[发明专利]水和营养物的稳定膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减少农业中水和植物培养用其它活性物质消耗量的制品和方法，并且其同时有助于减少富含养分、饱和了肥料的水向地下水的渗流。更具体的说，本发明涉及一种电负性且抗氧化的粉末混合物，在被施加于土壤上层时，其能够在土壤上层中形成可生物降解的膜，所述土壤上层优选包括土壤表面以及形成根和植物的生物活性区，其中所述膜具有联合效应，因为其增加了水和营养物在根区的保持时间，对环境具有抗氧化效果以便抵抗诱发植物损害的臭氧和其它自由基，并且调节了表土层的反射率以使根区的温度保持在植物旺盛生长的温度范围内。

本发明是对挪威申请NO 20031167中的发明的进一步改进，该申请在国际阶段被登记为PCT/NO04/00071。在此二者的全部内容均被引入作为参考。

背景技术

地球人口已经从1960年的约30亿增长到2002年的约62亿，并且预计在2050年左右增加到约110亿的峰值，然后缓慢下降，也就是说，在仅仅90年中世界人口将几乎变为4倍。人口爆炸已经是，并且仍将是，对增加用于直接消耗及食品生产的清洁饮用水的获取和满足对更多食物的更加迅速增长的需求二者的重大挑战。

迄今为止，食物需求增长的问题已经通过由传统农业向以知识为基础的现代农业的转变而得到解决，所述转变伴随着机械生产力和如何最高效率地耕作土地的科学知识的广泛应用。重要的因素是使用人工灌溉、合成肥料、杂草和害虫的化学控制、以及产量较高并且抗害虫能力较强的新型基因改性植物。显示现代农业重要性的一个例子是1940年美国3100万公顷的玉米产量是5600万吨，而1999年其2900万公顷的玉米产量是2亿4000万吨，也就是说，每单位面积耕地的产量变成了4倍。1998年世界食物产量是50亿3400万吨(来源于：FAOSTAT，1999)，其中99％来自农业，而渔猎仅占1％。如果将这 些量的食物平均分配，可以为比现有人口多9亿的人口提供每天2,350千卡的健康饮食。目前，世界上的食物刚刚足够，自1960年以来，食物生产增加了但总耕地面积并没有明显的增加。但是，战斗还远没有取得胜利。在下一个50年里，预计世界人口还要翻倍，这意味着如果想要避免世界上大范围的饥荒，我们必须设法使目前农业的生产率近乎翻倍。

然而，也存在与现代农业有关的问题。一个严重的问题是世界上大部分地区可获得的淡水正变得缺乏，该问题可能是获得所需的双倍生产能力的主要障碍。根据世界气象组织(World MeteorologicalOrganization)，1997年世界上70％的淡水消耗是用于农业地区的灌溉。并且这些量的水仅被用在了17％的世界农业地区，其只占当年食物生产总数的40％。1997年，联合国估计世界人口的1/3生活在在水供应上具有中等到高等压力水平的地区，并且预计在2025年多达2/3的世界人口将经受同样的情况。由于现在经常不适当的用水，如对泄漏和蒸发因素没有任何形式控制地向农业地区供水，这一问题被加重了。一些研究已经表明，干燥炎热地区的植物所利用的水仅占供给土壤的水的2％。

因此显然，淡水资源的最佳利用将是在未来农业中实现生产力目标的非常重要的因素，并且我们需要一种能够从根本上提高供给农业地区水的利用水平的方法和手段。

现有技术

为了获得植物生长的特定条件，已知在农业中使用了许多不同的薄膜和涂层作为表面的覆盖物，所述表面例如农田和植物床。众所周知的是铺置在农田上的不同类型的薄膜。这种技术的实例能通过例如US 6 029 395、US 5 729 929、US 4 794 726和US 3 77 147获知。由于显而易见的原因，铺置在地表的技术方案对土壤的持水特性没有任何明显的作用，因此与本发明的相关性很小。

与本申请相同的发明人的在先挪威申请NO 20003587中公开了一种成膜粉末混合物，为了在土壤上层固化成膜，要将该粉末混合物溶于溶剂中，然后以液态施加到土壤中。所述粉末混合物应该包括：

-蛋白质粘合剂；

-纤维材料例如纤维素、纸纤维、植物纤维等；

-溶剂例如水或浆汁；

-至少一种暗色和一种亮色颜料；

-动物或植物油；和

-铵化合物。