CN108026118A - 肥料组合物及其制备方法和使用方法 - Google Patents

肥料组合物及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明，本文公开了一种肥料芯颗粒和肥料粒。所述肥料芯颗粒含有一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。

Description

肥料组合物及其制备方法和使用方法
Sabeshan Kanagalingam，加拿大公民，居住于沙特阿拉伯利雅得，通信地址为Green City Compound,Villa C15,邮政信箱7393,利雅得,11462,沙特阿拉伯；
Ravi Hegde，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为2HG,NisargaNandanavana Layout Jigani Hobli,Anekal Taluk,班加罗尔560083，印度；
Madduri Srinivasarao，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为No.14Royal Shelter 1st Main Road,II Floor,BTM Fourth Stage,Opposite Ellamma temple,Devarachikkanahalli,班加罗尔560076，印度；
Rajamalleswaramma Koripelly，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为No.507公寓，MB1卡纳塔克邦Housing Board SuryaNagar,Chandapura,Near Anekal mainRoad,班加罗尔560099，印度；
Samik Gupta，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为No.PR 301公寓,Golden Blossom,Kadugodi,Whitefield,班加罗尔560067，印度；
Nilkamal Bag，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为B603,Springfields,Bellandur Gate,Sarjapur Main Road,班加罗尔560102，印度；
Satish Burla，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为No.SA 4公寓，A座，Sowparnika Ananda,Sompura Gate,Sarjapura Main Road,Anekal Taluk,班加罗尔562125，印度；和
Yoganand Gurumallappa，印度公民，居住于印度班加罗尔，通信地址为#F2,Vaibhav homes,1189,9th cross,Chandra layout,班加罗尔560040，印度。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月20日提交的美国临时申请号62/194600的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及一种包含黏合剂和pH缓冲剂的肥料芯颗粒和肥料粒，以及制备这种肥料粒的方法。
背景技术
肥料的持续使用会导致土壤肥力和营养平衡的损失。为了提高作物产量和满足日益增长的人口不断增长的需求，越来越多的肥料正被使用。另外，尿素的大量应用或使用、其在土壤中的快速水解和硝化正在导致土壤健康和环境问题如温室气体排放和地下水污染的恶化。
为了改善土壤肥力，除常规肥料外，农民还会施用微量营养素肥料和/或抑制剂。因为其是分开施用的，故可能出现过度施用、施用不足和误用(错误的时间、错误的比率等)。分开施用还更劳神费力。
因此，需要具有改进的施用性质的改进的肥料粒。本文将公开这样的肥料粒及其相关方法。
发明内容
根据本发明，本文公开了一种肥料芯颗粒，其具有外表面并包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
本文还公开了一种肥料粒，其包含本文公开的肥料芯颗粒，其中所述肥料粒还包含与肥料芯颗粒的外表面接触的第一含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)肥料组合物。
本文还公开了一种系统，其包含能够挤出本文公开的肥料芯颗粒的挤出机。
本文还公开了一种制备本文公开的肥料芯颗粒的方法，其包括步骤：a)挤出包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或多种pH缓冲剂的混合物从而形成肥料芯颗粒，并且其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
本文还公开了一种制备本文公开的肥料粒的方法，其包括步骤：a)提供包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的芯颗粒，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂；和b)使芯颗粒与含氮肥料组合物一起造粒，从而形成肥料粒。
本文还公开了一种增加土壤中的氮量的方法，其包括步骤：a)向土壤施用有效量的本文公开的肥料粒，从而增加土壤中的氮量。
其他优点将在下文的描述中部分阐述，部分将从描述中显而易见，或者可通过实践下文描述的方面得知。下文描述的优点将通过随附的权利要求中特别指出的要素和组合来实现和取得。应理解，前面的一般性描述和下文的详细描述均仅是示例性和说明性的，而非限制性的。
附图说明
并入本说明书中的附图构成了本说明书的一部分，其示意了几个方面并与描述一起用来解释本发明的原理。
图1A和1B示出了生产肥料粒的一般非限制性方案。
图2示出了用于生产肥料粒的示例性的非限制性系统。
图3A至图3C示出了样品F-29ND(3A)、F-28ND(3B)和F-31ND(3C)的尺寸分布。
图4示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图5示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图6示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图7示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图8示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图9示出了示例性肥料粒的氮挥发。
图10A和10B示出了肥料粒在格林维尔土壤中的氮转化的测量结果。图10A示出了铵的转化，图10B示出了硝酸盐的转化。
图11A和11B示出了肥料粒在布朗菲尔德土壤中的氮转化的测量结果。图11A示出了铵的转化，图11B示出了硝酸盐的转化。
图12示出了取决于土壤pH的作物的相对产量。
图13示出了暴露于133℃至135℃的纯NBTPT的HPLC分析。每张色谱图中示出了样品中完好无损的NBTPT的百分数。
图14示出了来自暴露于133℃至135℃的芯内NBTPT的HPLC分析的数据。每张色谱图中示出了样品中完好无损的NBTPT的百分数。
将在下文的描述中部分阐述本发明的其他优点，部分将从描述中显而易见，或者可通过实践本发明得知。本发明的优点将通过随附的权利要求书中特别指出的要素和组合来实现和获得。应理解，前面的一般性描述和下文的详细描述均仅是示例性和说明性的，而非限制所要求保护的发明。
详细描述
结合下文对本发明的详细描述和其中包含的实施例，可以更容易地理解本发明。
在公开和描述本发明的肥料组合物、制品、系统、设备和/或方法之前，应理解，除非另有指出，否则它们不限于特定的方法，或者除非另有指出，否则也不限于特定的试剂，因为这些自然是可以变化的。还应理解，本文使用的术语仅是出于描述特定方面的目的而非意在限制。下文将描述示例性方法和材料，但在本发明的实施或测试中可使用与本文描述的那些相似或等同的任何方法和材料。
本文提及的所有出版物以引用方式并入本文以公开和描述与所引用出版物有关的方法和/或材料。本文讨论的出版物仅因其公开先于本申请的提交日期而提供。本文中的任何内容均不应理解为承认本发明因在先发明而无权先于此类出版物。此外，本文提供的出版日期可能与实际出版日期不同，这可能需要独立确认。
A.定义
如本文所用，化合物和肥料组合物的命名可以使用通用名称以及国际理论与应用化学联合会(IUPAC)所指定的名称、化学文摘社(CAS)关于命名的建议和Manual forDetermining the Physical Properties of Fertilizer来给出，其以引用方式并入本文。如果通过使用命名惯例对化合物结构进行全面还原来给出名称的话，本领域技术人员可以容易地确定化合物和肥料组合物的结构。
如本说明书和随附的权利要求书中所用，要素前面不使用数量词可以包括“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的意思，上下文另有明确指示除外。
如本文所用，术语“其他氮肥”指包含一个或更多个氮原子的非尿素的肥料。其他氮肥的非限制性实例包括硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢铵(MAP)、脲醛、氯化铵和硝酸钾。
如本文所用，当涉及填料时，术语“其他生物材料”指生物可降解的生物材料。其他生物材料的非限制性实例包括米糠和含有可溶物的干酒糟(DDGS)。
范围可以在本文中表达为从“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当表达为这样的范围时，另一个方面包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当值通过使用先行词“约”以近似值表达时，应理解，该特定值形成另一个方面。还应理解，每一个范围的端点既与另一个端点相关，又独立于另一个端点。还应理解，本文公开了多个值，并且除了值本身之外，每一个值也在本文中公开为“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则也公开了“约10”。还应理解，两个特定单元之间的每一个单元也被公开。例如，如果公开了10和15，则也公开了11、12、13和14。
说明书和最后的权利要求书中对特定要素或组分的重量份的提及表示该要素或组分与任何其他要素或组分之间的重量关系或该要素或组分与制品之间的重量关系，重量份相对于制品来表达。因此，在包含两重量份的组分X和五重量份的组分Y的组合物中，X和Y以2:5或2/5或0.4的重量比率存在，并且不管化合物中是否含有另外的组分，其均以这样的比率存在。另外，说明书和最后的权利要求书中对特定要素或组分的摩尔比率的提及表示该要素或组分与组合物或制品中任何其他要素或组分之间的摩尔关系，摩尔比率相对于该组合物或制品来表达。因此，在含有五摩尔组分X和两摩尔组分Y的组合物中，X和Y以5:2或5/2或2.5的摩尔比率存在，并且不管组合物中是否含有另外的组分，其均以这样的比率存在。
除非明确相反地规定，否则组分的重量百分数(重量％)是基于其中包含该组分的制剂或组合物的总重量。
如本文所用，术语“任选的”或“任选地”指之后描述的事件或情况可以发生或可以不发生，并且该描述包括其中所述事件或情况发生的情形和其中所述事件或情况不发生的情形。
除非另外明确指出，否则决不旨在将本文阐述的任何方法理解为要求其步骤以特定的顺序执行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤要遵循的顺序，或者权利要求书或说明书中没有另外具体说明步骤应被限制于特定顺序的情况下，在任何方面决不旨在暗示顺序。这对用于理解的任何可能的非明示基础适用，包括：关于步骤或操作流程的安排的逻辑，源自语法组织或标点符号的明显意思，以及说明书中描述的实施方案的数量或类型。
公开了将用来制备肥料组合物的组分以及将在本文公开的方法中使用的肥料组合物本身。本文公开了这些及其他化合物，并应理解，在公开这些材料的组合、子集、相互作用、组等等时，虽然不能明确地公开这些组分的每一个不同的个体和集体组合以及排列的具体提及，但每一个都在本文中被具体预期和描述。例如，如果公开和讨论了特定的肥料组合物，并且讨论了可以对构成肥料组合物的几种化合物进行的几种修改，则具体预期的是组合物和修改的每一个可能的组合和排列，明确指出相反的情况除外。因此，如果公开了一类化合物A、B和C以及一类肥料组合物D、E和F及肥料组合物的实例A-D，则即使没有单独地叙述，每一种均被单独和集体地预期为表示组合，也意味着组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F视为被公开。同样地，也公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，A-E、B-F和C-E的子组视为被公开。此概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制造和使用肥料组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以实施的多个附加步骤，则应理解，可以与本发明的方法的任何特定实施方案或实施方案的组合一起来实施这些附加步骤中的每一个。
如本文所用，术语“耐磨性”指对形成粉尘和细屑的抵抗力，粉尘和细屑的形成将导致粒与粒和粒与设备的接触。其对于评估物料损失，搬运、贮存和施用性质，以及污染控制需求也是有用的。通过测量使样品经受研磨型作用而产生的粉尘和细屑的百分数来确定耐磨性。
如本文所用，术语“破碎强度”指破碎单独的肥料粒所需的最小力。破碎强度可用于预测粒状肥料组合物的预期搬运和贮存性质以及在袋装和散装贮存期间适用的压力极限。破碎强度通过对粒施加特定范围的压力并记录使其破碎所需的压力来测量。
如本文所用，术语“堆积密度(松散的)”指在明确规定的条件下自由地倒入容器中之后材料的单位体积质量。堆积密度是材料密度、材料孔隙率和材料颗粒之间的空隙的量度。松装密度表示给定材料预期的最小密度(占据最大体积)。
如本文所用，术语“临界相对湿度”，缩写为CRH，为高于该大气湿度时肥料组合物将吸收的大量水分而低于该大气湿度时不会吸收的大量水分的大气湿度。对于每一肥料组合物，都存在最大相对湿度，肥料组合物可暴露于其中而不会从空气吸收水分。该值还显示了搬运期间所需要的防护程度。测定CRH的过程涉及将本发明的肥料组合物的样品在可变湿度室中暴露于逐渐升高的相对湿度下。通过样品的频繁称量确定的开始显著吸湿的最低湿度为CRH。
如本文所用，术语“吸湿性”指材料从大气吸收水分的程度。肥料组合物的吸湿性可以确定散装肥料可以贮存的条件以及在搬运和现场施用期间的流动性。当暴露在潮湿环境中时，肥料抵御物理性劣化如变湿和变软的能力不同。即使具有相似的CRH值的肥料也会由于持水能力的差异而具有不同的表现。因此，仅CRH并不足以确定肥料组合物的吸湿性。因此，肥料组合物的吸湿性可以通过对完全填满的顶部开放的玻璃杯中包含的样品施加各种时间段的潮湿暴露来进行比较。吸湿性测试由以下组成：吸湿率，即单位暴露表面的吸潮率；水分渗透，即水分渗透的深度或肥料的可见变湿；持水能力，即在允许水分通过毛细作用转移至相邻颗粒之前单个颗粒会吸收的水分的量；和变湿的颗粒的完整性，其通过在样品暴露于潮湿气氛之后挪动样品的顶表面层来定量地测定。
如本文所用，术语“有效量”指足以实现所需结果或对不希望的状况具有影响的量。例如，“增加土壤中氮量的肥料粒的有效量”指足以实现土壤中氮含量增加的量。
