本發明涉及一種用于施用葉面噴劑的設備，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備。

背景技術：

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co2具有與制備有關的高成本，并且由于全球二氧化碳征稅和限制，農民可能被禁止在溫室中使用co2。

世界知識產權組織公布文本第wo2004/040981號(“現有技術”)描述了用于提高植物環境中的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)電解模塊中預處理碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液來預活化該溶液的步驟，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/或它們的對應鹽。

現有技術的問題在于，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境有害的不希望的副產物。現有技術的另外的問題在于，其沒有公開用于制備和施用這樣的碳酸溶液的設備。

發明目的

因此，本發明的目的是提供一種用于制備和施用葉面噴劑的設備，該設備至少部分地減輕與現有技術有關的一些問題。

技術實現要素：

根據本發明，提供一種用于制備和施用葉面噴劑的設備，其包括：

-供應裝置，其用于供水；

-溶質容器，其用于容納溶質；

-組合部，其用于將溶質與來自供應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備液。

該設備可以包括用于從供應裝置的水中除去雜質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。

該設備可以包括用于容納預備液的預備液容器。可以對預備液容器密封和/或加壓。

該設備還可以包括用于將預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。該容器可以容納經稀釋的鹽酸水溶液。

供應裝置可以包括水容器、管和泵。可替代地，可以設置加壓供水系統形式的供應裝置，例如市政供水管道。供應裝置和水壓和流速可以由控制單元控制。

溶質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裝置的水稀釋溶質以形成電解溶液。

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定濃度的電解溶液的水和溶質的量。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。

電解溶液的溶質相對于水的預定濃度可以在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+離子以形成預備液。

預備液還可以包括營養液，該營養液包括可以通過植物的葉被吸收的營養物質。

預備液可以含有表面活性劑。該表面活性劑可以為潤濕劑。

根據本發明的第二方面，提供一種預備液，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。

預備液還可以包括營養液，該營養液包括可以通過植物的葉被吸收的營養物質。

預備液可以含有表面活性劑。該表面活性劑可以為潤濕劑。

根據本發明的第三方面，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備制備預備液的步驟。

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

根據本發明的第四方面，提供一種用于向植物的葉施用預備液的方法，其包括：

-使用如上所述的設備根據如上所述的方法制備預備液；以及

-通過使用如下方法用預備液噴植物而向植物的葉施用預備液：

用農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備，在附圖中類似的特征用類似的附圖標記表示。

設備1包括用于將水3供應給該設備的供應裝置2。在該示例中，供應裝置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。可替代地，可以設置加壓供水系統形式的供應裝置，例如市政供水管道。供應裝置和水壓和流速可以由控制單元控制。

溶質容器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9，該電解溶液是通過將碳酸氫鈉與來自供應裝置2的水3混合形成的。溶質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9預混為濃度為約4.0g/l。設備包括組合部10，其經泵6和閥7連接到供應裝置2，并且經泵13和閥14連接到溶質容器8。組合部10將溶質9與來自供應裝置2的水組合，形成經稀釋的電解溶液11。經稀釋的電解溶液的優選濃度為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，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，其允許經稀釋的電解溶液11流向柱15或允許來自再生部20的經稀釋的鹽酸溶液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的輸出連接到預備液容器24，離子交換部從電解溶液中除去離子形成預備液。預備液容器24被密封，可以被加壓，并且裝預備液15。為了防止溶解的陰離子反應以及從溶液中釋放出來，保持預備液密封或在壓力下是重要的。預備液是使經稀釋的電解溶液11穿過離子交換柱15的產物。柱15從溶液11中除去帶正電荷的鈉離子(na+)。這時預備液主要包含帶負電的碳酸氫根離子(hco3-)，并且可以經泵27、管28，最后經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備液施用于植物16的葉30。

設備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通常可編程為調度泵和閥的操作。此外，ecu31可以包括傳感器(未示出)，例如用于監測容器(4、8、20和24)中的液面，或者用于測量預備液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。設備1還可以包括裝營養液33的營養容器34。營養液還可以包含表面活性劑，允許更好地潤濕植物30。營養液可以在施用預備液之前加入預備液25中，并且由ecu31通過閥35控制營養液。在此階段，可以使用與ecu31連接的、用于測量預備液的ph或導電性的傳感器。

使用中，ecu31例如被編程為在白天每天向植物施用4次預備液35。如果設備1通過在箱4中提供水3、在溶質容器8中提供預混的溶質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9的比率可以通過以不同速率泵送水3和溶質9來控制。在組合部10中組合水3與溶質9，直到組合容器充滿經稀釋的電解溶液11。

ecu開動泵18，將經稀釋的電解溶液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需要緩慢流經顆粒16，以保證對鈉陽離子的最大吸收。將預備液存儲于預備液容器24中直到預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以使預備液25流經管28和噴霧器29到達植物26的葉30。

當施用完預備液，ecu將重復制備適量新的預備液25的過程。如果在前一次施用與新預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，直到預定的時間已經過去。在本示例中，在白天約每3小時向植物施用溶液25一次。

當植物已經接受至少4次預備液的施用，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，而引導流經管32，該管32通常通向排水管或其它廢物處理機構。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。該溶液應該仍是酸性的，并且不應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備。在次日重復上述過程，以允許在整個季節將預備液連續施用于植物。

可以想到的，本發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備。

本發明不限于本文所述的具體細節。例如，可以使用煙霧機或彌霧機代替使用微型噴霧器。預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。