CN100562251C - 植物处理剂中的改进或与其有关的改进 - Google Patents

Abstract

描述了用于输送一种或多种植物处理剂的缓释颗粒组合物。该颗粒组合物包含沸石芯层以及硅藻土包裹层和外涂层。任选地，颗粒组合物进一步包含白云石。该颗粒组合物特别可用于将肥料和养料受控输送给植物并用作土壤改良剂。

Description

植物处理剂中的改进或与其有关的改进

技术领域

本发明涉及植物处理剂的受控释放。更特别地，提供了适合作为肥料和/或土壤改良剂施用的缓释颗粒组合物。还提供了这种颗粒的制备方法。

背景技术

尽管液体形式的肥料便于施用，但它们通常由于进入溪流、河流、蓄水层和地下水集水处的产品径流而被视为不利于环境。其它肥料形式也可能导致污染问题，例如与来自用肥料处理过的土地(例如来自已经用过磷酸盐在空中追肥的土地)的径流接触的水体中的富营养化。因此需要能将其养分缓慢释放到目标植物中并显著减少污染径流的肥料。

本发明的一个目的是提供改进的缓释颗粒组合物；和/或提供改进的缓释肥料制剂；和/或至少为公众提供有用的选择。

根据仅作为例子给出的下列描述，本发明的其它目的变得显而易见。

本说明书中包含的文献、行为、材料、器具、制品或类似物的任何描述都仅用于本发明的情境。这并不视为承认：任何或所有这些事项构成现有技术基础的一部分或如同在优先权日之前就存在的那样是本发明相关领域中的常识。

发明概述

在第一方面，本发明提供了包含植物处理剂的缓释颗粒组合物，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该颗粒组合物进一步包含：

(a)斜发沸石芯层；

(b)包裹所述斜发沸石芯层的硅藻土层；和

(c)外涂层；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在进一步方面，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳(fishemulsion)含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土和白云石的混合物涂布的斜发沸石芯层并具有包含明胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在另一方面，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在再一方面，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层、硅酸钾底漆层涂布的斜发沸石芯层并具有包含含树木和植物渗出物的水基树脂的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在另一方面，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层、熟石灰层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在另一方面，本发明提供了用植物处理剂处理植物的方法，包括施用本发明的缓释颗粒组合物。

在另一方面，本发明提供了制备包含植物处理剂的缓释颗粒组合物的方法，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该方法包括下列步骤：

(a)用液体润湿斜发沸石芯层；

(b)用硅藻土涂布所述润湿的斜发沸石芯层；和

(c)涂施合适的外涂层材料；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

本发明还可以概括地说成是本申请说明书中提到或指出的单独或集体存在的部分、要素和特征，和任何两种或多种所述部分、要素或特征的任何或所有组合，且在本文中提到具体整数时，它们具有本发明相关领域中已知的等值，这些已知等值被认为就像单独列出的那样并入本文。

本说明书和权利要求中所用的术语“包含”是指“至少部分由...构成”。也就是说，当解释申请书和权利要求中包括该术语的语句时，每一语句中以该术语引出的要素均必须存在，但也可以存在其它要素。

尽管如上简要界定了本发明，但本领域技术人员会认识到，本发明不限于此且本发明还包括在下列描述中给出了其例子的实施方案。

发明详述

本领域技术人员会认识到，本发明提供了缓释颗粒组合物，其可以封装多种天然和合成植物处理剂以制造许多可用制剂。有利地，该缓释颗粒组合物还用作土壤改良剂。

本文中描述了包含植物处理剂的缓释颗粒组合物，其中该颗粒组合物进一步包含：

(a)沸石芯层；

(b)包裹所述沸石芯层的硅藻土层；和

(c)外涂层。

更具体地，在第一方面，本发明提供了包含植物处理剂的缓释颗粒组合物，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该颗粒组合物进一步包含：

(a)斜发沸石芯层；

(b)包裹所述斜发沸石芯层的硅藻土层；和

(c)外涂层；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

本文所用的术语“植物处理剂”是指对于植物处理而言是常规用于调节植物的生长、健康和/或肥力的任何农用化学活性物质或其混合物，无论是天然还是合成来源的。优选的植物处理剂包括，但不限于：农药(例如，新杀螨剂(acaricides)、杀藻剂、杀真菌剂、杀菌剂、杀病毒剂、杀虫剂、杀蚜虫剂、杀螨剂(miticides)、杀线虫剂、杀软体动物剂和类似物)；杀配子剂；除草剂；脱叶剂；干燥剂；植物生长调节剂(包括生长激素)；肥料；植物养料；和它们的混合物。

