CN101068463B - 一种用于处理土壤表面和/或土体的制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于减少农业中水和植物培养用其它活性物质的消耗量的制品和方法，并且其同时有助于减少富含养分、饱和了肥料的水向地下水的渗流。更具体的说，本发明涉及一种电负性、抗氧化的粉末混合物，在被施加于土壤上层时，其能够在土壤上层中形成可生物降解的膜，所述土壤上层优选包括土表以及形成根和植物的生物活性区，其中所述膜具有联合效应，因为其增加了水和营养物在根区的保持时间，对环境具有抗氧化效果以便抵抗诱发植物损害的臭氧和其它自由基，并且调节了表土层的反射率以使根区的温度保持在植物旺盛生长的温度范围内。这将通过下述粉末混合物以及将所述混合物暴露于具有负极性的E-场中以使所述材料至少被电子饱和而实现，所述混合物包含来自海生褐藻的水溶性的、干燥且磨碎的有机原料和至少一种加入的颜料。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于减少农业中水和植物培养用其它活性物质消耗量的制品和方法，并且其同时有助于减少富含养分、饱和了肥料的水向地下水的渗流。更具体的说，本发明涉及一种电负性且抗氧化的粉末混合物，在被施加于土壤上层时，其能够在土壤上层中形成可生物降解的膜，所述土壤上层优选包括土壤表面以及形成根和植物的生物活性区，其中所述膜具有联合效应，因为其增加了水和营养物在根区的保持时间，对环境具有抗氧化效果以便抵抗诱发植物损害的臭氧和其它自由基，并且调节了表土层的反射率以使根区的温度保持在植物旺盛生长的温度范围内。
本发明是对挪威申请NO 20031167中的发明的进一步改进，该申请在国际阶段被登记为PCT/NO04/00071。在此二者的全部内容均被引入作为参考。
背景技术
地球人口已经从1960年的约30亿增长到2002年的约62亿，并且预计在2050年左右增加到约110亿的峰值，然后缓慢下降，也就是说，在仅仅90年中世界人口将几乎变为4倍。人口爆炸已经是，并且仍将是，对增加用于直接消耗及食品生产的清洁饮用水的获取和满足对更多食物的更加迅速增长的需求二者的重大挑战。
迄今为止，食物需求增长的问题已经通过由传统农业向以知识为基础的现代农业的转变而得到解决，所述转变伴随着机械生产力和如何最高效率地耕作土地的科学知识的广泛应用。重要的因素是使用人工灌溉、合成肥料、杂草和害虫的化学控制、以及产量较高并且抗害虫能力较强的新型基因改性植物。显示现代农业重要性的一个例子是1940年美国3100万公顷的玉米产量是5600万吨，而1999年其2900万公顷的玉米产量是2亿4000万吨，也就是说，每单位面积耕地的产量变成了4倍。1998年世界食物产量是50亿3400万吨(来源于：FAOSTAT，1999)，其中99％来自农业，而渔猎仅占1％。如果将这 些量的食物平均分配，可以为比现有人口多9亿的人口提供每天2,350千卡的健康饮食。目前，世界上的食物刚刚足够，自1960年以来，食物生产增加了但总耕地面积并没有明显的增加。但是，战斗还远没有取得胜利。在下一个50年里，预计世界人口还要翻倍，这意味着如果想要避免世界上大范围的饥荒，我们必须设法使目前农业的生产率近乎翻倍。
然而，也存在与现代农业有关的问题。一个严重的问题是世界上大部分地区可获得的淡水正变得缺乏，该问题可能是获得所需的双倍生产能力的主要障碍。根据世界气象组织(World MeteorologicalOrganization)，1997年世界上70％的淡水消耗是用于农业地区的灌溉。并且这些量的水仅被用在了17％的世界农业地区，其只占当年食物生产总数的40％。1997年，联合国估计世界人口的1/3生活在在水供应上具有中等到高等压力水平的地区，并且预计在2025年多达2/3的世界人口将经受同样的情况。由于现在经常不适当的用水，如对泄漏和蒸发因素没有任何形式控制地向农业地区供水，这一问题被加重了。一些研究已经表明，干燥炎热地区的植物所利用的水仅占供给土壤的水的2％。
因此显然，淡水资源的最佳利用将是在未来农业中实现生产力目标的非常重要的因素，并且我们需要一种能够从根本上提高供给农业地区水的利用水平的方法和手段。
现有技术
为了获得植物生长的特定条件，已知在农业中使用了许多不同的薄膜和涂层作为表面的覆盖物，所述表面例如农田和植物床。众所周知的是铺置在农田上的不同类型的薄膜。这种技术的实例能通过例如US 6 029 395、US 5 729 929、US 4 794 726和US 3 77 147获知。由于显而易见的原因，铺置在地表的技术方案对土壤的持水特性没有任何明显的作用，因此与本发明的相关性很小。
与本申请相同的发明人的在先挪威申请NO 20003587中公开了一种成膜粉末混合物，为了在土壤上层固化成膜，要将该粉末混合物溶于溶剂中，然后以液态施加到土壤中。所述粉末混合物应该包括：
-蛋白质粘合剂；
-纤维材料例如纤维素、纸纤维、植物纤维等；
-溶剂例如水或浆汁；
-至少一种暗色和一种亮色颜料；
-动物或植物油；和
-铵化合物。
有利地，该混合物还可以具有另外加入的发泡剂和/或pH调节剂，并且混合物应该优选由本身是有机废物的原料制成，从而使其非常廉价、完全可生物降解并且有助于解决来自其它工业的废物问题。另外，该膜本身是植物的营养物。根据NO 20003587的发明与本发明具有很大程度上相同的目标，但是两种膜是由不同的物质组成的，并且尽管前者组成更为复杂，但其在效率和应用领域两方面决不会显示出与本发明相同的特性。
TILCO生物化学有限公司(TILCO Biochemie GmbH)已经将用作土壤增强剂的基于海藻酸盐的产品市场化了。根据它们的主页： http：//www.tilco-biochemie.de/produkte.htm，它们从二十世纪六十年代就已经开始从海生褐藻的细胞壁中提取海藻酸，并将其转化为低分子海藻酸盐用于许多非特定的粒状产品。据说这些颗粒是在土壤中结合营养物和水以使植物能够利用它们的有效制剂。
发明目的
本发明的主要目的是提供一种特别有效的制品，其能够从根本上改变土壤保持水和盐类营养物的能力，并且对环境具有抗氧化效果，所述制品能够改变土壤的反射率。
本发明的另一个目的是提供一种制品，其能够以如此简单并且廉价的方式增产作物，以至于世界上最贫困地区的农民也能够负担得起。
又一个目的是提供一种制品，其能以高效并且廉价的方式将炎热、贫瘠干旱的地区转变为良田。
发明概述
本发明的目的是通过以下阐述的发明说明书和所附的权利要求实现的。
本发明是对挪威专利申请NO 20031167中记载的膜的进一步改进，所述申请在国际阶段被登记为PCT/NO04/00071。上述两个申请均被与本申请相同的申请人所拥有，在此它们的全部内容均被引入作为参考。更具体地说，本发明是一种比参考申请中记载的成膜粉末组成更简单的成膜粉末混合物，并且虽然其组成简单，但作为一种植物生长促进剂其显示出惊人的强效和长效效果。水和营养物保持、抗氧化和温度调节特性的结合，使得根据本发明的粉末混合物特别能够将干旱地区例如沙漠地区转变成肥沃的农业地区。然而，本发明当然也可以通过调节所用海藻酸盐和颜料种类之间的比例而被采用，从而使其实际上在所有的其它气候条件下均能够促进植物的发育。
本发明是基于认识到下列事实，由海生褐藻制备的海藻酸盐非常适于在土壤中形成具有优秀的长期缚水特性的凝胶，并且当海藻酸盐单体中的羧酸被离解时，海藻酸盐本身对土壤中的臭氧和其它自由基具有抗氧化效果。如果将这些特性与颜料的反射率调节作用结合，就能够形成一种在溶于水时能够形成凝胶的粉末，所述凝胶在被施加到土壤中时将向下渗透一定距离并且形成潜在的水和营养物保持膜，而染料被阻止并与某些海藻酸盐化合物一起在土壤表面形成反射率调节颜料层。因此，对于炎热、干燥地区生长的植物来说下述两个严重的问题可以得到解决：表土层的温度高于植物旺盛生长的温度；以及通常干燥土壤的缚水能力不足，导致所供给的水非常迅速地流入土壤而使植物根部无法触及。
根据本发明的膜的一个非常重要的特性是，其对表土层中和刚好位于表土层上部的臭氧和其它自由基具有强烈并且长效的抗氧化作用。这一特性非常重要，因为本发明人已经发现臭氧对植被的损害并不是像传统理论认为的那样主要由空气输送的臭氧所致，而是由当被UV-B射线(含有该UV部分的日光)照射时在湿润的土壤或沙土中就地形成的臭氧所致。因此，臭氧损害植被问题的最佳解决方案并不是许多传统解决方案所关注的对植物进行灌溉，因为根部和植物新生长的部分(在灌溉后)还会暴露于臭氧中。因此，本解决方案是在地下阻止臭氧的产生。这对炎热、干燥地区来说特别重要，因为这些地区最大地暴露于日光中并且近地臭氧的产生相对较强。本发明人已经发现，通过在将所述粉末混合物溶于水形成凝胶之前用电子至少将其 饱和能够增强根据本发明的膜的臭氧破坏作用并且能够使其更加长效。有利地，还可以使用足够强烈的能用电子将粉末混合物过饱和的离子发生器，所述过饱和即能够给予粉末过量的电子。该特性已经在使用根据参考申请NO 20031167和PCT/NO4/00071的膜的现场研究中得到了证实，其中所述膜的电离产生了既更长效又更强烈的抗氧化效果：处理过的膜(由E-场处理过的粉末混合物形成)在第一个五天中给出的O3浓度是在2-8ppb之间，接着呈每天约1ppb的缓慢增长趋势，而未处理的膜(由未处理的粉末制备)在第一个五天中显示为12-23ppb，接着呈每天约4ppb的快速增长趋势。空气中O3的浓度约为40ppb。在化学方面，根据本发明的膜有些类似于根据参考申请的膜，因此能够预期根据本发明的膜将会从电离过程/电子饱和中获得相似的效果。
用电子饱和根据本发明的粉末混合物，即使产生的膜的表面为电负性，的另一个优点是，其有助于增加植物对营养物的吸收。“电负性”的意思是指用过量的电子饱和膜并且因此使膜与大气中的气体分子、气载颗粒等具有最大的电势差。本发明人进行的测试表明花粉颗粒和其它有机气载颗粒主要具有正的电物理特性(缺少电子)，并且因此被具有过量电荷的表面所吸引。这一发现与对可见种子例如蒲公英种子的漂浮模式的观察一致，观察中可以清楚地看到它们倾向于漂浮在电正性表面例如沥青、混凝土、密集种植的草地表面等的上方，以便然后能够落在陆地电中性和电负性的表面上。因此，通过确保根据本发明的膜带负电荷，就可获得能主动抵抗地面成为电正性的趋势的膜。这意味着覆盖了根据本发明的膜的土壤，将在较大程度上比未覆盖的土壤，更能从紧在地面上方的空气中吸引颗粒例如灰尘、花粉和水蒸汽，并且通过这种方式空气中的营养物将会主动地提供给土壤。本发明人进行的测试表明根据本发明的带负电荷的膜上的粒子密度比带正电荷膜的高三倍。而且，已经显示根据本发明的膜在其pH＞7时是电负性的，在pH＜7时是电正性的。为了确保pH足够高，对于一些土壤来说加入pH调节剂可能是有利的，所述pH调节剂是例如碱金属(钠、钾、钙等)的盐、植物体的汁液、灰分、碱性矿物质等。这些pH调节添加剂还是植物的营养物因而其是环境友好并可生物降解的，所以就此而言这些pH调节添加剂也是有利的。
在本发明的第二方面，提供了一种用于增加膜材料的含水效果使其超过单纯的海藻酸盐混合物的方法和制品。该方法是基于利用了来自自然存在于地球上极干燥、干旱地区的一些植物中的物质，其中即使其余的自然环境已经干涸这些植物也能获得水。就此而论，这种物质是干燥的、粉碎的琥珀。从岩石地面聚集干燥的琥珀材料并将其粉碎或粉化。用混合装置例如超级Turax混合器并且在10份琥珀比90份海藻酸盐的混合比例下将粉状混合物混入膜混合物中。当混合物被溶于水然后施加到干燥沙土物质中时，由于粉碎的琥珀的加入，形成了一种海绵样物体，与原海藻酸盐混合物相比其具有高约30％的蓄水能力。在加入10％精细研磨的(均匀粉末)干燥的liver moss型和鹿角苔(riccia fluitans)型藓类以后，获得了相似的效果。不考虑原理，认为这些类型的植被在干燥、磨碎的状态下通过增加胶凝作用均能给予海藻酸盐更大的含水效果。
简而言之，根据本发明的粉末混合物的特征在于，它仅含有加入了颜料的干燥并且磨碎的海褐藻，所述颜料具有足够的粗粒度以允许当凝胶向下渗入土壤中时所述颜料仍保留在土壤上部，并且所述粉末混合物通过施加电负性的电离电势被用电子至少饱和。因此，像参考申请中的粉末混合物一样，根据本发明的粉末混合物也是电负性的、抗氧化的、环境友好的并且可生物降解的有机材料混合物，其可以作为干燥物质施加并且混入湿润的土壤中，或者以液态的形式进入干燥的土壤中。碱性混合物的所有组分都应该是电负性的并且对环境具有抗氧化作用，这是一个为选择可能的颜料提供了指导的必要条件。
考虑到所述粉末混合物相对简单的组成，令人惊讶的是当将其混入水中并且喷洒到土壤上时，非常少量的粉末就能够恰好在土壤顶层的下面形成耐久并且长期有效的膜。已经在科威特和埃及进行了应用测试，所述测试表明即使以象每m2沙土表面0.5g干粉这样小的量建立的膜也能够使水的保持时间增加到足以令测试地区的需水量下降超过50％。我们所要指出的是这种效果是如此巨大以至于其将治理大量的地区变成了现实。0.5g/m2的量意味着每十公亩仅消耗0.5kg，半吨粉末就足够覆盖1000km2。如果目标仅是粘结表土层，则已经获得了长期有效的顶部膜，组成该膜的干燥物质的量仅为约0.3g/m2，所述膜有效地粘结了沙土顶层，并防止了由强大的风载荷所引起的沙流。 即使以象0.1g/m2这样少的量也能够获得本发明预期的目的。这非常清楚地表明根据本发明的粉末是一种在沙漠地区建立植被、培养作物和/或阻止侵蚀和沙流的异乎寻常地经济的手段。由于本发明可以通过溶于水然后喷洒到土壤或沙地中这样简单的方法来使用，并且由于根据本发明的粉末混合物中的所有必要成分对于将获得的制造者而言都是易于加工并且廉价的，因此显然与市场上已知的类似产品相比，本发明对于将获得和使用的最终使用者来说是异乎寻常的廉价的。因此，能够达到即使贫困的农民也能用得起本发明的目标。
像参考申请中出现的粉末混合物一样，优选该粉末混合物也应当是可生物降解的并且其本身能够充当植物的养料，并且优选其应该产自于天然的、工业的和/或家庭的有机废物。这样产生了一种环境友好的助剂/土壤增强剂，其对使用本发明的生态系统具有很小的或者没有不良影响，此外其还有助于减少某些浪费问题。而且，使用废物将会使原料购买非常的便宜，如果收集，有些将是免费的，而有些将仅包括付给运输它们的人的费用，因此本发明代表了一种非常廉价的抗氧化的土壤和生长增强剂。由于想要使其在购买力非常低的世界上最贫困的地区也能够被使用，所以本发明的一个重要特点就是原料廉价并且粉末混合物的效果强劲从而使其使用特别经济的事实。这是将本发明从已知的、类似的方案中区别出来的一个特征，并且这也是帮助世界上最贫困和人口最密集的地区改善食品供应状况的绝对必要条件。
并且像参考申请的粉末混合物一样，可以向根据本发明的粉末混合物中加入同样受控量的添加剂，从而使产生的膜具有进一步的特性以满足除碱性粉末特性以外的一种或更多的需求。这些额外的需求和必要的特性在参考申请中有详细的描述，因此这里仅给出关键的摘要。
可能的添加剂：粘合剂/强化材料、防腐剂、pH调节剂、抗氧化剂、营养物和用于调节膜的电导率的试剂等。
可能增加的特性：机械性能(强度、弹性)、液体渗透性、光反射特性、电导率、耐久性/降解速率等，因此在土壤的最上层获得了调节机械质量、温度、营养物吸收的可能性，获得了减少近地自由基的产生、水分流失、蒸发率、可燃性、侵蚀速率的可能性，并且获得了控制不需要的杂草物种萌芽和生长的可能性等。此外，通过有意识的 选取原料，可能赋予所述膜驱虫特性。这种具有驱虫特性的添加剂的例子是薰衣草液、冷杉液(balsam pine sap)等。
总之，根据本发明的薄膜或膜是具有广泛用途的高度灵活的土壤、生长和环境增强手段。
虽然本发明是作为一种将干燥、炎热的土壤转化变为肥沃土壤的手段而开发的，但本发明可以在几乎所有的其它气候带中用于所有希望节约水和营养物并且希望调节植物生长条件的地区，例如在农业、园艺、绿地、运动场、路旁等。
发明详述
现在更详细地描述本发明，并且给出本发明优选实施方案和用途的实例。
为了使本发明容易获得并且实用，预计将其以干粉混合物的形式投放市场，所述混合物包含干燥并磨碎的海草和海藻物种，并且具有至少一种另外加入的粉末形式的颜料，其中所述粉末混合物已经用紫外光和电负性电离电势处理过。在使用中，一般将0.3-2.0g/m2的粉末混合物溶于1.0升的水或其它适当极性溶剂中，以便随后将其铺展到约1m2的将以适当方式处理的土壤表面。喷洒是一种显而易见的方法。从0.1到10.0g/m2的粉末量均证明了本发明的预期效果。当在适量的水中被充分搅拌时，所述粉末容易溶解并形成适当粘性的凝胶或液体，所述凝胶或液体会渗入到其被施加的土壤顶层下面一定距离。不久后，所述凝胶或液体将硬化成固体膜，而颜料和一些凝胶则保留在土壤顶部，并将与一些成膜溶液一起形成固体颜料表层，所述表层以预期的方向改变土壤的反射率。颜料的选择将决定颜色并因此决定所述层将具有的反射率，并且颜料的种类和数量二者都能够自然地适应当地的温度条件和想要在其中使用膜的土壤。或者，可以将粉末物质以每100g沙土1-5g粉末的比例混入干沙中，然后可以加入水(约1.0升水)，并铺展到约1m2的土壤表面。
原料的选择
海草和海藻物种中的海藻酸盐是根据本发明的粉末混合物中的有效成膜组分。海藻酸盐是代表由(1→4)-连接的β-D-甘露糖醛酸(β- D-mannuron acid)和α-L-guluron acid组成的线型聚合物族的通用术语。因此理论上说，可以用纯海藻酸盐以及加入的颜料制备根据本发明的粉末。但是由于海生褐藻中可能含有占海藻干重多达40％的海藻酸盐，还没有发现从藻类物质中提取纯式的海藻酸盐对本发明是有利的。应用测试已经表明海生褐藻含有的量已经足以形成超过足够强度的膜，这意味着简单地通过干燥和磨碎褐藻来制备粉末混合物更加廉价和容易。褐藻中的其它物质将会组成天然肥料，并因此有助于促进植物的生长。因此，优选使用磨碎并且干燥的海生褐藻作为本发明的原料。
海藻酸盐的聚合物序列可以被描述为由三种不同类型的嵌段组成的嵌段聚合物：G嵌段(均聚guluron acid嵌段)、M嵌段(均聚甘露糖醛酸嵌段)和具有两个单体单元长度或更长的MG嵌段(交替的M和G)。通过随机序列(...MMGMGMMG...)，所述序列能够在从几乎纯交替聚合物(...MGMGM...)到由纯嵌段聚合物组成的序列(...GMMMMGGGGGMMMGGG…)之间变化。嵌段类型之间具有可区别的结构差异。MG嵌段形成了最有柔性的链并且在低pH下比另外两个嵌段类型更可溶。G嵌段形成刚性链，并且两个G嵌段，每一个由超过六个的残基组成，可以与多价阳离子交联，这导致了胶凝。因此G嵌段是海藻酸盐分子序列选择性结合多价阳离子并因此导致溶胶-凝胶转变的部分。有时在不同种类的海藻之间，以及相同海藻的不同部分之间，两种单体的数量和序列的变化很大。收获时间和生长条件也能对海藻酸盐的单体序列产生影响。一般说来，海藻的茎或杆与叶组织之间存在差别。所述茎比叶组织具有更高比例的G嵌段。
本发明尤其合适并因此优选的褐藻种类是极北海带(极北海带)，其沿着挪威西海岸大量生长。此类褐藻具有含有高比例β-D-甘露糖醛酸(高比例的M-嵌段)的坚实叶片，同时其茎具有相对较高含量的α-L-guluron acid(高比例的G嵌段)。以本发明人的名义进行的测试已经表明β-D-甘露糖醛酸使根据本发明的膜具有柔性和弹性，而α-L-guluron acid提供如上所述的机械强度和胶凝化作用。为了能够向使用者提供最灵活的产品，能够控制所产生膜中的凝胶形成和缚水特性是有意义的。当使用极北海带时，通过分别处理茎和叶组织，这可以容易地得到实现。然后可以将来自两种海藻酸盐类型的粉末混合至想 要的比例，从而提供所述的最佳使用产品。所述粉末混合物既可以是为了许多不同的用途而制备好并出售的，也可以允许使用者自己将两种海藻酸盐成分混合。通常，事实是高比例的根据本发明的叶粉末会产生具有高持水能力的相对柔软的膜，其将向土壤中渗透很长的距离。高比例的根据本发明的茎粉末会产生具有较大机械强度的相对坚硬的膜，但其持水性相对较差，并且其不会如此好地渗入到土壤中。在将部分来自琥珀、藓类等的粉末混入褐藻粉末的情况下，如果希望，其可以减少来自藻类茎组织的粉末的比例(减少海藻酸盐物质中G嵌段的比例)。
对膜的形成具有影响的另一个因素是海藻酸盐的浓度。这归因于海藻酸盐的凝胶形成特性。胶凝过程可以被描述为溶液中线型聚合物片断与其它片断反应并因此形成支链。这将会增加分子量并因此增加了交联位点的数目。随着越来越多的单元反应，分子量会接近无限大。在所谓的凝胶点，最大的单个分子将完全充满它所存在的容器。此时混合物不再像聚合物溶液那样流动，而会具有与其环境相平衡的固态物质的特性。该胶凝的定义暗示较高的海藻酸盐浓度将导致较迅速并且较强的胶凝。为本发明人进行的测试报道在较低的浓度下膜的厚度会增加。这是由于较低浓度下的海藻酸盐溶液需要较长的时间来交联其G嵌段的事实。所述测试是用来自极北海带的叶海藻酸盐溶液在与埃及的沙漠相当的沙地上(在那里进行了全面试验)并且在35℃的表面温度下进行的。据报道在35℃膜的厚度为1.9cm(海藻酸盐浓度1/2g/Lm2)和0.8cm(海藻酸盐浓度2g/L m2)。
对最终的膜的特性具有影响的第三个因素是与多价阳离子，优选钙离子的结合。二价阳离子会导致在两个聚合物链上的四个g-单元之间的配位结合，其中g-单元对位于同一链上彼此相邻的位置上。由于立体化学的原因，所述的G嵌段将形成之字形，并且当两个聚合物链结合在一起时，所述链将呈现位于蛋盒内的外观。钙离子的加入会导致立刻胶凝。所述胶凝是热稳定且不可逆的。向土壤中加入受控量的钙离子，例如在施加膜之前用钙盐预处理土壤，将促使海藻酸盐溶液迅速地形成稳定的凝胶。这一特性也可以用于改进膜的特性。由于钙离子主要与G嵌段结合，可以通过这些G嵌段和游离钙离子之间1∶1的摩尔比计算出最佳量。这将给出一种其中要素可完全控制的胶凝， 所述要素是例如持水能力、凝胶的凝结时间和膜的深度。如果想要使上述目的成为可能，M、MG和G嵌段之间的比例必须是已知的，并且平均分子量和特性粘度也必须是已知的。通过如下所述的NMR分析和计算能够做到这一点。
粉末中所使用的颜料可以从所有已知颜料中自由选择，只要它们不具有电正性作用(是氧化剂)并且只要它们是可生物降解的/对植物有用的。颜料的颜色毫无疑问地决定了涂层的反射率，如果想要降低土壤中的温度应当选择亮色颜料，而当想要增加温度时应选择暗色颜料。适合的颜料的例子详细地记载于参考申请NO 20031167和PCT/NO04/00071中。其中提到的所有颜料也都可以用于本发明。适合并优选的纤维的例子是来自磨木纸浆、树皮、纸板、纸和大麻等的纤维素纤维，来自草叶、谷穗、稻草、灯心草、地衣、藓类、泥煤和根等的磨细植物纤维，来自织物例如羊毛、棉花、粘较丝、丝和亚麻等的纤维，以及动物纤维例如头发、鬃毛和粉碎的羽毛等。
为了提高薄膜或膜的反射度，优选使用一种或多种下列材料的干粉形式作为颜料：石头，石灰，砂子，粘土，白垩，贝壳，地禽羽毛及类似物，白色矿物颜料例如TiO2，白色植物染料和/或白色植物纤维例如棉花、沼泽棉或具有亮色特征的基于藻类的成分等。
为了降低薄膜或膜的反射度，即增加吸收度，优选使用一种或多种下列材料的干粉形式作为颜料：灰分，煤，烟灰，炭黑，石墨和其它形式的元素碳，天然颜料例如赭石、骨头、植物的壳、贝壳、鱼鳞、矿物颜料、植物染料、植物颜料、具有暗色特征的基于藻类的成分等。
微藻类也可以用作颜料。它们可能具有宽的颜色范围，因此其既可以用于提高也可以用于降低薄膜或膜的反射度。
当然，加入颜料的量将根据期望获得的反射率调节效果和所选择的颜料而变化，但其通常在每升溶液0.1-25g的范围内。
粉末的制备
将来自极北海带的叶和茎组织机械地分离。然后在湿或干的状态下将叶组织和茎组织分别进行磨碎。磨碎和干燥过程产生了颗粒均匀的精细研磨的干粉。用于磨碎海生褐藻的任何常规方法均可以使用，只要其不损害组织中的海藻酸盐成分。一般地，10克新鲜的褐藻会产 生约3克的干粉。
磨碎粉末后，应通过将粉末暴露于电负性电离电势中而将其用电子饱和到至少电中性。磨碎和干燥过程不可避免地意味着电子被从粉末物质中分离，这给予粉末以电正性特性。必须至少将此状态扭转(再填满所有电子空穴)以防止膜具有与预期特性恰好相反的特性，但是超出了上述范围而给予粉末混合物过量的电子是有利的。然后加入想要的颜料和任何其它想要的添加剂。
如果需要，可以进行使用NMR的常规测试来确定聚合物的组成，以便检查原料是否含有想要比例的M或G嵌段(其会随着时间而变化)。然后将富含G嵌段的海藻酸盐和富含M嵌段的海藻酸盐部分以受控的方式混合以在最终粉末产品中给出想要的比例。或者，可以将粉末作为G和M部分分别销售，顾客可以自己将它们混合。
膜的应用
使用中，可以将粉末很容易地溶于水中并均匀地喷洒到将要处理的地区。通常，使用0.3-10克干物质每升水每m2，但是在已经进行的测试中，仅用0.1g干物质每升也能获得充分的效果。通常应将一升液体施加到1m2的土壤表面。
如果需要，在形成膜之前可以直接将种子加入到液体或干物质混合物中。因此种子在萌芽时期能获得水分、机械稳定性和较低的温度，所述萌芽时期通常在三到七天的范围内。然后所述膜能够通过自然的降解机制而分解并在微生物循环中作为营养物被吸收。
计划用于沙漠区域的粉末混合物
在沙漠区域建立植被，包括植物所遇到的问题通常是下列事实的结合，所述事实是沙土的顶层结合松散并因此容易遭受风蚀的损害，沙土几乎不包含营养物，沙土的持水能力不足，以及沙土在白天由于强烈的日照而变得过于炎热(已经测到了超过100℃的沙地温度)。
显然必须大幅度地降低沙漠地区日间的沙土温度以使植物具有最佳条件。因此，应该铺置具有亮色表面的膜以使大部分的日光从地面被反射。通常，具有微红色沙土的沙漠地区具有15％左右的反射率，而白色沙漠沙土在太阳位于其最高点时具有约25％的反射率。本发明 人在太阳位于其最高点时对上述沙土表面的表面温度进行的测量表明，反射率为15％的红色沙土表面具有140℃的温度，而反射率为25％的白色沙土具有94℃的温度。白色沙土的粒径相当于红色沙土的1/6，因此白色地区上对日光的吸收面积小于红色地区上的。
因此，在热带地区在白天太阳辐射最强烈的时候使根据本发明的膜具有最大的反射是非常有利的。因此，重要的是得到具有特有的动力学反射的混合物，所述的动力学反射意指变得最热的膜表面部分也是最反光的，而温度最低的部分最暗。对于本发明在夜间温度低日间温度高的地理区中的使用来说，这是一个重要特征。
根据本发明，这能够通过使用具有定向反射表面的颜料以及通过在大体上相同的平面内排列颜料的反射表面而实现，通过上述排列方式，当太阳位于其最高点时它们具有最强的反射效果。实现上述过程简单并且非常可靠的方法是使用具有特别扁平或细长的几何形态特征的颜料，所述形态例如杆形、圆柱形、圆盘形、平碟形等。这种颜料的扁平或细长的几何形态特征意味着它们易于在土壤顶部放倒从而使朝向上方的长边易于在水平面上排列。对于该目的非常合适的颜料材料的例子是粉碎的白色禽羽，既因为它们提供了非常合适的长的、杆形或圆柱形的颜料，也因为目前禽羽是一种废料，因而是一种非常廉价的原料。颜料的效果可以通过加入矿物颜料例如TiO2组分得到加强。一种替代方法是使用感温颜料，所述感温颜料在相对较高的温度下颜色较亮，在较低温度下颜色较暗。
在这方面，一个重要的因素是使真正的凝胶或碱性混合物透明或至少尽可能地浅色，以便尽可能地通过加入颜料来决定膜的颜色或反射率。这可以通过在加入所需的一种或多种颜料之前漂白由磨碎并干燥海草和海藻物种产生的粉末物质而实现。也就是说，应该将海草或海藻物种中的颜料从粉末物质中除去。粉末的漂白可以在磨碎过程后通过加入常规的漂白剂并同时将混合物暴露于紫外光(315-250nm)中进行。
为了将混合物用电子饱，已经发现同时用电负性电离电势处理漂白的粉末混合物是可行的。这是因为电离作用产生了臭氧，其是一种有效的漂白剂。结果是产生了明亮的漂白粉末，所述粉末能形成几乎透明的膜，但是通过加入亮色颜料其将形成能从根本上减小沙层顶部 反射率的亮色的膜。这是对沙土温度过高问题的一个解决方案。在这种情况下，尤其优选的颜料是来自粉碎的禽羽的高反射颜料，其任选地与矿物颗粒混合。粉碎的禽羽提供了杆形颜料，并且优选它们具有最长为1-2mm的长度，优选在0.1到0.5mm的范围内。本发明人进行的测量表明根据本发明的膜能使土壤表面的表面温度降低2℃每百分点的土壤反射率降低。
对于持水能力不足的问题，可以通过使用高比例的叶粉末来解决，因为所述叶粉末将形成具有高持水能力的柔性膜，并且其能向沙土中渗入相对较长的距离。因此，植物的根部将能够更好的获得水。并且，降低沙土温度的副效应是相应地降低了沙土中水的蒸发速率。这也将有助于改善植物的水供给。粉末混合物含有按重量计约60％的来自海生褐藻的剩余物质，所以缺乏可获得的营养物的问题也将得到补救。这些物质将起到肥料的作用。然而，可以想象沙土将需要比膜所能提供的更多的肥料。在这种情况下，可以向粉末中混入标准的肥料，只要其不能够作为氧化剂(许多合成肥料具有这样的作用)。合适的肥料在参考申请NO 20031167和PCT/NO04/00071中有详细地描述，在这里不再进一步讨论。
如果所述地区严重地遭受侵蚀，增加来自茎组织的粉末的比例可能是必要的，因为其能给予膜更大的机械强度以及由此的土壤结合能力。缺点是这种膜不会渗入地面以下很深，并且其水分保持能力较差。这一问题可以通过先铺置由叶粉末形成的不透水的根区膜，然后再铺置由茎粉末制成的顶膜来解决。
发明的证实
在本发明之后进行了超过三年的测试和应用研究。这些研究工作是在本发明人的指导下，在例如挪威农作物研究所(Norwegian CropResearch Institute)(Planteforsk)、S
rheim研究中心和挪威理工大学(Norwegian University of Science and Technology)的机构中，以及在多个国家的许多试验田中进行的，所述国家例如西班牙、科威特、埃及和阿拉伯联合酋长国。
这些测试工作显示，膜的形成和由此最终膜的反射率调节作用依赖于当地的气候条件和土壤性质。为了获得最佳结果，重要的是在施 加了成膜凝胶或液体之后，其是足够粘稠的从而能够在土壤中向下渗透一定距离并形成“海绵样”物体，该物体随后硬化形成最终的膜。同时，应该阻止凝胶或液体中的颜料下渗并使其位于“海绵”的顶部，所述顶部应当位于表土层上。如上所述，海藻酸盐的胶凝特别依赖于其所含嵌段的类型、溶液中海藻酸盐的浓度和泥土中天然存在的凝胶产生物质(多价矿物盐)的量。这意味着为了获得最好的结果，必须控制这些因素。
对于日照多可利用水少的地区，研究工作的目的是寻找最理想的粉末组合物以达到使表面上的水蒸汽压(即蒸发)减少40％，并且使供给水向地下水的渗流减少至少50％。
以下呈现的是对根据本发明的两种膜的一些测试结果，所述膜均达到了上述目标(至少减少40％的蒸发和至少减少50％的渗流)。
根据本发明第一方面的膜的结果
测试的第一种膜是根据本发明第一方面的，仅由干燥、磨碎的褐藻和加入的颜料形成的膜。将来自极北海带的干燥、磨碎的叶和茎组织用于混合物中，所述混合物提供了加入了高反射颜料材料的75％M嵌段和25％G嵌段，所述高反射颜料材料由来自家禽的粉碎禽羽与40重量份的TiO2混合组成。膜是由1.0g磨碎的褐藻粉末与1.0g另外加入的颜料形成的。表1中给出了地下的温度和湿度结果。
表1 根据本发明第一方面的膜的测试结果
*阿拉伯联合酋长国
此外通过测试，膜的以下作用得以证实：
埃及：证明了能够从空气向膜中汲取露水/湿气。证明了能够阻止沙流；风洞试验的结果是在126天的测试后边缘沙的损失是0.8克。证明了能够将种子的发芽率从55％提高到99％。证明了能够将发芽时间从5天减少到2.5天。
西班牙：证明了能够使草的耗水量减少超过50％。证明了能够增加草的根密度。证明了能够改善草的生长条件。
挪威理工大学(NTNU)2003-2004：证明了在膜物质中能够结合水。证明了在沙物质中能够形成膜。证明了在沙物质中能够形成副膜。
植物研究所，Srheim研究中心：证明了在膜上方的微层中能够减少O3的形成。证明了能够使土壤温度降低5℃(在J
ren，挪威)。
根据本发明第二方面的膜的结果
第二种膜是根据本发明的第二方面的，其中加入了干燥、磨碎的琥珀。该成膜物质的组成是：具有35％M嵌段和65％G嵌段的褐藻的海藻酸盐混合物和10％的琥珀粉末，以及3％另外加入的矿物高反射率颜料材料(混有40重量份TiO2的家禽粉碎禽羽)。
这种情况下的测试结果是：
表2 根据本发明第二方面的膜的测试结果
*阿拉伯联合酋长国
比较表1和表2中的结果显示，所述膜在温度的降低方面几乎具有相同的效果，但根据方面2的膜(加入了琥珀粉末)使水结合能力增加了高达30％。
应当指出即使每平方米沙土表面用由1克干燥海生褐藻物质和1 克颜料物质形成的膜也会导致15-25℃的温度下降和达到众多因素之一的非常显著的沙土中水分的增加，。在这些试验中已经证实了本发明能够为解决食物状况作出重要的贡献，因为它设法以非常简单并且特别廉价的方式将沙漠地区转变成肥沃的区域。
Claims (18)
1.一种用于处理土壤表面和/或土体的制品，其中将混合物铺展在待处理的土壤表面和/或设置在待处理的土体中，铺展和/或设置的方式是在待处理的土壤表面和/或土壤中的一定距离下形成反射率调节膜形式的层，其特征在于
-所述制品包含下述粉末混合物，该粉末混合物由来自海生褐藻的水溶性、干燥且磨碎的有机原料和至少一种加入的颜料组成；和
-将所述混合物暴露于电负性电离电势中以使所述材料至少被电子饱和。
2.根据权利要求1的制品，其特征在于所述原料来自褐藻极北海带的叶组织。
3.根据权利要求1的制品，其特征在于所述原料来自褐藻极北海带的茎组织。
4.根据权利要求1-3任一项的制品，其特征在于所述制品由受控比例的粉末组成，所述粉末由褐藻极北海带的茎组织和叶组织制备。
5.根据权利要求4的制品，其特征在于由所用叶组织制备的粉末的比例使得相对于粉末混合物中总海藻酸盐物质，海藻酸盐物质中M嵌段的百分比在20-80重量％的范围内。
6.权利要求5的制品，其特征在于相对于粉末混合物中总海藻酸盐物质，海藻酸盐物质中M嵌段的百分比在35-65重量％的范围内。
7.权利要求6的制品，其特征在于相对于粉末混合物中总海藻酸盐物质，海藻酸盐物质中M嵌段的百分比为50重量％。
8.根据权利要求1-3任一项的制品，其特征在于所述粉末组合物通过加入漂白剂和随后暴露于紫外光下而得到漂白。
9.根据权利要求1-3任一项的制品，其特征在于向所述粉末混合物中加入了干燥并磨碎的琥珀和/或藓类。
10.根据权利要求9的制品，其特征在于所述藓类的种类是liver moss或riccia fluitans。
11.根据权利要求1-3任一项的制品，其特征在于向所述粉末混合物中加入了0.1-50克的颜料。
12.权利要求11的制品，其特征在于向所述粉末混合物中加入了0.5-25克的颜料。
13.权利要求12的制品，其特征在于向所述粉末混合物中加入了1.0-10克的颜料。
14.根据权利要求11的制品，其特征在于所用的颜料具有扁平特性的几何形态。
15.根据权利要求14的制品，其特征在于所述颜料具有杆形、圆柱形、圆盘形或碟样的物理形状。
16.根据权利要求1-3任一项的制品，其特征在于使用磨碎的禽羽作为颜料。
17.根据权利要求16的制品，其特征在于所述羽毛来自白鹑鸡类(gallinaceous birds)。
18.根据权利要求16的制品，其特征在于向磨碎的禽羽中加入TiO2微粒。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1229778A (zh) * | 1998-03-20 | 1999-09-29 | 汤洁 | 一种功能型海藻肥料的生产方法 |
| CN1353163A (zh) * | 2000-11-09 | 2002-06-12 | 阿夸索尔有限公司 | 土壤改良和施肥组合物 |
| CN1464028A (zh) * | 2002-06-10 | 2003-12-31 | 中国农业大学 | 一种液态地膜成膜材料及其制备方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US118987A (en) * | 1871-09-12 | Improvement in fertilizers from sea-weeds | ||
| US103085A (en) * | 1870-05-17 | Improvement in composting- manures ano fertilizers | ||
| US377147A (en) | 1888-01-31 | Head-rest for barbersj chairs | ||
| US950455A (en) * | 1908-05-09 | 1910-02-22 | Richard A Mcvitty | Process of making fertilizer. |
| US4125392A (en) * | 1975-02-14 | 1978-11-14 | Primo Angelo M | Seaweed extract product and methods of producing and utilizing same |
| GB2154225B (en) * | 1984-02-14 | 1987-07-01 | Clearfield Nv | Fertilizer from powdered calcified seaweed |
| CA1266992A (en) * | 1984-09-20 | 1990-03-27 | Ernest George Pole | Liquid mulch |
| US4794726A (en) | 1987-09-08 | 1989-01-03 | Transmet Corporation | Aluminum flake mulch |
| JP3378590B2 (ja) * | 1992-02-28 | 2003-02-17 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 化粧料用撥水性粉体およびその製造方法 |
| JPH09124384A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Tama Seikagaku Kk | 新規有機質肥料 |
| US5729929A (en) | 1996-07-25 | 1998-03-24 | Blessings Corporation | Agricultural mulch films and methods for their use |
| NO310394B1 (no) * | 1997-09-18 | 2001-07-02 | Applied Plasma Physics As | Fremgangsmåte for å regulere mengden av ioniserte gasser og/eller partikler over veier, gater, plasser eller lignende |
| US6029395A (en) * | 1998-01-05 | 2000-02-29 | Morgan; Albert W. | Biodegradable mulch mat |
| US6048377A (en) * | 1999-01-21 | 2000-04-11 | True Pitch, Inc. | Top dressing for gardens and lawns |
| AU4216300A (en) * | 1999-04-09 | 2000-11-14 | Hendrikus M. Schraven | System and method of soil distribution, such as a soil blend, capable of being blown into place |
| NO20003587L (no) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Lise Johnsen | Metode og hjelpemiddel for å kunne regulere strålingsenergi |
| PE20030419A1 (es) * | 2001-10-10 | 2003-05-31 | Middleway Entpr Ltd | Compuesto hidroabsorbente para acondicionar suelos para uso agricola, forestal y paisajistico |
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| NL1022511C2 (nl) * | 2003-01-28 | 2004-08-03 | Ruitenberg Czn N V W | Biologisch afbreekbare bodembedekking. |
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| US7271128B2 (en) * | 2003-10-22 | 2007-09-18 | Iceland Bioenhancers, Llc | Organic compositions and methods of use for promoting plant growth |
-
2004
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-
2005
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1229778A (zh) * | 1998-03-20 | 1999-09-29 | 汤洁 | 一种功能型海藻肥料的生产方法 |
| CN1353163A (zh) * | 2000-11-09 | 2002-06-12 | 阿夸索尔有限公司 | 土壤改良和施肥组合物 |
| CN1464028A (zh) * | 2002-06-10 | 2003-12-31 | 中国农业大学 | 一种液态地膜成膜材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| Solanki | Assistant Professor, Shri Vaishnav Institute of Agriculture, Shri Vaishnav Vidyapeeth Vishwavidyalaya, Indore, MP, India | |
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