[发明专利]智能释放型钾肥颗粒

说明书

提供了一种智能释放型钾肥颗粒，其包括钾碱芯；覆盖所述钾碱芯的缓释层，其中所述缓释层包括水溶胀性共聚物纳米颗粒和至少一种水溶性有机酸或水溶性有机羧酸盐；覆盖所述缓释层的控释层，其中所述控释层包括水溶胀性共聚物纳米颗粒；以及覆盖所述控释层的防结块层，其中所述防结块层包括水不溶性共聚物纳米颗粒。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2018年2月9日提交的美国临时申请序列号62/628,633的权益。

技术领域

本发明涉及智能释放型钾肥颗粒。更具体地说，本发明涉及钾肥颗粒，其中根据待施肥的植物的需要可以对钾碱的释放进行定时并且可以控制钾碱的释放速率。

背景技术

就植物营养素的需求而言，钾(K)仅次于氮。其在控制和调节各种矿物质、促进分生组织、水分保持和生根中起关键作用。另外，钾还激活植物酶以增强呼吸作用和光合作用。钾被称为“健康元素”，因为其降低了对非生物胁迫和生物胁迫(如寒冷、高温、干旱和疾病)的敏感性，从而保持植物健康。

氯化钾(MOP)，也被称为氯化钾(KCl)，是通过古代海床蒸发产生的天然矿物。其是农业肥料中最常见的钾源，约占全球所有钾肥的95％。常规地，钾肥主要含有氯化钾，其经常与其它钾盐一起。值得注意的是，无论钾肥含有哪种钾盐，习惯上都将其钾含量报告为K₂O当量(即，如果所有钾盐均呈K₂O形式，则肥料中会存在多少K₂O)以便于比较使用不同类型的钾碱的不同肥料。

通常使用NPK评级系统来鉴定肥料。该系统描述了给定肥料中氮、磷和钾的量。NPK评级由三个数字组成，所述三个数字由破折号分隔(例如10-10-10或16-4-8)，以描述肥料的化学含量。第一个数字表示产品中氮的重量百分比。第二个数字表示产品中磷(表示为P₂O₅)的重量百分比。最后，第三个数字表示产品中钾(表示为K₂O)的重量百分比。例如，一个50公斤的标有16-4-8的肥料袋含有：

●8千克氮(50kg的16％)；

●磷的量相当于2kg P₂O₅的量(50kg的4％)；以及

●钾的量相当于4kg K₂O的量(50kg的8％)。

纯KCl肥料将被标记为0-0-63。例如，典型的钾肥的NPK评级为0-0-35到0-0-63。

通常使用压实造粒法制造钾肥，所述压实造粒法产生具有尖锐边缘的不规则形状的颗粒。市场上可商购不同等级的钾肥，其颗粒大小范围为0.8mm到5.0mm。

钾肥非常易溶于水，并且不幸的是，由于缺乏钾保持所必需的静电引力，钾离子在阳离子交换能力低的土壤中的保留很差。因此，耕作过程中大量钾的流失，主要是由于淋溶和水分流失所致。钾的流失在沙质土壤中通常更为重要。

使用聚合物包覆的钾肥减少耕作中钾的损失在现有技术中是已知的。美国专利第5,089,041号教导了通过在介于35和60℃之间的温度下在流化床系统中以每克水每小时1到6立方米的空气流速进行喷涂，用聚(偏二氯乙烯)乳胶包封含钾肥料(将从所述包衣中去除水)。

美国专利第7,267,707号教导了通过使用旋转鼓包覆系统使聚醚多元醇和含有异氰酸根合官能团的反应性化合物反应，用聚氨酯包封含钾肥料。