[发明专利]抑制土壤硝化作用的肥料-聚合物混合物

说明书

技术领域

本发明广义涉及改进的低pH水性聚合物混合物，它含有具有阴离子(例 如羧酸根)官能团的聚合物，以及涉及这种混合物用于或与液体或固体含氨型 氮的肥料一起使用，以便减小氨型氮应用于土壤时其硝化作用的程度的用途。 更具体地，本发明涉及这种聚合物混合物、它们的金属盐或络合物、肥料产品 和方法，其中，所选的聚合物或聚合物衍生物是基本上可水分散的羧化共聚物， 最优地马来酸-衣康酸聚合物的部分金属盐。

背景技术

自从有机化农业开创以来，植物一直用含氮营养物来施肥。然而，简单地 向土壤中结合各种含氮成分的效率低并且可能是有害的(例如著名的“肥料烧 伤”现象)。正在生长的植物经常不能吸收足够量的提供的氮，并且被施用的 氮可能通过各种机理，诸如挥发、沥滤、水解和硝化而流失。一般的氮循环是 众所周知的，Bundy，Soil and Applied Nitrogen，Wisconsin-Madison Extension Pub.No.A2519(1998)。而且，目前氮施肥技术的一篇综述提供了其它信息， Shaviv，Int’l.Fertilizer Industry Assn.Int′l.Workshop on Enhanced-Efficiency Fertilizers(2005)。

当土壤中加入氨型氮时，氨型氮经受硝化作用，借此，土壤细菌包括亚硝 化单胞菌属将铵转化为硝酸盐(NO₃)。因此，如果氨型氮不能立即被植物吸收， 那么在适当的土壤中它会很快转化为硝酸盐并且由于沥滤或挥发而流失。硝化 过程是温度和湿度依赖性的，也受到具体土壤化学的强烈影响。硝化问题已经 导致产生了各种方案，通过使用硝化抑制剂来减慢或消除铵至硝酸盐的转化作 用。

一种现有的施肥技术涉及持续释放的肥料，其中，将涂料施涂于氮肥颗粒 以阻止或以其它方式控制营养物大量转移到土壤中。持续释放涂层通常是不水 溶性的，因此，这种肥料产品通常不适合用于液体肥料。而且，这种持续释放 涂层由于材料费用和制备时所需的反应方案的复杂性而比较昂贵。

另一种技术是在含氮肥料产品中使用脲酶抑制剂，企图增加肥料吸收和最 大程度减少挥发损失。然而，现有的脲酶抑制剂仅适用于许多类型氮肥中的少 数类型，并且往往费用较高。而且，该抑制剂仅能在数天中有效减少氮损失， 但是在整个生长季节中该问题持续存在；因此，经常需要多次施用。抑制剂经 常发生水解，为了保持效力，还受储存温度的限制。最后，必须严格控制抑制 剂的剂量，以减少有害的、植物破坏性副作用。Watson，Int′l.Fertilizer Industry Assn.Int′l.Workshop on Enhanced-Efficiency Fertilizers(2005)。另见，Rozas等 人，No-Till Maize Nitrogen Uptake and Yield；Effect of Urease and Inhibitor and Application Time，Agronomy Journal 91(1999)；Bundy，Managing Urea- Containing Fertilizers，Area Fertilizer Dealer Meetings(2001)；和Harris， Evaluation of Agrotain Urease Inhibitor For Cotton Production in the Southeast， UGA Cotton Research Extension Report(2002)。

专利文献中也有关于肥料组合物的内容。例如，美国专利第5024689号描 述了具有硝化抑制剂的氮肥。美国专利第5364438号描述了含有水、尿素、硝 酸铵、磷酰三酰胺脲酶(phosphoric triamide urease)抑制剂和硝化抑制剂的 肥料配方。美国专利第5698003号也描述了肥料中的三酰胺基脲酶抑制剂。

美国专利第6515090号描述了一组阴离子聚合物，其用于肥料中以加强植 物生长。该专利公开，所述聚合物能有效地防止氮的挥发，但是没有说明任何 硝化抑制性质或用途。

尽管有漫长的历史和丰富的现有技术，围绕生长的植物对氮素营养的低效 利用，还存在一系列未解决的问题。在减少或消除因硝化造成的氮损失方面， 这些问题特别尖锐。

发明内容