优选地，植物处理剂维持或增进植物生长、健康和/或肥力。

更优选地，植物处理剂包含农药、植物生长调节剂、肥料、植物养料或它们的混合物。

更优选地，植物处理剂包含肥料、植物养料或它们的混合物。

如上所述，肥料通常在施用之前以液体形式配制或作为水溶性固体施用——其在溶解时将其养分迅速释放到环境中。

在本发明中，植物处理剂优选被沸石和/或硅藻土吸收或吸附。然后随着沸石和/或硅藻土在土壤环境中水合并分解，经时释放出植物处理剂。

在一个实施方案中，植物处理剂包含植物和/或动物来源的肥料。合适的来源的例子包括，但不限于：动物粪肥；堆肥和其它分解的动物和植物材料；屠宰场废料，例如羽毛粉、血粉和骨粉；奶制品废料，例如乳清；植物材料，例如大豆粉、大豆蛋白和苜蓿草粉；海藻；鱼；和它们的混合物。

优选地，肥料是有机可确认的(organically-certifiable)肥料。优选的有机可确认的肥料是鱼乳(fish emulsion)，例如European Carp乳液。除了以大约9∶2∶6的N∶P∶K比率提供氮、磷和钾，European Carp乳液还提供了有效含量的许多痕量元素，例如硼、铁、锰、锌、钼、钴、硒和锌。

肥料混合物也在考虑之列。由此，针对具体应用优化N∶P∶K比率和痕量元素含量。

优选地，植物处理剂以被沸石和/或硅藻土吸收或吸附的水溶液、乳液或悬浮液的形式并入缓释颗粒组合物中。然而，植物处理剂以在其它溶剂或溶剂混合物中的溶液或悬浮液的形式并入的其它实施方案也在考虑之列。

在植物处理剂包含鱼乳的实施方案中，该乳液可以用水稀释以形成含水混合物，将其并入缓释颗粒组合物中。在这种实施方案中，鱼乳通常构成含水混合物的大约95％至大约40％。

在另一实施方案中，植物处理剂包含提供NPK和/或痕量元素的粉状肥料，优选微细状。在这种实施方案中，粉状肥料可以与沸石、硅藻土和外涂层材料中的一种或多种混合。在再一实施方案中，粉状肥料可以在与沸石、硅藻土和外涂层材料中的一种或多种混合之前或同时，与合适的粘合剂或涂布剂合并。

下述实施方案也在考虑之列——其中植物处理剂的第一溶液、乳液或悬浮液被沸石吸收或吸附，同时不同植物处理剂的第二溶液、乳液或悬浮液被硅藻土吸收或吸附。植物处理剂的溶液、乳液或悬浮液仅被沸石或仅被硅藻土吸收或吸附的其它实施方案也在考虑之列。

在特别优选的实施方案中，植物处理剂包含用水稀释并被沸石和硅藻土吸收或吸附的鱼乳。

本领域技术人员会认识到，缓释颗粒组合物中所用的植物处理剂的量取决于许多因素，包括：植物处理剂的优选施用速率；植物处理剂或其溶液、乳液或悬浮液的浓度；和沸石和/或硅藻土对于植物处理剂或其溶液、乳液或悬浮液的吸收率或吸附率。

优选地，沸石是斜发沸石。

斜发沸石是沸石族中最丰富的矿物并且在全世界的大量矿床中出现。斜发沸石可用于许多用途，例如：猫砂；工业油吸收剂；饲料添加剂；和气体吸收剂。斜发沸石具有在肥料制剂中特别有利的优异的阳离子交换性能。例如，斜发沸石的阳离子交换性能被认为有助于改善不利化学状况(例如高盐度)的影响。

源自新西兰的斜发沸石具有优异的土壤改良性能并在适度的时期内在土壤中分解。本文所用的术语“土壤改良剂”是指添加到土壤中以改进其物理性质(例如保水性、渗透性、渗水性、排水性、通气性和结构)的材料。

此外，斜发沸石具有固有痕量矿物含量，这特别有益于用在植物处理剂包含肥料的那些实施方案中。

通常，沸石构成本发明的缓释颗粒组合物中大约40wt％至大约90wt％的固体，其中术语“固体”不包括植物处理剂。优选地，沸石构成缓释颗粒组合物中大约60wt％至大约80wt％的固体。

硅藻土是非常微细多孔并具有低密度的无定形硅质沉积岩。硅藻土在多数液体和气体中基本是化学惰性的，并主要用作助滤剂，但是其具有许多其它用途。例如，硅藻土可用作：工业溢流吸收剂；宠物砂；从涂料至干燥化学品的各种产品中的填料；绝缘材料；抛光剂中的软质磨料；和水泥和各种其它材料中的二氧化硅添加剂。

优选地，硅藻土是淡水硅藻土。更优选地，硅藻土是获自Middlemarch、Otago、New Zealand的淡水硅藻土。尽管海水硅藻土更常见，但源自该地区的淡水硅藻土具有有利的阳离子交换性能以及优异的水和油吸收和吸附性能。这种硅藻土还包含有效量的痕量元素和有机碳。此外，这种硅藻土可以为缓释颗粒组合物提供有利的释放特性。

任何给定矿床中硅藻土的组成可以不同。例如，硅藻土可以作为白色、灰色和/或黑色硅藻土出现，它们除了颜色外，在有机碳含量方面也有差异。通常，白色硅藻土被氧化并包含比黑色硅藻土高的单和原硅酸含量，而黑色硅藻土含有较高的有机碳含量。矿床还可以在白色和黑色硅藻土岩层之间包括灰色硅藻土过渡区域。有机碳含量可以从白色硅藻土的小于大约1％至黑色硅藻土的超过大约40％不等。硅藻土可以煅烧或烧结以降低碳含量。

Middlemarch硅藻土具有有利的耐热和耐冷性，这有助于保护本发明的缓释颗粒组合物免受气候极值的有害影响，由此能够在极端温度下使用该组合物。源自该地区的黑色硅藻土还含有相对较高的腐殖酸盐和富里酸盐含量，这使其在植物处理剂包含肥料的那些实施方案中特别有用。

有利地，在土壤中分解时，释放出缓释颗粒组合物中硅藻土的有机碳含量，例如作为对植物生长和发育具有有益作用的腐殖酸盐和富里酸盐释放。因此，本申请人已经确定，适当地选择本发明的缓释颗粒组合物制备中所用的硅藻土的碳含量有利地影响了组合物性能，特别是在植物处理剂包含肥料的那些实施方案中。硅藻土的碳含量容易作为养分供应并改进土壤结构和颜色，特别是在砂土中。

在优选实施方案中，在缓释颗粒组合物的制备中使用白色和/或灰色和/或黑色硅藻土的组合，以使硅藻土的平均有机碳含量为大约5％至大约25％。

在一个实施方案中，本发明的缓释颗粒组合物包含来自外部来源的附加腐殖酸盐和/或富里酸盐。这些可以，例如，获自泥炭水提物或获自循环易腐材料。

硅藻土可以在沸石芯层周围构成一层。或者，硅藻土构成多层。硅藻土层的数量和厚度会影响植物处理剂从颗粒中释放的速率。

通常，硅藻土构成本发明的缓释颗粒组合物中大约10wt％至大约40wt％的固体。优选地，硅藻土构成缓释颗粒组合物中大约15wt％至大约25wt％的固体。

有利地，在土壤中分解时，本发明的缓释颗粒组合物释放出容易被植物吸收的单硅酸和原硅酸。在植物中，硅被认为在生长、矿质营养、机械强度和抗真菌病能力中和在调节对不利化学和物理状况的反应中发挥作用。硅影响数种大量和微量营养素的吸收和迁移。此外，硅有助于细胞壁的强度和厚度，由此改进植物的机械强度及其抗真菌和昆虫侵袭的能力，以及其耐热和耐霜冻的能力。

除了影响缓释颗粒组合物的释放特性外，外涂层提供了耐磨性并改进机械强度。

适合用作外涂层的材料能够使水和水蒸汽从土壤环境转移到缓释颗粒组合物主体中。合适的外涂层材料包括本领域技术人员已知的天然和合成材料。可以认识到，最终涂料的选择取决于空间强度、成本、颜色、水蒸汽渗透性和挠性之类的因素。

合适的外涂层材料包括，但不限于：蛋白质；树脂；树胶；蜡；和聚糖。此外，可以使用甲基纤维素和丙烯酸类之类的合成材料。

优选的外涂层材料在土壤中分解以留下最少残留或残渣。

优选的外涂层材料包括：树脂；淀粉；谷蛋白；酪蛋白；乳清蛋白分离物；大豆蛋白分离物；玉米蛋白；明胶和清蛋白。也可以使用粘液(获自各种植物(例如豆荚或海藻)的包含蛋白质和聚糖并与植物胶类似的胶状物质)。此外，改性淀粉(例如支链淀粉)可以是合适的。

