CN1069052A

CN1069052A - 土壤处理组合物及其使用方法

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Publication number: CN1069052A
Application number: CN92105133A
Authority: CN
Inventors: L·C·博德; T·V·西尔休; S·L·艾伦
Original assignee: Sotac Corp
Current assignee: Sotac Corp
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-02-17
Also published as: AU2012992A; CZ262793A3; FI935428A0; EG19986A; JPH06504572A; EP0586519A4; BR9206096A; JP2926328B2; EP0586519A1; IL101930A0; NO934403D0; EP0586519B1; BG98257A; NO934403L; FI935428L; HK1013969A1; FI935428A7; GR3034889T3; WO1992021452A1; CA2102632A1

Abstract

一种除草物质和一种脱盐物质。一种使用方法，它包括：在种植前，用水灌溉土地使杂草种子萌发，然后施用脱盐剂增加杂草种子萌发。然后使用本发明农药，使大量的杂草被杀死。一种用来提高植物营养吸收的改进化肥及其制造和使用方法。改进的化肥包括含氮养料和一种脱盐成分。本发明的一种组成中还采用表面活性剂以促进植物增强养分吸收能力的速度。

Description

本发明一般地涉及土壤农药组合物和制造和使用上述组合物的方法，且更具体的，涉及一种改进的农药组合物及其制造方法和使用这种组合物以一种更有效的方式促进植物在土壤中增生能力的方法。

本发明一般地还进一步涉及土壤调节组合物及其制造和使用上述组合物的方法。更具体地涉及一种改进的化肥组合物及其制造方法以及使用这种组合物促进植物增长的方法。

人们早就认识到土壤中如农业土壤中存在着盐类和其它不需要的物质，以及它们对植物增长的不利影响。在栽培之前，如氯化物、碳酸和硫酸的钠、钾、钙和镁盐的盐类，通常就已经在土壤中存在。另外，一些情况下通过使用灌溉水而把盐类引入土壤内。

通常盐对植物的作用是间接的。这一点上，盐类对渗透水势的不利影响导致萌发的种子和已定植的植物的根对水的吸收减少。存在在土壤中的盐类能够导致只有少数种子能正常成苗，还有，它们可以造成不期望的种子成苗速度的减缓，以及已定植植物生长的损害。

由于盐类对植物这种严重的不利影响，人们早就认识到能减少这种不利影响的组合物及其使用方法有着极大的效用。现有技术中的重大进展是美国专利U.S.4，687，505和4，923，500以及前述美国专利中所公开的方法和组合物。

就上述专利而言，公开了使用少量特定的阴离子物质或其具体的中性水溶性盐施于土壤的技术，以减少由于灌溉水在土壤中所累积的或先前就存在土壤中的盐类的有害影响。按这种方式，通过使用如灌溉水的液体把盐类从土壤中沥滤出来。由于在栽种前大面积的土壤用添加了阴离子物质的灌溉水或用其它常用的大田使用方法进行处理，因此，这些专利组合物是有效的。

这些专利方法和组合物在降低土壤盐碱度方面很有效，并且已证明使用在作物生长上，它们能增强植物增长和品质，并且还能增加产量。当然，为使植物顺利生长还需要其它的土壤调节产品。肥料和水也可用来帮助植物增长。这些物质有助于营养植物，使植物健壮地生长。然而，在某些情况下，常规化肥并不能完全满足植物顺利地吸收充足养分，在这种情况下，即使施用了常规化肥，植物也不能健壮地生长。为了克服上述营养不充分的问题，研制出在此所公开的有益的改进化肥。

除了上面提到的有害的盐类和不充分吸收营养的障碍外，在土壤，如农业土壤中存在的杂草及其萌发的种子，也能对植物增长产生不利影响。在栽培之前，杂草及其种子通常就已存在土壤中，栽培后，用水浇地和施用化肥之时，杂草就会与期望植物竞争，通常杂草能够掠夺期望植物生根和健康生长所需的养分。由于杂草直接与期望植物竞争，争夺吸收必需的营养成分，因此，杂草及其种子的存在直接造成期望植物产量和品质的降低。

另外，收获时不期望和有害的杂草的存在给种植者设置许多的困难。就此而言，应采用或者在收获前去除杂草，或者在收获后从作物中去除杂草的方法。去除杂草通常要投入大量的劳动，结果既费钱又费工。

鉴于前面所述，不言而喻，杂草及其种子在农业或其它栽培土壤中的存在会在减少产量和增强除草劳动花费两方面使种植者蒙受巨大的经济损失。因此，人们早就认识到防治杂草的组合物和方法有着显著的经济价值。由于对需要这些组合物和方法有深刻的认识，研制出各种除草组合物。有些情况下，当上述除草组合物恰当地施用到润湿的土壤中，液体就转化成防治杂草及其萌发种子的土中气雾熏蒸剂。此外，一些已知的除草剂具有防治对植物生长也有不利影响的线虫和其它土传病菌，如丝核菌，的效用。

