肥料添加剂浓缩物的改进配方组成比例

一种组合物，包括在至少一个选自二元醇类和二元醇衍生物溶剂中的至少一种Ｎ－烷基硫代磷三酰胺。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及肥料添加剂浓缩物的改进配方。更具体的是，本专利技术涉及磷酰胺在溶剂中的溶液，所述的溶剂是有或没有烷基芳基聚醚醇的非离子表面活性剂存在下的二元醇类或二元醇衍生物，或是具有液体酰胺的这类二元醇类或二元醇衍生物的混合溶剂。混合溶剂也可含有烷基芳基聚醚醇类的非离子表面活性剂。N-烷基硫代磷酸三酰胺抑制了脲酶的活性。脲酶催化脲-基肥料分解成氨和铵离子。对该活性的抑制结果是改进了脲-基肥料的性能。本专利技术的改进组合物增加了植物的摄氮效能，增加了作物产率并使来自肥料的氮的损失最小。通过与在溶剂中的N-烷基硫代磷三酰胺中的浓缩溶液混合而将N-烷基硫代磷三酰胺浸入颗粒状的肥料配方，所述的溶剂选自二元醇类或二元醇衍生物或含有二元醇类或二元醇衍生物和液体酰胺的混合溶剂。这些溶液可包含烷基芳基聚醚醇类作为非离子表面活性剂。另外，上述脲酶抑制剂溶液可与含有脲-基肥料的液体肥料组合物混合。
技术介绍
氮是重要的植物营养物。除了磷、钾和其它营养物外，也需要氮以支持植物生命的生长和形成。一些植物，如豆类可通过与Rhizobium细菌的共生关系从大气中摄入氮，并将此氮固定在土壤中。但是，大多数为人们和动物提供食物的植物需要氮肥以维持它们的农业生产需要。使用最广泛和农业上最重要的高分析量氮肥是脲，CO(NH2)2。全世界每年生产约六千万吨脲用于各种作物，如谷物、小麦和稻子。用于潮湿土壤时，由于被脲酶(一种由许多真菌和细菌产生的酶)催化水解，脲变成了氨的来源。反应如下与使用脲作为氮营养物来支持作物植物生长有关的主要问题涉及脲被迅速催化水解成氨和二氧化碳。脲过早地转化为氨使作物植物对脲-基肥料氮的利用效率很低(有些条件下低达40％)。氮由于氨挥发而损失的更坏的条件是将脲-基肥料施加于潮湿的土壤，接着是许多干燥的天气。这样的情况使脲在土壤的表面转化成氨而不经过降雨过程转化为铵并被土壤吸收。氮从土壤流失机理的例子包括氨挥发到大气，通过雨水渗到下层土壤和／或通过去硝酸化(即细菌将硝酸盐转化为氮元素)而使硝酸盐流失。另一个与脲快速水解有关的缺点是在播种后短期内氨在土壤中过量积聚，这会损伤发芽的秧苗和幼小植物。现有技术提供了三种方法使来自含脲的颗粒肥料能在整个植物的生长季节到达植物的根系统来提供氮营养(1)多次施加肥料；(2)合成制备控释肥料；和(3)将脲酶抑制剂或硝酸盐化抑制剂掺入肥料配方。现有技术的这些方法都有某些限制和不足。第一个方法涉及在作物生长季节多次施加肥料。这类多次施加肥料可提供足够的氮来满足植物生长的需要，但这样做会使肥料的成本更高，施加肥料的费用更高，并由于氮通过硝酸盐渗入下层土壤和氨的挥发而对环境产生不利的冲击。第二个方法涉及使用控释的颗粒肥料，这使作物能在更长的时段里得到营养的氮。一般来说有两类肥料，即包衣和未包衣肥料。现有技术中的专利文献提供了许多制备包衣控释肥料的方法。其中最古老的是使用熔融的硫来制备具有控制肥料溶出速率的硫包衣氮肥丸剂。该方法包括将硫施加到肥料丸剂上，接着用油状的密封剂涂覆所得颗粒的顶部以充满这类硫包衣的裂纹和空隙。结果形成了几乎对水不通透并适合以有规律的溶出速率释放氮肥，从而使肥料到达植物的硫壳。许多其它专利解释了改进硫包衣工艺效率的方法。其它包衣肥料技术包括使用聚合物对肥料颗粒进行包衣。这些产品具有许多优点，因为包衣通过半透膜的扩散控制了氮的释放。因此，氮的释放速度可通过聚合物包衣的组成和厚度来控制。一个称为反应层包衣(RLC)的新技术以在肥料颗粒上的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯的沉积和聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterphthalate)的第二包衣层的沉积为基础。