[发明专利]增加农药的粒度以降低在土壤中的移动

说明书

优先权要求

本申请要求2011年8月25日提交的美国临时专利申请61/527,412的优先权。

技术领域

本公开涉及组合物以及将化学物质(例如，农药，特别是除草剂)施用至土壤的方法。一些实施方式涉及包含化学物质的粒子，其中可以形成具有下述直径的粒子，该直径足够大，从而能够抑制粒子在土壤中的移动，与具有较小直径的含化学物质的粒子相比。

背景技术

水中的颗粒化学物质可在土壤中竖直或水平移动，这取决于水的移动以及粒子和土壤的物理/化学性质。土壤是由不会紧密结合的具有不同尺寸的粒子组成的；在土壤粒子之间存在“土壤孔隙”。土壤孔隙的种类包括中孔(mesopores)，其以田间含水量填充有水，并且成为用于植物种植的储水孔。中孔在尺寸分布上多变，通常为0.3至200微米(μm)，或0.3至200微米。中孔的尺寸和分布取决于土壤类型和结构。其它的土壤孔类型是大孔(通常>200微米(微米)，它们是过大而不具有任何水毛细管作用的孔，以及微孔(通常<0.3微米)，它们过小而无法用于植物。Encyclopedic Dictionary of Hydrogeology，Eds.Poehls and Smith，2009，Academic Press，New York，pp.270-1。

活性物质和化学物质在土壤中的结合在多种情况是重要的。例如，通过将农药和/或除草剂组合物作为芽前施用物在杂草发芽前直接施用至土壤来防治害虫和杂草群体对于现代农业而言是关键的。遗憾的是，由于多种原因，很多活性化学物质制剂在其施用之后相当快地就丧失它们的功效。在已知影响农药持久性的多种因素之中，认为化学稳定性、挥发性、和在植物中的溶解度是最重要的。Edwards(1975)Pure and Applied Chemistry42(1/2):39-56。当将农药施用于作物或土壤时，其从系统的一部分移动至另一部分，并最终原位降解或移出系统。控制这些过程是重要的，因为移动至其它系统的农药将无法满足它们的预定目的并且可损害环境。降低活性成分的活性的其它途径是在灌溉或降雨之后在土壤中移动，由此活性成分从杂草发芽的地带离开。例如，通过挥发、沥出、表面流失、或由植物吸收，农药可从土壤消失。在植物或土壤中保留的化学残留物可以被代谢，但是通常，对于持久性的农药，这些残留物仅代表整体的一小部分。

农药在土壤中远比在植物中停留的时间长。生长的植物可较迅速地代谢或稀释化学残留物，与相对静态的系统例如土壤相比，在土壤中可牢固吸附在各种土壤成分上，甚至暂驻的农药也可以保留地远远较长的时间，与它们在无反应性表面上的持久性时间相比。农药在土壤中的持久性部分取决于它们待施用于的土壤的类型，特别是取决于土壤特性例如粒度、矿物和有机物含量、和酸度。它们的残留寿命也取决于土壤的生物活性，因为很多农药的分解模式由土壤微生物调节。

用于表示化学物质在土壤中移动的模型通常根据色谱理论改编。Kasten et al.(1952)J.Phys.Chem.56:683；Littlewood and Purnell，Gas Chromatography，1962，Academic Press，New York.；Lapidus and Amundson(1952)J.Phys.Chem.56:984；Brenner(1962)，Chem.Eng.Sci.17:229；和Lindstrom et al.(1967)Environ.Sci.Technol.1(7):561-5。通常期望农药和/或除草剂的颗粒组合物具有小直径，例如，因为小粒子中的农药或除草剂的生物活性更密切地接近基于溶剂的可乳化浓缩物或基于水的农药或除草剂的活性。农药和/或除草剂的小粒子也通常较易悬浮在浓缩溶液中。

目前，试图控制活性物质或化学物质在土壤中的持久性的一般策略通常包括使用包封的制剂，例如随时间逐渐释放化学物质的制剂。有用的包封的制剂的性质包括对抗目标有害动植物的良好功效，易于处理，稳定性，在环境中有利的停留时间，和在一些情况下的在其施用之后活性的长有效期。

发明内容