更优选地，外涂层材料包含虫胶或明胶。

外涂层可以作为一层或作为数层形成。通过涂料的选择和浓度和层数之类的因素确定外涂层的厚度。通常，外涂层具有大约1微米至大约500微米的厚度。

可以认识到，外涂层的厚度和组成对植物处理剂从颗粒中释放的速率具有显著影响。

此外，温度、pH值、湿度和降雨量之类的其它因素也会影响植物处理剂的释放速率。

在土壤中分解时，蛋白质释放出提供大型生物区系和微生物区系刺激的氨基酸。因此，除了地上植物生长、健康和/或肥力外，包含蛋白质组分的外涂层材料的选择还可以有利地影响植物根部结构的生长和/或健康。

可以使用材料混合物构成外涂层，只要能够制备均匀混合物。含有数层(其中各层的组成可以不同)的外涂层也在考虑之列。外涂层还可以包括其它成分，例如植物处理剂、着色剂(例如叶绿素)和微生物。

通常，外涂层构成本发明的缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约10wt％的固体。优选地，外涂层构成缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约5wt％的固体。

在优选实施方案中，本发明的缓释颗粒组合物的制备中所用的所有成分均是有机可确认的的。

在特别优选的实施方案中，植物处理剂是肥料，且缓释颗粒组合物是有机可确认的的。

之前制备沸石基肥料的尝试使用了非有机成分。此外，它们还具有差的缓释特性和大量营养素和微量营养素之间的失衡。已经使用非有机成分和合成涂料配制其它缓释肥料制剂。

有利地，缓释颗粒组合物还包含来自用于制备颗粒的材料的夹带水。

任选地，缓释颗粒组合物进一步包含白云石。白云石可以提供附加养分。

白云石可以与硅藻土混合。或者，白云石可以在颗粒中构成一层或多层分立的层，这些层与沸石芯层或与外涂层邻接或通过一层或多层硅藻土与沸石芯层和/或外涂层间隔开。

当存在时，白云石构成本发明的缓释颗粒组合物中大约3wt％至大约15wt％的固体。优选地，白云石构成缓释颗粒组合物中大约5wt％至大约12wt％的固体。

任选地，缓释颗粒组合物进一步包含熟石灰。在一个实施方案中，熟石灰形成与外涂层相邻的分立的层。

当存在时，熟石灰构成本发明的缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约2wt％的固体。优选地，熟石灰构成缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约1wt％的固体。

本发明的缓释颗粒组合物可以包含封闭底漆，其在涂施外涂层之前涂施到颗粒表面以改进粘合性。合适的封闭底漆包括，但不限于，钙膨润土和硅酸钾。当使用封闭底漆时，用于制备缓释颗粒组合物的外涂层的量通常小于不存在封闭底漆时的用量。当缓释颗粒组合物在土壤中分解后，封闭底漆也可以对土壤结构产生有益作用。

在使用钙膨润土作封闭底漆的那些实施方案中，钙膨润土通常构成缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约6wt％的固体。

在特别优选的实施方案中，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土和白云石的混合物涂布的斜发沸石芯层并具有包含明胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在特别优选的实施方案中，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在特别优选的实施方案中，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层、硅酸钾底漆层涂布的斜发沸石芯层并具有包含含树木和植物渗出物的水基树脂的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

在特别优选的实施方案中，本发明提供了包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层、熟石灰层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

本发明还提供了用植物处理剂处理植物的方法，包括施用本发明的缓释颗粒组合物。优选地，缓释颗粒组合物施用到土壤表面下方以增进微生物区系和根部生长。

本文中描述了制备包含植物处理剂的缓释颗粒组合物的方法，其中该方法包括下列步骤：

(a)用液体润湿沸石芯层；

(b)用硅藻土涂布所述润湿的沸石芯层；和

涂施合适的外涂层材料。

更具体地，在另一方面，本发明提供了制备包含植物处理剂的缓释颗粒组合物的方法，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该方法包括下列步骤：

(a)用液体润湿斜发沸石芯层；

(b)用硅藻土涂布所述润湿的斜发沸石芯层；和

(c)涂施合适的外涂层材料；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

优选地，该液体是植物处理剂的溶液、乳液或悬浮液。更优选地，该液体是植物处理剂的水溶液、乳液或悬浮液。然而，将植物处理剂在其它溶剂或溶剂混合物中溶解、乳化或悬浮的其它实施方案也在考虑之列。

