CN112930330A - 用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料 - Google Patents

用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料 Download PDF

Info

Publication number
CN112930330A
CN112930330A CN201980068898.7A CN201980068898A CN112930330A CN 112930330 A CN112930330 A CN 112930330A CN 201980068898 A CN201980068898 A CN 201980068898A CN 112930330 A CN112930330 A CN 112930330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fertilizer
coated
core
seaweed
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980068898.7A
Other languages
English (en)
Inventor
拉维·赫格德
萨蒂什·布尔拉
沙米克·古普塔
艾哈迈德·达亚姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN112930330A publication Critical patent/CN112930330A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C05C9/005—Post-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00—Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • C05B1/02—Superphosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00—Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • C05B1/04—Double-superphosphate; Triple-superphosphate; Other fertilisers based essentially on monocalcium phosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B9/00—Fertilisers based essentially on phosphates or double phosphates of magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/30—Anti-agglomerating additives; Anti-solidifying additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/40—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility
    • C05G3/44—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility for affecting solubility
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/35—Capsules, e.g. core-shell

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明公开了海藻和/或海藻提取物包膜的肥料芯、其使用方法及其生产方式。由海藻和/或海藻提取物包膜包覆的肥料芯，可以含有基于其总重量的50重量％或多于50重量％的尿素基肥料，或含有氮、磷或钾中的一种或多于一种的无机肥料，或其组合。所述包膜可以包含海藻和/或海藻提取物，任选地包含或者不包含石膏、除存在于海藻或其提取物中的天然水不溶性聚合物以外的水不溶性聚合物、水、增溶剂、抗结块剂和/或黏结剂。

Description

用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年8月28日提交的美国临时专利申请第62/723,811号的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。
背景技术
A.技术领域
