CN1726270A - 土壤稳定剂的载体 - Google Patents

Abstract

一种将土壤稳定剂施加至土壤的方法，其中土壤稳定剂被混入、浸渍和/或施加至固体载体。

Description

土壤稳定剂的载体

相关申请

本发明是2002年10月15日提交的US专利申请No.10/271,072的连续部分申请。

发明领域

本发明涉及一种将土壤稳定剂、比如聚丙烯酰胺施加至土壤的方法，其中土壤稳定剂被混入、浸渍和/或施加至固体载体。

发明背景

为了各种农业目的，已建议将水溶性的聚丙烯酰胺(PAMs)用作土壤改良剂。通常被描述为聚丙烯酰胺(PAMs)的水溶性聚合物表现出各种有益的土壤改良性能，这包括使水份流失、侵蚀和结壳最小，使土壤结构稳定，并且将营养物和微生物固结在土壤内。

自从二十世纪八十年代后期以来，人们对于将水溶性聚合物用作土壤改良剂重新产生了兴趣。尽管自从二十世纪四十年代以来，PAM一直被用作土壤结构改良剂，并且自从二十世纪五十年代以来被用于农业中，但是，所使用的PAM种类以及施加方法不相同。它们被以高比率施加至土壤，并且通过耕地被加入表土。

除了目前关注将阴离子PAMs用作土壤调节剂之外，它们还被广泛地应用于其它用途中。PAMs被用于矿物和煤炭的处理、石油制造、造纸、水处理、食品加工以及其它各种应用中。

聚丙烯酰胺是一种由丙烯酰胺的单体制成的合成的水溶性聚合物。它使固体中的颗粒与灌溉的梨沟(furrow)结合，使得颗粒变大，从而使得水更难将其冲出梨沟。

在营养物和有害的微生物从土壤中流失并且流向池塘、湖、小溪、河和/或地下水之前，聚丙烯酰胺化合物可以将其控制住。在灌溉流失中，PAM有助于保持营养物、比如肥料中的氮和磷不从农场流走。相似的是，PAM有助于抑制可导致疾病的微生物、比如牛、猪或鱼肥料传出农家院的圈养范围或饲养圈。

PAM的三种最常见形式是干粒、固体块(立方体)和乳化液。所选择的PAM施加方法依赖于所选择的PAM的形式。

将干颗粒PAM用于灌溉水中时，需要使用推进式加料器计量系统，并且在PAM到达灌溉的梨沟之前，需要进行优良的混合和彻底的溶解。PAM干颗粒的施加方法可以是：在到达梨沟之前、将其直接溶解在灌溉沟渠中；或者是利用被称为“分块法”的方法直接施加在梨沟中。分块法(patch method)是将PAM放置在梨沟中水首先接触的位置处；沿着梨沟施加约3-5英尺的长度，以减少PAM被埋在梨沟中或被冲入梨沟、而导致效果极小或没有效果的风险。分块法在梨沟的表面产生了一种凝胶厚层，在此处水缓慢溶解了PAM，并且载着它流向梨沟。

为了使PAM在灌溉渠中适宜地溶解在液体中，必须有适当的搅拌。不像在水中可以相当快速地溶解的糖和盐那样，为了使颗粒状的PAM溶解，需要彻底地搅拌它。如果不搅拌，就会有PAM小球形成，并且小球可以及时地流向梨沟，而几乎不会对梨沟的侵蚀有影响。一种可确保使施加的PAM溶解的方法是，在沟渠中有落差式结构，以使得在到达梨沟之前增加了水的涡流。另一种可达到理想溶解的方法是，将之施加至灌溉水首先接触沟渠的位置处。在一个混凝土的沟渠中，白铁皮或板会提供充足的涡流。在泥沟渠中，落差式的水坝效果很好。

利用目前的施加方法将PAM施加至土壤存在许多已知问题。干燥的配方易于处理，但是由于其对水份的亲合力而必须保持干燥。干材料主要应用于明渠应用中，因为使材料进入水管中很难。为了达到最好的效果，用于配送散装材料的加料器被放置在灌溉设备的上游，并且远离任何的喷溅水滴。

当暴露于湿度水份时，聚丙烯酰胺颗粒趋于彼此粘结在一起，并且落入管中，接着可发生赌塞。颗粒PAM的流速范围是2-33克/分钟，该值取决于灌溉速度和灌溉水中所需要的浓度。PAM的微小计量误差会导致灌溉流入水中浓度的巨大差异。对于干燥的PAM的加料器而言，应考虑包括：1-35克/分钟的配送速度；在田间可以快速设置并且可预校准或易于校准；便于携带，持久的电源。

对于封闭的管路系统，通常推荐使用液体配方。利用喷射泵可以将液体直接泵入灌溉管路中。管路、比如弯管中的涡流有助于使PAM与水混合。在100英尺或更长的管路中的自然涡流可能足以用于混合。但是，液体材料很难在容器之外进行处理。为了清除掉与液体PAM接触的任何东西，常规做法是利用土壤“洗”出PAM。PAM会粘结于土壤颗粒上，从而使得用水洗涤成为可能。

液体配方也可以应用于明渠应用中，但是，如果不使用泵，则将液体滴入水中，液体的粘度随着温度的改变而改变，从而改变了校准的释放速度。使容器不与阳光直接接触会减弱该问题，但是不会消除该问题。

可直接从容器量取液体PAM使之进入灌溉沟渠中、或直接进入梨沟中、或通过管路或喷射泵进入其中。与颗粒形式的该物质一样，利用分块法可将乳化的PAM(特定的液体PAM溶液)施加至灌溉沟渠或梨沟中。乳化的PAM不像颗粒形式的该物质那样需要相当剧烈的搅拌，但是依旧需要一定程度的搅拌来溶解。与干燥形式的该物质相比，乳化的PAM体积更大，但是溶解时间更短，并且是适用于喷灌系统的唯一PAM形式，因为可以极大地降低管路赌塞的危险。

PAM的固体配方被设置在涡流发生的区域。水的作用使得聚丙烯酰胺缓慢地溶解在流动的水中。控制添加至水中的数量的唯一途径是控制固体PAM的放置位置、并且控制其在水中的滞留时间。配送速度的校准还没有被确定，因此目前使用反复试验的方法。

PAM块(或立方体)通常被放置在流动的沟渠中涡流点处的铁丝筐中。铁丝筐需要被固定在沟渠的边缘，以避免使该块被冲入沟渠中。该块缓慢地溶解，释放出少量的PAM于水中。在PAM的这三种形式中，PAM块可能不会表现得象梨沟灌溉中的液体或颗粒状PAM那样，然而，PAM块可用于处理沉淀池，以加速水的澄清，并且促进絮凝。它们也可被用于计量田间集中的流失区域，否则所述区域可产生不可控制的侵蚀。

