TWI683797B - 活性矽製劑 - Google Patents

Abstract

一種活性矽製劑，係包含：一矽物質，係選自矽化合物，為粉末狀而具有複數個粉末顆粒，而各粉末顆粒係為多孔隙狀態，令該矽物質表面積增加；一溶劑，係選自pH值7~9之溶液，其係以腐植酸溶液製成，該溶劑係具有一介質液，係為腐植酸之載體，令腐植酸可與各粉末顆粒接觸並分解，利用該矽物質其多孔隙狀態使該溶劑可與該矽物質均勻接觸；藉此，提供一種活性矽製劑，尤指一種於製造過程中，利用矽粉儲存於具有腐植酸的溶液中，俾達到具分解矽元素之活性矽製劑功能者。

Description

活性矽製劑

本發明係提供一種活性矽製劑，尤指一種於製造過程中，利用矽粉儲存於具有腐植酸的溶液中，俾達到具分解矽元素之活性矽製劑功能者。

按，習知在植物種植的過程中，植物會透過根部吸收土壤中的各種元素，並利用光合作用製造碳水化合物，而植物的生長受土壤中所含有的微量元素影響，特別是土壤中所含的含矽化合物，可使植物細胞其細胞壁更為堅韌，進而讓水分不易散失，並使植物纖維更為堅韌不易斷裂或彎折，因此，在種植植栽的過程中，土壤的選用相當重要，當土壤已不適合種植作物時，通常會種植休耕作物，令土壤得以修整，並於休耕期調整土壤狀態，透過翻土使較深層的土壤翻至表面，進而使較深層的微量元素平均散布於土壤表層，令種植作物可吸收土壤中的微量元素，藉由作物吸收微量元素補充生長所需的養分，致使土壤中的微量元素逐漸減少，即便翻土也難以改善微量元素缺失之問題，為此，農田必須休耕等待自然恢復；其中水稻素有矽酸植物之稱，在缺矽土壤上施用矽肥可以增強水稻抗病能力，提高結實率，促進乾物質的累積進而增加產量，並有改善米質的作用，矽肥抗稻瘟病的效果最顯著，其中白漿土、草甸 土、老稻田都屬缺矽性土壤，在稻瘟病重發地區，更應注意對矽肥的施用，水稻施用矽肥後，能夠促進水稻生長發育，提高抗逆性，主要表現增加分蘖率，提高有效收穫穗數，增加水稻自身抗病能力，即使水稻感染上病害，也可以使病斑矽質化，控制病斑發展；其次是抗褐變穗、紋枯病。又，矽肥在草莓上應用效果也很明顯，增產20%以上，而在西紅柿上使用後花朵明顯鮮艷，葉片厚，光合作用強，抗病蟲害。

然，據上述可得知，矽肥係以化合物混合於肥料中，而土壤微量元素在稻田中缺失最為嚴重者為矽，因土壤中所含的矽元素並不能直接被植物吸收，需經由腐植酸與矽反應後產生正矽酸才可受作物吸收，致使等待土壤產生腐植酸，進而分解矽產出正矽酸才是農田需要休耕的主因，但習知矽肥卻為直接添加矽粉，其矽粉並未受腐植酸分解，以致於作物不能直接吸收，進而導致矽肥添加不能改善土壤因微量元素不足之問題，實為一大瓶頸問題，而亟待加以改良。

本發明人有鑑於此，並且依據多年從事此領域的相關經驗，細心觀察及研究，並配合學理運用，乃針對前述現有肥料上所面臨的問題深入探討，且積極尋求解決之道，經過長期研究與開發，已成功開發出一種活性矽製劑，進而提出一種合理且有效之本發明，以克服現有肥料之缺失並使其更為實用，以符合使用者之需求。

本發明之主要目的係在於：提供一種活性矽製劑，尤指一種於種製造過程中，利用矽粉儲存於具有腐植酸的溶液中，俾達到具分解矽元素之 活性矽製劑功能者。

本發明之一種活性矽製劑，係包含：一矽物質，係選自矽化合物，為粉末狀而具有複數個粉末顆粒，而各粉末顆粒係為多孔隙狀態，令該矽物質表面積增加；一溶劑，係選自pH值7~9之溶液，其係以腐植酸溶液製成，該溶劑係具有一介質液，係為腐植酸之載體，令腐植酸可與各粉末顆粒接觸並分解，利用該矽物質其多孔隙狀態使該溶劑可與該矽物質均勻接觸；至此，係利用該矽物質與該溶劑混合並靜置，令該溶劑內的腐植酸分解各粉末顆粒，並產生可供植物吸收的矽酸質，致使該活性矽製劑具有提供植栽可吸收的矽元素；其中該矽物質更混合複數個粒徑係大於100nm之粗矽粒，並與粒徑20nm~50nm之粉末顆粒混合，而各粗矽粒係以二氧化矽顆粒製成。

