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота, и/или (c) плотность в интервале от 2,5 до 3,5 г/см³, предпочтительнее в интервале от 2,5 до 3,2 г/см³ и наиболее предпочтительно в интервале от 2,6 до 3,0 г/см³. Кроме того, оказывается предпочтительным, что водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250 кг/га, предпочтительно от 1,0 до 100,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1. Кроме того, оказывается предпочтительным, что водный раствор дополнительно включает, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси. Оказывается более предпочтительным, что оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет: (a) pH, перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia),

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и (b) pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы. Кроме того, оказывается предпочтительным, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал вводится на поверхность и/или в объем почвы для культурных растений, таких как плодовые деревья, плодовые кусты, зерновые растения, бобовые растения, овощи, в том числе выращиваемые в открытом грунте и в оранжерее, технические культуры, товарные культуры, декоративные растения и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал выбирается из, по меньшей мере, одного содержащего карбонат магния материала, по меньшей мере, одного содержащий карбонат кальция материала и их смесей, предпочтительно по меньшей мере один содержащий карбонат кальция материал выбирается из осажденного карбоната кальция (PCC), такого как одна или несколько из арагонитной, фатеритной и кальцитной минералогических кристаллических форм, и/или природного тонкодисперсного карбоната кальция (NGCC), такого как один или несколько минералов из мрамора, известняка, мела, и/или доломита.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет: (a) средневзвешенное значение диаметра частиц d₅₀ в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 мкм до 30,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм, и/или (b) удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 м²/г до 10,0 м²/г и предпочтительнее в интервале от 3,0 м²/г до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота, и/или (c) плотность в интервале от 2,5 до 3,5 г/см³, предпочтительнее в интервале от 2,5 до 3,2 г/см³ и наиболее предпочтительно в интервале от 2,6 до 3,0 г/см³.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, водный раствор включает, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 100,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, выбирается оросительная система, использующая капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания.

Как описано выше, изобретенный способ регулирования pH почвы включает, по меньшей мере, технологические стадии (a), (b), (c) и (d). Далее представлено подробное описание настоящего изобретения и, в частности, вышеупомянутых стадий изобретенного способа регулирования pH почвы.

Описание стадии (a): предоставление, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала

На стадии (a) способа согласно настоящему изобретению предоставляется, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, имеющий средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм.

Следует понимать, что выражение «по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал» означает, что в способе согласно настоящему изобретению можно предоставлять содержащий карбонат щелочноземельного металла материал одного или нескольких типов.

Соответственно, следует отметить, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал может представлять собой содержащий карбонат щелочноземельного металла материал одного тип. В качестве альтернативы, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал может представлять собой содержащих карбонат щелочноземельного металла материалов двух или более типов. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал может представлять собой смесь содержащих карбонат щелочноземельного металла материалов двух или трех типов, в том числе содержащих карбонат щелочноземельного металла материалов двух типов.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой содержащий карбонат щелочноземельного металла материал одного типа.

По меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в контексте настоящего изобретения означает материал-наполнитель, в качестве которого выбираются, по меньшей мере, один содержащий карбонат магния материал, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал и их смеси.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал.

В качестве, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала предпочтительно выбираются тонкодисперсный (или природный) карбонат кальция (NGCC), осажденный карбонат кальция (PCC) и их смеси.

NGCC следует понимать как встречающуюся в природе форму карбоната кальция, который содержат осадочные породы, такие как известняк или мел, или метаморфические породы, такие как мрамор, и который подвергается обработке, такой как измельчение, просеивание и/или фракционирование во влажном и/или сухом состоянии, например, с помощью циклона или классификатора. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, NGCC выбирается из группы, которую составляют мрамор, мел, доломит, известняк и их смеси.

С другой стороны, карбонат кальция типа PCC включает синтетические продукты на основе карбоната кальция, получаемые посредством карбонизации суспензии гидроксида кальция, обычно называемого в технике терминами «известковая каша» или «известковое молоко», которые производятся посредством помещения в воду тонкодисперсных частиц оксида кальция или посредством осаждения из раствора ионных солей. PCC может представлять собой ромбоэдрический и/или скаленоэдрический и/или арагонитный тип; предпочтительный синтетический карбонат кальция или осажденный карбонат кальция составляют арагонитная, фатеритная или кальцитная минералогические кристаллические формы или их смеси.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой осажденный карбонат кальция (PCC). Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой осажденный карбонат кальция кальцитной минералогической кристаллической формы.

В качестве альтернативы, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой природный тонкодисперсный карбонат кальция (NGCC). Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой доломит или известняк. Предпочтительно, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой известняк.

Следует понимать, что количество карбоната кальция, по меньшей мере, в одном содержащем карбонат кальция материале составляет, по меньшей мере, 40,0 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 60,0 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 мас.% по отношению к полной сухой массе, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала. Например, количество карбоната кальция по меньшей мере в одном содержащем карбонат кальция материале составляет, по меньшей мере, 95,0 мас.%, предпочтительно от 97,0 до 100,0 мас.%, предпочтительнее от 97,0 до 99,95 мас.% и наиболее предпочтительно от 97,5 до 99,5 мас.% по отношению к полной сухой массе, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой, по меньшей мере, один содержащий карбонат магния материал. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат магния материал включает карбонат магния в количестве, по меньшей мере, 40,0 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 60,0 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 мас.% по отношению к полной сухой массе, по меньшей мере, одного содержащего карбонат магния материала. Например, количество карбоната магния, по меньшей мере, в одном содержащем карбонат магния материале составляет, по меньшей мере, 95,0 мас.%, предпочтительно от 97,0 до 100,0 мас.%, предпочтительнее от 97,0 до 99,95 мас.% и наиболее предпочтительно от 97,5 до 99,5 мас.% по отношению к полной сухой массе, по меньшей мере, одного содержащего карбонат магния материала.

Как правило, одно конкретное требование настоящего изобретения заключается в том, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет средневзвешенный размер частиц d₅₀ в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 мкм до 30,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет размер частиц основной фракции (d₉₈) ≤ 75,0 мкм. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет размер частиц основной фракции (d₉₈) ≤ 50,0 мкм, предпочтительно ≤ 30,0 мкм и наиболее предпочтительно ≤ 20,0 мкм.

