背景技術(shù)：

1、土壤是礦物、氣體、液體、有機(jī)物和微生物的復(fù)雜絡(luò)合物。特定類型土壤的具體組分因人類活動(dòng)、地理位置和氣候等因素而異。土壤的健康也可能取決于這些因素。退化、壓實(shí)、疏水性和低效的水和養(yǎng)分運(yùn)輸都是某些土壤中可能出現(xiàn)的問題的示例，每種問題都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，并且對(duì)農(nóng)場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、草坪、開發(fā)區(qū)域和牧場(chǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

2、例如，壓實(shí)可由于土壤顆粒分布、有機(jī)質(zhì)含量、礦物組成和含水量的變化引起土壤顆粒緊密壓在一起，從而縮小了它們之間的孔隙空間。分選良好的細(xì)砂質(zhì)壤土以及細(xì)粒砂含量高、碳含量低的壤土細(xì)砂特別易于壓實(shí)。

3、壓實(shí)也可能是由于牲畜的踐踏、重型機(jī)械的使用、特定灌流方法以及管理不當(dāng)?shù)母鞣椒ㄔ斐傻?。隨著時(shí)間的推移，壓實(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)退化、微生物種群減少、土壤有機(jī)組分(soc)含量降低，并改變土壤孔隙的大小、結(jié)構(gòu)和數(shù)量。反之，隨著容重的增加，土壤強(qiáng)度提高，而水和空氣的電導(dǎo)率、滲透率和擴(kuò)散率則降低。具有高抗?jié)B性的土層會(huì)減少生根深度和根系密度，從而導(dǎo)致植物對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收以及水分利用效率降低。此外，水分和養(yǎng)分的運(yùn)輸效率低下會(huì)導(dǎo)致洪水和積水(諸如靜水或滯水等)，以及磷酸鹽和硝酸鹽的徑流，從而導(dǎo)致有害的藻類大量繁殖。

4、土壤疏水性是土壤中可能出現(xiàn)的另一個(gè)問題。土壤本身可能具有天然的疏水性，這種特性在土壤長(zhǎng)時(shí)間干燥或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)往往會(huì)加劇?；馂?zāi)也會(huì)引起或加劇土壤斥水性，因?yàn)橥寥篮屠械氖杷镔|(zhì)會(huì)揮發(fā)、熱解并重新分布到土壤剖面的深處。

5、土壤的疏水性會(huì)限制基于灌流的應(yīng)用以及雨水的滲透和入滲。因此，土壤疏水性也會(huì)導(dǎo)致洪水、積水、蒸發(fā)和地表徑流，從而通過限制植物根區(qū)的水分滲透和供應(yīng)，直接影響水分利用效率和植物生長(zhǎng)。此外，積水會(huì)導(dǎo)致藻類和蚊子等非期望的生命形式的接種和生長(zhǎng)。

6、尤其是蚊子，它不僅像叮咬昆蟲一樣令人討厭，而且有可能造成其他有害及廣泛的后果。蚊子是可對(duì)人類、寵物和牲畜造成嚴(yán)重影響的多種疾病的傳播媒介。例如，伊蚊屬的蚊子負(fù)責(zé)傳播幾種危險(xiǎn)的人類病毒，包括導(dǎo)致瘧疾、登革熱、黃熱病、基孔肯雅熱和最近的寨卡的病毒。

7、最有利于蚊子種群繁殖和生存的地區(qū)是氣候炎熱潮濕的地區(qū)，盡管蚊子幾乎可以在任何滯水充足的棲息地中生存。這是因?yàn)槲米由芷诘年P(guān)鍵階段主要在水中完成。容器繁殖的蚊子種類的雌蚊會(huì)在人造容器、水坑、沼澤或小水池的水面上產(chǎn)卵。其他蚊子會(huì)在潮濕或干燥的土壤中產(chǎn)卵，等待被上漲的水淹沒。當(dāng)卵在水中孵化后，幼蚊會(huì)在水中停留9至14天，經(jīng)歷幼蟲和蛹的發(fā)育階段。蚊子只有在發(fā)育成成蟲后，才會(huì)最終離開水面。

8、由于蚊蟲叮咬帶來的潛在危險(xiǎn)，監(jiān)測(cè)、控制和/或改變蚊子種群的行為對(duì)于預(yù)防蚊媒疾病的廣泛傳播至關(guān)重要。例如，排放或防止靜水有助于消除蚊子滋生區(qū)。此外，通過引入陷阱、保護(hù)天然捕食者或天敵，以及在蚊子棲息地撒布?xì)⑾x劑，可以有效地減少蚊子種群的數(shù)量。然而，廣泛使用殺蟲劑可能導(dǎo)致有毒化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中長(zhǎng)期存在，并對(duì)有益物種產(chǎn)生副作用。