本发明一般涉及海藻或海藻提取物包膜肥料。这种包膜肥料可以具有可对农业产业有利的改善的物理和/或化学性能，并通过改善土壤健康对可持续发展做出贡献。
B.相关技术描述
土壤营养素，如氮、磷、钾和硫，以及微量元素，如铁、锌、铜和镁都对实现农业的蓬勃发展和植物的生长有益。经过反复的种植周期，土壤中这些营养素的含量可能会减少，从而导致植物生长受阻和产量下降。为抵消这种影响，研制出了肥料来帮助替代消耗的重要营养素，并建立营养素的恰当平衡。
海藻和海藻提取物富含微量营养素和天然生长激素，包括细胞分裂素、生长素和赤霉素。通常，海藻和海藻提取物是在作物周期中以液体的方式多次施用于植物或者土壤的，比如通过叶面喷施或者粉末撒布方式施用(US 6,893,479；Csizinszky,Proc.Fla.State Hort.Soc.1994；107:139-142)。海藻和海藻提取物也可以包含其他肥料(US 8,197,572、WO 2016022582)。两种施用方式都是劳动力和成本密集的，并且可能对农民造成负担。此外，液体肥料运输困难且成本高昂。
为了减轻这些负担，已经有人尝试在肥料固化或制粒之前，把海藻或海藻提取物均匀混合在肥料中来生产肥料(CN 101486619；WO 2014080352；CN 104151114；WO2015075676)。另一些人将海藻提取物与脱水剂和聚合物混合，或将海藻与填料和酶抑制剂混合，然后将混合物施加于肥料芯或者与肥料混合(IN 243311；US 8,133,919)。但是，添加脱水剂、聚合物或酶抑制剂会增加肥料生产的复杂性和成本。有些人对可能含有海藻及助剂的农用材料进行包膜，以控制农用材料的输运性能(US 2005/0064001)。有些人使用可能含有海藻的包膜对无机钙化合物、腐殖酸或泥炭进行包膜(WO 2014020187)。但是，这些包膜肥料不能提供高浓度的主要营养素，比如氮、磷、钾和/或硫，并且释放可能极为缓慢。
因此，仍然需要低成本、低复杂度、低运输难度、低施用负担的改进型肥料。
发明内容
已经发现了针对与现有肥料有关的前述问题的至少一部分的解决方案。解决方案基于以下包膜肥料的开发，所述包膜肥料具有海藻或海藻提取物的包膜和含有尿素基肥料或者含有氮、磷或钾中一种或多于一种的无机肥料的肥料芯。包膜肥料具有令人满意的物理、化学和植物生长性能，并且与现有肥料相比，可以以更简单、更低成本、更方便的方式来生产、运输和施用。此外，包膜肥料可以在芯的基本营养素含量不变或者变化很小的情况下，含有高浓度的氮、磷、钾或其组合，并且除了肥料芯、海藻或海藻提取物单独提供的营养素和微量营养素外，还可以包含额外的营养素和微量营养素。通过使用本文描述的包膜肥料，可以在一次施肥中提供这些营养素。不受理论约束，人们相信海藻和/或海藻提取物中的天然生物聚合物有利于减缓芯的快速降解或溶解，同时也为其带来了更好的保水能力。本文公开的包膜肥料可以带来更好的土壤/根系健康、更多的作物产量、更好的根系发育和使土壤结合的营养素更好地被吸收。此外，海藻或含有海藻的包膜在化学肥料存在下发挥作用，并且可以以较少的碳足迹引入有机/无机组分的最佳平衡。
本发明的一个方面，公开了包膜肥料。该包膜肥料可以包含肥料芯，所述肥料芯包含尿素基肥料，和/或含有氮、磷或钾中的一种或者多于一种的无机肥料，或其组合；所述包膜肥料可以包含含有海藻和/或海藻提取物的包膜。芯中的尿素基肥料、无机肥料或其组合，可以占芯总重量的至少50重量％、至少60重量％、至少70重量％、至少80重量％、至少90重量％、至少91重量％、至少92重量％、至少93重量％、至少94重量％、至少95重量％、至少96重量％、至少97重量％、至少98重量％或至少99重量％，包括其所有的区间和子区间范围。芯的至少一部分表面可以与包膜直接接触。包膜可以是经干燥的包膜或者干燥包膜。在一些情况下，除了海藻或海藻提取物中存在的天然水不溶性聚合物以外，包膜中不包含石膏或者水不溶性聚合物。在一些情况下，除了海藻或其提取物中存在的酶抑制剂以外，包膜中不包含酶抑制剂。
在一些方面，尿素基肥料是尿素，和/或无机肥料是提供氮、磷和钾(NPK)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、重过磷酸钙(TSP)或其组合的肥料。在一些情况下，芯可以由尿素基肥料或无机肥料组成。在一些情况下，芯可以由尿素、NPK、DAP、磷酸一铵、SSP、TSP或其组合组成。
在一些方面，海藻或海藻提取物是或来自于长心卡帕藻(Kappaphycusalvarezii)、泡叶藻(Ascophyllum Nodosum)、极大昆布(Ecklonia maxima)、海洋巨藻(Durvillea potatorum)、巨藻(Macrocystis pyrifera)、马尾藻(Sargassum spp.)和/或掌状海带(Laminaria digitate)。在一些优选的实例中，海藻或海藻提取物是或来自于长心卡帕藻和/或泡叶藻。海藻提取物可以通过任何溶剂提取。在一些情况下，溶剂为水或有机溶剂。在一些情况下，溶剂为水。
在一些情况下，包膜任选地包含一种或多于一种水、一种或多于一种增溶剂、一种或多于一种黏结剂、和/或一种或多于一种抗结块剂。在一些情况下，包膜肥料任选地包含一种或多于一种另外的包膜。在一些情况下，另外的包膜可以包含一种或多于一种海藻或海藻提取物、一种或多于一种黏结剂、和/或一种或多于一种抗结块剂。在一些情况下，包膜中含有的水可以小于包膜的5重量％。这种水或水分含量较少的包膜可以被看做是经干燥的包膜或者干燥包膜。在一些情况下，相对于包膜的重量，水含量为4重量％、3重量％、2重量％、1重量％或者小于1重量％。增溶剂可以是Na2CO3、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2和/或K2CO3。黏结剂可以是重过磷酸钙(TSP)、瓜尔胶、蜡类例如石蜡、油类例如亚麻油和石蜡油、面粉和淀粉类例如漂白小麦粉、明胶和/或聚合物。抗结块剂可以是任何已知的抗结块剂，例如表面活性剂、胺类、液体载体例如油和/或水、和/或Kao Chemicals提供的
Figure BDA0003026706420000031
产品(例如
Figure BDA0003026706420000032
-125)，或它们的任意组合。
在一些方面，包膜不分散在整个肥料芯上。在一些情况下，包膜至少部分地覆盖在芯上形成外壳。包膜可以覆盖芯表面的至少50％、至少70％、至少90％或者更多。在一些情况下，相对于没有包膜的芯，包膜可以减少芯在水中的溶解。不受理论约束，这可能是通过包膜的吸收水和水分的能力实现的，即在一定时间段内减少了水与芯接触。因此，不希望受到理论的束缚，含有海藻和/或海藻提取物的包膜可以赋予本发明的包膜肥料受控释放或缓慢释放或延迟释放的特性。在一些情况下，包膜的平均厚度为2微米(μm)至70微米，或其间的任何范围。
包膜肥料可以包含或者不包含附加成分。包膜肥料包含或者不包含的附加成分可以是防腐剂、杀虫剂、杀真菌剂、香料、微量营养素、肥料、植物生长剂、营养素、次级营养素、微量元素、植物保护剂、填充剂等，或其组合。在一些情况下，包膜不含有附加成分(例如，由海藻和/或海藻提取物组成)。
本发明的包膜肥料可以包含任何浓度、比例、重量百分比、体积百分比等的上述所引用的附加成分。在一些情况下，包膜可以占包膜肥料总重量的0.001重量％至10重量％、0.001重量％至9重量％、0.001重量％至8重量％、0.001重量％至7重量％、0.001重量％至6重量％、0.01重量％至10重量％、0.1重量％至10重量％、0.5重量％至10重量％、0.5重量％至9重量％、0.5重量％至8重量％、0.5重量％至7重量％、0.5重量％至6重量％、1重量％至6重量％、或其间的任意范围。
本发明的包膜肥料可以与其他肥料一起包含在肥料组合物中。在一些情况下，所述包膜肥料包含在掺合肥料和复合肥料中。例如，可以将本发明的掺合肥料组合物配制成速释肥料。替代地，可以将掺合肥料组合物配制成缓释肥料。在一些情况下，掺合肥料组合物配制成专用肥料。
在本发明的上下文中还公开了生产所述包膜肥料的方法。该方法可以包括在足以形成包膜肥料的条件下使本文公开的芯与包膜组合物接触，其中包膜组合物包含海藻、海藻提取物或其组合。通过将包含所述包膜组合物的液体喷涂到所述肥料芯上，可以部分地使芯与所述包膜组合物接触。该方法可以包含将与芯接触的包膜组合物干燥的步骤。该方法可以包含在将包膜组合物与芯接触之前加热包膜组合物和/或芯的步骤。生产的包膜肥料可以是本发明公开的任何包膜肥料。所述包膜组合物干燥后可在本文公开的芯上产生本文公开的包膜。
本发明的包膜组合物可以包含任何浓度、比例、重量百分比、体积百分比等的所述成分。在一些情况下，包膜组合物中包含的海藻和/或海藻提取物可以占包膜组合物总重量的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％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、100重量％、或其间的任何范围。
本发明的一个方面，公开了生产肥料混合物的方法。该方法包含将本文公开的包膜肥料与一种或多于一种附加肥料、次级营养素、微量元素、植物保护剂和/或填充剂。
本发明的一个方面，公开了施肥的方法。该方法包括将本文公开的包膜肥料施用于土壤、有机体、作物、液体载体、液体溶剂或其组合中的至少一种。所述包膜肥料的施用可以促进植物生长和/或植物健康。
以下包含本说明书使用的各种术语和短语的定义。
