CN1060611C - 通过喷射物使地面上植物部分损伤来处理植物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在可耕地和非可耕地中植物的处理方法，它通过喷射物在植物表面形成损伤来实现其目的。对此地面上植物部分在受到喷射物损伤时或之前被置上植物处理剂，使该处理剂由植物表面的损伤而被植物(23)直接吸收。另外，本发明亦描述了实施该方法的装置和一种细颗粒状喷射物。

Description

通过喷射物使地面上植物部分损伤来处理植物的方法

本发明涉及一种处理可耕地和不可耕地上植物的方法，该方法通过喷射物使植物地面部分损伤来实现，本发明亦涉及一种实施该方法的装置和所述的喷射物。

现代农业中人们主要使用由一个储存容器、泵、和喷嘴组成的喷射装置来进行植物处理剂，如除草剂、杀菌剂、除虫剂、叶片肥料、微量元素和生产调节剂的喷洒。通常在这种方式下为了达到预期效果，要求使用较高的剂量，因为植物可通过一个外部蜡状层的角质层得到保护并阻止外物侵入，因而只能有一小部分处理剂能起作用。角质层成为上述植物处理物质进入的一个最大的障碍。

通常只有当处理剂被植物地面上部分吸收、传送并且进入物质交换循环中之后，它才能发挥其作用。在植物表面较长时间的停留会改变或减弱这些局部敏感物质，如通常光化学或氧化反应会显著减弱其效果或者出现不希望的效果的改变。对此另一个特别的问题是处理剂会被雨水或较重的露水给冲走。

在植物处理剂的喷洒设计中，植物处理剂的有效物质无阻碍地穿过角质层进入植物导管组织一直是一个难以解决的问题。进入植物内部越快，则该处理剂效果就越明显。较快的进入特别是可以显著降低喷洒了植物上的处理剂的剂量。因为现在用于实用和观赏植物种植要求的处理剂一般会造成环境污染，因而希望能减少这种大部分为杀生物剂的处理剂的使用。

从GB2120513中公开的方法其优点在于：将植物处理剂在植物受到损伤之后置上，且使用一个不常用的复杂的装置来使植物地面上部分受到损伤。但这种方法实用性较差。另外，从德国专利DE2525497A1中已知，为了消除植物的生长使用一个喷砂鼓风机来使植物受到充分的损伤。所述的装置只能在水平方向工作并且要求分开耕作的植物。其中未提及植物处理剂的使用。

同样，也有大量的用机械和／或热的杂草处理法来代替除草剂的试验。但迄今这些物理方法例如使用伽玛射线和热辐射等方法亦没有达到预期效果。如DE3935719的公开的将液化气体置于不阻碍植物生长的面上也可算作上述物理方法。对此要求一个很高的技术和经济费用。

现代农业中使用的去除杂草的除草剂已经广泛取代了以前几乎是唯一使用的机械方法。一般杂草可理解为在各自环境中不希望具有的野的或人工培育的植物(有害植物)。狭义上说只有双子叶的有害植物才称为杂草。单子叶植物则称为非草本植物(Ungraser)。有害植物与人工培养植物在水、光、营养物和生长空间等方面进行竞争，从而大大减少了单位面积的产量。使用有选择性的除草剂来抑制有害植物从而保护人工培养的植物。除草剂消除了所有的植物可特别用于工业地区、轨道装置、路面以及广场等地方。

近来由于交通安全和环境保护的要求使得轨道装置的保护变得较为重要。过去已证明整个作用的轨道除草剂是最可靠的解决方法，但其必须在环境保护的范围内通过越来越严格的规定。

本发明的目的在于：播洒植物处理剂时大大降低其有效物质的量，此外，进一步设计一开始所述的方法，特别是在轨道装置上植物的增长抑制法，该方法用较快的作业速度实施，并且基本上排除使用传统的除草剂或者大大降低其花费。

使用本发明的通过喷射物使可耕地或者不可耕地的地面上植物部分损伤来处理植物的方法可以实现本发明的目的，根据本发明的方法，在地面上的植物部分受到喷射物质的损伤时或之前施上植物处理剂，它因而可由于植物表面的损伤而被植物直接吸收，从而可达到，用较少的有效物质数量来实现所要求的处理效果。喷到植物表面上的有效物质能很快地并且几乎完全由植物所吸收。对此使用这种物质的特别的优点在于：正常情况下从其化学结构来说没有除草效果。

另外，可通过一个实施本发明方法的装置来达到本发明目的，其特征在于：(该装置)设有如喷嘴或离心轮，用于加速或播洒以及在必要时也用于集聚喷射物和植物处理剂。

最好使用细颗粒的喷射物，其特征在于：其小的、固定的颗粒大小为50—3000μm并且为尖棱状，表面有裂纹和／或呈多孔疏松状。

按本发明一个优先的实施例，借助喷嘴同时将植物处理剂和细颗粒的喷射物喷到植物表面使它产生损伤，从而由于该表面角质层的损伤或开口导致了植物处理剂的直接吸收和作用。对此，应控制喷嘴喷出物质的颗粒，使颗粒能进入植物角质层，特别是叶片中，或者使其能撕开角质层或在其上起毛或／和粘到叶片上，或者嵌进叶片中。

若使用了一个离心轮，则可以在该离心轮上连有一个喷射物容器，此外，还可设有一个从有效物质容器供给处理剂的喷嘴，其设置应使地表面上的植物部分在受到喷射物损伤时或之前就能施上植物处理剂。

最好应置上对植物有效的物质作为植物处理剂，如除草剂、杀菌剂、除虫剂和／或叶片肥料、微量元素或生长调节剂等。除草剂亦能以肥料如硫酸铵、尿素、石灰氮或者钾盐镁矾，以颗粒状和溶解的形式使用，在相应的播洒时会造成已知的地表面上植物部分的损伤，这些植物随后就会很快坏死、特别是在其幼年期时。

原则上可通过这种新方法直接将所有的植物处理剂较快并且有效地施于植物上或内部。但这种方法特别适合于播洒有效的除草物质。此处即可通过压缩空气和喷嘴形式亦即通过离心轮、颗粒尺寸和颗粒特性控制的方法使植物产生一个较强的机械损伤从而造成杂草较大的伤害；特别是通过一个突然高的水份散发和一个强烈的蒸发作用使植物枯萎而导致上述结果。

可通过使颗粒喷出的空气压力的变化或通过离心轮的转速、颗粒数量、颗粒大小、颗粒内、外部特性来进行待处理植物的去除以及各自有利的损害程度的控制。特别在杂草的幼年期无需使用有除草效果的物质，只需相应控制的处理即可去除该植物。另外，在这种新方法中有可能使用只是在植物角质层上有开口时才起作用的物质。

最好是一个对植物有效的、固体或液体状的肥料作为植物处理剂。这样就会可能，使用硫酸铵、尿素或石灰氮、或有机酸作为植物处理剂，即除草有效物质。此外亦可使用杀菌剂，生长调节剂和／或其有效物质以及肥料和其它对植物有效的物质，也可使用这些物质的组合。

按本发明最好将植物处理剂溶解在液体中并相应于有效物质量被较大程度稀释后洒播。植物处理剂亦可为悬浮状或乳化液形式存在。此外，可将植物处理剂溶解在粘胶液中，粘胶液则通过加入凝结剂如淀粉、水溶性蜡、多糖醛酸苷或多糖制成。因而能得到植物处理剂特别是在植物表面的颗粒很好的粘附效果。因而就附加得到一个所粘附的有效物质在较长时间内的给出和吸收，亦即“缓释”效果。

通过上述措施可特别使得用于整个地面上植物部分湿润(特别是叶片)并为有效物质很好的吸收所要求的液体数量大为减少。因而每公顷植物只需50L液体甚至更少。

当喷射物颗粒为尖棱状或表面有裂纹和／或多孔疏松时已证明是有益的。它能有效地使植物表面受到损伤。若喷射物的多孔颗粒有孔状开口，则能导致有效物质的嵌入从而与颗粒部分一起特别有效地进入植物体。此外喷射物颗粒也能为对植物有效的物质。

在本发明范围内可进一步看出，在植物由喷射物损伤前或损伤时，在其地表上植物部分施上植物处理剂，使植物由于表面损伤和由于对其有害的植物处理剂的作用而死亡。这种方法最好用于轨道装置中的植物覆盖层。对此应这样设置喷砂鼓风机或按本发明方法，使得不仅可以直接消除轨道装置内部区域的植物覆盖区，而且可以消除从铁轨向外延伸区域，即边缘的植物覆盖层。因而可以对外部区域进行有利的清理，而这是迄今实际中使用的喷洒液体的方法所不能达到的。

实施本发明方法时迄今用于播洒去除杂草的轨道除草剂所使用的轨道运行车辆速度可达40km／h左右，不过该车辆装备有一个合适的喷砂鼓风机或者一个离心轮，其特征满足所述的“边缘(Rand—scharf)”要求，即没有偏差。若使用一个喷砂鼓风机，则最好可利用商业上通用的、且可能有较小限制的压力喷砂鼓风机。若砂为细颗粒喷射物，则鉴于要求的喷砂嘴的寿命推荐使用所谓的“Norbid—喷嘴”。

由所要消除的或处理的植物的种类来调整各自所使用的细颗粒的粒度。对于一般的要去除的不希望的植物，特别在轨道装置中，其粒度为50—3000μm，特别在约100—1000μm之间。鉴于所要求的地表面上植物部分的损伤，可使喷射物颗粒表面不圆整，而为尖棱状，表面有裂纹和／或多孔状，这都是有利的。由于下述原因，喷射物的细小多孔颗粒最好为开口孔状的。通常对于非除草剂的植物处理剂，只在植物表面程度较轻地起毛，此时颗粒尺寸在50—500μm被证明是有益的。

在本发明范围内使用沙子，例如海沙、丘砂或高炉矿渣(如铜渣)是有益的。亦可用自然界中出现的或可人造的铝硅酸盐，特别是开口孔状的铝硅酸盐，其中沸石和珠光岩、特别是突起珠光岩(Puffperlit)被证明特别合适。喷射物可用在相关的耕地上，它在作业时由一个特殊的装置送进一个牵引机中进行处理分选，然后再被输进喷沙鼓风机中。

此外，亦能用农业上的喷射物如核桃核、磨碎的水果核、磨碎的谷壳、磨碎的稻壳等作为喷射物。有时候喷射物太软，不能在地面上的植物部分形成充分的损伤。一般在播洒的不是除草剂，而是杀菌剂、生产调节剂或肥料时使用软的喷射物，因为这种情况下只要求使植物表面轻微起毛，并不要求在其上形成持久的伤口。

为了优化本发明方法可在地面上植物部分损伤时或之前施上对植物有效的物质。这可通过在尖棱或表面有裂缝的细颗粒喷射物的内、外表面，或者当喷射物为开口孔状时其内表面施上植物处理物质来实现。最好将该细颗粒状的喷砂放在溶液中进行预处理，特别是放在一植物治疗剂例如对植物有害物质的水状溶液中。随后在溶剂充满内孔或布满喷射颗粒表面时将其呈雾状喷出。

在本发明范围内所述的“对植物有害物质。”可进一步进行理解。它可以为传统的除草剂，特别是由地面上植物部分所吸收的那种除草剂，甚至它可以为特定的肥料，它在所要去除的植物表面损伤之后会对其造成毒害。对此，硫酸铵被证明特别合适。这就是说，所使用的“对植物有害物质”在原始意义上来说没有对植物有害的除草剂的作用。

在成行播种或种植的耕地中有选择地去除不想生有的杂草，如在甜菜、玉米、大豆、棉花、茶叶或水果种植地中有选择地去除杂草时，按本发明方法附加使用一种对植物有害的肥料是有益的。令人惊异的是，当这种肥料如上所述具有所要求的颗粒大小、硬度以及内或外表面结构时，它不需上面进一步所述的喷射物就可单独使用。

在设计本发明方法时，将地面上植物部分的物理损伤与使用一种植物治疗剂，特别是对植物有害物质，例如可通过叶片进入内部的除草剂相结合，从而可以改善除草剂的进入，因为一般叶片表面总有一角质层用以明显阻止除草剂进入到植物内部。这样除草剂可轻松并较快进入受损植物的物质交换循环，使其效果明显得到改善，并且为达到采用不使植物受伤的方法时同样的效果，只要用比一般方法少75％还多数量的除草剂。使用这种按本发明事前装有对植物有害物质的喷射物，会另外出现一个所谓的“缓释”效应，其中这些物质通过较长的时间被连续输进植物组织中。

在细颗粒喷射物上各自用于处理例如用于去除不想要的植物的处理剂按本发明在单位面积上的数量原则上不给定。它取决于所要处理的耕地或所要播洒的物质的具体情况。在去除杂草时特别要考虑所要去除的植物的种类和其年龄。对此在本发明范围内专业技术人员可以经纯手工的范围顺利求得要求的优化值。这同样适用于所使用的细颗粒的喷射物、特别是它们分别具有不同的硬度或颗粒度时的情况。此处所涉及的耕地亦可为在相应使用的装置的筛选设备条件下的沙地。

根据以下叙述可毫无困难地得出本发明的优点：一方面它具有传统除草剂的优点，但使用时却没有其缺点如漂移和污染地下水。甚至可以使用普通的肥料如硫酸铵、石灰氮、和尿素等常用肥料来达到所值得追求的效果。此外，例如在轨道区域可用一个高的作业速度(约40km／h)在植物产生物理损伤时使用对植物有害的物质，这些物质不具备单独的对植物有害的除草剂的效果。按本发明的方法可毫无困难地实施并且经济性较好，并且非常有效。在植物由喷射物损伤时或之前在其地面上部分施上植物处理剂，使它可以由于植物表面损伤而被直接吸收，从而可以使用较少数量的有效物质，达以所要求的植物处理效果。植物表面的有效物质可以直接并几乎完全被植物所吸收。

以下借助于一些实施例对本发明进行详述：

实施例1为目前联邦铁路轨道装置中所使用的喷射车，它设有一个普通商用的喷砂鼓风机，其可以实现细颗粒砂到所要处理的轨道区域的有目的的播洒。所使用的细颗粒喷射物由粒度大小为1．0到2．0mm的沙子组成。改良后的喷射车可以约40km／h的速度行驶，并以25—40g／m²的数量喷出上述喷射物到所要处理的轨道面上。所述的轨道大多由蓼属、春黄菊属、一年生的早熟禾属和黍类等覆盖。大多数植物具有2—6叶瓣。处理完毕后会明显产生去除植物的死亡。这些过程将在16天之后完成并且导致一个植物的几乎完全的停止生长，不想要的植物被将会被压制3到4个月。

实施例2中涉及到相同的杂草，但这种杂草已长得较老了，大部分的这种植物含有多于6片的叶瓣。

这种处理方法和实施例1有差别，所播洒的喷射物降到15—30g／m²并且其要求的数量为普通轨道除草剂用量的30％。三个月后植物死亡；在植物生长末期所处理区域内基本上保持没有杂草。

实施例3是在玉米地中，其中种有大约高15cm的幼年期玉米株，通过一个喷射鼓风机以50g／m²的密度在玉米行间洒播粒度为0．5—1mm的且有边缘尖棱的带裂缝的喷射物(Cu—渣)，其中两侧的玉米植株则通过设置在所使用的装置上的保护板得以保护。

这样可以大量减少与玉米植株一起生长的混合杂草，几个星期之后它(们)又将超过玉米植株生长并不再会妨碍玉米的生长。

为了去除玉米植株行间的杂草该实施例只需要使用一般除草剂量的20％。

实施例4应用于甜菜地中，其中植株由6到8瓣叶子构成。该田地中混合杂草很多，覆盖率大约为60％。

可利用与实施例3相同的装置，进行杂草的去除，用商业上通用的(粒状)硫酸铵作为喷射物以15g／m²的密度喷洒。

8天后杂草完全枯死，直接去除甜菜行中间的杂草只需一般方式播洒除草剂数量的20％。

以下参照附图对按本发明装置的两个实施例进行详述。附图中：

图1为装置示意图，

图2为按图1装置喷嘴的截面图；

图3为离心轮。

图1中以1表示所述装置，它具有一个和空气压缩器4相连的导管3。工业上生产的压缩机与一个压缩空气容器(未单独示出)形成空气压缩器4。在喷嘴2和空气压缩器4之间的导管3中设有控制阀5。

喷射物容器7通过一个侧面导管6和喷嘴2相连，在该容器7的出口8处的侧面导管6中设置一个可调的排气阀9。喷嘴2上另外连有一个通向植物处理剂有效物质容器11的侧向导管10，在其出口12处的导管10中亦设置一个可调的排气阀13。

图2中可看出，喷嘴2有一个后面中心接管14，其上连有通往压缩器4的导管3。在喷嘴2的接管14处连有一压缩空气喷嘴15，在其中可使流入的压缩空气得以加速。压缩空气喷嘴15导进混和腔16，同样用于从容器17中输入喷射物的侧向连接管17也导入混和腔。该侧向连接管中17与从容器7中导出的导管6相连。

在喷嘴2的混和腔16中接有一个可使其中的空气—喷射物的混合物加速的加速喷嘴18，它与另外一个且导入有侧向连接管20的混和腔19相连。该侧向连接管20与从有效作用物质容器11中导出的侧向导管10相连。在该混和腔19上开有一个喷嘴2的流出口21。

从图1可看出，从喷嘴2喷出空气，喷射物、水和植物处理物质到植物23的地面上部分。在所述实施例中压缩空气由控制阀5控制，并且由导管3通到喷嘴2所连接支管14上。从图2可看出，压缩空气由喷嘴2中的压缩空气喷嘴15加速并进入混和腔16，且喷射物亦通过侧向连接管17从容器7中导入混和腔16。在容器7出口8前的排气阀通过可调节的低压高度来控制流入混和腔中喷射物的数量。低压调整得越高，所排出的喷射物数量也就越大。亦可以根据不同的方法和所使用的有效物质成份所规定的要求来调节压缩空气中喷射物的数量。

在混和腔16中进行压缩空气和喷射物混合，而在相连的喷嘴2的加速喷嘴18中则进行喷射物粒子的加速。通过侧向连接管20输入植物处理物到喷嘴2的混和腔19。该侧的连接管通过侧向导管10与有效物质容器11相连。通过在该容器出口12设置的可调排气阀13可调节输入喷嘴2的植物处理物的数量。排气阀13可调节容器11出口12处的有效低压。该有效低压调得越高，所流出的植物处理物的数量也就越多，因而所输入的剂量可与植物23处理时的要求严格相配。

所输入的植物处理物、压缩空气和喷射物在喷嘴2的混和腔19中进行较强的混合，从而使处理物附着在例如喷射物的表面。附着的比率与喷射物表面结构有关。已指出，在有裂纹的表面的附着性较强。混合物22通过出口21流出并到达待处理的植物23。

图3中为一个离心轮24，用它同样可以来加速和播洒植物处理物或者是喷射物。对此，将喷射物从该装置中的一个容器(未示出)输进离心轮24中其转轴25区域。必要时亦可将植物处理物从其所属的容器中输入该区域。离心轮24中的导向叶片26由于该轮24的转动，如图3所示，而用于加速和排出喷射物或者植物处理物到待处理的植物23上。

所述的装置可使植物表面的损伤和处理物的输入与各自的要求精确适应。植物23上可施以不同种类的植物处理剂。喷嘴2的喷出和离心轮24的旋转导致四种成份，即空气、喷射物、液体和植物处理物或者仅有喷射物、液体和植物处理物间的均匀混合物。混合物喷到植物上时)植物表面的角质层受到损伤并被撕开，使得最好溶解在液体中的植物处理剂很快并且几乎完全进入植物内部，从而达到一个很好的处理效果。对此与喷射物同时喷出的植物处理剂到达植物的深部。由于处理剂使得喷射物表面润湿，这另外也增强了上面所述的效果。此外开口的表面同样由于处理剂的承载液而得以润湿。若将处理剂溶于粘胶液中，并加入凝结剂，则可附加提高喷射物和植物处理物在植物表面的粘附效果。另外，相对于现有技术这还可以显著减少处理植物23时所要求使用的处理剂的数量和液体数量，每公顷植物只需大约50升或更少的液体。

特别是在除草研究和除草剂的使用中，除草剂通过角质层渗到植物传导管组织中一直是一个亟待解决的问题。渗进里层越快，除草剂就越有效。不良的亦即缓慢的渗透的缺点在于：a)除草剂溶液会滴下或被雨冲走b)除草剂溶液会被蒸发掉c)所施上的植物有效物质通过例如光化学或氧化作用影响会发生化学变化。

