具有在同一颗粒内分开的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料制造技术

本文描述了具有尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的肥料颗粒。肥料颗粒可包括包含尿素酶抑制剂的核颗粒和包含硝化抑制剂的外层。

Synergic fertilizer with urease inhibitor and nitrification inhibitor separated in the same particle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在同一颗粒内分开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62/487247的优先权权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
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颗粒。尿素酶抑制剂和硝化抑制剂在颗粒内彼此分开，其中尿素酶抑制剂被包括在核颗粒中，而硝化抑制剂被包括在至少部分包围核颗粒的固体组合物中。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要，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水解的量，从而减少了经由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，这也减少了氮损失的量。除尿素外，硝化抑制剂还可有效提高各种氮肥的利用率。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
以下公开上述问题的解决方案。在一些实施方案中，该解决方案在于提供尿素酶抑制剂和硝化抑制剂在颗粒内彼此分开的肥料颗粒。这样的肥料颗粒可以包括包含尿素酶抑制剂的核颗粒和包含硝化抑制剂的外层或壳。在这样的颗粒中，尿素酶抑制剂和硝化抑制剂可以彼此分开，从而防止抑制剂之间可能具有的任何降解作用。此外，制备这样的颗粒的制造过程可以为包含在核颗粒中的抑制剂提供防止热降解的保护。这是通过在制备肥料颗粒的过程中将热敏抑制剂(例如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备过程中提供对热的缓冲，从而减少了因热降解而损失的抑制剂的量。本文公开的肥料颗粒包括：(a)包含尿素酶抑制剂和黏合剂的核颗粒；和(b)与核颗粒的外表面接触的含氮肥料的组合物，并且可以包含硝化抑制剂。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂可以包括例如N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)。在一些实施方案中，硝化抑制剂可以包括例如双氰胺(DCD)。在一些实施方案中，核颗粒中尿素酶抑制剂的量为核颗粒的约1重量％至20重量％。在一些实施方案中，核颗粒中尿素酶抑制剂的量为核颗粒的约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。优选地，该量为约0.1重量％至5重量％。在一些实施方案中，含氮肥料组合物中硝化抑制剂的量为含氮肥组合物的约0.5重量％至10重量％。在一些实施方案中，含氮肥料组合物中硝化抑制剂的量为含氮肥料组合物的约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％或10重量％或介于这些值的任意两者之间。优选地，该量为约0.1重量％至2重量％。在一些实施方案中，核颗粒不包括硝化抑制剂，包括不超过痕量的硝化抑制剂和/或不超过0.01重量％、0.05重量％或0.1重量％的硝化抑制剂。在一些实施方案中，核可以包含硝化抑制剂，而氮肥则包含尿素酶抑制剂。在一些实施方案中，核或含氮肥料组合物中均不含尿素酶抑制剂。在一些实施方案中，核或含氮肥料组合物中均不含硝化抑制剂。在一些实施方案中，核颗粒不存在尿素酶抑制剂，包括不超过痕量的尿素酶抑制剂和/或不超过0.01重量％、0.05重量％或0.1重量％的尿素酶抑制剂。在一些实施方案中，含氮肥料组合物不存在尿素酶抑制剂，包括不超过痕量的尿素酶抑制剂和/或不超过0.01重量％、0.05重量％或0.1重量％的尿素酶抑制剂。在一些实施方案中，含氮肥组合物不存在硝化抑制剂，包括不超过痕量的硝化抑制剂和/或不超过0.01重量％、0.05重量％或0.1重量％的硝化抑制剂。在一些实施方案中，核颗粒还可以包含除尿素酶抑制剂和黏合剂之外的其他物质，例如填料、pH平衡剂和聚合物增稠剂。核颗粒中的黏合剂可以帮助防止核颗粒在制备过程或存储过程中破裂或碎裂。在一些实施方案中，黏合剂可以包括熟石膏、面粉、可生物降解的漂白小麦粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土或胶体二氧化硅的一种或多于一种，包括其混合物。也可以使用本领域已知的其他合适的黏合剂。在一些实施方案中，核颗粒中黏合剂的存在量为核颗粒的10重量％至99重量％。在一些实施方案中，核颗粒中黏合剂的存在量为核颗粒的约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％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、98重量％或重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，核颗粒中的填料可以包含二氧化硅、具有可溶物的干酒糟(DDGS)或米糠中的一种或多于一种、或它们的混合物。也可以使用本领域已知的其他合适的填料。在一些实施方案中，核颗粒中填料的存在量为核颗粒的大于0重量％至60重量％。在一些实施方案中，核颗粒中填料的存在量为核颗粒的约1重量％、5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。在一些实施方案中，核颗粒中的pH缓冲剂可以是一种或多于一种白垩粉、CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3或MgCO3、或它们的混合物。在一些实施方案中，核颗粒中填料的存在量为核颗粒的约5重量％至60重量％。在一些实施方案中，核颗粒中填料的存在量为核颗粒的约5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肥料颗粒，其包含：/n包含尿素酶抑制剂和黏合剂的核颗粒；和/n与核颗粒的外表面接触并且包含硝化抑制剂的含氮肥料组合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170419 US 62/487,2471.一种肥料颗粒，其包含：
包含尿素酶抑制剂和黏合剂的核颗粒；和
与核颗粒的外表面接触并且包含硝化抑制剂的含氮肥料组合物。


2.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述尿素酶抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)，所述硝化抑制剂包含双氰胺(DCD)。


3.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中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、面筋、高岭土、膨润土或胶体二氧化硅中的一种或多于一种。


4.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中核颗粒中黏合剂存在的量为核颗粒的10重量％至99重量％。


5.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述核颗粒还包含核颗粒的大于0至60重量％的量的填料，其中所述填料包含二氧化硅、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、CaCO3、白垩粉或米糠中的一种或多于一种。


6.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述核颗粒还包含核颗粒的5重量％至60重量％的量的pH缓冲剂，其中所述pH缓冲剂包含白垩粉、CaCO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3、Na2CO3、K2CO3或MgCO3中的一种或多于一种。


7.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述核颗粒还包含核颗粒的0.1重量％至1重量％的量的聚合物增稠剂，其中所述聚合物增稠剂包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、瓜尔胶、槐豆胶、黄原胶、天然胶或羟乙基纤维素。


8.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中核颗粒中尿素酶抑制剂的量为核颗粒的1重量％和5重量％，含氮肥料组合物中硝化抑制剂的量为含氮肥料组合物的0.5重量％至2重量％。


9.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中含氮肥料组合物中尿素酶抑制剂的量不超过含氮肥料组合物的0.01重量％，核颗粒中硝化抑制剂的量不超过核颗粒的0.01重量％。


10.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中含氮肥料组合物基本上包围核颗粒或完全包围核颗粒。

【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