B.概述
本文公开了一种肥料芯颗粒和一种肥料粒。由于肥料芯颗粒中黏合剂的选择，所述肥料芯颗粒可以通过挤出制造。例如，黏合剂为蜡并选择为使得其经得起多个方面的挤出。
本文公开的肥料芯颗粒和肥料粒具有期望的物理性质如期望的耐磨性、颗粒强度、造粒性、吸湿性、颗粒形状和尺寸分布，这些性质对于肥料芯颗粒来说是重要的性质。相应地，选择包含蜡的黏合剂以使得这些性质最大化。本文其他地方描述的实施例提供了合适的黏合剂及其用量的数据，以使所得到的组合物经得起挤出工艺并能够承受挤出后工艺(例如，造粒、包覆等)。
本文公开的实施方案的具体的应用为肥料芯颗粒中存在的肥料添加剂的稳定化，例如，抑制剂如N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)的稳定化。某些肥料添加剂是不稳定的并且在暴露于高温、变化的pH(酸性或碱性)等时倾向于降解。在具体情况下，本文公开的肥料芯颗粒被包埋(或包覆)在肥料组合物内，例如，被包埋(或包覆)在含氮肥料组合物如尿素内。在一些情况下，包含含氮肥料的壳基本上包围肥料芯颗粒的外表面的至少一部分。
在传统的肥料技术中，多种肥料添加剂采用“多合一”方法与肥料混合。在这些情况下，将肥料添加剂、赋形剂、其他组分和肥料组合物混合于一起以形成颗粒或粒形式的肥料组合物。在大多数情况下，造粒在升高温度下进行，这使得肥料组合物处于熔融态。例如，熔融的尿素在约35atm的压力下的造粒温度为约135℃。大多数肥料添加剂会在这些条件下至少部分降解。传统上，这些稳定性问题已经通过使用大量过量的肥料添加剂来避免。虽然使用了这样的方法，但它们是次优的，并产生关于成本、效力、副产品、环境废物和温室气体等方面的问题。
本文公开的肥料芯颗粒的制造尤其提供了肥料添加剂在较高温度下不稳定的解决方案。选择黏合剂、赋形剂和/或填料使得所得到的组合物协同地保护肥料添加剂使之免于高温降解。如本文所公开的，可将黏合剂、赋形剂和填料与肥料添加剂混合于一起并挤出以形成肥料芯颗粒。
在一个方面，肥料芯颗粒中不存在氮肥组合物。因此，在这样的情况下，仅肥料添加剂(连同黏合剂、pH缓冲剂、赋形剂和/或填料)存在于肥料芯颗粒内。
在制造期间或者在施用到土壤之后的组合物中，一些肥料添加剂对pH的变化不稳定。例如，在含氮肥料的情况下，施用后，土壤环境变为酸性的。相应地，对酸性pH敏感的肥料添加剂降解而不会达到全部性能。引入大量过量的肥料添加剂来补偿因pH变化所致的损失可能不成功，因为(与肥料添加剂相比)以大量过量存在的肥料组合物会持续改变土壤环境的pH。此外，市售产品如使用有机溶剂如NMP。这样的使用是不希望的。在肥料芯颗粒或肥料粒的制造中不需要使用这样的有机溶剂。
本文公开的肥料芯颗粒包含一种或更多种pH缓冲剂。这些缓冲剂防止肥料由pH介导的降解，尤其是肥料由酸性pH介导的降解。例如，N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)在酸性pH下和较高温度下不稳定。在本文公开的某些方面，肥料芯颗粒是为肥料添加剂如抑制剂如NBTPT提供pH和热稳定性的制剂。
包含肥料添加剂的肥料芯颗粒可与适合的肥料组合物组合使用。例如，可以将芯颗粒与含氮肥料组合物(粒或粉末)混合，并可以施用到土壤。
在一个替代的实施方案中，可以将肥料芯颗粒包埋在肥料组合物内。例如，在一些实施方案中，含有肥料组合物的壳至少部分地包围肥料芯颗粒的外表面。在这些实施方案中的一些中，所述壳包含含氮肥料组合物。在一些情况下，含氮肥料组合物为尿素。在一些情况下，可以将两种或更多种芯颗粒包埋在含氮肥料组合物(例如，尿素)的基质内。
相同组成的肥料颗粒的造粒或包覆(fattening)是已知的技术。然而，使得芯颗粒的表面性质与非均质组合物的表面性质相匹配实际上很困难。例如，如在本文公开的一些情况下，用含氮肥料组合物(例如，尿素)在包含黏合剂、填料、肥料添加剂和其他赋形剂的芯颗粒上形成壳是成问题的。本文公开的肥料芯的表面性质适合于造粒工艺。
形成至少部分地包围肥料芯颗粒的壳会产生肥料粒。在一些情况下，所述壳包含含氮肥料组合物，例如，包含尿素的含氮肥料组合物。
在一些情况下，尿素粒可以用作均质组合物(即，仅包含本文公开的尿素粒)。它们也可以用作非均质组合物，即，与其他含氮肥料或其他肥料(例如，含磷或含钾肥料)混合而用作非均质组合物。
在一个方面，本文公开的肥料芯颗粒包含脲酶抑制剂或硝化抑制剂或其组合。在一个方面，脲酶抑制剂或硝化抑制剂仅包含在芯颗粒中。因此，在一个方面，壳在这些情况下仅包含含氮肥料组合物，例如尿素。
在一个方面，壳还可以包含如本文公开的肥料添加剂。
本文公开的一些肥料芯颗粒包含有包含蜡的黏合剂、一种或更多种pH缓冲剂和NBTPT及双氰胺(DCD)。一些肥料芯颗粒与尿素一起造粒，形成基本上覆盖肥料芯颗粒的外表面的壳。在一些方面，肥料粒的约95重量％为外壳(例如，尿素)，以及约5重量％为肥料芯颗粒。
C.肥料组合物
植物通过对每个被吸收的铵离子释放一个氢离子(H+)到介质溶液中来吸收铵和其他带正电荷的阳离子。随着时间的推移，铵态氮的吸收增加了氢离子浓度，从而降低了生长介质的pH。带负电荷的阴离子如硝酸根的吸收很多时候通过释放氢氧根离子(OH-)来完成。在介质溶液中，氢氧根离子和氢离子结合形成水。肥料中硝酸根与铵态氮的比率决定了基体pH变化的速率。pH变化性质被称为肥料的潜在酸性或碱性。除肥料的使用和根系活力外，还有许多其他因素影响土壤的pH，包括水源和水质、土壤类型和土壤矿物质。然而，酸性pH(<5.5)和碱性pH(>8)都会对土壤健康和植物生长有害。此外，观察到大多数商业使用的肥料不适当地改变pH(主要是导致酸性)(Advances in Agronomy,2001,78,215)。据观察，作物产量与pH直接相关。例如，对于大多数作物，6至7.5的范围是最佳的，如图12中所示。
因为尿素的氮含量高(46.6％)，其是最广泛使用的肥料之一。遗憾的是，尿素具有若干缺点，如：a)水溶性高，这导致尿素在植物可以吸收其之前在土壤中淋溶；b)被脲酶快速水解形成二氧化碳和氨；c)总体pH突然升高。在理想条件下，尿素的水解产物氨被转化为供植物吸收的铵。然而，在不太理想的条件(pH<6或>8)下，氨可能会损失到大气中，等等(S.H.Chien.等人,Adv.Agro.,2009,102,267)。由脲酶催化的尿素水解产生的氨进一步与土壤水反应以提供铵阳离子。然后，铵阳离子由亚硝化单胞菌(nitrosomonas)和硝化细菌(nitrobacter)生物氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。此过程被称为硝化。相对固定的氮形式(铵)向高移动性的氮(硝酸盐)的转化使得土壤氮易于通过多种途径损失，如硝酸盐的淋溶，氮以N2、NO、N2O形式的气态损失。Allison和Lundt报道，在高的且间歇性降水的地区，可以损失高达75％的氮(F.E.Allison,Adv.Agro.,1955,7,213；J.T.Hays,J.Agri.Food Chem.,1971,19,797)。尿素的施用造成的这些不利作用导致了显著的环境和经济的负面影响。
已提出不同的方法来减少肥料的氮损失。一种这样的方法是用具有低透水性的材料来封装肥料粒。这种封装的肥料粒会延迟肥料的释放，使得植物得到更多的时间来吸收。另一可能的方法是使用会降低特定酶或微生物的活性的脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。这两种方法均已被广泛研究以开发增效肥料(S.H.Chien.等人,Adv.Agro.,2009,102,267；F.E.Allison,Adv.Agro.,1955,7,213；J.T.Hays,J.Agri.Food Chem.,1971,19,797；S.Ciurli等人,Coord.Chem.Rev.,1999,190-192,331；G.V.Subbarao等人,Crit.Rev.PlantSci.,2006,25,303)。
已开发一些脲酶抑制剂和硝化抑制剂来增强肥料的效力，但由于其在各种条件如pH、温度、降水等条件下在土壤中的稳定性，故其应用是非常有限的。例如，N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)已知是脲酶的良好抑制剂，但其在酸性pH下不稳定。NBTPT还会在暴露于高温如尿素熔融的温度(约135℃至140℃)时降解。同样，双氰胺(DCD)是商业上使用的硝化抑制剂之一，但由于其在土壤中的热不稳定性，故不能在炎热气候地区使用。
还已知的是，当与尿素肥料一起应用抑制剂或在尿素肥料内应用抑制剂时，氮损失可以减少。例如，已证明(含NBTPT的液体溶液，其包覆于尿素粒上)在最高14天内防止脲酶分解尿素。在另一项研究中，熔融尿素和抑制剂的粒状混合物显示出有益效果(Balser等人的美国专利4994100)。然而，这些技术没有解决抑制剂的热敏感性和/或pH敏感性的问题。类似地，(NBTPT与作为溶剂的NMP在造粒前混合)也并没有保护NBTPT使之免于暴露于来自尿素熔体的热(约135℃至140℃)NBTPT因此能够降解。
为克服这些问题，提供了一种肥料芯颗粒，其包覆有尿素外包覆层，所述外包覆层会首先与土壤接触，这保护了活性组分，并且中心颗粒会逐渐释放。肥料芯颗粒既包含黏合剂又包含pH缓冲剂。pH缓冲剂，例如CaCO3(白垩粉(CP))(主要是碳酸钙)，是中和由尿素水解所致的酸性的材料，从而防止活性剂如NBTPT在被置于具有酸性pH的土壤中时降解。因此，pH缓冲剂将提高活性剂如NBTPT的效力，并且还保持土壤pH。
通过使用本文公开的肥料芯颗粒和/或肥料粒来平衡土壤中的pH，将提高植物(作物)吸收所需营养物的能力。本文公开的肥料芯颗粒和肥料粒还可以有效地用于监测施用到土壤的组分的量，从而防止施肥过度或不足。
肥料芯颗粒中的黏合剂保护活性组分例如NBTPT使之免于暴露于造粒工艺期间的高温，从而防止NBTPT在造粒工艺中分解。例如，含高熔点或低熔点蜡的芯可以有效地防止在造粒工艺期间NBTPT的降解。在这样的制剂中，所有活性组分，例如，抑制剂如NBTPT，由蜡保护在芯内。
外包覆层，例如尿素，首先与土壤接触，从而保护活性组分，并且中心颗粒中的组分将逐渐释放。还可以的是，在外尿素壳溶解后，芯中的活性组分以分阶段的方式与土壤接触。
本文公开了一种肥料芯颗粒，其具有外表面并包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒为挤出的肥料芯颗粒。
本文还公开了一种肥料粒，其包含本文公开的肥料芯颗粒，其中所述肥料粒还包含与肥料芯颗粒的外表面接触的第一含氮肥料组合物。
在一个方面，肥料粒包含两个或更多个肥料芯颗粒。在又一个方面，肥料粒包含一个肥料芯颗粒。在又一个方面，肥料粒由一个肥料芯颗粒和至少部分地包围所述肥料芯颗粒的壳构成。例如，一个或更多个芯可被含氮肥料的基质包围，在一些情况下，包围的基质可为尿素。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)肥料组合物。
具有肥料芯颗粒或肥料粒的成套试剂或组合物中的肥料组合物可以是任何常规的肥料，例如具有微量营养素、主要营养素或次要营养素或其组合的肥料组合物。
可以在挤出前将所述一种或更多种肥料添加剂与黏合剂混合。这样的混合可以用本领域已知的一些方法进行。例如，所述混合可以通过机械搅拌所述一种或更多种肥料添加剂与黏合剂来进行。
在一个方面，所述一种或更多种肥料添加剂选自抑制剂、微量营养素、主要营养素或次要营养素或其组合。例如，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含微量营养素。在另一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含主要营养素。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含抑制剂。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含次要营养素。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含微量营养素和次要营养素。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含微量营养素和主要营养素。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂可以包含微量营养素和抑制剂。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂包含抑制剂或微量营养素，以及选自抑制剂、微量营养素、主要营养素或次要营养素或其组合的一种或更多种另外的肥料添加剂。在又一个实例中，所述一种或更多种肥料添加剂包含抑制剂和微量营养素，以及选自抑制剂、微量营养素、主要营养素或次要营养素或其组合的一种或更多种另外的肥料添加剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至90重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。例如，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至70重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在另一个实例中，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至50重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至30重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至10重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至5重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含5重量％至70重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含5重量％至50重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含5重量％至30重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含10重量％至30重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含10重量％至50重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含30重量％至90重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含30重量％至70重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含30重量％至50重量％的所述一种或更多种肥料添加剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含抑制剂、黏合剂和pH缓冲剂，其中所述抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、苯基磷二酰胺(PPDA)、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(Terrazole)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(2-Sulfanimalamidothiazole，ST)或其组合，并且其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的黏合剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含脲酶抑制剂、黏合剂和pH缓冲剂，其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的黏合剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含硝化抑制剂、黏合剂和pH缓冲剂，其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的黏合剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含NBTPT、包含蜡的黏合剂和pH缓冲剂，其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的所述包含蜡的黏合剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含DCD、包含蜡的黏合剂和pH缓冲剂，其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的所述包含蜡的黏合剂。
