專(zhuān)利名稱：電化學(xué)處理的營(yíng)養(yǎng)液的制作方法
電化學(xué)處理的營(yíng)養(yǎng)液優(yōu)先權(quán)本申請(qǐng)要求2010年7月9日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/362，974以及2011年5月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/481,593的優(yōu)先權(quán)，將其各自的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入
本申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
具有防腐性質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)組合物對(duì)于各種農(nóng)業(yè)應(yīng)用以及對(duì)于收獲前和收獲后的農(nóng)作物保持而言是非常需要的，所述農(nóng)業(yè)應(yīng)用例如溶液培養(yǎng)，其中缺氧培養(yǎng)基導(dǎo)致對(duì)于不期望的微生物生長(zhǎng)有利的條件。然而，關(guān)鍵的是組合物的防腐劑成分不干擾植物生長(zhǎng)、發(fā)展和/或者品質(zhì)。氧自由基(例如，其可具有殺生物活性)可構(gòu)成基本植物信號(hào)傳導(dǎo)和應(yīng)激反應(yīng)的基石出[Demidchik et al..Free oxygen radicals regulate plasma membrane Ca21—andK1-Permeable channels in plant root cells.J.CellSciencell6(I):81-88 (2003)]，且它們的反應(yīng)產(chǎn)物可抑制植物生長(zhǎng)[Date et al., Effects of chloramines concentrationin nutrient solution and exposure time on plant growth in hydroponicallycultured lettuce,Scientia Horticulterae103(3):257-265(2005)]。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了營(yíng)養(yǎng)組合物，其遞送活性氧和/或者自由基而不抑制植物生長(zhǎng)和/或者發(fā)展和/或者不負(fù)面地影響農(nóng)作物健康或者品質(zhì)。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了營(yíng)養(yǎng)組合物，其為氧富集的，且為基于鉀的。所述營(yíng)養(yǎng)組合物通常包含次氯酸和鉀鹽以促進(jìn)植物或者農(nóng)作物生長(zhǎng)、健康和/或者品質(zhì)。所述組合物可用于種子處理和發(fā)芽以及施用至農(nóng)作物，包括蔬菜、水果、花、盆栽植物、谷物、動(dòng)物飼料、煙草植物和其它植物和樹(shù)。所述組合物可用于溫室中的農(nóng)作物生長(zhǎng)，包括溶液培養(yǎng)設(shè)施、苗圃、農(nóng)場(chǎng)和任何其它室內(nèi)或者室外設(shè)施。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)組合物包含這樣的溶液，其通過(guò)電化學(xué)處理氯化鉀或者氯化鉀(KCl)與碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀或者碳酸氫鈉(K2C03、Na2C03、KHCO3、NaHCO3)或者其它碳酸鹽和/或者磷酸鉀的組合而產(chǎn)生。例如，在各個(gè)實(shí)施方案中，所述電化學(xué)供給溶液包含約0.2g/L的量的KCl至最多飽和的氯化鉀。所述供給溶液可包含約0.2g/L至約200g/L、約0.2g/L至約10g/L或者約0.2g/L至約5g/L的范圍的KCl。在一些實(shí)施方案中，所述電化學(xué)供給溶液可包含約0.2g/L至約5g/L或者在一些實(shí)施方案中約0.5g/L至約3g/L的碳酸氫鉀和/或者碳酸鉀(和/或者碳酸鈉或者其它碳酸鹽)和/或者磷酸鉀(共同地)。在一些實(shí)施方案中，所述碳酸鉀和/或者碳酸鈉可用于穩(wěn)定電解溶液，這在溶液不在使用時(shí)產(chǎn)生的情況下是特別有益的。所述供給溶液可通過(guò)電解池加工以產(chǎn)生電化學(xué)處理的溶液。通過(guò)電化學(xué)處理產(chǎn)生的溶液具有預(yù)先確定的鹽 度水平、PH和作為游離有效氯(AFC)測(cè)量的氧化劑濃度。作為KCl (單獨(dú)使用或者加入其它電解質(zhì))的電化學(xué)加工的結(jié)果，提供具有目標(biāo)pH和作為AFC測(cè)量的總體氧化劑的稀釋的營(yíng)養(yǎng)液。在一些實(shí)施方案中，Ix營(yíng)養(yǎng)液包含至少99.8wt%的水、不超過(guò)0.1 丨％的氯化鉀、不超過(guò)0.lwt%的次氯酸和至多0.003wt%的溶解氧。pH范圍為約3.5至約9.0，且氧化劑含量為約5至約l000ppm。所述氧化劑包括但不限于次氯酸、一氧化二氯、氧以及碳酸氫根和過(guò)氧碳酸根(bicarbonate and peroxicarbonate radicals)。在某些實(shí)施方案中，所述溶液制備為濃縮的商購(gòu)制品，其在施用至植物或者農(nóng)作物之前被稀釋。通過(guò)使用任何適合的設(shè)備,諸如噴射、噴霧(fogging)或浸透(drenching)設(shè)備，所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液可直接和/或者間接施用至植物、植物部分、塊莖或者種子。間接施用包括但不限于將組合物或者溶液施用至植物周?chē)膮^(qū)域，諸如植物所處的生長(zhǎng)培養(yǎng)基(例如，在田地的情況中，植物周?chē)耐寥?中。