CN102984934B - 用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物中的装置和其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物中的装置，特征在于其包括：a)罐体(1)，其内部包含适用于保持化学物质和/或制剂的弹性容器(2)；b)连接元件(3)，其适用于将其至少一个末端插入树木或棕榈树树干；c)适配器系统，其位于罐体出口，其进而包含膜载体元件(4)，止回阀或膜(5)和适配器系统闭合元件(6)。本发明还设计一种用于将至少一种化学物质和/或制剂注入至少一种树木和/或棕榈科植物中的方法。

Description

用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物中的装置和其应用方法

技术领域

本发明涉及处理树木和棕榈科植物(palmaceae)的领域。也就是，涉及将至少一种化学物质和/或制剂直接注入树木和/或棕榈科植物的维管系统中的新装置以及所述装置的应用方法。

背景技术

近些年在处理树木和棕榈科植物的方法中已经有了很大发展。在植物检疫处理的特定情形下，在作为化学产品施用于叶片和土壤的常规方法的替代性方案发展起来的不同方法中，应当提到主要基于植物检疫产品直接注入到树木和棕榈科植物的维管系统的内疗(endotherapy)或系统注入。与其他传统方法相比，它的主要优点是使用非常简单方便以及低的环境影响。

原则上区分出四种主要的注入系统：大量注入(macroinjection)，灌输，微量注入(microinjection)和低压注入。其中，本发明被包含在通过低压注入进行的内疗处理中，其除了内疗固有的好处之外，还具有通过使用物种的自然蒸腾过程吸收注入产品而不破坏待处理物种的维管系统的额外优点。

在专利文献中可找到用于把植物检疫产品施加到树木中的注入器的例子。因此，例如，申请CN101491200涉及树干液体注入器，其能够防止由其施加造成的化学破坏。

此外，WO/2002/037948描述了一种用于乔木植物内疗的装置，特征在于其包括施加于植物的产品的剂量控制系统。

因此本发明的目的是提供相对于将化学物质和/或制剂注入树木和棕榈科植物的现有系统的改进可选方案，其特定特征在于在源头(包装厂)或在现场(在目的地在其施加之前)使得单个或多个剂量以及定量供给(dosing)产品能够在处理方法中被应用。这对于环境和人也是非常简单和完全安全的方法。

另外，所述装置的应用方法是本申请的目的。

发明内容

本申请提供用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物中的新型装置，特征在于其包括：

a)罐体(vessel)，其内部包括适用于低压容纳化学物质和/或制剂的弹性容器(container)；即压力值是大约1-1.8bars；

b)连接元件，适于通过其至少一个末端来插入树木或棕榈树干；

c)被设置在罐体出口的止回适配器(non-returnadapter)系统。优选地由聚合塑料材料(聚乙烯，聚丙烯等)制成的该适配器系统的特

征进而在于，它包括膜载体元件，止回阀或膜，和适配器系统闭合元件。

优选地，所述罐体包括圆柱形主体，其颈部在其上部末端能适配到止回适配器系统。而且，所述罐体可以由不同的材料制成，优选聚合塑料材料。本发明的一个优选实施方案中，罐体可以是一次性的(或者“用后丢弃”型)。可以每次施加使用新的罐体。

另外，在止回适配器系统的情况中连接元件可以由聚合塑料材料(聚乙烯，聚丙烯等)制成以及其特征在于其包括特别适于用于插入将被处理的树木或者棕榈科的树干，也允许化学产品在其中流过的末端。其进一步包括第二末端，优选管状，适于连接到容纳化学物质和/或制剂的弹性容器以通过所述适配器系统的止回阀或膜注入所述化学物质和/或制剂。

根据之前提到的，所述止回适配器系统的特征在于其包括膜载体元件，止回阀或膜以及适配器系统闭合元件，并且其特别地被设计为极佳地适用于罐体颈部。

首先，膜载体元件具有适于被连接到设置在罐体内部的弹性容器并包含将被注入的化学物质和/或制剂的第一开口末端，以及被设计为支撑适配器系统的止回阀或膜并结合于其闭合元件的前述末端的相对末端。

所述止回阀或膜的特征在于其适于被连接到所述连接元件，以及任何其他定量供给或填充装置，其可以被用来插入所述待注入的化学物质和/或制剂。同时，其允许防止不想要的化学物质和/或制剂泄露到外部。

本发明一个优选地实施方案中，所述止回阀或膜可以由止回膜组成，其由聚合材料制成，优选地由合成或天然的弹性体制成，更优选地由丁腈橡胶(NBR)制成。

最后，止回适配器系统可以包括闭合元件，优选地由聚合塑料材料制成，其被设计为结合于所述膜载体元件并且使被设置在两个元件(膜载体元件和闭合元件)之间的止回阀或膜固定。

本发明一特定实施方案中，连接元件和止回适配器系统都可以由可再利用的材料制成，允许它们在多次施加中使用。

另外，本发明的目的是用于将至少一种化学物质和/或制剂施加到至少一种树木和/或棕榈科植物的方法，特征在于其包括：

a)在树木和/或棕榈科植物树干中造成至少一个孔；

b)通过连接元件的第一末端将其插入到前一步造成的孔(一个或多个)中；

c)通过所述连接元件的第二末端将其连接于罐体，特征在于其包括容纳化学物质和/或制剂的弹性容器，其中所述连接借助于止回适配系统实现。

因此，所述方法开始在将被处理的乔木物种的树干中造成至少一个孔。为由此，可以使用任何适于该目的的装置，特别优选的是钻孔机(drill)和金属钻头(metaldrillbits)的使用。

然后，为了促进连接元件插入到在树木或棕榈科植物树干上造成的孔(一个或多个)，锤子的使用可能是有用的，优选地，其具有橡胶或尼龙头部。

本发明的优点之一是其适应环境或将被处理的物种的可能性，允许该装置以任何方向(朝上，朝下或者甚至侧面)应用。

应该注意到之前的方法没有被限制到特定类型的树木或棕榈科植物，然而其特别适于处理具有5cm树干直径的树木和具有至少30cm柄直径的棕榈科植物。

同样地，要被注入的化学物质和制剂都没有在本发明中限制性地表征。植物检疫活性物质，害物防治物质(杀虫剂，杀真菌剂，除草剂)，肥料或植物营养强化剂物质，以及它们的任何组合，尤其可以被使用。

另一方面，本发明的施加方法的优点之一是其好的灵活性，在源头(工厂)和目的地(施加中)都可以允许定量供给待注入的化学物质和/或制剂。这样能够简单地在目的地进行配药，并且穿过适配系统的止回阀或膜的压力适当。

本发明的方法的进一步优点是实现施加装置的弹性容器多重负载的可能性。这样，例如可以在源头(工厂)预载某些基础溶液(basesolution)(例如为水溶液的形式)，其可以包括至少一种选自营养物质、肥料、植物营养强化剂等及其任何组合的物质，并随后在目的地定量供给待注入的物质和/或制剂，优选地从肥料、植物营养强化剂和植物检疫制剂或它们的任何组合物选择。因此所述方法允许在单次施加中完成多重处理。

可以使用适用于该目的的任何装置实施化学物质和/或制剂的定量供给或填充(在源头和目的地二者)。特别地，传统注射器，定量供给枪等可以被使用，只要它们提供有适于通过止回适配器系统实施在装置的弹性容器中的化学物质和/或制剂的插入的定量喷嘴即可。

优选，弹性容器内的压力在1-1.8bars之间。

一旦弹性容器容纳了待注入的化学物质和/或制剂，其通过止回适配器系统被连接到连接元件，导致所述化学物质和/或制剂吸收到树木和/或棕榈科植物中，其然后通过树木和/或棕榈科植物的维管系统使用自然蒸腾过程被传递和分配到它们的不同组织。在这种情况下，在使用的罐体由弹性材料(优选低密度聚合塑料材料)制成的一个优选实施方案中，通过随着罐体和包装内的弹性容器逐渐变空(优选在真空情况下)引起罐体变形而可以知道化学物质和/或制剂已经被完全吸收的时刻。

完全吸收化学物质和/或制剂所需要的时间取决于将被处理的树木或棕榈科植物，在5到60分钟之间，主要取决于树木或棕榈科植物木质的多孔性以及其他因素，例如室温(即，温度越高，树木蒸腾速率越高)。

最后，一旦化学物质和/或制剂已经被吸收，可以将空的罐体从装置和连接元件移走，这样其可以在新的施加中被再利用。

如之前所提到的，所记载的方法是非常通用的，允许在源头(工厂)安装装置并且加载待注入的化学物质和/或制剂，以及，可选择地，安装预载有基础物质的装置并且在目的地(在现场)定量供给待注入的活性物质和/或制剂。同样的，还可以作为选择地在源头安装装置并且在目的地加载将被注入的最终混合物。

因此，对于为树木和棕榈科植物施加产品，本发明相比本领域中其他装置和方法所提供的主要优点如下：

a)首先，这项技术充分有效地从位于施加装置的罐体内的弹性容器的内容物中通过自然蒸腾过程将化学物质和/或制剂插入树木或棕榈科植物的维管系统中。进而，其允许建立适当的压力用来将化学物质和/或制剂引入到所处理的树木或棕榈科植物的维管流中。这样就能防止可能的过压破坏；

b)同样，其允许实施注入到在树木或棕榈科植物上造成的每个点或孔中的混合物体积的剂量。这样就提供了在低浓度下注入化学物质和/或制剂的可能性，从而防止树木或棕榈科植物中不期望的pH值变化，和在渗透区域中的维管组织的可能引起的破坏。

c)另一方面，其允许通过注入所需剂量到每一个注入点，更加均匀地分配物质和/或化学制剂。它提供了预设适当剂量以注入到每个点或孔的可能，这就避免了在其中产品被从单个储存器或槽罐分配到不同的互通注入点的其他注入系统的风险；

d)它还具有极其方便的特征。因此，由于其基于一次性(expendable)或可循环使用元件——其数量将取决于要处理的树木或棕榈科植物的数量——的使用，它提供的优点是不需要任何种类的机械或保养投入，从而降低成本。另一方面，因为它极其简单，它的应用领域不仅可涵盖专业用途，还包括家庭用途，因为它的使用不需要特别技能。因此，作为通用装置，它可用于任何待处理物种的场所；

e)另外，通过使用止回阀或膜，连接元件和它的施加方法二者提供了不侵犯(inviolable)的优点，其允许引入要注入的化学物质和/或制剂，同时防止它泄露到外面。这个事实使得对例如城市环境中的人存在造成较大危险的环境中使用该装置变为可能，这样避免了在可能的蓄意破坏事件、儿童疏忽或者家庭或野生动物干扰和其他例子的情形下对于健康或环境的潜在风险；

f)另一方面，它适于欧洲和全球的新需求和标准政策。更具体地，在欧盟情形中，它符合DirectiveonSustainableUseofPesticides(农药可持续利用指令)，其只允许使用以下的植物检疫产品施加技术：

●不威胁人类健康：

-在使用该装置的情况下，无论是专业还是家庭用途，在存放和吸收完成后的搬运二者过程中，在其处理和施加时都不存在风险，因为在使用者和要注入的物质或制剂之间没有直接接触；

-同时，因为它是完全密闭的装置，所以对可能受环境中存在的化学产品所影响或受系统的意外处理所影响的人们没有风险。这个特点特别可以应用在城市环境，其中对人类存在比较大的风险并且其中所提及的指令禁止大部分常规施加方法如叶面喷施的使用；和

●没有环境污染的风险，因为除了已经通过树干注入施加系统自身提供的优点外，由于直接将化学物质和/或制剂插入植物的维管系统，所以该装置的使用还对环境不产生残留。同样地，不可能造成化学物质和/或制剂的泄露或直接操作，并且通过包含一次性的和不侵犯的罐体以及均为一次性的连接元件和适配器系统，其避免了产生洗涤水。

g)另外，通过允许每个孔使用独立的连接元件，其防止了在施加工作过程中可能造成的要处理的树木或棕榈科植物之间的疾病传播；

h)这还是一种无论在技术上还是经济上只要有树木存在的所有领域中都是可行的通用方法——不论是农业还是林业，且特别是绿化区域；

i)另外，它提供了更高的施加产率，和因此相对于其他注入系统更低的劳动力成本，因为不需要如现有的强制注射系统所发生的等待产品被树木或棕榈科植物吸收。这进而允许其在每个工作日为更多数量的树木或棕榈科植物施加；

j)另一方面，相对于因为在源头就装填了植物检疫产品、所以造成罐体的保存时间必须很短的其他装置，通过使用该装置，由于允许在目的地紧邻施加之前定量使用化学产品，可以在其储存管理中增加耐久性和容易性。

k)此外，在目的地加载化学产品的可能性使得它们的商业分销更容易，因为这使得它们能够更容易地适合目的地国家或地区的标准；

l)最后，该系统兼容世界上任何国家已注册和授权的任何害物防治物质。

附图说明

伴随说明书，包含一组附图，其中本发明的优选实施方案通过示例的方式并且不以限制性方式被图示，具体如下：

◆图1显示了对应于罐体的视图，所述罐体意在用于容纳要施用的化学物质和/或制剂的弹性容器；

◆图2显示了对应于连接元件组件；止回适配器系统的膜载体，止回膜和适配器系统闭合元件和容纳有弹性容器的罐体的视图；

◆图3显示了连接元件组件；止回适配器系统的膜载体，止回膜和适配器系统闭合元件的视图；

◆图4显示了止回适配器系统的膜载体的视图；

◆图5显示了止回适配器系统闭合元件的视图；

◆图6显示了止回膜的侧视图和前视图；

◆图7显示了止回膜的侧方位的3D视图；

◆图8显示了止回膜的前方位的3D视图；

◆图9显示了连接元件的视图。

具体实施方式

如图所示，在本发明的一个特别优选的实施方案中，施加装置的特征在于其包括一个罐体(1)，其内部含有意在用于容纳化学物质和/或制剂的弹性容器(2)。

图1显示罐体(1)，其包括主体，优选长218.4mm，以及颈部，优选30mm长。优选地，颈部的内径是23mm而主体的内径是50mm。

图2显示对应于连接元件(3)组件；止回适配器系统的膜载体(4)，止回膜(5)和适配器系统闭合元件(6)以及包含有弹性容器(2)的罐体(1)的视图；

图3详细显示连接元件(3)组件和止回适配器系统的膜载体(4)，止回膜(5)和适配器系统闭合元件(6)。

图4显示了膜载体(4)的一个优选实施方式，特征在于其包括适于连接到弹性容器(2)的第一区域(7)。该第一区域(7)能够包含锥形末端，优选长度9.5mm和第二末端，优选是圆柱形并长14mm。其还包括第二区域(8)适于与罐体(2)颈部配合并具有优选长度15.5mm，和第三区域(9)，比第二区域(8)窄并且可极佳地连接到适配器系统闭合元件(6)。优选地，该第三区域(9)为11mm长并且优选上端具有内径8.2mm和下端具有内径7.5mm。进而，第一区域(7)的优选内径是4mm。

图5显示适配器系统闭合元件(6)的一个优选实施方案，特征在于其包含第一区域(10)，其特别适于与膜载体(4)配合，该第一区域优选具有内径为14mm的开孔，总长为21.50mm并且底部具有23mm的总外径。其还包含第二区域(11)，优选长度2.5mm并且具有优选18.2mm的内径(在外侧)和26mm的外径。第一区域(10)进而可以包含优选6mm内径的缩窄的中间位置。

图6显示止回膜(5)的一个优选实施方案。所述膜优选具有第一区域(12)，具有向内部倾斜的侧壁，第二区域(13)和第三区域(13’)。优选地，第一区域(12)的长度是9.5mm；第二区域(13)的长度是5mm而第三区域(13’)的长度是2.5mm。同时，止回阀或膜(5)的内径优选5mm，而上部的外径是12mm。

最后，图9显示连接元件(3)的一个优选实施方案。所述连接元件的特征在于其包含第一末端，特别适合于插入待处理的树木或者棕榈科植物的树干，优选是管状并且水平取向。优选地，所述末端包括第一区域(14)，优选长度为40、80或140mm，第二区域(15)，优选长度为28mm，和第三区域(16)，优选长度为19.5mm。优选地，所述第一末端内径为4.5mm，外径为7.5mm。另外，连接元件(3)包含设计来连接罐体(1)的第二末端。该第二末端优选包括第一区域(17)，其优选长度为27.21mm，内径4.5mm，外径18mm，和第二区域(18)，优选为管状，优选长23.5mm，内径3mm，外径5mm。

用于在树干上选择孔的实施例

如上所述，在待处理的树木或棕榈科植物上造成的孔(一个或多个)是根据所述物种树干的周长来选择的。现在通过实施例的方式收集针对要处理的物种的不同可能性；

在所有情况下，孔绕着树干或柄(在棕榈树的情况下)的周长均匀分布，互相之间位于不同高度。在棕榈树的情况下，孔凿在叶冠以下大约1.5-2m的位置，而在松树/软木树和其他物种的情况下，孔凿在下部。同时，在松树/软木树和棕榈树的情况下，每个孔在凿孔时钻头稍向下倾斜，而其他物种是钻头垂直于树干表面布置凿孔。

“现场”用混合物应用该装置的实施例

下面，通过实施例方式，示出用本发明的施加装置对象的特定实施方案来执行的试验。换句话说，试验通过总共10个棕榈科加拿利海枣(Phoenixcanariensis)树种来进行。

为了实施试验，CONFIDOR植物检疫产品在施加过程中通过兽医实践中使用的市售的种痘器来调配(dose)。

使用的元件

即，在试验中使用的元件如下：

1、本发明的注射装置对象，其进而由以下一次性元件组成：

a)罐体，其内部具有适用于容纳要注射的混合物的弹性容器，在这种情况下，预装有与要注入的植物检疫产品兼容的营养溶液；

b)连接元件，在这种情况下，适于插入在棕榈树干上的孔中的塑料套管；

c)止回适配器系统，位于罐体出口处并适合于允许其与连接元件接通；

2、此外，由2个元件构成的分配装置被使用：定量供给装置(其在这种情况下，是兽医实践中使用的市售种痘器)用于将植物检验剂量插入装置罐体，和适于定量供给装置的包含CONFIDOR植物检验产品的罐体。

3、最后，使用下列工具以便将注入装置引入棕榈树干：钻头和尼龙锤。

施加方法

使用的施加方法由以下步骤组成：

1、首先，利用常规电池驱动的钻孔机和直径为6.5mm、长度30cm的钻头在树干上造成孔；

2、然后，将连接器插入孔中直到极佳地配合，通过用手指推或者用尼龙锤敲实现；

3、随后，加载预定剂量(2ml)的CONFIDOR植物检验产品。

一旦产品剂量设定，定量供给装置的喷嘴与止回适配器系统的入口结合并且通过简单的“脉冲”通过止回膜引入产品，这样将其与弹性容器中预装的营养溶液混合。

4、然后罐体被连接到连接元件头部。组件被悬挂直至营养-植物检疫溶液被完全吸收。当它被吸收时，由于被其中的弹性容器占据体积的减少，观察到罐体收缩。

5、一旦产品被吸收，加压的罐体和连接器被移除。

施加的概要

在10℃和多云周期(低日照)的气象条件下，实施该试验的吸收过程。

在施加期间测量的参数是：

-每单位(步骤：1-4)的施加时间：25-30秒；

-每单位的吸收时间：5-10分钟。

结论

从以上结果出发，可以推断，本发明的施加方法使得能够相对于现有的其他内疗系统相当程度地减少施加时间，并从而降低与劳动力相关的成本。

同样地，对于施加者来说这是一种简单和安全的施加方法，使其对于所有类型的使用者都可用，包括非专业人员。

最后，可能影响环境的产品溢出的可能性不存在。

Claims (6)

1.用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物中的装置，其特征在于，所述装置是密闭的并且包括：

a)罐体(1)，其内部包含适用于在1到1.8巴之间的压力下容纳所述化学物质和/或制剂的弹性容器(2)；

b)连接元件(3)，适用于通过其一个末端而被引入所述树木或棕榈科植物树干中；

c)适配器系统，其位于罐体出口，进而包含膜载体元件(4)，止回膜(5)和适配器系统闭合元件(6)，所述适配器系统允许含化学物质和/或制剂的弹性容器的单个剂量或多个剂量穿过止回膜，和连接元件的第二末端的结合允许所述化学物质和/或制剂通过弹性容器自身的压力离开所述装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中膜载体元件(4)的特征在于，其包括适于连接所述弹性容器(2)的开口端，和被设计为用于支撑所述止回膜(5)并适合于结合至所述适配器系统闭合元件(6)的与前述开口端相对的末端。

3.权利要求1或2所述的装置用于将至少一种化学物质和/或制剂注入树木和/或棕榈科植物的用途。

4.将至少一种化学物质和/或制剂注入至少一种树木和/或棕榈科植物的方法，其中采用权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述方法包括：

a)在所述树木和/或棕榈科植物树干上造成至少一个孔；

b)通过所述连接元件(3)的第一末端将其插入到之前步骤中造成的孔中；

c)通过所述连接元件(3)的第二末端将其结合到位于罐体(1)出口的适配器系统，由此允许所述化学物质和/或制剂通过所述弹性容器(2)自身的压力离开所述装置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述化学物质和/或制剂包括选自由植物检疫物质，害物防治物质，肥料物质和植物营养强化剂物质，及其任何组合组成的组的至少一种活性物质。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述化学物质和/或制剂在源头加载到弹性容器(2)中或者在现场定量供给于所述弹性容器(2)含有的基础物质中。