先前已知的除草剂及其常规使用方法有效地减少了土壤中的杂草量，因此加快植物的增长和提高植物品质，也增加了产量。然而，对于某些应用和一定的生长条件下，这些已知的除草剂表现得不能令人完全满意。因此，由于各种原因，迫切希望得到防治栽培土壤中杂草及其种子更为有效的除草剂。

为了能够说明问题，本专业熟练技术人员都知道一些杂草，特别是香附子，尤其难防治。例如，业已发现，即使将已知除草剂恰当地施用到农田，通常除杀的杂草量不会超过大约80%。这样，在许多情况下，用常规除草剂处理后，大约20%的杂草存留在大田中，此杂草存留百分率在许多农业种植状态下是不良的和有害的，在这一点上，由于如此高百分比的杂草存活，所需植物通常可接受的作物产量和品质受到非常不利的影响。

鉴于前面所述，迫切希望得到一种改进的农药，一种作为除杀杂草及其种子以利于加快植物增长的更为有效的组合物。另外，促进有效地以及有利的及早除杀和防治杂草，使更高百分量的杂草被杀死是非常有好处的。就此而言，这样的产品对早期和迅速生长的杂草及其种子的防治将更有效，因而有利于作物及早扎根和吸收营养。

这种改进的农药及其使用方法能起到更快和更有效地控制与作物争养分的杂草增长的作用。有了这种更迅速有效的杂草防治组合物及其使用方法，作物会增长更容易。因为及时适当的营养伴随如杂草的尽可能少的不利影响，对植物的萌发和成苗是十分重要的。

正如本行业所熟知的，已经认识到对多种不同的植物，常规化肥的使用有着令人满意的效果。然而，对于某些应用和一定的生长条件，先前已知的化肥表现得不完全令人满意。就此而言，由于各种原因，植物对营养的吸收并不是以完全有利的方式进行的。

为对此问题加以说明。本行业熟练技术人员都知道，有些作物，如莴苣，特别难种植，或者至少需要种植者花费许多精力。就莴苣而言，鉴于它脆弱的品质，很重要的一点，是栽种后种子的及早成苗和养分吸收。植物的早期增长对成功地种植莴苣作物尤为重要。

通常，莴苣种子种在穿过平行排列莴苣地的苗床上。常规使用中，灌溉水和化肥可以撒播的方式施到垄上。有时化肥可通过旁施于垄上的方式施用。化肥为植物的生长提供了营养源，因此促进和保持作物的健康成长。

在适宜的生长条件下，莴苣地里生产出高产量的健康莴苣果实，较大的莴苣果实，例如24号莴苣。健康的莴苣叶片通常薄而柔软且以所期望的方法紧密地生长在莴苣上。

由于莴苣这种作物的脆弱性，许多因素能对适合市场销售的莴苣的生长有不利的影响，使用常规化肥不总是能得到期望的结果。通常莴苣种植者要花费极大的精力防止哪些可能造成减产或完全毁灭莴苣产量的作物病害发生。病害以及土壤条件能够严重抑制健康植物生长所必需的对常用化肥、矿物质和其它成分的吸收。

莴苣易感染的一种严重的病害是一种俗称“大叶脉”的病症。这种状态对作物以健康和强壮的方式吸收养料有着不利影响。因此，作物的产量有限，所得莴苣品质也比所期望的差。在这种情况下，莴苣长出革质的叶片，成形也差。大叶脉症状会导致作物产量减少和产出的莴苣显著减少经济价值。这是由于减少了植物适当地吸收养分的能力所致，即使施用了常规化肥亦如此。

鉴于前面所述，迫切希望得到一种供种子及早成苗和显著增加养分吸收的化肥组合物，这种组合物即使遇到严重抑制植物迅速吸收所需养分能力的条件（如大叶脉）也有效。在这方面在大致所有的生长条件下，极其有利地大量促进化肥和其它植物养料尽早吸收，帮助生长健壮的植物生长，此外，还迫切希望得到这样一种组合物，它除了其它的特点外，还具有即或遇到严重的问题，如抑制所需矿物质和化肥成分以及水的吸收的大叶脉病，也能促进植物增长的能力。这种改进的组合物应当是能够以方便且经济的技术使用的。

本发明的目的之一是，为提高杂草除杀，即或者在植物生长条件对植物生长不完全有利时，也有助于生长健康强壮植物生长，提供一种新的改进农药及其制造和使用方法。

本发明的另一个目的是以一种有效且经济的方式为植物在土壤中及早成苗提供一种新颖的改进农药和制造，使用它的方法。

本发明的更进一步的目的是，为提高植物养分吸收，即使在生长条件对植物生长不利时，也有助于增长健壮植物生长，使植物在土中及早成苗，以一种有效且经济的方式提供一种新的改进化肥及其制造和使用方法。

简而言之，本发明的上述和进一步的目的是通过提供一种改进农药及其制造和使用方法，用来迅速控制，除杀杂草及其种子，由此提高作物的增长和帮助更有效地收获而实现的。

农药包括除草物质和脱盐物质。使用方法包括：在种植前用水灌溉土壤引起杂草种子萌发，然后使用脱盐剂增加杂草种子萌发。本发明农药的使用将导致大量的杂草被除杀。

在本发明的组成中，还采用表面活性剂，用来改善本发明组合物除草过程的作用速度。

本发明组合物和方法有几种显著的优点和意外效果。首先，农田杂草及其种子的除杀明显增加，因此促进更多更健康的作物生长。此外，获得分布更匀称的作物，由此收获过程更有效并且费用低。这样，由于农药及其使用方法效用的提高，实现综合费用大量节省。

根据本发明，更进一步提供一种改进的化肥及其制造和使用方法，以提高植物的养分吸收。改进的化肥包括含氮养分和一种脱盐成分。本发明的组成中，还采用表面活性剂以促进植物增强养分吸收能力的速度。

本发明组合物和方法有几种优点和意外效果。首先，即使遇到不利的生长条件，养分的吸收也能大幅度提高，保证了植物以健壮的方式增长，因此提高了植物的品质和数量。

其次，由于提高了化肥的效用，只需要使用较少量昂贵的氮肥，因此实现综合费用节省。还有，迫切希望减少施入土壤中氮素成分的数量，以减少其对环境的不利影响。在这一点上因为上述产品能进入用来饮用的地下水水源，且含氮化合物可造成有害的和不良的细菌繁殖，因此鼓励种植者减少施用于大田的化肥。

通过参考以下所述的本发明的实施方案和下述的化学式，本发明的上述及其它目的和特点以及获得它们的方式将显而易见，发明本身也将更好理解。

本发明的化学式，如下述的通式：

Ⅲ

R¹⁷[R¹⁸PO（OH）]2-5

其中：

R¹为羟基，COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃H、OSO₃H，C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂、R⁹P（OH）₂O、或苯基;R²为氢或COOH;

R³为氢或C₁-C₄烷基;R⁴为氢或C₁-C₄烷基;

R⁵为氢、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹COOH、苯酚、COOR⁹、COOR⁹、SO₂H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃H、OSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂，R⁹P（OH）₂O、或苯基、OR¹⁰、羟基或吡咯烷酮;

R⁶为氢或COOH;

R⁷为氢或C₁-C₄烷基;R⁸为氢或C₁-C₄烷基;

R⁹为C₁-C₄烷基;R¹⁰为C₁-C₄烷基;

R¹¹为氢或CH₃;R¹²和R¹³为氢;

R¹⁴为氢或CH₃;R¹⁵为氢、羟基或C₁-C₄烷基;

R¹⁶为氢或C₁-C₄烷基;R¹⁷为N、NR¹⁹N、NR⁹NR⁹N、

R¹⁸为C₁-C₄烷基;R¹⁹为C₁-C₆烷基;

R¹和R²结合时为酐;

R⁵和R⁶结合时为酐;

n和m各自可为3-100;

p和q各自可为0-3。

关于新农药组合物，组合物的应用，产生意外的效果。组合物包含一种杂草及其种子除杀物质与一种土壤脱盐物质结合体。

在本发明优选组成中，本发明农药如下：

300.71 份体积硫威钠土壤熏蒸剂

1.752 份体积聚马来酸

1.0 份体积表面活性剂

4.767 份体积水

在本发明的这种优选组成中，第一种成分是以一种农药组合物形式存在，以商标VAPAM（硫威钠）出售，由ICI Group Companies在美国注册。剩下的三种成分是以一种土壤脱盐组合物形式存在，以商标“SPER SAL”出售，由SotacCorporation在美国注册，在El Centro，California经销。

本发明的农药可以用土壤注入技术将农药注入修整过的土地，随后浇水。此外，农药可以通过喷灌系统或以浇灌的方式与水一起散布。

硫威钠是一种水溶性液体，施到农田后它转化成气雾熏蒸剂，这种熏蒸剂能有效地除杀杂草及其种子，一段适合的时期过后，所有的硫威钠气体从土壤中逸出，土壤就可种植。

通常市售的硫威钠是含有32.7%的甲基二硫代氨基甲酸钠（无水）和67.3%的惰性成分的液体。这种农药是一种水溶性液体，当以常规方法施于农田时，此液体就转化成气雾熏蒸剂。气体及时从土壤中逸出使土壤适于种植。本产品可用来控制和除杀：各种杂草及其萌发种子，有害的禾本科杂草，且，另外还有如线虫、蜈蚣和某些土传病菌，包括根部真菌的有害物。因此，硫威钠具有农药、杀菌剂、杀线虫剂、杀虫剂和病害防治剂的效用。

聚马来酸是一种分子量约为300至约5000的阴离子聚合物;表面活性剂为三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐。

表面活性剂，优选的是阴离子表面活性剂，具有增效作用，正如此处所公开的，使用时它产生意外效果。表面活性剂是一种能降低水溶液表面张力的表面活性化合物。使用时，表面活性剂自发地结成胶束，表面活性剂分子复合的聚合物通常具有在外部的极性头端基团和埋藏在内部的非极性尾端。胶束结构能满足极性头端基团和非极性尾端两者的溶解要求，溶解时，头端接近水，尾端相互连接埋藏在胶束内。这样，表面活性剂帮助盐扩散和与水结合，利于微量营养素吸入植物体，因此导致及早扎根和增加植物产量。

给出的下列实施例在于帮助理解本发明，但应当理解，实施例中的特定步骤、条件或材料并非旨在用来限制本发明。正象下面更具体讨论的，使用本发明组合物，与没用本发明处理的农田相比，结果明显增加杂草的除杀提高作物产量，并且生长出大体更匀称一致的作物。

实施例1

1份体积 SPER SAL

40份体积硫威钠

下面的试验是在Yuma，Arizona 18英亩的土地上进行的。土地分成“处理”的7英亩和“未处理”的11英亩地。在所有情况下在两块地上，除了下面谈到的，处理地块用本发明组合物处理外，均采用同样的步骤。由于土质差，土地碱度和润湿能力问题，组成处理部分的7英亩以及未处理11英亩部分过去从没种过作物。

试验按以下步骤进行：

1.两块地修整成双种子行垄结构用来生产花椰菜种苗。

2.为了让杂草生长，两块地都浇上水。

3.浇过水6天后，处理地块只用每英亩含有约1份SPER SAL比40份硫威钠的本发明组合物灌溉。未处理田只用硫威钠以每英亩40加仑的量灌溉。两种地都用槽施法。灌溉后，可以注意到处理地块种植苗床被完全湿润，与此相反的未处理地块表现出明显的较少的潮湿。

4.在处理和未处理的地块上培植杂草，占优势的为香附子，它是一种很难防治的杂草。可以观察到在未处理的地块防治效果约为75%至80%，同时可观察到在处理地块防治效果超过96%。事实上，在种植前要由除去未处理地块中未被杀灭的杂草。

5.将花椰菜种子种植在处理和未处理的双种子行垄结构的地里。

6.往处理和未处理地块以统一的速度用水灌溉。

可以注意到，两块地的处理方法唯一不同的是步骤3，其中处理地块使用了本发明组合物。

花椰菜的生长期内，约三周后，处理地块与未处理地块相比，可见到很大百分量的花椰菜萌发，并且目测观察到均匀的植物密度。

收获时，与未处理地块相比，处理地块每英亩增产大约30%。事实上，7英亩处理地块生产出与11英亩未处理地块大体相当的花椰菜种子量。因此，除了上述唯一差别外，虽然整个试验中地块以相同的方式处置，但本发明组合物处理地块上的产量激增。

应用本发明农药的方法的另一个实例是随着杂草萌生，用灌溉或其它方式施用SPER SAL于大田。以这种方式，可以了解到杂草生长的增加。这种情况下，典型的田块可计数到每平方英尺长出175株杂草，而在只使用水的其它方式处理的田预计每平方英尺只有约100棵杂草。施用象硫威钠这类物质于每平方英尺175棵杂草的田，在这一点，根据土壤条件和其它因素，杂草的范围可能从50%到100%变化。在象实施例1的，给定的状况中，假定杀草率为80%，那么还存留20%的杂草，大约每平方英尺35棵杂草，这将会产生显然不能接受的结果，使得土地不适合作某些使用。

在第二个例证中，灌溉水和硫威钠被施加到土壤中，接着使用SPER SAL。这种情况下，硫威钠将转化成气体熏蒸大田，除杀大约80%的杂草。然后用SPER SAL和水灌溉大田，这时，使用SPER SAL和水于大田之后，会产生更多的杂草，最后结果会比前面所述的更糟。

然而，往大田使用本发明组合物可实现的总除草率约为96%。这一点上，每平方英尺只存留下7棵杂草，与此相比用硫威钠的处理每平方英尺35株杂草存活，因此本发明显示出显著的效用。

除了硫威钠之外，其它市售的同类物也适合于作为本发明组合物的组分。应注意到的是术语“农药”在农业工业上是为人熟知的，它包括，除草剂、杀菌剂、杀线虫剂和杀虫剂但并不限于此。

关于本发明的土壤脱盐组分，当本发明农药用于由含集结盐和/或碱成分的土壤时，由低分子量阴离子聚合物和/或有机磷化合物组成的脱盐物质可以钝化或去除盐和/或碱成分以帮助植物增长。业已发现，这种组合物钝化或去除土壤中盐和/或碱分的能力通过添加具有表面活性的表面活性剂而得到提高。由此提高新成苗的植物对微营养成分的吸收。

本组合物所用的阴离子聚合物包括：聚合物，共聚物和磺化聚合物，丙烯酸、甲基丙烯酸共聚物，马来酸酐的水解聚合物和共聚物，以及上述化合物具体的中性水溶性盐。

除这些化合物外，还可用具有处理土壤效用的有机膦剂，它包括：如羟基亚乙基二膦酸的膦酸，胺基三（亚甲基膦）酸和次氮基三亚甲基三膦酸，膦酸如膦基羧酸，和这些酸的具体中性盐。本发明的优选例中，阴离子化合物是选自图1所描述的化学式。

本发明涉及为取得意外效果制造和使用已知化合物的一种新用途或方法。已知上面所详述的化合物通过扩散钠、钾、钙和镁盐而增加盐的溶解度，达到增加表面润湿的效果，因此有效地转换从固相到溶解液相的平衡。可以认为，由于这些化合物的高负电荷密度的存在而满足了亥姆霍兹双层分散模型（Helmholtz double layermodel），因此沉淀盐被分散开。除此之外，土壤变干时，灌溉水中存在的溶解钠、钾、钙和镁的沉淀受到抑制，这是晶体扭变在正成形晶体的表面作用的结果。土壤中（分散和晶体扭变）两种机制的最后结果是，沉淀的钙盐从土壤毛孔空隙去除。

含钠盐碱土中（分散和晶体扭变）两种机制的最后结果是，提供出过量的钙和镁阳离子将钠从胶结粘土表面取代出来，导致亚化学计量诱导阳离子交换，以利于从土壤中去除钠。这些化合物的作用迫使矿物质盐沉入土壤，或从大田的砖排水渠排放出去，结果改善排水和渗透率，降低土壤的盐和/或碱，提高作物吸水能力，增加作物萌发和产量。

应当理解，上述机制的提出只是为了尽可能帮助理解本发明。本发明的专利性基于组合物和方法的新颖性和实用性，而不是在于所提出机制的正确性。

除了使用前面讨论的硫威钠外，还可用其它具有防治侵害观赏，粮食和纤维作物土壤害物效用的产品。土壤害物包括：杂草和萌发的杂草种子如早熟禾、狗牙根、金沙草、蒲公英、豚草、宝盖草、水包禾、阿刺伯高粱、香附子及其类似杂草。此外，还可采用有效地防治线虫、蜈蚣和土传病菌如丝核菌、腐霉菌、疫霉菌、轮枝孢菌和菌核菌的物质。此外，还可用具有杀真菌剂作用、用来防治真菌和其它有害症状如花椰菜的“棍棒根”的组合物。

使用前，本发明组合物可由几种技术制备。其中之一，由种植者在地里或制造者在工厂把农药和SPER SAL桶混合，在这种情况下，适合的比率为大约1份体积的SPER SAL和大约40份体积农药。业已发现，以各种不同的相关比例，本发明的两种主要成分都能很安全地掺合，二者之间没有任何可见的化学反应。

本发明有几种适合的使用方法。这些方法包括：以撒施技术，采用喷灌系统，采用浇灌施用组合物且，某些使用方法中，根据厂家标签和使用建议和指导，采用旁施和滴灌系统的方法将组合物注入整理好的植物垄行。通常，在使用前，通过破碎土块，且适当的平地准备播种种床以制备植物苗床不失为明智之举。当然，已经认识到，本发明组合物也可以在收获工作全部结束之后处理植物垄使得在收获完成后，根除田间遗留下来的任何作物。

下列物质可用来代替本发明组合物中的硫威钠：

炔敌稗，由Rhom & Haas，Philadelphia Pennsylvania生产。

氟草胺和氟乐灵，由Elanco Products Company生产。

丙草丹，由ICI Americas，Wilmington，Deleware生产。

炔敌稗是一种水溶性农药，广泛用于除草，它包含炔敌稗即3，5，二氯-N-（1），1-二甲基-2（丙炔基）苯甲酰胺作为有效成份（50%）与50%惰性成分组合。此组合物有显著的除草作用，但与此同时，它也伤害作物，本发明组合物中采用炔敌稗替代硫威钠时，组合物的使用导致提高除草力，同时减少炔敌稗在高温高盐水平的土壤中单独使用时时常可见的植物毒害作用。

氟草胺是一种选择性除草剂，一般用于一年生禾本科杂草和阔叶杂草的芽前防治。其活性成分为N-丁基-N-乙基-α，α，α三氟-2，6二硝基-对-甲苯胺，占60%，与40%惰性成分组合。氟草胺和氟乐灵由Elanco Products Company生产。当本发明组合物中采用氟草胺和氟乐灵与SPER SAL混用时，与氟草胺和氟乐灵单独使用相比，发现土壤渗透性增加，除草效果更好。

丙草丹，当在本发明组合物替代硫威钠使用时，其结果，与丙草丹单独使用相比，可观察到该农药具有明显改善土壤扩散的特点。

根据本发明，由自然或灌溉水引起的聚集了盐和/或碱成分的土壤，用包含低分子量聚合物和/或有机磷化合物和化肥的组合物去钝化或去除盐和/或碱成分，以增加作物产量。作物产量增加是因为本发明组合物使得植物更好地吸收化肥，使得微量养料吸收率增加和植物及早成苗。本发明组合物使用的结果不仅导致增加作物产量，而且附随着减少生产优质作物所需的化肥和水的用量。因此，本发明给使用者带来明显的经济效益。并且，由于良好的作物生长所需化肥的减少也带来环境效益。众所周知，某些化肥成分，如磷酸盐，如果进入地下水，会造成有害的藻类生长。因此，减少必需的化肥的用量，此类有害的生长就会消灭。