在水中添加聚丙烯酰胺明显不同于添加其它大多数材料。例如，如果将一杯盐水添加至1加仑的水中并且搅拌，则盐水会在短时间内溶解。但是，当将聚丙烯酰胺添加至水中时，需要涡流来确保充分的混合。没有充分的混合，聚丙烯酰胺不会立即溶解，并且会形成PAM小球。此时，这些小球会流向田间，并且可以发现其漂向梨沟。尽管不太确定，但是利用喷射系统时，确实依旧会形成小球。如果利用中心转轴、喷灌喷嘴来施加PAM，如果PAM溶液混合得不好，则可发生赌塞。

施加方法取决于所选择的材料。颗粒状的PAM需要一些形式的推进式加料器计量系统。固体块应被放置在铁丝筐中并且被固定在沟渠的侧部，以避免使该块被冲至下游。可直接从容器量取液体PAM之后进入明渠中、或通过喷射泵进入管路中。

如果将液体PAM或干燥的PAM添加至明渠，则放料点被保持在距流动水至少2英尺远的位置处。小的水滴可导致PAM在出口处的团聚和停止流动。如果水中的涡流导致喷溅，则移走加料器，以使得水不与容器接触，或者使涡流移动至下游。

另一个需要关注的问题是灌溉所使用的水的类型。因为聚丙烯酰胺与土壤颗粒接触并且与它们粘结在一起，在水被转向引到梨沟中之前，含有很多沉淀的水会导致沉淀沉降出来。一般地，这不会影响PAM的效果，但是，对于负载有极其多沉积物的沟渠水而言，沉积物会堆积，并且限制供应沟渠中的流动。这也是底下管道所必须考虑的问题。如果管道中的水粘度不足以使堆积的沉积物浮起，则管道流动受限制。尽管管道的流速减小，但是管道不可能被完全赌塞，因为随着沉积物的降低，管道的内径和水粘度增加。

当接收到等量的PAM时，不同的土壤结构和田间坡度可得到不同的结果。人们可以开始启用10ppm的倍率，并且可以基于水流离开田间时的澄清度来增加或降低浓度。

为了得到最好的效果，在施加之前应使PAM与灌溉水彻底地混合。在一个明渠中，使水通过至少一个落差式结构或一些沟渠障碍物，以使水在转向进入梨沟之前产生涡流。在一个土沟渠中，利用落差式的坝则足够了；在一个混凝土沟渠中，可利用板来产生涡流。在一些情况下，产生落差，以使得材料在水中充分混合。在带闸门的管中，管的涡流作用一般会在开始的2至3个管接头内产生足够的混合。如果带闸门的管中的压力相对低，则3英尺或更小的Krause Box可被用于在管道中产生落差式结构。

不管将何种形式的PAM(干材料、浓缩材料或预先混合的储备溶液)施加至农场，重要的是，在将PAM施加至水源时提供强烈的混合(搅拌)。随着储备溶液浓度的增加，搅拌需求也增加，并且在使用直接干燥的PAM应用中所述需求最大。可通过利用河流落差和注射点附近的多个流体障碍物来提供搅拌。对于剧烈的湍流来说，在第一个虹吸管撤除或开启之前，应当允许25-50英尺的沟渠进行储备溶液的混合，干燥的PAM可需要更长的沟渠来进行充分的混合。如果使用带闸门的管，则在PAM注射点之后的带闸门的管的第一长度应该具有一个或两个节流板，以增强混合。不应该利用任何类型的杂草籽筛或过滤器从上游来添加PAM。对储备溶液的水的加热极大地增加了PAM的溶解和混合。

一旦水到达了田间的端部，则认为对梨沟处理了一次，并且通常不需要其它的聚合物来进行所述的灌溉。在许多情况下，制造商们已经发现，施加的PAM在水到达田间长度的50％或更少时，保护已经很充分，而不是PAM在水到达田间端部时才如此。优点是控制了田间表层的侵蚀，减少了田间底层的淀积物沉积，并且降低了施加成本。

由于聚丙烯酰胺自身可在土壤表面与土壤结合，因此，在施加PAM之后进行种植或挖沟渠可导致效力的降低。在种植或挖沟渠之后重新施加PAM会干扰土壤表面。一旦施加之后，PAM不能在所有的季节长时间有效。但是，在初始添加之后，在随后的灌溉过程中，PAM确实可继续提供一定程度的侵蚀控制。比如土壤类型、田间的斜度以及灌溉梨沟水流的大小等因素会确定单次施加PAM的长期效果。

PAM的不充分混合会导致在首先为数不多的几个梨沟中施加了高浓缩的PAM，并且在距离注射点最远的梨沟中PAM量不足。

对于控制PAM的注射而言，使用自动定时器或液体关闭阀存在问题，因为很难准确地预测梨沟的向前推移的时间。如果推移时间比预期的慢，则田的底部部分将不会被PAM处理。如果梨沟向前推移的速度比预期的快，则将施加比需要量更多的PAM，并且在流失的水中会发生PAM的损失。

如果在喷灌中使用PAM，则必须对管道加压，以确保在将PAM注射至流体中之前释放出水。该方案确保在水进入管道之前、PAM不在喷灌管道积累(这样会违反PAM不应加入水这一警告)。在喷灌时使用PAM的优势不比洼灌时使用的优势明显。在一些条件下，灌溉时每亩使用2-4磅的PAM可减少侵蚀并且增加渗透。但是，有利的效果仅仅可持续一或两次灌溉。

通过将少量浓缩的储备溶液喷入灌溉水源来进行PAM处理。有一些现象表明，直接的动力添加是可行的，但是该概念没有经受广泛的测试。

经由灌溉水仅将PAM提供至一小部分土壤，所述土壤在侵蚀、密实程度(packing)和结壳形成的物理过程中具有重要的作用。

通过水而施加的PAM增加了土壤的聚集，并且促进了团聚，它通过使暴露的土壤颗粒粘结得更牢固而接触梨沟。这极大地降低了灌溉流失中沉积物的分离和传输。通过改进内部的聚集结合并且更好地保持表面粗糙度，降低了土壤与水界面上的土壤可侵蚀性。PAM也起到了沉降剂的作用。它使细颗粒絮凝(彼此间结成块)。如果不调节灌溉，则可使得上端过度湿润和/或下端没入水中的情况更为严重。大多数州要求农用化学品(包括土缘改良剂，比如PAM)满足安全和州的标记要求。目前标记的PAM是水溶性的阴离子型(11-20％)的高分子量(10-15百万)化合物，它满足EPA和FDA低于0.05％的单体上限。可得到的PAM可以是以下几种形式：含有80-95％活性成分(AI)的干粉或颗粒；含有30-50％AI的转相的油浮出液体浓缩物(PAM溶解在漂浮于油基质中的水滴中)；含有＜3％PAM的预混合的PAM水溶液。