В качестве дополнения или в качестве альтернативы, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 до 10,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота согласно стандарту ISO 9277. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет удельную поверхность (BET) в интервале от 3,0 до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота согласно стандарту ISO 9277.

В качестве дополнения или в качестве альтернативы, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет плотность в интервале от 2,5 до 3,5 г/см³. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет плотность в интервале от 2,5 до 3,2 г/см³ и наиболее предпочтительно в интервале от 2,6 до 3,0 г/см³. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет плотность в интервале от 2,6 до 2,8 г/см³ или в интервале от 2,8 до 3,0 г/см³.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно представляет собой содержащий карбонат кальция материал, такой как известняк, имеющий медианное значение диаметра частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, предпочтительно в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительнее от 0,2 мкм до 30,0 мкм, еще предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм. В этом случае, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно проявляет удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 и 10,0 м²/г и наиболее предпочтительно от 3,0 до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота согласно стандарту ISO 9277. Кроме того, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет плотность в интервале от 2,6 до 2,8 г/см³.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно представляет собой содержащий карбонат кальция материал, такой как доломит, имеющий медианное значение диаметра частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, предпочтительно в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительнее от 0,2 мкм до 30,0 мкм, еще предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм. В этом случае, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно проявляет удельная поверхность (BET) в интервале от 1,0 и 10,0 м²/г и наиболее предпочтительно от 3,0 до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота согласно стандарту ISO 9277. Кроме того, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет плотность в интервале от 2,8 до 3,0 г/см³.

Оказывается предпочтительным, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, такой как, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал и/или, по меньшей мере, один содержащий карбонат магния материал, представляет собой сухой измельченный материал, причем данный материал измельчается во влажном состоянии и высушивается, или смесь вышеупомянутых материалов. Как правило, измельчение стадия может осуществляться с использованием любого традиционного измельчающего устройства, например, в таких условиях, в которых измельчение происходит преимущественно в результате соударений с вспомогательными частицами, т. е. с помощью одного или нескольких из следующих устройств: шаровая мельница, стержневая мельница, вибрационная мельница, валковая дробилка, центробежная ударная мельница, вертикальная бисерная мельница, истирающая мельница, штифтовая мельница, молотковая мельница, распылитель, измельчитель, дезинтегратор, ножевая мельница, или такие другие устройства, которые известны специалистам в данной области техники.

В том случае, где по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, такой как, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал и/или, по меньшей мере, один содержащий карбонат магния материал, представляет собой влажный измельченный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, стадия измельчения может осуществляться в таких условиях, в которых происходит самоизмельчение, и/или измельчение в горизонтальной шаровой мельнице, и/или такие другие процессы, которые известны специалисту в данной области техники. Обработанный во влажном состоянии измельченный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, полученный таким способом, можно промывать и обезвоживать, осуществляя хорошо известные процессы, такие как, например, флоккуляция, фильтрация или принудительное испарение, перед высушиванием. Последующий процесс высушивания можно осуществлять на одной стадии, например, как распылительное высушивание, или, по меньшей мере, на двух стадиях, например, осуществляя первую стадию нагревания содержащего карбонат щелочноземельного металла материала в целях уменьшения исходного влагосодержания до уровня, который составляет не более чем приблизительно 0,5 мас.% по отношению к полной сухой массе, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала. Остаточное полное влагосодержание наполнителя можно измерять, осуществляя метод кулонометрического титрования Карла Фишера (Karl Fischer), десорбируя влагу в печи при 195°C и пропуская ее непрерывно в кулонометр Карла Фишера (кулонометрический титратор Карла Фишера модели C30 от компании Mettler Toledo в сочетании с печью DO 0337 от компании Mettler Toledo) с использованием сухого азота при скорости потока 100 мл/мин в течение 10 мин. Остаточное полное влагосодержание можно определять по калибровочной кривой, а также можно учитывать холостое продувание газа в течение 10 мин без образца. Остаточное полное влагосодержание может дополнительно уменьшаться посредством осуществления второй стадии нагревания, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала. В том случае, где вышеупомянутое высушивание осуществляется в ходе более чем одной стадии высушивания, первая стадия можно осуществляться посредством нагревания в токе горячего воздуха, в то время как вторая и последующие стадии высушивания предпочтительно осуществляются в процессе косвенного нагревания, в которым атмосфера в соответствующем резервуаре включает вещество для поверхностной обработки. Кроме того, как правило, осуществляется стадия обогащения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала (такая как стадия флотации, осветления или магнитного разделения) для отделения примесей.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой, по меньшей мере, один сухой измельченный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, такой как, по меньшей мере, один сухой измельченный содержащий карбонат кальция материал и/или, по меньшей мере, один сухой измельченный содержащий карбонат магния материал. Согласно еще одному варианту осуществления, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой материал, измельченный во влажном состоянии в горизонтальной шаровой мельнице и после этого высушенный посредством использования хорошо известного процесса распылительного высушивания. Оказывается предпочтительным, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой сухой измельченный материал.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой сухой измельченный содержащий карбонат кальция материал, такой как сухой измельченный известняк. Например, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой сухой измельченный содержащий карбонат кальция материал, такой как сухой измельченный известняк, имеющий медианное значение диаметра частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, предпочтительно в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительнее от 0,2 мкм до 30,0 мкм, еще предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм и удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 и 10,0 м²/г и наиболее предпочтительно от 3,0 до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота согласно стандарту ISO 9277.

Описание стадии (b): и предоставление водного раствора

На стадии (b) способа согласно настоящему изобретению предоставляют водный раствор.

Термин «водный раствор» в контексте настоящего изобретения означает систему, включающую воду и необязательные дополнительные добавки, в которой в воде не наблюдаются какие-либо отдельные твердые частицы.