业已发现，通过添加具有表面活性特征的表面活性剂，本发明钝化或去除土壤中盐和/或碱成分的能力提高。它提高新成苗植物对微量养料的吸收。

本发明组合物中使用的阴离子聚合物包括：聚合物、共聚物和磺化聚合物，丙烯酸、甲基丙烯酸共聚物，马来酐的水解聚合物和共聚物以及上述化合物的基本的中性水溶性盐。

除了这些化合物外，还有具有处理土壤效用的有机磷剂，它包括如羟基亚乙基二膦酸的膦酸，胺基三（亚甲基膦）酸和次氮基三亚甲基三膦酸，如膦基羧酸的膦酸，和这些酸具体的中性水溶性盐。在优选的实施方案中，阴离子化合物是选自图6所示的化学式。

除了上面提到的化合物外，其它适合的化合物更具体地公开在美国专利4，923，500号中，并于此，列为参考。

本发明涉及制造和使用已知化合物获取意外效果的一种新用途或方法。上面所详述的化合物是已知的通过扩散钠、钾、钙和镁盐而增加盐的溶解度，达到增加被润湿表面积的效果，因此有效地转换从固相到溶解液相的平衡。可以相信，由于这些组合物的高负电荷密度的存在而满足了亥姆霍兹双层分散模型（Helmholts doable layer model），因此沉淀盐被分散开。除此之外，土壤变干时，灌溉水中存在的溶解钠、钾、钙和镁的沉淀受到抑制，这是晶体扭变在正成形晶体的表面作用的结果。土壤中（分散和晶体扭变）两种机制的最后结果是，沉淀的钙盐从土壤毛孔空隙去除。

在含钠盐碱土中，（分散和晶体扭变）两种机制的最后结果是，提供出过量的钙和镁阳离子将钠从胶结粘土表面取代出来，导致亚化学计量诱导阳离子交换，以利于从土壤中去除钠。这些化合物的作用迫使矿物质盐深深沉入土壤，或从大田的砖排水渠排放出去，结果改善排水和渗透率，降低土壤的盐和/或碱，提高作物吸水能力，增加作物萌发和产量。

应当理解，上述机制的提出只是为了尽可能帮助理解本发明。本发明的专利性在于组合物的新颖性和实用性，而不是在于所提出机制的正确性。

本发明优选的组成中，本发明组合物包括以商标“SPER SAL”出售的聚马来酸酐。SPER SAL为Sotac Corporation Elcentro Califorania拥有的注册商标，SPER SAL是如下所示的一种脱盐水溶液：

聚马来酸 23.3%（重量比）

表面活性剂 13.3%（重量比）

水 63.4%（重量比）

其中，聚马来酸为分子量从约300至约5000的阴离子聚合物;表面活性剂为三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐。

聚马来酸的功能前面已经提到。表面活性剂，优选的是阴离子表面活性剂，是具有降低水溶液表面张力的表面活性化合物。使用时，表面活性剂自发地结成胶束。表面活性剂分子复合的聚合物通常具有在外部的极性头端基团和埋藏在内部的非极性尾端。胶束结构能满足极端头端基团和非极性尾端两者的溶解要求，溶解时，头端接近水，尾端相互连接埋藏在胶束内。这样，表面活性剂帮助盐扩散和与水结合，利于微量营养成分吸入植物体，因此导致及早扎根和增加植物产量。

本发明的另一种组分是市售化肥。业已发现，例如，An20，一种市售化肥，就合适。这种化肥的硝酸铵（NH₄NO₃）水溶液中重量约占20%的氮（N）。

还发现，另一种称作10-34-0的化肥也适合，这种化肥的磷酸铵水溶液中占重量约为10%的氮（N），34%的磷（P₂O₅）0%钾碱（K₂O）。

使用前，本发明组合物可由几种技术制备。其中之一，为把颗粒状的干化肥，喷上SPER SAL水溶液，然后翻转直至干燥。SPER SAL中的水蒸发后，聚马来酸和表面活性剂吸附到化肥的表面。化肥和其它两种成分之间无任何化学反应。

另一项技术中，由种植者在大田或化肥厂商在大工厂将液体化肥和SPER SAL桶混。在这种情况下，合适的比为约1份重量SPER SAL比约720份重量化肥。

业已发现，本发明有几种适合的使用方法，这些方法包括：以其干的状态撒施改进的化肥，以液体状态撒播此化肥，与种子一起使用液体化肥，且与种子一起使用干的化肥，在种床上面铺撒化肥。某些使用中，特别是在种植莴苣上，通过将液体或干化肥注入莴苣垄的旁施方法，非常适合于促进植物根系迅速吸收微量营养素。

下面给出的实施例是为了帮助理解本发明，但应当理解，实施例的特定步骤、条件和材料，并非旨在限定本发明。在下面的每个实施例中，与未处理的土壤相比，在处理的土壤中可以见到产量提高和更强壮的根系。

实施例1

1份重量的SPER SAL

216份重量的10-34-0液体化肥

以下的试验在Bard Valley，California的36英亩大田进行，正如下面指出的，整块地用SPER SAL水溶液和化肥10-34-0处理。随后，整块地，除约5英亩外，用本发明的发明化肥处理。这5英亩地形状大体为长方形，横穿莴苣地中，其两边为处理的地块部分。

试验采用以下步骤进行：

1.把SPER SAL以每英亩1品脱的量，与10-34-0液体化肥组合，在栽种前，采用附在作垄器上的施肥铲注入莴苣垄。

2.垄作成后，大田灌溉26小时。

3.灌溉约2周后，播下Merit 3186种子，喷灌垄48小时，灌溉水含SPER SAL。SPER SAL以每英亩1 1/2 加仑的量施到整块地。

4.用旁施技术在“处理”部分的地块施用比例为1份SPER SAL比216份10-34-0化肥的本发明组合物。

栽种两周后，可观察到，与未处理部分的莴苣相比，处理地块的莴苣，在大小上大约大20%，在根系上大约大20%。此外，处理部分明显可见莴苣的大小和产品的优良品质显著增加。

本发明的公开范围不只限于实施例1所述的使用比例，相反，约0.5至约8.0份重量的SPER SAL比约40至480份重量的10-34-0化肥，以及其它市售化肥，都是适合的。

实施例2

1份重量的SPER SAL

720份重量的An20液体化肥

在此试验中，采用Yuma Valley，Arizona一块约69英亩的莴苣地。此例中，整个的地块用SPER SAL和用An20液体化肥处理。此外，除了一块48个垄行的长方形未处理部分外，整块地用本发明的化肥处理，试验进行如下：

1.以1份SPER SAL比720份液体An20化肥，用旁施施肥铲注入每一莴苣垄边（48个垄行不用SPER SAL处理，但用每英亩90加仑An20化肥处理）。

2.处理和不处理两块地都种上HonchoⅡ莴苣。

3.栽种后，灌溉含SPER SAL的含菌水，以每英亩1 1/2 加仑的量喷灌48小时。

已经知道，整块地如感染大叶脉病会造成绝产。然而，与大田的未处理部分结果相比，大田的处理部分显示可收割莴苣头产量增加10%，24号大小的莴苣增加20%。还可见处理部分生出的根系比未处理部分的大。此外，目测观察可见，大田的处理部分的莴苣植物形状更健康且大体上显示得更正常。

将未处理和处理部分地块产的莴苣进行实验室分析。叶柄分析表明，大田的处理部分的莴苣吸收更多的养料。

例如，表1中列出实施例Ⅱ地块的未处理部分产的莴苣的营养分析。

表1

元素	分析结果
		NO₃N	7374ppm
PO₄	2552ppm
		(%)K	4.6％
Mn	62ppm
		Fe	106ppm
B	50ppm
		Cu	3.04ppm
Zn	29ppm

两种情况下的硝酸盐和磷酸盐的吸收都加以测定，此外，还测定元素钾、镁、铁、硼、铜和锌。

对大田处理部分产的莴苣进行同样的分析，所得的结果见表2。

表2

元素	分析结果	增加
			NO₃N	7912ppm	7.3%
PO₄	2428ppm	-4.7%
			(%)K	6.1%	33%
Mn	75ppm	2.1%
			Fe	144ppm	36%
B	45ppm	-10%
			Cu	4.32ppm	42.1%
Zn	34ppm	17.2%

正如表2所示，由于养分的综合增加，大田的处理部分产生显著改善的结果。更进一步说，磷酸盐的减少表明，由于大田先前磷酸盐肥沃化，栽种前土中存在丰富的磷酸盐。硼的减少是有利的，因为，众所周知，这种物质对植物是有毒的。

除了实施例2使用的特定比率外，适合的比率还可以是约1份至约8份的SPER SAL比约80至约800份化肥或其它市售化肥。

虽然本发明已公开了具体的实施方案，在其真实思想和附属权利要求范围内的各种不同的改良是可能的和预料之中的，这点是可理解的。因此，并无意限定在在此呈示的确定的摘要或公开内容内。

Claims

1、一种土壤处理组合物包含：

一种作为必要成分的具有临界性质的阴离子化合物或其中性盐和一种适合的载体，以每英亩约0.25加仑至约2000加仑的剂量，施用组合物处理土壤，用于减少土壤中碱和含碱沉积物的有害作用和使碱性减弱，所述的组合物为约8%至约92%体积载体与约92%至约8%体积产物的混合物。

2、根据权利要求1的组合物，其中所述的成分是选自由：

Ⅲ

R¹⁷[R¹⁸PO（OH）]2-5

组成的化学式，其中：

R¹为羟基、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃H、OSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂

R⁹P（OH）₂O、或苯基;

R²为氢或COOH;

R³为氢或C₁-C₄烷基;

R⁴为氢或C₁-C₄烷基;

R⁵为氢、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃H、OSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂

P⁹P（OH）₂O，或苯基，OR¹⁰，羟基或吡咯烷酮;

R⁶为氢或COOH;

R⁷为氢或C₁-C₄烷基;

R⁸为氢或C₁-C₄烷基;

R⁹为C₁-C₄烷基;

R¹⁰为C₁-C₄烷基;

R¹¹为氢或CH₃;

R¹²和R¹³为氢;

R¹⁴为氢或CH₃;

R¹⁵为氢、羟基或C₁-C₄烷基;

R¹⁶为氢或C₁-C₄烷基;

R¹⁷为N、NR¹⁹N、NR⁹NR⁹N;

R¹⁸为C₁-C₄烷基;

R¹⁹为C₁-C₆烷基;

R¹和R²结合时为酐;

R⁵和R⁶结合时为酐;

n和m各自可为3-100;

p和q各自可为0-3;

3、一种用于防治土壤中杂草及其种子的组合物，包含：一种有效量的杀灭杂草和防止杂草种子萌发的杂草除杀物质和一种有效量的减少土壤盐碱度的土壤脱盐物质。

4、根据权利要求3的组合物，其中所述的杂草除杀物质含有甲基二硫代氨基甲酸钠作为活性成分。

5、根据权利要求3的组合物，包含一种表面活性剂。

6、根据权利要求3的组合物，其中所述的表面活性剂为三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐。

7、根据权利要求3的组合物，包含一种约23.3%聚马来酸，约13.3%三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐，约63.4%的水的水溶液。

8、根据权利要求3的组合物，其中所述的脱盐物质是选自由：

Ⅲ

R¹⁷[R¹⁸PO（OH）]2-5

组成的化学式，其中：

式Ⅰ化合物分子量为300至5000且

R¹为羟基、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹-COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃HOSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂R⁹P（OH）₂O，或苯基;

R²为氢或COOH;

R³为氢或C₁-C₄烷基;

R⁴为氢或C₁-C₄烷基;

R⁵为氢、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹-COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃HOSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂、R⁹P（OH）₂O，苯基、OR¹⁰、羟基、或吡咯烷酮;

R⁶为氢或COOH;

R⁷为氢或C₁-C₄烷基;

R⁸为氢或C₁-C₄烷基;

R⁹为C₁-C₄烷基;

R¹⁰为C₁-C₄烷基;

R¹¹为氢或CH₃;

R¹²为R¹³为氢;

R¹⁴为氢或CH₃;

R¹⁵为氢、羟基或C₁-C₄烷基;

R¹⁶为氢或C₁-C₄烷基;

R¹⁷为N、NR¹⁹N、或NR⁹NR⁹N;

R¹⁸为C₁-C₄烷基;

R¹⁹为C₁-C₆烷基;

R¹和R²结合时为酐;

R⁵和R⁶结合时为酐;

n和m各自可为3-100;

p和q各自可为0-3;和包括阴离子聚马来酐。

9、一种促进植物增长的组合物，包含：一种有效量的提高植物营养水平的养分吸收提高物质和一种有效量的减少土壤盐碱对植物毒害的土壤脱盐物质。

10、根据权利要求9的组合物，其中所述的养分吸收提高物质是选自包括下组的An20和10-34-0。

11、根据权利要求9的组合物，其中所述的养分吸收提高物质含有氮和磷酸盐。

12、根据权利要求11的组合物，其中氮与磷酸盐的比为约3到4比1。

13、根据权利要求11的组合物，其中氮和磷酸盐间的比率为约3.4比1。

14、根据权利要求9的组合物，包括一种氮占20%重量的硝酸铵水溶液养分吸收提高物质。

15、根据权利要求9的组合物，包含一种表面活性剂。

16、根据权利要求9的组合物，其中所述的表面活性剂为三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐。

17、根据权利要求9的组合物，包含一种氮的重量约占10%磷酸盐重量约占34%的磷酸铵水溶液的营养吸收促进物质。

18、权利要求9的组合物，包含一种约23.3%聚马来酸，约13.3%三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐和约63.4%水的水溶液。

19、权利要求9的组合物，其中所述的脱盐物质是选自由：

Ⅲ

R¹⁷[R¹⁸PO（OH）]2-5

组成的化学式，其中：

式Ⅰ化合物分子量为300至5000和

R¹为羟基、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹-COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃H、OSO₃H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂R⁹P（OH）₂O，或苯基;

R²为氢或COOH;

R³为氢或C₁-C₄烷基;

R⁴为氢或C₁-C₄烷基;

R⁵为氢、COOH、C₆H₅COOH、NHC（O）R⁹-COOH、苯酚、COOR⁹、SO₃H、C₆H₅SO₃H、R⁹SO₃H、COOR⁹SO₃HOSO₂H、C₆H₅OSO₃H、OR⁹SO₃H、OR⁹OSO₃H、OP（OH）₂R⁹P（OH）₂O，苯基、OR¹⁰、羟基或吡咯烷酮;

R⁶为氢或COOH;

R⁷为氢或C₁-C₄烷基;

R⁸为氢或C₁-C₄烷基;

R⁹为C₁-C₄烷基;

R¹⁰为C₁-C₄烷基;

R¹¹为氢或CH₃;

R¹²和R¹³为氢;

R¹⁴为氢或CH₃;

R¹⁵是氢、羟基或C₁-C₄烷基;

R¹⁶是氢或C₁-C₄烷基;

R¹⁷是N、NR¹⁹N或NR⁹NR⁹N;

R¹⁸为C₁-C₄烷基;

R¹⁹为C₁-C₆烷基;

R¹和R²结合时为酐;

R⁵和R⁶结合时为酐;

n和m可各自为3-100;

p和q可各自为0-3;且包含阴离子聚马来酐。

20、根据权利要求9的组合物，其中所述的土壤脱盐物质与所述的养分吸收提高物质的比为1至约216比1至约720。