或者或此外，植物处理剂可以是在用于本发明的方法之前与沸石芯层、硅藻土和外涂层材料中的一种或多种混合的液体或固体。

用液体润湿沸石芯层能够使硅藻土粘附到沸石芯层表面上。所用液体量会影响粘附到芯层上的硅藻土的量。在一种实施方案中，用足以达到饱和的液体润湿沸石芯层，由此能够粘附多层硅藻土。在此实施方案中，重复步骤(b)以在沸石芯层周围形成所需数量的硅藻土同心层。

在另一实施方案中，用进一步量的液体润湿每一硅藻土层以便能够粘附更多硅藻土层或其它材料层。然后重复该方法以赋予颗粒所需数量的硅藻土层。在此实施方案中，用于润湿硅藻土的液体可以与用于润湿沸石芯层的相同或不同。

在特别优选的实施方案中，步骤(b)进一步包括，在沸石芯层周围形成至少一层硅藻土之后的附加步骤，其中在用硅藻土涂布的沸石芯层周围形成一层或多层白云石。优选地，在一层或多层白云石层周围形成至少再一硅藻土层。在此实施方案中，可以用液体使沸石芯层达到饱和以便能够在不再添加液体的情况下粘附硅藻土和白云石层。或者，可以使用更多液体润湿硅藻土和/或白云石以便能够粘附随后的层。

在另一实施方案中，步骤(a)进一步包括附加步骤，其中在润湿的沸石芯层周围形成一层或多层白云石层。然后在白云石涂布的沸石芯层周围形成至少一层硅藻土。在此实施方案中，可以用液体使沸石芯层达到饱和以便能够在不再添加液体的情况下粘附白云石和硅藻土层。或者，可以使用更多液体润湿白云石和/或硅藻土以便能够粘附随后的层。

因此，本发明的方法包括使用第一液体润湿沸石芯层同时使用不同的第二液体润湿硅藻土的实施方案。由此可以制备下述颗粒——其中使第一植物处理剂被沸石芯层吸收或吸附，而第二植物处理剂被硅藻土吸收或吸附。进一步认识到，在包括形成一层或多层白云石层的那些实施方案中，可以使用第三种不同的液体润湿白云石，由此使第三植物处理剂能够被白云石吸收或吸附。

植物处理剂的溶液、乳液或悬浮液仅被沸石芯层、仅被硅藻土和/或仅被白云石吸收或吸附的其它实施方案也在考虑之列。多种植物处理剂被多个分立的硅藻土和/或白云石层吸收或吸附的其它实施方案也在考虑之列。

在植物处理剂是在用于该方法之前与沸石芯层、硅藻土和外涂层材料中的一种或多种混合的液体或固体的那些实施方案中，液体可以是相同或不同植物处理剂的溶液、乳液或悬浮液，或液体可以是水、溶剂或溶剂混合物，并简单地能够确保粘附。

优选地，缓释颗粒组合物一共含有一层至十层硅藻土层。在特别优选的实施方案中，该组合物含有两层至七层硅藻土层。

优选地，硅藻土的颗粒尺寸为大约30微米至大约400微米。更优选地，硅藻土的颗粒尺寸为大约75微米至大约200微米。在特别优选的实施方案中，硅藻土的颗粒尺寸为大约100微米。

优选地，在涂施外涂层之前将所形成的颗粒的表面至少部分干燥。可以通过施热将颗粒表面干燥。或者或此外，可以通过添加吸水材料将颗粒表面干燥。

在一个实施方案中，吸水材料是熟石灰。在此实施方案中，熟石灰通常构成本发明的缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约2wt％的固体。优选地，熟石灰构成缓释颗粒组合物中大约0.5wt％至大约1wt％的固体。

通常，外涂层作为喷涂到颗粒上的溶液、乳液或悬浮液涂施。然后任选通过施热，将所得涂布颗粒干燥。在外涂层以多层涂施的那些实施方案中，通常在每一附加层涂施之前将涂布颗粒至少部分干燥。

本发明的方法可以使用本领域公知的合适设备进行。这种设备包括轨道混合机和类似物。

本文中还描述了通过本发明的方法制成的缓释颗粒组合物。

通常，本发明的缓释颗粒组合物是直径为大约5毫米的颗粒。这种颗粒可以由已经压碎至大约1毫米至大约4毫米颗粒尺寸的沸石制成。然而，会认识到，通过选择具有合适尺寸的沸石芯层和硅藻土和/或白云石层的数量，可以制备具有各种尺寸的颗粒。因此，可以制备高达至少10-12毫米的颗粒。颗粒尺寸还可以影响植物处理剂从颗粒中释放的速率。然而，越大的颗粒越重，可能不适合通过飞机或机械撒布机施用。