Следует понимать, что термин «водный» раствор означает раствор включающий, по меньшей мере, 60,0 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 70,0 мас.%, предпочтительнее, по меньшей мере, 75,0 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 мас.% воды по отношению к полной массе водного раствора. Например, водный раствор включает от 60,0 до 100,0 мас.%, предпочтительно от 70,0 до 99,9 мас.%, предпочтительнее от 75,0 до 99,5 мас.% и наиболее предпочтительно от 80,0 до 98,0 мас.% воды по отношению к полной массе водного раствора.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водный раствор состоит из воды.

Вода предпочтительно выбирается из группы, которую составляют грунтовая вода, водопроводная вода, речная или озерная вода, талая вода, обработанная сточная вода, опресненная вода, дренажная вода и их смеси.

Следует понимать, что водный раствор может дополнительно включать соединение, которое обычно используется для улучшения состояния водных растворов или используется для улучшения роста, состояния здоровья и урожайности растений, выращиваемых на почве. Соответственно, данное соединение может выбираться из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водный раствор включает удобрение. Предпочтительно в качестве удобрения могут быть выбраны соединения азота, фосфора и калия соединение. Например, в качестве удобрения могут быть выбраны карбамид, нитрат аммония, фосфат аммония, сульфат аммония, фосфат карбамида, молибдат аммония, нитрат калия, гидроксид калия, фосфат калия, сульфат калия, хлорид калия и их смеси. В качестве дополнения или в качестве альтернативы, удобрение может представлять собой удобрение на основе питательного микроэлемента, такое как удобрение на основе питательного микроэлемента, выбранное из группы, которую составляют борная кислота, борат натрия, борат кальция, соединение бора и этаноламина, боратные удобрения в растворе, боратные удобрения в суспензии, соль кобальта, хелатный комплекс кобальта, кобальтовое удобрение в растворе, соль меди, оксид меди, гидроксид меди, хелатный комплекс меди, удобрение на основе меди, медное удобрение в растворе, оксихлорид меди, суспензия оксихлорида меди, соль железа, хелатный комплекс железа, железное удобрение в растворе, соль марганца, хелатный комплекс марганца, оксид марганца, удобрение на основе марганца, удобрение на основе марганца в растворе, молибдат натрия, молибдат аммония, удобрение на основе молибдена, удобрение на основе молибдена в растворе, соль цинка, хелатный комплекс цинка, оксид цинка, удобрение на основе цинка, удобрение на основе цинка в растворе, такие как упоминается в Положении об удобрениях № 2003/2003 Европейского парламента и Совета Европы от 13 октября 2003 г. Введение удобрений в водный раствор является предпочтительным для обеспечения питанием почвы или листвы растений.

В качестве дополнения или в качестве альтернативы, водный раствор включает умягчитель воды. Например, умягчитель воды может выбираться из группы, которую составляют однозамещенный цитрат натрия, однозамещенный цитрат калия и их смеси. Такой умягчитель воды предпочтительно вводится в водный раствор для уменьшения риска закупоривания сопел оросительной или распылительной системы.

В качестве дополнения или в качестве альтернативы, водный раствор включает понижающее температуру замерзания вещество. Например, понижающее температуру замерзания вещество может выбираться из группы, которую составляют натрия хлорид, калия хлорид и их смеси. Такое понижающее температуру замерзания вещество особенно предпочтительно вводится в водный раствор в случае температуры окружающей среды, не превышающей 5°C.

Следует понимать, что водный раствор можно включает одно или несколько из вышеупомянутых соединений, выбранных из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси.

Если буферное вещество добавляется в водный раствор, следует понимать, что водный раствор включает буферное вещество в количестве, которое не является достаточным, чтобы поддерживать pH обрабатываемой почвы на постоянном уровне. Другими словами, водный раствор включает такое буферное вещество, что pH обрабатываемой почвы может увеличиваться или оптимизироваться.

Следует понимать, что выражение «одно или несколько вышеупомянутых соединений» означает, что в способе согласно настоящему изобретению могут быть использованы вышеупомянутые соединения одного или нескольких типов.

Соответственно, следует отметить, что вышеупомянутое соединение может представлять собой соединение одного типа, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды. В качестве альтернативы, вышеупомянутое соединение может представлять собой смесь соединений двух или более типов, выбранных из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды. Например, вышеупомянутое соединение может представлять собой смесь соединений двух или трех типов, выбранных из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вышеупомянутое соединение представляет собой соединение одного типа, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды.

Если водный раствор включает одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды, водный раствор включает вышеупомянутые соединения в суммарном количестве, составляющем предпочтительно от 0,1 до 30,0 мас.%, предпочтительнее от 0,5 до 25,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 2,0 до 20,0 мас.% по отношению к полной массе водного раствора.

Таким образом, если водный раствор включает одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество и умягчитель воды, в водном растворе содержатся, предпочтительно составляя его, вышеупомянутое соединение и воды. Например, в водном растворе содержатся, предпочтительно составляя его, вышеупомянутое соединение в суммарном количестве, составляющем от 0,1 до 30,0 мас.%, и вода в количестве, составляющем от 70,0 до 99,9 мас.% по отношению к полной массе водного раствора. Предпочтительно в водном растворе содержатся, предпочтительно составляя его, вышеупомянутое соединение в суммарном количестве, составляющем от 0,5 до 25,0 мас.%, и вода в количестве, составляющем от 75,0 до 99,5 мас.% по отношению к полной массе водного раствора. Предпочтительнее в водном растворе содержатся, предпочтительно составляя его, вышеупомянутое соединение в количестве, составляющем от 2,0 до 20,0 мас.%, и вода в количестве, составляющем от 80,0 до 98,0 мас.% по отношению к полной массе водного раствора.

Описание стадии (c): введение в контакт, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала с водным раствором

На стадии (c) способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, полученный на стадии (a), вводится в контакт с водным раствором, полученный на стадии (b), таким образом, что получается водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал.