本文还公开了一种肥料芯颗粒，其包含NBTPT和DCD、包含蜡的黏合剂和pH缓冲剂，其中所述肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的所述包含蜡的黏合剂。
所述芯可以通过挤出工艺来生产。挤出工艺可以在0℃至150℃的温度下进行。挤出工艺可以在1rpm至500rpm的螺杆转速下进行。
在一个方面，肥料粒包含本文公开的肥料芯颗粒和包含尿素或其他含氮肥料组合物的外壳，所述外壳至少部分地包围肥料芯颗粒。在一个方面，肥料粒包含本文公开的肥料芯颗粒和包含第一含氮肥料组合物的外壳，所述外壳至少部分地包围肥料芯颗粒。在一个方面，所述外壳包含尿素。在另一个方面，所述外壳基本上由尿素组成。在又一个方面，所述外壳由尿素组成。在一个方面，所述外壳基本上包围芯。在另一个方面，所述外壳完全包围芯。外壳为相对于芯而言在“外面”的壳。应理解，外壳可以被另一材料(层)进一步覆盖并因此不为肥料粒的最外层。
肥料芯颗粒可以用尿素或其他氮肥或其组合来包覆以产生肥料粒。生产肥料粒的这种工艺可以通过造粒工艺实现，其中向肥料芯颗粒上喷涂熔融尿素。
在一个方面，肥料粒包含50重量％至99重量％的外壳。例如，肥料粒可以包含50重量％至95重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含50重量％至70重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含70重量％至99重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含85重量％至99重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含90重量％至99重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含93重量％至97重量％的外壳。在另一个实例中，肥料粒包含约95重量％的外壳。
在一个方面，肥料芯颗粒包含抑制剂和微量营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含抑制剂。在又一个方面，所述芯包含微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含抑制剂而不包含微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含微量营养素而不包含抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒还包含尿素或其他氮肥或其组合。例如，肥料芯颗粒可以包含尿素。
在一个方面，肥料芯颗粒还包含填料。
在一个方面，肥料芯颗粒具有0.7mm至2.0mm的尺寸。例如，肥料芯颗粒可以具有0.9mm至1.5mm的尺寸。肥料芯颗粒可以具有大致为球形的形状。芯一旦从挤出工艺以圆柱体而生产出来就被球粒化，得到基本为球形的形状。
在一个方面，肥料粒可以具有任何形状。例如，肥料粒可以具有球形、圆盘形、卵形或椭圆形的形状。
在一个方面，肥料粒具有约1.5mm至约8.0mm的最大尺寸。例如，肥料粒可以具有约2.0mm至约4.0mm的最大尺寸。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至4.0重量％的水分含量。例如，肥料芯颗粒可以包含大于0重量％至0.5重量％的水分含量，或1重量％至3重量％的水分含量。
在一个方面，肥料芯颗粒具有至少1kg/粒的破碎强度。例如，肥料芯颗粒可以具有至少2kg/粒的破碎强度。在另一个实例中，肥料芯颗粒可以具有至少5kg/粒的破碎强度。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以具有至少9kg/粒的破碎强度。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以具有1kg/粒至15kg/粒的破碎强度，例如2kg/粒至9kg/粒的破碎强度。
在一个方面，肥料芯颗粒或肥料粒不包含氰氨化钙。
在一个方面，肥料添加剂分散在整个芯中。在另一个方面，肥料添加剂均匀地分散在整个芯中。
与常规肥料相比，本文公开的肥料芯颗粒和肥料粒具有有利的性质。例如，肥料芯颗粒和肥料粒可以包含组分的组合，这些组分各自用于不同目的，但作为单一组合物一起施用和一次性应用。相比之下，许多现有产品只能用于一个目的，并且在单独的应用中必须与其他产品按不同的时间表联合地一起施用。因此，与常规产品相比，本文公开的肥料芯颗粒和肥料粒的多功能性提供了更少且更容易的施用。
图1A中示出了用于生产本文公开的肥料芯颗粒和肥料粒的非限制性的一般方法。图1B中示出了用于生产本文公开的肥料粒的非限制性的一般方法。图2中示出了用于产生肥料粒的示例性的非限制性系统。
1.包含蜡的黏合剂
包含蜡的黏合剂为用于通过黏附力和黏着力来将混合物中的组分黏结在一起的材料。
在一个方面，包含蜡的黏合剂为可以挤出的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡或低熔点蜡或其组合。在另一个方面，包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含低熔点蜡。
蜡为熔点高于45℃的脂质类化合物，以提供低黏度液体。蜡可以是动物蜡或植物蜡。蜡也可以是石油衍生蜡。例如，合适的蜡包括但不限于植物蜡、动物蜡、亚乙基双(硬脂酰胺)蜡、石蜡、基于聚乙烯的蜡和烯烃蜡。在一个方面，蜡可以是高熔点蜡，其熔点为95℃至145℃。高熔点蜡包括但不限于Qualiwax-C、Qualiwax QD和Qualiwax QD-150。在一个方面，蜡可以是低熔点蜡，其熔点为45℃至95℃。低熔点蜡包括但不限于蓖麻蜡、大豆蜡和棕榈蜡。
肥料芯颗粒包含10重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。包含蜡的黏合剂被选择为使得可以在肥料芯颗粒的制造期间使用挤出工艺。黏合剂中的蜡提供使得芯可挤出的所需性质。挤出工艺期间芯材料中存在的任何水分通常在挤出后去除。然而，肥料芯颗粒中可以存在的残余水分量通常低于4重量％，例如低于0.5重量％。
在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至99重量％的所述包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含70重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含80重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含90重量％至99重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至95重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含70重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含80重量％至90重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含75重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含70重量％至85重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含70重量％至80重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至75重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含60重量％至70重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至65重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至65重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至65重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至65重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至65重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至60重量％的包含蜡的黏合剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至60重量％的包含蜡的黏合剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至60重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含40重量％至60重量％的包含蜡的黏合剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至60重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含约10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％、51重量％、52重量％、53重量％、54重量％、55重量％、56重量％、57重量％、58重量％、59重量％、60重量％、61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％或99重量％的包含蜡的黏合剂。
在一个方面，包含蜡的黏合剂包含蜡，以及磷酸盐、多聚磷酸盐、或生物可降解聚合物、或其组合。在另一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和磷酸盐。合适的磷酸盐包括但不限于磷酸氢二铵和磷酸二氢铵。在又一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和多聚磷酸盐。合适的多聚磷酸盐包括但不限于多聚磷酸铵。在又一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和生物可降解聚合物。合适的生物可降解聚合物包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、生物可降解聚乳酸、和其他生物可降解聚合物材料，例如聚乳酸、聚(3-羟基丙酸)、聚乙烯醇、聚ε-己内酯、聚L-丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和生物可降解的基于淀粉的聚合物。
在另一个方面，包含蜡的黏合剂包含蜡，以及乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的聚合物、共聚物或共混物或其组合。例如，黏合剂可以包含乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的聚合物或其组合，例如，乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的均聚物。在另一个实例中，黏合剂可以包含乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的聚合物的共混物或其组合，例如，乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的均聚物的共混物。在另一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡，以及乙烯、丙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、乳酸、3-羟基丙酸、乙烯醇、丙交酯、或丁二酸丁二醇酯的共聚物或其组合。
在另一个方面，包含蜡的黏合剂包含蜡，以及烧石膏(Plaster of Paris,PoP)、谷物粉、淀粉或麸质或其组合。例如，包含蜡的黏合剂包含蜡和烧石膏。在另一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和谷物粉如漂白小麦粉。在另一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和谷物粉。合适的谷物粉包括但不限于米粉、小麦粉和漂白的小麦粉。在又一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和淀粉。合适的淀粉包括但不限于糊精改性淀粉。在又一个实例中，包含蜡的黏合剂包含蜡和麸质。
在一个方面，包含蜡的黏合剂包含约15重量％至约80重量％的蜡。在另一个方面，包含蜡的黏合剂包含约25重量％至约80重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约35重量％至约80重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约45重量％至约80重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约55重量％至约80重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约65重量％至约80重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约15重量％至约70重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约15重量％至约60重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约25重量％至约60重量％的蜡。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约35重量％至约60重量％的蜡。