組合物和電解溶液提供水雜質(zhì)的氧化，所述水雜質(zhì)包括硫化氫、鐵、錳和有機(jī)污染物。營(yíng)養(yǎng)液可通過(guò)提供含有生長(zhǎng)促進(jìn)要素(包括氧和鉀)的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源而有效地增強(qiáng)植物生長(zhǎng)和種子發(fā)芽，并且可通過(guò)刺激它們的免疫系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗感染而有效地促進(jìn)植物和種子健康。所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液也可有效地防止或者降低由水和空氣播散的植物病原體通過(guò)灌溉用水導(dǎo)致植物疾病的風(fēng)險(xiǎn)，和/或者通過(guò)對(duì)微生物病原體消毒來(lái)有效地增強(qiáng)種子發(fā)芽率，和/或者有效地防止微生物生物被膜的積累以及霉在水灌溉系統(tǒng)(包括噴霧器、水路和槽)中的散播，和/或者通過(guò)降低生物被膜和水媒病原體的積累來(lái)有效地增加可在閉合的灌溉系統(tǒng)中再循環(huán)的水量。在另外的方面，本發(fā)明提供了用于生長(zhǎng)、護(hù)理和保存植物和/或者植物部分諸如切花的方法，其將本發(fā)明的組合物或者溶液施用至植物或者植物部分?？蛇x擇地或者此外，將溶液施用至繁殖物質(zhì)，以保護(hù)其抵御疾病和/或者增強(qiáng)植物生長(zhǎng)和/或者植物發(fā)展和/或者植物健康。在某些實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液用于支持溶液培養(yǎng)的植物生長(zhǎng)。例如，單獨(dú)使用的營(yíng)養(yǎng)液或者其與其它活性成分的組合通過(guò)溶液培養(yǎng)系統(tǒng)連續(xù)或者間歇地進(jìn)行循環(huán)。通過(guò)使用本發(fā)明的組合物和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的所述疾病防護(hù)和/或者增強(qiáng)的植物生長(zhǎng)、發(fā)展和/或者健康可導(dǎo)致植物特性的改善，包括但不限于獲得更綠的植物、更高的收率、更好的穩(wěn)定性、更少的根部倒伏和/或者更少的果實(shí)腐爛。在另外的實(shí)施方案中，施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物以保護(hù)或者增強(qiáng)收獲后的植物或者農(nóng)作物。在各個(gè)實(shí)施方案中，施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液以防止和控制水果、蔬菜和植物的收獲后的腐爛和污染。在另外的方面，本發(fā)明提供了用于制備支持植物或者農(nóng)作物生產(chǎn)的氧富集的基于鉀的營(yíng)養(yǎng)液或者組合物的方法。所述方法包括將碳酸鹽或者碳酸氫鹽(如上所述)摻入至用于電化學(xué)處理的KCl電解液中，或者直接摻入至包含次鹵酸(例如H0C1)的KCl的已電解的溶液中。


圖1顯示了通過(guò)本發(fā)明營(yíng)養(yǎng)液的示例性實(shí)施方案而導(dǎo)致的微生物植物病原體的生長(zhǎng)的降低。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用的營(yíng)養(yǎng)組合物，以及植物或者農(nóng)作物生長(zhǎng)和護(hù)理的方法。所述營(yíng)養(yǎng)組合物包含通過(guò)電化學(xué)處理富集的基于鉀的營(yíng)養(yǎng)液。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述基于鉀的營(yíng)養(yǎng)組合物包含次氯酸。本發(fā)明包括營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液(除了其它方面)在收獲前和收獲后處理以及環(huán)境和土壤消毒中的用途。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了氧-富集的且基于鉀的營(yíng)養(yǎng)組合物，其包含促進(jìn)植物或者農(nóng)作物生長(zhǎng)、健康和/或者品質(zhì)的次氯酸和鉀鹽。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物促進(jìn)植物或者農(nóng)作物歷經(jīng)發(fā)展的各階段的生長(zhǎng)，和/或者降低或者消除空氣播散的和水運(yùn)的厭氧菌以及植物的霉菌和真菌疾病的風(fēng)險(xiǎn)。具體地，氧和次氯酸的組合對(duì)營(yíng)養(yǎng)組合物提供了抗微生物性質(zhì)，且其與鉀的組合誘導(dǎo)了系統(tǒng)保護(hù)和改良的疾病耐受或者農(nóng)作物對(duì)感染的敏感性。在某些實(shí)施方案中，所述組合物減少了水?dāng)z取而不消極地影響植物，由此有助于減少水的需求，這從而提供了開(kāi)支和勞動(dòng)力的節(jié)約。此外，在某些實(shí)施方案中所述組合物有助于控制不期望的氣味。所述組合物可用于種子處理和發(fā)芽以及施用于農(nóng)作物，包括蔬菜、水果、花、盆栽植物、谷物、動(dòng)物飼料、煙草植物以及其它植物和樹(shù)。這些農(nóng)作物可生長(zhǎng)于溫室中,包括溶液培養(yǎng)設(shè)施、苗圃、農(nóng)場(chǎng)和任何其它室內(nèi)或者室外設(shè)施。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)組合物包含通過(guò)電化學(xué)處理氯化鉀或者氯化鉀(KCl)與碳酸鉀或者碳酸鈉(KHC03、NaHC03)和/或者磷酸鉀的組合產(chǎn)生的溶液。在某些實(shí)施方案中，所述組合物基于通過(guò)電化學(xué)處理具有KHC03/KC03、NaHC03、K3PO4, KH2PO4和K2HPO4中的一種或者多種(或者所有)的KCl溶液來(lái)制備的溶液。可包含其它電解液或者鹽以及希望支持植物生長(zhǎng)或者控制微生物生長(zhǎng)或者害蟲(chóng)的額外的成分。營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液的性質(zhì)諸如pH、全部溶解的固體以及氧化劑含量通過(guò)電化學(xué)處理方案來(lái)控制。所述溶液可經(jīng)歷進(jìn)一步稀釋以及額外的化學(xué)試劑如潤(rùn)濕劑，以實(shí)現(xiàn)最佳的溶液組合物并且提供氧化、殺真菌或者殺生物活性以達(dá)到除了水質(zhì)量控制之外的表面凈化。用于電化學(xué)處理的 供給溶液可包含約0.2g/L的量的KCl至最多飽和的氯化鉀。例如，在一些實(shí)施方案中，所述供給溶液可包含以下范圍內(nèi)的KCl:約0.2g/L至約200g/L、約0.2g/L至約10g/L、約0.2g/L至約5g/L或者約0.2g/L至約3g/L。在某些實(shí)施方案中，所述供給溶液包含約0.5g/L至約10g/L或者約0.5g/L至約5g/L的KCl。在一些實(shí)施方案中，所述供給溶液為基于氯化鉀的電解液與碳酸鉀(和/或者碳酸鈉)以及任選地磷酸鉀的稀溶液的混合物。例如，除了 KCl之外，所述供給溶液可包含K2C03、KHC03 (和/或者NaHCO3)，且此外可包含K3P04、KH2P0jP K2HPO415當(dāng)KCl與另外的電解液混合時(shí)，優(yōu)選地KCl為主要的鹽。例如，所述供給溶液具有多于其它任何電解質(zhì)的KCl。在某些實(shí)施方案中，所述供給溶液包含約0.2g/L至約5g/L的或者在一些實(shí)施方案中約0.5g/L至約3g/L的碳酸鉀(和/或者碳酸鈉)和/或者磷酸鉀(共同地)。加入碳酸鉀(和/或者碳酸鈉)和/或者磷酸鉀(共同地)直接影響通過(guò)基于隔膜的電解池產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)液的氧富集水平。在一些實(shí)施方案中，包含穩(wěn)定溶液的量的碳酸鉀和/或者碳酸鈉，這在溶液不在使用時(shí)產(chǎn)生的情況下是特別有益的。供給溶液可通過(guò)電解池來(lái)加工以產(chǎn)生電化學(xué)處理的溶液?；诟裟さ碾娊獬乜捎糜陔娀瘜W(xué)處理；然而，可采用具有分開(kāi)的陽(yáng)極和陰極區(qū)的其它電解池。例如，Steriloxw 2200或者Steriloxlf' 2300可用于電化學(xué)處理。操作電化學(xué)池的方法披露于美國(guó)專(zhuān)利7，303，660、7，828，942,6, 770，593,7, 335，291,7, 897，023 以及 W02004040981 中，將其各自的內(nèi)容通過(guò)
引用的方式并入本申請(qǐng)。本申請(qǐng)可采用所述方法。通過(guò)電化學(xué)處理產(chǎn)生的溶液具有預(yù)先確定的鹽度水平、pH和游離有效氯(AFC)濃度。作為單獨(dú)使用的KCl或者加入鹽(如上所述)的KCl的電化學(xué)加工的結(jié)果，產(chǎn)生了具有目標(biāo)PH和作為AFC測(cè)量的總體氧化劑的稀的(即，低于1.5g/L的全部溶解的固體)營(yíng)養(yǎng)液。在加入碳酸鉀(和/或者碳酸鈉)和/或者磷酸鉀(共同地)的情況下，溶解氧含量可達(dá)到130至300%飽和度，諸如130%至約200% (在碳酸鹽或者碳酸鹽添加劑加入至前體溶液中的情況下)。在某些實(shí)施方案中，所述溶液采用穩(wěn)定量的堿金屬或者堿土金屬諸如鈉、鉀、鈣或者鎂的碳酸氫鹽或者碳酸鹽。在一些實(shí)施方案中，在形成次鹵酸(例如通過(guò)電化學(xué)處理)之前，加入所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽，且在其它實(shí)施方案中，在形成次齒酸之后，將所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽加入至溶液中。例如，所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽可加入至前體溶液、電解液和/或者最終溶液中。所述碳酸鹽和碳酸氫鹽可以“穩(wěn)定量”加入，該量可參照所述溶液的pH或者AFC含量隨時(shí)間的推移的變化來(lái)確定。一般地，如果AFC的量歷時(shí)約6個(gè)月的時(shí)間并未下降至低于約75%的起始值，則認(rèn)為所述溶液是穩(wěn)定的。在某些實(shí)施方案中，所述AFC含量從溶液產(chǎn)生日期開(kāi)始至少一年是穩(wěn)定的。此外，參照PH來(lái)確定溶液的穩(wěn)定性。一般而言，如果歷時(shí)約6個(gè)月的時(shí)間pH并未改變I個(gè)單位，則認(rèn)為溶液是穩(wěn)定的。在某些實(shí)施方案中，所述pH從溶液產(chǎn)生日期開(kāi)始至少一年是穩(wěn)定的。所述溶液應(yīng)當(dāng)儲(chǔ)存在20° C或者更低的溫度以達(dá)到更好的穩(wěn)定性。20° C是確定穩(wěn)定性的參比溫度。所述溶液應(yīng)當(dāng)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)容器中，所述容器在UV光以及溶解氣體的擴(kuò)散下是不可滲透的。所述碳酸鹽或者碳酸氫鹽的穩(wěn)定量可參照AFC含量來(lái)確定。例如，穩(wěn)定量的所述碳酸鹽或者碳酸氫鹽以相對(duì)于AFC水平約1:2的摩爾比摻入到溶液中。在一些實(shí)施方案中，所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽以相對(duì)于AFC含量(例如次氯酸含量)至少等摩爾量摻入到溶液中。在另外的實(shí)施方案 中，所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽以相對(duì)于AFC含量2:1、5:1或者更大的摩爾比摻入。在一些實(shí)施方案中，可影響AFC含量的其它組分諸如磷酸鹽緩沖液并不被采用或者以有限的量存在。例如，對(duì)于具有約200ppm至約500ppm的AFC含量的溶液，碳酸鹽或者碳酸氫鹽可以約300mg/L至約1500mg/L的量摻入以穩(wěn)定溶液。在某些實(shí)施方案中，所述溶液通過(guò)摻入約400至約1000mg/L的碳酸鹽或者碳酸氫鹽來(lái)穩(wěn)定。在一些實(shí)施方案中，加入堿金屬或者堿土金屬的碳酸氫鹽或者碳酸鹽提供了增強(qiáng)的殺生物效應(yīng)，特別是在高有機(jī)物載量存在的情況下。在一些實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)液(Ix濃度)包含至少99.8wt%的水、不超過(guò)0.lwt%的氯化鉀、不超過(guò)0.lwt%的次氯酸以及至多0.003wt%的溶解氧。pH范圍為約3.5至約9.0,以及在某些實(shí)施方案中為約4.0至8.0，且氧化劑含量為約5至約1500ppm。例如，在其中優(yōu)選高氧化劑含量的某些實(shí)施方案中，所述溶液可具有200ppm至約lOOOppm、約400ppm至約lOOOppm、約600ppm至約IOOOppm或者約800ppm至約lOOOppm。當(dāng)優(yōu)選低氧化劑含量時(shí)，所述溶液可具有Ippm至約200ppm、Ippm至約lOOpprn、Ippm至約50ppm、lppm至約20ppm或者約Ippm至約lOppm。所述氧化劑包括但不限于次氯酸、一氧化二氯、氧以及碳酸氫根和過(guò)氧碳酸根。盡管所述溶液可包含作為活性劑的次氯酸或者基本上由該活性劑構(gòu)成，但是在一些實(shí)施方案中，所述溶液可含有其它次鹵酸(例如HOBr或者它們的混合物)。在一些實(shí)施方案中，所述溶液含有其它氧化物質(zhì)或者自由基產(chǎn)生物質(zhì)諸如次氯酸鹽、氫氧化物、H2O2和
O3等。所述營(yíng)養(yǎng)液的性質(zhì)適應(yīng)應(yīng)用要求。例如，對(duì)于在種子發(fā)芽之前預(yù)處理種子，所述溶液具有約IOOOppm (例如800至1200ppm)的氧化劑含量以及約5 (例如4.5至5.5)的pH。取決于種子的類(lèi)型以及它們對(duì)濕度的敏感性，所述種子可用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行淋洗或者噴霧。在種子發(fā)芽階段，所述 溶液具有相對(duì)低的氧化劑含量，例如約I至約5ppm，以及約7至約8的pH。在植物生長(zhǎng)的階段，所述溶液可具有低的氧化劑含量，例如約I至約5ppm，且施用的溶液的全部溶解固體和PH值可通過(guò)待處理的植物類(lèi)型來(lái)指定，且在各個(gè)實(shí)施方案中，包括約5.8至約7.5的pH以及約1.5至3mS/cm的導(dǎo)電性。不期望被理論所束縛，本發(fā)明的組合物和溶液提供了水雜質(zhì)的氧化，包括硫化氫、鐵、錳和有機(jī)污染物。所述營(yíng)養(yǎng)液可通過(guò)提供含有生長(zhǎng)促進(jìn)要素(包括氧和鉀)的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源來(lái)有效地促進(jìn)植物生長(zhǎng)和種子發(fā)芽，且可通過(guò)刺激免疫系統(tǒng)來(lái)抵抗感染而有效地促進(jìn)植物和種子健康。所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液也可有效地防止或者降低由水和空氣播散的植物病原體通過(guò)灌溉用水導(dǎo)致植物疾病的風(fēng)險(xiǎn)，和/或者通過(guò)對(duì)微生物病原體消毒來(lái)有效地增強(qiáng)種子發(fā)芽率，和/或者有效地防止微生物生物被膜的積累以及霉在水灌溉系統(tǒng)(包括噴霧器、水路和槽)中的散播，和/或者通過(guò)降低生物被膜和水媒病原體的積累來(lái)有效地增加可在閉合的灌溉系統(tǒng)中再循環(huán)的水量。所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液可使用任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備諸如噴射、噴霧或者浸透設(shè)備來(lái)直接和/或者間接施用至植物、植物部分、生長(zhǎng)培養(yǎng)基、塊莖或者種子。在某些實(shí)施方案中，所述溶液配制為濃縮的商購(gòu)制劑(關(guān)于本申請(qǐng)披露的溶液性質(zhì)來(lái)濃縮)，其在施用至農(nóng)作物之前被稀釋。例如，商購(gòu)制劑可在使用前以5倍、10倍、100倍或者200倍或者更多倍進(jìn)行稀釋。濃縮的商購(gòu)制劑可以瓶裝形式來(lái)提供，且當(dāng)如本申請(qǐng)所述進(jìn)行穩(wěn)定時(shí)，其可具有一年或者更久的儲(chǔ)存期限。穩(wěn)定的次氯酸溶液的制劑還描述于美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/454，383中，將其通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)。所述穩(wěn)定的溶液(包括濃縮形式)可使用任何適當(dāng)?shù)娜萜髦T如任何適當(dāng)?shù)乃芰匣蛘卟Ａ炕蛘叽?例如塑料袋)進(jìn)行包裝以儲(chǔ)存或者銷(xiāo)售。所述容器可為透明的或者不透明的，由此它們不被光照穿透，且可具有任何單位體積，諸如約100ml、約125ml、約250ml、約0.5升、約I升、約5升、約20升或者更大。所述營(yíng)養(yǎng)液可按可商購(gòu)得到的制劑來(lái)使用，或者作為與其它活性化合物的混合物來(lái)使用，所述其它活性化合物諸如生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)、肥料、殺真菌劑、殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、殺線蟲(chóng)劑、殺螨劑、滅菌劑、弓I誘劑或者化學(xué)信息素。在另外的方面，本發(fā)明提供了用于生長(zhǎng)、護(hù)理以及保存植物和/或者農(nóng)作物的方法，其通過(guò)將本發(fā)明的組合物或者溶液施用至植物、植物部分和/或者所述植物和/或者植物部分周?chē)膮^(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上任何植物可使用本發(fā)明該方面的營(yíng)養(yǎng)組合物來(lái)處理以促進(jìn)生長(zhǎng)和防止或者減少許多植物疾病。處理可施用至單個(gè)植物部分、植物組織培養(yǎng)物、單個(gè)植物、多組植物或者農(nóng)作物植物的整個(gè)領(lǐng)域。例如，在各個(gè)實(shí)施方案中，所述溶液施用至以下的一種或者多種:馬鈴薯植物、番茄植物、甜菜、蕓苔、草莓、鷹嘴豆、扁豆、綠花椰菜、蘆筍、甘藍(lán)、花椰菜、草坪草、煙草、菠菜、胡蘿卜、人參、小紅蘿卜、棉花、大豆、玉米、大米、小麥、野豌豆、蘋(píng)果樹(shù)、橙樹(shù)和觀賞植物包括猩猩木、喇叭花和玫瑰，或者它們的根、根莖、塊莖、球莖或者種子等。可選擇地或者此外，所述溶液施用至任何前述物質(zhì)的繁殖物質(zhì)以防止遭受疾病且促進(jìn)生長(zhǎng)和/或者發(fā)展?？赏ㄟ^(guò)在種植之時(shí)或者在種植后在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中在葉子上噴霧或者霧化或者在溝槽內(nèi)施用來(lái)施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液，其可分開(kāi)施用或者與其它活性化合物在施用時(shí)混合在一起。例如，單獨(dú)施用或者與其它活性化合物組合施用的所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液可在種子發(fā)芽之前或者在土壤與根部接觸后直接引入至土壤。用于將所述溶液施用至土壤的方法包括保證營(yíng)養(yǎng)液滲透至土壤的任何適當(dāng)?shù)姆椒?，例如，苗圃支架?yīng)用、溝槽內(nèi)應(yīng)用、土壤浸透、土壤注射、滴注灌溉、通過(guò)灑水設(shè)備或者中心樞軸應(yīng)用以及摻入至土壤中(撒施或者帶內(nèi)(in band))。在各個(gè)實(shí)施方案中，施用所述營(yíng)養(yǎng)液以處理和控制和/或者防止真菌和細(xì)菌疾病，包括玉米紋枯病菌(Rhizoctonia spp.)(例如立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani))、腐敗病菌(Pythium spp.)(例如終極腐霉菌(Pythium ultimum))、鐮刀菌(Fusarium spp.)、輪枝菌(Verticillium spp.)、鏈格抱(Alternaria spp.)(例如番爺早疫病菌(Alternaria solani)、甘藍(lán)鏈格抱菌(Alternaria brassicicola))、疫霉菌(Phytophthora spp.)(例如馬鈴薯晚疫病菌(Phytophthora infestans))、絲囊霉(Aphanomyces)、尾抱霉(Cercospora)、根霉(Rhizopus)、菌核(Sclerotium)、麥角(ergot)、殼二孢素(Ascochyta)、炭疽病(Anthracnose)、馬鈴薯晚疫病菌、終極腐霉菌、灰葡萄抱(Botrytis cinerea)、炭疽病菌(Colletotrichum cocodes)、黃瓜黑星病菌(Cladosporium cucumerinum)、桃褐腐病菌(Monilinia fructicola)、梨黑星菌(Venturiapyrina)、果斑病菌(Acidovorax avenae)、丁香假單抱菌(Pseudomonas syringae)、條斑病病原菌(Xanthomonas campestris)、軟腐細(xì)菌(Erwinia carotovora)、番爺潰瘍病菌(Clavibacter michiga nense)、葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)、黃瓜白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)、葡萄白粉病菌(Uncinula necator)和寄生霜霉(Peronosporaparasitica)。在某些實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液用于支持溶液培養(yǎng)的植物生長(zhǎng)。溶液培養(yǎng)是一種使用不含土壤的礦物溶液使植物生長(zhǎng)的方法。例如，陸生植物可這樣地生長(zhǎng):它們的根在礦物營(yíng)養(yǎng)液中單獨(dú)生長(zhǎng)，或者與惰性培養(yǎng)基諸如石礫、石棉(礦棉)、磚碎片、火山灰粗玻巖、烤粘土顆粒、聚苯乙烯花生、椰子皮、浮石、木纖維、蛭石或者珍珠巖一起生長(zhǎng)。在溶液培養(yǎng)系統(tǒng)中，植物直接從水中吸收作為無(wú)機(jī)離子的基本的無(wú)機(jī)物，且植物生長(zhǎng)不需要土壤。氣味處理和水處理繼續(xù)成為溶液培養(yǎng)中存在的問(wèn)題。本申請(qǐng)所述的營(yíng)養(yǎng)液可減少水?dāng)z取而不消極地影響植物并且也減少了在水再循環(huán)的情況下對(duì)水的需求，由此節(jié)省開(kāi)支和勞動(dòng)力。本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)液也可用于控制不期望的氣味。因此，在各個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括在溶液培養(yǎng)系統(tǒng)中單獨(dú)使用所述營(yíng)養(yǎng)液或者使用營(yíng)養(yǎng)液與其它活性成分的組合以對(duì)所述植物提供營(yíng)養(yǎng)物且控制細(xì)菌和/或者真菌生長(zhǎng)以及相關(guān)的氣味。例如，單獨(dú)使用的所述營(yíng)養(yǎng)液以及與其它活性成分組合使用的營(yíng)養(yǎng)液連續(xù)或者間歇地循環(huán)經(jīng)過(guò)所述溶液培養(yǎng)系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，單獨(dú)使用的所述營(yíng)養(yǎng)液以及與其它活性成分組合使用的營(yíng)養(yǎng)液間歇地循環(huán)經(jīng)過(guò)所述溶液培養(yǎng)系統(tǒng)，例如，在新的農(nóng)作物種植開(kāi)始時(shí)、在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中和/或者在收獲時(shí)或者接近收獲時(shí)農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程的結(jié)束時(shí)進(jìn)行循環(huán)?？蛇x擇地，所述營(yíng)養(yǎng)液以每天約一次、每周約一次或者每月約一次循環(huán)經(jīng)過(guò)所述溶液培養(yǎng)系統(tǒng)。因此，在各個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的溶液或者組合物每月施用一次至約十次。在一個(gè)實(shí)施方案中，單獨(dú)使用的所述營(yíng)養(yǎng)液以及與其它活性成分組合使用的營(yíng)養(yǎng)液作為葉子噴射來(lái)施用至溶液培養(yǎng)系統(tǒng)中的植物。在一個(gè)實(shí)施方案中，將所述營(yíng)養(yǎng)液引入至溶液培養(yǎng)系統(tǒng)中以處理對(duì)于溶液培養(yǎng)系統(tǒng)常見(jiàn)的植物疾病，包括但不限于由于黃萎菌(Verticillium wilt)引起的枯萎(damp-off);通常由疫霉菌引起的根部腐爛(root rot);通常由鐮刀菌引起的冠部和莖部腐爛；由葡萄孢屬(Botrytis)、菜豆殼球孢(Macrophomina phaseoli)、疫霉屬(Phytophthora)、腐霉屬(Pythium)、立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)、黃連白絹病病菌(Sclerotium rolfsii)或者根串珠霉屬(Thielaviopsis)引起的枯萎；由油菜根腫孢子(Plasmodiophora brassicae)引起的甘藍(lán)根腫病(clubroot);由白粉菌目(Erysiphales)的真菌引起的白粉病(powdery mildew);由番爺早疫病菌引起的早疫病(early blight)；以及由柄銹菌目(Pucciniales)的真菌引起的銹病(rusts)。當(dāng)所述病原體或者疾病的證據(jù)顯而易見(jiàn)時(shí)，所述溶液可如上所述施用以降低或者控制疾病。在其它實(shí)施方案中，施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物以保護(hù)或者增強(qiáng)收獲后的植物或者農(nóng)作物。在田地的處理過(guò)程中影響收獲的疾病以及在收獲后儲(chǔ)存過(guò)程中的腐爛的適當(dāng)控制對(duì)于使得市售農(nóng)作物損失最小化來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。由于這些原因，發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量損失了約15%。收獲后疾病在發(fā)展中國(guó)家中甚至產(chǎn)生更多的問(wèn)題，其中其可達(dá)到總產(chǎn)量的40%。例如，農(nóng)作物諸如菠菜、萵苣、苜蓿芽、荷蘭芹、芫荽、柑桔、草莓、香蕉、桃和芒果通常在收獲后被生物污染。污染可在收獲前(例如在采摘/收獲時(shí)存在寄生物)、收獲過(guò)程中(例如當(dāng)人為干涉或者機(jī)械收割機(jī)產(chǎn)生污染物時(shí))以及收獲后(例如孢子和寄生物寄生在收獲的農(nóng)產(chǎn)品上時(shí))開(kāi)始。生物污染可由真菌、霉菌或者細(xì)菌引起，其損傷農(nóng)作物且導(dǎo)致商購(gòu)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量的損失。更糟糕的是，所述生物污染可由對(duì)人類(lèi)而言是病原性的有機(jī)體引起，包括大腸桿菌和沙門(mén)氏菌。如果該類(lèi)型的污染未被檢測(cè)到且使用了該污染的農(nóng)作物，則可導(dǎo)致人類(lèi)疾病的爆發(fā)。因此，在各個(gè)實(shí)施方案中，施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液以防止和控制水果、蔬菜和植物的收獲后腐爛和污染。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述營(yíng)養(yǎng)液可噴射或者噴霧至所述水果、蔬菜或者植物上。在另外的實(shí)施方案中，將所述水果、蔬菜或者植物浸沒(méi)在所述營(yíng)養(yǎng)液中。在另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了將收獲的水果、蔬菜、植物或者它們的部分浸沒(méi)在所述營(yíng)養(yǎng)液中以保持收獲的水果或者蔬菜處 于含水以及無(wú)疾病狀態(tài)。在某些實(shí)施方案中，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存之前如上所述處理收獲的水果、蔬菜和植物以根除任何所述生物污染或者活的害蟲(chóng)。在另外的方面，本發(fā)明提供了制備氧富集的基于鉀的營(yíng)養(yǎng)液或者組合物的方法。所述方法包括將碳酸鹽或者碳酸氫鹽(如上所述的)摻入至用于電化學(xué)處理的KCl電解液中，或者直接摻入至包含次鹵酸(例如H0C1)的KCl的已電解的溶液中。例如，已電解的溶液或者其它次鹵酸溶液可用水或者包含碳酸氫鹽或者碳酸鹽的水溶液稀釋。在其它實(shí)施方案中，將稀釋的次鹵酸溶液(例如具有預(yù)期AFC含量的溶液)加入至包含堿金屬或者堿土金屬的無(wú)水碳酸氫鹽或者碳酸鹽的容器中。