其中各粉末顆粒係選自固體型態之二氧化矽、矽酸鉀、過二矽酸鈉及偏矽酸其任一者或其組合；其中該溶劑更添加有解矽作用之菌種，令該矽物質降解而形成正矽酸供植物吸收；其中該溶劑更添加有氮、銨、磷、鉀、鈣、鎂、硫任一者或其組合；其中該介質液為水、丙醇、丙酮、丁酮、乙酸丁脂、檸檬酸任一者或其組合；其中該溶劑添加之腐植酸係選以固體之礦物腐植酸；其中該溶劑內額外添加矽酸鉀溶液，並與該矽物質混合；其中該活性矽製劑中，該矽物質係占該活性矽製劑整體比例的55%~75%、該溶劑比例係占該活性矽製劑整體比例的25%~45%，又該溶劑中添加之腐植酸 比例係占該活性矽製劑整體比例的5%~10%。

本發明之主要目的功效在於：提供一種活性矽製劑，係指一種應用於農業用肥料中，可被作物吸收之活性矽的溶劑；本發明係利用該矽物質，係選自矽化合物，為粉末狀而具有各粉末顆粒，而各粉末顆粒係為多孔隙狀態；該溶劑，係選自pH值7~9之溶液；又該溶劑係含有腐植酸，以混合該矽物質；至此，該矽物質與該溶劑係混合而成的混合物為該活性矽製劑，其係利用該矽物質與該溶劑混合並靜置，令該溶劑內的腐植酸分解各粉末顆粒，並產生可供植物吸收的矽酸質，致使該活性矽製劑具有提供植栽可吸收的矽元素；藉此，提供一種活性矽製劑，尤指一種於製造過程中，利用矽粉儲存於具有腐植酸的溶液中，俾達到具分解矽元素之活性矽製劑功能者。

〔本發明〕

A‧‧‧活性矽製劑

1‧‧‧容納體

11‧‧‧開口

110‧‧‧容置空間

111‧‧‧隔離層

12‧‧‧量測件

13‧‧‧標示件

2‧‧‧矽物質

21‧‧‧粉末顆粒

22‧‧‧粗矽粒

3‧‧‧溶劑

31‧‧‧介質液

4‧‧‧蓋體

41‧‧‧墊片

411‧‧‧膠合層

42‧‧‧抽取孔

43‧‧‧封阻件

431‧‧‧彈性通道

44‧‧‧塞設端

441‧‧‧凹槽

442‧‧‧固態腐植酸

45‧‧‧環凹槽

46‧‧‧環圈

第1圖係為本創作之立體示意圖。

第2圖係為本創作之局部放大示意圖。

第3圖係為本創作之局部剖面放大示意圖(一)。

第4圖係為本創作之局部剖面放大示意圖(二)。

本發明係一種活性矽製劑，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任 何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範園內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化；為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，請參閱第1圖至第4圖所示，一種活性矽製劑，其包含有：一矽物質2，係選自矽化合物，為粉末狀而具有複數個粉末顆粒21，而各粉末顆粒21係為多孔隙狀態，令該矽物質2表面積增加；一溶劑3，係選自pH值7~9之溶液，其係以腐植酸溶液製成，該溶劑3係具有一介質液31，係為腐植酸之載體，令腐植酸可與各粉末顆粒21接觸並分解，利用該矽物質2其多孔隙狀態使該溶劑3可與該矽物質2均勻接觸；至此，係利用該矽物質2與該溶劑3混合並靜置，令該溶劑3內的腐植酸分解各粉末顆粒21，並產生可供植物吸收的矽酸質，致使該活性矽製劑A具有提供植栽可吸收的矽元素；藉由以上結構，茲更進一步說明如后：前述該矽物質2之粉末顆粒21其粒徑係於20nm~50nm，利用其粒徑較小，其受腐植酸反應面積較大，致使分解速度較快，在一定時間內可完全分解成正矽酸，透過完全分解為正矽酸，令植物容易吸收；其中該矽物質2更混合複數個粒徑係大於100nm之粗矽粒22，而各粗矽粒22係與粒徑20nm~50nm之粉末顆粒21混合，利用各粗矽粒22係以二氧化矽製成不易完全被腐植酸分解，致使未完全分解的各粗矽粒22可附著於植栽或土壤表面，而矽結晶係呈多角銳利狀，致使昆蟲的組織容易受各粗矽粒22的稜角穿刺、割傷，致使昆蟲因體液流失而死亡，進而達到防蟲功效；前述各粉末顆粒21係選自固體型態之二氧化矽、矽酸鉀、過二矽酸鈉及偏矽酸其任一者或其組合，其中該矽物質2以二氧化矽為主要使用原料，利用 二氧化矽容易取得且天然、環保、無毒，而二氧化矽結晶成多稜角，稜角呈堅硬且銳利型態，致使分解完成的正矽酸可被植物吸收，而未分解的二氧化矽結晶則具有防蟲功效，俾達到具防蟲功效之矽酸製劑者；前述該溶劑3更添加有解矽作用之菌種，令該矽物質2降解而形成正矽酸供植物吸收，而該溶劑3內各添加有供解矽作用之菌種生存所需之培養劑，令儲存過程中菌種可依靠培養液提供的養分生存，並同時分解該矽物質2；其中該溶劑3更添加有氮、銨、磷、鉀、鈣、鎂、硫任一者或其組合，利用該溶劑3內添加各式微量元素的化合物，致使植栽可更為均衡的吸收各式微量元素，解決土壤各項微量元素逐漸缺失的問題；前述該溶劑3之介質液31為水、丙醇、丙酮、丁酮、乙酸丁脂、檸檬酸任一者或其組合，利用該溶劑3之介質液31作為載體，附載腐植酸使其分解該矽物質2為正矽酸，令該溶劑3中正矽酸成分隨反應時間增加；特別一提，該溶劑3內額外添加矽酸鉀溶液，並與該矽物質2混合；其中該活性矽製劑A中，該矽物質2係占該活性矽製劑A整體比例的55%~75%、該溶劑3比例係占該活性矽製劑A整體比例的25%~45%，又該溶劑3中添加之腐植酸比例係占該活性矽製劑A整體比例的5%~10%。

藉由上述內容所示，針對本發明之「活性矽製劑」較佳實施例之使用狀態說明，係包含：一活性矽製劑A；其中：該活性矽製劑A已於前述敘明，故不再敘述：首先，該活性矽製劑A於使用於水稻時，係經本發明人不斷詳細實驗，並測試，其活性矽製劑A效能實驗及水稻改善狀態如下表；

本試驗設三個處理，一次重複，每個處理面積為10畝；方法1：當地正常施肥+矽肥，每畝2公斤，分櫱前一次施入；方法2：當地正常施肥+矽肥，每畝4公斤，分兩次施入，分櫱前一次每畝2公斤，齊穗前一次每畝2公斤；對照：當地正常施肥作，施肥方法作追肥施用，撒施，結合正常施肥一起混合施入；取樣方式：對各處理五點取樣，每點取2墩，放於乾燥的房間自然晾乾後考種，記錄株高、每節長度、穗長、每穗實粒數、空秕粒數、無效分櫱數、每墩粒重、千粒重，計算空秕率、及畝產量；由上述內容可得知，各處理植株性狀包括株高、各節間長度及穗長均沒有明顯差異。但從取樣及考種時的手感看，兩個處理特別是方法2的莖稈硬度明顯高於對照；

由上述實驗可得知平均墩莖數，方法1及方法2平均墩莖數均比對照有大幅度提高，分別提高19.8%和22.4%說明水稻施用矽肥能夠促進分櫱；平均墩穗數方法2比對照提高22.4%，而方法1沒有增加，說明方法2可以明顯提高水稻的有效分櫱，而方法1則只能提高無效分櫱，從無效分櫱的個數上也可以看出這一點；平均每穗實粒數，方法1及方法2處理的每穗平均實粒數均明顯高於對照，分別高於對照9.98%和6.64%，說明施用矽肥能明顯提高水稻的結實率；千粒重，兩個處理的千粒重比對照沒有明顯提高，方法2比對照還有所降低4.66%，說明早期施用矽肥對水稻千粒重沒有促進作用；畝產量，方法1及方法2處理的理論產量均比對照有大幅度的提高，分別提高10%和24.9%，說明施用矽肥對水稻增產作用；按本試驗方案施用矽肥，對水稻有明顯的增產作用，其增產作用主要表現在能夠提高水稻的有效分櫱和實粒數這兩個常量構成要素，而前期施用矽肥對粒重提高沒有明顯作用。建議明年安排生長後期試驗以驗證對千粒重的影響；再者，該活性矽製劑A在製造過程中係設於一容納體1內，並以一蓋體4封存，令該活性矽製劑A可於該容納體1內持續分解該矽物質2，進而提升該活性矽製劑A內的正矽酸含量，其中該容納體1，係設有一開口11及一容置空間110，該容納體1，係具有至少一開口11，並於內部形成有一容置空間110，而供容置液體並由該開口11進入該容置空間110；該矽物質2，係選自矽化合物，為粉末狀而具有複數個粉末顆粒21，而各粉末顆粒21係為多孔隙狀態，以容設於該容納體1之容置空間110處；該溶劑3，係選自pH值7~9之溶液，由該容納體1之開口11處填入並容設於該容納體1之容置空 間110處；又該溶劑3係含有腐植酸，以於該容納體1之容置空間110處混合該矽物質2；該容置空間110內緣係設有一隔離層111，該隔離層111係以塑料薄膜製成，令該溶劑3與該容納體1隔離；該蓋體4，係設於該容納體1之開口11處蓋設，用以提供該矽物質2與該溶劑3其混合物限制於該容納體1之容置空間110處；至此，該矽物質2與該溶劑3係於該容納體1之容置空間110混合而成的混合物為該活性矽製劑A，令該容納體1之容置空間110容設該活性矽製劑A，藉由該蓋體4而限制該活性矽製劑A於該容納體1之容置空間110處，並以該隔離層111隔絕該容納體1，避免該容納體1受該活性矽製劑A侵蝕；藉由以上結構，茲更進一步說明如后：前述該蓋體4與該開口11相對應位置處係設有一墊片41，該墊片41係具有彈性，該墊片41與該開口11外緣相對應位置處係設有一膠合層411，令該墊片41可膠合於該開口11，致使該開口11呈封閉狀態；其中該膠合層411係以可重複黏貼的黏膠製成，令該墊片41可重複使用；前述蓋體4係設有一抽取孔42，該抽取孔42處係設有一封阻件43，該封阻件43係封閉該抽取孔42，該封阻件43係具有彈性，並於該封阻件43與該抽取孔42相對應位置處係設有一彈性通道431，該彈性通道431係供抽取時將針管***令該彈性通道431導通，於抽取完畢後拔出針管，而該封阻件43係利用彈性封閉該彈性通道431；又，該容納體1係以透明材質製成，並於該容納體1一端處係設有複數個量測件12，各量測件12係以標示該容納體1內液體容量； 其中各量測件12一端處各設有一標示件13，各標示件13係標示液面於相對應於該量測件12時，該容置空間110內該活性矽製劑A容量；前述該蓋體4係設有一塞設端44，該塞設端44係以彈性材質製成，令該塞設端44可塞設於該開口11；其中該塞設端44係以軟木塞製成，該塞設端44更可設有至少一凹槽441，各凹槽441內各設有一固態腐植酸442，令該溶劑3可持續溶解各固態腐植酸442以補充該溶劑3內的腐殖酸；前述該蓋體4與該開口11外緣相對應位置處係設有一環凹槽45，該環凹槽45內係設有一環圈46，令該蓋體4蓋設於該開口11時，該環圈46係推抵於該開口11外緣；首先，該矽物質2之粉末顆粒21其粒徑係於20nm~50nm，利用其粒徑較小，其受腐植酸反應面積較大，致使分解速度較快，在一定時間內可完全分解成正矽酸，透過完全分解為正矽酸，令植物容易吸收；而該矽物質2更混合複數個粒徑係大於100nm之粗矽粒22，而各粗矽粒22係與粒徑20nm~50nm之粉末顆粒21混合，利用各粗矽粒22係以二氧化矽製成不易完全被腐植酸分解，致使未完全分解的各粗矽粒22可附著於植栽或土壤表面，而矽結晶係呈多角銳利狀，致使昆蟲的組織容易受各粗矽粒22的稜角穿刺、割傷，致使昆蟲因體液流失而死亡，進而達到防蟲功效；其中該各粉末顆粒21係選自固體型態之二氧化矽、矽酸鉀、過二矽酸鈉及偏矽酸其任一者或其組合，該矽物質2係以二氧化矽為主要使用原料，利用二氧化矽容易取得且天然、環保、無毒，而二氧化矽結晶成多稜角，稜角呈堅硬且銳利型態，致使分解完成的正矽酸可被植物吸收，而未分解的二氧化矽結晶則具有防蟲功效，俾達到具防蟲功效之 矽酸製劑者；再者，該溶劑3更添加有解矽作用之菌種，令該矽物質2降解而形成正矽酸供植物吸收，而該溶劑3內各添加有供解矽作用之菌種生存所需之培養劑，令儲存過程中菌種可依靠培養液提供的養分生存，並同時分解該矽物質2；其中該溶劑3更添加有氮、銨、磷、鉀、鈣、鎂、硫任一者或其組合，利用該溶劑3內添加各式微量元素的化合物，致使植栽可更為均衡的吸收各式微量元素，解決土壤各項微量元素逐漸缺失的問題；並利用該介質液31為水、丙醇、丙酮、丁酮、乙酸丁脂、檸檬酸任一者或其組合，利用該介質液31作為載體，附載腐植酸使其分解該矽物質2為正矽酸，令該溶劑3中正矽酸成分隨反應時間增加；其中該溶劑3添加之腐植酸係選以固體之礦物腐植酸，利用礦物腐植酸無臭味，且分子結構較為穩定，可有效的使各粉末顆粒21分解並產生正矽酸；還有，該容納體1之容置空間110內額外添加矽酸鉀溶液，並與該矽物質2混合；其中該活性矽製劑A中，該矽物質2係占該活性矽製劑A整體比例的55%~75%、該溶劑3比例係占該活性矽製劑A整體比例的25%~45%，又該溶劑3中添加之腐植酸比例係占該活性矽製劑A整體比例的5%~10%；最後，由於本創作之活性矽製劑，其功效在於：藉由該矽物質2，係選自矽化合物，為粉末狀而具有各粉末顆粒21，而各粉末顆粒21係為多孔隙狀態；該溶劑3，係選自pH值7~9之溶液；又該溶劑3係含有腐植酸，以混合該矽物質2；至此，該矽物質2與該溶劑3係混合而成的混合物為該活性矽製劑A，其係利用該矽物質2與該溶劑3混合並靜置，令該溶劑3內的腐植酸分解各粉末顆粒21，並產生可供植物吸收的矽酸質，致使該活性矽製劑A具有提供植 栽可吸收的矽元素；藉此，提供一種活性矽製劑，尤指一種於製造過程中，利用矽粉儲存於具有腐植酸的溶液中，俾達到具分解矽元素之活性矽製劑功能者。

綜上所述，當知本發明確實可為相關產業廣為利用，極具有進步性與新穎性，且發明於申請前未見公開，已符合專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局明察，惠准專利，實為感禱。

惟以上所述者，僅為本發明之其中較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

A‧‧‧活性矽製劑

2‧‧‧矽物質

21‧‧‧粉末顆粒

22‧‧‧粗矽粒

3‧‧‧溶劑

31‧‧‧介質液

Claims (8)

1. 一種活性矽製劑，係包含：一矽物質，係選自矽化合物，為粉末狀而具有複數個粉末顆粒，而各粉末顆粒係為多孔隙狀態，令該矽物質表面積增加；一溶劑，係選自pH值7~9之溶液，其係以腐植酸溶液製成，該溶劑係具有一介質液，係為腐植酸之載體，令腐植酸可與各粉末顆粒接觸並分解，利用該矽物質其多孔隙狀態使該溶劑可與該矽物質均勻接觸；至此，係利用該矽物質與該溶劑混合並靜置，令該溶劑內的腐植酸分解各粉末顆粒，並產生可供植物吸收的矽酸質，致使該活性矽製劑具有提供植栽可吸收的矽元素；其中該矽物質更混合複數個粒徑係大於100nm之粗矽粒，並與粒徑20nm~50nm之粉末顆粒混合，而各粗矽粒係以二氧化矽顆粒製成。
2. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中各粉末顆粒係選自固體型態之二氧化矽、矽酸鉀、過二矽酸鈉及偏矽酸其任一者或其組合。
3. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中該溶劑更添加有解矽作用之菌種，令該矽物質降解而形成正矽酸供植物吸收。
4. 如請求項3所述之活性矽製劑，其中該溶劑更添加有氮、銨、磷、鉀、鈣、鎂、硫任一者或其組合。
5. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中該介質液為水、丙醇、丙酮、丁酮、乙酸丁脂、檸檬酸任一者或其組合。
6. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中該溶劑添加之腐植酸係選以固體之礦物腐植酸。
7. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中該溶劑內額外添加矽酸鉀溶液，並與該矽物質混合。
8. 如請求項1所述之活性矽製劑，其中該活性矽製劑中，該矽物質係占該活性矽製劑整體比例的55%~75%、該溶劑比例係占該活性矽製劑整體比例的25%~45%，又該溶劑中添加之腐植酸比例係占該活性矽製劑整體比例的5%~10%。

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