Стадия (c) введения в контакт, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала с водным раствором может происходить в условиях перемешивания и/или встряхивания. Специалист в данной области техники может регулировать эти условия перемешивания (такие как конфигурация перемешивающих лопастей и скорость перемешивания) и встряхивания согласно своему технологическому оборудованию.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, введение в контакт, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала с водным раствором происходит не в условиях перемешивания или встряхивания.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, полученный на стадии (a), вводится в контакт с водным раствором, полученный на стадии (b), на одной стадии, в процессе которой вышеупомянутый, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно добавляется единовременно в водный раствор или наоборот.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, полученный на стадии (a), вводится в контакт с водным раствором, полученным на стадии (b), более чем на одной стадии, и при этом вышеупомянутый, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал предпочтительно добавляется приблизительно равными порциями в водный раствор или наоборот. В качестве альтернативы, оказывается также возможным добавление, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала неравными порциями, т.е. большими и меньшими порциями, в водный раствор или наоборот.

Следует понимать, что образование водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, посредством введения в контакт, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, полученного на стадии (a), с водным раствором, полученным на стадии (b), может осуществляться на месте или вне места применения.

Термин «на месте применения» в контексте настоящего изобретения означает изготовление водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, в том месте, где водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы, и/или в непосредственной близости по времени, например, не более чем за 120 мин до того момента, когда водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы.

Соответственно, термин «вне места применения» означает изготовление водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, в ином месте, чем в том, где водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы, и/или за значительный период времени, составляющий, например, более чем 120 мин до того момента, когда водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы.

Водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, которая образуется посредством введения в контакт, по меньшей мере, одного содержащий карбонат щелочноземельного металла материала, полученный на стадии (a), с водным раствором, полученным на стадии (b), предпочтительно включает по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в количестве от 0,001 до 78,0 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 25,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,1 до 20,0 мас.% по отношению к полной массе водной суспензии.

Оказывается предпочтительным, что в водной суспензии содержатся, предпочтительно составляя ее, водный раствор и, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал. Таким образом, водная суспензия предпочтительно включает, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в количестве от 0,001 до 30,0 мас.% и водный раствор в количестве от 70,0 до 99,999 мас.% по отношению к полной массе водной суспензии. Например, водная суспензия включает, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в количестве от 0,01 до 25,0 мас.% и водный раствор в количестве от 75,0 до 99,99 мас.% по отношению к полной массе водной суспензии. В качестве альтернативы, водная суспензия включает, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в количестве от 0,1 до 20,0 мас.% и водный раствор в количестве от 80,0 до 99,9 мас.% по отношению к полной массе водной суспензии.

Как уже было упомянуто выше, жидкая фаза водной суспензии, т.е. водный раствор, включает, по меньшей мере, 60,0 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 70,0 мас.%, предпочтительнее, по меньшей мере, 75,0 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 мас.% воды по отношению к полной массе жидкой фазы. Например, жидкая фаза водной суспензии включает от 60,0 до 100,0 мас.%, предпочтительно от 70,0 до 99,9 мас.%, предпочтительнее от 75,0 до 99,5 мас.% и наиболее предпочтительно от 80,0 до 98,0 мас.% воды по отношению к полной массе жидкой фазы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, жидкая фаза водной суспензии состоит из воды.

Кроме того, жидкая фаза водной суспензии может включать соединение, обычно используемое для улучшения состояния водных растворов или используемое для улучшения роста, состояния здоровья и урожайности растений, выращиваемых на почве, предпочтительно соединение, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси, как упоминается выше.

Если жидкая фаза водной суспензии включает одно или несколько из вышеупомянутых соединений, то водный раствор включает одно или несколько из вышеупомянутых соединений в суммарном количестве, составляющем предпочтительно от 0,1 до 30,0 мас.%, предпочтительнее от 0,5 до 25,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 2,0 до 20,0 мас.% по отношению к полной массе жидкой фазы.

Описание стадии (d): введение водной суспензии на поверхность и/или в объем почвы

На стадии (d) способа согласно настоящему изобретению, водная суспензия, полученная на стадии (c), вводится на поверхность и/или в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы, причем водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250 кг/га в пересчете по меньшей мере на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

Таким образом, одно требование заключается в том, что водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и/или в объем почвы.

Предпочтительно, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания культурных растений. Культурные растения представляют собой, например, плодовые деревья, плодовые кусты, зерновые растения, бобовые растения, овощи, в том числе выращиваемые в открытом грунте и в оранжерее, технические культуры, товарные культуры, декоративные растения и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания плодовых деревьев. В качестве плодовых деревьев выбираются, предпочтительно, семечковые плодовые деревья, косточковые плодовые деревья, цитрусовые плодовые деревья, тропические плодовые деревья и т.д. Например, плодовые деревья выбираются из группы, которую составляют абрикос, вишня, виноград, кокос, манго, олива, слива, яблоня, груша, айва, цитрон (сладкий лимон), грейпфрут, лимон, лайм, апельсин, помело, танжерин (тайский мандарин), миндаль, кешью, каштан, лесной орех, макадамия, пекан, фисташки, грецкий орех, ананас, банан, хлебное дерево, дуриан, энсета, инжир, джекфрут (восточноиндийское хлебное дерево), папайя, пассифлора (маракуйя) и т. д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания плодовых кустов. Предпочтительно плодовые кусты представляют собой ягодные растения. Например, плодовые кусты выбираются из группы, которую составляют малина, клюква, ежевика, голубика, черника, смородина, виноград, дыня, земляника и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания зерновых культур. Предпочтительно зерновые культуры выбираются из группы, которую составляют ячмень, ячмень карликовый, просо, такое как просо пальчатое (элевзине), просо африканское, просо обыкновенное и просо итальянское, кукуруза, маис, канареечник, овес, рис, рожь, сорго, соя, пшеница спельта (полба настоящая), тэфф (полевичка абиссинская), тритикале (гибрид ржи и пшеницы), пшеница, такая как полба-однозернянка, пшеница твердая и пшеница мягкая, амарант (щирица), гречиха, бусенник обыкновенный (слезы Иова), лебеда квиноа, подсолнечник, амбарная пшеница, мак, кунжут и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания бобовых растений. Предпочтительно бобовые растения выбираются из группы, которую составляют фасоль угловатая (адзуки), соя, нут (турецкий горох), фасоль пинто, фасоль обыкновенная, чечевица, фасоль многоцветковая, лимская фасоль, бархатный боб, фасоль золотистая, горох, арахис, хикама (мексиканская репа) и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания овощей. Предпочтительно овощи выращиваются в открытом грунте или в оранжерее. Например, овощи выбирается из группы, которую составляют баклажан, перец, тыква, цукини, томат, свекла, морковь, пастернак, редис, репа, маниока, картофель, салат, сладкий картофель, сахарный тростник, люцерна и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания технических культур. Например, технические культуры могут представлять собой масличные растения. Предпочтительно технические культуры выбирается из группы, которую составляют олива, арахис, соя, канола, кокос, кукуруза, хлопчатник, мак, пальма, рапс, сафлор, кунжут, подсолнечник, радиола, чиа (испанский шалфей), пальма асаи, лен, картофель, хлопок, сахарный тростник, сахарная свекла и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания товарных культур. Предпочтительно, товарные культуры выбираются из группы, которую составляют люцерна, клевер, травы для сена и силоса, олива, арахис, соя, канола, кофе, какао, чай, табак, хлопок, лен, мексиканская пенька, джут, кенаф, конопля и т.д.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем почвы, которая используется для выращивания декоративных растений. Предпочтительно декоративные растения выбирается из домашних растений и ландшафтных растений.