9、土壤健康狀況差和用水效率低帶來的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境影響，是農(nóng)民、園藝師、房主和牧民面臨的持續(xù)性負(fù)擔(dān)。蚊子傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)是另一個(gè)因素，因此需要改進(jìn)的、安全的方法來解決土壤和水資源管理問題，尤其是在蚊子繁殖旺盛的氣候條件下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了用于處理靜水(諸如儲(chǔ)水池和水坑)以及易發(fā)生洪水和積水的土壤的組合物和方法。更具體地說，本發(fā)明提供了微生物衍生的組合物及其在防止和/或減輕(即排放)非期望的靜水和/或與靜水相關(guān)的問題(諸如蚊子和藻類生長(zhǎng)等)中的用途。有利地，本發(fā)明的組合物和方法可用作環(huán)保的、無毒的且具有性價(jià)比的解決方案，用于提高水分利用效率、增強(qiáng)土壤健康和控制害蟲。

2、在某些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包含表面活性分子的水處理組合物。該水處理組合物可用于多種用途，該多種用途包括：

3、a)潤(rùn)濕劑，該潤(rùn)濕劑用于促進(jìn)積水排入土壤中；

4、b)預(yù)防性處理，該預(yù)防性處理用于在與水接觸之前增強(qiáng)土壤的潤(rùn)濕性和排水性，從而防止積水和洪水；和

5、c)害蟲防治劑，該害蟲防治劑用于控制滯水中的蚊子、幼蚊和/或藻類。

6、因此，在某些實(shí)施例中，提供了將水處理施用于靜水和/或土壤的天然和人工來源的方法。在一些實(shí)施例中，該方法包括將該組合物施用于積聚在土壤、水槽等水容器或池塘等水體上的水。在一些實(shí)施例中，該方法包括在土壤與灌流水或降雨接觸之前將組合物施用于土壤。

7、有利地，除了減少靜水和/或控制害蟲外，在一些實(shí)施例中，該方法和組合物在各種條件下有效地提高了水分利用效率和土壤灌流率，包括諸如壓實(shí)土壤、干旱土壤、侵蝕土壤、養(yǎng)分耗竭土壤、漬水土壤、火災(zāi)破壞土壤、疏水土壤和/或其中生長(zhǎng)有植物的土壤等。

8、在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的表面活性分子是微生物衍生的生物表面活性劑。該生物表面活性劑可以純化和/或粗品形式施用。粗品形式的生物表面活性劑可包括生物表面活性和其他細(xì)胞生長(zhǎng)產(chǎn)物(包括由培養(yǎng)生成生物表面活性素的微生物生成的發(fā)酵培養(yǎng)基)等。

9、根據(jù)本發(fā)明的方法的生物表面活性劑可選自低分子量糖脂(諸如槐糖脂、纖維二糖脂質(zhì)、鼠李糖脂、甘露糖赤蘚糖醇脂和海藻糖脂等)、脂肽(諸如表面活性素、伊枯草菌素、豐原素、節(jié)活性素和地衣素等)、黃素脂、磷脂(諸如心磷脂等)、脂肪酸酯和高分子量聚合物(例如脂蛋白、脂多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物和多糖-蛋白質(zhì)-脂肪酸復(fù)合物)等。

10、在某些特定實(shí)施例中，該生物表面活性劑是槐糖脂(slp)，例如內(nèi)酯slp、酸性slp、氨基酸slp綴合物、鹽型slp或這些的任何一個(gè)的衍生物。

11、在某些實(shí)施例中，水處理組合物可包括附加的物質(zhì)，例如載體、微生物接種劑、ph調(diào)節(jié)劑、附加的殺蟲劑、除草劑、肥料、礦物來源、植物種子、染料、穩(wěn)定劑、乳化劑、益生元和/或聚合物。

12、該組合物可與水性流體組合施用，并施用于水和/或土壤中。此外，或者作為另一種選擇，該組合物可作為干燥形式的粉末或顆粒施用，當(dāng)該組合物與水混合時(shí)，會(huì)激活該組合物中的表面活性分子。

13、在某些實(shí)施例中，水處理組合物由于其納米粒子膠束尺寸，特別有助于減小水和土壤之間的表面和/或界面張力，以及增加壓實(shí)土壤的孔隙率。灌流添加劑的超小膠束尺寸允許水滲透到堅(jiān)硬及密實(shí)土壤中的微米級(jí)孔隙和納米級(jí)孔隙中，進(jìn)而打開孔隙，從而有助于增強(qiáng)空氣、養(yǎng)分和水分的流動(dòng)性。

