[发明专利]缓释和速释肥料组合物及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月14日提交的美国申请No.61/835476的优先权。对美国目的而言，本申请要求2013年6月14日提交的名称为缓释和速释肥料组合物及其制备方法的美国申请No.61/835476在35U.S.C.§119下的权益，其对于所有目通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及用于植物的肥料。本发明的一些实施方式提供缓释和速释营养成分的颗粒肥料。本发明的一些实施方式提供制备肥料颗粒的方法。

背景技术

植物的生长和健康依靠多种营养成分。特别是三种营养成分是肥料的常规组分：氮(N)，磷(P)和钾(K)。肥料还可以含有其它活性物质，包括大量营养成分，如镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)，微量营养成分，如硼(B)、氯(Cl)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)和镍(Ni)，杀虫剂，除草剂等。

很多肥料组合物的问题在于缺乏植物对于肥料中的营养成分源的持久并且同时的可利用性差。通常，水溶性组分迅速渗入土壤，并且可能通过沥滤、流失或与土壤矿物质化学结合而损失。水不溶性组分可以更长的时间规模释放。

肥料中的营养成分和其它活性物质的可利用性和保持性还会受其它因素影响。例如，土壤的pH水平和水硬度影响磷的生物利用度，因为磷在碱性土壤中被钙并且在酸性土壤中被铝或铁螯合而形成非水溶性沉淀。用硬水灌溉是另一个会限制肥料递送磷的效果的因素，因为硬水具有高钙含量。磷释故速度较低的肥料(缓释肥料)能给植物提供更好的机会摄取该营养成分。营养成分摄取的改善增加营养成分利用效率并减少生长季植物最佳生长所需的肥料量。此外，通过减少使用的肥料量和增加营养成分的摄取效率，可以使用更少的肥料，并且可以减少对环境的影响。

文献中描述了多种控释或缓释肥料。这些包括：Agrotain^TM，EnvironmentallySmartNitrogen(ESN^TM)，Osmocote^TM，Nutricote^TM，andPolyon^TM。

另一个重要问题是肥料的成本。希望由低成本原料生产肥料。鸟粪石是一种能作为废水处理过程的副产物得到的物质。从废水获得鸟粪石例如在美国专利No.7622047和8444861中描述。鸟粪石具有式MgNH₄PO₄·6H₂O，并且也称为磷酸铵镁。由于其在水中的低溶解性，鸟粪石的缓释性可以在生长季提供持续磷源。磷的缓释还使磷被土传阳离子的螯合最小化，因为只有存在吸收磷的植物根时，磷才能通过溶解而可利用；因此，通过减少磷在土壤中的存在时间，减少被土传阳离子螯合的量。此外，鸟粪石中镁的存在减轻了关于在碱性土壤中生长或用硬水灌溉的植物摄取无效磷的问题。因此，鸟粪石是一种可用于肥料生产的丰富的可再生的水不溶性磷源。

涉及肥料的专利公开包括：

●US20060230798公开了一种肥料物质，其包含磷酸盐肥料和称为红泥的铝土矿精炼渣磷酸盐粘合剂。

●US20130104612描述了一种磷酸盐肥料化合物，其由不溶性磷源，优选磷酸盐矿，在提取自有机物的配合化合物的存在下制备，特别是在腐殖质的存在下生成有机基-钙-磷酸盐配合物。

●US8262765公开了生产控释肥料的方法，其包括在氨基酸发酵副产物溶液中有意形成磷酸铵镁。

●US20100326151公开了一种团聚肥料产品，其包括营养成分和惰性固体，惰性固体来自源物质如粪便或污水。

●US20110314882公开了一种丸粒或颗粒形式的肥料组合物，其包含掺合吸水聚合物的有机肥料。

●WO2012020427公开了一种包含水不溶、稀酸可溶的聚磷酸盐组合物的肥料。

●WO2012053907公开了一种混合释放速率肥料组合物，其包含酸化的磷酸盐以及缓释钴和速释钴源。

存在能够在即时和持续基础上都提供植物营养成分的肥料，特别是磷的需要。

发明概述

本发明具有多个方面。一方面提供一种肥料，其包含宏观上均匀的颗粒中包含多种营养成分源。该肥料可以包括由鸟粪石小微粒混合速释含磷物质的小微粒制成的颗粒。微粒用或者不用单独的粘结物质而在颗粒中结合在一起。