Следует понимать, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем обрабатываемой почвы при низком удельном расходе содержащего карбоната кальция материала. В частности, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в форме водной суспензии вводится на поверхность и/или в объем обрабатываемой почвы при таком удельном расходе содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, который является меньше, чем удельный расход в способах предшествующего уровня техники.

Таким образом, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га для увеличения pH почвы на 0,1. Следует отметить, что удельный расход определяется в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал в водной суспензии.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 100,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1. Например, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 75,0 кг/га в пересчете, по меньшей мере, на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

Как правило, подлежащая обработке почва имеет pH, перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia):

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia).

Следует понимать, что pH обрабатываемой почвы регулируется моментальным способом. В частности, pH обрабатываемой почвы оптимизируется или улучшается моментальным способом.

В частности, оптимизация или улучшение осуществляется, когда подлежащая обработке почва имеет pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

Например, оптимизация или улучшение осуществляется, когда подлежащая обработке почва имеет pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

В качестве альтернативы, оптимизация или улучшение осуществляется, когда подлежащая обработке почва имеет pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

Предпочтительно оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет: pH, перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia):

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

В данном отношении следует отметить, что pH обрабатываемой почвы после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала не уменьшается ниже уровня pH той же почвы, измеренного перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала. Предпочтительно, pH обрабатываемой почвы после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала не уменьшается ниже уровня pH той же почвы, измеренного перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы. Например, pH обрабатываемой почвы после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала не уменьшается ниже уровня pH той же почвы, измеренного перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, соотношение значений pH после и до обработки почвы находится в интервале от 1,0 до 1,4, предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,2 и наиболее предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,1, причем:

pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала,

pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

Например, соотношение значений pH после и до обработки почвы находится в интервале от 1,0 до 1,4, предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,2 и наиболее предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,1, причем:

pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала,

pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

В качестве альтернативы, соотношение значений pH после и до обработки почвы находится в интервале от 1,0 до 1,4, предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,2 и наиболее предпочтительно в интервале от 1,05 до 1,1, причем:

pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала,

pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

Одно дополнительное требование для регулирования pH почвы заключается в том, что водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и/или в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность или в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы. В качестве альтернативы, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность и в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы. Например, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, вводится на поверхность почвы посредством оросительной или распылительной системы.

Как правило, водная суспензия, включающая, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, можно вводить на поверхность и/или в объем почвы, используя любую традиционную оросительную или распылительную систему, которая является подходящей для распределения водной суспензии на поверхности почвы и/или впрыскивания водная суспензия в объем почвы. Например, выбирается оросительная система, использующая капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания, или такое другое оборудование, которое известно специалисту в данной области техники.

Следует понимать, что оросительная или распылительная система может быть установлена на любом мобильном или стационарном устройстве, подходящем для установки оросительной или распылительной системы, такой как система для введения водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, на поверхность и/или в объем обрабатываемой почвы. Например, в качестве мобильной системы выбираются транспортные средства для сельского хозяйства или садоводства, такие как легковые и грузовые автомобили, а также самолеты.

В целях получения очень хороших результатов, один аспект настоящего изобретения предлагает применение, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм для оптимизации или улучшения pH почвы. Требуется, чтобы, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал присутствовал в форме водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал вводился на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га для увеличения pH почвы на 0,1.

Что касается определения по меньшей мере одной содержащего карбонат щелочноземельного металла материала водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, почвы, удельного расхода, системы введения и соответствующих предпочтительных вариантов, следует ознакомиться с описанием, представленным выше при подробном обсуждении технологических стадий (a), (b), (c) и (d).

Следует понимать, что оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет:

pH, перед введением, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia):

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и pH, после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

Например, оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет:

pH, перед введением по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia),

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и pH, после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

В качестве альтернативы, оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет:

pH, перед введением по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia),

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и pH, после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 или 52 недели после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

Таким образом, следует понимать, что увеличение или оптимизация почвы сохраняет свое действие в течение достаточного периода времени, предпочтительно в течение периода, составляющего, по меньшей мере, 6 месяцев. Например, увеличение или оптимизация почвы сохраняет свое действие в течение периода, составляющего, по меньшей мере, 7 месяцев, предпочтительнее, по меньшей мере, 8 месяцев, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 9 месяцев, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 10 месяцев и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 11 месяцев, например, в течение периода, составляющего, по меньшей мере, 12 месяцев.

В целях получения очень хороших результатов в результате введения водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, на поверхность и/или в объем почвы посредством использования оросительной или распылительной системы, следующий аспект настоящего изобретения представляет собой применение оросительной или распылительной системы для введения водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал на поверхность и/или в объем почвы, чтобы оптимизировать или улучшать pH почвы. Оказывается предпочтительным, что выбирается оросительная система, использующая капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания.

Что касается определения, по меньшей мере, одной содержащей карбонат щелочноземельного металла материала водной суспензии, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, почвы, удельного расхода, системы введения и соответствующих предпочтительных вариантов, следует ознакомиться с описанием, представленным выше при подробном обсуждении технологических стадий (a), (b), (c) и (d).

Следующие примеры могут дополнительно проиллюстрировать настоящее изобретение, но они не предназначаются для ограничения настоящего изобретения примерными вариантами осуществления. Представленные ниже примеры иллюстрируют сокращение удельного расхода, по меньшей мере, одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и оптимизацию и/или улучшение pH почвы, обработанной водной суспензией, включающей, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал:

Примеры

Методы измерения

Для оценки параметров, приведенных в примерах и формуле изобретения, используются следующие методы измерения.

Распределение частиц по размеру (массовая процентная доля частиц, у которых диаметр составляет менее чем X) и средневзвешенный диаметр (d₅₀) зернистого материала

Упоминаемое в настоящем документе и общеизвестное в технике значение d₅₀ определяется на основании измерений, выполненных посредством использования прибора Sedigraph™ 5100 от компании Micromeritics Instrument Corporation и означает такой (медианный) размер, что частицы, у которых диаметр не превышает данное значение, составляют 50% объема или массы.

Этот метод и прибор являются известными для специалистов в данной области техники и обычно используются для определения размеров зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляется в водном растворе 0,1 мас.% Na₄P₂O₇. Образцы диспергируются с использованием высокоскоростного смесителя и ультразвука.

Удельная поверхность материала по методу BET

Во всем тексте настоящего документа удельная поверхность (выраженная в м²/г) содержащего карбонат щелочноземельного металла материала определяется с использованием метода BET, в котором применяется азот в качестве адсорбирующегося газа, и который хорошо известен специалистам в данной области техники, согласно стандарту ISO 9277:1995. Полная площадь поверхности (выраженная в м²) содержащего карбонат щелочноземельного металла материала затем вычисляется в результате умножения удельной поверхности и массы (выраженной в граммах) содержащего карбонат щелочноземельного металла материала перед обработкой.

Плотность

Плотность измеряется согласно стандарту DIN 66137-2 (декабрь 2004 г.) методом гелиевой пикнометрии с использованием газового пикнометра AccuPyc 1330 от компании Micromeritics, в котором газообразный гелий имеет чистоту 99,995% (газообразный гелий категории 4.5). Был использован калибровочный стандарт AccuPyc (серийный номер 3059) от компании Micromeritics.

pH

Свободную кислотность, означающую концентрацию ионов H⁺ в растворе почвы, определяли по значению pH воды следующим образом.

Для измерения pH отбирали образцы почвы с глубины от 5 до 10 см. Образцы почвы тщательно перемешивали перед отбором порций образцов объемом 30 мл. Порцию образца помещали в пластмассовый контейнер вместе с 30 мл дистиллированной воды, и смесь почвы и воды тщательно перемешивали. Полученная таким способом смесь почвы и воды содержала почву и воду в объемном соотношении 1:1. После этого контейнер закрывали, а затем встряхивали приблизительно 25 раз. После осаждения частиц почвы в течение приблизительно от 10 до 15 мин, в верхний слой раствора вставляли зонд измерителя pH (модель F20- FiveEasy от компании Mettler Toledo), калиброванного с помощью стандартных буферных растворов, имеющих pH 4,0 и 7,0, имеющего электропитание от источника переменного тока или батарей и работающего с воспроизводимостью, составляющей, по меньшей мере, 0,05 единицы pH, и осуществляли цифровую запись pH.

Пример 1

В качестве испытательного участка был выбран сад грецких орехов у города Эскалон (штат Калифорния, США). Этот участок страдал от высокой кислотности и неудовлетворительной водопроницаемости; среднее значение pH составляло приблизительно от 4,9 до 5,1. Для нейтрализации этой кислотности в течение предшествующих двух лет растениеводы в сумме израсходовали приблизительно 2 тонны доломитового порошка на акр, т. е. приблизительно 4 тонны на гектар. После этих двух добавок результаты показали незначительное повышение уровня pH от 5,0 до 5,2 и его обратное снижение до 5 через 6 месяцев после введения доломита. Кроме того, этот стандартный продукт наносится на поверхность почвы и медленно реагирует с кислыми соединениями и влагой почвы. Вследствие различных размеров частиц и высокого содержания пыли становится возможной потеря продукта в значительном количестве посредством ветра, и, таким образом, этот продукт становится недоступным для обработки почвы.

В качестве испытательного участка был определен участок площадью приблизительно 24 га (60 акров), где находилось приблизительно 6000 деревьев, из которых приблизительно 5% представляли собой растения, имеющие неудовлетворительное состояние здоровья. В качестве источника воды использовалась талая вода, поступающая из оросительного канала района South San Joaquin, имеющая pH 7, удельную электропроводность 2,7 См/м и очень низкое содержание минеральных веществ.

Было решено ввести на испытательный участок 280,2 кг/га содержащего карбонат кальция материала, поставляемого под наименованием Agrocarb® 100 от компании Omya Inc. (США), в форме водной суспензии. Для распределения водной суспензии была использована имеющаяся оросительная система для введения раствора порошка класса гипса или любых жидких удобрений/добавок. В частности, вода поступала на дно установленного на прицепе контейнера объемом 180 американских галлонов (приблизительно 680 л). После этого на месте применения в воду добавляли содержащий карбонат кальция материал, не осуществляя перемешивания, а затем полученную суспензию сливали под действием силы тяжести в резервуар, в который поступала вода из канала. После этого водную суспензию перекачивали на почву испытательного участка. Чтобы гарантировать свойства суспензии, воду отбирали от разбрызгивателей на максимальном расстоянии от насоса. Оросительная система расходовала приблизительно 340 кг (750 фунтов) в час водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал. В течение 24 часов осуществляли орошение и введение в почву приблизительно 280,2 кг/га (250 фунт/акр) на участке площадью 24 га (60 акров). Образцы почвы с испытательного участка исследовали после окончания периодов, составляющих 2, 4, 6 и 8 недель.

