具有在单独颗粒中的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料制造技术

本文描述了包括硝化抑制剂和尿素酶抑制剂的颗粒肥料组合物。抑制剂通过位于单独的颗粒中而彼此分开。组合物中的肥料颗粒包括具有核‑壳结构的颗粒，在核颗粒中包括抑制剂。

Synergic fertilizer with urease inhibitor and nitrification inhibitor in individual granules

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在单独颗粒中的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月19日提交的美国临时专利申请第62/487260号的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
技术介绍
A.
本专利技术一般涉及包含尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的肥料组合物。尿素酶抑制剂和硝化抑制剂存在于单独的颗粒中，并且颗粒可以在核中包括抑制剂，该核由含氮肥料组合物的壳包围。B.相关技术描述为了提高作物产量和满足人口日益增加的需求，在农业中使用更多的肥料。然而，持续使用肥料会导致养分失衡和土壤肥力下降。另外，由于尿素肥料在土壤中被土壤细菌迅速水解和硝化，尿素肥料的广泛使用会导致土壤健康状况恶化以及其他环境问题，例如温室气体排放和地下水污染。在肥料中添加尿素酶抑制剂和硝化抑制剂可以抵消土壤中尿素的水解和硝化作用。尿素酶抑制剂减少了尿素的水解量，从而减少了因氨挥发而损失的氮的量。硝化抑制剂可降低铵盐转化为硝酸盐的速率，这也减少了氮的损失量。除尿素外，硝化抑制剂还可有效提高各种氮肥的效率。尽管已经在肥料中使用尿素酶抑制剂和硝化抑制剂来解决尿素水解和硝化问题，但是使用这些抑制剂存在一定的困难。一个问题是某些抑制剂对热敏感，这使得包含这种抑制剂的肥料的生产过程复杂化。例如，制粒前在熔融尿素中添加热敏抑制剂会导致抑制剂大量降解，如《土壤利用与管理》(SoilUse&Management)24:246(2008)中所述。为了弥补该问题，一些肥料制造商可能在尿素熔体中添加过量的抑制剂，这增加了肥料的生产成本。另一个问题是，抑制剂的一些组合如果包含在同一颗粒中可能会不相容。例如，本申请的专利技术人已经观察到，如果硝化抑制剂双氰胺(DCD)与尿素酶抑制剂N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)组合，则会引起稳定性问题。不希望受到理论的束缚，众所周知，在储存条件下，DCD会增加NBTPT的降解，而NBTPT的降解既对热敏感又对水分敏感。
技术实现思路
以下公开内容解决上述问题的解决方案。在一些实施方案中，该解决方案在于为颗粒肥料组合物提供两种类型的颗粒，每种类型的颗粒具有核-壳结构：一种类型的颗粒在核中具有硝化抑制剂，另一种类型的颗粒在核中具有尿素酶抑制剂。这提供了一种肥料组合物，其中硝化抑制剂和尿素酶抑制剂在物理上彼此分开，从而防止了抑制剂彼此之间可能具有的任何降解作用，并且避免了不相容的成对抑制剂的其他问题。该肥料组合物的制造过程保护核颗粒中所含的抑制剂免于热降解。这是通过在制造肥料颗粒的过程中将抑制剂(例如DCD或NBTPT)添加到核颗粒而不是添加到相对较热的组合物(例如熔融尿素)中来实现的。核颗粒中的其他成分有助于在制造过程中提供耐热缓冲剂，从而减少了因热降解而损失的抑制剂的量。另外，本文公开的肥料组合物的制造方法可以是简化的，因为不必在同一颗粒中制备同时具有硝化抑制剂和尿素酶抑制剂的颗粒。相反，可以分别制备各自包含不同抑制剂的单独的核颗粒，然后按照相同的步骤用含氮肥的壳进行肥育(fatten)。本文公开了一种颗粒肥料组合物，其可以包含(a)可以包含第一核颗粒和第一壳的第一颗粒，其中所述第一核颗粒可以包含尿素酶抑制剂并且基本不含任何硝化抑制剂；(b)第二颗粒，其可以包含第二核颗粒和第二壳，其中所述第二核颗粒可以包含硝化抑制剂并且基本上不含任何尿素酶抑制剂。第一颗粒和第二颗粒各自的壳可以包含含氮肥料组合物，例如尿素。第一核颗粒中的尿素酶抑制剂可包含多种本领域已知的抑制剂，包括例如N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)。第二核颗粒中的硝化抑制剂可包含多种本领域已知的抑制剂，包括例如双氰胺(DCD)。这种颗粒肥料组合物具有将硝化抑制剂和尿素酶抑制剂保持在单独的颗粒中的优点，从而减轻了抑制剂之间的不相容性，例如DCD对NBTPT稳定性的负面影响。第二颗粒的壳(“第二壳”)还可以包含硝化抑制剂。在这样的实施方案中，第二核颗粒和第二壳都可以包含硝化抑制剂。硝化抑制剂(例如DCD)特别适合于包含在壳组合物中，除此之外或替代地，硝化抑制剂包含在核颗粒中，因为在制造过程中可以将它们添加到熔融肥料组合物(例如熔融尿素)中，而不会遭受与某些尿素酶抑制剂(例如NBTPT)相同的热降解作用。硝化抑制剂和尿素酶抑制剂可以以一些量存在。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂在第一核颗粒中存在的量为第一核颗粒的1重量％至5重量％。尿素酶抑制剂也可以是核颗粒的约0.1重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、2.5重量％、3.0重量％、3.5重量％、4.0重量％、4.5重量％、5.0重量％、6.0重量％、7.0重量％、8.0重量％、9.0重量％、10.0重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，硝化抑制剂在第二核颗粒中存在的量为第二核颗粒的约10重量％至50重量％。硝化抑制剂也可以是第二核颗粒的约0.1重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1.0重量％、1.1重量％、1.2重量％、1.3重量％、1.4重量％、1.5重量％、1.6重量％、1.7重量％、1.8重量％、1.9重量％、2.0重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％或60重量％或介于这些值的任意两者之间。在第二壳中还包含硝化抑制剂的实施方案中，硝化抑制剂也可以占壳的约0.1重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1.0重量％、1.1重量％、1.2重量％、1.3重量％、1.4重量％、1.5重量％、1.6重量％、1.7重量％、1.8重量％、1.9重量％、2.0重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％或60重量％。可以选择各个颗粒中所包含的硝化抑制剂和尿素酶抑制剂的量，以使得在颗粒肥料组合物中的量总体上有效稳定施用了颗粒肥料组合物的土壤中的氮。即，如果颗粒肥料组合物包含等量的第一颗粒和第二颗粒，则各个颗粒中的抑制剂的量将是通常用在仅包含一种类型的颗粒的组合物中的量的两倍。例如，在具有等量的第一颗粒和第二颗粒的组合物中，如果颗粒肥料组合物整体上期望的尿素酶抑制剂的最终总量为0.1重量％，则第一颗粒中的尿素酶抑制剂的量将为第一颗粒的0.2重量％(假设第一核颗粒只是第一颗粒的一部分，则该量占第一核颗粒的百分比将更高)。关于硝化抑制剂的量，这同样适用。在一些实施方案中，除了尿素酶抑制剂和黏合剂之外，第一核颗粒和第二核颗粒还可以包含诸如填料、pH平衡剂和聚合物增稠剂的物质。根据需要，第一核颗粒和第二核颗粒可以具有不同量的这些附加成分，以容纳不同量的抑制剂并提供不同的期望性能。第一核颗粒和/或第二核颗粒中的黏合剂可以帮助防止核颗粒在制造过程或存储过程中破裂或碎本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒肥料组合物，其包含：/n(a)第一颗粒，其包含第一核颗粒和第一壳，其中所述第一核颗粒包含尿素酶抑制剂并且基本上不含任何硝化抑制剂；和/n(b)第二颗粒，其包含第二核颗粒和第二壳，其中所述第二核颗粒包含硝化抑制剂并且基本上不含任何尿素酶抑制剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170419 US 62/487,2601.一种颗粒肥料组合物，其包含：
(a)第一颗粒，其包含第一核颗粒和第一壳，其中所述第一核颗粒包含尿素酶抑制剂并且基本上不含任何硝化抑制剂；和
(b)第二颗粒，其包含第二核颗粒和第二壳，其中所述第二核颗粒包含硝化抑制剂并且基本上不含任何尿素酶抑制剂。