提供下列非限制性实施例以举例说明本发明，但不以任何方式限制其范围。

实施例

材料

(a)来源

沸石作为斜发沸石获自the North Island of New Zealand的Matamata的矿床并通过Resource Refineries Ltd，Waharoa，New Zealand获得。将沸石压碎至-4毫米+1毫米的颗粒尺寸。

白色硅藻土和黑色硅藻土获自Middlemarch，Central Otago，NewZealand并通过Featherston Resources Ltd，Wellington，New Zealand获得。在使用之前，将硅藻土堆成长堆(wind rowed)，随后干燥至大约30％的含湿量。将硅藻土压碎至大约15毫米的最大颗粒尺寸，然后研磨至大约100微米的平均颗粒尺寸。

白云石获自Omya New Zealand Ltd，Auckland，New Zealand。白云石具有大约150微米的平均颗粒尺寸。

European Carp乳液(Charlie Carp

)获自Four Seas(NSW)Pty Ltd，Denaliquin，New South Wales，Australia。

其它材料获自标准商业来源。

(b)分析

分析白色硅藻土和黑色硅藻土样品的碳和氮含量以产生下列结果：

黑色硅藻土，实测值：12.2％碳；0.34％氮。白色硅藻土，实测值：0.8％碳；0.07％氮。

测定白色硅藻土和黑色硅藻土副样的富里酸和腐殖酸含量。Anderson和Schoenau Soil-humus fractions in M.R.Carter(ed.)“Soilsampling and methods of analysis”(1993)Canadian Society of SoilScience，Lewis Publishers，Boca Raton，Florida描述了所用方法。处理样品以获得富里酸和腐殖酸提取物，分析其有机碳——其构成富里酸和腐殖酸的大约50％——以产生下列结果：

黑色硅藻土——样品1，实测值：3067.4毫克/千克富里酸；5760.1毫克/千克腐殖酸；样品2，实测值：1853.9毫克/千克富里酸；4068.5毫克/千克腐殖酸。白色硅藻土——样品1，实测值：1022.2毫克/千克富里酸；227.4毫克/千克腐殖酸；样品2，实测值：1162.6毫克/千克富里酸；122.5毫克/千克腐殖酸。

实施例1

将沸石(600千克)装入变速管式轨道混合机中，其旋转轴可以从水平变动大约15°至大约40°，并启动混合机。缓慢添加EuropeanCarp乳液的含水混合物(300千克，50wt％)。制备白色硅藻土(70千克)、黑色硅藻土(70千克)和白云石(66千克)的混合物。在大约10分钟之后，将硅藻土混合物分三等份并与三等份量的European Carp油含水混合物(总共290千克，50wt％)交替加入润湿沸石中。然后使用烧气的强制通风加热器(其导入混合机入口)将所得颗粒快速加热至大约140℃大约3分钟。然后将溶于水(114千克，60℃)的明胶(6千克)溶液喷到颗粒上，然后将颗粒干燥以产生大约1400千克的总产品重量。

实施例2

通过将European Carp乳液(186升)与水(20升)混合，制备养料混合物。制备白色硅藻土(22千克)和黑色硅藻土(22千克)的混合物。将沸石(200千克)装入实施例1中所述的轨道混合机中，并启动混合机。将沸石用所有养料混合物的大约一半润湿。在大约10分钟之后，将硅藻土混合物分数份并与足够的养料混合物交替加入湿润沸石中，以润湿所得颗粒表面。然后进一步用养料混合物润湿硅藻土涂布的颗粒并加入白云石(30千克)。然后将黑色硅藻土(6千克)分数份并与剩余养料混合物交替加入。将所得未涂布颗粒如实施例1中那样快速加热。然后将溶于乙醇(45升*)的虫胶(5千克)溶液分大约五份喷到颗粒上，并通过在每份的添加之间快速加热来将颗粒至少部分干燥。然后将所得颗粒加热并干燥以产生大约500千克的总产品重量。

*在夏天，乙醇可以用大约3升水稀释。

实施例3

(a)制备

根据实施例2中所述的程序制备未涂布颗粒的两个样品。使用与实施例2中相同的由European Carp乳液和水制成的养料混合物制备第一样品(肥料#1100％)，使用用水稀释的(1∶1，v/v)该养料混合物制备第二样品(肥料#250％)。将两种样品均用硅酸钾底漆处理以改进粘合性，并用包含树木和植物渗出物的天然水基树脂涂布。选择这种涂布体系以防止从颗粒组合物中渗出——由此在制备和分析之间保持其完整性——并因为这被认为不可能显著影响分析结果。

(b)分析

然后将样品在60℃干燥并分析以产生下列结果：

                肥料#1100％    肥料#250％

氮％w/w         3.1            1.5

碳％w/w         6.1            5.1

总磷％w/w       0.64           0.3

钾％w/w         2.32           1.34

硫酸盐-硫％w/w  0.42           0.24

钙％w/w         1.25           1.19

镁％w/w         0.36           0.38

铁毫克/千克     5304           6774

铜毫克/千克     40             21

锌毫克/千克     120            82

硼毫克/千克     270            420

锰毫克/千克     206            147

铝毫克/千克     12704          12138

氯化物％w/w     1.84           1.06

SiO₂％          54.75          60.26

实施例4

将沸石(420千克)装入实施例1中所述的轨道混合机中，并启动混合机。制备European Carp乳液(336升)在水(63升)中的混合物并缓慢添加。制备白色硅藻土(39千克)和黑色硅藻土(78千克)的混合物。在大约10分钟后，在饱和沸石中加入一半硅藻土混合物。然后加入白云石(53千克)，再加入剩余硅藻土混合物。然后加入熟石灰(4.5千克)以从所得颗粒表面吸收过量湿气。将颗粒如实施例1中那样快速加热。然后将溶于乙醇(60升*)的虫胶(12.6千克)溶液分大约四或五份喷到颗粒上，并通过在每份的添加之间快速加热来将颗粒至少部分干燥。然后将所得颗粒加热并干燥以产生大约1000千克的总产品重量。

*在夏天，乙醇可以用大约5升水稀释。

工业应用性

可以认识到，在使用中，本发明提供了以受控形式将植物处理剂输送给植物的方法。特别地，本发明提供了适合通过空载输送、撒布机或用手施用的颗粒形式的缓释肥料制剂。当需要增强的植物生长时，可以使用这种肥料，例如在果园、葡萄园、苗床、牧地、broadacre crops和家庭盆栽植物中。

有利地，本发明提供了缓慢或校准释放的肥料颗粒的制造，该肥料颗粒具有适合通过机械撒布机施用或适合用minimal windrift空载施用的重量。

合适比例的大量和微量元素的组合以及碳的并入，和释放单-和原硅酸的能力，意味着本发明特别适用于肥料制剂的制备。用于制备本发明的制剂的材料使得制剂还具有有利的土壤改良性能。

本领域技术人员会认识到，根据本发明制成的肥料制剂的释放特性可以通过改变颗粒尺寸和斜发沸石芯层周围的层数，以及通过改变外涂层的数量和厚度来调节。

本发明的范围不限于上述实施例。本领域技术人员会认识到，可以在不背离本发明范围(如所附权利要求中所述)的情况下进行许多变动。

Claims (55)

1.包含植物处理剂的缓释颗粒组合物，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该颗粒组合物进一步包含：

(a)斜发沸石芯层；

(b)包裹所述斜发沸石芯层的硅藻土层；和

(c)外涂层；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

2.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中肥料源自：动物粪肥；堆肥或其它分解的动物和植物材料；屠宰场废料；奶制品废料；植物材料；海藻；鱼；或它们的混合物。

3.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中植物处理剂为有机可确认的肥料。

4.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中植物处理剂为鱼乳。

5.如权利要求4所述的缓释颗粒组合物，其中鱼乳用5％至60％水稀释。

6.如权利要求4所述的缓释颗粒组合物，其中鱼乳是EuropeanCarp乳液。

7.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中斜发沸石构成组合物中60wt％至80wt％的固体。

8.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中硅藻土是淡水硅藻土。

9.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中硅藻土的平均有机碳含量为5％至25％。

10.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，进一步包含来自外部来源的腐殖酸盐和/或富里酸盐。

11.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中硅藻土在斜发沸石芯层周围形成一层。

12.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中硅藻土在斜发沸石芯层周围形成多层。

13.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中硅藻土构成组合物中15wt％至25wt％的固体。

14.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层选自：合成材料；蛋白质；树脂；树胶；蜡；聚糖；或它们的混合物。

15.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层是甲基纤维素或丙烯酸类。

16.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层选自：树脂；淀粉；谷蛋白；酪蛋白；乳清蛋白分离物；大豆蛋白分离物；玉米蛋白；明胶；粘液；改性淀粉；清蛋白或它们的混合物。

17.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层为虫胶或明胶。

18.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层构成组合物中0.5wt％至10wt％的固体。

19.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，其中外涂层构成组合物中0.5wt％至5wt％的固体。

20.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，进一步包含白云石。

21.如权利要求20所述的缓释颗粒组合物，其中将白云石与硅藻土混合。

22.如权利要求20所述的缓释颗粒组合物，其中白云石在颗粒中构成一层或多层分立的层。

23.如权利要求20所述的缓释颗粒组合物，其中白云石构成组合物中3wt％至15wt％的固体。

24.如权利要求20所述的缓释颗粒组合物，其中白云石构成组合物中5wt％至12wt％的固体。

25.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，进一步包含封闭底漆。

26.如权利要求25所述的缓释颗粒组合物，其中封闭底漆是钙膨润土或硅酸钾。

27.如权利要求26所述的缓释颗粒组合物，其中钙膨润土构成缓释颗粒组合物中0.5wt％至6wt％的固体。

28.如权利要求1所述的缓释颗粒组合物，进一步包含熟石灰。

29.如权利要求28所述的缓释颗粒组合物，其中熟石灰构成组合物中0.5wt％至2wt％的固体。

30.如权利要求28所述的缓释颗粒组合物，其中熟石灰构成组合物中0.5wt％至1wt％的固体。

31.包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土和白云石的混合物涂布的斜发沸石芯层并具有包含明胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

32.包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层和再一硅藻土层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

33.包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层和硅酸钾底漆层涂布的斜发沸石芯层并具有包含含树木和植物渗出物的水基树脂的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

34.包含吸收在颗粒中的鱼乳含水混合物的缓释颗粒组合物，该颗粒包含用硅藻土层、白云石层、再一硅藻土层和熟石灰层涂布的斜发沸石芯层并具有包含虫胶的外涂层；其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

35.如权利要求1至34任一项所述的缓释颗粒组合物，其中缓释颗粒组合物制备中所用的所有成分均是有机可确认的。

36.用植物处理剂处理植物的方法，包括施用如权利要求1至34任一项所述的缓释颗粒组合物。

37.如权利要求36所述的方法，其中缓释颗粒组合物施用到土壤表面下方以增进微生物区系和根部生长。

38.制备包含植物处理剂的缓释颗粒组合物的方法，其中植物处理剂为植物和/或动物来源的肥料，和其中该方法包括下列步骤：

(a)用液体润湿斜发沸石芯层；

(b)用硅藻土涂布所述润湿的斜发沸石芯层；和

(c)涂施合适的外涂层材料；

其中斜发沸石构成组合物中40wt％至90wt％的固体，硅藻土构成组合物中10wt％至40wt％的固体。

39.如权利要求38所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中重复步骤(b)以在斜发沸石芯层周围形成许多硅藻土同心层。

40.如权利要求39所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中在斜发沸石芯层周围形成一层至十层硅藻土层。

41.如权利要求39所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中在斜发沸石芯层周围形成二层至七层硅藻土层。

42.如权利要求38所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中步骤(b)进一步包括，在斜发沸石芯层周围形成至少一层硅藻土之后的附加步骤，其中在用硅藻土涂布的斜发沸石芯层周围形成一层或多层白云石层。

43.如权利要求42所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中在一层或多层白云石层周围再形成至少一层硅藻土层。

44.如权利要求38所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中步骤(a)进一步包括在润湿斜发沸石芯层之后的附加步骤，其中在斜发沸石芯层周围形成一层或多层白云石层。

45.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中硅藻土的颗粒尺寸为30微米至400微米。

46.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中硅藻土的颗粒尺寸为75微米至200微米。

47.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中硅藻土的颗粒尺寸为100微米。

48.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中液体是植物处理剂的溶液、乳液或悬浮液。

49.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中在涂施外涂层材料之前将形成的颗粒的表面至少部分干燥。

50.如权利要求49所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中通过施热将形成的颗粒的表面至少部分干燥。

51.如权利要求49所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中通过添加吸水材料将形成的颗粒的表面至少部分干燥。

52.如权利要求51所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中吸水材料是熟石灰。

53.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中重复步骤(c)以形成多层外涂层材料。

54.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，进一步包括将涂布颗粒干燥。

55.如权利要求38至44任一项所述的制备缓释颗粒组合物的方法，其中斜发沸石芯层具有1毫米至4毫米的直径。