在一个方面，包含蜡的黏合剂包含约20重量％至约85重量％的烧石膏、谷物粉、淀粉、聚合物或麸质、或包含米糠的填料、或其组合。在另一个方面，包含蜡的黏合剂包含约20重量％至约60重量％的烧石膏、谷物粉、淀粉、淀粉、聚合物或麸质、或包含米糠的填料、或其组合。在又一个方面，包含蜡的黏合剂包含约30重量％至约60重量％的烧石膏、谷物粉、淀粉、淀粉、聚合物或麸质、或包含米糠的填料、或其组合。
例如，包含蜡的黏合剂包含约10重量％至约50重量％的烧石膏。在一个方面，包含蜡的黏合剂包含约20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％的烧石膏。
在一个方面，包含蜡的黏合剂包含约5重量％至约40重量％的漂白小麦粉。例如，包含蜡的黏合剂包含约20重量％至约45重量％的漂白小麦粉。在一个方面，包含蜡的黏合剂包含约5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％的漂白小麦粉。
2.抑制剂
肥料芯颗粒可以包含抑制剂。所述抑制剂为脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。这样的抑制剂是本领域技术人员已知的。
在一个方面，肥料芯颗粒可以包含一种或更多种抑制剂。所述抑制剂可为脲酶抑制剂或硝化抑制剂或它们的组合。在一个方面，肥料芯颗粒可包含脲酶抑制剂和硝化抑制剂。在一个方面，抑制剂可以为脲酶抑制剂。合适的脲酶抑制剂包括但不限于NBTPT和PPDA。在一个方面，脲酶抑制剂可以包含NBTPT、或PPDA、或其组合。例如，脲酶抑制剂可以选自NBTPT和PPDA或其组合。在另一方面，抑制剂可以为硝化抑制剂。合适的硝化抑制剂包括但不限于DMPP、DCD、TU、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT和ST。在一个方面，肥料芯颗粒可以包含脲酶抑制剂和硝化抑制剂。在一个方面，硝化抑制剂可以包含DMPP、DCD、TU、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT、或ST、或其组合。例如，硝化抑制剂可以选自DMPP、DCD、TU、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT和ST、或其组合。在一个方面，抑制剂可以包含NBTPT、DMPP、TU、DCD、PPDA、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT、或ST、或其组合。例如，抑制剂可以包含NBTPT。在另一个实例中，抑制剂可以包含DMPP。在又一个实例中，抑制剂可以包含TU。在又一个实例中，抑制剂可以包含DCD。在又一个实例中，抑制剂可以包含PPDA。在又一个实例中，抑制剂可以包含Nitrapyrin。在又一个实例中，抑制剂可以包含Terrazole。在又一个实例中，抑制剂可以包含AM。在又一个实例中，抑制剂可以包含MBT。在又一个实例中，抑制剂可以包含ST。在又一个实例中，抑制剂可以包含NBTPT、DMPP、TU、DCD、PPDA、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT和ST的任何组合。例如，抑制剂可以包含NBTPT和DCD。在又一个实例中，抑制剂可以包含PPDA和DCD。在又一个实例中，抑制剂可以包含NBTPT和DMPP。在其中肥料芯颗粒包含脲酶抑制剂和硝化抑制剂中的至少一种的一些情况下，脲酶抑制剂选自N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)、苯基磷二酰胺(PPDA)及其组合，硝化抑制剂选自3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(Terrazole)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)、2-磺胺噻唑(ST)及其组合。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至80重量％的抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至80重量％的抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至80重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至50重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至50重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至45重量％的抑制剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至54重量％的抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至45重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至35重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至30重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至25重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至35重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的脲酶抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至15重量％的脲酶抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至10重量％的脲酶抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的脲酶抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至3重量％的脲酶抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的脲酶抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含1重量％至2重量％的脲酶抑制剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含约0.5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％的脲酶抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的NBTPT。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至15重量％的NBTPT。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至10重量％的NBTPT。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的NBTPT。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至3重量％的NBTPT。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的NBTPT。在又一个方面，肥料芯颗粒包含1重量％至2重量％的NBTPT。在一个方面，肥料芯颗粒包含约0.5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％的NBTPT。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至50重量％的硝化抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至45重量％的硝化抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含18重量％至42重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至50重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含35重量％至45重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至25重量％的硝化抑制剂。在一个方面，肥料芯颗粒包含约10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％的硝化抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至50重量％的DCD。在另一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至45重量％的DCD。在另一个方面，肥料芯颗粒包含18重量％至42重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至50重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含35重量％至45重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至25重量％的DCD。在一个方面，肥料芯颗粒包含约10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％的DCD。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的脲酶抑制剂和10重量％至50重量％的硝化抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的脲酶抑制剂和10重量％至30重量％的硝化抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的脲酶抑制剂和30重量％至50重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的脲酶抑制剂和35重量％至45重量％的硝化抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的脲酶抑制剂和15重量％至25重量％的硝化抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的NBTPT和10重量％至50重量％的DCD。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的NBTPT和10重量％至30重量％的DCD。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至5重量％的NBTPT和30重量％至50重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的NBTPT和35重量％至45重量％的DCD。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至2重量％的NBTPT和15重量％至25重量％的DCD。
在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至90重量％的黏合剂和80重量％至10重量％的抑制剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至90重量％的黏合剂和50重量％至10重量％的抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至85重量％的黏合剂和70重量％至15重量％的抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至50重量％的烧石膏、20重量％至40重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、10重量％至50重量％的硝化抑制剂和大于0重量％至5重量％的脲酶抑制剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至40重量％的烧石膏、10重量％至30重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、30重量％至50重量％的脲酶抑制剂和大于0重量％至5重量％的硝化抑制剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至50重量％的烧石膏、20重量％至40重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、10重量％至50重量％的DCD、大于0重量％至5重量％的NBTPT和一种或更多种pH缓冲剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至40重量％的烧石膏、10重量％至30重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、一种或更多种pH缓冲剂、30重量％至50重量％的DCD和大于0重量％至5重量％的NBTPT。
在一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至50重量％的烧石膏、20重量％至40重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、10重量％至50重量％的DCD、大于0重量％至5重量％的NBTPT和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中基本上包含尿素的壳包围或部分包围肥料芯颗粒。在又一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至40重量％的烧石膏、10重量％至30重量％的包含漂白小麦粉的谷物粉、30重量％至50重量％的DCD、大于0重量％至5重量％的NBTPT和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中基本上包含尿素的壳包围或部分包围肥料芯颗粒。
3.pH缓冲剂
肥料芯颗粒包含一种或更多种pH缓冲剂。pH缓冲剂是本领域技术人员已知的。
在一个方面，pH缓冲剂在室温下为固体。在另一个方面，pH缓冲剂在室温下可以为液体。
在一个方面，肥料芯颗粒包含约5重量％至约60重量％的一种或更多种pH缓冲剂。在另一个方面，肥料芯颗粒包含约20重量％至约60重量％的一种或更多种pH缓冲剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含约40重量％至约60重量％的一种或更多种pH缓冲剂。在又一个方面，肥料芯颗粒包含约5重量％至约30重量％的一种或更多种pH缓冲剂。
在一个方面，肥料芯颗粒包含约5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％、51重量％、52重量％、53重量％、54重量％、55重量％、56重量％、57重量％、58重量％、59重量％、60重量％的一种或更多种pH缓冲剂。