Из результатов, представленных на фиг. 1, можно сделать вывод, что уровень pH почвы резко повышался в течение 2 недель после введения водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал. Уровень pH устойчиво сохранялся в течение остальных 6 недель испытательного периода.

Пример 2

Испытание 1

Водная суспензия, включающая содержащий карбонат кальция материал, была также испытана на испытательных участках, на которых выращивалась кукуруза.

По своей схеме эксперимент представлял собой рандомизированное полноблочное исследование с 8 повторами. Для распределения водной суспензии имеющуюся конструкцию штанги для нанесения растворов гербицидов на поверхность почвы использовали в каждом блоке для введения водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал.

Виды обработки представляли собой:

1=отсутствие обработки,

2=регулярное введение приблизительно 2240 кг/га (2000 фунт/акр) измельченного доломитового известняка, поставляемого под наименованием «доломитовое известковое удобрение» от местного производителя, и

3=приблизительно 1537 л/га (166 галлон/акр) водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал, поставляемый под наименованием Top Flow 130 от компании Omya Inc. (США).

Уровень pH определяли на оборудовании компании Waters Agricultural Laboratories (Камилла, штат Джорджия, США) (точка 1) перед нанесением на почву водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал, или контрольного образца, а также через 2 (точка 2), 4 (точка 3), 8 (точка 4), 12 (точка 5) и 16 недель (точка 6) после нанесения на почву водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал, или контрольный образец.

На фиг. 2 можно наблюдать изменение pH почвы после нанесения на почву водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал (непрерывная линия) и контрольный образец (пунктирная линия).

Через 2 недели (точка 2) после введения различных продуктов уровень pH почвы повышался для обоих видов обработки, демонстрируя четкий пик на кривой pH.

Через 4 недели (точка 3) на необработанных испытательных участках наблюдалось резкое снижение уровня pH, и то же самое наблюдалось в случае обработки 2 (т.е. для контрольного образца), причем уровень pH был ниже, чем исходный уровень pH, т.е. pH до применения улучшителя pH почвы.

В случае обработки типа 3 с применением водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал, также наблюдалось снижение уровня pH через 4 недели (точка 3) после обработки по сравнению с уровнем pH, измеренным через 2 недели (точка 2), но данный уровень pH был выше, чем исходный уровень pH, т. е. pH до применения улучшителя pH почвы (точка 1).

Через 16 недель (точка 6) уровень pH на участках, обработанных изобретенной водной суспензией, включающая содержащий карбонат кальция материал, демонстрировал отличие по сравнению с доломитовым известковым удобрением (увеличение pH на 0,55) и необработанным контрольным образцом (увеличение pH на 1,050).

Испытание 2

Водная суспензия, включающая содержащий карбонат кальция материал, была испытана также на испытательных участках, на которых выращивался хлопок.

Эксперименты проводили таким же образом, как было описано выше для испытания 1 выше, за исключением того, что обработку типов 1, 2 и 3 осуществляли для хлопка.

На фиг. 3 можно наблюдать изменение pH почвы через 2 (точка 2), 4 (точка 3), 8 (точка 4) и 12 (точка 5) недель после применения водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал (непрерывная линия), и контрольного образца (пунктирная линия).

Через 2 недели (точка 2) после применения различных продуктов вещество для обработки типа 3 (т.е. водная суспензия, включающая содержащий карбонат кальция материал) быстрее реагировало с водой почвы по сравнению с контрольной обработкой (т.е. с обработкой типа 2) и отсутствием обработки. Даже через 12 недель (точка 5) после применения водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал (обработка типа 3) уровень pH данного образца был выше, чем уровень pH после контрольной обработки (повышение pH на 0,525) и в случае отсутствия обработки (повышение pH на 1,2).

Испытание 3

Водная суспензия, включающая содержащий карбонат кальция материал, была испытана также на испытательных участках, на которых выращивался арахис.

Эксперименты проводили таким же образом, как было описано выше для испытания 1 выше, за исключением того, что обработку типов 1, 2 и 3 осуществляли для арахиса.

На фиг. 4 можно наблюдать изменение pH почвы через 2 (точка 2), 4 (точка 3) и 8 (точка 4) недель после применения водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал (непрерывная линия), и контрольного образца (пунктирная линия).

Даже при меньшем исходном значении pH, (pH 6,225 для обработки типа 3 против pH 6,375 для обработки типа 2, точка 1) водная суспензия, включающая содержащий карбонат кальция материал, продемонстрировала более высокую скорость реакции и улучшение почвы на самой ранней стадии после применения. Все измерения pH, выполненные через 2 (точка 2), 4 (точка 3) и 8 (точка 4) недель показали, что испытательные участки, обработанные водной суспензией, включающей содержащий карбонат кальция материал, сохраняли pH выше 7, в то время как в случае контрольной обработки реакция происходила медленнее, и такой уровень pH никогда не достигался.

В результате этого, на основании испытаний 1-3 можно сделать вывод, что обработка почвы посредством использования водной суспензии, включающей содержащий карбонат кальция материал, которая наносится на почву с использованием распылительной или оросительной системы, в каждом испытании продемонстрировала улучшенные характеристики по сравнению с контрольными образцами. Именно уникальный состав и лучшее распределение в почве, полученное посредством применения жидкости, обеспечили на участках достижение таких уровней pH почвы, которые не были достигнуты за счет обычной практики

Таблица A
Полевые испытания на кислой почве (Вьетнам) Участки для полевых испытаний Вещества для обработки Среднее значение pH до обработки Удельный расход (кг/га) Среднее значение pH после обработки Число недель после обработки Вспаханные участки Суспензия GCC 5,4 88 6,6 4 Гашеная известь 5,4 2500 5,6 4 Невспаханные участки Суспензия GCC 5,2 88 6,6 4 Гашеная известь 5,2 2500 5,4 4

Суспензия GCC представляла собой суспензию карбоната кальция, имеющую содержание твердого вещества 76 мас.%, d₅₀ 0,5 мкм и размер частиц основной фракции 4 мкм, которую вводили, используя резервуар для введения удобрений в суспензии. Гашеная известь представляла собой имеющуюся в продаже гашеную известь, на 94% состоящую из частиц размером до 200 меш (75 мкм), причем данный порошок рассыпали на поле вручную. Измерение pH осуществляли непосредственно в полевых условиях, используя прибор для анализа почвы модели DM/15а от компании Takemura Electric Works Ltd.