在第一次灌溉并且当土壤受交通和/或种植的干扰时，应使用最少量的PAM。标记量或低于该量的其它施加量被认为可在整个季节提供完全的侵蚀控制。如果在第一次灌溉时施加了PAM、并且在随后的灌溉时水中没有PAM，则对于未被处理的灌溉而言，侵蚀控制和渗透效果预计会降低约50％。因此，在进行第三次灌溉时，几乎不再有效果。对于在季节中期侵蚀自然会降低的那些庄稼而言，自然侵蚀降低的结果导致了不需要施加PAM。

聚丙烯酰胺(PAM)是通常用于清洁废水的长链分子。迄今为止，该化合物的主要市场是城市废水处理设施。它使得被处理水中的细固体颗粒必须结合在一起，直到它们变得足够大，以致于可沉淀出来或被过滤器捕获，由此得到污水污泥。

PAM寻找带有负电荷的粘土颗粒的破损边缘结合并且与其结合。通过增加田同土壤表面的固体颗粒的粘性，PAM可使得泥土在水流过时更不易受高侵蚀性的剪切力影响。该结合被称为絮凝。絮凝被用于描述在单个的颗粒之间形成桥的聚合物的作用。当聚合物链的一部分被吸附在不同的颗粒上并且有利于颗粒的聚集时，发生了桥接(bridging)。絮凝剂负载有带电荷的活性基团，所述电荷会平衡颗粒的电荷。絮凝剂吸附在颗粒上，并且由于桥接或电荷平衡而导致失稳。阴离子絮凝剂通常与带正电荷的悬浮液(正的ζ电位)反应。利用盐和氢氧化物时就是这种情况。阳离子絮凝剂会与带负电荷的悬浮液(负的ζ电位)比如二氧化硅或有机物质反应。

最常用的聚合物是那些基于聚丙烯酰胺的非离子聚合物。该结果是由于颗粒之间聚合物链的桥接而导致的。通过使丙烯酰胺与丙烯酸共聚，可赋予聚合物阴离子特性。通过使丙烯酰胺与阳离子单体共聚，可制备阳离子聚合物。所有基于丙烯酰胺得到的聚合物具有特定量的离子单体，所述单体可提供一定程度的离子特性。它们具有特定的平均分子量(即链长)和特定的分子分布。对于每种悬浮液而言，一定程度的阴离子、阳离子或非离子特性是有益的。一般地，随着分子量的增加，其固有的絮凝能力也增加。在所有合成的工业化学试剂中，聚丙烯酰胺具有最高的分子量，其范围在10-20百万范围内。其它的聚合物显示出特定的性质，并且可在特定的条件下被使用。它们通常是：聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺、聚胺、聚环氧乙烷、磺化的化合物。

阴离子型的PAM是广泛应用于以下行业的现货供应的工业絮凝剂：饮用水处理、污水污泥的脱水、水果和蔬菜的洗涤与碱液去皮、糖汁和糖浆的澄清、与食品接触的粘合剂和纸、动物饲料增稠剂和悬浮剂、化妆品、造纸、各种采矿和钻井应用。

US专利6357176涉及土壤以及草籽较少的草地前体，该前体包括无纺的生物纤维素纤维层和草芽。该草地前提可被用于制造无土壤的草地，该草地可用于制造运动场、高尔夫场地以及草坪。除了生物纤维素之外，该纤维层还可含有其它材料。该纤维层可含有其它类型的纤维，比如木制纤维或合成的有机纤维。木制纤维可提高纤维层的保水力。有机纤维的实例包括丙烯腈系纤维、纤维素酯、人造橡胶、烯烃、聚酯、聚酰胺和聚乙烯醇纤维。合成的有机聚合物可起到粘合剂的作用。纤维层也含有非纤维聚合物，比如聚糖、蛋白质、聚丙烯酰胺和其它保水剂。现有的专利使用了聚丙烯酰胺来增加纤维层的保水力。

专利US5900038涉及培养基及其制造方法。培养基包括粉碎性的植物。所述植物选自结节草、C4植物和大麻与Dicksonia种植物，并且适合作为泥煤的替代物。在粉碎过程中或之后可加入添加剂，这取决于培养基的最终用途。聚丙烯酰胺颗粒、粘土矿混合物、研磨的火山岩、斑脱土、砂子、废纸、源于褐煤燃烧的飞尘、褐煤废弃物以及各种化肥均适合作为添加剂。聚丙烯酰胺颗粒使得该覆盖物具有高的保水能力，从而改进了该发明的培养基。交联的凝胶聚丙烯酰胺颗粒例如可从Polyplant，Xanten以名称Polywater-Aqua-Plus得到，并且是特别有利的。该现有技术专利使用聚丙烯酰胺来增加覆盖物的保水能力。

专利US4337117涉及不易受真菌和其它微生物侵害而腐烂的合成板材，它适合用于鞋的结构和园圃纸等中。该材料包括均匀分布于基质或粘合剂中的纤维素以及任选的合成纤维(由制造纤维的设备来形成)；可使得材料耐腐烂的金属喹啉醇化合物；聚合物胶体、比如丙烯酸胶乳，通过利用金属喹啉醇化合物，可使所述胶体抑制随后添加的人造橡胶粘合剂的团聚；阳离子聚合物，它在合成板材中可作为金属喹啉醇化合物的保持剂。通常利用造纸工艺来形成耐腐烂的板材。阳离子聚合物可以是聚丙烯酰胺聚合物。聚丙烯酰胺被用于制造耐腐烂的板材。

专利US5429741和5641458涉及处理淤浆的方法，该方法利用加工的纤维素材料与其它材料比如表面活性剂、去污剂、去垢剂、聚合物和/或有机聚合物的组合。也公开了纤维素片及其制造方法。它们可被用于动物铺草或草垫、食物或肥料。也公开了漂浮于第二液体上或其中的第一液体的吸附、除去和清洁方法，该方法利用吸附剂片剂。在淤泥处理中所使用的典型去垢剂包括乳液比如聚丙烯酰胺。该现有技术使用PAM作为淤泥处理的去垢剂。

专利US5456733涉及制造新的覆盖片的工艺，所述覆盖片由废纸屑通过向形成该片的组合物中掺入可形成凝胶的水溶性可膨胀聚合物颗粒而制成。所形成的覆盖片在被播撒和被水浸渍后膨胀和崩解，从而增大了其地面覆盖的面积，释放出任何所包含的营养物或种子，并且沉积具有吸水性能的聚合物颗粒。

本发明涉及制造干挤压的覆盖片的方法，所述覆盖片含有颗粒状废纸和膨胀剂，可利用简单的播撒设备来施加，并且具有高度的吸水性能和保水性能。通过用施加的水或雨水浸渍，该覆盖片膨胀、扩展并且碎裂，从而增加了地面覆盖度并且提供了吸水的表面覆盖物，该覆盖物可阻止水份的流失并且有助于保持土壤中的水份。聚丙烯酰胺增加了该覆盖片的吸水性能。膨胀的片状物的碎裂或分裂也增加了覆盖物的暴露面积，并且便于使种子和营养物释放至土壤，以促进土壤中种子和植物的发芽和生长。

该方法和覆盖片的最实质性的特征是：在含有废纸颗粒的片状物中加入了膨胀剂，所述膨胀剂包括可形成凝胶的水溶性可膨胀亲水聚合物材料，该材料能够吸附大量的水。该方法几乎大部分由颗粒状废纸组成，并且含有极少量的(重量最高可达到10％)用于成膜的水溶性聚合体粘结剂材料以及重量最高可达到10％的膨胀剂，所述膨胀剂含有可形成凝胶的水溶性水可膨胀的疏水性颗粒聚合物材料，所述物质分布于整个片状物中。覆盖片包括少量的用于成膜的水溶性聚合体粘结剂材料，比如聚氯乙烯和/或纤维素粘合剂材料比如羟甲基纤维素，以用于在造纸工艺中粘结木质纤维。主要的添加剂是以粉末形式均匀混合的水不溶性的、形成凝胶的亲水性聚合物。将组合物输送至常规的制片机中并且压片。聚合物例如是交联的聚丙烯酰胺聚合物或聚丙烯酸酯聚合物。该现有技术利用了PAM对片状物的膨胀性能具有有利影响的特点。

专利US6349499涉及一种密度与所培植的种子密度相似的片状覆盖物产品，它包括团聚并且被压实的天然原材料，该材料的密度被调节至在种子密度的50％的范围内。该发明提供了木质纤维覆盖物产品。原材料中可以加入各种添加剂，比如染料和颜料、发芽助剂、化肥以及一种或多种表面活性剂和/或吸水物质。加入表面活性剂可促进快速吸水并且保水。可使用吸水材料比如聚丙烯酸以及其它丙烯酸酯等。在一些应用中，以下这些合成聚合物也可被用作粘合剂，例如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和备种丙烯酸酯、丙烯酸以及丙烯酰胺共聚物或三聚物。该现有技术文献利用PAM作为覆盖物产品的粘结剂。

专利US6360478涉及一种完全可降解的覆盖物产品，它形成了机械粘合的多孔纤维覆盖物基质，该基质包括天然纤维和可两面编织的天然卷曲纤维，通过可产生持久性防水卷曲的工艺来得到卷曲的天然纤维。

可在整个纤维覆盖物中分散有聚合物基吸水剂，以增加覆盖物的吸水能力。聚合物基吸水剂的存在量优选是覆盖物重量的约5％-15％。吸水剂优选是粉末，比如基于聚丙烯酰胺共聚物的粉末，该粉末可吸附多倍于其重量的水。基于聚合物的吸水剂接着被分散于纤维覆盖物中，以增加其吸水能力。优选以机械方式将吸水剂分散到混合的覆盖纤维-卷曲的合成纤维覆盖物中。该现有技术文献利用了PAM对覆盖物产品的有益作用。

专利US5741832、5779782和5942029涉及机械粘合的吸水性纤维覆盖物，该覆盖物包括天然纤维和卷曲的合成纤维，所述纤维被均匀混合，从而用于形成机械粘合的纤维覆盖物。基于吸水性聚合物的材料被分散于整个纤维覆盖物中，以增加其吸水能力。基于聚合物的吸水剂的存在量优选是覆盖物重量的约5％-15％。吸水剂优选是粉末、比如基于聚丙烯酰胺共聚物的粉末，该粉末可吸附多倍于其重量的水。基于聚合物的吸水剂接着被分散于纤维覆盖物中，以增加其吸水能力。基于聚合物的吸水剂接着被分散于纤维覆盖物中，以增加其吸水能力。优选吸水剂被机械分散于

经混合的天然纤维-合成纤维覆盖物中。该现有技术文献利用了PAM对覆盖物产品的有益作用。

没有一个现有技术利用固体载体作为一种将PAM施加至土壤的方式。在现有技术中，PAM是作为表面活性剂、吸水剂聚合物被加入覆盖物中的，目的是改变覆盖物的状态(当掺有水时覆盖物发生膨胀)，增加覆盖物的尺寸，以使得覆盖物更好地覆盖苗床，以增加覆盖物吸附更多水的能力，从而降低过量的水的数量，并且由此减少水的流失，并且由此减少土壤的损失，它作为粘结剂使覆盖物粘结在一起，并且增加了可使其保持在适当位置的粘性。

发明概述

本发明涉及一种将PAM或其它土壤稳定剂施加至土壤的方法，其中，PAM或其它土壤稳定剂被精确地混入、浸渍和/或施加至固体载体。该固体载体可含有可以用于土壤中的有机和/或无机材料。这些材料可以含有化肥、土壤改良剂、土壤调节剂和/或废弃物。可通过团聚来制造固体载体。本发明的一个目的是使固体载体成为团聚物。其它常用于描述团聚物的术语是形成颗粒状和压实，因为它们均涉及颗粒尺寸的增大。固体载体作为土壤稳定剂比如PAM的输送体系。通过控制计量进入土壤的固体载体，由此可控制计量加入土壤的土壤稳定剂，比如PAM的数量。本发明涉及可通过常规设备，比如撒布机施加的任何固体载体。在一个优选的实施方式中，这些行业包括农业和园艺。PAM不易被施加至土壤。目前通常经由灌溉系统或以其干颗粒形式施加。已知其施加比率很低，因此存在很多挑战。

本发明涉及将PAM施加至固体载体，施加固体载体至土壤，施加水至固体载体，并且将PAM从固体载体中浸出至土壤中。水可以是雨水这一天然形式，或者是通过人造设备来施加。水起到激活剂或催化剂的作用，原因在于当没有水时，没有一种成分对于土壤和/或植物寿命有很多价值。本发明的目的之一是使PAM以干燥的颗粒形式存在。本发明的一个目的是，固体载体包括护根物或化肥。本发明的一个目的是将化肥和/或土壤改良剂添加至固体载体。本发明的一个目的是固体载体包括纤维状材料。本发明的一个目的是固体载体以颗粒、挤压的片状物、编织层、片和/或成型件的形式存在。本发明的一个目的是固体载体。本发明的一个目的是让固体载体包括化肥。本发明的一个目的是让固体载体含有可导致疾病的微生物比如动物肥料。本发明的一个目的是使固体载体被用于将PAM施加至土壤，以使其含有覆盖物和PAM。本发明的一个目的是将硫酸铝和/或氧化钙加入固体载体中。添加的这些元素和PAM有助于减缓水土流失时磷的损失。

本发明涉及将土壤稳定剂施加至土壤的方法，它包括将土壤稳定剂施加至固体载体，并且将固体载体施加至土壤。将水施加至固体载体，接着水可将土壤稳定剂从固体载体中释放出来而进入土壤。本发明的一个目的是使土壤稳定剂选自由以下的物质组成的组：黄原酸盐、酸水解的纤维素微纤维、甲壳质、石膏、PAM、水胶体状的多糖、丙烯酸共聚物和/或丙烯酸钠以及上述物质的任意组合。

本发明的一个目的是让土壤稳定剂的重量小于固体载体总重量的50％。

本发明的一个目的是让土壤稳定剂选自由以下的物质组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺、聚胺、聚环氧乙烷和磺化的化合物。

本发明的一个目的是，事先利用一种具有土壤稳定性能的成分处理过固体载体所含有的材料。

本发明的一个目的是，所述材料来自饮用水处理、污水污泥的脱水、水果和蔬菜的洗涤与碱液去皮、糖汁和糖液的澄清、与食物接触的粘合剂和纸、动物饲料增稠剂和悬浮剂、化妆品、造纸、各种采矿和钻井应用中。

本发明的一个目的是，固体载体包括矿物元素。本发明的一个目的是土壤稳定剂可使得矿物元素保留在土壤中。土壤中的13种矿物元素被认为对于植物的生长而言是必需的。植物中这些元素的存在量差别很大；因此它们被划分为主要营养素、次级营养素和微量营养素，其含量的多少取决于生长所需的相对量。主要营养素是：氮、磷和钾。次级营养素是硫、钙和镁。微量营养素是铁、锰、硼、铜、锌、钼和氯。

本发明涉及将交联的聚丙烯酰胺施加至土壤的方法，它包括将交联的基丙烯酰胺施加至固体载体。固体载体被施加至土壤。接着将水施加至固体载体。由此可将交联的聚丙烯酰胺从固体载体中释放出来而进入土壤。

本发明涉及用于将交联的聚丙烯酰胺施加至土壤的固体载体，土壤包括固体载体和交联的聚丙烯酰胺。

本发明涉及将土壤稳定剂施加至土壤的方法，它包括将土壤稳定剂施加至固体载体。固体载体包括至少25％的直径超过1mm的颗粒。固体载体被施加至土壤。将水施加至固体载体，从而可将土壤稳定剂从固体载体中释放出来而进入土壤。

固体载体可以通过多种团聚方法，包括搅拌团聚、加压团聚、液体团聚和热团聚来制备。搅拌团聚包括下列方法：翻动、混合、造粒、压片、球化、调质和速溶。压力团聚包括下列方法：制块、压实、挤压、压片、模压、制造成片剂和等静压方法。液体团聚包括下列方法：喷雾干燥、喷雾造粒、流化床造粒、喷射造粒、在液体介质中团聚、油团聚和成球过程。热团聚包括下列方法：烧结、硬化、球化、煅烧、干燥/固化、部分汽化/炭化和压片。

搅拌团聚可利用以下的设备：混料器(星型、圆锥形、带状、针形、辊型、反电流型、垂直型、浆型、叶片式)、圆盘状压片机(盘式压片机)、辊式压片机和圆锥状压片机。压力团聚可利用以下设备：辊式压力机(辊式制块机、辊式压实机)、活塞式压力机/冲压机、制片机(环形模、平板模)、挤压机(锯齿式、螺栓式、筛网式、篮状)、压片机。液体团聚可利用以下设备：喷雾干燥器、喷射塔、喷雾床/流化床、造粒机、以及用于油相团聚的混料器。热团聚可利用以下设备：带式烧结机、移动炉、回转窑、竖炉和辊/带式刨片机。

可经由尺寸减小的工艺来制造固体载体，其中，材料的颗粒尺寸被减少至更小。在一个实施方式中，固体载体包括不是液体或浆液状态的材料。

本发明的一个目的是PAM为阴离子型。本发明的一个目的是PAM为中性。本发明的一个目的是PAM为阳离子型。

本发明的一个目的是在培植持久的植被之前，让土壤稳定剂来减少在坡度上应用侵蚀垫的要求。本发明的一个目的是，让PAM来增加土壤的渗透性。本发明的一个目的是，PAM粘结于土壤，以增加肥料和水在土壤中的渗透。

本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤的水渗透性，由此改进土壤吸附水的能力。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤的水渗透性，由此降低土壤需要水的量和/或频率。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤的结块和裂缝。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤的可耕作性。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂作为土壤中的抗结壳剂。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤的沟蚀作用。

本发明的一个目的是使PAM与肥料结合，以降低肥料从土壤的浸出。本发明的一个目的是使PAM与土壤和肥料结合，以降低肥料从土壤中流失。本发明的一个目的是使PAM与土壤和肥料结合，以使肥料保持在土壤中。本发明的一个目的是，利用土壤稳定剂来降低土壤的侵蚀，由此降低肥料的侵蚀，从而减少肥料的用量以及每亩的肥料费用。本发明的一个目的是，利用土壤稳定剂来降低土壤的水渗透，由此降低肥料的侵蚀，从而减少肥料的用量以及每亩的肥料费用。本发明的一个目的是，利用土壤稳定剂来保留土壤中的营养物，由此减少肥料的用量以及每亩的肥料费用。

通过把植物营养素与合适的土壤调节材料混合，可以使得更多的植物营养素能够被目标植物利用、吸收。由于PAM结合了营养素并且使土壤稳定，因此它降低了肥料的浸出和流失。事实上，对于肥料而言它起到了PAM屏障的作用，因为它可使得土壤中的营养素性能最佳。PAM可促进土壤将营养素适当地保留在植物所需要的位置处。

本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤中微生物的流失和浸出。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来阻止含有营养素、杀虫剂和其它物质的沉积物移动。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤中微生物的流失和浸出。本发明的一个目的是利用硫酸铝和/或氧化钙的土壤稳定剂。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低粪便大肠菌和排泄物链锁状球菌从土壤中的浸出和流失。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂，通过将土壤固定在适当的位置并且使它们离子化的键接来增加颗粒尺寸，由此控制侵蚀力。

本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进植物的存活和生长。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤中种子的出苗时间。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤中植物根部的生长。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤中庄稼的产量。本发明的一个目的是利用加入土壤中的土壤稳定剂来收获得到更洁净的块根农作物。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来加速庄稼的成熟。

本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来增加灌木、树和/或蔬菜的移植生存能力。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来使植物在所述的土壤中更深地扎根。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂、通过更快地干燥土壤来提前种植时期。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来改进土壤中庄稼的质量。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来增加土壤中种子的发芽率。本发明的一个目的是利用土壤稳定剂来降低土壤中的土壤媒介疾病。

本发明涉及改进土壤渗透性的方法，它包括利用常规施加设备将固体载体施加至土壤。固体载体包括土壤稳定剂。将水加入固体载体中，可使土壤稳定剂释放进入土壤。

本发明涉及减少土壤侵蚀的方法，它包括利用常规施加设备将固体载体施加至土壤。固体载体包括土壤稳定剂。将水加入固体载体中，可使土壤稳定剂释放进入土壤。

本发明涉及减少肥料流失和浸出的方法，它包括利用常规的施加设备将固体载体施加至土壤。固体载体包括土壤稳定剂。将水加入固体载体中，可使土壤稳定剂释放进入土壤。

对于各种农业目的，已建议将聚丙烯酰胺(PAM)用作土壤改良剂。通常被描述为聚丙烯酰胺(PAM)的水溶性聚合物表现出各种可改进土壤的有益性能，这包括使水份流失、侵蚀和结壳最小化，并且可稳定土壤结构。该有益之处可导致常见的肥料、杀虫剂和除草剂流失的降低。

PAM是一种作为增强剂而起作用的长链合成聚合物，使土壤颗粒粘结在一起。水很难使这些大而重的土壤颗粒移动。与没有聚合物的灌溉相比，施加于灌溉水中的PAM降低了梨沟中95％以上的土壤侵蚀。

本发明可使得用户不需要在田间混合PAM。本发明的PAM不会阻塞杂草籽筛、过滤器或窄的虹吸管，因为不需要这些设备。另外，本发明使得用户可以避免处理干浓缩物的危险。本发明的方法还避免了大体积的设备，而所述设备在现有技术中被用于施加PAM。本发明的方法可以不需要大面积的田间或者推进速度低时所必需的大体积原料溶液；不需要由浓缩物来混合田间的溶液，而所述混合会花费大量时间并且需要专用设备。

本发明的方法避免了将液体浓缩物(油-乳液)配方直接应用于土壤的缺点。利用本发明的方法，利用标准的播撒设备可进行施加，并且不需要复杂的(与预先混合的溶液相比)过程来得到均匀的配给速率。本发明的方法不需要加入对庄稼没有明显有益作用的油和表面活性剂成分。

在本发明中，尽管可将任何物理状态的PAM加入土壤中，但是，优选干燥的PAM，因为它比其它形式的PAM更容易浸渍进入固体载体。而且干燥的PAM可以购买并且存储，并且可能是各种形式的PAM中最便宜的一种。另外，在利用本发明的方法施加PAM时，施加设备不会有被阻塞的趋势，杂草籽筛和过滤器也不会被阻塞。在填满机器时没有因吸入PAM细粉而噎住的危险。如果要直接把干燥的PAM施用到田间，则将会有更多的PAM从田间损失，因为溶解控制差。而且，与本发明相比，将干燥的PAM直接加入土壤时的分布均匀性较差。PAM的添加速率必须基于总的灌溉流速、田间侵蚀的潜在可能以及所需要的喷射浓度。

需要基于土壤类型、坡度以及侵蚀目标物的类型(即风或水)来调节阴离子PAM混合物的施加速率。当阴离子PAM混合物与其它侵蚀对象BMPs，比如种子和覆盖物或侵蚀植毡结合使用时，可被施加于陡的坡度。

发明详述

在一个实施方式中，将交联的聚丙烯酰胺加入固体载体，接着将其施加至土壤。接着将水加入固体载体中，从而将交联的聚丙烯酰胺从固体载体释放进入土壤。吸附能力超强的交联的聚丙烯酰胺被用于几种类型的应用中，以吸附含水溶液。聚合物可被用于固化任何基于水的材料。这些聚合物起到了储存水的作用，水按需到达植物，从而降低了对植物的冲击和干旱的影响。当添加至土壤时，植物的根部直接生长进入水可膨胀的聚合物中，按需从库存的水取水。该聚合物的一个实例包括交联的聚丙烯酸钾/聚丙烯酰胺共聚物。

在一个实施方式中，将土壤稳定剂加入固体载体中，接着将该载体施加至土壤。将水施加至固体载体，从而将土壤稳定剂从固体载体释放进入土壤。土壤稳定剂的实例有：黄原酸盐、酸水解的纤维素微纤维、甲壳质、石膏、PAM、水胶体状多糖、丙烯酸共聚物和/或丙烯酸钠及其组合。已表明这些聚糖(黄原酸盐、酸水解的纤维素微纤维和甲壳质)可降低土壤的损失。聚糖是糖苷键键合的单糖长链。三种主要的聚糖是淀粉、糖基和纤维素，它们由葡萄糖组成。淀粉和糖基在植物和动物中分别起到短期能量存储的作用。葡萄糖单体通过糖苷键键合。这些是生物可降解的聚合物，它们具有相似于水溶性PAM的性能。在本发明的一个实施方式中，这些聚糖被用作添加剂或PAM的替代物。

与PAM结合使用的石膏在降低土壤损失和水流失方面都很有效。总体结果表明，在培植的土地上，适时地结合这些表面处理方式比如耕作、覆盖物、遮篷、石膏和PAM，对于对付水土流失方面是有利的并且很有效。在本发明的一个实施方式中，石膏被用作本发明的PAM中的添加剂。

瓜耳胶是一种高分子量的水胶体状天然聚糖，它由半乳糖苷和甘露聚糖单元通过糖苷键键合而成，在化学上可将其描述为半乳甘露聚糖。多年来它通常被用作土壤稳定剂。它是白黄色至黄白色粉末。它溶解于冷水或热水中，并且形成高粘度的粘液。在本发明的一个实施方式中，瓜耳胶被用作添加剂或PAM的替代物。

丙烯酸共聚物通常被用作土壤稳定剂。而且，丙烯酸钠通常与水溶性的PAM组合并且被用作土壤稳定剂。丙烯酸酯(盐)是丙烯酸的盐或酯。在本发明的一个实施方式中，它们被用作添加剂或PAM的替代物。

在一种实施方式中，将土壤稳定剂加入固体载体中，其中固体载体包括至少约25％的直径超过1mm的颗粒。固体载体被施加至土壤。接着将水施加至固体载体，从而可将土壤稳定剂从固体载体中释放出来而进入土壤。当利用聚合物和化肥、土壤改良剂、土壤覆盖物和载体处理时，颗粒尺寸有影响，因为它影响土壤的反应、造粒和加工操作、以及混合、存储、处理和施加性能。一般地，颗粒尺寸越小，其溶解的速度越快。在约1950之前，几乎所有的肥料被制造成相对较细的粉末或小晶粒。结果是，在处理时肥料通常是粉状，并且在成堆或在袋中储存时非常容易形成硬的饼状物。颗粒(团聚)的增长导致极大地改进了存储、处理和施加性能。该增长同时也促进了施加设备的有利性能，使得其具有更好的流动性能并且降低颗粒产品中的结块。在美国，颗粒状肥料产品的典型尺寸范围是约1-3.35mm。在欧洲和日本，尺寸通常是2-4mm的范围。在优选的实施方式中，固体载体的尺寸范围是约5/16-约30目(0.234英寸或600微米)。

在本发明的一个实施方式中，固体载体是利用基于纸纤维的产品制成的覆盖物，它可以是潮湿的并且浸渍有PAM。在另一个实施方式中，覆盖物可浸渍有土壤改良剂和增强剂。可利用混料器来制造该覆盖物，优选是针形混料器，但是也可以是盘状压片机、浆式混料器、辊式造粒机或其它类型的混料器。基于纸纤维的产品优选包括造纸过程中的副产物。可使用污水污泥来生产强化的覆盖物而不生产纸纤维。