该两个包衣层本身反应形成聚亚胺酯。所有这些包衣的肥料技术具有生产成本高和使用仅限于特定市场，如高成本的水果和蔬菜或苗圃和装饰性植物。这些产品的高成本损害了其在一般农业应用中的使用。用作控释肥料的非包衣肥料包括合成改变的脲肥料。这些技术中最古老的是脲-甲醛反应产物和亚甲基脲或亚甲基二脲／二亚甲基三脲(MDU／DMTU)组合物。这些不同的聚合物组合物决定了脲／甲醛聚合反应的程度，它可依次用来控制来自这些组合物的氮的利用度。一般来说，亚甲基脲聚合物长度越长，它被作为植物营养物完全利用的时间越长。这些产物最初限于草地和花园、商业苗圃和特定农业市场。第三个方法通过将脲酶抑制剂掺入液体或颗粒含脲肥料，在延长的时段里使植物的根系统对氮的利用度得以改进。脲酶抑制剂是能抑制脲酶在潮湿土壤中对脲的催化活性。其中，最有效的脲酶抑制剂是美国专利4，530，714解释的磷三酰胺化合物。该专利揭示的有效的脲酶抑制剂的一个例子是N-(正丁基)硫代-磷三酰胺，下面称为NBPT。当掺入含脲肥料时，NBPT降低了脲在土壤中水解成氨的速率。延迟脲水解所得的好处包括(1)能在更长的时间里利用营养氮；(2)避免了由于使用含脲肥料后在土壤中堆积的过量氨；(3)减少了通过氨挥发导致的潜在的氮损失；(4)减少了由于高浓度氨对秧苗和幼小植物的潜在损伤；(5)植物对氮的摄入增加；以及(6)作物的收率增加。’714专利的液体组合物可含有复合醚醇作为分散剂或乳化剂。迄今尚未市场化地使用NBPT作为液体或颗粒脲中的添加剂。主要理由是缺乏合适的方法来制备这类含NBPT、具有工业级别的NBPT的特定理化性质的脲-基肥料，这使该材料难于处理。工业级别的NBPT为蜡状的、有粘性的、热敏和对水敏感的材料。结果，该材料在储存和发放时易于分解。需要使用NBPT的液体配方，因为这易于将NBPT加到颗粒脲上和含脲的液体肥料内。将NBPT引入脲中要求NBPT在喷洒到脲上以前加到一些液体载体中。由于市售NBPT有前述的特性，已经证明这是个费时和困难的过程，迄今为止它已减缓了NBPT的市场化。向含脲的液体肥料，如脲-硝酸铵溶液(UAN)中加入NBPT也可通过将NBPT配入易吸收的液体配方中来实施。本专利技术综述本专利技术的一个目的是提供N-烷基硫代磷三酰胺的配方，它能简单地浸渍于含脲的固体肥料，并使之掺入含脲的液体肥料配方中。该配方便于N-烷基硫代磷三酰胺的使用，结果无需使用目前为保证作物收率不受作为植物营养物氮的利用度的限止而使用大量的含脲氮肥，或用高价的控释肥料来更有效地应用脲基氮肥。本专利技术的另一个目的是提供能在脲基液体肥料中引入N-烷基硫代磷三酰胺或将其浸渍在固体脲肥料中的配方，该配方的性能特征是氨的挥发损失低。本专利技术的再一个目的是提供用本专利技术的配方浸渍含脲固体肥料或将本专利技术的配方掺入含脲的液体配方。本专利技术的目的和有利处通过本专利技术的配方和方法得以实施。本专利技术涉及改进的均匀的配方，内含N-烷基硫代磷三酰胺和二元醇类或二元醇衍生物。二元醇类或二元醇衍生物是N-烷基硫代磷三酰胺的溶剂。任选的是，本专利技术的配方也可含属于液体酰胺，2-吡咯烷酮和N-烷基-2-吡咯烷酮该组的另外的溶剂。本专利技术配方可任选地含有另外的添加剂，如染料、选自烷芳基聚醚醇的非离子表面活性剂和／或微营养物。本文定义的烷芳基聚醚醇是其中烷基有6-16个碳原子，测链中环氧乙烷单元的平均数为6-30摩尔。优选的非离子表面活性剂是辛基苯酚聚醚醇。本专利技术的方法也涉及将本专利技术均匀浓度的配方施加到含脲肥料固体组合物或将本专利技术均匀浓度的配方掺入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·奥米林斯基，A·D·林赛，A·R·萨顿，W·L·小索恩斯贝里，
申请(专利权)人：艾姆西阿格丽蔻公司，
类型：发明
国别省市：