[发明专利]包含微量营养元素的肥料组合物及其制备方法

说明书

相关申请

本申请要求2010年3月3日提交的第61/309,894号美国临时申请 和2010年3月5日提交的第61/311,011号美国临时申请的权益，其各 自以其整体通过引用并入本文。

发明领域

本发明一般地涉及肥料组合物，且更具体地涉及包含微量营养元 素的肥料组合物，所述微量营养元素随后引入至土壤溶液并最终引入 至植物的根区。

发明背景

除了诸如碳、氢、氧、氮、磷和钾碱的主要养分之外，微量营养 元素和次要养分也是植物生长必须的元素，但与那些主要养分相比需 要的量更少。次要养分能包括例如，钙(Ca)、硫(S)和镁(Mg)。微量营 养元素能包括例如，硼(B)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、 氯(Cl)、钴(Co)、钠(Na)及其组合。

微量营养元素来源在它们的物理状态、化学反应性、成本和植物 可用性方面显著变化。微量营养元素来源的四种主要种类包括：(1)诸 如氧化物、碳酸盐的无机产品和诸如硫酸盐、氯化物和硝酸盐的金属 盐；(2)通过配位键结合螯合剂与金属形成的合成螯合物；(3)包含木 质素磺酸盐、聚黄酮类和酚类的天然有机复合物，其通过使金属盐与 木浆工业或相关工业的某些有机副产物反应制备；和(4)包含浓度为 约2百分比至25百分比的微量营养元素的熔块或烧结玻璃状产品。

将微量营养元素应用于农作物的最常见方法是土壤施肥。基于元 素基础，推荐的应用比率通常少于10lb/英亩，因此在田地中单独的微 量营养元素来源的均匀应用可能困难。与混合肥料一起包含微量营养 元素是方便的应用方法并允许使用常规应用设备更均匀的分布。通过 省略单独的应用步骤还降低成本。与混合肥料一起应用微量营养元素 的四种方法能包括在制备过程中结合、与颗粒肥料掺混、涂覆在颗粒 肥料上以及与液体肥料混合。

在制备过程中结合是当制备它们时将一种或多种微量营养元素直 接结合在诸如NPK或磷酸盐肥料的肥料颗粒中。这种做法允许磷酸盐 肥料的各个颗粒具有期望的微量营养元素的一致浓度和微量营养元素 在整个颗粒肥料中的均匀分布。由于磷酸盐颗粒均匀分散在生长区域 上，因此包含的微量营养元素也是如此的。然而，由于在制备过程中 的高温和湿度条件下微量营养元素来源与混合肥料组分接触，因此与 磷酸盐的化学反应速率增加，其能减少一些微量营养元素的植物利用 率，因为微量营养元素保留在磷酸盐颗粒中。

与颗粒肥料掺混是单独掺混颗粒状微量营养元素化合物与颗粒磷 酸盐肥料和颗粒钾碱(potash)肥料的做法。该做法的主要优点是能产生 肥料等级，其在常规肥料应用速率下针对给定的田地提供推荐的微量 营养元素比率。主要缺点是在混合操作以及随后处理过程中能发生养 分离析(segregation离析)。为了减少或预防处理和运输过程中的粒度离 析，微量营养元素颗粒必须接近与磷酸盐和钾碱颗粒相同的粒度。由 于植物营养需要非常少量的微量营养元素，因此该做法导致微量营养 元素颗粒不均匀分布并且通常在整个生长季节大部分仅随着土壤溶液 移动几毫米，且大多数植物距离太远而不能很快受益。

颗粒肥料的涂层减小了离析的可能性。然而，一些结合物质不令 人满意，因为它们在装袋、储存和处理过程中不保持微量营养元素涂 层，其导致微量营养元素来源从颗粒肥料组分中离析。采取措施以减 少次要养分和微量营养元素情况下的离析问题，例如在标题为 “Sulfur-ContainingFertilizerCompositionandMethodforPreparing Same(含硫肥料组合物及其制备方法)”的第6,544,313号美国专利中描 述的肥料部分中的硫或硫薄层的情况下以及在标题为“Methodfor ProducingaFertilizerwithMicronutrients(制备含微量营养元素的肥料的 方法)”的第7,497,891号美国专利中描述的微量营养元素的情况下， 其二者均以其整体通过引用并入本文。

与上述制备过程中结合微量营养元素相似，微量营养元素来源与 涂覆产品中的肥料组分接触并且微量营养元素能经历与磷酸盐的化学 反应，因为微量营养元素保留在磷酸盐颗粒中，所以减少一些微量营 养元素的植物利用率。

亟需包含一种或多种微量营养元素的肥料产品，其使引入至土壤 溶液的微量营养元素最大化并最终到达植物的根区。

发明概述