在植物表面受到损害时或之前施上植物处理剂，通过所形成的有效物质的喷射颗粒的尖棱在植物上形成伤口使其进入植物内部，从而能导致处理剂的有效吸收。换句话即：能改善这种对植物有害的处理物质的渗透，并且可大大降低其用量。

本发明中该多次提及的植物表面的损伤有三重功效：1．除草时它通过一个相当大的可控的组织破坏而导致(其它)植物的普遍的减弱。2．角质层(外保护层)由于损伤而被开有多个孔，该外层首先被用作蒸发保护，因而取消这一屏障之后植物在受到较大的损伤时会脱水干燥，这是在除草时所希望得到的效果。3．角质层同样可以阻止外物侵入植物内部，因而在植物受到损伤时或之前施上的对其有效的处理剂可较快地进入植物的传送和物质交换过程。

每个效果都可用于不需要的植物的去除上。该三种效果一起作用可导致植物一直到根部的坏死，从而可用少得多剂量的处理剂除去那些很难去除的杂草。总体上来说，植物处理剂，特别是涉及到促进生长或者是去除其它植物的有效物质的处理剂，以特别有效的方式为植物所吸收。从整体上来看，使用按本发明方法时的有效物质的剂量可减少到传统方法中所要求的浓度剂量的5％。

Claims (17)

1．通过喷射物使地面上植物部分损伤来处理植物的方法其特征在于：在地面上植物部分受到喷射物损伤时或之前将植物处理剂施于受伤部分上，使得植物(23)由于其表面的损伤而可直接吸收所述植物处理剂。

2．按权利要求1所述的方法，其特征在于：通过一个压缩空气冲击喷嘴(2)喷洒出喷射物。

3．按权利要求1所述的方法，其特征在于：通过一个离心轮(24)机械加速地喷洒出喷射物。

4．按权利要求1所述的方法，其特征在于：由喷嘴(2)同时喷出植物处理剂和细颗粒状喷射物使植物(23)地面上部分受到损伤，由于植物表面损伤可使其直接吸收植物处理剂并产生作用。

5．按权利要求1所述的方法，其特征在于：在地面上植物部分由于喷射物而受到损伤时或之前在其上施上植物处理剂，使得植物(23)由于其表面受到损伤和／或由于植物处理剂的作用而枯死。

6．按权利要求1所述的方法，其特征在于：可使用除草剂、除虫剂、生长调节剂和／或其活性成份，以及肥料和其它对植物有效的物质，亦或其组合作为植物处理剂。

7．按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征在于：在对植物有效的浓度之内使用植物处理剂。

8．按权利要求1所述的方法，其特征在于：植物处理剂为可以是被溶解的、悬浮的或乳化液的形式。

9．按权利要求1所述的方法，其特征在于：喷射物颗粒为多孔和开口孔状。

10．按权利要求1所述的方法，其特征在于：使用除草剂时喷射物颗粒大小为50—3000μm，使用非除草剂时喷射物颗粒大小为50—500μm，并且喷射物颗粒为尖棱状、表面上有裂纹和／或多孔状。

11．按权利要求1所述的方法，其特征在于：喷射物颗粒的内和／或外表面盖有植物处理剂。

12．按权利要求1所述的方法，其特征在于：喷射物本身亦可为对植物有效的物质。

13．实施按权利要求1所述方法的装置(1)，其特征在于：设有用于加速和播洒以及一起引导喷射物和植物处理剂的装置，即喷嘴(2)，离心轮(24)。

14．按权利要求13的装置(1)，其特征在于：在喷嘴(2)上连有一空气压缩机(4)和一个喷射物的容器(7)，另外连有一个植物处理剂的有效物质容器(11)，使得在喷洒到植物部分上之前将喷射物和植物处理剂混合。

15．按权利要求13的装置(1)，其特征在于：离心轮(24)上连有一喷射物容器，此外，设置一个从有效物质容器喷出植物处理剂的喷嘴，使得地面上的植物部分在其由于喷射物而受伤时或之前被施上植物处理物质。

16．实施权利要求1所述方法的细颗粒喷射物，其特征在于：这种小的固体颗粒其粒度大小为50—300μm，并且为尖棱状，表面上有裂纹和／或为多孔状。

17.按权利要求16所述的喷射物，其特征在于：其内或外表面盖有对植物有效的物质。