在一个方面，一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3、MgO、KH2PO4或NaHCO3或其组合。在另一个方面，一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3。在又一个方面，一种或更多种pH缓冲剂基本上由CaCO3组成。
其他非限制性的pH缓冲剂包括但不限于白垩粉、铝、氢氧化镁、氢氧化铝/氢氧化镁共沉淀、氢氧化铝/碳酸氢钠共沉淀、乙酸钙、碳酸氢钙、硼酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、氢氧化钙、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二钾、磷酸氢二钠、乙酸镁、硼酸镁、碳酸氢镁、碳酸镁、氢氧化镁、乳酸镁、氧化镁、磷酸镁、硅酸镁、琥珀酸镁、酒石酸镁、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硼酸钾、柠檬酸钾、偏磷酸钾、邻苯二甲酸钾、磷酸钾、多聚磷酸钾、焦磷酸钾、琥珀酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠、乳酸钠、邻苯二甲酸钠、磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠、三聚磷酸钠、合成水滑石、焦磷酸四钾、焦磷酸四钠、磷酸三钾、磷酸三钠和氨基丁三醇，或其组合。
其他非限制性的pH缓冲剂可以呈液体形式。非限制性的pH缓冲剂包括但不限于3-{[三(羟甲基)甲基]氨基}丙磺酸(TAPS)、三(羟甲基)甲胺(Tris)、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)、3-[N-三(羟甲基)甲基氨基]-2-羟基丙磺酸(TAPSO)、4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)、2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸(TES)、3-(N-吗啉基)丙磺酸(MOPS)、哌嗪-N,N′-双(2-乙磺酸)(PIPES)、二甲基次胂酸(Cacodylate)、柠檬酸钠盐水(SSC)、2-(N-吗啉基)乙磺酸(MES)、2(R)-2-(甲基氨基)琥珀酸(Succinic acid)和磷酸盐及磷酸氢二盐，或其组合。
在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡或高熔点蜡或其组合，20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉、米糠或淀粉或其组合，10重量％至30重量％的DCD，大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂。
在一个方面，芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡或高熔点蜡或其组合，20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉、米糠或淀粉或其组合，10重量％至30重量％的DCD，大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂，并且其中基本上包含尿素的壳包围或部分包围肥料芯颗粒。
4.微量营养素
肥料芯颗粒可以包含微量营养素。微量营养素是无机或有机金属化合物的植物可接受形式，其包含硼(B)、铜(Cu)、铁(Fe)、氯(Cl)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)或锌(Zn)化合物或其组合。微量营养素提供了一定量的B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、Ni或Zn或其组合以促进植物如作物的生长和发育。例如，肥料芯颗粒可以包含B。在另一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Cu。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Fe。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Cl。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Mn。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Mo。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含Zn。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、Ni、或Zn、或其组合的任何组合。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、或Zn、或其组合的任何组合。例如，肥料芯颗粒可以包含B和Zn。
在一个方面，微量营养素为包含B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、Ni、或Zn的无机化合物、或其组合。在一个方面，微量营养素为包含B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、或Zn的无机化合物、或其组合。合适的无机化合物包括但不限于硫酸盐、氧化物和盐。具体实例包括硼砂、CuSO4、FeSO4和ZnSO4。
在另一个方面，微量营养素为包含B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo、Ni或Zn的有机化合物、或其组合。合适的有机化合物包括但不限于Fe EDTA、Fe EDDHA、Ca EDTA、Zn EDTA和Mn EDTA，其中EDTA为乙二胺四乙酸盐，EDDHA为乙二胺-N,N’-双(2-羟基苯基乙酸盐)。
在一些情况下，微量营养素为硼。在这些情况下，硼可以被包含在肥料芯颗粒、壳、或肥料芯颗粒和壳二者中。在一些特定的方面，硼与尿素和其他组分一起被包含在壳中。其还可以被包含在尿素壳之上或之下的单独的层中。在一些其他方面，硼被包含在肥料芯颗粒中。其可以本领域技术人员已知的任何形式被包含，例如，以单独的粒或以与其他组分的混合物的形式被包含。为了易于加工，将微量营养素(例如，硼)以与其他组分的混合物的形式被包含是方便的。然而，由于与其他组分的不利相互作用，可能会出现实际的问题。在这些情况下，硼可以以单独的粒被包含。
由于单质硼不能用作微量营养素，故可以使用本领域技术人员已知的任何形式。通常，以硼酸或硼酸盐(硼砂)或其衍生物来使用硼。在一些具体的方面，肥料粒在肥料芯颗粒中包含硼酸盐。如上文所讨论，硼酸盐也可以被包含在壳中。示例性的硼酸盐化合物包括无水四硼酸钠(Na2B4O7)、五水合四硼酸钠(Na2B4O7·5H2O)、十水合四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)、偏硼酸钾、四硼酸钾、过氧硼酸钾、偏硼酸钙、五硼酸铵、四硼酸铵、或其衍生物。
在一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于0重量％至50重量％的微量营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于0重量％至40重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于0重量％至30重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于0重量％至20重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于0重量％至10重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计大于10重量％至50重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计20重量％至50重量％的微量营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含以原子计30重量％至50重量％的微量营养素。术语“以原子计”指基于原子对原子的计算来确定的微量营养素的重量。例如，对于重100g的肥料芯颗粒，以原子计10％的Fe或10g Fe。如此，Fe可以以FeSO4形式引入到肥料芯颗粒中，因此，需添加(10g×152/56)＝27g FeSO4以在肥料芯颗粒中得到10g(或10％)的Fe。
5.主要营养素
主要营养素为能够向植物输送氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的物质。例如，主要营养素可以为能够向植物输送氮的物质。在另一个实例中，主要营养素可以为能够向植物输送磷的物质。在另一个实例中，主要营养素可以为能够向植物输送钾的物质。
在一个方面，主要营养素为包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、或脲醛、或其组合的物质。例如，主要营养素可以为包含尿素的物质。在另一个实例中，主要营养素可以为包含硝酸铵的物质。在又一个实例中，主要营养素可以为包含硫酸铵的物质。在又一个实例中，主要营养素可以为包含磷酸氢二铵的物质。在又一个实例中，主要营养素可以为包含磷酸二氢铵的物质。在又一个实例中，主要营养素可以为包含脲醛的物质。
可以在挤出前将主要营养素与黏合剂如可挤出黏合剂混合。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至80重量％的主要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至80重量％的主要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至80重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至50重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至50重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至45重量％的主要营养素。在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至54重量％的主要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至45重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至35重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至30重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至25重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至35重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的主要营养素。
在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至90重量％的黏合剂和80重量％至10重量％的主要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至90重量％的黏合剂和50重量％至10重量％的主要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至85重量％的黏合剂和70重量％至15重量％的主要营养素。
含有各种来源的脲醛的肥料在美国专利8419819、6936681、6900162、6936573、7213367和6048378中描述，其关于含脲醛的肥料的公开内容均以引用方式并入本文。
在一个方面，壳可以包含主要营养素。
6.次要营养素
次要营养素为能够向植物输送钙(Ca)、镁(Mg)和/或硫(S)的物质。例如，次要营养素可以为能够向植物输送钙的物质。在另一个实例中，次要营养素可以为能够向植物输送镁的物质。在另一个实例中，次要营养素可以为能够向植物输送硫的物质。
在一个方面，次要营养素可以包含Ca、或Mg、或其组合。
在一个方面，所述硫可以为元素硫。
含有各种来源的脲醛的肥料于美国专利6749659和已公布美国申请2004/0163434中描述，其关于含硫的肥料的公开内容均以引用方式并入本文。
在一个方面，次要营养素包含石灰、石膏或过磷酸盐或它们的组合。在另一个方面，次要营养素包含硝酸铵钙或硝酸钙或它们的组合。在又一个方面，次要营养素包含蛋壳、骨粉或石灰石或它们的组合。
可以在挤出前将次要营养素与黏合剂如可挤出黏合剂混合。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至80重量％的次要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至80重量％的次要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至80重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至50重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至50重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含15重量％至45重量％的次要营养素。在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至54重量％的次要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至45重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至35重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至30重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至25重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至35重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的次要营养素。
在一个方面，肥料芯颗粒包含20重量％至90重量％的黏合剂和80重量％至10重量％的次要营养素。在另一个方面，肥料芯颗粒包含50重量％至90重量％的黏合剂和50重量％至10重量％的次要营养素。在又一个方面，肥料芯颗粒包含30重量％至85重量％的黏合剂和70重量％至15重量％的次要营养素。
在一个方面，壳可以包含次要营养素。
7.填料
在一些方面，肥料芯颗粒可以包含填料。填料为可以促进抑制剂或微量营养素从肥料芯颗粒中释放的材料。因此，填料被加到基质材料中以改善肥料芯颗粒的性质。可以选择填料与黏合剂相结合来增强肥料芯颗粒的物理性质和释放性质。例如，可以通过使用漂白小麦粉作为黏合剂和胶体二氧化硅作为填料来实现肥料芯颗粒的良好表面结构和良好破碎强度。
在一个方面，填料包含米糠、二氧化硅、胶体二氧化硅、含有可溶物的干酒糟(DDGS)、高岭土、膨润土、或其他生物材料、或其组合。例如，肥料芯颗粒可以包含二氧化硅。在另一个实例中，肥料芯颗粒可以包含胶体二氧化硅。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含含有可溶物的干酒糟(DDGS)。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含高岭土。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含膨润土。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含米糠。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含其他生物材料，例如DDGS。在又一个实例中，肥料芯颗粒可以包含二氧化硅、胶体二氧化硅、含有可溶物的干酒糟(DDGS)、高岭土、膨润土和其他生物材料的任意组合。
在一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至60重量％的填料。在另一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至50重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至40重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至30重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至25重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含大于0重量％至20重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含5重量％至40重量％的填料。在又一个方面，肥料芯颗粒包含10重量％至30重量％的填料。
例如，肥料芯颗粒包含约10重量％至约60重量％的米糠。在一个方面，肥料芯颗粒包含约20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％的米糠。
8.壳
如本文所用，“壳”和“外壳”在本文中可以互换使用。
在一个方面，肥料粒包含壳，所述壳包含尿素、或其他氮肥、或其组合。例如，肥料粒可以包含尿素。在另一个实例中，肥料粒可以包含其他氮肥。在又一个实例中，肥料粒可以包含尿素和其他氮肥。合适的其他氮肥包括但不限于硝酸铵、硫酸铵、DAP、MAP、脲醛、氯化铵和硝酸钾。合适的第一氮肥包括但不限于尿素、硝酸铵、硫酸铵、DAP、MAP、脲醛、氯化铵和硝酸钾。
通过在造粒过程中向肥料芯颗粒上喷涂熔融尿素，可以在肥料芯颗粒上包覆壳。
在一个方面，壳包含大于0重量％至100重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在另一个方面，壳包含大于0重量％至99重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在又一个方面，壳包含大于0重量％至90重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在又一个方面，壳包含大于0重量％至80重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在又一个方面，壳包含大于0重量％至60重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在又一个方面，壳包含大于60重量％至99重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。在又一个方面，壳包含80重量％至99重量％的尿素或第一氮肥组合物或其组合。
在一个方面，包含第一含氮肥料组合物的壳至少部分地包围肥料芯颗粒。在另一个方面，包含第一含氮肥料组合物的壳基本上包围肥料芯颗粒。在又一个方面，包含第一含氮肥料组合物的壳完全包围肥料芯颗粒。
在一个方面，包含尿素的壳至少部分地包围肥料芯颗粒。在另一个方面，包含尿素的壳基本上包围肥料芯颗粒。在又一个方面，包含尿素的壳完全包围肥料芯颗粒。
D.组合物
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料粒和肥料组合物。
本文还公开了一种组合物，其包含本文公开的肥料芯颗粒和肥料组合物。
在一个方面，肥料组合物包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。
可以将肥料粒或肥料芯颗粒与第二含氮肥料组合物混合，以形成两者的混合物，例如均匀混合物。在另一个实例中，肥料粒或肥料芯颗粒可以与第二含氮肥料组合物一起但不与第二含氮肥料组合物混合来形成两者的非均匀混合物。
在一个方面，第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。在另一个方面，第二含氮肥料组合物包含尿素。因此，例如，组合物可以包含本文公开的肥料芯颗粒和尿素。在另一个实例中，组合物可以包含本文公开的肥料粒和尿素。
第二含氮肥料组合物可以呈任何合适的形式，例如，粒或小球。例如，尿素可以呈任何合适的形式，例如，尿素粒或尿素小球。
在一个方面，组合物可以包含大于0重量％至约90重量％的本文公开的肥料粒和约99重量％至约10重量％的第二含氮肥料组合物。例如，组合物可以包含约20重量％至约90重量％的本文公开的肥料粒和约80重量％至约10重量％的第二含氮肥料组合物。在另一个实例中，组合物可以包含约30重量％至约70重量％的本文公开的肥料粒和约70重量％至约30重量％的第二含氮肥料组合物。
在一个方面，组合物可以包含大于0重量％至约50重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约50重量％的第二含氮肥料组合物。例如，组合物可以包含约1重量％至约25重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约75重量％的第二含氮肥料组合物。在另一个实例中，组合物可以包含约1重量％至约10重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约90重量％的第二含氮肥料组合物。
在一个方面，组合物可以还包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。
E.成套试剂
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)第二含氮肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料粒；和b)肥料组合物。
本文还公开了一种成套试剂，其包含a)本文公开的肥料芯颗粒；和b)肥料组合物。
在一个方面，肥料组合物包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。
在一个方面，第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。在另一个方面，第二含氮肥料组合物包含尿素。因此，例如，成套试剂可以包含本文公开的肥料芯颗粒和尿素。在另一个实例中，成套试剂可以包含本文公开的肥料粒和尿素。
第二含氮肥料组合物可以呈现任何合适的形式，例如，粒或小球。例如，尿素可以呈现任何合适的形式，例如，尿素粒或尿素小球。
在一个方面，成套试剂可以包含大于0重量％至约90重量％的本文公开的肥料粒和约99重量％至约10重量％的第二含氮肥料组合物。例如，成套试剂可以包含约20重量％至约90重量％的本文公开的肥料粒和约80重量％至约10重量％的第二含氮肥料组合物。在另一个实例中，成套试剂可以包含约30重量％至约70重量％的本文公开的肥料粒和约70重量％至约30重量％的第二含氮肥料组合物。
在一个方面，成套试剂可以包含大于0重量％至约50重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约50重量％的第二含氮肥料组合物。例如，成套试剂可以包含约1重量％至约25重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约75重量％的第二含氮肥料组合物。在另一个实例中，成套试剂可以包含约1重量％至约10重量％的本文公开的肥料芯颗粒和约99重量％至约90重量％的第二含氮肥料组合物。
在一个方面，成套试剂还包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、或向土壤施用有效量的成套试剂以增加土壤中的氮量的说明书中的至少一种。
F.方法
1.制备组合物的方法
本文还公开了一种制备本文公开的肥料芯颗粒的方法，其包括步骤：a)挤出包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的混合物，并且其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂，由此形成肥料芯颗粒。
本文还公开了一种制备本文公开的肥料粒的方法，其包括步骤：a)提供包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的芯颗粒，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂；和b)使芯颗粒与含氮肥料组合物一起造粒，从而形成肥料粒。
本文还公开了一种制备肥料芯颗粒的方法，其包括步骤：a)挤出包含抑制剂或微量营养素或其组合、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的混合物，从而形成肥料粒芯，其中所述抑制剂包含NBTPT、DMPP、TU、DCD、PPDA、Nitrapyrin、Terrazole、AM、MBT、或ST、或其组合，并且其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
在一个方面，第一含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵或硝酸钾或其组合。在另一个方面，第一含氮肥料组合物包含尿素。
本文还公开了一种由本文公开的方法制备的肥料芯颗粒。
在一个方面，肥料粒芯可以为本文中其他地方描述的肥料粒芯。
在一个方面，挤出包括在0℃至150℃的温度和1rpm至500rpm的螺杆转速下从挤出机中挤出，其中所述挤出机包含多进料器和包含挤出部件。挤出部件包括但不限于主驱动器、轴、螺杆、机筒和模头。在一个实例中，温度可以为20℃至120℃。在另一个实例中，温度可以为20℃至100℃。在又一个实例中，温度可以为20℃至80℃。在又一个实例中，温度可以为20℃至60℃。在又一个实例中，温度可以为60℃至120℃。在一个实例中，螺杆转速为60rpm至80rpm。在另一个实例中，螺杆转速为70rpm至90rpm。在又一个实例中，螺杆转速为100rpm至500rpm。在又一个实例中，螺杆转速为150rpm至300rpm。
在一个方面，所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含烧石膏，并且挤出在约15℃至约50℃的温度下进行。
在一个方面，所述方法还包括对挤出物切片，从而形成直径和长度为0.5mm至2.0mm的圆柱形的芯。例如，芯的尺寸可以为0.7mm至1.5mm。在一个方面，所述方法还包括使所述芯球粒化，从而产生具有基本为球形形状的芯。
在一个方面，所述方法还包括用包含尿素或其他氮肥的壳包覆肥料芯颗粒从而形成肥料粒的步骤。包覆工艺可以包括向芯上喷涂熔融尿素或其他氮肥。在一个方面，芯的包覆工艺为造粒工艺。
在一个方面，用壳包覆芯会产生尺寸为1.5mm至8.0mm或2.0mm至4.0mm的肥料粒。
在一个方面，所述方法还包括加热肥料芯颗粒，从而干燥肥料芯颗粒。加热可以在烘箱/干燥器/类似仪器中进行。相应地，所述方法还可以包括在球粒化机(spheronizer)中使肥料芯颗球粒化。在肥料芯颗粒被球粒化后，肥料芯颗粒可以具有大于0重量％至4重量％的含水量。在一个方面，球粒化机可以在50℃至200℃、例如80℃至150℃的温度下运行。在一个方面，球粒化机可以在5℃至95℃、例如20℃至25℃的温度下运行。停留时间为10秒至30分钟、例如15秒至5分钟或30秒至5分钟。球粒化机的RPM将取决于尺寸和制造商的说明。
本文公开的肥料和方法与常规的肥料材料和方法相比具有若干优点。例如，公开的肥料粒组合物可以防止肥料添加剂的不希望的损失，从而降低肥料的成本和/或改善肥料的性能。
某些肥料添加剂在高温下可能不稳定并分解。在常规的制造工艺中，肥料添加剂在造粒工艺期间直接暴露于尿素熔体的温度下，其通常为133℃至135℃。如图13中所示，在该问题的一个实例中，纯NBTPT在此温度下将随着时间分解。因此，使用常规方法将损失至少一部分NBTPT。
本文公开的肥料和方法将保护肥料添加剂在制造工艺期间免于直接暴露于尿素熔体的温度。所述肥料的肥料芯颗粒包含黏合剂，其将保护肥料添加剂免于直接暴露于尿素熔体和尿素熔体的温度。如此，肥料添加剂将免受高温的影响并且不太可能分解。如图14中所示，肥料芯颗粒内的NBTPT是随时间稳定的，并且在肥料芯颗粒暴露于133℃至135℃时不会分解。因此，本文公开的肥料和方法将防止制造工艺期间肥料添加剂的损失，例如但不限于抑制剂如NBTPT的损失。
此外，本文公开的肥料芯颗粒由于黏合剂是可挤出的。因此，黏合剂还提供了生产具有一致尺寸和组成的肥料芯颗粒的便利方法。
2.使用组合物的方法
本文还公开了一种增加土壤中的氮量的方法，其包括步骤：a)向土壤施用有效量的本文公开的肥料粒，从而增加土壤中的氮量。
本文还公开了一种增加土壤中的氮量的方法，其包括步骤：a)向土壤施用有效量的本文公开的组合物，从而增加土壤中的氮量。例如，所述组合物可以包含本文公开的肥料粒和含氮肥料组合物。在另一个实例中，所述组合物可以包含本文公开的肥料芯颗粒和含氮肥料组合物。在又一个实例中，所述组合物可以包含本文公开的肥料粒和肥料组合物。在又一个实例中，所述组合物可以包含本文公开的肥料芯颗粒和肥料组合物。
在一个方面，增加土壤中的氮量的方法还促进植物的生长，例如，促进作物的生长。作物可以为例如但不限于水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦和大豆。
在一个方面，在暴露于土壤17天后，由肥料粒添加的氮的损失少于20重量％。
在一个方面，在相同条件下，相比向相同的土壤添加或17天后的氮损失的百分数，在暴露于土壤17天后在土壤中由肥料粒添加的氮损失的百分数较低。
由Koch Fertilizer,LLC.出售。是含NBTPT的液体制剂，以NMP为主要溶剂并含有其他添加剂以允许该液体在尿素粒上的铺展，这通常在农场进行。因此，其在由农民使用之前需要额外的步骤，并且包含有毒溶剂NMP。使用期间有明显的巨大气味。
由Koch Fertilizer,LLC.出售。是一种既含有NBTPT又含有DCD的尿素制剂，通过在造粒期间向尿素熔体中添加这两种抑制剂制得。
G.系统
本发明还公开了一种系统，其包含能够挤出本文公开的肥料芯颗粒的挤出机。
所述挤出机包含多进料器并包含挤出部件。挤出部件包括但不限于主驱动器、轴、螺杆、机筒和模头。