可將所述碳酸鹽或者碳酸氫鹽根據(jù)所得溶液的預(yù)期的AFC含量加入至無(wú)水電解質(zhì)中。次氯酸溶液可通過(guò)以下方法來(lái)制備:以約6至9Amp的電流，使含有碳酸鹽/碳酸氫鹽的KCl溶液經(jīng)過(guò)由半滲透陶瓷膜分離的涂覆的鈦電極。電化學(xué)處理鹽水描述于例如美國(guó)專(zhuān)利7，303，660、美國(guó)專(zhuān)利7，828，942和美國(guó)專(zhuān)利7,897,023中，將其通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)中。實(shí)施例實(shí)施例1次氯酸的氧富集的基于鉀的溶液通過(guò)如下產(chǎn)生:將KCl (2g/l)經(jīng)過(guò)基于隔膜的電解池來(lái)處理。具有5.75 - 6.75的最終pH以及200±20ppm的氧化劑含量的溶液通過(guò)如下產(chǎn)生:調(diào)節(jié)陰極電解質(zhì)局部放電以及再循環(huán)經(jīng)過(guò)陽(yáng)極室。溶解氧飽和度由130至160%變化。營(yíng)養(yǎng)液的導(dǎo)電率由1.5至3.0mS/cm變化，這取決于溶液pH。測(cè)試產(chǎn)生的溶液的殺菌作用。當(dāng)噴射(噴霧)時(shí)，本發(fā)明的溶液(次氯酸濃度為200ppmAFC且pH范圍為5.75-6.75)的殺菌作用針對(duì)一類(lèi)農(nóng)作物病原體假單胞菌(Pseudomonas)進(jìn)行評(píng)估，將其以IO84CFU點(diǎn)涂(spot)在IOXlOcm2的瓷磚上且置于不同的位置上，其在垂直和水平位置上均在50CmX30Cm的矩形區(qū)域范圍內(nèi)。在用本發(fā)明的溶液噴射且靜止I小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)在所有載體上的假單胞菌計(jì)數(shù)總是低于檢測(cè)極限(21og1(lCFU/ml)。這些結(jié)果顯示當(dāng)噴射時(shí)，所述溶液相比于未用電解溶液處理的瓷磚而言產(chǎn)生大于61og1(lCFU/ml的針對(duì)假單胞菌屬的減少。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，測(cè)試所述溶液(次氯酸濃度為ISOppmAFC且pH范圍為
5.75-6.75)針對(duì)兩類(lèi)真菌農(nóng)作物病原體念珠菌(Candida)和曲霉(Aspergillus)的抗真菌活性。將真菌混懸液(Iml)加入至Iml無(wú)菌蒸餾水中并在20° C加入一定濃度范圍的8ml電解溶液。在5分鐘暴露時(shí)間后，使用標(biāo)準(zhǔn)淬滅溶液中和Iml樣品。將所有樣品進(jìn)行連續(xù)稀釋?zhuān)糜赥ryptic Soy Agar上，在37° C孵育3天并且對(duì)菌落形成單位進(jìn)行計(jì)數(shù)。結(jié)果顯示在5分鐘內(nèi)所述溶液產(chǎn)生大于log4的對(duì)兩種真菌農(nóng)作物病原體的殺傷(參見(jiàn)下表)。
權(quán)利要求
1.養(yǎng)組合物，包含足以促進(jìn)植物或者農(nóng)作物生長(zhǎng)或者健康的次氯酸和鉀鹽。
2.權(quán)利要求1的組合物，包含通過(guò)電化學(xué)處理氯化鉀溶液而產(chǎn)生的溶液。
3.權(quán)利要求2的組合物，進(jìn)一步包含碳酸鉀或者碳酸鈉和/或者碳酸氫鉀或者碳酸氫鈉。
4.權(quán)利要求2或者3的組合物，進(jìn)一步包含磷酸鉀。
5.權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)的組合物，其中用于電化學(xué)處理的供給溶液包含濃度為至少約0.2g/L的KCl溶液。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中所述供給溶液包含濃度為約0.2g/L至約20g/L的KCl。
7.權(quán)利要求5的組合物，其中所述供給溶液包含濃度為約0.2g/L至約10g/L的KCl。
8.權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)的組合物，其中所述供給溶液為氯化鉀電解液與碳酸鉀和/或者碳酸鈉的稀溶液的混合物。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中所述供給溶液進(jìn)一步包含磷酸鉀。
10.權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)的組合物，其中KCl為主要的鹽。
11.權(quán)利要求8或者9的組合物，其中所述供給溶液包含約0.2g/L至約5g/L的碳酸鉀和/或者碳酸鈉以及任選地磷酸鉀。
12.權(quán)利要求11的組合物，其中所述碳酸鉀和/或者碳酸鈉穩(wěn)定所述溶液的次氯酸含量和/或者pH。
13.權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)的組合物，其中所述電解溶液通過(guò)基于隔膜的電解池制備。
14.權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物為含有1.5g/L或者更低的溶解固體的溶液。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中所述溶液具有130%至300%飽和度的溶解氧含量。
16.權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)的組合物，其中在電化學(xué)處理后加入碳酸鹽或者碳酸氫鹽。
17.權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)的組合物，其中碳酸氫鹽或者碳酸鹽以相對(duì)于AFC含量至少等摩爾量摻入到溶液中。
18.權(quán)利要求17的組合物，其中所述碳酸氫鹽或者碳酸鹽以相對(duì)于所述AFC含量約2:1地?fù)饺搿?br> 19.權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物為包含至少99.8wt%的水、不超過(guò)0.2wt%的氯化鉀、不超過(guò)0.lwt%的次氯酸和至多0.003wt%的溶解氧的溶液。
20.權(quán)利要求19的組合物，其中所述溶液的pH范圍為約3.5至約9.0。
21.權(quán)利要求20的組合物，其中所述溶液的pH為約4.0至約8.0。
22.權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)的組合物，其中所述氧化劑含量為約5至約1500ppm。
23.權(quán)利要求22的組合物，其中所述氧化劑含量為20ppm至約1200ppm。
24.權(quán)利要求22的組合物，其中所述溶液具有Ippm至約200ppm的氧化劑含量。
25.權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)的組合物，其中所述氧化劑包括次氯酸、一氧化二氯、氧以及碳酸氫根和過(guò)氧碳酸根。
26.權(quán)利要求23的組合物，其中所述溶液用于在種子發(fā)芽之前預(yù)處理種子， 并且所述溶液具有800至1200ppm的氧化劑含量和約4.5至5.5的pH。
27.權(quán)利要求24的組合物，其中所述溶液用于種子發(fā)芽，并且所述溶液具有I至約5ppm的氧化劑含量以及約7至約8的pH。
28.權(quán)利要求24的組合物，其中所述溶液用于植物生長(zhǎng)，并且所述溶液具有I至約5ppm的氧化劑含量、約5.8至約7.5的pH以及約0.25至3mS/cm的導(dǎo)電性。
29.權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)的組合物，其中所述溶液以濃縮形式包裝。
30.權(quán)利要求29的組合物，其中所述組合物濃縮至少5倍。
31.關(guān)于生長(zhǎng)、保持和/或者保存植物和/或者植物部分的方法，包括將權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)的組合物施用至所述植物和植物部分。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述植物選自馬鈴薯植物、番茄植物、甜菜、蕓苔、草莓、鷹嘴豆、扁豆、綠花椰菜、蘆筍、甘藍(lán)、花椰菜、草坪草、煙草、菠菜、胡蘿卜、人參、小紅蘿卜、野豌豆以及觀賞植物包括猩猩木、喇叭花和玫瑰。
33.權(quán)利要求31的方法，其中所述植物部分為種子。
34.權(quán)利要求31至33中任一項(xiàng)的方法，其中所述組合物通過(guò)噴射或者噴霧來(lái)施用。
35.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物在種植之時(shí)或者在種植后在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中施用于溝槽內(nèi)。
36.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物在種子發(fā)芽之前或者在土壤與根接觸之后直接引入至土壤。
37.權(quán)利要求31至36中任一項(xiàng)的方法，其中在施用所述組合物之前或者在施用過(guò)程中所述植物或者植物部分顯示由 真菌或者細(xì)菌疾病引起的病征。
38.權(quán)利要求31的方法，其中所述營(yíng)養(yǎng)組合物用于支持溶液培養(yǎng)的植物生長(zhǎng)。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所述營(yíng)養(yǎng)組合物在所述溶液培養(yǎng)系統(tǒng)中連續(xù)或者間歇地循環(huán)。
40.權(quán)利要求39的方法，其中在新的植物種植開(kāi)始時(shí)、在所述植物的生長(zhǎng)過(guò)程中和/或者在收獲之時(shí)或者接近收獲之時(shí)的所述植物生長(zhǎng)的末期，所述營(yíng)養(yǎng)組合物進(jìn)行循環(huán)。
41.權(quán)利要求31的方法，其中施用所述營(yíng)養(yǎng)組合物以保護(hù)或者增強(qiáng)收獲后的植物或者植物部分。
42.權(quán)利要求41的方法，其中所述植物選自菠菜、萵苣、苜蓿芽、荷蘭芹、芫荽、柑桔、草莓、香蕉、桃和芒果。
43.權(quán)利要求41或者42的方法，其中將所述組合物噴射或者噴霧至所述農(nóng)作物或者植物上。
44.權(quán)利要求41或者42的方法，其中所述植物浸沒(méi)在所述營(yíng)養(yǎng)組合物中。
45.關(guān)于制備權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)組合物的方法，包括:將碳酸鹽或者碳酸氫鹽摻入至KCl電解液中以制備供給溶液，以及電解所述供給溶液。
46.關(guān)于制備權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)組合物的方法，包括:電解KCl溶液，以及摻入足以穩(wěn)定產(chǎn)生的次氯酸的碳酸鹽和/或者碳酸氫鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用的營(yíng)養(yǎng)組合物，以及植物或者農(nóng)作物生長(zhǎng)和護(hù)理的方法。所述營(yíng)養(yǎng)組合物包含通過(guò)電化學(xué)處理富集的基于鉀的營(yíng)養(yǎng)液。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述基于鉀的營(yíng)養(yǎng)組合物包含次氯酸。本發(fā)明包括營(yíng)養(yǎng)組合物或者溶液(除了其它方面)在收獲前和收獲后處理以及環(huán)境和土壤消毒中的用途。
文檔編號(hào)C05D9/00GK103097321SQ201180043302
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者S.帕尼徹瓦, M.N.薩姆普森 申請(qǐng)人:普里科爾股份有限公司