本發(fā)明涉及一種用于施用葉面噴劑的設(shè)備，更具體地但非排他地，涉及一種用于施用富碳葉面噴劑的設(shè)備。

背景技術(shù)：

眾所周知，大氣中二氧化碳(co2)濃度對于植物生長和光合作用不是最理想的。農(nóng)民在封閉式溫室中種植植物，常常增加其中的co2的濃度，以提供更接近用于植物生長的最佳濃度。氣態(tài)co2具有與制備有關(guān)的高成本，并且由于全球二氧化碳征稅和限制，農(nóng)民可能被禁止在溫室中使用co2。

世界知識產(chǎn)權(quán)組織公布文本第wo2004/040981號(“現(xiàn)有技術(shù)”)描述了用于提高植物環(huán)境中的co2濃度的方法以及用于處理植物以增加其中的co2濃度的溶液。該方法包括將碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液施用于植物環(huán)境的步驟，更具體而言，將碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液施用于植物的根和/或葉。所述方法可以包括在施用前通過在流通式(flowthrough)電解模塊中預(yù)處理碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液來預(yù)活化該溶液的步驟，用于提高碳酸氫根離子形式的co2為植物的即時可用性。該碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液由稀重碳酸和/或碳酸和/或由它們的各種對應(yīng)碳酸氫鹽和/或碳酸鹽制備，并且還可以含有少量的各種有機酸，例如甲酸、乙酸、丙酸或類似酸和/或它們的對應(yīng)鹽。

現(xiàn)有技術(shù)的問題在于，所述方法包括電化學活化碳酸溶液的步驟，并且這樣的電化學處理留下可能對環(huán)境有害的不希望的副產(chǎn)物?，F(xiàn)有技術(shù)的另外的問題在于，其沒有公開用于制備和施用這樣的碳酸溶液的設(shè)備。

發(fā)明目的

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于制備和施用葉面噴劑的設(shè)備，該設(shè)備至少部分地減輕與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的一些問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于制備和施用葉面噴劑的設(shè)備，其包括：

-供應(yīng)裝置，其用于供水；

-溶質(zhì)容器，其用于容納溶質(zhì)；

-組合部，其用于將溶質(zhì)與來自供應(yīng)裝置的水組合以形成電解溶液；以及

-離子交換部，其用于從電解溶液中除去離子以形成預(yù)備液。

該設(shè)備可以包括用于從供應(yīng)裝置的水中除去雜質(zhì)或不希望的元素的水凈化部。該凈化部可以是水過濾器或反滲透(ro)單元，具體為流通式ro單元。

該設(shè)備可以包括用于容納預(yù)備液的預(yù)備液容器?？梢詫︻A(yù)備液容器密封和/或加壓。

該設(shè)備還可以包括用于將預(yù)備液的葉面噴劑施用于植物的施用裝置。施用裝置可以包括用于將預(yù)備液施用于植物的葉的泵、管、噴霧器、微型噴霧器、彌霧機和/或煙霧機。

該設(shè)備可以包括用于至少控制組合部的控制單元。該控制單元可以是電子控制單元。

該設(shè)備可以包括用于再生或裝載離子交換部的再生部或裝載部。再生部可以包括容器和泵。該容器可以容納經(jīng)稀釋的鹽酸水溶液。

供應(yīng)裝置可以包括水容器、管和泵?？商娲?，可以設(shè)置加壓供水系統(tǒng)形式的供應(yīng)裝置，例如市政供水管道。供應(yīng)裝置和水壓和流速可以由控制單元控制。

溶質(zhì)可以是碳酸氫鈉或碳酸氫鈉水溶液。碳酸氫鈉水溶液的濃度可以在4.0g/l和40.0g/l之間。

組合部可以用來自供應(yīng)裝置的水稀釋溶質(zhì)以形成電解溶液。

電解溶液可以通過混合碳酸氫鈉和水形成鈉離子(na+)和碳酸氫根離子(hco3-)的電解溶液而形成。

組合部可以包括混合容器和測量裝置，其中測量裝置測量待組合形成預(yù)定濃度的電解溶液的水和溶質(zhì)的量。測量裝置可以連接到控制單元并由控制單元控制，其中可以測量水和電解溶液的流速來確定電解溶液相對于水的濃度。

電解溶液的溶質(zhì)相對于水的預(yù)定濃度可以在100mg/l和800mg/l之間。

離子交換部可以是包括陽離子交換的離子交換柱。

離子交換柱可以從電解溶液中部分地除去或吸收na+離子以形成預(yù)備液。

預(yù)備液還可以包括營養(yǎng)液，該營養(yǎng)液包括可以通過植物的葉被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。

預(yù)備液可以含有表面活性劑。該表面活性劑可以為潤濕劑。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種預(yù)備液，其包括：

-水；和

-溶解于水中的碳酸氫根離子；

-碳酸氫根離子相對于溶解在水中的其它離子的比例在100和800mg/l之間。

預(yù)備液還可以包括營養(yǎng)液，該營養(yǎng)液包括可以通過植物的葉被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。

預(yù)備液可以含有表面活性劑。該表面活性劑可以為潤濕劑。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于制備用于葉面施用的溶液的方法，其包括：

-將碳酸氫鈉與水混合以形成電解溶液；

-從電解溶液中除去鈉離子；以及

-提供溶液用于葉面施用。

除去鈉離子的步驟可以使用離子交換柱進行。

所述方法可以包括用如上所述的設(shè)備制備預(yù)備液的步驟。

所述方法還可以包括存儲預(yù)備液的步驟。該溶液可以存儲在密封的容器中，并且可以在壓力下。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于向植物的葉施用預(yù)備液的方法，其包括：

-使用如上所述的設(shè)備根據(jù)如上所述的方法制備預(yù)備液；以及

-通過使用如下方法用預(yù)備液噴植物而向植物的葉施用預(yù)備液：

用農(nóng)用飛機進行的作物噴粉或空中施用；

使用便攜式噴霧器向植物手動施用所述溶液。

附圖說明

下面僅通過非限制性示例并參照附圖描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中：

圖1是用于制備葉面噴劑并將葉面噴劑施用于植物的設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

參照附圖，通過附圖標記1總體表示用于制備和施用葉面噴劑的設(shè)備，在附圖中類似的特征用類似的附圖標記表示。

設(shè)備1包括用于將水3供應(yīng)給該設(shè)備的供應(yīng)裝置2。在該示例中，供應(yīng)裝置2是水箱4的形式，該水箱4具有從該水箱穿過反滲透水過濾單元12、泵6和閥7而延伸的管5?？商娲?，可以設(shè)置加壓供水系統(tǒng)形式的供應(yīng)裝置，例如市政供水管道。供應(yīng)裝置和水壓和流速可以由控制單元控制。

溶質(zhì)容器8用于裝鈉離子(na+)和碳酸氫根離子(hco3-)的電解溶液形式的溶質(zhì)9，該電解溶液是通過將碳酸氫鈉與來自供應(yīng)裝置2的水3混合形成的。溶質(zhì)9的碳酸氫鈉相對于水的濃度可以在1.0g/l和8.0g/l之間。通常將溶質(zhì)9預(yù)混為濃度為約4.0g/l。設(shè)備包括組合部10，其經(jīng)泵6和閥7連接到供應(yīng)裝置2，并且經(jīng)泵13和閥14連接到溶質(zhì)容器8。組合部10將溶質(zhì)9與來自供應(yīng)裝置2的水組合，形成經(jīng)稀釋的電解溶液11。經(jīng)稀釋的電解溶液的優(yōu)選濃度為400-800mg/l，其是通過將9份水與1份電解溶液混合得到的。1/10稀釋可以使用文丘里閥實現(xiàn)，或者通過使用劑量泵，可以得到不同的稀釋因子。

組合部10還經(jīng)閥19、管17和泵18連接到離子交換部15。閥19是三通換向閥，其允許經(jīng)稀釋的電解溶液11流向柱15或允許來自再生部20的經(jīng)稀釋的鹽酸溶液21流向泵18。

離子交換部為其中有陽離子樹脂顆粒16的離子交換柱15的形式。在柱15的下端，管17在泵18和柱15之間延伸。在柱15的上端，管22將柱15的輸出連接到預(yù)備液容器24，離子交換部從電解溶液中除去離子形成預(yù)備液。預(yù)備液容器24被密封，可以被加壓，并且裝預(yù)備液15。為了防止溶解的陰離子反應(yīng)以及從溶液中釋放出來，保持預(yù)備液密封或在壓力下是重要的。預(yù)備液是使經(jīng)稀釋的電解溶液11穿過離子交換柱15的產(chǎn)物。柱15從溶液11中除去帶正電荷的鈉離子(na+)。這時預(yù)備液主要包含帶負電的碳酸氫根離子(hco3-)，并且可以經(jīng)泵27、管28，最后經(jīng)微型噴霧器施用于植物26的葉。替代微型噴霧器、彌霧機或煙霧機，可以使用它們的組合將預(yù)備液施用于植物16的葉30。

設(shè)備1包括電子控制單元(ecu)31，該電子控制單元31連接到并且可以致動至少泵6、閥7、泵13、閥14、泵18、閥19、閥23和泵27。ecu31通?？删幊虨檎{(diào)度泵和閥的操作。此外，ecu31可以包括傳感器(未示出)，例如用于監(jiān)測容器(4、8、20和24)中的液面，或者用于測量預(yù)備液25或管22中仍存在的鈉陽離子(na+)的量。ecu31可以為可編程的邏輯控制器(plc)、微型控制器、致動器和/或通信裝置的形式，或者包括它們。設(shè)備1還可以包括裝營養(yǎng)液33的營養(yǎng)容器34。營養(yǎng)液還可以包含表面活性劑，允許更好地潤濕植物30。營養(yǎng)液可以在施用預(yù)備液之前加入預(yù)備液25中，并且由ecu31通過閥35控制營養(yǎng)液。在此階段，可以使用與ecu31連接的、用于測量預(yù)備液的ph或?qū)щ娦缘膫鞲衅鳌?/p>

使用中，ecu31例如被編程為在白天每天向植物施用4次預(yù)備液35。如果設(shè)備1通過在箱4中提供水3、在溶質(zhì)容器8中提供預(yù)混的溶質(zhì)9、在再生容器中提供稀鹽酸溶液來準備，通過打開閥6和14并且使用泵7和12來開始操作。在該階段，水3與溶質(zhì)9的比率可以通過以不同速率泵送水3和溶質(zhì)9來控制。在組合部10中組合水3與溶質(zhì)9，直到組合容器充滿經(jīng)稀釋的電解溶液11。

ecu開動泵18，將經(jīng)稀釋的電解溶液11泵送通過離子交換柱15。在柱15中，鈉陽離子(na+)被柱15中的樹脂顆粒16吸收。溶液11需要緩慢流經(jīng)顆粒16，以保證對鈉陽離子的最大吸收。將預(yù)備液存儲于預(yù)備液容器24中直到預(yù)備液的量足夠用于施用。一旦容器24具有足夠的溶液25，開動泵27以使預(yù)備液25流經(jīng)管28和噴霧器29到達植物26的葉30。

當施用完預(yù)備液，ecu將重復(fù)制備適量新的預(yù)備液25的過程。如果在前一次施用與新預(yù)備液的制備之間過去了足夠的時間，則ecu將立即開動泵27以向植物26施用新預(yù)備液25。可替代地，如果沒有過去足夠的時間，那么ecu31可能延遲施用，直到預(yù)定的時間已經(jīng)過去。在本示例中，在白天約每3小時向植物施用溶液25一次。

當植物已經(jīng)接受至少4次預(yù)備液的施用，每3小時一次，可以再生離子交換柱。為此，ecu31開動閥19以允許來自容器20的液流，而阻止來自組合部10的液流。此外，閥23被開動為阻止流向容器24，而引導(dǎo)流經(jīng)管32，該管32通常通向排水管或其它廢物處理機構(gòu)。如果水源2足夠大，例如在水源為水閘的形式的情況下，管23可能通回該水源。ecu31開動泵18，該泵18將經(jīng)稀釋的鹽酸溶液21泵送通過離子交換柱15。鹽酸溶液取代被顆粒16吸收的鈉陽離子，形成無害的氯化鈉(nacl)或食鹽溶液。該溶液應(yīng)該仍是酸性的，并且不應(yīng)該施用于植物或者泵送回水源，除非水源足夠大使得該溶液沒有實質(zhì)影響，或者將該溶液充分中和。這時再生柱15，并且在晚上不使用該設(shè)備。在次日重復(fù)上述過程，以允許在整個季節(jié)將預(yù)備液連續(xù)施用于植物。

可以想到的，本發(fā)明將提供一種用于制備和施用葉面噴劑以提高植物中碳的攝取用于進行光合作用的設(shè)備。

本發(fā)明不限于本文所述的具體細節(jié)。例如，可以使用煙霧機或彌霧機代替使用微型噴霧器。預(yù)備液也可以存儲或裝瓶并且手動施用或通過作物噴粉來使用。