本文还公开了一种用于形成肥料粒的系统，其包含能够使芯颗粒与至少一种含氮肥料一起造粒以形成肥料粒的造粒机，其中所述造粒机包含用于芯颗粒的进料入口。在一个方面，含氮肥料包含尿素。
在一个方面，用于形成肥料粒的系统包含a)能够挤出肥料芯颗粒的挤出机；和b)能够对肥料芯颗粒造粒的造粒机。在一个方面，所述系统还包含用于将挤出的肥料芯颗粒从挤出机运输至造粒机的装置。所述用于运输的装置可以为皮带或能够在挤出机处收集肥料芯颗粒并将其移动到造粒机中的其他设备。
在一个方面，造粒机包含涂敷设备，例如用于向肥料芯颗粒喷涂熔融尿素的喷嘴。
在一个方面，所述系统还包含冷却器。冷却器能够冷却离开造粒机的肥料粒。因此，在一个方面，所述系统还包含用于将肥料粒从造粒机运输至冷却器的装置。在一个方面，冷却器包含风扇或制冷单元。
H.方面
所公开的方法至少包括以下方面。
方面1：一种肥料芯颗粒，其具有外表面并包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
方面2：方面1的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含脲酶抑制剂或硝化抑制剂或其组合。
方面3：方面1或2的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
方面4：方面2或3中任一项的肥料芯颗粒，其中所述脲酶抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)或苯基磷二酰胺(PPDA)或其组合。
方面5：方面2至4中任一项的肥料芯颗粒，其中所述硝化抑制剂包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(Terrazole)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)或其组合。
方面6：方面2至4中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种抑制剂包含NBTPT和DCD。
方面7：方面1至6中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3、MgO、KH2PO4、或NaHCO3、或其组合。
方面8：方面1至7中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3。
方面9：方面1至8中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约40重量％至约90重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
方面10：方面1至8中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约60重量％至约90重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
方面11：方面1至10中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约5重量％至约60重量％的所述一种或更多种pH缓冲剂。
方面12：方面1至11中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约20重量％至约60重量％的所述一种或更多种pH缓冲剂。
方面13：方面1至12中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约40重量％至约60重量％的所述一种或更多种pH缓冲剂。
方面14：方面1至13中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒包含约5重量％至约30重量％的所述一种或更多种pH缓冲剂。
方面15：方面1至14中任一项的肥料芯颗粒，其中所述芯颗粒为挤出的芯颗粒。
方面16：方面1至14中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡或低熔点蜡或其组合。
方面17：方面1至14中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡。
方面18：方面1至14中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含低熔点蜡。
方面19：方面1至18中任一项的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。
方面20：方面1至19中任一项的肥料芯颗粒，其中所述肥料芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡或高熔点蜡或其组合、20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉或淀粉，或包含米糠的填料或其组合、10重量％至30重量％的DCD、大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂。
方面21：方面1至20中任一项的肥料芯颗粒，所述肥料芯颗粒包含含有米糠的填料。
方面22：方面21的肥料粒，其中所述填料包含米糠。
方面23：方面20至22的肥料粒，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3。
方面24：一种肥料粒，其包含方面1至23中任一项的肥料芯，其中所述肥料粒还包含与肥料芯颗粒的外表面接触的第一含氮肥料组合物。
方面25：方面24的肥料粒，其中包含第一含氮肥料组合物的外壳至少部分地包围肥料芯颗粒。
方面26：方面24或25的肥料粒，其中所述第一含氮肥料组合物包含尿素。
方面27：方面24至26中任一项的肥料粒，其中所述外壳基本上包围肥料芯颗粒。
方面28：方面24至26中任一项的肥料粒，其中所述外壳完全包围肥料芯颗粒。
方面29：方面24至28中任一项的肥料粒，其中所述第一含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面30：方面25至29中任一项的肥料粒，其中所述外壳基本上包含尿素。
方面31：方面24至30中任一项的肥料粒，其中所述芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡或高熔点蜡或其组合、20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉、米糠或淀粉或其组合、10重量％至30重量％的DCD、大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂，并且其中基本上包含尿素的外壳至少部分地包围所述芯。
方面32：方面24至31中任一项的肥料粒，其中在暴露于格林维尔土壤20天后含氮肥料组合物中的氮损失少于20重量％。
方面33：方面24至31中任一项的肥料粒，其中在暴露于克鲁利山地土壤17天后含氮肥料粒中的氮损失少于20重量％。
方面34：方面24至31中任一项的肥料粒，其中在暴露于克鲁利山地土壤17天后含氮肥料粒中的氮损失比或在相同条件下暴露于克鲁利山地土壤17天后的氮损失少。
方面35：一种组合物，其包含方面24至34中任一项的肥料粒和第二含氮肥料组合物。
方面36：方面35的组合物，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面37：方面35的组合物，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素。
方面38：一种组合物，其包含方面24至34中任一项的肥料粒和肥料组合物。
方面39：一种组合物，其包含方面1至23中任一项的肥料芯颗粒和第二含氮肥料组合物。
方面40：方面39的组合物，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面41：方面39的组合物，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素。
方面42：一种组合物，其包含方面1至23中任一项的肥料芯颗粒和肥料组合物。
方面43：一种成套试剂，其包含a)方面24至34中任一项的肥料粒；和b)第二含氮肥料组合物。
方面44：方面43的成套试剂，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面45：方面43的成套试剂，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素。
方面46：方面43至45中任一项的成套试剂，其中所述成套试剂还包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、或向土壤施用有效量的成套试剂以增加土壤中的氮量的说明书中的至少一种。
方面47：一种成套试剂，其包含a)方面24至34中任一项的肥料粒；和b)肥料组合物。
方面48：一种成套试剂，其包含a)方面1至23中任一项的肥料芯颗粒；和b)第二含氮肥料组合物。
方面49：方面48的成套试剂，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面50：方面48的成套试剂，其中所述第二含氮肥料组合物包含尿素。
方面51：方面48至50中任一项的成套试剂，其中所述成套试剂还包含微量营养素、主要营养素、次要营养素、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、或向土壤施用有效量的成套试剂以增加土壤中的氮量的说明书中的至少一种。
方面52：一种成套试剂，其包含a)方面1至23中任一项的肥料芯颗粒；和b)肥料组合物。
方面53：一种制备方面1至23中任一项的肥料芯颗粒的方法，其包括步骤：a)挤出包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的混合物从而形成肥料芯颗粒，其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种黏合剂。
方面54：方面53的方法，其中所述挤出在约5℃至约150℃的温度下进行。
方面55：方面53或54的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡，并且所述挤出在约80℃至约150℃的温度下进行。
方面56：方面53或54的方法，其中所述一种或更多种黏合剂包含低熔点蜡，并且所述挤出在约15℃至约100℃的温度下进行。
方面57：方面53至56中任一项的方法，其中所述挤出通过约100至约500转每分钟(rpm)的螺杆进行。
方面58：方面53至57中任一项的方法，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含脲酶抑制剂、或硝化抑制剂、或其组合。
方面59：方面53至58中任一项的方法，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
方面60：方面58或59中任一项的方法，其中所述脲酶抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)、或苯基磷二酰胺(PPDA)、或其组合。
方面61：方面58至60中任一项的方法，其中所述硝化抑制剂包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(Terrazole)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)、或2-磺胺噻唑(ST)、或其组合。
方面62：方面58至61中任一项的方法，其中所述一种或更多种抑制剂包含NBTPT和DCD。
方面63：方面53至62中任一项的方法，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3、MgO、KH2PO4、或NaHCO3、或其组合。
方面64：方面53至62中任一项的方法，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3。
方面65：方面53至64中任一项的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡、或低熔点蜡、或其组合。
方面66：方面53至64中任一项的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡。
方面67：方面53至64中任一项的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含低熔点蜡。
方面68：一种制备方面24至34中任一项的肥料粒的方法，其包括步骤：a)提供包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的芯颗粒，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂；和b)使所述芯颗粒与第一含氮肥料组合物一起造粒，从而形成肥料粒。
方面69：方面68的方法，其中所述肥料粒具有1.5mm至8.0mm的最大尺寸。
方面70：方面68至69中任一项的方法，其中所述提供芯颗粒的步骤包括挤出包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的混合物从而形成芯颗粒的步骤，其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种黏合剂。
方面71：方面68至70中任一项的方法，其中所述方法还包括冷却肥料粒的步骤。
方面72：方面68至71中任一项的方法，其中所述包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡。
方面73：方面68至72中任一项的方法，其中所述第一含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
方面74：方面68至72中任一项的方法，其中所述第一含氮肥料组合物包含尿素。
方面75：一种增加土壤中的氮量的方法，其包括步骤：a)向土壤施用有效量的方面24至34中任一项的肥料粒，从而增加土壤中的氮量。
I.实施例
提出以下实施例是为了向本领域普通技术人员提供关于如何实施和评价本文描述和涉及的化合物、组合物、制品、设备和/或方法的完整公开和描述，并且意在是纯粹示例性的而非意在限制发明人认为是其发明的范围。已努力确保关于数字(例如，量、温度等)的精度，但应考虑到一些误差和偏差。除非另有指出，否则份数为重量份数，温度单位为℃或是在环境温度下，压力为处于大气压或接近大气压。反应条件，例如组分浓度、所需溶剂、溶剂混合物、温度、压力、以及可以用来优化从所述工艺获得的产物纯度和收率的其他反应范围和条件，有多种变化和组合。仅需要适当的常规的实验即可优化此类工艺条件。
1.实施例1
本文描述了可使用挤出工艺制造的肥料组合物。本实施例中提供了制造用于增效肥料的含有抑制剂和/或微量营养素的芯颗粒的示例性程序。
i.材料
工业级尿素来自SABIC,邮政信箱5101,利雅得11422(沙特阿拉伯)。蜡如大豆蜡、棕榈蜡和蓖麻蜡作为样品来自印度印多尔的Ruchi Soya Industries Ltd.。蓖麻蜡(50Kg)得自印度泰米尔纳德邦西瓦卡西的K.R.Enterprises。淀粉作为样品来自印度泰米尔纳德邦埃罗德的Angel Starch。高熔点蜡(Qualiwax-C、Qualiwax QD薄片和Qualiwax QD-150)作为样品来自印度新孟买的Quality Chemical Industries。漂白小麦粉购自班加罗尔当地市场的Sri Bhagyalakshmi maida。N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)购自中国杭州的Samich(HK)Ltd.。其余的所有市售试剂均购自印度的Sigma-Aldrich。
ii.装置
对于挤出，使用微混炼机(DACA，一种实验室规模微型挤出机)、中试双螺杆挤出机(Coperion)、压线机和室温双螺杆挤出机。使用～40rpm的Z-型叶片双螺杆混合机(NH-2L捏合机)将漂白小麦粉和其他添加剂均匀混合以进行湿法挤出。
iii.挤出示例性肥料芯颗粒的程序
微型挤出机(DACA)的代表性程序：称取原料(主要是蜡)至最接近的精度。向熔融的蜡中添加所需的其他添加剂，充分混合，并倾倒于玻璃托盘上以将材料破碎成小薄片。使用微混炼机(DACA，一种实验室规模的立式双螺杆挤出机)进行挤出。挤出在20℃至150℃的加工温度下进行。
中试挤出机的代表性程序：称取制剂所需的原料至最接近的精度并充分混合。混炼操作在W&P ZSK25双螺杆挤出机中进行，该挤出机在6-机筒上具有25mm的螺杆直径。螺杆构造设计有足够的捏合部件以取得最大剪切力，从而实现更好的混合。实验在5℃至50℃的加工温度下进行。挤出过程的温度可以通过挤出过程中使用的螺杆转速来控制。例如，包含烧石膏的肥料芯颗粒在比包含烧石膏的肥料芯颗粒低的温度下挤出。包含烧石膏的肥料芯颗粒的挤出过程的温度通常在20℃至50℃之间，而包含蜡的肥料芯颗粒的挤出过程的温度通常在50℃至150℃之间。通过保持恒定负载，经由料斗缓慢加入组分。收集呈线材的挤出物并在室温下干燥。螺杆转速为20rpm至100rpm，并经由主料斗以6kg/小时至8kg/小时加料。在挤出机末端处的模头外将挤出物收集于托盘中并让其冷却。
压线机(小型手动挤出机)的代表性程序：称取制剂所需的原料，用研钵和研杵充分混合，同时加入极小量的水以形成可挤出的料团形式。该料团为组分的均匀混合物。将料团转移至具有1.0mm或1.5mm模头的容器中并以恒定速度缓慢拧入芯轴。整个过程在室温下进行。在模头外收集挤出物于托盘中并干燥。
室温挤出机的代表性程序：称取制剂所需的原料至最接近的精度，并使用～40rpm的Z型叶片双螺杆混合机(NH-2L捏合机)充分混合。加入活性组分，随后在混合的同时缓慢加入水，并继续混合直至获得均匀料团(经过1小时)。该料团是组分的均匀混合物。将料团以圆形条的形式引入在100rpm下的挤出机(F-26双螺杆带式挤出机)中以得到挤出物，并在模头(1.0或1.5mm)外收集挤出物于托盘中。混合和挤出在室温下进行。在进行进一步的分析之前将挤出物于65℃至80℃下干燥1至3小时。经干燥的挤出物通常具有低于1％的水分含量。
纯NBTPT和如本文所公开含在芯内的NBTPT的热稳定性可以通过HPLC确定。例如，可以使纯NBTPT或含NBTPT的芯暴露于135℃(133℃至135℃是尿素熔体的典型温度范围)，并且可以每5分钟通过HPLC连续分析，直至收集到30分钟的数据为止。这样的数据将判定当NBTPT含在芯内时与纯NBTPT相比是否具有更好的热稳定性。
iv.对示例性肥料芯颗粒涂覆和造粒的程序
如上所述提供挤出的肥料芯颗粒。选择最大尺寸为0.7mm至1.0mm的肥料芯颗粒来造粒。在造粒工艺期间，活性组分如抑制剂将由制剂中使用的黏合剂材料保护在肥料芯颗粒内部。将肥料芯颗粒置于造粒机中。在造粒机内用尿素熔体喷涂肥料芯颗粒以产生肥料粒。粒状肥料芯颗粒通常具有约3mm的最大尺寸。造粒工艺用尿素包覆芯并且使肥料粒干燥。
可以控制尿素熔体的喷涂速率以控制多个芯团聚成一个肥料粒。使用此工艺将产生圆形的单芯和多芯肥料粒。
造粒过程中的挑战包括：i)尿素熔体向造粒机的输送，ii)减少缩二脲的形成，iii)避免尿素熔体在输送管至喷嘴头中结晶，和iv)熔体的均匀性和输送至造粒机的速率。为了解决这些问题，造粒工艺包括通过将尿素熔体泵送至造粒机来向造粒机输送尿素熔体。当待输送的液体(尿素熔体)的体积小(2至3升)时，这可能是一个复杂的过程，因为泵头加热是必须的，而且管道长度有一些限制。该问题通过用重力代替泵送向造粒机输送熔融液体来解决。
熔体制备过程中缩二脲形成的减少是通过增大尿素的表面积及缩短熔体制备时间和减少高温暴露来实现。通过在系统中使用10％的水可以降低熔体温度。为了避免尿素熔体在PTFE输送管至喷嘴头中结晶，连接具有适当绝热的伴热设备。底部喷嘴与喷嘴前面的阀门一起使用并连接到加热系统。向尿素熔化器中引入连续搅拌设备来保持熔体均匀。通过使经加热的热油循环到双夹套熔化器中来控制尿素熔化器温度。将熔体输送至造粒机的速率可以通过流量计控制。然而，在实验规模上，体积太小以致在输送线中引入流量计是不可行的。对于这些实验，使尿素熔化器保持在秤上，并从秤上重量随输送时间的减轻来计算输送速率。使用在尿素熔体槽排泄口处具有加热系统的阀门来控制尿素熔体的流动速率。
在表1中描述了造粒工艺参数。
表1
工艺 涂覆
仓室 涂覆仓
喷嘴 底部喷涂：直径1.2mm：气帽2.6mm
雾化空气压力 0.8巴
分配板 具有58％自由面积的筛板
筛布 1×：筛孔尺寸250μm
喷嘴加热(热油温度) 160℃
液体槽加热(热油温度) 150℃
雾化空气加热 100℃
电伴热(管) 160℃
阀门I加热(在喷嘴前面) 160℃
阀门II加热(液体槽排泄口) 160℃
表1中描述了用于造粒工艺生产的一般工艺流程的参数。
v.示例性样品
使用挤出生产表2中示出的示例性样品，如果指出的话，使用上述造粒工艺生产。
表2
在表2中：PVA＝聚乙酸乙烯酯；PLA＝聚乳酸；POP＝烧石膏；HMW＝高熔点蜡；LMW＝低熔点蜡；RH＝米糠；BWF＝漂白小麦粉；CP＝白垩粉；DCD＝双氰胺；NBTPT＝N-(正丁基)硫代磷酰三胺。
vi.样品分析和结果
分析表征：使用DSC和TGA分析来证实蜡和抑制剂(NBTPT和DCD)的熔点和热降解性质。NBTPT和DCD的纯度通过NMR、HPLC和LCMS分析进行交叉检验。
破碎强度：使用破碎强度分析仪测量一些样品的破碎强度以了解挤出物的强度。
抑制剂在尿素熔体中的稳定性：使用HPLC和LCMS测试含抑制剂的挤出物在尿素熔体中的稳定性。
水分分析：使用水分分析仪测量挤出物的水分含量。
vii.结果
对最终的肥料粒进行破碎强度、磨损分析、耐冲击性、水分含量、尺寸分布、缩二脲含量和氮含量测试。通常地，肥料粒具有以下性质：破碎强度(kgf)为1.68至3.60；磨损分析(重量损失％)为0.11至0.85；耐冲击性(破碎粒子％)为0.05至0.64；水分分析(重量％)为0.12至0.23；颗粒尺寸分布(粒)为2mm至4mm(97％)；缩二脲％为1.05至3.8；和氮％为43.3至46.3。表4示出了这些测量的详细情况。
表4
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
表4续
图3A中示出了涂敷尿素并造粒的样品F-29ND的尺寸分布。图3B中示出了涂敷尿素并造粒的样品F-28ND的尺寸分布。图3B中示出了涂敷尿素并造粒的样品F-31ND的尺寸分布。图3A和3B显示出肥料粒F-29ND、F-28ND、F-31ND具有约2.0mm至约4.0mm的尺寸分布，其中多数肥料粒具有约2.8mm至约4mm的尺寸。
对几个样品测量在不同土壤中的氮挥发并与市面上的产品如和加以比较。在格林维尔土壤、克鲁利土壤和布朗菲尔德土壤中测试样品。
布朗菲尔德土壤通常被描述为钙质砂壤土。其土壤系统分类为壤质、混合、超活跃、热性Arenic Aridic Paleustalf。该土壤属于淋溶土纲并且是见于温暖干旱地区的轻度风化土壤。该土壤的土壤pH为7.4至7.7；因此具有高的挥发潜力，并且作为砂壤土也具有比格林维尔土壤高的淋溶潜力。布朗菲尔德土壤还是高度缺磷的(Bray 1P＝2.4mg P kg-1，Pi-P＝2.6mg P kg-1)，CEC为6.6cmol/kg。土壤中有机质含量不足1％并且缺氮。
格林维尔土壤或格林维尔黏性壤土是比布朗菲尔德肥沃的重质壤土。该土壤是典型的热带风化老成土，并见于温暖潮湿的环境中。该土壤归类为细腻、高岭土型、热性Rhodic Kandiudult，pH为6.1至6。该土壤具有1.4％的有机质，氮的总量为约0.06％，以及CEC为5.2cmol/kg。因此，该土壤的有机质含量低，并且硫和氮的可用性低。因此，该土壤对于用肥料进行氮和硫试验是理想的。
克鲁利土壤由非常深、排水有些不良、渗透非常缓慢的土壤组成，其形成于更新世的黏质河海沉积物中。该土壤几乎平坦地存在于坡度非常缓的土壤中并出现在平坦的沿海平原梯田上。坡度主要小于1％，但最高可达3％。在该土壤存在的地方，年平均降水量约为1549mm(61英寸)，年平均气温约为20摄氏度(68华氏度)。该土壤为细腻、蒙脱石型、热性的Typic Albaqualf。
图4至图9中示出了与SuperU和尿素相比，肥料粒的各种示例性样品的氮挥发。图4和图5中示出的测量值为与施用的氮量相比以氨挥发损失的氮的百分数。图6-9示出了以mg计的氮损失。
结果显示，示例性的肥料粒具有低的氨挥发和氮损失。例如，样品F-14、F-16、F-10、F-12、F-28ND、F-27ND、F-19ND和F-26N具有比商业产品低或与商业产品相当的氨挥发和氮损失。图6至7示出了不同的黏合剂和pH缓冲剂对肥料粒中氮损失的影响。图8至9示出了不同的黏合剂但无pH缓冲剂对肥料粒中氮损失的影响。
测量示例性肥料粒样品的氮转化(硝化)。在格林维尔土壤和在布朗菲尔德砂土土壤二者中进行氮转化(硝化)测量。图10A、10B、11A和11B示出了结果。图10A和11A示出了土壤中以铵存在的氮的含量，图10B和11B示出了土壤中以硝酸盐存在的氮的含量。
表5示出了在国际肥料发展中心(IFDC，美国阿拉巴马州)暴露于克鲁利山地土壤17天后F-26、F27、F-28、尿素、和的氮损失和氮减少百分数。
表5
数据显示，F-26和F-27相比和以及不含CP的制剂F-28具有更少的氮损失。
总体而言，示例性的肥料粒与基准产品相比表现出相当或更好的性能，这表明在造粒工艺过程中在尿素熔体条件下肥料芯将有效地遮蔽抑制剂(活性组分)并提供抑制剂(活性组分)如NBTPT的稳定性。
表7显示，pH缓冲剂如白垩粉(主要含CaCO3)的添加改善了肥料粒的性能。此效果可以归因于pH缓冲剂在土壤中和/或在造粒工艺期间稳定抑制剂(活性组分)如NBTPT。

Claims (20)

1.一种肥料芯颗粒，所述肥料芯颗粒具有外表面并包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂，并且其中芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
2.根据权利要求1所述的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种肥料添加剂包含脲酶抑制剂、或硝化抑制剂、或其组合。
3.根据权利要求2所述的肥料芯颗粒，其中所述脲酶抑制剂包含N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBTPT)、或苯基磷二酰胺(PPDA)、或其组合，其中所述硝化抑制剂包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(Terrazole)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)、或2-磺胺噻唑(ST)、或其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种pH缓冲剂包含CaCO3、MgO、KH2PO4、或NaHCO3、或其组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的肥料芯颗粒，其中芯颗粒包含约60重量％至约90重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的肥料芯颗粒，其中芯颗粒包含约5重量％至约60重量％的所述一种或更多种pH缓冲剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的肥料芯颗粒，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含低熔点蜡。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的肥料芯颗粒，其中所述肥料芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡、或高熔点蜡、或其组合，20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉、或淀粉、或含有米糠的填料、或其组合，10重量％至30重量％的DCD，大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的肥料芯颗粒，其中所述肥料芯颗粒包含含有米糠的填料。
11.一种肥料粒，所述肥料粒包含根据权利要求1至10中任一项所述的肥料芯，其中所述肥料粒还包含与所述肥料芯颗粒的外表面接触的第一含氮肥料组合物。
12.根据权利要求11所述的肥料粒，其中包含第一含氮肥料组合物的外壳至少部分地包围所述肥料芯颗粒。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的肥料粒，其中所述第一含氮肥料组合物包含尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、脲醛、氯化铵、或硝酸钾、或其组合。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的肥料粒，其中所述外壳基本上包含尿素。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的肥料粒，其中芯颗粒包含20重量％至50重量％的低熔点蜡、或高熔点蜡、或其组合，20重量％至50重量％的黏合剂，其选自漂白小麦粉、米糠、或淀粉、或其组合，10重量％至30重量％的DCD，大于0重量％至5重量％的NBTPT和约15重量％至约50重量％的pH缓冲剂，并且其中基本上包含尿素的外壳至少部分地包围芯。
16.一种成套试剂，所述成套试剂包含
a)根据权利要求1至10中任一项所述的肥料芯颗粒；和
b)肥料组合物。
17.一种制备根据权利要求1至10中任一项所述的肥料芯颗粒的方法，所述方法包括步骤：
a)挤出包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的混合物从而形成所述肥料芯颗粒，并且其中所述混合物包含约10重量％至约99重量％的一种或更多种黏合剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡，并且所述挤出在约80℃至约150℃的温度下进行。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的方法，其中所述一种或更多种包含蜡的黏合剂包含高熔点蜡、或低熔点蜡、或其组合。
20.一种制备根据权利要求11至15中任一项所述的肥料粒的方法，所述方法包括步骤：
a)提供包含一种或更多种肥料添加剂、一种或更多种包含蜡的黏合剂和一种或更多种pH缓冲剂的芯颗粒，并且其中所述芯颗粒包含约10重量％至约99重量％的所述一种或更多种包含蜡的黏合剂；和
b)使所述芯颗粒与第一含氮肥料组合物一起造粒，从而形成肥料粒。
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