本发明涉及一种用于保持和释放肥料的装置。
发明背景
本发明更具体地涉及使用可渗透膜的施肥装置，其允许来自外部环境的水分交换，以释放装置内的肥料营养物，其中肥料将以逐渐释放的方式释放。
本发明的装置通过在装置内停留或含有肥料来防止由于降雨导致的有机和无机肥料的表面流失和浸出的浪费。它是一种专注于肥料生命周期的装置，所述的肥料生命周期覆盖施肥、养分富集、土壤调节、培养和增产。
现有的具有穿孔的肥料包装与有机肥料、矿物肥料和活的有机微生物不完全相容。观察到因为来自有机物质的颗粒经常卡在穿孔开口中或其周围，并且在加湿和干燥阶段堵塞开口，由不可渗透材料制成的这种肥料包装不能有效地释放肥料。为了避免这一问题，现有的肥料包装可以不用有机物质包装。然而，包装内没有有机物质意味着微生物将不能生存。矿物肥料需要微生物来分解营养物质，因此当用于有机肥料、矿物肥料和含有活有机微生物的内容物时，这使现有肥料包装的包装效率低下。
现有的肥料包装还需要较长时间才能开始释放营养物质，因为与可渗透膜结构化材料相比，来自周围的湿度/湿气具有小得多的通过穿孔进入的允许量。
因此，期望提供一种与有机肥料、矿物质肥料和含有活有机微生物的内容物相容的施肥装置，其中该装置可以防止因装置内包装的有机物质的润湿和干燥而引起的堵塞。本发明允许水分更自然地流过该装置，从而允许内容物(即肥料、微生物、酶等)与其所放置的土壤之间的更好的相互作用。本发明允许空气湿度更容易地吸收到装置中，从而允许装置在干燥环境中更好地工作。此外，由于在大多数土壤类型中存在生物体如微生物，因此本发明允许与土壤内的生物体进行更好的相互作用，从而允许更好的营养物分解活性和碳循环。
发明概述
本发明提供一种施肥装置，其包括用于保持和释放肥料的包装，其特征在于包装由可渗透膜或任何可渗透膜结构材料或多孔衬里组成，其中膜或材料或衬里的渗透性允许湿气通过肥料内容物内的化学盐的物理渗透或等渗吸收进入该装置，然后将肥料溶解在其中，并且重力拉力将根据渗透率水平以控制释放速率排出溶解的肥料。
优选地，可渗透膜呈柔性编织材料或由天然或人造纤维网络构成的织物的形式，所述天然或人造纤维通常被称为具有多根长股的纱。任选地，可渗透膜基本上是可生物降解的。例如，材料的透气度可以在10l/dm2/min至3000l/dm2/min之间，以允许水分溶解肥料的有限尺寸的颗粒通过纱线或股线自由逸出而不堵塞。
在一种实施方案中，可渗透包装用无穿孔或无渗透性的层封闭以保护可渗透包装并防止任何意外释放或从可渗透包装中排出肥料内容物或营养物。任选地，保护层基本上是可生物降解的。
在另一种实施方案中，可以将检测设备添加到本发明中以允许通过卫星检测或手动检测进行远程审计。这是为了确保现场施肥装置的正确使用，并且还允许盗窃检测。
附图简述
本发明将仅通过举例的方式参照附图进行描述，其中：
图1显示了用于保持和释放用保护层封闭的肥料的可渗透包装的例子；
图2显示了外部水分和图1中所示的可渗透包装内的肥料之间的相互作用；和
图3显示了从图1和图2所示的可渗透包装中释放的肥料。
发明详述
参照图1，施肥装置包括可渗透包装，其中可渗透包装(10)用保护层(20)封闭。应该注意的是，保护层的外壳是可选的。可渗透包装容纳肥料(30a)，所述的肥料(30a)为有机肥料、无机肥料、微生物、酶、增产剂等中的任何一种或任何组合。包装(10)由可渗透膜或任何可渗透膜结构化材料或多孔衬里组成，其包括柔性编织材料或由天然或人造纤维网络构成的织物，所述天然或人造纤维通常称为具有多根长股的纱线。
任选地，可渗透包装和/或保护层是可生物降解的。例如，作为可生物降解的聚合物的聚乳酸(pla)可用于制造该包装，其中由聚乳酸制成的织物的透气度为约800l/dm2/min。
图2显示了保护层(20)已经降解的情况(如虚线所示)。保护层的降解暴露可渗透包装(10)，其中环境即土壤和/或空气与可渗透包装内的营养物之间发生相互作用。由多个向内箭头表示的外部湿气(220)将通过可渗透膜进入包装并且营养物开始溶解到水分中。没有相互作用，营养物不会被溶解，因此肥料颗粒不会从包装中释放出来。可渗透膜可以控制肥料的释放。如图3所示，根据可渗透膜的渗透速率，溶解的营养物即肥料将以逐渐释放的方式释放到(330)(由多个向外的箭头表示)。如图3所示，与图1和图2所示的未溶解营养物颗粒(30a)相比，溶解的营养物已变成更小的颗粒(30b)。由于颗粒尺寸变小，可溶性肥料将自由地通过可渗透膜的纱线或股线逸出而不会堵塞。一段时间后，可渗透包装内的肥料量会减少，包装会降解。
在另一种实施方案中，施肥装置包括能够识别施肥装置的细节的标记，所述的标记例如其制造日期、内容物、在土壤上放置日期以及要人工或远程检测的施肥装置的允许位置。优选地，标记是电子设备或芯片的形式，其可以被检测或与之通信，即提供所述细节或信息。标记附着在施肥装置上或包含在施肥装置内。例如，通过全球定位系统(gps)执行对标记或施肥装置的检测或监测。
本发明还提供了一种缓慢释放肥料的方法，该方法将具有可渗透包装，用或不用保护层封闭的施肥装置放置在植物或农作物附近的土壤中或土壤上。本发明的使用将防止人类直接接触无机肥料。肥料从植物或农作物附近的可渗透包装中控制释放，使得溶解的肥料直接供给农作物，并防止溶解的肥料污染非意图区域，例如河流。