Изобретение относится к способу регулирования pH почвы, а также к применению по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, для оптимизации или улучшения pH почвы. Описывается также применение оросительной или распылительной системы для введения водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для оптимизирования или улучшения pH почвы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 2 пр.

1. Способ регулирования pH почвы, включающий следующие стадии:

a) предоставление по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм, при этом указанный по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой осажденный карбонат кальция (PCC) и/или природный тонкодисперсный карбонат кальция (NGCC),

b) предоставление водного раствора,

c) введение в контакт по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, полученного на стадии (a), с водным раствором, полученным на стадии (b), таким образом, что получается водная суспензия, включающая по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, и

d) введение водной суспензии, полученной на стадии (c), на поверхность и/или в объем почвы посредством оросительной или распылительной системы, причем водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га в пересчете по меньшей мере на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1, и при этом соотношение значений pH почвы, подлежащей обработке, после и до обработки находится в интервале от 1,0 до 1,4, при этом pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, а pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

2. Способ по п. 1, в котором осажденный карбонат кальция (PCC) представляет собой одну или несколько из арагонитной, фатеритной и кальцитной минералогических кристаллических форм, и/или природный тонкодисперсный карбонат кальция (NGCC) представляет собой один или несколько минералов из мрамора, известняка, мела и/или доломита.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет:

a) средневзвешенное значение диаметра частиц d₅₀ в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 мкм до 30,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм, и/или

b) удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 м²/г до 10,0 м²/г и предпочтительнее в интервале от 3,0 м²/г до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота, и/или

c) плотность в интервале от 2,5 до 3,5 г/см³, предпочтительнее в интервале от 2,5 до 3,2 г/см³ и наиболее предпочтительно в интервале от 2,6 до 3,0 г/см³.

4. Способ по п. 1 или 2, в котором водный раствор включает по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси.

5. Способ по п. 1 или 2, причем водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 100,0 кг/га в пересчете по меньшей мере на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

6. Способ по п. 1 или 2, в котором оросительная система выбирается из оросительной системы, использующей капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания.

7. Применение по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d₅₀ ≤ 50,0 мкм для оптимизации или улучшения pH почвы, в котором по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал присутствует в форме водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, при этом указанный по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал представляет собой осажденный карбонат кальция (PCC) и/или природный тонкодисперсный карбонат кальция (NGCC), и водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250,0 кг/га в пересчете по меньшей мере на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1, и при этом соотношение значений pH почвы, подлежащей обработке, после и до обработки находится в интервале от 1,0 до 1,4, при этом pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, а pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.

8. Применение по п. 7, в котором осажденный карбонат кальция (PCC) представляет собой одну или несколько из арагонитной, фатеритной и кальцитной минералогических кристаллических форм, и в котором природный тонкодисперсный карбонат кальция (NGCC) представляет собой один или несколько минералов из мрамора, известняка, мела и/или доломита.

9. Применение по п. 7 или 8, в котором по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал имеет:

a) средневзвешенное значение диаметра частиц d₅₀ в интервале от 0,1 мкм до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 мкм до 30,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 мкм до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 мкм до 15,0 мкм, и/или

b) удельную поверхность (BET) в интервале от 1,0 м²/г до 10,0 м²/г и предпочтительнее в интервале от 3,0 м²/г до 8,0 м²/г при измерении методом BET с использованием азота, и/или

c) плотность в интервале от 2,5 до 3,5 г/см³, предпочтительнее в интервале от 2,5 до 3,2 г/см³ и наиболее предпочтительно в интервале от 2,6 до 3,0 г/см³.

10. Применение по п. 7 или 8, причем водная суспензия вводится на поверхность и/или в объем почвы в количестве от 1,0 до 250 кг/га, предпочтительно от 1,0 до 100,0 кг/га в пересчете по меньшей мере на один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал для увеличения pH почвы на 0,1.

11. Применение по п. 10, в котором водная суспензия дополнительно включает по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, которую составляют удобрение, улучшитель почвы, бактерицид, фунгицид, инсектицид, гербицид, препятствующее испарению вещество, понижающее температуру замерзания вещество, буферное вещество, умягчитель воды и их смеси.

12. Применение по п. 7 или 8, в котором оптимизация или улучшение осуществляется, когда почва имеет:

a) pH перед введением по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала согласно неравенству (I) и предпочтительнее неравенству (Ia),

pH ≤ 7,2 (I),

3,5 < pH ≤ 7,0 (Ia),

и

b) pH после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала согласно неравенству (II) и предпочтительнее неравенству (IIa):

pH ≤ 7,2 (II),

5,1 < pH ≤ 7,2 (IIa),

причем pH определяется через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала на поверхность и/или в объем почвы.

13. Применение по п. 7 или 8, в котором по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал вводится на поверхность и/или в объем почвы для культурных растений, таких как плодовые деревья, плодовые кусты, зерновые растения, бобовые растения, овощи, в том числе выращиваемые в открытом грунте и в оранжерее, технические культуры, товарные культуры или декоративные растения.

14. Применение оросительной или распылительной системы для введения водной суспензии, включающей по меньшей мере один содержащий карбонат щелочноземельного металла материал, который определяется в любом из пп. 1-6, на поверхность и/или в объем почвы, чтобы оптимизировать или улучшать pH почвы, в котором оросительную систему выбирают из оросительной системы, использующей капельное орошение, удобрительное орошение, дождевание, круговое орошение, консольное орошение и их сочетания, в котором соотношение значений pH почвы, подлежащей обработке, после и до обработки находится в интервале от 1,0 до 1,4, при этом pH после обработки представляет собой значение pH, определенное через 2, 4, 6, 8, 24 и/или 52 недели после введения указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, а pH до обработки представляет собой значение pH, определенное перед введением указанного по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала.