发明内容

本发明涉及用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法和系统，可至少部分地克服至少一个上述缺点或提供给消费者有用的或商业选择。

鉴于以上内容，一种形式的本发明在广义上在于一种用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法，包括以下步骤：

(a)用第一催化剂和第二催化剂对立地进行首次改善，其中，所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约5％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；

(b)用所述第一催化剂和所述第二催化剂对所述立地进行二次改善，其中，所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约20％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；及

(c)用所述第一催化剂和所述第二催化剂对所述立地进行第三次改善，其中，所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约75％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；

其中，对所述立地的首次改善、二次改善和第三次改善都至少进行一次。

本文所用术语“催化剂”广义地定义为产生反应的物质，而不论其自身是否发生变化。

本文所用术语“改善”广义地定义为导致土地状况变化的过程或动作，所述土地状况的变化包括物理变化、化学变化、生物变化或其任何适当的组合。

本文所用术语“立地(site)”，参照图1，广义地定义为包括土壤表面、土壤上方的邻近大气和土壤表面下方的土壤的三维区域的三维空间。优选地，“立地”可定义为包括土壤表面、土壤紧邻上方至土壤表面上方约1米高度处的邻近大气、及至土壤表面下方约100mm深度的土壤的三维区域在内的区域。

可对任何合适类型的立地进行改善。然而，优选地，要进行改善的立地需要养分维持或补充、水维持或补充、和/或表层土修复或维持。例如，所述立地可以是耕地、非耕地、牧地(pasturable land)、草地、草原、农业用地、农田、果园、人工林场、森林、灌木丛林地、公园绿地、住宅用地、高尔夫球场、运动场、赛马场、湿地、水道及水体、陆基水产养殖设施、复原场地(rehabilitation sites)、修复场地(remediation sites)、恢复场地(restorationsite)、植被恢复场地、受火灾影响场地、矿区、堆填区、废物堆、商业堆肥设施、农场堆肥设施等。在这种情况下，将理解的是，改善所述立地实际上是改善了包括土壤表面、土壤上方的邻近大气和土壤表面下方的土壤的三维区域在内的三维空间。例如，改善农田可实际上改善土壤表面、土壤表面上的任何特征(例如，但不限于，土地形成(land formation)，水道或水体、堆肥、干草堆、植被等)、土壤表面下方的土壤的三维区域、土壤中的任何特征(例如，但不限于，地下水道或水体、压实层、粘土层等)以及被改善的土壤的表面上方的邻近大气。

本发明的方法提供了一种用于能量产生与贮存的方法。在本发明的一优选实施例中，本发明的方法提供了一种用于持续能量产生的方法。优选地，本发明的方法提供了一种用于持续能量产生的方法，其中，用第一催化剂和第二催化剂修复立地促进生物能量产生机制转移向所述立地转移。在一优选实施例中，所述生物能量产生机制包括通过一种或多种光合细菌捕获植物所利用的光谱范围外的太阳能、以及随后将捕获的能量作为有机分子进行贮存。

使用中，持续的能量产生可支撑局部微生物组或生态系统的发育，使得可具有充足的贮存能量来支撑健康微生物组(例如，细菌、古生菌(Archaea)、病毒、真菌、原生动物等)和与微生物组相互作用的生物体(例如，人类、植物、动物、蚯蚓、昆虫等)所需的结构。使用中，持续的能量产生可提高土壤微生物组从疾病恢复和/或抵抗疾病的能力。有利地，这种自然恢复可导致立地中的土著植物群和/或动物群的再生，这是因为它们依赖于所述立地所特有的环境条件和微生物组。

本发明的方法提供了用于生物水合成的方法。在本发明的一优选实施例中，本发明的方法提供了用于持续生物水合成的方法。优选地，本发明的方法提供了一种用于持续生物水合成的方法，其中，用第一催化剂和第二催化剂改善立地促进生物能量产生机制向所述立地转移，其中，所述生物能量产生过程的副产物可以是水。

在使用中，持续的生物水合成可支持过量土壤水分的产生，可提高土壤的贮水能力，并且可增加蒸散量。在这种情况下，过量的土壤水分可导致水流量增大，进而导致地下水位内水的移动。使用中，本发明方法的大规模实施可增大降水的可能性以及立地接收到的总降水量。使用中，由本发明的方法触发的受激生物群系包括假单胞细菌属菌种(Pseudomonas species)和其它可在立地大气中移动并且可引起降水的物种的繁盛。

本发明的方法提供了一种用于表层土修复的方法。在本发明的一优选实施例中，本发明的方法协助养分耗竭土壤和/或受污染土壤的恢复。优选地，本发明的方法提供了一种用于持续能量产生的方法，其中，用第一催化剂和第二催化剂改善立地促进生物能量产生机制向所述立地转移，其中，所述生物能量产生过程的副产物可以是腐殖化土壤。应当理解的是，所述生物能量产生过程可触发养分累积过程(其包括，但不限于，氮和碳固定)，进而导致腐殖化土壤的形成，其中，所述腐殖化土壤可以是能量贮存混合物和养分贮存混合物。在使用中，由于腐殖化土壤的发展而提高的养分贮量和贮水能力可协助表层土修复。

在使用中，使用由本发明的方法产生的腐殖化土壤可协助修复表层土。表层土的修复可用合适的土壤肥力指标指示。例如，所述土壤肥力指标可包括化学指标(例如，阳离子交换能力、导电性、磷和氮的水平和可用性、酸度等)、物理指标(例如，土壤质地和结构、湿团聚体稳定性(wet aggregate stability)、有效水容量(available water capacity)、持水能力、硬度、渗透速率等)或生物指标(例如，蚯蚓、有机质、有机碳、土壤呼吸、土壤蛋白质、土壤酶等)。优选地，使用由本发明的方法产生的腐殖化土壤可提高养分耗竭土壤中的可利用磷、总磷、钙的可用性(calcium availability)、持水能力、团聚体形成和稳定、土壤微生物多样性或蚯蚓数量中的一个或多个，可平衡养分耗竭土壤的酸度或碱度水平，可降低高钠水平，可协助养分耗竭土壤中的氮和/或碳固定，可降低受污染土壤中的金属的生物利用率，或其任意合适的组合。

所述用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法包括用第一催化剂和第二催化剂对立地进行改善。优选地，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给所述立地的至少一部分，使得所述第一和第二催化剂与所述土壤之间的接触在被改善的立地中和/或上构建生物能量产生点矩阵。在这种情况下，应当理解的是，该方法促进了一种或多种原核生物源和/或由一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物向所述矩阵中的每个点转移，引起所述矩阵中每个点处的腐殖化土壤的形成和生物水合成及随后的水生成。随着时间的推移，生物能量产生点矩阵的构建促进了立地内的持续的能量产生和贮存、持续的生物水合成和水产生以及通过产生腐殖化土壤实现的表层土修复。在使用中，该方法导致了自然的养分累积，包括氮和碳固定、植物生长必需的其它营养成分的累积。

所述第一催化剂和所述第二催化剂可以是任何合适的形式。然而，在本发明的一些实施例中，所述催化剂可以包括酒、肥料(特别是生物肥料)或其它高价值有机物质、腐殖质或腐殖化土壤、培养的培养物(incubated culture)、收集的用于产生能量的底物等。在本发明的一些实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂可以相同类型的催化剂，或者可以是不同类型。在本发明的一实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂可以是相同的催化剂。

在本发明的一实施例中，所述第一和第二催化剂可包括一种或多种原核生物源和/或所述一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物。例如，所述原核生物可包括一种或多种古生菌、一种或多种细菌或其任意合适的组合。所述原核生物可以是厌氧的、需氧的、自养的、异养的、光养的、化能营养的(chemotrophic)、光合的或其任意合适的组合。在本发明的一优选实施例中，所述原核生物可包括紫色非硫异养光合细菌(purple non-sulphurproducing heterotrophic photosynthetic bacteria)、乳酸杆菌(Lactobacillus species)、酵母(yeasts)、放线菌属菌种(Actinomycetes species)、诺卡氏菌属菌种(Nocardia species)、放线菌类(a ray fungi)、浮游生物、化能菌或其任意合适的组合。

在本发明的一实施例中，所述第一催化剂包括有机底物，其包括通常在腐殖化土壤中发现的特性和成分。在本发明的一优选实施例中，所述第一催化剂包括由有机物质连续发酵制备的腐殖化土壤。在本发明的一实施例中，所述第一催化剂包括由有机物质连续发酵制备的腐殖化土壤，其中，连续发酵过程包括低温发酵微生物源并提供低温发酵微生物持续活动的栖息地。在本发明的一优选实施例中，所述第一催化剂包括由有机物质连续发酵制备的腐殖化土壤，其中，所述腐殖化土壤包括需氧微生物、厌氧微生物和光合微生物中至少一种的活的来源和/或由需氧微生物、厌氧微生物和光合微生物中至少一种产生的刺激其活动的底物。优选地，所述第一催化剂包括由有机物质连续发酵制备的腐殖化土壤，其中，所述腐殖化土壤包括异养光合细菌源和/或原核生物源、和/或异养光合细菌和/或原核生物产生的刺激其活动的底物，其中，原核生物包括古生菌(Archaea)或细菌中任一者。在本发明的一实施例中，所述第一催化剂可以是澳大利亚专利号为2014250680的专利中所述方法和/或系统产生的产出产物，其公开内容通过引用并入本文中。

在本发明的一实施例中，所述第二催化剂包括液体肥料。在本发明的一优选实施例中，所述第二催化剂包括由有机物质连续发酵制备的液体肥料。在本发明的一实施例中，所述第二催化剂包括由有机物质连续发酵制备的液体肥料，其中，所述液体肥料可以是重建的微生物底物。在本发明的一实施例中，所述第二催化剂包括由有机物质连续发酵制备的液体肥料，其中，所述连续发酵过程包括低温发酵微生物源和低温发酵微生物活动的栖息地。在本发明的一优选实施例中，所述第二催化剂包括由有机物质连续发酵制备的液体肥料，其中，所述液体肥料包括需氧微生物、厌氧微生物、异养微生物和光合微生物中至少一者的活的来源和/或由需氧微生物、厌氧微生物、异养微生物和光合微生物中至少一者产生的刺激其活动的底物。优选地，所述第二催化剂包括由有机物质连续发酵制备的液体肥料，其中，所述液体肥料包括异养光合细菌源和/或原核生物源、和/或由异养光合细菌和/或原核生物产生的刺激其活动的底物，其中，所述原核生物包括古生菌或细菌中任一者。在本发明的一实施例中，所述第二催化剂可以是澳大利亚专利号为2012283757的专利中所述的方法和/或系统产生的产出产物，其公开内容通过引用并入本文中。

优选地，所述方法包括对立地进行首次改善、对所述立地进行二次改善和对所述立地进行第三次改善的步骤，其中，对所述立地的首次改善、二次改善和第三次改善可在一段时间内进行。改善方案可在任意合适的时间段内进行。在本发明的一实施例中，对立地的首次改善、对所述立地的二次改善和对所述立地的第三此改善中的每次改善都可进行至少一次。在这种情况下，应当理解的是，所述改善方案可进行至少一次。在本发明的一优选实施例中，对所述立地的首次改善、对所述立地的二次改善和对所述立地的第三次改善每年可进行至少一次。在这种情况下，应当理解的是，所述改善方案每年可进行至少一次。然而，应当理解，所述改善方案可进行任意合适次数以在被改善的立地中和/或上构建能够促进立地上的持续能量产生和能量贮存混合物(例如，腐殖化土壤)的生成的生物能量产生点矩阵。

将对立地的二次改善与对立地的首次改善分开的时间段与将对立地的第三次改善与对立地的二次改善分开的时间段可以是相同的或不同的。

可进行任意合适数量的改善方案。然而，应当理解的是，改善方案的数量可依赖于多个因素而变化，例如，要处理的立地的状况和要处理的立地的当前的和计划的未来使用。将对立地的首次改善方案与对所述立地的二次改善方案分开的时间段可以是任意合适的长度。例如，对所述立地的二次改善方案可以在作物的生长季结束时开始，可以基于一个或多个土壤肥力指标测试开始，可以在预定时间间隔后开始，或其任意合适的组合。

所述第一催化剂和所述第二催化剂可以任何合适的方式施用给所述立地。例如，所述第一催化剂和所述第二催化剂可以一起贮存并一起施用给所述立地，可以贮存在分开的贮存容器中并一起施用给所述立地，或者，可以贮存在分开的贮存容器中并独立于彼此施用给所述立地。在本发明的所述第一催化剂和所述第二催化剂可独立于彼此施用给所述立地的实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂可相继施用给所述立地，或者可同时施用给所述立地。然而，应当理解，将所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的方法可依赖于多个因素而变化，例如，所述第一和第二催化剂的组成和特性、施用方法、要处理的立地的类型和大小以及处理方案。

对立地进行改善可以任何合适的方式进行。例如，所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者可喷洒到立地上，可进行滴灌，可进行沟灌，可在空中施用，可以播撒或散布，或者其任意合适的组合。然而，应当理解，将所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的方法可依赖于多个因素而变化，例如，所述第一和第二催化剂的组成和特性、施用方法、要处理的立地的类型和大小及处理方案。

在本发明的一实施例中，在将所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给立地之前，可将所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者与一种或多种其它物质进行混合。可以使用任何合适的物质。例如，所述物质可用作用于贮存和递送所述催化剂的加工助剂，可促进将所述催化剂施用给立地，可促进土壤吸收所述催化剂，可保持催化剂中生物体的存活能力，提高土壤中养分的可利用量(available pool)，可刺激养分积累中的目标反应等。可以使用任何合适的物质。例如，所述添加剂可包括乳化剂、稳定剂、润湿剂、防腐剂、表面活性剂、矿物、养分源等。例如，可将钙源添加到所述催化剂中以增加土壤中的可利用钙。例如，可将糖源添加到所述催化剂中以提高土壤的发酵能力。

在本发明的一些实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给所述立地的至少一部分。在这种情况下，应当理解，所述立地的所述至少一部分可包括土壤的表面、土壤上方的邻近大气和土壤表面下方的土壤的三维区域。可对所述立地的任意合适部分进行改善。例如，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给立地的约5％(面积)、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％、约100％。在本发明的一些实施例中，在首次改善、二次改善和第三次改善中所改善的立地的部分可以是相同的量，或者，可以是不同的量。然而，在使用中，所改善的立地的部分可依赖于所述改善是否是首次、二次或第三次改善而变化。

在本发明的一实施例中，要进行改善的立地的所述部分可包括彼此间隔开的两个或更多个分离的土地区域，两个或更多个可沿其至少一个边缘连续的土地区域，或其任意合适的组合。在本发明的一优选实施例中，要进行改善的立地的所述部分可随机选择。在这种情况下，要进行改善的立地的所述部分可包括彼此间隔开的分离的土地区域和沿至少一个边缘连续的土地区域的组合。然而，应当理解，随着要进行改善的立地的量的增加，彼此间隔开的分离的土地区域的比例将减小。

在本发明的一优选实施例中，在对立地首次改善期间，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给所述立地的至少一部分，使得可在约5％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵。在本发明的一优选实施例中，在首次改善期间改善的所述立地的至少一部分可随机选择。

在本发明的一优选实施例中，在对立地二次改善期间，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给所述立地的至少一部分，使得在约20％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵。在本发明的一些实施例中，对立地的二次改善可包括所述首次改善所改善的所述立地的所述部分，可不包括所述首次改善所改善的所述立地的所述部分，或者可与所述首次改善所改善的所述立地的一部分部分重叠。在本发明的一优选实施例中，在对立地二次改善期间所改善的立地的至少一部分可包括对立地首次改善期间所改善的立地的部分。

在本发明的一优选实施例中，在对立地进行第三次改善期间，所述第一催化剂和所述第二催化剂可施用给所述立地的至少一部分，使得可在约75％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵。在本发明的一些实施例中，对立地的第三次改善可包括所述首次改善和/或所述二次改善所改善的立地的所述部分，可以不包括所述首次改善和/或所述二次改善所改善的立地的所述部分，或者可与所述首次改善和/或所述二次改善所改善的立地的一部分部分重叠。在本发明的一优选实施例中，在对立地第三次改善期间所改善的立地的所述至少一部分可包括在对立地首次改善和二次改善期间所改善的立地的所述部分。

在本发明的一些实施例中，要进行改善的立地的所述部分可随机选择，或者可根据预定标准进行选择。优选地，要进行改善的立地的所述部分可随机选择。要进行改善的立地的所述部分可以是之前改善期间所改善的相同位置或之前尚未改善的位置。

所述改善方案使得可以在改善后的立地中和/或上构建足以促进在所述立地中的持续且更高效的能量产生和贮存的生物能量产生点矩阵。优选地，在对立地首次改善期间稀薄、随机地散布所述第一催化剂和所述第二催化剂导致一种或多种原核生物源和/或由一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物在所述立地上的随机分布，其中，所述第一和第二催化剂与土壤之间的每个接触点成为生物能量产生点。在使用中，随着每个接触点处生物活动的增加，可构建生物能量产生点矩阵。由于可对立地进行进一步改善，因此，可产生另外的接触点，生物能量产生点矩阵可在更大区域上扩展和/或在现有经过改善的立地中和/或上的密度增大，直至生物能量产生过程实现自我维持。在一段时间内，持续的能量产生过程可引起养分累积和生物水合成，并随后导致腐殖化土壤的形成，其中，腐殖化土壤可以是能量贮存混合物和养分贮存混合物。

所述第一催化剂可以任何合适的剂量率施用给立地。例如，所述第一催化剂可以每年每公顷约100千克、每年每公顷约250千克、每年每公顷约500千克、每年每公顷约750千克、每年每公顷约1000千克、每年每公顷约1250千克、每年每公顷约1500千克、每年每公顷约1750千克、每年每公顷约2000千克、每年每公顷约2250千克、每年每公顷约2500千克、每年每公顷约2750千克、每年每公顷约3000千克、每年每公顷约3250千克、每年每公顷约3500千克、每年每公顷约3750千克、每年每公顷约4000千克的剂量率施用给立地。在这种情况下，应当理解，每年施用给立地的第一催化剂的剂量率包括在首次改善、二次改善和第三次改善中施用的第一催化剂的总量。在本发明的一些实施例中，在首次改善、二次改善和第三次改善中施用的第一催化剂的量可以是相同的量或者不同的量。然而，在使用中，在对立地改善期间施用的第一催化剂的量可依赖于所述改善是否是首次、二次或第三次改善而变化。

所述第二催化剂可以任何合适的剂量率施用给立地。例如，所述第二催化剂可以每年每公顷约5升、每年每公顷约50升、每年每公顷约100升、每年每公顷约150升、每年每公顷约200升、每年每公顷约250升、每年每公顷约300升、每年每公顷约350升、每年每公顷约400升、每年每公顷约450升、每年每公顷约500升、每年每公顷约550升、每年每公顷约600升、每年每公顷约650升、每年每公顷约700升、每年每公顷约750升、每年每公顷约800升、每年每公顷约850升、每年每公顷约900升、每年每公顷约950升、每年每公顷约1000升的剂量率施用给立地。在这种情况下，应当理解，每年施用给立地的第二催化剂的剂量率包括在首次改善、二次改善和第三次改善中施用的第二催化剂的总量。在本发明的一些实施例中，在首次改善、二次改善和第三次改善中施用的第二催化剂的量可以是相同的量或者不同的量。然而，在使用中，在对立地改善期间施用的第二催化剂的量可依赖于所述改善是否是首次、二次或第三次改善而变化。

在本发明的一些实施例中，在对立地的至少一部分进行改善期间所施用的所述第一催化剂和第二催化剂的量在所述改善方案的每次改善中基本上是相同的，其中，所改善的立地的所述至少一部分在所述改善方案的每次改善中可以具有显著不同的尺寸。在这种情况下，所述首次改善、二次改善和第三次改善的有效剂量率可以大不相同。

所述第一催化剂和所述第二催化剂可以相对于彼此的任意合适比例施用到所述立地。例如，所述第一催化剂与所述第二催化剂的比例可以是约5:95、约10:90、约15:85、约20:80、约25:75、约30:70、约35:65、约40:60、约45:55、约50:50、约55:45、约60:40、约65:35、约70:30、约75:25、约80:20、约85:15、约90:10、约95:5。在使用中，所述第一催化剂与所述第二催化剂的比例可依赖于所述改善是否是首次、二次或第三次改善、所述第一催化剂和所述第二催化剂的组成和要处理的立地的类型而变化。

在本发明的一些实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者可随机地施用给立地的至少一部分。在这种情况下，应当理解，要处理的立地的部分可根据预定标准和随机施用的催化剂进行选择，以便产生具有大于约30％的变异系数(coefficientofvariation)的散布。或者，所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者可均匀地施用给立地的至少一部分。例如，所述催化剂可以例如产生具有小于约25％的变异系数的散布的方式施用给要处理的立地的所述部分。

在本发明的一些实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者可作为顶肥(top dressing)施用给立地。在本发明的一些实施例中，所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者可施用给所述立地上的土壤，然后与所述立地上的所述土壤混合在一起。在本发明的一些实施例中，对立地进行首次改善、二次改善和第三次改善的步骤中的一个或多个可进一步包括将所述第一催化剂和所述第二催化剂中的一者或两者施用给所述立地以及使所述催化剂与所述立地上的土壤混合。在使用中，将所述催化剂与所述立地上的土壤混合可帮助在土壤中和/或上构建生物能量产生点的三维矩阵。

在本发明的一实施例中，包括首次改善、二次改善和第三次改善的改善方案可使用第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂在立地的至少一部分上进行。所述第三催化剂可具有任意合适的形式。然而，在本发明的一些实施例中，所述催化剂可包括酒、肥料(特别是生物肥料)或其它高价值有机物质、腐殖质或腐殖化土壤、培养的培养物、收集的用于能量产生的底物等。在本发明的一些实施例中，所述第三催化剂可以是与所述第一催化剂和/或所述第二催化剂相同类型的催化剂，或者可以是不同的类型。在本发明的一实施例中，所述第三催化剂和第一催化剂和/或所述第二催化剂可以是相同的催化剂。

在本发明的一实施例中，所述第三催化剂可包括生物水合成产生的液体。例如，由生物水合成产生的所述液体可在蒸散作用中自立地上升，并作为降水返回，其中，所述降水可包括降雨以及大气逆温事件(例如，一天结束时的自然冷却循环)期间降露和湿气的返回。在本发明的一优选实施例中，由生物水合成产生的所述液体可包括所述立地中的一种或多种原核生物源和/或立地中的一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物。在本发明的一优选实施例中，由生物水合成产生的所述液体可促进立地中的一种或多种原核生物源和/或立地中的一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物的转移。在这种情况下，所述液体在毛细管作用下通过土壤的迁移和/或所述液体的蒸散可促进一种或多种原核生物源和/或一种或多种原核生物产生的刺激其活动的底物的转移。在使用中，随着时间的推移，通过蒸散和降水循环进行的第三催化剂的回收可在经改善的立地中和/或上构建能够促进立地上的持续能量产生和能量贮存混合物(例如，腐殖化土壤)的产生的生物能量产生点矩阵。

本发明提供了优于现有技术的诸多益处。例如，在立地上施用催化剂可将贮存的捕获的能量分布到立地上，并使生物能量产生机制向立地转移，其中，随着时间推移，腐殖化土壤的累积和土壤水分的制造使得立地能够持续地产生能量、水和养分，而无需添加肥料。此外，所述方法支撑了土壤微生物组的发育和健康，并可通过提供水和养分帮助表层土修复。所述方法促进了持续的生物水合成，其可提高土壤的总体水分，并且可逆转立地的干燥和/或荒漠化。

在本发明的范围内，本文所述的任何特征可与本文所述的其它特征中的任一个或多个特征以任意组合进行组合。

本说明书中对任何现有技术的引用不是、也不应视为是对该现有技术构成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。