14、在某些實(shí)施例中，水處理組合物減小水的表面張力，從而控制幼蚊并使成蚊下沉。

15、在某些實(shí)施例中，水處理組合物具有殺生物特性，從而有助于控制藻類生長(zhǎng)。

16、本發(fā)明的組合物和方法可用于諸如農(nóng)場(chǎng)、牧場(chǎng)、田地、草坪、花園、高爾夫球場(chǎng)、公園、沼澤、溝渠、排水溝，及任何易于發(fā)生洪水或靜水、具有收集水的開放式容器或存在靜水或滯水的地方。有利地，本發(fā)明的組合物和方法提供了害蟲防治的“綠色”替代方案，同時(shí)提高了水分利用效率和土壤健康。

技術(shù)特征：

1.一種防止和/或減輕非期望的靜水的方法，所述方法包括將包含表面活性分子的組合物施用于靜水或土壤，其中所述組合物減小了所述靜水或與所述土壤接觸的水的表面張力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述表面活性分子是合成表面活性劑、微生物衍生的生物表面活性劑或植物衍生的生物表面活性劑或衍生自天然底物的表面活性劑，并且其中所述表活性分子具有小于25nm的膠束尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述表面活性分子是從糖脂、脂肽、黃素脂、磷脂、脂肪酸酯、脂蛋白、脂多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物和多糖-蛋白質(zhì)-脂肪酸復(fù)合物中選擇的生物表面活性劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述生物表面活性劑是槐糖脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物與水混合，并且通過灌流系統(tǒng)施用于所述土壤或所述靜水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物在土壤與水接觸之前或之后施用于所述土壤。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物以相對(duì)于水量為10ppm至100ppm的濃度施用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物提高了水向土壤中的排水性，通過滲透所述土壤內(nèi)的孔隙降低了土壤的壓實(shí)程度，增加了所述土壤的孔隙度，并且減小了所述水和所述土壤的表面張力和界面張力。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括將微生物土壤處理組合物施用于所述土壤上，其中所述微生物土壤處理組合物包含能夠定殖土壤和/或植物根系的一種或多種有益微生物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述一種或多種有益微生物選自哈茨木霉、綠色木霉、康氏木霉、貴州木霉、解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌、季也蒙念珠菌、卡利比克邁耶氏酵母、西方畢赤酵母、庫德里阿茲威氏畢赤酵母、異常威克漢姆酵母和漢斯德巴氏酵母菌。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述有益微生物是解淀粉芽孢桿菌nrrl?b-67928。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述有益微生物是異常威克漢姆酵母nrrl?y-68030。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述有益微生物是枯草芽孢桿菌b4?nrrl?b-68031。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述靜水是水坑、沼澤、池塘、湖泊、水池、儲(chǔ)水池或水澇地。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步用于控制在所述靜水中繁殖的害蟲。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述害蟲是蚊子、蠓或藻類。

17.一種控制害蟲的方法，所述方法包括將包含表面活性分子的組合物施用于靜水或即將與水接觸的土壤上，其中所述害蟲是在所述靜水或?qū)⒁c水接觸的所述土壤中繁殖的類型。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述靜水存在于人造容器中或已收集在非土壤表面上。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述靜水是水坑、沼澤、池塘、湖泊、水池、儲(chǔ)水池或水澇地。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述害蟲是蚊子。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述組合物減小了所述水的表面張力，從而通過殺死前來水面產(chǎn)卵的成蚊來控制所述蚊子。

22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述組合物減小了所述水的所述表面張力，從而防止幼蚊和蛹發(fā)育成空氣傳播成蟲。

23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述組合物減小了所述水的所述表面張力，從而防止蚊卵附著于表面上以及蚊卵之間彼此附著。

24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述表面活性分子是合成表面活性劑、微生物衍生的生物表面活性劑或植物衍生的生物表面活性劑或衍生自天然底物的表面活性劑。

25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述表面活性分子是從糖脂、脂肽、黃素脂、磷脂、脂肪酸酯、脂蛋白、脂多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物和多糖-蛋白質(zhì)-脂肪酸復(fù)合物中選擇的生物表面活性劑。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述生物表面活性劑是槐糖脂。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的組合物用于處理靜水(諸如儲(chǔ)水池和水坑)以及易發(fā)生洪水和積水的土壤。更具體地說，本發(fā)明提供了微生物衍生的組合物及其在防止和/或減輕(即排放)非期望的靜水和/或與靜水相關(guān)的問題(諸如蚊子和藻類生長(zhǎng)等)中的用途。有利地，本發(fā)明的組合物和方法可用作環(huán)保的、無毒的且具有性價(jià)比的解決方案，用于提高水分利用效率、土壤健康和害蟲防治。

技術(shù)研發(fā)人員：肖恩·法默
受保護(hù)的技術(shù)使用者：軌跡方案IPCO有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26