2.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第一壳和第二壳包含含氮肥料组合物。


3.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第二壳还包含硝化抑制剂。


4.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中尿素酶抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)，硝化抑制剂包含双氰胺(DCD)。


5.根据权利要求4所述的颗粒肥料组合物，其中NBTPT占第一核颗粒的1重量％至5重量％，并且DCD占第二核颗粒的10重量％至50重量％。


6.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第一核颗粒和第二核颗粒还包含黏合剂，所述黏合剂包含熟石膏、面粉、可生物降解的漂白小麦粉、淀粉、胶体二氧化硅、高岭土、膨润土或面筋中的一种或多于一种。


7.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第一核颗粒和第二核颗粒还包含填料，所述填料包含二氧化硅、具有可溶物的干酒糟(DDGS)或米糠中的一种或多于一种。


8.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第一核颗粒和第二核颗粒还包含pH缓冲剂，所述pH缓冲剂包含白垩粉、CaCO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3、Na2CO3或K2CO3中的一种或多于一种。


9.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中颗粒肥料组合物包含多个第一颗粒和多个第二颗粒，其中第一颗粒与第二颗粒的重量比为约1：1。


10.根据权利要求1所述的颗粒肥料组合物，其中第一核颗粒包含10重量％至94重量％的黏合剂、0至60重量％的填料、5重量％至60重量％的pH平衡剂和1重量％至5重量％的NBTPT，其中第二核颗粒包含10重量％至85重量％的黏合剂、0至50重量％的填料、5重量％至60重量％的pH平衡剂和10重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉维·赫格德，拉贾马莱斯沃拉玛·科里佩利，钱德拉·莫汉纳，拉达·阿查纳特，沙米克·古普塔，萨贝山·卡纳加林加姆，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL