JPH04218305A - 肥料徐放装置 - Google Patents
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- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/45—Form not covered by groups C05G5/10 - C05G5/18, C05G5/20 - C05G5/27, C05G5/30 - C05G5/38 or C05G5/40, e.g. soluble or permeable packaging
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Fertilizing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土壌に可溶性化学物質
を長期間にわたり放出するための装置及び方法に関する
。さらに詳しくは、本発明は、装置の幾何学的形状と該
装置内の組成物との組合わせである装置及び方法、並び
にその製造方法に関する。
を長期間にわたり放出するための装置及び方法に関する
。さらに詳しくは、本発明は、装置の幾何学的形状と該
装置内の組成物との組合わせである装置及び方法、並び
にその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】植物の成長のための土壌の要件を補充す
るための可溶性化学物質の形の肥料の使用がよく知られ
ている。しかしながら、土壌中に直接入れられ、又は水
に入れられ次にこれを土壌中に浸み込ませる肥料の大部
分が浸出により除去され、あるいはある種の固定により
又は分解（例えば脱窒）により植物にとって利用不能と
なる。浸出により除去される部分は経済的ロスを構成す
るのみならず、環境的負荷を構成する。
るための可溶性化学物質の形の肥料の使用がよく知られ
ている。しかしながら、土壌中に直接入れられ、又は水
に入れられ次にこれを土壌中に浸み込ませる肥料の大部
分が浸出により除去され、あるいはある種の固定により
又は分解（例えば脱窒）により植物にとって利用不能と
なる。浸出により除去される部分は経済的ロスを構成す
るのみならず、環境的負荷を構成する。
【０００３】さらに、土壌中の過剰の肥料は植物にスト
レスを与える場合さえある。この様なストレスは、長期
間を意図して土壌中に多量の肥料が入れられる場合に明
らかになる。この様な場合、植物は施肥の直後に文字通
り過剰栄養に累され、後期においては栄養不足に累され
る。これらの問題点はよく知られており、そして多数の
特許及び総説から明らかなように多くの研究所により扱
われている。
レスを与える場合さえある。この様なストレスは、長期
間を意図して土壌中に多量の肥料が入れられる場合に明
らかになる。この様な場合、植物は施肥の直後に文字通
り過剰栄養に累され、後期においては栄養不足に累され
る。これらの問題点はよく知られており、そして多数の
特許及び総説から明らかなように多くの研究所により扱
われている。
【０００４】主として窒素の施肥に関するこの矛盾を克
服するための初期の方法は、尿素−ホルムアルデヒド型
の有機化合物を使用することであった。その中に存在す
る窒素は、これらの化合物の低い溶解性のために徐々に
放出されそして可溶性になる。この方法は、多くの利点
を有するが２つの主たる欠点を有する。第一に、肥料は
なお、ほとんどの用途のためには大き過ぎる放出速度を
有し、第二に、この方法は、窒素源と共存することが好
ましい他の化学物質の緩徐な放出の手段を提供しない。 後に説明するように、幾つかの可溶性肥料の同時施肥は
、植物に対する最大利益のための正の相剰効果を有する
ことができる。本発明は上記２つの欠点を解決すること
を意図する。
服するための初期の方法は、尿素−ホルムアルデヒド型
の有機化合物を使用することであった。その中に存在す
る窒素は、これらの化合物の低い溶解性のために徐々に
放出されそして可溶性になる。この方法は、多くの利点
を有するが２つの主たる欠点を有する。第一に、肥料は
なお、ほとんどの用途のためには大き過ぎる放出速度を
有し、第二に、この方法は、窒素源と共存することが好
ましい他の化学物質の緩徐な放出の手段を提供しない。 後に説明するように、幾つかの可溶性肥料の同時施肥は
、植物に対する最大利益のための正の相剰効果を有する
ことができる。本発明は上記２つの欠点を解決すること
を意図する。
【０００５】他の方法は、少量の肥料又は他の可溶性物
質を短い間隔で定期的に与え、１つの過程で利用不能に
なる前に、使用されると予想される少量のみを各時に与
える方法である。大過剰が植物を損傷するときが存在し
ない。溶解した化学物質を土壌に分配することができそ
して土壌に化学物質を浸み込ませるためのキャリヤーを
提供するであろう固定された灌がい系がなければ、前記
の方法は実際的でない。この方法には「灌水施肥」の名
称が与えられている。この方法は、実質的に灌がいとし
て肥料を正確に計量するのみならず水分が必要な時に肥
料を利用可能にするという本質的利点を有する。今日、
灌水施肥は最良の施肥方法であると考えられている。し
かしなお、この方法に関する深刻な制限が存在する。
質を短い間隔で定期的に与え、１つの過程で利用不能に
なる前に、使用されると予想される少量のみを各時に与
える方法である。大過剰が植物を損傷するときが存在し
ない。溶解した化学物質を土壌に分配することができそ
して土壌に化学物質を浸み込ませるためのキャリヤーを
提供するであろう固定された灌がい系がなければ、前記
の方法は実際的でない。この方法には「灌水施肥」の名
称が与えられている。この方法は、実質的に灌がいとし
て肥料を正確に計量するのみならず水分が必要な時に肥
料を利用可能にするという本質的利点を有する。今日、
灌水施肥は最良の施肥方法であると考えられている。し
かしなお、この方法に関する深刻な制限が存在する。
【０００６】灌水施肥の限界の１つは、ほとんどの耕地
が灌水施肥の要件に合致する必要な複雑な灌水系を有し
ないことである。他の限界は、多くの種類の植物及び植
物の移植が灌水施肥系を無能力にするという植物苗床に
存在する。灌水施肥が可能な場合でも、肥料の完全な流
亡を生じさせることができる予期しない雨の問題がなお
存在する。
が灌水施肥の要件に合致する必要な複雑な灌水系を有し
ないことである。他の限界は、多くの種類の植物及び植
物の移植が灌水施肥系を無能力にするという植物苗床に
存在する。灌水施肥が可能な場合でも、肥料の完全な流
亡を生じさせることができる予期しない雨の問題がなお
存在する。
【０００７】幾つかの肥料はほとんどすぐに固定化され
るため、溶液の形で浸み込ませることができない。鉄及
びリンがこの様な２つの例である。灌水施肥において土
壌表面に対する損傷が生ずることが見出された。しかし
ながら、適切な灌水系が存在しない場合及び給水の大部
分が雨による場合を除き、灌水施肥の利点は非常に大き
い。
るため、溶液の形で浸み込ませることができない。鉄及
びリンがこの様な２つの例である。灌水施肥において土
壌表面に対する損傷が生ずることが見出された。しかし
ながら、適切な灌水系が存在しない場合及び給水の大部
分が雨による場合を除き、灌水施肥の利点は非常に大き
い。
【０００８】正しい制限内で肥料の供給を行い利用可能
にする第三の方法は、部分的に可溶性であるか又は溶液
状の物質に対する限定された透過性を有する薄層により
被覆された丸剤又は顆粒剤の形に肥料をカプセル化する
方法である。この被覆が、長期間であるがかかる不正確
な期間にわたりカプセル内から環境土壌への肥料の放出
をおだやかにすると予想される。
にする第三の方法は、部分的に可溶性であるか又は溶液
状の物質に対する限定された透過性を有する薄層により
被覆された丸剤又は顆粒剤の形に肥料をカプセル化する
方法である。この被覆が、長期間であるがかかる不正確
な期間にわたりカプセル内から環境土壌への肥料の放出
をおだやかにすると予想される。
【０００９】一般的方法の１つは、溶質がそれを通って
拡散し得る細孔全体を被覆することである。この方法は
通常、溶質の放出を十分長期間にわたって延長すること
ができない。なぜなら、土壌中に形成されることが実際
的に可能なカプセルのサイズのため拡散速度が大き過ぎ
るからである。植物が栄養を摂取するためには十分に多
数の分散体積を提供することが必要である。この要請は
今度は各カプセルが小さいことを命ずる。
拡散し得る細孔全体を被覆することである。この方法は
通常、溶質の放出を十分長期間にわたって延長すること
ができない。なぜなら、土壌中に形成されることが実際
的に可能なカプセルのサイズのため拡散速度が大き過ぎ
るからである。植物が栄養を摂取するためには十分に多
数の分散体積を提供することが必要である。この要請は
今度は各カプセルが小さいことを命ずる。
【００１０】他の欠点は、カプセルのほとんどの表面に
分布する孔を通しての拡散による可溶性化合物の放出が
フィック（Ｆｉｃｋ）の拡散の法則に従い、そして典型
的には高速であることであり、実際に最初に最高であり
そして時間と共に速度が徐々に低下する。この形の時間
依存性放出が植物の要求に合致するのはまれである。通
常、栄養要求は、植物が小さくそして根系が発達してい
ない初期においては低く、中期において最も高く、そし
て成熟又は成長期の終りに向けて再び低くなる。
分布する孔を通しての拡散による可溶性化合物の放出が
フィック（Ｆｉｃｋ）の拡散の法則に従い、そして典型
的には高速であることであり、実際に最初に最高であり
そして時間と共に速度が徐々に低下する。この形の時間
依存性放出が植物の要求に合致するのはまれである。通
常、栄養要求は、植物が小さくそして根系が発達してい
ない初期においては低く、中期において最も高く、そし
て成熟又は成長期の終りに向けて再び低くなる。
【００１１】簡単に拡散制御された放出速度は、高過ぎ
る放出速度と低過ぎる放出速度との間の衝突を導く。初
期における高過ぎる速度は植物にストレスを与え、そし
て放出された肥料を浸出及び固定にさらす。より低い全
体的速度は、植物が最も必要とするときに肥料を十分に
利用可能にしない。より精密態様で放出の時間速度を制
御する方法を見出すことが必要となる。
る放出速度と低過ぎる放出速度との間の衝突を導く。初
期における高過ぎる速度は植物にストレスを与え、そし
て放出された肥料を浸出及び固定にさらす。より低い全
体的速度は、植物が最も必要とするときに肥料を十分に
利用可能にしない。より精密態様で放出の時間速度を制
御する方法を見出すことが必要となる。
【００１２】可溶性物質の放出を開始する前に延長され
た時間にわたり土壌中に被覆された肥料粒子を保持する
ように、幾つかの方法により可溶性物質の放出を遅らせ
るための他の方法が求められている。これは、内部の可
溶性成分と外部の湿潤環境との接触が行われる前に浸食
され、溶解し又は生物分解されなければならない被覆に
より行われる。
た時間にわたり土壌中に被覆された肥料粒子を保持する
ように、幾つかの方法により可溶性物質の放出を遅らせ
るための他の方法が求められている。これは、内部の可
溶性成分と外部の湿潤環境との接触が行われる前に浸食
され、溶解し又は生物分解されなければならない被覆に
より行われる。
【００１３】他の方法は、被覆が疎水性である場合、お
そらく蒸気相を通して拡散により水を移動させる方法で
ある。次に、カプセル内で浸透圧が形成されて溶液が押
し出されるか、又は膨潤した膜の拡大した孔を通して徐
々に拡散する。他の場合には、硫黄により被覆された尿
素等の場合のように、カプセルが割られそして溶液が急
速に流出する。
そらく蒸気相を通して拡散により水を移動させる方法で
ある。次に、カプセル内で浸透圧が形成されて溶液が押
し出されるか、又は膨潤した膜の拡大した孔を通して徐
々に拡散する。他の場合には、硫黄により被覆された尿
素等の場合のように、カプセルが割られそして溶液が急
速に流出する。
【００１４】これらの多くの場合において、初期段階に
おいては放出速度が低過ぎるか又は０であり、そして被
覆が分解されるや否や高過ぎるようになる。従って、拡
散速度が小さければ肥料が十分に利用可能にされず、そ
して肥料が十分に利用可能であればそれは浸出され又は
固定化されるという衝突がなお残る。さらに、幾つかの
肥料の局部的に高い濃度が植物に対するストレスを構成
するであろう。
おいては放出速度が低過ぎるか又は０であり、そして被
覆が分解されるや否や高過ぎるようになる。従って、拡
散速度が小さければ肥料が十分に利用可能にされず、そ
して肥料が十分に利用可能であればそれは浸出され又は
固定化されるという衝突がなお残る。さらに、幾つかの
肥料の局部的に高い濃度が植物に対するストレスを構成
するであろう。
【００１５】可溶性物質が利用可能にされるべき期間は
、季節作物の場合は数カ月のオーダーであり、そして木
本作物の場合はさらに長いであろう。植物が移植される
までの比較的短期間にのみ肥料の供給が必要な場合、あ
る種の苗植物においては、肥料が利用可能にされる期間
はより短期間であろう。しかしながら、この場合でも必
要な期間は少なくとも数週間にわたる。各肥料粒子を十
分小さく維持しそしてなお前記の欠点を回避するために
、肥料を長期間利用可能にするための特別な手段の組合
せを採る。
、季節作物の場合は数カ月のオーダーであり、そして木
本作物の場合はさらに長いであろう。植物が移植される
までの比較的短期間にのみ肥料の供給が必要な場合、あ
る種の苗植物においては、肥料が利用可能にされる期間
はより短期間であろう。しかしながら、この場合でも必
要な期間は少なくとも数週間にわたる。各肥料粒子を十
分小さく維持しそしてなお前記の欠点を回避するために
、肥料を長期間利用可能にするための特別な手段の組合
せを採る。
【００１６】一定期間にわたりほぼ一定速度で、又はＳ
状に、すなわち初期及び終期においてゆるやかでありそ
して中間期において高速であるような態様で異る種類の
肥料を放出する装置を製造する方法が必要である。興味
ある方法が米国特許Ｎｏ．３，７４８，１１５（Ｓｏｍ
ｍｅｒら）に記載されており、この方法においては、円
筒状の疎水性マトリクス中に肥料が包埋され、そして次
にこのマトリクスが水不溶性物質により被覆されてカプ
セルが形成される。この生成物はほとんど一定の放出速
度を提供することが主張されているが、明細書に記載さ
れている実験結果はこの主張を支持していない。
状に、すなわち初期及び終期においてゆるやかでありそ
して中間期において高速であるような態様で異る種類の
肥料を放出する装置を製造する方法が必要である。興味
ある方法が米国特許Ｎｏ．３，７４８，１１５（Ｓｏｍ
ｍｅｒら）に記載されており、この方法においては、円
筒状の疎水性マトリクス中に肥料が包埋され、そして次
にこのマトリクスが水不溶性物質により被覆されてカプ
セルが形成される。この生成物はほとんど一定の放出速
度を提供することが主張されているが、明細書に記載さ
れている実験結果はこの主張を支持していない。
【００１７】この方法は、まず外部被覆を浸食するか又
は透過性に変えるのに必要な時間により、そして拡散の
ために利用可能な断面積の減少の結果としての低下した
有効拡散定数により、放出速度を低下せしめる。空間が
不透過性物質により単に満たされ、そしてその結果個々
の拡散路が延長されそして曲がりくねる。この拡散の低
下は、十分に長い放出期間を得るためには不十分である
。さらに、肥料を収容するパッケージは比較的低含量の
有用な化学物質を有する。多孔性材料の疎水性がより長
く且つ曲りくねった路により全体速度を低下せしめるの
みならず、溶液の連続性を破壊することにより肥料の幾
らかを周囲から遮断する傾向がある。
は透過性に変えるのに必要な時間により、そして拡散の
ために利用可能な断面積の減少の結果としての低下した
有効拡散定数により、放出速度を低下せしめる。空間が
不透過性物質により単に満たされ、そしてその結果個々
の拡散路が延長されそして曲がりくねる。この拡散の低
下は、十分に長い放出期間を得るためには不十分である
。さらに、肥料を収容するパッケージは比較的低含量の
有用な化学物質を有する。多孔性材料の疎水性がより長
く且つ曲りくねった路により全体速度を低下せしめるの
みならず、溶液の連続性を破壊することにより肥料の幾
らかを周囲から遮断する傾向がある。
【００１８】化学物質のさらなる放出は、蒸気の移行及
び孔内の溶液体積の増加によってのみ可能である。溶液
が一旦その外界との接触を回復すれば、それはすぐにし
ぼり取られ得る。この方法及び多孔性封入物に基く前者
の方法は肥料パッケージをターンアウトし、この挙動は
通常の工業的工程により制御することが非常に困難であ
る。
び孔内の溶液体積の増加によってのみ可能である。溶液
が一旦その外界との接触を回復すれば、それはすぐにし
ぼり取られ得る。この方法及び多孔性封入物に基く前者
の方法は肥料パッケージをターンアウトし、この挙動は
通常の工業的工程により制御することが非常に困難であ
る。
【００１９】非常に最近の米国特許Ｎｏ．４，７６２，
５４５（Ｙｏｕｓｅｔ）には他の方法が記載されており
、この方法においては、水膨潤性親水性ポリマーに植物
栄養負荷溶液が注入され、次に該ポリマー栄養溶液に繰
り返し浸漬され、さらに加熱して捕捉された水が除去さ
れ、こうしてポリマーマトリクスに捕捉された栄養素が
残る。この方法は、その高いエネルギー消費及び時間の
消費にも拘らず、それを実際に使用するのに十分な肥料
含量をもたらすことができないであろう。可溶性物質の
量は飽和溶液中の最大濃度より多くはあり得ない。最初
の湿潤化が全可溶性成分を消耗することを意味する。 さらに、実験により観察される放出速度はあまりに高過
ぎる。
５４５（Ｙｏｕｓｅｔ）には他の方法が記載されており
、この方法においては、水膨潤性親水性ポリマーに植物
栄養負荷溶液が注入され、次に該ポリマー栄養溶液に繰
り返し浸漬され、さらに加熱して捕捉された水が除去さ
れ、こうしてポリマーマトリクスに捕捉された栄養素が
残る。この方法は、その高いエネルギー消費及び時間の
消費にも拘らず、それを実際に使用するのに十分な肥料
含量をもたらすことができないであろう。可溶性物質の
量は飽和溶液中の最大濃度より多くはあり得ない。最初
の湿潤化が全可溶性成分を消耗することを意味する。 さらに、実験により観察される放出速度はあまりに高過
ぎる。
【００２０】上記の短い総説は、植物の成長についての
最良の結果を得るための土壌への化学物質の望ましい緩
徐な放出を提供する装置が長い間必要であったことを示
している。これはまた、従来の解決策が次の理由：・系
にパッケージされ得る肥料のタイプの制限、・肥料が放
出され続けるべき時間の全体の長さ、・時間の関数とし
ての不適切な放出分布、・不適当な品質保証、及び ・禁止同様の高いコスト、 のために実用的でなく、又は実用範囲が限定されていた
。
最良の結果を得るための土壌への化学物質の望ましい緩
徐な放出を提供する装置が長い間必要であったことを示
している。これはまた、従来の解決策が次の理由：・系
にパッケージされ得る肥料のタイプの制限、・肥料が放
出され続けるべき時間の全体の長さ、・時間の関数とし
ての不適切な放出分布、・不適当な品質保証、及び ・禁止同様の高いコスト、 のために実用的でなく、又は実用範囲が限定されていた
。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的は
、土壌への化学物質の制御された且つ延長された放出性
を有する装置を提供することである。本発明の他の目的
は、実質的に一定の速度で化学物質を土壌に供給するか
又は水に供給し、その水を土壌に浸み込ませるような徐
放装置を提供することである。本発明の他の目的は、可
溶性化学物質の放出を初期において少なく、中間期にお
いて多く、そして最終期において再び少なくすることが
できるような装置を提供することである。本発明の更な
る目的は、土壌により及び作物により異るであろう特定
の要求を満たすように装置の規格に柔軟な能力を導入す
ることである。本発明の更なる目的は、組合わせにおい
てより低い放出速度を示す、非常に可溶性の肥料組成物
の徐放のための方法及び装置を提供することである。
、土壌への化学物質の制御された且つ延長された放出性
を有する装置を提供することである。本発明の他の目的
は、実質的に一定の速度で化学物質を土壌に供給するか
又は水に供給し、その水を土壌に浸み込ませるような徐
放装置を提供することである。本発明の他の目的は、可
溶性化学物質の放出を初期において少なく、中間期にお
いて多く、そして最終期において再び少なくすることが
できるような装置を提供することである。本発明の更な
る目的は、土壌により及び作物により異るであろう特定
の要求を満たすように装置の規格に柔軟な能力を導入す
ることである。本発明の更なる目的は、組合わせにおい
てより低い放出速度を示す、非常に可溶性の肥料組成物
の徐放のための方法及び装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、制御され且つ
延長された態様で可溶性肥料を湿潤土壌に放出するため
の装置に関し、この装置は、前記湿潤土壌中に放出され
るべき少なくとも１種類の可溶性成分を含む物質の乾燥
混合物を収容する１個の開口を有する囲いを有し；少な
くとも１種類の成分は、水の水圧伝導性（ｈｙｄｒａｕ
ｌｉｃ ｃｏｎｄａｃｔｉｖｉｔｙ ｔｏ ｗａ
ｔｅｒ）を一日当り１ミリメートル未満に低下させるこ
とができる増粘剤として機能する水吸収性微分散物質で
あり；放出されるべき前記成分は、前記装置の内容物の
最初の湿潤化の際に溶解しないかなりの部分を残すよう
に量及び組成において適切に選択され；前記混合物は水
不透過性膜により部分的にそしてあたかも不透過性であ
るかのように作用する停滞域（ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
ｚｏｎｅ）により部分的に包囲されており；不透過性
膜と停滞域との前記組合せが前記囲い中の容量への水の
流れを可能にする１個の開口部を囲い中に有し、この開
口部の面積は該囲いの断面積の５分の１を超えない。
延長された態様で可溶性肥料を湿潤土壌に放出するため
の装置に関し、この装置は、前記湿潤土壌中に放出され
るべき少なくとも１種類の可溶性成分を含む物質の乾燥
混合物を収容する１個の開口を有する囲いを有し；少な
くとも１種類の成分は、水の水圧伝導性（ｈｙｄｒａｕ
ｌｉｃ ｃｏｎｄａｃｔｉｖｉｔｙ ｔｏ ｗａ
ｔｅｒ）を一日当り１ミリメートル未満に低下させるこ
とができる増粘剤として機能する水吸収性微分散物質で
あり；放出されるべき前記成分は、前記装置の内容物の
最初の湿潤化の際に溶解しないかなりの部分を残すよう
に量及び組成において適切に選択され；前記混合物は水
不透過性膜により部分的にそしてあたかも不透過性であ
るかのように作用する停滞域（ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
ｚｏｎｅ）により部分的に包囲されており；不透過性
膜と停滞域との前記組合せが前記囲い中の容量への水の
流れを可能にする１個の開口部を囲い中に有し、この開
口部の面積は該囲いの断面積の５分の１を超えない。
【００２３】放出速度の制御は装置中の１つの要素及び
１つの機構により得られるのではなく、むしろ、特に・
装置の内容物の最初の湿潤化の速度の制御、・低下した
拡散定数、 ・流れの対称性又は幾何学性、 ・放出される成分の制限された溶解性、及び吸引、浸透
圧の形成又はフラッシュによる有用な可溶性物質を含有
する溶液の多量の流れの回避の組合せにより得られる。
１つの機構により得られるのではなく、むしろ、特に・
装置の内容物の最初の湿潤化の速度の制御、・低下した
拡散定数、 ・流れの対称性又は幾何学性、 ・放出される成分の制限された溶解性、及び吸引、浸透
圧の形成又はフラッシュによる有用な可溶性物質を含有
する溶液の多量の流れの回避の組合せにより得られる。
【００２４】上記の因子の幾つかの適切な組合せのみが
必要な装置の製造及びそれが機能することを可能にし、
それらのそれぞれが植物成長条件の他のセットによく適
合する。
必要な装置の製造及びそれが機能することを可能にし、
それらのそれぞれが植物成長条件の他のセットによく適
合する。
【００２５】
【具体的な説明】放出速度が制御される第一のとして主
たる機構は、封入された化学物質の湿潤化速度である。 従って、囲いの入口及び浸潤した部分全体にわたって低
い水圧伝導性（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｉｔｙ）を生じさせることが必要である。適切な幾
何学形状の組合わせが、流路の部分を遮断する不溶性粒
子の流入により、及び水の水圧伝導性をさらに低下せし
める増粘剤の添加による低い水圧伝導性と組合わされる
。 この組合わせが、最初に乾燥している装置への水流の速
度を低下せしめ、そして同時にそこから出て来る溶質の
拡散を低下せしめる。
たる機構は、封入された化学物質の湿潤化速度である。 従って、囲いの入口及び浸潤した部分全体にわたって低
い水圧伝導性（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｉｔｙ）を生じさせることが必要である。適切な幾
何学形状の組合わせが、流路の部分を遮断する不溶性粒
子の流入により、及び水の水圧伝導性をさらに低下せし
める増粘剤の添加による低い水圧伝導性と組合わされる
。 この組合わせが、最初に乾燥している装置への水流の速
度を低下せしめ、そして同時にそこから出て来る溶質の
拡散を低下せしめる。
【００２６】「水圧伝導性」（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）なる用語は、囲いの内の湿
潤した混合物を通しての水の流速及びこの混合物内での
圧力ヘッド又は吸引ヘッドの勾配に関連する実験的係数
について厳密に用いられる。これは、ある成分の濃度勾
配のもとでのその成分の分子拡散と関連する拡散係数と
区別するために用いられる。拡散は溶液中でのみ、そし
てそれ故に内容物が湿潤した後にのみ生ずる。
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）なる用語は、囲いの内の湿
潤した混合物を通しての水の流速及びこの混合物内での
圧力ヘッド又は吸引ヘッドの勾配に関連する実験的係数
について厳密に用いられる。これは、ある成分の濃度勾
配のもとでのその成分の分子拡散と関連する拡散係数と
区別するために用いられる。拡散は溶液中でのみ、そし
てそれ故に内容物が湿潤した後にのみ生ずる。
【００２７】本発明の混合物への水の流れは、乾燥混合
物への水の速いがしかし非常に短時間の初期の吹き出し
、及び溶解していない多孔性成分及び粒状成分の間に形
成される細孔内の増粘剤の急速な膨潤により特徴付けら
れ、この膨が低い水圧伝導性を急速に生成する。混合物
内での水の進行は、開口部から移動しそして湿潤した部
分をまだ湿潤していない部分から明瞭に分ける湿潤先端
により後で特徴付けられる。
物への水の速いがしかし非常に短時間の初期の吹き出し
、及び溶解していない多孔性成分及び粒状成分の間に形
成される細孔内の増粘剤の急速な膨潤により特徴付けら
れ、この膨が低い水圧伝導性を急速に生成する。混合物
内での水の進行は、開口部から移動しそして湿潤した部
分をまだ湿潤していない部分から明瞭に分ける湿潤先端
により後で特徴付けられる。
【００２８】湿潤先端の後に低い水分含量及び低い水圧
伝導性の領域が存在することも本発明による初期湿潤化
に特徴的である。さらに、湿潤先端の後方で開口部に向
けて、より大きな体積部分が水圧伝導性の相対的増加を
生じさせる増粘剤及び水により満される。事実、比較的
シャープな湿潤先端の形成は水含量への伝導性の依存の
結果である。すでに湿潤した部分から周囲への溶解性物
質の放出が迅速であったとしても、これは湿潤先端が前
進する低い速度により制御されるであろう。しかしなが
ら、低い水圧伝導性を生じさせる本発明の特徴はまた、
低い拡散係数を生じさせ、その結果、湿潤化の後の溶質
の放出が全体的放出時間をさらに延長する。
伝導性の領域が存在することも本発明による初期湿潤化
に特徴的である。さらに、湿潤先端の後方で開口部に向
けて、より大きな体積部分が水圧伝導性の相対的増加を
生じさせる増粘剤及び水により満される。事実、比較的
シャープな湿潤先端の形成は水含量への伝導性の依存の
結果である。すでに湿潤した部分から周囲への溶解性物
質の放出が迅速であったとしても、これは湿潤先端が前
進する低い速度により制御されるであろう。しかしなが
ら、低い水圧伝導性を生じさせる本発明の特徴はまた、
低い拡散係数を生じさせ、その結果、湿潤化の後の溶質
の放出が全体的放出時間をさらに延長する。
【００２９】湿潤化速度を低下せしめるための本発明の
さらなる特徴は、囲いの開口部が、そうでなければ水の
流入に利用される囲いの断面よりも小さい面積に制限さ
れていることである。開口部及び囲いの特定の幾何学形
状が、後で説明するように、全体的低流速を得る点にお
いてのみならず、形状において経時放出曲線の選択を可
能にする。
さらなる特徴は、囲いの開口部が、そうでなければ水の
流入に利用される囲いの断面よりも小さい面積に制限さ
れていることである。開口部及び囲いの特定の幾何学形
状が、後で説明するように、全体的低流速を得る点にお
いてのみならず、形状において経時放出曲線の選択を可
能にする。
【００３０】経時的放出速度又は累積曲線の３種類の基
本形が存在する。すなわち、 ・最初の溶質の高い溶出及び緩徐な且つ単調な速度低下
を伴うフィック（Ｆｉｃｋ）の拡散の法則に従う形；・
ほぼ直線的累積曲線である定速又はＯ次速度；及び・初
期に低く、中間期に高く、そして末期に低いＳ字形；で
ある。
本形が存在する。すなわち、 ・最初の溶質の高い溶出及び緩徐な且つ単調な速度低下
を伴うフィック（Ｆｉｃｋ）の拡散の法則に従う形；・
ほぼ直線的累積曲線である定速又はＯ次速度；及び・初
期に低く、中間期に高く、そして末期に低いＳ字形；で
ある。
【００３１】不透過性の袋の小さい開口と囲いの内容物
の低下した湿潤化速度との組合わせが、上記の３種類の
形の１つである放出形又はパターンを制御するための主
たる手段を提供する。
の低下した湿潤化速度との組合わせが、上記の３種類の
形の１つである放出形又はパターンを制御するための主
たる手段を提供する。
【００３２】不透過性袋の前記開口部が囲いの全断面よ
り小さい寸法であれば、流れの幾何学的対称性が他方の
対称性に変る。最も単純な例は、その底部の一方をカバ
ーする開口を有する円筒のそれである。従って、開口は
縮小されておらず、そして流れの対称性は一次的（ｏｎ
ｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）又は直線的である。
り小さい寸法であれば、流れの幾何学的対称性が他方の
対称性に変る。最も単純な例は、その底部の一方をカバ
ーする開口を有する円筒のそれである。従って、開口は
縮小されておらず、そして流れの対称性は一次的（ｏｎ
ｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）又は直線的である。
【００３３】開口部が底部の１つより小さい寸法に、本
発明に従えば断面積の５分の１以下に、縮小されれば、
囲いへの水の流れの少なくとも初期段階、及び拡散の初
期段階においては流れの対称性はほぼ球状である。湿潤
先端が縮小された開口部から遠くまで前進した後の段階
においては、速度はフィックの法則に従う速度に徐々に
変化する。従って、組合わせはＳ字形速度曲線に類似し
た挙動となる。
発明に従えば断面積の５分の１以下に、縮小されれば、
囲いへの水の流れの少なくとも初期段階、及び拡散の初
期段階においては流れの対称性はほぼ球状である。湿潤
先端が縮小された開口部から遠くまで前進した後の段階
においては、速度はフィックの法則に従う速度に徐々に
変化する。従って、組合わせはＳ字形速度曲線に類似し
た挙動となる。
【００３４】ここで、必要な混合物により満たされてお
り１つの角に開口部を有しおよそ長方形の厚さの小さい
袋を考えよう。その初期段階及びより後の段階のほとん
どにおける流れはおよそ円筒状の対称性を有し、そして
湿潤化速度及び溶質放出速度はおよそ一定であろう。湿
潤先端が開口部から最も遠い点に達した時においてのみ
、外方への拡散速度が有意に低下するであろう。長方形
の四角に４個の孔が設けられた場合、及びさらに長方形
の袋の表面の中央に１個の孔が設けられた場合に類似の
幾何学的流れ対称性が生ずるであろう。
り１つの角に開口部を有しおよそ長方形の厚さの小さい
袋を考えよう。その初期段階及びより後の段階のほとん
どにおける流れはおよそ円筒状の対称性を有し、そして
湿潤化速度及び溶質放出速度はおよそ一定であろう。湿
潤先端が開口部から最も遠い点に達した時においてのみ
、外方への拡散速度が有意に低下するであろう。長方形
の四角に４個の孔が設けられた場合、及びさらに長方形
の袋の表面の中央に１個の孔が設けられた場合に類似の
幾何学的流れ対称性が生ずるであろう。
【００３５】円筒状対称性及び球状対称性の両者におい
て、溶質放出の最初の高い速度が低下する傾向が存在す
るであろうことを示すことができる。これらの速度は放
出曲線を一次放出速度すなわち一定速度に近い形に変え
、そしてさらにＳ字形放出形にまで変えるであろう。 事実、回転楕円状対称性を有する流れは円筒状よりもＳ
字形放出曲線になりそしてフィック（Ｆｉｃｋ）の形か
ら離れる傾向がある。
て、溶質放出の最初の高い速度が低下する傾向が存在す
るであろうことを示すことができる。これらの速度は放
出曲線を一次放出速度すなわち一定速度に近い形に変え
、そしてさらにＳ字形放出形にまで変えるであろう。 事実、回転楕円状対称性を有する流れは円筒状よりもＳ
字形放出曲線になりそしてフィック（Ｆｉｃｋ）の形か
ら離れる傾向がある。
【００３６】速度曲線は数字式に正確には一致しない。
なぜなら、対称性は放出時間にわたって完全に正確では
なく、そして現象は同時的過程の組合せを伴うからであ
る。さらに、開口部の半径は制限の一つであり、そして
伝導性は水含量によってのみならず時間と共に変化する
。しかしながら、初期に最も高く、それに続いて放出速
度が低下する、フィックの法則に従う放出曲線を時間の
平方根の造数として特徴付けることができる。
なく、そして現象は同時的過程の組合せを伴うからであ
る。さらに、開口部の半径は制限の一つであり、そして
伝導性は水含量によってのみならず時間と共に変化する
。しかしながら、初期に最も高く、それに続いて放出速
度が低下する、フィックの法則に従う放出曲線を時間の
平方根の造数として特徴付けることができる。
【数１】
に比例する放出。
【００３７】円筒状に対称な流れは、その理想的な形に
おいて、水分が開口部から最も遠い内容物の端に達する
まで時間の大部分にわたり固定された速度を有するもの
として特徴付けられる。球状に対称的な流れは、その理
想的な形において、初期段階において時間の平方根に比
例する放出速度により特徴付けることができる。
おいて、水分が開口部から最も遠い内容物の端に達する
まで時間の大部分にわたり固定された速度を有するもの
として特徴付けられる。球状に対称的な流れは、その理
想的な形において、初期段階において時間の平方根に比
例する放出速度により特徴付けることができる。
【００３８】
【数２】
に比較する放出。湿潤先端が開口部とは反対側の囲いの
背端に達した時、開口部から最も遠い点の溶質の濃度が
低下し始めるので放出速度が低下するであろう。
背端に達した時、開口部から最も遠い点の溶質の濃度が
低下し始めるので放出速度が低下するであろう。
【００３９】湿潤化速度の有意な低下及び外方への拡散
の低下を伴う放出曲線の要求される形を得るため、囲い
の開口部は、無限定のサイズの開口を有し流れのために
利用可能であった断面積の約５分の１より小さい面積を
有すべきことが見出された。放出速度は開口部のサイズ
及び位置に決定的に依存する。これは最小限度として、
そして本発明に従えば局所流れの対称性を変えそして流
れ抵抗を増加することにより行われる。この点に関して
より小さい孔はより有意な効果を自然に有する。
の低下を伴う放出曲線の要求される形を得るため、囲い
の開口部は、無限定のサイズの開口を有し流れのために
利用可能であった断面積の約５分の１より小さい面積を
有すべきことが見出された。放出速度は開口部のサイズ
及び位置に決定的に依存する。これは最小限度として、
そして本発明に従えば局所流れの対称性を変えそして流
れ抵抗を増加することにより行われる。この点に関して
より小さい孔はより有意な効果を自然に有する。
【００４０】開口部の好ましいサイズは他の幾つかのパ
ラメーター、すなわち囲いのサイズ、伝導係数及び拡散
係数、並びに要求される放出の全時間に依存する。さら
に詳しくは、３種の基本的な幾何学的対称性、すなわち
直線形、球形及び円筒形が存在する。さらに、これらの
基本的対称性から成る組合わされた幾何学形状が存在す
る。この様な組合わされた対称性の１つにおいては、直
後よりも有意に長い円筒の端の縮小された開口部におけ
るように、球状対称が直線対称に直列に連結される。
ラメーター、すなわち囲いのサイズ、伝導係数及び拡散
係数、並びに要求される放出の全時間に依存する。さら
に詳しくは、３種の基本的な幾何学的対称性、すなわち
直線形、球形及び円筒形が存在する。さらに、これらの
基本的対称性から成る組合わされた幾何学形状が存在す
る。この様な組合わされた対称性の１つにおいては、直
後よりも有意に長い円筒の端の縮小された開口部におけ
るように、球状対称が直線対称に直列に連結される。
【００４１】同様に、他の組合せにおいては、長方形の
薄い袋の縁にそって縮小された開口部が存在する。この
様な開口部は円筒状対称に従う初期湿潤化をもたらし、
そして直線状要素が続く。長方形の袋が薄くなければ、
そして孔が厚さに比べてかなり小さければ、初期の対称
性は孔の近傍で球状でありそしてその後直線的又は円筒
状対称となる。
薄い袋の縁にそって縮小された開口部が存在する。この
様な開口部は円筒状対称に従う初期湿潤化をもたらし、
そして直線状要素が続く。長方形の袋が薄くなければ、
そして孔が厚さに比べてかなり小さければ、初期の対称
性は孔の近傍で球状でありそしてその後直線的又は円筒
状対称となる。
【００４２】円筒状対称においては、囲いを中心角を有
するセクター（扇形）と見ることができる。そして湿潤
化時間はセクターの大半形の平方、及びこの大半径と開
口部の半径との比率の対数に比例する。円筒状の場合、
開口部の半径は放出速度及び全放出時間に対して二次的
効果を有する。孔のサイズを大半径の５分の１から５０
分の１に縮小することにより、速度は２倍以上低下する
と予想される。開口部半径の５００分の１への縮小は全
放出時間のわずか４倍の延長を生じさせるであろう。
するセクター（扇形）と見ることができる。そして湿潤
化時間はセクターの大半形の平方、及びこの大半径と開
口部の半径との比率の対数に比例する。円筒状の場合、
開口部の半径は放出速度及び全放出時間に対して二次的
効果を有する。孔のサイズを大半径の５分の１から５０
分の１に縮小することにより、速度は２倍以上低下する
と予想される。開口部半径の５００分の１への縮小は全
放出時間のわずか４倍の延長を生じさせるであろう。
【００４３】前に述べたように、実験結果は理想的な且
つ単純化された数式とは正確には一致しない。しかしな
がら、一般的な傾向は同じであり、そしてそれは１／２
０〜１／１００の範囲の、開口部の半径と円筒状セクタ
ーとの好ましい比率の選択を導く。開口部の面積とセク
ターの最も大きい部分の撹乱されない断面積との好まし
い比率は半径の比率の結果として円筒状対称のままであ
る。これらの好ましい寸法は予想される使用の大部分と
一致する。
つ単純化された数式とは正確には一致しない。しかしな
がら、一般的な傾向は同じであり、そしてそれは１／２
０〜１／１００の範囲の、開口部の半径と円筒状セクタ
ーとの好ましい比率の選択を導く。開口部の面積とセク
ターの最も大きい部分の撹乱されない断面積との好まし
い比率は半径の比率の結果として円筒状対称のままであ
る。これらの好ましい寸法は予想される使用の大部分と
一致する。
【００４４】ある中心角の球状セクターにおいて、全体
初期湿潤化時間はまた該セクターの大半径の平方、及び
該大半径と開口部の半径との比率に比例する。ここで、
開口部の半径は全放出時間に大きな効果を有する。球状
対称における好ましい半径比率は１／３〜１／３０であ
る。従って、開口部と撹乱されない最大断面積の好まし
い比率は平方として変化し、又は約１／１０〜１／１０
００である。
初期湿潤化時間はまた該セクターの大半径の平方、及び
該大半径と開口部の半径との比率に比例する。ここで、
開口部の半径は全放出時間に大きな効果を有する。球状
対称における好ましい半径比率は１／３〜１／３０であ
る。従って、開口部と撹乱されない最大断面積の好まし
い比率は平方として変化し、又は約１／１０〜１／１０
００である。
【００４５】放出曲線の形状及び時間予測は組合わされ
た形状、すなわち円筒状と直線状との直列、球状と円筒
状との直列及び球状と直線状との直列において一層複雑
である。球状又は円筒状に直列に続く直線状要素が大半
径に比べて有意に大きい場合、全湿潤化時間は律速的な
開口部と該開口部から最も遠い点までの距離との間の比
率に依存するであろう。しかしながら、本発明の好まし
い寸法は変化しないままである。
た形状、すなわち円筒状と直線状との直列、球状と円筒
状との直列及び球状と直線状との直列において一層複雑
である。球状又は円筒状に直列に続く直線状要素が大半
径に比べて有意に大きい場合、全湿潤化時間は律速的な
開口部と該開口部から最も遠い点までの距離との間の比
率に依存するであろう。しかしながら、本発明の好まし
い寸法は変化しないままである。
【００４６】全体時間及び瞬間速度は設計的事項である
。比較断面の決定は囲いの幾つかの幾何学形状において
は一層困難であるが、しかし法則はおよそ同じままであ
る。従って、所与の混合物について瞬間速度が実験的に
一且決定されれば、所望の結果を得るために囲いの形状
及び開口部の幾何学形状を選択することは比較的簡単で
ある。
。比較断面の決定は囲いの幾つかの幾何学形状において
は一層困難であるが、しかし法則はおよそ同じままであ
る。従って、所与の混合物について瞬間速度が実験的に
一且決定されれば、所望の結果を得るために囲いの形状
及び開口部の幾何学形状を選択することは比較的簡単で
ある。
【００４７】本発明によれば、可溶性物質の放出速度が
フィックの法則に従う場合、該放出速度を低下せしめる
ために役立つ少なくとも１つの他の機構が存在する。内
容物の湿潤化の間の囲いへの水の流れが外方への拡散に
対抗する。内容物は最初に乾燥していなければならず、
そして湿潤化は限定された開口部を通しての流れによっ
て行われるべきであるからこれは本発明の態様の本質的
要素の直接的結果である。
フィックの法則に従う場合、該放出速度を低下せしめる
ために役立つ少なくとも１つの他の機構が存在する。内
容物の湿潤化の間の囲いへの水の流れが外方への拡散に
対抗する。内容物は最初に乾燥していなければならず、
そして湿潤化は限定された開口部を通しての流れによっ
て行われるべきであるからこれは本発明の態様の本質的
要素の直接的結果である。
【００４８】各囲いは、不透過性膜により部分的に及び
停滞域によって部分的に外部環境から分離されることが
できる。この様な囲いのそれぞれはただ１個の開口部を
有する。最も簡単な例は、対向する側の２つの底部に２
個の孔を有する不透過性の袋により包まれた長い円筒状
パッケージのそれである。水が円筒の一端から入ること
ができそして他端から出ることができれば、パッケージ
中に貯蔵された可溶性物質を急速に洗い出すことができ
る通し流が生ずる。これがおこるためには、パッケージ
の内容物はまず全体的に湿潤化されなければならない。
停滞域によって部分的に外部環境から分離されることが
できる。この様な囲いのそれぞれはただ１個の開口部を
有する。最も簡単な例は、対向する側の２つの底部に２
個の孔を有する不透過性の袋により包まれた長い円筒状
パッケージのそれである。水が円筒の一端から入ること
ができそして他端から出ることができれば、パッケージ
中に貯蔵された可溶性物質を急速に洗い出すことができ
る通し流が生ずる。これがおこるためには、パッケージ
の内容物はまず全体的に湿潤化されなければならない。
【００４９】しかしながら、囲いが最初に乾燥しており
、そして水が両端の孔から対称的に入れば、２つの湿潤
先端が出合うであろうシリンダーのおよそ半分の長さの
領域が停滞域として機能するであろう。そこでは、水流
が停止するか又は無視できる傾向があり、そして可溶性
物質の濃度勾配も消失する。従って、移行過程の観点か
ら、停滞域は２個の孔の間で円筒を中途で横切る不透過
性隔壁に非常によく似た作用をする。
、そして水が両端の孔から対称的に入れば、２つの湿潤
先端が出合うであろうシリンダーのおよそ半分の長さの
領域が停滞域として機能するであろう。そこでは、水流
が停止するか又は無視できる傾向があり、そして可溶性
物質の濃度勾配も消失する。従って、移行過程の観点か
ら、停滞域は２個の孔の間で円筒を中途で横切る不透過
性隔壁に非常によく似た作用をする。
【００５０】円筒の囲いにより多くの孔を設けることが
できる。停滞域がこれらの間で形成され、シリンダー（
開口部の各１個のまわりに個々の囲いの描写）内で各囲
いは１個の開口部からの溶質の放出に影響を与える。 生ずる停滞域は孔の間の対称線にある傾向がある。
できる。停滞域がこれらの間で形成され、シリンダー（
開口部の各１個のまわりに個々の囲いの描写）内で各囲
いは１個の開口部からの溶質の放出に影響を与える。 生ずる停滞域は孔の間の対称線にある傾向がある。
【００５１】本発明は開口部により具体化され、１つの
開口部は１つの囲いのためのものであり、開口部面積と
囲いの全断面との比率は前記の限界未満である。多くの
隣接する開口部の場合、停滞域は近くなる傾向があり、
そしてそれらに囲まれる領域は大きなパッケージの部分
である狭い線状円筒形カラムに近くなる。
開口部は１つの囲いのためのものであり、開口部面積と
囲いの全断面との比率は前記の限界未満である。多くの
隣接する開口部の場合、停滞域は近くなる傾向があり、
そしてそれらに囲まれる領域は大きなパッケージの部分
である狭い線状円筒形カラムに近くなる。
【００５２】撹乱されない断面は面積において開口部そ
れ自体に近ずく。明らかに、パッケージの外袋の開口部
が多くなるに従って各囲いは小さくなり、そして放出時
間は短かくなる。さらに、各囲いが狭くなるに従って、
放出曲線はフィック型放出に一層近ずく。
れ自体に近ずく。明らかに、パッケージの外袋の開口部
が多くなるに従って各囲いは小さくなり、そして放出時
間は短かくなる。さらに、各囲いが狭くなるに従って、
放出曲線はフィック型放出に一層近ずく。
【００５３】本発明の装置は大きなパッケージから作る
ことができ、このパッケージはその回り全体及び該大パ
ッケージの部分である個々の囲いの間の不透過性の袋を
有する。この囲いは不透過性膜により部分的に及び停滞
域により部分的に囲まれることができ、ここで各囲いは
１個の開口部を有する。本発明の好ましい態様に従えば
、各パッケージは少なくとも１個の囲いを有さなければ
ならず、且つ少数個を超えない囲いを有する。大パッケ
ージ中の開口部の数は二次的囲いの数と同じである。 一般に、大パッケージ中の開口部及び囲いの数は１０個
を超えるべきでない。
ことができ、このパッケージはその回り全体及び該大パ
ッケージの部分である個々の囲いの間の不透過性の袋を
有する。この囲いは不透過性膜により部分的に及び停滞
域により部分的に囲まれることができ、ここで各囲いは
１個の開口部を有する。本発明の好ましい態様に従えば
、各パッケージは少なくとも１個の囲いを有さなければ
ならず、且つ少数個を超えない囲いを有する。大パッケ
ージ中の開口部の数は二次的囲いの数と同じである。 一般に、大パッケージ中の開口部及び囲いの数は１０個
を超えるべきでない。
【００５４】装置から放出されるべき可溶性物質は、窒
素、カリウム及びリンのごとき主要肥料であることがで
き、そして多数の化学物質、例えば過リン酸塩、尿素、
塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウム、リン酸ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸カリウム及びこ
れらの混合物から選択される。肥料間の正の相乗効果に
よる利用効率の有意な増加を得るために、例えば下記の
組合せが示唆される。
素、カリウム及びリンのごとき主要肥料であることがで
き、そして多数の化学物質、例えば過リン酸塩、尿素、
塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウム、リン酸ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸カリウム及びこ
れらの混合物から選択される。肥料間の正の相乗効果に
よる利用効率の有意な増加を得るために、例えば下記の
組合せが示唆される。
【００５５】・硝酸塩：アンモニウム：カリウム：窒素
及びカリウムの両者の効率を上げるため、そしてさらに
Ｋ＋−ＮＨ４−−ＮＯ３系における共通イオン効果を生
じさせるため。 ・リン酸塩とＮＨ４又はＫ＋；Ｋ＋及びＮＨ４＋の吸収
に応答してＨ＋を分泌する根による根圏（土壌一根界面
）の酸性化を誘導し、そしてそれによりＰの利用性を増
加するため。 ・鉄とＮＨ４＋及びＫ＋イオン；根圏の酸性化及びその
利用性を誘導するため。
及びカリウムの両者の効率を上げるため、そしてさらに
Ｋ＋−ＮＨ４−−ＮＯ３系における共通イオン効果を生
じさせるため。 ・リン酸塩とＮＨ４又はＫ＋；Ｋ＋及びＮＨ４＋の吸収
に応答してＨ＋を分泌する根による根圏（土壌一根界面
）の酸性化を誘導し、そしてそれによりＰの利用性を増
加するため。 ・鉄とＮＨ４＋及びＫ＋イオン；根圏の酸性化及びその
利用性を誘導するため。
【００５６】本発明の装置は、ＮＨ４＋及びＮＯ３−イ
オンから選ばれた有利な組成の窒素肥料が存在し、ＮＨ
４＋としてのＮとＮＯ３−としてのＮの比率が２：１を
超えない場合に大きな利点を与える。ＮＨ４＋−Ｋ＋−
ＮＯ３−のバランスのとれた供給がほとんどの場合に、
植物及び特定の穀物の非常に有意な収量の増加及び蛋白
質含量の増加をもたらす。
オンから選ばれた有利な組成の窒素肥料が存在し、ＮＨ
４＋としてのＮとＮＯ３−としてのＮの比率が２：１を
超えない場合に大きな利点を与える。ＮＨ４＋−Ｋ＋−
ＮＯ３−のバランスのとれた供給がほとんどの場合に、
植物及び特定の穀物の非常に有意な収量の増加及び蛋白
質含量の増加をもたらす。
【００５７】本発明の装置内の他の可溶性化学物質は、
Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂ等のごとき種々の微量元素
から選択することができる。本発明は要求される挙動を
示す手段の組合せ、及び広範囲の非常に異る場合に対す
る本発明の装置の特定の変形を設計する自由を含む。
Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂ等のごとき種々の微量元素
から選択することができる。本発明は要求される挙動を
示す手段の組合せ、及び広範囲の非常に異る場合に対す
る本発明の装置の特定の変形を設計する自由を含む。
【００５８】適用は特定の化学物質、適用の特定の部位
及び形態並びに時間要求により異る。本発明に関連する
ほとんどの可溶性肥料は比較的高い溶解性を有するもの
である。これらは、水に浸漬された場合にほとんど完全
に溶液に変る程度に溶解性である。一見溶液になると、
肥料又は他の化学物質はすべての可溶性鉱物について非
常に類似する速度で拡散する。典型的な拡散定数は２５
℃において１〜２×１０−５ｃｍ２／秒、又は１〜２ｃ
ｍ２／日である。
及び形態並びに時間要求により異る。本発明に関連する
ほとんどの可溶性肥料は比較的高い溶解性を有するもの
である。これらは、水に浸漬された場合にほとんど完全
に溶液に変る程度に溶解性である。一見溶液になると、
肥料又は他の化学物質はすべての可溶性鉱物について非
常に類似する速度で拡散する。典型的な拡散定数は２５
℃において１〜２×１０−５ｃｍ２／秒、又は１〜２ｃ
ｍ２／日である。
【００５９】硝酸アンモニウムの溶解性は非常に高く、
２５℃において１００ｃｃの水に２１４ｇが溶解する。 ０．５ｇ／ｃｃの濃度勾配においてさえ、溶質の除去速
度は１日当り１ｇ／ｃｍ２である。こうして、底部の一
方において開いている１ｃｍの長さの円筒状容器を消耗
するのに必要な時間は１日未満である。多くの農業用途
のために非常に典型的なように、消耗時間を２オーダー
延長するためには、次の２つの方法、すなわち（ａ）時
間延長の平方根により、すなわち１０以上の係数で容器
の寸法を増加させる、又は（ｂ）有効拡散係数を２オー
ダー低下せしめる、のいずれか一方を用いることが必要
である。
２５℃において１００ｃｃの水に２１４ｇが溶解する。 ０．５ｇ／ｃｃの濃度勾配においてさえ、溶質の除去速
度は１日当り１ｇ／ｃｍ２である。こうして、底部の一
方において開いている１ｃｍの長さの円筒状容器を消耗
するのに必要な時間は１日未満である。多くの農業用途
のために非常に典型的なように、消耗時間を２オーダー
延長するためには、次の２つの方法、すなわち（ａ）時
間延長の平方根により、すなわち１０以上の係数で容器
の寸法を増加させる、又は（ｂ）有効拡散係数を２オー
ダー低下せしめる、のいずれか一方を用いることが必要
である。
【００６０】本発明に従えば、用途のタイプに応じて、
上記２つの方法のバランスした組合せを用いることがで
きる。しかしながら、囲いの中の複数の肥料が植物根空
間の周囲の多数の点において土壌中に埋めこまれるべき
場合、延長された放出時間及び多数の供給接触点を提供
するであろう大きな寸法のそれらを有することは非常に
困難であろう。言い換えれば、開口部及び囲いの数が多
くなるに従って各囲いの数は小さくなるであろう。拡散
定数を２オーダー低下させるのは簡単な仕事ではない。 従って、分子拡散のみによって得られる緩和を越えて可
溶性物質の放出速度を低下させるための追加の手段を用
いることが必要であることが見出された。次に、本発明
のこの態様がこれらの追加の手段をいかに提供するかを
記載する。
上記２つの方法のバランスした組合せを用いることがで
きる。しかしながら、囲いの中の複数の肥料が植物根空
間の周囲の多数の点において土壌中に埋めこまれるべき
場合、延長された放出時間及び多数の供給接触点を提供
するであろう大きな寸法のそれらを有することは非常に
困難であろう。言い換えれば、開口部及び囲いの数が多
くなるに従って各囲いの数は小さくなるであろう。拡散
定数を２オーダー低下させるのは簡単な仕事ではない。 従って、分子拡散のみによって得られる緩和を越えて可
溶性物質の放出速度を低下させるための追加の手段を用
いることが必要であることが見出された。次に、本発明
のこの態様がこれらの追加の手段をいかに提供するかを
記載する。
【００６１】本発明の２つの具体例においては、大きな
サイズの囲いにより長い放出時間が得られるように囲い
のサイズが決定される。大きな囲いを用いるこの様な１
つの態様は、灌がいみぞ中の流水又は灌がい池中に置く
ことができる可溶性肥料含有装置を製造することによる
。肥料は肥料パッケージの１個の孔又は少数個の孔を通
して流水中に放出される。次に、放出された肥料は灌が
い場所に運ばれ、そして水と一緒に土壌中に浸透する。 みぞが湿っているすべての時間において肥料は土壌に供
給される。これは、前に記載した、いわゆる「灌水施肥
」に最も近い。但し、複雑な灌系は必要でない。
サイズの囲いにより長い放出時間が得られるように囲い
のサイズが決定される。大きな囲いを用いるこの様な１
つの態様は、灌がいみぞ中の流水又は灌がい池中に置く
ことができる可溶性肥料含有装置を製造することによる
。肥料は肥料パッケージの１個の孔又は少数個の孔を通
して流水中に放出される。次に、放出された肥料は灌が
い場所に運ばれ、そして水と一緒に土壌中に浸透する。 みぞが湿っているすべての時間において肥料は土壌に供
給される。これは、前に記載した、いわゆる「灌水施肥
」に最も近い。但し、複雑な灌系は必要でない。
【００６２】囲いに詰められた可溶性化学物質の量は、
少なくとも１回の灌がいサイクルにわたってみぞ全体に
肥料を供給するようなものである。この用途における囲
いの寸法は１０ｃｍ以上のオーダーであろう。従って、
放出の時間は、パッケージのサイズにより、及び全体と
して囲いに比べて小さいサイズの開口部により、及び前
記の他の手段、例えば固体増粘又は固体骨格の使用等に
より延長することができる。
少なくとも１回の灌がいサイクルにわたってみぞ全体に
肥料を供給するようなものである。この用途における囲
いの寸法は１０ｃｍ以上のオーダーであろう。従って、
放出の時間は、パッケージのサイズにより、及び全体と
して囲いに比べて小さいサイズの開口部により、及び前
記の他の手段、例えば固体増粘又は固体骨格の使用等に
より延長することができる。
【００６３】なお、肥料のほとんどが最初の湿潤化にお
いて溶解すれば、１個の孔を有する囲いは延長された溶
出を行わないであろう。なぜなら、溶液が容易に流出し
、洗い流され又は吸い取られるからである。溶液の流れ
を防止し、内容物の湿潤速度を低下せしめそしてさらに
溶質の拡散係数さえ低下せしめるある種の内部安定媒体
が囲いの中に存在しなければならない。
いて溶解すれば、１個の孔を有する囲いは延長された溶
出を行わないであろう。なぜなら、溶液が容易に流出し
、洗い流され又は吸い取られるからである。溶液の流れ
を防止し、内容物の湿潤速度を低下せしめそしてさらに
溶質の拡散係数さえ低下せしめるある種の内部安定媒体
が囲いの中に存在しなければならない。
【００６４】具体化された囲いの大寸法に導く第二の用
途は、溶質と共にある不溶性粒状物、この場合土壌が満
たされた地下スリーブの現場での製造である。この囲い
の現場での製造はこの態様を確実なものとする。なぜな
ら、多量の不活性又は非栄養的物質をパックし、貯蔵し
、そして組立てられた囲いの場に輸送する必要がないか
らである。この様な大きな囲いにおいては、溶質の拡散
は小カプセルの場合程低下する必要がない。
途は、溶質と共にある不溶性粒状物、この場合土壌が満
たされた地下スリーブの現場での製造である。この囲い
の現場での製造はこの態様を確実なものとする。なぜな
ら、多量の不活性又は非栄養的物質をパックし、貯蔵し
、そして組立てられた囲いの場に輸送する必要がないか
らである。この様な大きな囲いにおいては、溶質の拡散
は小カプセルの場合程低下する必要がない。
【００６５】しかしながら、大きなサイズのその場での
装置からの幾つかの特定の要求、例えば増粘剤の使用及
び多くの場合における肥料の低下した溶解性を必要とす
る。小さい囲いにおいては、上記のものに加えて拡散速
度を低下させるために好ましい少なくとも２つの追加の
手段が存在することが見出された。
装置からの幾つかの特定の要求、例えば増粘剤の使用及
び多くの場合における肥料の低下した溶解性を必要とす
る。小さい囲いにおいては、上記のものに加えて拡散速
度を低下させるために好ましい少なくとも２つの追加の
手段が存在することが見出された。
【００６６】簡単な方法は、溶解しない粒子、例えば砂
、白亜、石こう等から作られた多孔性媒体に溶液を入れ
ることである。しかしながら、この配置は数ユニットよ
り大きな係数をもって拡散速度を低下させることができ
ず、そしてこの限定された成果を得るために囲いには体
積の５０％を超える非一栄養性砂利が詰められなければ
ならず、そしてそれ故に、植物に提供される生味重量当
り装置が非常に高価なものとなる。
、白亜、石こう等から作られた多孔性媒体に溶液を入れ
ることである。しかしながら、この配置は数ユニットよ
り大きな係数をもって拡散速度を低下させることができ
ず、そしてこの限定された成果を得るために囲いには体
積の５０％を超える非一栄養性砂利が詰められなければ
ならず、そしてそれ故に、植物に提供される生味重量当
り装置が非常に高価なものとなる。
【００６７】前記のように、疎水性材料により作られた
孔に溶質を包埋することは、粒子又は多孔性材料により
撹散速度を低下せしめるためのこの方法とあまり異らな
い。差異があれば、それは一層悪い。なぜなら、疎水性
多孔性媒体は、全体として溶液をしぼり出す浸透圧の上
昇、及び蒸気の移動を増強することができるからである
。本発明によれば、囲いに収容される溶質及び増粘剤は
、最初の湿潤化の際に完全に溶解せず、それ故に一時的
に粒子又は多孔性媒体として機能するものである。
孔に溶質を包埋することは、粒子又は多孔性材料により
撹散速度を低下せしめるためのこの方法とあまり異らな
い。差異があれば、それは一層悪い。なぜなら、疎水性
多孔性媒体は、全体として溶液をしぼり出す浸透圧の上
昇、及び蒸気の移動を増強することができるからである
。本発明によれば、囲いに収容される溶質及び増粘剤は
、最初の湿潤化の際に完全に溶解せず、それ故に一時的
に粒子又は多孔性媒体として機能するものである。
【００６８】最初の湿潤化の即座の溶解の防止は手段の
組合せにより達成され、幾つかの典型的な例は次の通り
である。
組合せにより達成され、幾つかの典型的な例は次の通り
である。
【００６９】第１、孔中の固体の量を増加しそして水の
量を減少させて混合物を可能な限り密に詰める。水と溶
質との比率を低下させることにより、幾つかの溶解しな
い溶質を有する機会がよりよくなる。 第２、化学物質の少なくとも幾つかは低い溶解性のもの
を選択することができる。この選択は、外方への拡散濃
度勾配を低下させるという追加の利点を有する。
量を減少させて混合物を可能な限り密に詰める。水と溶
質との比率を低下させることにより、幾つかの溶解しな
い溶質を有する機会がよりよくなる。 第２、化学物質の少なくとも幾つかは低い溶解性のもの
を選択することができる。この選択は、外方への拡散濃
度勾配を低下させるという追加の利点を有する。
【００７０】第３、説明されるように、共通イオン効果
が少なくとも１種の溶質の溶解性を低下せしめる。 第４、ある低いポロシティーを有する密な混合物に増粘
剤が添加される。例えば、ポロシティーが３０容積％で
あれば、増粘剤が全混合物の５容積％であり、そしてこ
れは孔内に入れられ、従って飽和における最大水量が２
５％に以下し、そして溶質は７５％に増加する。
が少なくとも１種の溶質の溶解性を低下せしめる。 第４、ある低いポロシティーを有する密な混合物に増粘
剤が添加される。例えば、ポロシティーが３０容積％で
あれば、増粘剤が全混合物の５容積％であり、そしてこ
れは孔内に入れられ、従って飽和における最大水量が２
５％に以下し、そして溶質は７５％に増加する。
【００７１】第５、最初の湿潤化の必要性及び多孔性媒
体中の湿潤先端の進行が部分的に湿潤され飽和されてい
ない混合物の領域を生成する。この湿潤域において、溶
質の多くが溶解しないままであることが観察された。隙
間において、増粘剤が膨潤することができそして湿潤先
端をさらに動かす水の流速をかなり低下せしめることが
できる。
体中の湿潤先端の進行が部分的に湿潤され飽和されてい
ない混合物の領域を生成する。この湿潤域において、溶
質の多くが溶解しないままであることが観察された。隙
間において、増粘剤が膨潤することができそして湿潤先
端をさらに動かす水の流速をかなり低下せしめることが
できる。
【００７２】これはまた、溶解する溶質の外方への拡散
速度を低下せしめる。すなわち、放出実験において３つ
の領域を認めることができる。第１はまだ湿潤していな
い乾燥混合物である。これは、非常に明瞭な湿潤先端に
より限定される。この様なシャープな湿潤先端の存在が
、他方の側の領域が部分的にのみ湿潤しておりそして水
圧伝導性が湿潤化の程度に強く依存することの証拠であ
る。
速度を低下せしめる。すなわち、放出実験において３つ
の領域を認めることができる。第１はまだ湿潤していな
い乾燥混合物である。これは、非常に明瞭な湿潤先端に
より限定される。この様なシャープな湿潤先端の存在が
、他方の側の領域が部分的にのみ湿潤しておりそして水
圧伝導性が湿潤化の程度に強く依存することの証拠であ
る。
【００７３】次に、第二の領域は部分的に湿潤しそして
部分的に溶解した領域であり、ここでは溶解性物質のか
なりの部分がなお溶解しておらず、増粘剤は部分的に膨
潤しており、そしてそれ故に水の浸透に対する抵抗は最
大である。第三の領域は、囲いから拡散しつつある溶解
した化学物質を含有するゲルから成る。次に、溶液を伴
う増粘剤（ゲル）が空いた空間を満たす。
部分的に溶解した領域であり、ここでは溶解性物質のか
なりの部分がなお溶解しておらず、増粘剤は部分的に膨
潤しており、そしてそれ故に水の浸透に対する抵抗は最
大である。第三の領域は、囲いから拡散しつつある溶解
した化学物質を含有するゲルから成る。次に、溶液を伴
う増粘剤（ゲル）が空いた空間を満たす。
【００７４】要約すれば、本発明の１つの観点は、初期
湿潤において完全には溶解しない可溶性物質を有するこ
とである。溶質の拡散速度及び湿潤化速度を低下せしめ
る第二の手段は明らかに、増粘剤含有ヒドロゲルの使用
である。ヒドロゲルは、水又は生物学的流体中で膨潤し
た架橋された巨大分子ネットワークとして定義される。
湿潤において完全には溶解しない可溶性物質を有するこ
とである。溶質の拡散速度及び湿潤化速度を低下せしめ
る第二の手段は明らかに、増粘剤含有ヒドロゲルの使用
である。ヒドロゲルは、水又は生物学的流体中で膨潤し
た架橋された巨大分子ネットワークとして定義される。
【００７５】このネットワークは三次元的であり、そし
て架橋は共有結合、イオン結合、ファン−デル−バール
ス（Ｖａｎ−ｄｅｒ−Ｗａａｌｓ）結合及び水素結合に
より形成される。典型的な例は、ポリカーボネート、カ
ルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアル
コール、加水分解されそしてグラフトされた炭水化物、
ポリアクリレート、及びメタクリレート、例えば加水分
解されたポリアクリレートである。さらに、ベントナイ
ト、ニカワ及びセメントをゲル形成増粘剤として使用す
ることができる。
て架橋は共有結合、イオン結合、ファン−デル−バール
ス（Ｖａｎ−ｄｅｒ−Ｗａａｌｓ）結合及び水素結合に
より形成される。典型的な例は、ポリカーボネート、カ
ルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアル
コール、加水分解されそしてグラフトされた炭水化物、
ポリアクリレート、及びメタクリレート、例えば加水分
解されたポリアクリレートである。さらに、ベントナイ
ト、ニカワ及びセメントをゲル形成増粘剤として使用す
ることができる。
【００７６】不都合なことに、これらの増粘剤による拡
散係数の低下はほとんどの場合、不活性粒状物による程
大きくはない。又活性骨格の孔内で膨潤する増粘剤の組
合せさえ、栄養として有用でない囲いの５０％を超える
犠牲においては１オーダー以上拡散速度を低下させるこ
とができない。しかしながら、増粘剤は、すでに説明し
たように、放出速度を調節するために非常に重要である
湿潤化の速度を低下させる。
散係数の低下はほとんどの場合、不活性粒状物による程
大きくはない。又活性骨格の孔内で膨潤する増粘剤の組
合せさえ、栄養として有用でない囲いの５０％を超える
犠牲においては１オーダー以上拡散速度を低下させるこ
とができない。しかしながら、増粘剤は、すでに説明し
たように、放出速度を調節するために非常に重要である
湿潤化の速度を低下させる。
【００７７】要約すれば、放出速度の低下のための第１
のそして主たる手段は上にすでに記載した要件、すなわ
ち増粘剤及び可溶性物質の混合物が乾燥状態で詰められ
ることである。次に、増粘剤のタイプ及びその濃度は、
湿潤化過程がゆるやかであるようなものであることが要
求される。さらに、溶質の拡散は囲いの中に形成される
ゲルによりある程度まで低下する。
のそして主たる手段は上にすでに記載した要件、すなわ
ち増粘剤及び可溶性物質の混合物が乾燥状態で詰められ
ることである。次に、増粘剤のタイプ及びその濃度は、
湿潤化過程がゆるやかであるようなものであることが要
求される。さらに、溶質の拡散は囲いの中に形成される
ゲルによりある程度まで低下する。
【００７８】
【実施例】図１は、直線円筒状囲い内の湿潤化先端の典
型的な進行速度を示し、この場合、全断面が流水のため
に利用可能である。一般に、ＣＭＣの低い濃度（１０％
）が湿潤先端のより速い進行を誘導した。ＣＭＣが存在
しない場合、湿潤化は１時間以内に達成された。図１の
曲線は、いずれも１０％の乾燥ＣＭＣ、９０％の乾燥塩
及びＮＨ４ＮＯ３をそれぞれ含む２種類の混合物の湿潤
化を示す。アンモニウム塩のより高い溶解性が湿潤化ヒ
ドロゲルのためのより大きなペースを形成し、これが先
端におけるＣＭＣの低い密度、そしてそれ故に湿潤先端
のより速い進行をもたらした。
型的な進行速度を示し、この場合、全断面が流水のため
に利用可能である。一般に、ＣＭＣの低い濃度（１０％
）が湿潤先端のより速い進行を誘導した。ＣＭＣが存在
しない場合、湿潤化は１時間以内に達成された。図１の
曲線は、いずれも１０％の乾燥ＣＭＣ、９０％の乾燥塩
及びＮＨ４ＮＯ３をそれぞれ含む２種類の混合物の湿潤
化を示す。アンモニウム塩のより高い溶解性が湿潤化ヒ
ドロゲルのためのより大きなペースを形成し、これが先
端におけるＣＭＣの低い密度、そしてそれ故に湿潤先端
のより速い進行をもたらした。
【００７９】図２は、ＣＭＣの濃度が乾燥混合物含量に
対して０％から５％に増加するに従ってＫＣｌ放出が減
少することを示す。この実験も底部の全サイズの開口を
有する円筒を用いて行われた。
対して０％から５％に増加するに従ってＫＣｌ放出が減
少することを示す。この実験も底部の全サイズの開口を
有する円筒を用いて行われた。
【００８０】図３は、底部の全サイズの開口を有する円
筒からの硝酸アンモニアの放出に対するＣＭＣによる混
合物の負荷の効果を示す。この場合２０％のＣＭＣの使
用が極端な膨潤を生じさせそして湿潤混合物をしぼり出
し、そして１０％に比べて速い放出をもたらす。従って
、混合物の湿潤化の速度を低下させそして後に装置から
の溶質の拡散を遅くするために乾燥増粘剤を導入すべき
である。
筒からの硝酸アンモニアの放出に対するＣＭＣによる混
合物の負荷の効果を示す。この場合２０％のＣＭＣの使
用が極端な膨潤を生じさせそして湿潤混合物をしぼり出
し、そして１０％に比べて速い放出をもたらす。従って
、混合物の湿潤化の速度を低下させそして後に装置から
の溶質の拡散を遅くするために乾燥増粘剤を導入すべき
である。
【００８１】過剰の膨潤性物質に回避すべきであり、そ
して正しい比率は、溶解する塩により自由にされた体積
を満たすことにより最低の水圧伝導性を生成するがそれ
を超えないものである。好ましい態様においては、ＣＭ
Ｃは３〜１０重量％の間で添加されるべきである。この
限界内で、ＣＭＣの量は、十分に濃いゲルを形成する粒
状物の隙間を満たすために十分である。それはまた、一
旦イオン強度が低下すれば溶解した鉱物により自由にさ
れた空間を満たすために十分である。
して正しい比率は、溶解する塩により自由にされた体積
を満たすことにより最低の水圧伝導性を生成するがそれ
を超えないものである。好ましい態様においては、ＣＭ
Ｃは３〜１０重量％の間で添加されるべきである。この
限界内で、ＣＭＣの量は、十分に濃いゲルを形成する粒
状物の隙間を満たすために十分である。それはまた、一
旦イオン強度が低下すれば溶解した鉱物により自由にさ
れた空間を満たすために十分である。
【００８２】加水分解されたポリアクリルアミド（ＰＡ
Ｍ）は１０％未満でなければならず、そして好ましい限
界はＣＭＣについてと同じ理由により２〜５重量％であ
る。言うまでもなく、ＣＭＣ及びＰＡＮは２つの典型的
な例に過ぎない。植物により利用されない不溶性骨格は
、湿潤速度及び拡散速度の低下においてさらなる有利な
効果を有し、そして機械的安定化効果をもたらす。
Ｍ）は１０％未満でなければならず、そして好ましい限
界はＣＭＣについてと同じ理由により２〜５重量％であ
る。言うまでもなく、ＣＭＣ及びＰＡＮは２つの典型的
な例に過ぎない。植物により利用されない不溶性骨格は
、湿潤速度及び拡散速度の低下においてさらなる有利な
効果を有し、そして機械的安定化効果をもたらす。
【００８３】本発明の他の態様によれば、死重を担持す
るために囲いをむだにすることなく骨格を提供すること
ができる。これは、初期の湿潤化により完全に溶解しな
い混合物を有することにより行われた。ヒドロゲルの粘
度が増加するに従って水流の速度は概して低下する。こ
の粘度は純水より多オーダー高いことができる。幾つか
のゲルの水圧伝導性は１０−１０ｃｍ／秒又は１万分の
１ｃｍ／日低下することができる。
るために囲いをむだにすることなく骨格を提供すること
ができる。これは、初期の湿潤化により完全に溶解しな
い混合物を有することにより行われた。ヒドロゲルの粘
度が増加するに従って水流の速度は概して低下する。こ
の粘度は純水より多オーダー高いことができる。幾つか
のゲルの水圧伝導性は１０−１０ｃｍ／秒又は１万分の
１ｃｍ／日低下することができる。
【００８４】勾配が百のオーダーで測定されれば、湿潤
化の実際の速度は非常に低い。膨潤した増粘剤について
の伝導性の上限はこの発明においては１０−６ｃｍ／秒
又は約１ミリメートル／日である。しかしながら、好ま
しい限界はその１０分の１である。小粒子サイズの非溶
解粒子材料の組合せ使用及び増粘剤の使用が水圧伝導性
をかなり低下せしめる。
化の実際の速度は非常に低い。膨潤した増粘剤について
の伝導性の上限はこの発明においては１０−６ｃｍ／秒
又は約１ミリメートル／日である。しかしながら、好ま
しい限界はその１０分の１である。小粒子サイズの非溶
解粒子材料の組合せ使用及び増粘剤の使用が水圧伝導性
をかなり低下せしめる。
【００８５】可溶性物質を含む混合物中での適切に選択
された低水圧伝導性材料の使用には他の重要な利点があ
る。土壌中で、水分含量の循環変化が存在する。乾燥時
、囲いの中の溶液は容易に吸い出され、そして角湿潤化
の際、水は囲いの内部に再吸収される。顆粒化されてい
る市販の幾つかの既存の低放出肥料は湿潤化及び乾燥に
対して非常に感受性であり、この様な循環の結果として
幾つかは実際にひび割れし、そして放出速度に対する制
御を完全に失う。粒状材料が親水性であり、装置からの
水の出入りを許容し、そしてその粒子が十分に微細胞で
あれば、上記のことは回避される。２０マイクロメータ
ーより小さいサイズの粒子が十分に存在すれば孔はわず
か数マイクロメーターのサイズであることができる。
された低水圧伝導性材料の使用には他の重要な利点があ
る。土壌中で、水分含量の循環変化が存在する。乾燥時
、囲いの中の溶液は容易に吸い出され、そして角湿潤化
の際、水は囲いの内部に再吸収される。顆粒化されてい
る市販の幾つかの既存の低放出肥料は湿潤化及び乾燥に
対して非常に感受性であり、この様な循環の結果として
幾つかは実際にひび割れし、そして放出速度に対する制
御を完全に失う。粒状材料が親水性であり、装置からの
水の出入りを許容し、そしてその粒子が十分に微細胞で
あれば、上記のことは回避される。２０マイクロメータ
ーより小さいサイズの粒子が十分に存在すれば孔はわず
か数マイクロメーターのサイズであることができる。
【００８６】このような孔から溶液を得るのに必要な吸
引は１気圧に近い。明らかに、２０マイクロメーターよ
り小さい粒子が存在すれば、より小さい孔が存在し、そ
して水を吸い出すために必要な吸引はより高い。微粒子
材料の使用のほかに、ヒドロゲルは、その水保持能力の
ため及び高い粘度又は幾らかの剪断強さのため、溶液が
囲いから自由に流出するのを防止することができる。
引は１気圧に近い。明らかに、２０マイクロメーターよ
り小さい粒子が存在すれば、より小さい孔が存在し、そ
して水を吸い出すために必要な吸引はより高い。微粒子
材料の使用のほかに、ヒドロゲルは、その水保持能力の
ため及び高い粘度又は幾らかの剪断強さのため、溶液が
囲いから自由に流出するのを防止することができる。
【００８７】認識すべきことは、本発明のためにすべて
の増粘剤が等しく効果的であるとは限らないことである
。肥料溶液のイオン強度のもとで、多くのものが凝集す
る。従って、具体的なことは、低い水圧伝導性を有し、
その結果湿潤化先端が具体的な条件下囲いの中で１ｍｍ
／日より遅く増加することである。伝導性十分に低下す
べきであり、そして過剰の膨潤ができるだけ小さい状態
で孔が低伝導性ゲルにより満たされるべきである。 従って当業者は特定の要求に従って適切な選択を行うこ
とができる。
の増粘剤が等しく効果的であるとは限らないことである
。肥料溶液のイオン強度のもとで、多くのものが凝集す
る。従って、具体的なことは、低い水圧伝導性を有し、
その結果湿潤化先端が具体的な条件下囲いの中で１ｍｍ
／日より遅く増加することである。伝導性十分に低下す
べきであり、そして過剰の膨潤ができるだけ小さい状態
で孔が低伝導性ゲルにより満たされるべきである。 従って当業者は特定の要求に従って適切な選択を行うこ
とができる。
【００８８】全体放出速度が十分に低く維持される方法
で装置を用いるための異なる態様は、それを通して混合
物の湿潤化が行われそして後に拡散が行われ得る面積を
減少させることによる。これは前に検討した。図１〜５
において、開口部のサイズと種々の増粘剤不活性物質及
び幾つかの可溶性化学物質との組合わされた効果に注目
することができる。図１は先端及び湿潤体積の進行速度
を示す。第４図は５ｍｍの直径を有する円筒状カプセル
における孔のサイズの関数としての肥料の放出の累積％
を示す。事実、放出速度は連続浸出（開口部の境界での
連続的シンク（ｓｉｎｋ）を形成する）により実験的に
強化され、他方実際の土壌においてはある期間において
のみ溶解性物質の排出の増加が起こる。
で装置を用いるための異なる態様は、それを通して混合
物の湿潤化が行われそして後に拡散が行われ得る面積を
減少させることによる。これは前に検討した。図１〜５
において、開口部のサイズと種々の増粘剤不活性物質及
び幾つかの可溶性化学物質との組合わされた効果に注目
することができる。図１は先端及び湿潤体積の進行速度
を示す。第４図は５ｍｍの直径を有する円筒状カプセル
における孔のサイズの関数としての肥料の放出の累積％
を示す。事実、放出速度は連続浸出（開口部の境界での
連続的シンク（ｓｉｎｋ）を形成する）により実験的に
強化され、他方実際の土壌においてはある期間において
のみ溶解性物質の排出の増加が起こる。
【００８９】土壌中の完全なシンク（ｓｉｎｋ）条件へ
の暴露の等価リアルタイムは図１〜５におけるよりもか
なり長いであろう。孔のサイズを直径２ｍｍから０．５
ｍｍに縮小することにより１４日間の累積放出が全ＮＨ
４ＮＯ３の約５０％から２％未満に減少した。湿潤及び
乾燥循環実験も行われたが、これらの結果は示さない。
の暴露の等価リアルタイムは図１〜５におけるよりもか
なり長いであろう。孔のサイズを直径２ｍｍから０．５
ｍｍに縮小することにより１４日間の累積放出が全ＮＨ
４ＮＯ３の約５０％から２％未満に減少した。湿潤及び
乾燥循環実験も行われたが、これらの結果は示さない。
【００９０】図５において、カプセルの異る構造、異る
孔サイズ、内部物質の異る量及びＣＭＣの異る濃度によ
り得られる３つのタイプの溶質放出曲線を観察すること
ができる。図４は一定放出及びＳ字形放出の証拠を提供
する。１．４及び２ｍｍの大きな開口部を用いて、放出
は直線的のようであり、他方小さい開口部を用いれば、
それは最初０に近く、徐々に蓄積しはじめる。円筒の底
部のサイズに比べて開口部のサイズが小さくなるに従っ
て、より顕著な球状形状が装置への水の流入を支配する
であろう。
孔サイズ、内部物質の異る量及びＣＭＣの異る濃度によ
り得られる３つのタイプの溶質放出曲線を観察すること
ができる。図４は一定放出及びＳ字形放出の証拠を提供
する。１．４及び２ｍｍの大きな開口部を用いて、放出
は直線的のようであり、他方小さい開口部を用いれば、
それは最初０に近く、徐々に蓄積しはじめる。円筒の底
部のサイズに比べて開口部のサイズが小さくなるに従っ
て、より顕著な球状形状が装置への水の流入を支配する
であろう。
【００９１】累積放出の形を調節する能力は肥料及びそ
れらの制御された放出のために必要な時間スケールに関
連するので、それは程度においてはそれほどではないが
種類においてユニークである。
れらの制御された放出のために必要な時間スケールに関
連するので、それは程度においてはそれほどではないが
種類においてユニークである。
【００９２】図９，１０及び１１は、ＮＨ４ＮＯ３に基
礎を置く図４において使用された装置に類似する装置を
用いたポット実験における乾物収量の結果を示す。砂壌
土を含みそして２種類の窒素比率１．５又は３ｇ窒素／
ポットが与えられた４１ポットでライグラスを成長させ
た。生物を１３５日間成長させ、そして浸出条件を模倣
するために５回過剰に浸出した。
礎を置く図４において使用された装置に類似する装置を
用いたポット実験における乾物収量の結果を示す。砂壌
土を含みそして２種類の窒素比率１．５又は３ｇ窒素／
ポットが与えられた４１ポットでライグラスを成長させ
た。生物を１３５日間成長させ、そして浸出条件を模倣
するために５回過剰に浸出した。
【００９３】成長期間中植物を４回切った。すべての処
理は植付けの前に施肥した基本条件と比較した。図９及
び１０における硝酸塩浸出の結果は図４において反映さ
れるように実験室実験において得られた結果と一致する
。浸出の最高速度が元肥を用いて観察され、より非常に
低い速度が１ｍｍの開口を有する装置により観察された
。基礎条件を１ｍｍの開口を有する装置と比較した場合
、４０日後の硝酸塩の５０％以上の低下に注目すべきで
ある。
理は植付けの前に施肥した基本条件と比較した。図９及
び１０における硝酸塩浸出の結果は図４において反映さ
れるように実験室実験において得られた結果と一致する
。浸出の最高速度が元肥を用いて観察され、より非常に
低い速度が１ｍｍの開口を有する装置により観察された
。基礎条件を１ｍｍの開口を有する装置と比較した場合
、４０日後の硝酸塩の５０％以上の低下に注目すべきで
ある。
【００９４】図１１は図９と同じ処理（１．５ｇ窒素／
ポット）について得られたライグラスの累積乾物重量を
示す。原則として、孔の直径が小さくなるに従って収量
が増加し、元肥により最低の収量（１ｍｍの孔を有する
装置を用いての施肥より３０％少い）が得られた。
ポット）について得られたライグラスの累積乾物重量を
示す。原則として、孔の直径が小さくなるに従って収量
が増加し、元肥により最低の収量（１ｍｍの孔を有する
装置を用いての施肥より３０％少い）が得られた。
【００９５】要約すれば、本発明においては、親水性で
水吸収性であることが明確に好ましい増粘剤；最初に乾
燥していること；可溶性肥料との混合物であること；初
期の湿潤化に際しすぐには溶解しない溶質；シャープな
湿潤化先端；及び限定された開口サイズのユニークな組
合せが存在する。これらが一緒になって性質のユニーク
な組合せを生じさせる。
水吸収性であることが明確に好ましい増粘剤；最初に乾
燥していること；可溶性肥料との混合物であること；初
期の湿潤化に際しすぐには溶解しない溶質；シャープな
湿潤化先端；及び限定された開口サイズのユニークな組
合せが存在する。これらが一緒になって性質のユニーク
な組合せを生じさせる。
【００９６】すなわち、これらは囲いからの肥料の放出
を長びかせ；これらは、湿潤化及び乾燥により、浸透圧
の上昇により、又は一端から他端への囲いを通っての水
流により囲いの中に形成される溶液の流出を防止する。 これはまた、放出曲線の形を、溶質が最初に大量に流出
するフィック（Ｆｉｃｋ）型からより好ましい一定速度
型又は徐発型（Ｓ字型）に変えることができる。
を長びかせ；これらは、湿潤化及び乾燥により、浸透圧
の上昇により、又は一端から他端への囲いを通っての水
流により囲いの中に形成される溶液の流出を防止する。 これはまた、放出曲線の形を、溶質が最初に大量に流出
するフィック（Ｆｉｃｋ）型からより好ましい一定速度
型又は徐発型（Ｓ字型）に変えることができる。
【００９７】本発明の他の態様に従えば、共通イオンを
含む２以上の塩を含む場合装置が最も有用である。放出
速度を低下させることに関してこの共有に３つの結果が
存在する。 （ａ）イオンの幾つかの低い濃度（共通イオン効果）は
比例して低い濃度勾配及び拡散速度を意味する。 （ｂ）低下した溶解性が鉱物質を固体の形でより長く維
持する。塩の固体粒子が、少なくともしばらくの間有効
流速を抑制する不溶性骨格として作用し、多孔性マトリ
クスの不溶性不活性粒子の必要性を補う。 （ｃ）カリウム及び窒素のごとき２種類の重要な栄養の
共存が化学物質の全体体積及びそれに比例して囲いのサ
イズを増加させる。
含む２以上の塩を含む場合装置が最も有用である。放出
速度を低下させることに関してこの共有に３つの結果が
存在する。 （ａ）イオンの幾つかの低い濃度（共通イオン効果）は
比例して低い濃度勾配及び拡散速度を意味する。 （ｂ）低下した溶解性が鉱物質を固体の形でより長く維
持する。塩の固体粒子が、少なくともしばらくの間有効
流速を抑制する不溶性骨格として作用し、多孔性マトリ
クスの不溶性不活性粒子の必要性を補う。 （ｃ）カリウム及び窒素のごとき２種類の重要な栄養の
共存が化学物質の全体体積及びそれに比例して囲いのサ
イズを増加させる。
【００９８】この結果は寸法の平方におよそ比例する延
長された放出時間である。共存の他の利点は収量に対し
て正の相剰性を示す幾つかの成長因子である。
長された放出時間である。共存の他の利点は収量に対し
て正の相剰性を示す幾つかの成長因子である。
【００９９】図７及び８は、ＮＨ４ＮＯ３及びＣＭＣの
みから成る混合物と比較して、１０％のＣＭＣ及び９０
％のＫＮＯ３とＮＨ４ＮＯ３との１：１混合物を含有す
る装置を用いて乾物収量において達成される。しかしな
がら両混合物は、乾燥収量及び硫酸塩浸出の低下につい
て元肥のＮＨ４ＮＯ３に優る。
みから成る混合物と比較して、１０％のＣＭＣ及び９０
％のＫＮＯ３とＮＨ４ＮＯ３との１：１混合物を含有す
る装置を用いて乾物収量において達成される。しかしな
がら両混合物は、乾燥収量及び硫酸塩浸出の低下につい
て元肥のＮＨ４ＮＯ３に優る。
【０１００】アンモニウム及び硝酸塩のバランスのとれ
た比率が、収量及び蛋白質含量の増加の点で植物につい
て特別な利点を有することが農業経済において共通の知
識となっている。この効果はカリウムの存在においてさ
らに増強される。しかしながら、主として硝化過程によ
るアンモニウムから硝酸塩への速い転換のため、施肥又
は低放出肥料を用いないで窒素源のこの組合せを得るこ
とは困難である。
た比率が、収量及び蛋白質含量の増加の点で植物につい
て特別な利点を有することが農業経済において共通の知
識となっている。この効果はカリウムの存在においてさ
らに増強される。しかしながら、主として硝化過程によ
るアンモニウムから硝酸塩への速い転換のため、施肥又
は低放出肥料を用いないで窒素源のこの組合せを得るこ
とは困難である。
【０１０１】植物への利用性を増強するためにアンモニ
ウム及びカリウム塩を微量元素又はリンと液を混合する
他の多くの組合せを試みることができる。要約すれば、
異る可溶性栄養の共存が本発明の他の好ましい態様であ
る。従来技術の多くがある理由又は他の理由によりこの
タイプの存在を認めていない。
ウム及びカリウム塩を微量元素又はリンと液を混合する
他の多くの組合せを試みることができる。要約すれば、
異る可溶性栄養の共存が本発明の他の好ましい態様であ
る。従来技術の多くがある理由又は他の理由によりこの
タイプの存在を認めていない。
【０１０２】すなわち、例えば、米国特許Ｎｏ．４，７
６２，５４５において、複数の鉱物質と共通イオンとの
溶液が、溶液におけると同じ比率でゲルを富化し、そし
て乾燥ゲルが再湿潤されるとすぐ可溶性物質の全量をす
ぐに溶解するであろう。米国特許Ｎｏ．３，７４８，１
１５においては、多孔性骨格が一時的に溶解しない鉱物
質によってではなくむしろ非栄養材料により作られる。
６２，５４５において、複数の鉱物質と共通イオンとの
溶液が、溶液におけると同じ比率でゲルを富化し、そし
て乾燥ゲルが再湿潤されるとすぐ可溶性物質の全量をす
ぐに溶解するであろう。米国特許Ｎｏ．３，７４８，１
１５においては、多孔性骨格が一時的に溶解しない鉱物
質によってではなくむしろ非栄養材料により作られる。
【０１０３】多くの、いわゆる低放出物質は、ある窒素
肥料のみに対して特異的であり、これはそれらの構成の
ためである。幾つかは粒状化により肥料を溶融する可能
性に依存する。他は、造粒又は他の目的でその製造のた
めに水分を必要とし、これはヒドロゾルの存在下でめん
どうな乾燥を必要とする。
肥料のみに対して特異的であり、これはそれらの構成の
ためである。幾つかは粒状化により肥料を溶融する可能
性に依存する。他は、造粒又は他の目的でその製造のた
めに水分を必要とし、これはヒドロゾルの存在下でめん
どうな乾燥を必要とする。
【０１０４】すでに述べたように、囲いに充填され得る
多くの種類の可溶性物質が存在する。窒素肥料が低放出
への努力の主たる標的であった。しかしながら、多くの
他の物質を使用することができる。１つの重要な例は硫
酸塩の形の鉄、又は種々の高価なキレートの代りに使用
し得る他の安価でありふれた塩であり、鉄の不足による
萎黄病の処置のために使用されるものであり、且つ徐々
に連続的に放出されるものである。
多くの種類の可溶性物質が存在する。窒素肥料が低放出
への努力の主たる標的であった。しかしながら、多くの
他の物質を使用することができる。１つの重要な例は硫
酸塩の形の鉄、又は種々の高価なキレートの代りに使用
し得る他の安価でありふれた塩であり、鉄の不足による
萎黄病の処置のために使用されるものであり、且つ徐々
に連続的に放出されるものである。
【０１０５】主たる肥料のために使用される囲いは実際
上この様な微少元素のための追加のコストを伴わないで
使用することができる。本発明の他の具体例は、２０マ
イクロメーターより大きく且つこのサイズより小さい粒
子が小部分である粒子を使用することである。囲いのサ
イズが大きく、十分に厚くそして開口が小さい場合、こ
れらが囲いの中の混合物の粗いテクスチュアーを補償す
るであろう。
上この様な微少元素のための追加のコストを伴わないで
使用することができる。本発明の他の具体例は、２０マ
イクロメーターより大きく且つこのサイズより小さい粒
子が小部分である粒子を使用することである。囲いのサ
イズが大きく、十分に厚くそして開口が小さい場合、こ
れらが囲いの中の混合物の粗いテクスチュアーを補償す
るであろう。
【０１０６】水圧伝導性は支配的な粒子サイズの平方及
び水が吸い取られ得る吸引に低下し、他方入り込む空気
の量はこの直径に反比例するであろう。本発明の他の態
様によれば、混合物中に存在する粒子の１部はサイズ及
び量において、他の部分の孔を満たすように設計され、
これは最も高い可能な密度及びヒドロゲルにより満たす
ことを必要とする水容積を得るためである。
び水が吸い取られ得る吸引に低下し、他方入り込む空気
の量はこの直径に反比例するであろう。本発明の他の態
様によれば、混合物中に存在する粒子の１部はサイズ及
び量において、他の部分の孔を満たすように設計され、
これは最も高い可能な密度及びヒドロゲルにより満たす
ことを必要とする水容積を得るためである。
【０１０７】本発明の他の態様は、囲を満たす混合物中
の少なくとも１つの成分が加熱及び圧力により焼結され
得ること、又は最小の可能なポロシティーのセメント処
理された混合物を製造する方法である。前記の典型的な
例は硝酸アンモニウムと非常に低い溶解性の硝酸カリウ
ムとの混合である。この混合物において、硝酸カリウム
の溶解性はいわゆる「共通イオン効果」によりかなり低
下する。湿潤化の初期段階においてこれは実質的に溶解
しないままである。硝酸アンモニウムの拡散が進行中で
あり、そして開口部の近傍で低濃度が存在する場合のみ
硝酸カリウムの溶解性は徐々に増加する。
の少なくとも１つの成分が加熱及び圧力により焼結され
得ること、又は最小の可能なポロシティーのセメント処
理された混合物を製造する方法である。前記の典型的な
例は硝酸アンモニウムと非常に低い溶解性の硝酸カリウ
ムとの混合である。この混合物において、硝酸カリウム
の溶解性はいわゆる「共通イオン効果」によりかなり低
下する。湿潤化の初期段階においてこれは実質的に溶解
しないままである。硝酸アンモニウムの拡散が進行中で
あり、そして開口部の近傍で低濃度が存在する場合のみ
硝酸カリウムの溶解性は徐々に増加する。
【０１０８】他の例は、混合物の部分としての尿素の添
加、及び尿素の融点に混合物を加熱することにより孔を
ほとんど無くするセメント化剤及び充填剤としての使用
である。
加、及び尿素の融点に混合物を加熱することにより孔を
ほとんど無くするセメント化剤及び充填剤としての使用
である。
【０１０９】本発明の装置は現場で組立て又は製造する
ことができる。囲いの形状は多くの形状、例えば大直径
及び短い長さ、狭く長い円筒、球状、ストリップ状囲い
、長方形のバッグ、「ストリューデル」一様の巻かれた
囲い、等をとることができる。１又は複数の開口を有し
連続的なもの又はソーセージのように分割されているも
の、あるいは両端が一緒になったＵ型のもの、あるいは
一端が閉じた直線状のものの使用を考慮することができ
る。
ことができる。囲いの形状は多くの形状、例えば大直径
及び短い長さ、狭く長い円筒、球状、ストリップ状囲い
、長方形のバッグ、「ストリューデル」一様の巻かれた
囲い、等をとることができる。１又は複数の開口を有し
連続的なもの又はソーセージのように分割されているも
の、あるいは両端が一緒になったＵ型のもの、あるいは
一端が閉じた直線状のものの使用を考慮することができ
る。
【０１１０】異る開口部からの湿潤フロントが合う、水
流のための停滞域は前記の特定の意味のほかに他の意味
を有する。追加の意味は実際に古典的な意味であり、こ
れは囲いに入りそして囲いから出ていく流れが到達しな
い領域である。こうして、あるとしても非常に少い流れ
が停滞域を通り、ここでは流れの対称性又は境界により
流速が消失する。要求される対称性及び要求される停滞
域を生成する多くの配置が存在する。
流のための停滞域は前記の特定の意味のほかに他の意味
を有する。追加の意味は実際に古典的な意味であり、こ
れは囲いに入りそして囲いから出ていく流れが到達しな
い領域である。こうして、あるとしても非常に少い流れ
が停滞域を通り、ここでは流れの対称性又は境界により
流速が消失する。要求される対称性及び要求される停滞
域を生成する多くの配置が存在する。
【０１１１】最も簡単な例は平らな又はわずかに曲った
水平におかれた不透過性膜であり、その中心において、
ほとんど垂直な流れについて停滞域が形成される。寸法
が十分大きい場合、膜上に置かれた可溶性物質の浸出又
は拡散による放出が制限され得る。しかしながら、この
原理のみでは所望の結果を得るのに十分でない。
水平におかれた不透過性膜であり、その中心において、
ほとんど垂直な流れについて停滞域が形成される。寸法
が十分大きい場合、膜上に置かれた可溶性物質の浸出又
は拡散による放出が制限され得る。しかしながら、この
原理のみでは所望の結果を得るのに十分でない。
【０１１２】本発明の製造は、土壌中の可溶性物質の固
定、及び無機化又は脱窒を防止する目的を有する。さら
に、これは一次的過剰施肥により生ずるストレスから植
物を保護する。完全な停滞への最も近道は１個の比較的
小さい開口を有する容器である。本発明の装置の目的は
、まず停滞域を生成することであり、そして次に他の要
求される特徴を導入することである。
定、及び無機化又は脱窒を防止する目的を有する。さら
に、これは一次的過剰施肥により生ずるストレスから植
物を保護する。完全な停滞への最も近道は１個の比較的
小さい開口を有する容器である。本発明の装置の目的は
、まず停滞域を生成することであり、そして次に他の要
求される特徴を導入することである。
【０１１３】囲いの中に入れられる混合物に増粘剤が存
在しない場合、水が流過する危険性のために装置の幾つ
かの形状を避けなければならない。最初の湿潤化の必要
性及び増粘剤の存在が、そうでなければ流過を回避する
ことができない構成の使用を可能にする。
在しない場合、水が流過する危険性のために装置の幾つ
かの形状を避けなければならない。最初の湿潤化の必要
性及び増粘剤の存在が、そうでなければ流過を回避する
ことができない構成の使用を可能にする。
【０１１４】図１３〜２５は装置の幾つかの可能な幾何
学形状態様、その形、及びその開口部、並びに本発明に
属さない幾つかの構成を例示する。図１３は、図の面に
対して垂直なストリップのような現場の膜の土壌中の断
面図である。これはわずかに曲っている。曲ったストリ
ップの底部に、可溶性物質及び増粘剤の混合物を、おそ
らく土壌と混合した後に置くことができる。流れライン
流下するように示され、溶解性物質の大部分の位置を迂
回している。
学形状態様、その形、及びその開口部、並びに本発明に
属さない幾つかの構成を例示する。図１３は、図の面に
対して垂直なストリップのような現場の膜の土壌中の断
面図である。これはわずかに曲っている。曲ったストリ
ップの底部に、可溶性物質及び増粘剤の混合物を、おそ
らく土壌と混合した後に置くことができる。流れライン
流下するように示され、溶解性物質の大部分の位置を迂
回している。
【０１１５】従って、雨水又は灌水による溶解性物質の
浸出を回避することができる。溶解性物質が置かれる部
分が古典的な意味における停滞域である。しかしながら
、この領域は急速に湿潤するから、本発明の停滞域では
ない。水が浸透することができる開口部には制限がない
。可溶性物質は急速に溶液に溶解し、そして不透過性ス
トリップにわたる大きな寸法のみが、拡散及び最終的浸
出を防止する。
浸出を回避することができる。溶解性物質が置かれる部
分が古典的な意味における停滞域である。しかしながら
、この領域は急速に湿潤するから、本発明の停滞域では
ない。水が浸透することができる開口部には制限がない
。可溶性物質は急速に溶液に溶解し、そして不透過性ス
トリップにわたる大きな寸法のみが、拡散及び最終的浸
出を防止する。
【０１１６】図１４は不透過性ストリップの断面の形状
の変更を示す。これは狭い長い開口を残すように曲げら
れる。この形状は本発明の可能な形状と一致する。この
図において、幾分水平な線は、膜に囲まれた主要部に浸
透しない可能な流れ線を示す。さらに、それが時間と共
に下降する時の湿潤先端を示す囲い内の丸い破線が存在
する。この図に示すように開口が左側であり頂部でなけ
れば利益は存在しない。
の変更を示す。これは狭い長い開口を残すように曲げら
れる。この形状は本発明の可能な形状と一致する。この
図において、幾分水平な線は、膜に囲まれた主要部に浸
透しない可能な流れ線を示す。さらに、それが時間と共
に下降する時の湿潤先端を示す囲い内の丸い破線が存在
する。この図に示すように開口が左側であり頂部でなけ
れば利益は存在しない。
【００１７】図１３，１４及び２５の膜は既知の機械的
方法で組立てることができる。図１５及び１６は一端が
閉じられている円筒を示す。図１６において、開口は円
筒の全断面より狭い。両者において、外側を通る水流に
関する限り円筒に囲まれた体積の大部分が停滞域である
。１５図において、湿潤先端の経時的進行は垂直な直線
であり、そして湿潤化の対称性は直線状である。湿潤化
に続く溶質の拡散も直線状である。開口部に比べて開口
部が狭くないから、この形状は本発明に属さない。囲い
が図１６に示すようなものである場合、成功しない幾つ
かの場合にこれが適用される。１５図における湿潤の先
端は最初およそ球形であり、そしてこれらが縮小した開
口部から遠ざかる場合しだいに直線状となる。
方法で組立てることができる。図１５及び１６は一端が
閉じられている円筒を示す。図１６において、開口は円
筒の全断面より狭い。両者において、外側を通る水流に
関する限り円筒に囲まれた体積の大部分が停滞域である
。１５図において、湿潤先端の経時的進行は垂直な直線
であり、そして湿潤化の対称性は直線状である。湿潤化
に続く溶質の拡散も直線状である。開口部に比べて開口
部が狭くないから、この形状は本発明に属さない。囲い
が図１６に示すようなものである場合、成功しない幾つ
かの場合にこれが適用される。１５図における湿潤の先
端は最初およそ球形であり、そしてこれらが縮小した開
口部から遠ざかる場合しだいに直線状となる。
【０１１８】図１７は薄く且つ長方形の中心近くに開口
部を有する長方形のバッグを示す。この図においては、
バッグの断面を示す。これは、流れ線が通過して浸出の
貫通流を形成することができる部分を示し、これは水圧
伝導性は限定されない。囲いの中の多くが古典的な意味
において、すなわち溶解性物質の可能な浸出の点で停滞
域である。しかしながら、封入された混合物に増粘剤を
含めることにより可能性ある浸出のほとんどが排除され
る。
部を有する長方形のバッグを示す。この図においては、
バッグの断面を示す。これは、流れ線が通過して浸出の
貫通流を形成することができる部分を示し、これは水圧
伝導性は限定されない。囲いの中の多くが古典的な意味
において、すなわち溶解性物質の可能な浸出の点で停滞
域である。しかしながら、封入された混合物に増粘剤を
含めることにより可能性ある浸出のほとんどが排除され
る。
【０１１９】その初期の湿潤化における乾燥混合物への
湿潤化先端の進行は、断面図（図１７ａ）に示すように
最初に球状を有する。上及び下の開口からの２個の湿潤
化先端はおよそ中間において出合う（図１７ａ中の水平
線）。この水平線は２個の湿潤化先端の間の停滞域の平
面を実際に現わす。これはバックを１個のパッケージ中
の２個の囲いに分け、上の囲いは１個の開口を有し、そ
して下の囲いは他方の開口を有する。まもなく、対称性
が少なくともしばらくの間幾分円筒状のそれに変る（図
１７ｂの垂直図）。
湿潤化先端の進行は、断面図（図１７ａ）に示すように
最初に球状を有する。上及び下の開口からの２個の湿潤
化先端はおよそ中間において出合う（図１７ａ中の水平
線）。この水平線は２個の湿潤化先端の間の停滞域の平
面を実際に現わす。これはバックを１個のパッケージ中
の２個の囲いに分け、上の囲いは１個の開口を有し、そ
して下の囲いは他方の開口を有する。まもなく、対称性
が少なくともしばらくの間幾分円筒状のそれに変る（図
１７ｂの垂直図）。
【０１２０】図１８ａ，ｂ，ｃ，ｄは、長方形の１又は
複数の角に置かれた開口を有する長方形のバッグを示す
。外部からの浸出に対する停滞域の体積は１８図ｃに示
すような１個の開口を用いる場合に最大であり、そして
４角すべてに開口部を有する場合に最小となる。湿潤化
先端の停滞域は異りそして浸出のそれに対しておよそ直
角であり、これは、湿潤先端が流れ線に対しておよそ直
角であるからである。
複数の角に置かれた開口を有する長方形のバッグを示す
。外部からの浸出に対する停滞域の体積は１８図ｃに示
すような１個の開口を用いる場合に最大であり、そして
４角すべてに開口部を有する場合に最小となる。湿潤化
先端の停滞域は異りそして浸出のそれに対しておよそ直
角であり、これは、湿潤先端が流れ線に対しておよそ直
角であるからである。
【０１２１】湿潤化先端の動きは円筒については図２０
ａ及びｂに、そして長方形バッグについては１９図ａ，
ｂ及びｃに示される。図２０ｃに示すように２個の狭い
開口を有する円筒は実際に２個の囲いを有し、これらは
上の囲い及び下の囲いである。各囲いは全断面より小さ
い１個の開口を有する。湿潤化先端及び湿潤化過程は幾
分球形の対称性を有するものとして始まり、そして徐々
に直線状になる。
ａ及びｂに、そして長方形バッグについては１９図ａ，
ｂ及びｃに示される。図２０ｃに示すように２個の狭い
開口を有する円筒は実際に２個の囲いを有し、これらは
上の囲い及び下の囲いである。各囲いは全断面より小さ
い１個の開口を有する。湿潤化先端及び湿潤化過程は幾
分球形の対称性を有するものとして始まり、そして徐々
に直線状になる。
【０１２２】湿潤化過程に従う停滞域は中央の水平線と
して２０図ｂに示す円筒を横切る中央面である。長方形
パッケージ中の湿潤化先端線は、外側囲い中の１個の開
口及び湿潤化の停滞域により描写される個々の囲い中で
およそ円筒状の対称性を有する。
して２０図ｂに示す円筒を横切る中央面である。長方形
パッケージ中の湿潤化先端線は、外側囲い中の１個の開
口及び湿潤化の停滞域により描写される個々の囲い中で
およそ円筒状の対称性を有する。
【０１２３】図１９ａにおいて、４個の囲いに４個の囲
いが存在する。これらの間の停滞線は長方形の中間にお
ける垂直線及び水平線である。相対する角における２個
の開口及び２個の囲いの場合、停滞線は対角線である。 図１９ａ及びｂの両長方形において、円筒の中心角は９
０度である。図１９ｃは縁に開口を有する長方形を示す
。湿潤化の対称はやはり円筒状であるが、しかし中心角
は１８０゜であり、そしてパッケージ中２個の囲いが垂
直な停滞線により分離されている。
いが存在する。これらの間の停滞線は長方形の中間にお
ける垂直線及び水平線である。相対する角における２個
の開口及び２個の囲いの場合、停滞線は対角線である。 図１９ａ及びｂの両長方形において、円筒の中心角は９
０度である。図１９ｃは縁に開口を有する長方形を示す
。湿潤化の対称はやはり円筒状であるが、しかし中心角
は１８０゜であり、そしてパッケージ中２個の囲いが垂
直な停滞線により分離されている。
【０１２４】明らかに、図１９ｂにおいて、湿潤化の全
時間を決定しそしてさらに拡散時間にも影響を与える、
開口と最も遠い点との距離は長方形の対角線の半分であ
る。正確には、４個の角に４個の開口部を有する図１９
ａ及び２個の縁に２個の開口部を有する図１９ｃにおい
て同じ距離が見出される。図１９ｂにおいて最も長い距
離は長方形の縁である。最も長い湿潤距離は角に１個の
孔を有する全対角線である。これは、本発明に従う設計
の可能性を示す。
時間を決定しそしてさらに拡散時間にも影響を与える、
開口と最も遠い点との距離は長方形の対角線の半分であ
る。正確には、４個の角に４個の開口部を有する図１９
ａ及び２個の縁に２個の開口部を有する図１９ｃにおい
て同じ距離が見出される。図１９ｂにおいて最も長い距
離は長方形の縁である。最も長い湿潤距離は角に１個の
孔を有する全対角線である。これは、本発明に従う設計
の可能性を示す。
【０１２５】図２１ａ及びｂはさらに他の態様を示して
おり、円筒状パッケージの側面に配置された多くの開口
部が存在する。隣り合った開口の湿潤化先端が出会う、
個々の囲い間の停滞表面は、長い円筒を薄い円板状に切
る平面である。湿潤対称性及び拡散性は最初はおよそ球
形であり、後の段階でおよそ円筒状になる。これは図２
１ｂの軸測投像法により示される。
おり、円筒状パッケージの側面に配置された多くの開口
部が存在する。隣り合った開口の湿潤化先端が出会う、
個々の囲い間の停滞表面は、長い円筒を薄い円板状に切
る平面である。湿潤対称性及び拡散性は最初はおよそ球
形であり、後の段階でおよそ円筒状になる。これは図２
１ｂの軸測投像法により示される。
【０１２６】図２２ａ及びｂ並びに図２３ａ及びｂにお
いて、本発明に従うパッケージの他の態様が示される。 図２３ａ及びｂにおいて、正しい組成の混合物が不透過
性膜の上に層上に置かれ、そして折りまげられ又は巻か
れそして縁がシールされる。湿潤路は実質的にうず巻状
になり、そして菓子の分野において「シュトルーデル」
と称される形になる。
いて、本発明に従うパッケージの他の態様が示される。 図２３ａ及びｂにおいて、正しい組成の混合物が不透過
性膜の上に層上に置かれ、そして折りまげられ又は巻か
れそして縁がシールされる。湿潤路は実質的にうず巻状
になり、そして菓子の分野において「シュトルーデル」
と称される形になる。
【０１２７】この形を得るための他の方法は、長い長方
形のバッグに混合物の比較的薄い層を充填し、そしてそ
れを巻き、そしてバッグの狭い側部の開口をシールしな
いで残す方法である。この同じ構成の両変法の開口は、
小寸法においてもしくは幅において又は両者において決
められており、シュトルーダル中の混合物の巻かれた層
の断面の５分の１未満である（図示してない）。こうし
て、直線的ないわゆるフィックの流れ型に典型的な、可
溶性物質の最初の急激な放出が回避される。
形のバッグに混合物の比較的薄い層を充填し、そしてそ
れを巻き、そしてバッグの狭い側部の開口をシールしな
いで残す方法である。この同じ構成の両変法の開口は、
小寸法においてもしくは幅において又は両者において決
められており、シュトルーダル中の混合物の巻かれた層
の断面の５分の１未満である（図示してない）。こうし
て、直線的ないわゆるフィックの流れ型に典型的な、可
溶性物質の最初の急激な放出が回避される。
【０１２８】囲いの現場での製造及び囲い内への有利な
混合物の充填は、すでに混合物を含んでいる組立てられ
た囲いに代るものである。図２４は長い囲いを形成する
不透化性膜の連続折り曲げストリップ種々の断面を示す
。
混合物の充填は、すでに混合物を含んでいる組立てられ
た囲いに代るものである。図２４は長い囲いを形成する
不透化性膜の連続折り曲げストリップ種々の断面を示す
。
【０１２９】図２４ａは図１９においてすでに示された
断面を示す。図２４ｂ及びｃは水平又は垂直の折り曲げ
を示す。図２４ｄは、一方の頂部が他方の頂部におかれ
た、２個の不透過性ストリップから作られた囲い、及び
その間に置かれた混合物を示す。組立てられたスリーブ
を使用することもでき、そしてそれは、それが短いパイ
プ上に折り曲げられるカートリッジから放出される。必
要な混合物はパイプを通され、他方スリーブは放出され
る（ソーゼージののように）。
断面を示す。図２４ｂ及びｃは水平又は垂直の折り曲げ
を示す。図２４ｄは、一方の頂部が他方の頂部におかれ
た、２個の不透過性ストリップから作られた囲い、及び
その間に置かれた混合物を示す。組立てられたスリーブ
を使用することもでき、そしてそれは、それが短いパイ
プ上に折り曲げられるカートリッジから放出される。必
要な混合物はパイプを通され、他方スリーブは放出され
る（ソーゼージののように）。
【０１３０】すべての形のストリップを、地下膜並びに
地下排水管及びケーブルを地下に入れることが意図され
る従来技術を用いて地下に入れることができる。
地下排水管及びケーブルを地下に入れることが意図され
る従来技術を用いて地下に入れることができる。
【０１３１】図１４及び２４の囲いの効果的な長さは不
連続により短縮することができる。囲いの長さを不連続
にする幾つかの可能性の１つは単に、図２５ｅに示すよ
うに不透過性ストリップを規則的に折り曲げてねじれを
作ることである。袋状ストリップを地中に拡げるスプー
ル（ｓｐｏｅｌ）は規則的に１８０゜曲る。パッケージ
を現場で不連続化する他の方法は、もち上げ（ｌｉｆｔ
ｉｎｇ）、しばり込み、及び有利な混合物を入れる際の
定期的中断である。図２５ｅはまた、不透過性袋にそっ
て多くの孔を空けることにより各パッケージを個々のよ
り短い囲いに分ける可能性を示している。
連続により短縮することができる。囲いの長さを不連続
にする幾つかの可能性の１つは単に、図２５ｅに示すよ
うに不透過性ストリップを規則的に折り曲げてねじれを
作ることである。袋状ストリップを地中に拡げるスプー
ル（ｓｐｏｅｌ）は規則的に１８０゜曲る。パッケージ
を現場で不連続化する他の方法は、もち上げ（ｌｉｆｔ
ｉｎｇ）、しばり込み、及び有利な混合物を入れる際の
定期的中断である。図２５ｅはまた、不透過性袋にそっ
て多くの孔を空けることにより各パッケージを個々のよ
り短い囲いに分ける可能性を示している。
【０１３２】種々の組立てられた囲いの中で、植物ポッ
ト中地上で使用するための他の好ましい態様が存在し、
これは、土壌中に押し込むための噴出口の形の突出した
一端に開口部を有するコンテナを用いる。内部の混合物
が湿潤を始め、そして可溶性物質が放出され始める。好
ましい態様に従えば、囲いの壁は透明又は半透明であっ
て、内容物の変化を見ることができる。この態様を図２
５に示す。
ト中地上で使用するための他の好ましい態様が存在し、
これは、土壌中に押し込むための噴出口の形の突出した
一端に開口部を有するコンテナを用いる。内部の混合物
が湿潤を始め、そして可溶性物質が放出され始める。好
ましい態様に従えば、囲いの壁は透明又は半透明であっ
て、内容物の変化を見ることができる。この態様を図２
５に示す。
【０１３３】囲いの他の例は、湿潤によらないで得られ
たか又は十分に乾燥され、そして次に従来技術のいずれ
かによって被覆された適切な混合物から作られた顆粒で
ある。被覆は例えばポリマー、ワックス、又は他の既知
化合物のスプレー、ドリッピング又はロール塗布により
行うことができる。この発明によれば、装置は、あらか
じめ形成した容器を充填することにより、又はあらかじ
め形成した顆粒を被覆することにより、又は同時製造に
より作ることができる。袋の材料は柔軟な不透過性膜か
ら作ることができ、外側に向いた孔を有する植物ポット
の周りの任意の数のビン、コルク栓をした試験管又は特
別なセルの形の硬質の又は半硬質の材料によることがで
きる。
たか又は十分に乾燥され、そして次に従来技術のいずれ
かによって被覆された適切な混合物から作られた顆粒で
ある。被覆は例えばポリマー、ワックス、又は他の既知
化合物のスプレー、ドリッピング又はロール塗布により
行うことができる。この発明によれば、装置は、あらか
じめ形成した容器を充填することにより、又はあらかじ
め形成した顆粒を被覆することにより、又は同時製造に
より作ることができる。袋の材料は柔軟な不透過性膜か
ら作ることができ、外側に向いた孔を有する植物ポット
の周りの任意の数のビン、コルク栓をした試験管又は特
別なセルの形の硬質の又は半硬質の材料によることがで
きる。
【０１３４】組立てられた容器は長いスリーブの形であ
ることができ、そして充填はソーセージの製造のように
して行う。バッグの充填は種々の形状及び技法の顆粒状
の既知の製品のためのもののようなものであることがで
きる。小さい粒状装置を造粒（ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ
）ペレット化、焼結又は粒状化（ｐｒｉｌｌｉｎｇ）。
ることができ、そして充填はソーセージの製造のように
して行う。バッグの充填は種々の形状及び技法の顆粒状
の既知の製品のためのもののようなものであることがで
きる。小さい粒状装置を造粒（ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ
）ペレット化、焼結又は粒状化（ｐｒｉｌｌｉｎｇ）。
【０１３５】袋の開口は種々の方法により行うことがで
きる。実験段階においては、半硬質試験管に孔を空ける
ために機械的ドリルを用いることができる。コンベアー
ベルト上を通る顆粒に孔を空けるためにレーザービーム
を用いることができる。当業界において知られている方
法により光学的に活性化されるエッチングにより孔を空
けることができる。より大きな囲いにおいては、前用前
に引裂又は破壊により開口できるようにウエルに孔のマ
ークを付すことができる。
きる。実験段階においては、半硬質試験管に孔を空ける
ために機械的ドリルを用いることができる。コンベアー
ベルト上を通る顆粒に孔を空けるためにレーザービーム
を用いることができる。当業界において知られている方
法により光学的に活性化されるエッチングにより孔を空
けることができる。より大きな囲いにおいては、前用前
に引裂又は破壊により開口できるようにウエルに孔のマ
ークを付すことができる。
【０１３６】幾つかの特定の場合において、孔が作られ
た後第二の被覆を有することが好ましい。この被覆は水
溶性にすることができ、こうしてこれは湿環境に置かれ
ない限り袋の内容物を保護する。
た後第二の被覆を有することが好ましい。この被覆は水
溶性にすることができ、こうしてこれは湿環境に置かれ
ない限り袋の内容物を保護する。
【０１３７】有利な混合物により満たされた多数の組立
てられた囲いを、製造の過程で又は別の段階で束にする
ことができる。これは、特別な原料作物又は食料のため
に、正確な所に物質を正確に分配するために用いられる
。これは、特別の機械を必要とする正確な部位に個々の
装置を配置する方法に代るものである。
てられた囲いを、製造の過程で又は別の段階で束にする
ことができる。これは、特別な原料作物又は食料のため
に、正確な所に物質を正確に分配するために用いられる
。これは、特別の機械を必要とする正確な部位に個々の
装置を配置する方法に代るものである。
【０１３８】さらに、土壌中で限定された寿命を有する
分解性材料から不透過性の袋を作ることができる。
分解性材料から不透過性の袋を作ることができる。
【図１】長さ７ｃｍ、開口部直径１０ｍｍで１０％のＣ
ＭＣ及び９０％の肥料を収容する円筒状装置における湿
潤化先端の進行を示す。記号ＸはＮＨ４ＮＯ３を示し、
そして黒い長方形はＫＮＯ３を示す。
ＭＣ及び９０％の肥料を収容する円筒状装置における湿
潤化先端の進行を示す。記号ＸはＮＨ４ＮＯ３を示し、
そして黒い長方形はＫＮＯ３を示す。
【図２】５ｍｍの開口部を有し、０，１及び５％のＣＭ
Ｃを収容する５ｃｍの円筒からのＫＣｌの分別累積放出
を示す。
Ｃを収容する５ｃｍの円筒からのＫＣｌの分別累積放出
を示す。
【図３】長さ７ｃｍ、底部の直径２ｍｍの孔を有する円
筒からのＣＭＣの異る％におけるＮＨ４ＮＯ３の分別放
出を示す。記号Ｘは２０％ＣＭＣを示し、そして黒い長
方形は１０％ＣＭＣを示す。
筒からのＣＭＣの異る％におけるＮＨ４ＮＯ３の分別放
出を示す。記号Ｘは２０％ＣＭＣを示し、そして黒い長
方形は１０％ＣＭＣを示す。
【図４】異る孔直径におけるＮＨ４ＮＯ３の分別放出を
示す。１０％のＣＭＣ及び９０％の肥料を収容する７ｃ
ｍの円筒を用いる。
示す。１０％のＣＭＣ及び９０％の肥料を収容する７ｃ
ｍの円筒を用いる。
【図５】典型的な放出曲線を示す硝酸アンモニウムの放
出を示す。黒い長方形はフィック（Ｆｉｃｋ）の放出（
大開口）を示し、白長方形は０次放出（底部直径に対す
る小さい開口部に典型的）を示し、そして黒三角は古典
的なＳ字形放出（砂、ＣＭＣ及び肥料の混合物）を示す
。
出を示す。黒い長方形はフィック（Ｆｉｃｋ）の放出（
大開口）を示し、白長方形は０次放出（底部直径に対す
る小さい開口部に典型的）を示し、そして黒三角は古典
的なＳ字形放出（砂、ＣＭＣ及び肥料の混合物）を示す
。
【図６】長さ７ｃｍ、開口部１０ｍｍで１０％のＣＭＣ
を収容する円筒からのＮＨ４ＮＯ３及びＫＮＯ３の累積
放出を示す。溶解性の低い塩の放出がゆるやかであるこ
とが明瞭にわかる。
を収容する円筒からのＮＨ４ＮＯ３及びＫＮＯ３の累積
放出を示す。溶解性の低い塩の放出がゆるやかであるこ
とが明瞭にわかる。
【図７】３種類の適用（１．５ｇ／Ｎ／ポット）による
ライグラス（Ｒｙｅ−ｇｒａｓｓ）の累積乾物重量を示
す。黒い長方形は元肥（対照）を示し、黒い三角は９０
％のＮＨ４ＮＯ３を含む装置の結果を示し、そして＋は
ＫＮＯ３及びＮＨ４ＮＯ３の１：１混合物を含む装置の
結果を示す。
ライグラス（Ｒｙｅ−ｇｒａｓｓ）の累積乾物重量を示
す。黒い長方形は元肥（対照）を示し、黒い三角は９０
％のＮＨ４ＮＯ３を含む装置の結果を示し、そして＋は
ＫＮＯ３及びＮＨ４ＮＯ３の１：１混合物を含む装置の
結果を示す。
【図８】３．０ｇ−Ｎ／ポットでのライグラスの累積乾
物重量を示す。黒い長方形は元肥（対照）を示し、黒い
三角は９０％のＮＨ４ＮＯ３を含む装置の結果を示し、
そして＋はＫＮＯ３及びＮＨ４ＮＯ３の１：１混合物を
含む装置の結果を示す。
物重量を示す。黒い長方形は元肥（対照）を示し、黒い
三角は９０％のＮＨ４ＮＯ３を含む装置の結果を示し、
そして＋はＫＮＯ３及びＮＨ４ＮＯ３の１：１混合物を
含む装置の結果を示す。
【図９】ポット実験で使用される５ｃｍ円筒状装置での
種々の孔直径での硝酸の累積浸出を示す。１．５ｇ−Ｎ
／ポットの量である。元肥と比較してある。
種々の孔直径での硝酸の累積浸出を示す。１．５ｇ−Ｎ
／ポットの量である。元肥と比較してある。
【図１０】図９と同じであるが、３．０−Ｎ／ポットの
量を用いた結果である。
量を用いた結果である。
【図１１】図９及び図１０の５ｃｍ円筒における種々の
孔直径での累積乾物収量を示す。
孔直径での累積乾物収量を示す。
【図１２】１２ｃｍの長さ、５ｃｍの直径及び１ｃｍ幅
の開口スロットを有し、パイプ当り３ｇのＫＮＯ３を収
容するパイプを有するポットから、及び元肥（黒い長方
形）のポットからの硝酸塩の累積浸出量を示す。
の開口スロットを有し、パイプ当り３ｇのＫＮＯ３を収
容するパイプを有するポットから、及び元肥（黒い長方
形）のポットからの硝酸塩の累積浸出量を示す。
【図１３】浸出を防止するための停滞域の形成を示す、
有利な混合物が置かれた不透過性地下ストリップであり
、この配置は本発明に従わない。
有利な混合物が置かれた不透過性地下ストリップであり
、この配置は本発明に従わない。
【図１４】有利な可溶性混合物を収容するパイプに曲げ
られた不透過性フィルムストリップである。
られた不透過性フィルムストリップである。
【図１５】本発明に従わない全開口を有する円筒を示す
。
。
【図１６】本発明に従う縮小された開口を有する円筒を
示す。
示す。
【図１７】中央に開口部を有する長方形のバッグでの浸
出に対する停滞域及び浸潤対称性を示す。
出に対する停滞域及び浸潤対称性を示す。
【図１８】角及び縁に開口部を有する長方形バッグにお
ける浸出に対する流れ停滞域を示す。
ける浸出に対する流れ停滞域を示す。
【図１９】種々の位置に開口部を有する長方形のバッグ
における湿潤対称性を示す。
における湿潤対称性を示す。
【図２０】１個の開口部又は２個の開口部を有する円筒
の湿潤対称性を示す。
の湿潤対称性を示す。
【図２１】多くの孔及び多くの囲いを有する円筒におけ
る湿潤対称性を示す。
る湿潤対称性を示す。
【図２２】巻かれた長方形バッグから作られたシュトル
ーデル型装置を示す。
ーデル型装置を示す。
【図２３】混合物の層を含む巻かれたフィルムのシュト
ルーデル型装置を示す。
ルーデル型装置を示す。
【図２４】おりたたまれたフィルムストリップにより及
び組立てられたスリーブにより形成された種々の詳細を
示す。
び組立てられたスリーブにより形成された種々の詳細を
示す。
【図２５】土壌の外側にありそして開口部が湿潤土壌と
接触している装置を示す。
接触している装置を示す。
Claims (25)
- 【請求項１】 制御された態様で長期間にわたり湿潤
土壌に肥料を放出するための装置であって、該装置は該
湿潤土壌に放出されるべき少なくとも１種類の可溶性成
分を含む物質の乾燥混合物を収容する囲いを有し、少な
くとも１種の水吸収性微分散成分が水の水圧伝導性を１
日当り１ミリメートル未満に低下せしめることができる
増粘剤として機能し、前記可溶性物質は前記混合物の最
初の湿潤化の際にかなりの部分が溶解しないで残るよう
に適切に選択され、そして （ａ）前記混合物は水不透過性膜により部分的に、そし
てあたかも不透過性であるように作用する停滞域により
部分的に包囲されており、こうして前記可溶性成分の浸
出が防止され、 （ｂ）前記不透過性膜と停滞域とが１個の開口部を有す
る前記囲いを形成し、この開口部が該囲いへの水の流れ
を可能にし、そして （ｃ）前記開口部の面積が前記囲いの断面積の５分の１
を超えない、ことを特徴とする肥料放出装置。 - 【請求項２】 前記開口部の近傍の収容されている物
質の初期の湿潤化が球状扇形の対称性を有する、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記開口部の面積と前記球状扇形の断
面積との比率が１：１０〜１：１０００である、請求項
２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記開口部の近傍の初期の湿潤化が円
筒状扇形の対称性を有する、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記開口部の面積と前記円筒状扇形の
大きい方の断面積との比率が１：２０〜１：１００であ
る、請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 複数の開口部を有する少なくとも１個
のパッケージ様構造を有し、該パッケージが個々の囲い
に分割されており、これらの囲いの境界が前記不透過性
膜及び停滞域により定められており、そして各囲いが１
個の開口部を有している、請求項１〜５のいずれか１項
に記載の装置。 - 【請求項７】 前記パッケーシ中の囲いの数が１０個
を超えない、請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 多数のパッケーシが相互に連結されて
いる、請求項６又は７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記囲いが透明な又は半透明な材料で
作られている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装
置。 - 【請求項１０】 前記囲いの中に存在する可溶性部分
が徐々に消耗される際に該囲の中の物質が変色する、請
求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 装置が組立てられる、請求項１〜９
のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記組立てられた装置の囲いの開口
部が湿潤土壌と接触するように置かれる、請求項１１に
記載の装置。 - 【請求項１３】 前記水不透過性の囲いが組立てられ
た剛体を被覆することにより作られる、請求項１〜１２
のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 物質の好ましい混合物が組立てられ
たパッケージに入れられる、請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 物質の混合物から放出されるべき肥
料がＮＨ４＋，ＮＯ３−、尿素及びこれらの混合物から
選択された窒素成分である、請求項１〜１４のいずれか
１項に記載の装置。 - 【請求項１６】 アンモニウム態窒素が全窒素の１０
％以上を占める、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記放出されるべき可溶性成分が少
なくとも１種類の無機栄養素を含んで成る、請求項１〜
１６のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記無機栄養素がカリウム、リン及
びこれらの混合物から選択される、請求項１７に記載の
装置。 - 【請求項１９】 スリーブ状の組立てられた水不透過
性膜に物質の混合物を押込むことにより、請求項１〜１
３のいずれか１項に記載の装置を製造する方法。 - 【請求項２０】 可撓性不透過性薄フィルムから作ら
れた袋に物質の混合物を充填し、そしてこの袋を封止す
ることにより、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
装置を製造する方法。 - 【請求項２１】 薄い可撓性フィルム上に物質の混合
物を拡げ、これを所望の長さにまるめ、次にこのフィル
ムの縁を封止することにより、請求項１〜１３のいずれ
か１項に記載の装置を製造する方法。 - 【請求項２２】 比較的硬質のチューブに物質の混合
物を充填しそして充填末端に栓を付すことにより前記囲
いを作製する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
装置の製造方法。 - 【請求項２３】 前記囲いを形成しそして前記物質の
混合物をその中に挿入することにより、請求項１〜１３
のいずれかに記載の装置を現場で製造する方法。 - 【請求項２４】 前記囲いが可撓性不透過性フィルム
の２個のストリップから作られ、第一のストリップが横
たえられ、その上に物質の混合物が置かれ、そして第二
のストリップにより覆われ、これら２個のストリップの
縁が２個の狭い開口部を形成する、請求項２３に記載の
方法。 - 【請求項２５】 前記囲いが、不透過性可撓性フィル
ムから作られた組立てられた長いスリーブから作られ、
それが地中放出されると同時に物質の混合物が前記スリ
ーブ中に入れられる、請求項２４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL093077 | 1990-01-17 | ||
| IL9307790A IL93077A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Device for a controlled release of fertilizers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218305A true JPH04218305A (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=11060809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072638A Pending JPH04218305A (ja) | 1990-01-17 | 1991-01-17 | 肥料徐放装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0438356A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04218305A (ja) |
| AU (1) | AU6920091A (ja) |
| BR (1) | BR9100252A (ja) |
| IL (1) | IL93077A (ja) |
| ZA (1) | ZA91174B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| ES2072186B1 (es) * | 1993-03-09 | 1996-02-01 | Garrigue Jean Claude | Procedimiento de obtencion de multienvases estancos de liquidos inclusive con suspension de materias quimicas organicas e inorganicas y los envases asi obtenidos. |
| BR112018013399A2 (pt) | 2015-12-28 | 2019-04-16 | Adama Makhteshim Ltd. | unidade e método de entrega de substância agroquímica e processo para produção da unidade de entrega |
| AR112041A1 (es) | 2017-06-28 | 2019-09-11 | Adama Makhteshim Ltd | Unidades de entrega agroquímica de liberación controlada, fabricación y uso de las mismas |
| BR202018067410U2 (pt) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | Edisio Lopes Leite | Sachê de adubo orgânico em pó |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6316858A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 金属製ハニカム構造体の製造方法 |
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| US2145934A (en) * | 1937-05-21 | 1939-02-07 | Russell B Kingman | Plant irrigating and feeding device |
| US2315949A (en) * | 1940-07-03 | 1943-04-06 | Albert C Fischer | Fertilizing by cartridges |
| US4627191A (en) * | 1985-08-05 | 1986-12-09 | Bergere Emric W | Article for treating soil around growing plants |
| DE3827179A1 (de) * | 1988-08-08 | 1990-02-15 | Aglukon Spezialduenger Gmbh | Vorrichtung zur langzeitduengung |
-
1990
- 1990-01-17 IL IL9307790A patent/IL93077A/en not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-08 AU AU69200/91A patent/AU6920091A/en not_active Abandoned
- 1991-01-09 ZA ZA91174A patent/ZA91174B/xx unknown
- 1991-01-16 BR BR919100252A patent/BR9100252A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-01-17 EP EP91400101A patent/EP0438356A1/en not_active Withdrawn
- 1991-01-17 JP JP3072638A patent/JPH04218305A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316858A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 金属製ハニカム構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL93077A0 (en) | 1990-11-05 |
| AU6920091A (en) | 1991-07-18 |
| BR9100252A (pt) | 1991-10-22 |
| ZA91174B (en) | 1991-11-27 |
| IL93077A (en) | 1994-01-25 |
| EP0438356A1 (en) | 1991-07-24 |
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