以下是如何利用枢轴混料器来制造本发明的固体载体(培植种子的覆盖物)的实施例。

实施例

枢轴混料器(pin mixer)：

在枢轴混料器中，当将径向延伸的枢轴安装在高速的中心转子轴上时，在一个静止的圆柱形壳体中，在材料和喷溅的液体粘结剂上产生了搅拌力，从而发生了团聚。由此产生的翻动导致了致密化。

枢轴设备：

测试了几种不同类型的枢轴混料器，以确定用于制造覆盖物的最佳枢轴设备。双螺旋式枢轴设备导致产生了更均匀的圆形片状物。内壳长度和直径分别是23英寸和6英寸。轴和枢轴的尺寸是：直径为2英寸的轴和长度为2英寸枢轴。结果发现改变转速(rpm)可以影响片状物的尺寸。增加速度则降低了颗粒尺寸。已发现当枢轴混料器被设定在650RPM时，会导致产品基本上由两端尺寸为(-6，+16)的产品组成。该材料产生了壳，但是安培数没有增加。通过枢轴混料器可使覆盖物容易团聚，并且得到的产品的尺寸和形状均匀。

保留时间：

进行了确定覆盖物保留时间的测试。在2秒时开始排出材料并且在23秒时结束。大部分材料需要花费8秒钟。小的颗粒保留时间短，而大的颗粒保留时间较长。

销式混合器：材料的加料速度

粉碎的湿纸

以33磅/小时的速度添加湿纸，但是产品不均匀并且不是圆形的，因此加料速度被降低至200磅/小时。在该速率下得到了均匀的产品。优选使用200磅/小时的速度，但是，结余200-300磅/小时的速度也是可以接受的。湿纸通过螺旋给料器。3”的给料器是最一致的。

PAM：

以6磅/小时的干颗粒速度将PAM计量加入枢轴混料器中。以这个速度接收均匀的产物，PAM逐渐浸渍到覆盖料颗粒中。

水：

将36磅/小时的水计量加入枢轴混料器中。

纸中的湿度百分数是52.3％的水。当以200磅/小时的速度将湿淤泥加入枢轴混料器时，以140.6磅/小时的总数引入水份。

NPK：

以28磅/小时的速度将氮磷钾增强剂加入枢轴混料器中。需要振动式给料器来进行该低速度下的给料。在加入加料器料斗之前，必须将肥料过筛。

用于湿的覆盖物片剂的涂覆滚筒

将湿的覆盖物片剂手工放入滚筒中。该滚筒不会因为可变的低或高加入速度而产生问题。转鼓式干燥器限定了涂覆滚筒的进料速度。团聚大部分(＞90％)发生在枢轴混料器中。由于送入涂覆滚筒中的材料是片状物形式，因此，材料易于被滚轧。

干燥器：

入口和出口处的空气温度分别是100度华式温度和180F。在这些条件下，样品所具有的材料出口温度范围是150-175度华式温度，并且水份含量是2.5％。

过筛分析：

利用筛网进行过筛分析。两端尺寸的定额为6-16筛目。进行连续三小时的制造、干燥和过筛。最终得到了总数为300磅的材料；206磅(68.7％)是合格的，而过小的占17.7％，并且41磅的材料尺寸过大(13.7％)。

利用常规的播撒机来施加覆盖物。设定了理想的施加速度，并且达到了11/2英寸的开口。以50磅/1000平方英尺这一理想施加倍率来施加该产品。

实施例2

在实验室进行的测试中，利用PAM以43∶1的倍率浸渍肥料颗粒(DAP)。精确地测量原材料，并且以计量的PAM干颗粒形式将之加入加氨器-造粒机中。该造粒机成功地使最终的固体载体团聚。接着将固体载体干燥并且过一定目数的筛网。接着利用常规的落差式播撒器将固体载体计量加入至泥煤载体(turf stand)。在固体载体中加入水之后，成功地将精确量的营养素和PAM施加至泥煤载体。

Claims (87)

1.一种将土壤稳定剂施加至土壤的方法，它包括：

将所述土壤稳定剂施加至固体载体；

将所述固体载体施加至所述土壤；

将水施加至所述固体载体；

将所述土壤稳定剂从所述固体载体中释放出来而进入所述土壤。

2.权利要求1的方法，其中通过计量加入所述土壤的所述固体载体的比率来控制计量加入所述土壤的土壤稳定剂的量。

3.权利要求1的方法，其中通过常规的设备，比如播撒器将所述固体载体施加至所述土壤。

4.权利要求1的方法，其中所述水来自雨水。

5.权利要求1的方法，其中所述水由用户提供。

6.权利要求1的方法，还包括：将肥料和/或土壤改良剂加入所述固体载体中。

7.权利要求1的方法，其中所述固体载体包括纤维状材料。

8.权利要求1的方法，其中所述固体载体还包括种子。

9.权利要求1的方法，还包括将杀虫剂和杀草剂加入所述固体载体中。

10.权利要求1的方法，其中所述固体载体是团聚物。

11.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂的重量占固体载体总重量的50％以下。

12.权利要求1的方法，其中所述固体载体以颗粒、挤压的片状物、编织垫、薄片和/或成型件的形式存在。

13.权利要求1的方法，其中所述固体载体包括肥料。

14.权利要求1的方法，其中所述固体载体还包括产生疾病的微生物比如动物肥料。

15.权利要求1的方法，其中所述固体载体还包括硫酸铝和/或氧化钙。

16.权利要求1的方法，其中土壤稳定剂选自由以下物质组成的组：黄原酸盐、酸水解的纤维素微纤维、甲壳质、石膏、PAM、水胶体状的多糖、丙烯酸共聚物和/或丙烯酸钠以及上述物质的任意组合。

17.权利要求1的方法，其中土壤稳定剂选自由以下物质组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺、聚胺、聚环氧乙烷和磺化的化合物。

18.权利要求1的方法，其中所述固体载体包括事先已利用具有土壤稳定性能的成分处理过的一种材料。

19.权利要求1的方法，其中所述材料来自饮用水处理、污水污泥的脱水、水果和蔬菜的洗涤与碱液去皮、糖汁和糖浆的澄清、与食品接触的粘合剂和纸、动物饲料增稠剂和悬浮剂、化妆品、造纸、各种采矿和钻井应用。

20.一种将土壤稳定剂施加至土壤的方法，该方法包括：

将所述土壤稳定剂施加至固体载体，所述固体载体包括至少大约25％的直径超过1mm的颗粒；

将所述固体载体施加至所述土壤；

将水施加至所述固体载体；

将所述土壤稳定剂从所述固体载体中释放出来而进入所述土壤中。

21.权利要求1的方法，其中所述固体载体包括矿物元素。

22.权利要求21的方法，其中所述土壤稳定剂将矿物元素保留在所述土壤中。

23.一种将交联的聚丙烯酰胺施加至土壤的方法，该方法包括：

将交联的聚丙烯酰胺施加至固体载体，

将所述固体载体施加至土壤；

将水施加至所述固体载体；

将所述交联的聚丙烯酰胺从所述固体载体中释放出来而进入所述土壤中。

24.一种用于将交联的聚丙烯酰胺施加至土壤的固体载体，它包括固体载体和交联的聚丙烯酰胺。

25.权利要求16的方法，其中所述PAM是阴离子型的。

26.权利要求16的方法，其中所述PAM是中性的。

27.权利要求16的方法，其中所述PAM是阳离子型的。

28.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了在培植持久的植被之前、在坡度上应用侵蚀垫的要求。

29.权利要求16的方法，其中所述PAM增加了所述土壤的可渗透性。

30.权利要求16的方法，其中所述PAM与所述土壤结合，从而增加了所述肥料和水在所述土壤中的渗透。

31.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改善了所述土壤的水可渗透性，从而改善了土壤的吸水能力。

32.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改善了所述土壤的水可渗透性，从而降低了所述土壤需要水的量和频度。

33.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了土壤的密实程度和结壳。

34.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改进了土壤的可耕作性能。

35.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂是所述土壤中的防结壳剂。

36.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了所述土壤的沟蚀作用。

37.权利要求16的方法，其中所述PAM与肥料结合，从而降低了所述土壤中的所述肥料的浸出。

38.权利要求16的方法，其中所述PAM与肥料结合，从而降低了所述土壤中的所述肥料的流失。

39.权利要求16的方法，其中所述PAM与肥料结合，从而将所述肥料保留在所述土壤中。

40.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了所述土壤的侵蚀，由此降低了所述肥料的侵蚀，从而减少了每亩中肥料的使用量和肥料费用。

41.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改进了所述土壤的水渗透性，由此降低了所述肥料的侵蚀性，从而减少了每亩中肥料的使用量和肥料费用。

42.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂将营养素固定在所述土壤中，从而减少了每亩中肥料的使用量和肥料费用。

43.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了所述土壤中的微生物的流失和浸出。

44.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂阻止了含有营养素、杀虫剂和其它物质的沉积物的移动。

45.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了粪便大肠菌和粪便链球菌从所述土壤中的浸出和流失。

46.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂通过将土壤定位、并且使它们以离子化方式键接在一起来增加颗粒尺寸，由此控制侵蚀力。

47.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改善了植物的存活和生长。

48.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了土壤中种子的出苗时间。

49.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改进了土壤中植物根部的生长。

50.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂改进了土壤中庄稼的产量。

51.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂导致收获得到了更洁净的块根农作物。

52.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂加速了庄稼的成熟。

53.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂增加了灌木、树和/或蔬菜的移植生存能力。

54.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂使得所述土壤中植物的根部生长得更深。

55.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂通过更快地干燥土壤来提前种植日期。

56.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂增加了土壤中种子的发芽率。

57.权利要求1的方法，其中所述土壤稳定剂降低了土壤中的土壤媒介疾病。

58.一种改进土壤渗透性的方法，它包括：

利用常规施加设备将固体载体施加至所述土壤；

所述固体载体包括土壤稳定剂；

将水加入所述固体载体中；

使所述土壤稳定剂释放进入所述土壤。

59.一种减少土壤侵蚀的方法，它包括：

利用常规施加设备将固体载体施加至所述土壤；

所述固体载体包括土壤稳定剂；

将水加入所述固体载体中；

使所述土壤稳定剂释放进入所述土壤。

60.一种减少肥料流失和浸出的方法，它包括：

利用常规施加设备将固体载体施加至所述土壤；

所述固体载体包括土壤稳定剂；

将水加入所述固体载体中；

使所述土壤稳定剂释放进入所述土壤。

61.一种将PAM施加至土壤的方法，其中PAM被精确地混入、浸渍和/或施加至固体载体。

62.权利要求61的方法，其中根据计量进入所述土壤的所述固体载体的比率来控制计量进入所述土壤的PAM量。

63.权利要求61的方法，其中通过常规的设备，比如播撒器将所述固体载体施加至土壤。

64.一种将PAM施加至土壤的方法，该方法包括：

将PAM施加至固体载体；

将所述固体载体施加至土壤；

将水施加至所述固体载体；

将所述PAM从所述固体载体中沥滤出来而进入所述土壤中。

65.权利要求64的方法，其中根据计量加入所述土壤的所述固体载体的比率来控制计量加入所述土壤的所述PAM量。

66.权利要求64的方法，其中通过常规的设备，比如播撒器将所述固体载体施加至土壤。

67.权利要求64的方法，其中所述水来自雨水。

68.权利要求64的方法，其中所述水由用户提供。

69.权利要求64的方法，其中所述PAM是干颗粒形式。

70.权利要求64的方法，还包括：将肥料和/或土壤改良剂加入所述固体载体中。

71.权利要求64的方法，其中所述固体载体包括纤维状材料。

72.权利要求64的方法，其中所述固体载体还包括种子。

73.权利要求64的方法，还包括将杀虫剂和杀草剂加入所述固体载体中。

74.权利要求64的方法，其中所述固体载体包括有机和/或无机材料。

75.权利要求64的方法，其中所述固体载体是团聚物。

76.权利要求64的方法，其中所述固体载体是通过团聚工艺制造的，所述工艺包括搅拌团聚、加压团聚、液体团聚和热团聚工艺。

77.权利要求64的方法，其中所述PAM的重量占固体载体总重量的50％以下。

78.权利要求64的方法，其中所述固体载体是通过团聚方法制造的，该方法包括：翻动、混合、造粒、压片、球化、调质和速溶。

79.权利要求64的方法，其中所述固体载体是通过团聚方法制造的，该方法包括：制块、压实、挤压、压片、模压、制造成片剂和等静压方法。

80.权利要求64的方法，其中所述固体载体是通过团聚方法制造的，该方法包括：喷雾干燥、喷雾造粒、流化床造粒、喷射造粒、在液体介质中团聚、油团聚和成球过程。

81.权利要求64的方法，其中所述固体载体是通过团聚方法制造的，该方法包括：烧结、硬化、球化、煅烧、干燥/固化、部分气化/炭化和压片。

82.权利要求64的方法，其中所述固体载体以颗粒、挤压的片状物、编织垫、薄片和/或成型件的形式存在。

83.权利要求64的方法，其中所述固体载体包括培植种子用的覆盖物。

84.权利要求64的方法，所述固体载体包括肥料。

85.权利要求64的方法，其中所述固体载体还包括产生疾病的微生物比如动物肥料。

86.权利要求64的方法，其中所述固体载体还包括硫酸铝和/或氧化钙。

87.一种用于将PAM施加至土壤的固体载体，它包括固体载体和PAM。