术语“肥料”的定义是一种施用于土壤或植物组织的材料，以提供一种或多于一种的对植物生长重要或有益的植物营养素，和/或增加或促进植物生长的刺激剂或增强剂。非限制性的肥料示例包括具有尿素、硝酸铵、硝酸铵钙、一种或多于一种过磷酸钙、二元NP肥料、二元NK肥料、二元PK肥料、NPK肥料、钼、锌、铜、硼、钴和/或铁中的一种或多于一种的材料。在一些方面，肥料包含促进植物生长和/或增强植物从肥料中获益的能力的药剂，包括但不限于生物刺激剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂。在一些具体的情况下，该肥料是尿素，比如尿素颗粒。
术语“约”、“大约”和“基本上”定义为如本领域一般技术人员所理解的接近于。在一个非限制性的实例中，这些术语定义为10％以内、优选5％以内、更优选1％以内、最优选0.5％以内。
术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别指的是某一组分的重量、体积或摩尔数在包含该组分的材料的总重量、总体积或总摩尔数中所占的百分比。在一个非限制性的实例中，10重量％的某组分，指在100克包含该组分的材料中有10克该组分。
当在权利要求书或说明书中与术语“包含”、“包括”、“含有”或“具有”一起使用时，要素前面不使用数量词可以表示“一个”，但是其也符合“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的意思。
词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包含性的或开放式的，并且不排除其他附加的、未列举的要素或方法步骤。
本发明的组合物和方法可以“包含”整个说明书中所公开的具体成分、组分、组合物等，或者“基本上由”、“由”整个说明书中所公开的具体成分、组分、组合物等“组成”。关于过渡短语“基本上由……组成”，在一个非限制性的方面，本发明的包膜肥料的基本和新颖的特征是，所述包膜肥料包含一个由海藻和/或海藻提取物包覆的肥料芯。在优选的情况下，海藻或海藻提取物包膜可以干燥至肥料芯上，并含有5重量％或少于5重量％的水。
根据以下的附图、详细描述和实施例，本发明的其他目的、特征和优势将变得明显。然而应当理解，在表明本发明的具体实施方案时，附图、详细描述和实施例仅以举例说明的方式给出而不作为限制。另外可以预期，通过这些详细描述，本领域技术人员在本发明的精神和范围内做出的变更、组合和修改是显而易见的。
附图说明
受益于以下非限制性的详细描述并参考所附的非限制性附图，本发明的优势对本领域技术人员是显而易见的。附图可能未按比例绘制。
图1为描述本发明包膜肥料的一个非限制性实施方案的示例性方法示意图。
图2为对本发明中由含有海藻和/或海藻提取物的包膜包覆的肥料芯横截面的一个非限制性表示。
图3A至图3B是尿素颗粒(图3A)和BS-07颗粒(图3B)的表面SEM图像。
图4A至4D是尿素颗粒(图4A)、BS-01颗粒(图4B)、BS-03颗粒(图4C)、和BS-07颗粒(图4D)的截面SEM图像。
图5展示了尿素、BS-01、BS-02和BS-03(从左到右分别装瓶)在0分钟(A)、5分钟(B)、15分钟(C)和25分钟(D)时的水溶性。
具体实施方式
本发明的包膜肥料为与现有的肥料和含有海藻或海藻提取物的肥料有关的问题提供了一个优雅的解决方案。值得注意的是，包膜肥料具有令人满意的物理、化学特性和植物生长特性，并且与已知的肥料相比，可以以更简单、更低成本、更方便的方式来生产、运输和施用。海藻和/或海藻提取物的包膜更加简单和便宜，并且可以避免海藻和/或海藻提取物中发现的营养素的流失。在一些方面，所述肥料可以在肥料芯的基本营养素含量不变或者变化很小的情况下，含有高浓度的氮、磷、钾或其组合，并且除了肥料芯、海藻或海藻提取物单独提供的营养素和微量营养素外，还可以包含额外的营养素和微量营养素。通过使用本文描述的包膜肥料，可以在一次施肥中提供这些营养素。不受理论约束，人们相信海藻和/或海藻提取物中的天然生物聚合物也会有利于减缓肥料芯的快速降解或溶解，同时也为其带来了更好的保水能力。本发明公开的包膜肥料可以带来更好的土壤/根系健康、更多的作物产量、更好的根系发育和使土壤结合的营养素更好地被吸收。此外，海藻或含有海藻的包膜在化学肥料存在下发挥作用，并且可以以较少的碳足迹引入有机/无机组分的最佳平衡。
本发明的这些和其他非限制性方面将在以下部分中参考附图进一步详细讨论。
A.肥料芯和含有海藻和/或海藻提取物的包膜
1.肥料芯
在一些实施方案中，本发明的包膜肥料可以包含肥料芯，所述肥料芯包括尿素基肥料或者含有氮、磷或钾中的一个或多于一个的无机肥料，或者其组合。所述肥料芯中的肥料可以通过合成制备。所述尿素基肥料可以是尿素、尿素盐或尿素加合物。所述无机肥料可以包含氮、磷或钾中的两种或者三种。无机肥料的非限制性实例包括氮磷(NP)肥、氮钾(NK)肥、磷钾(PK)肥、氮磷钾(NPK)肥、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、重过磷酸钙(TSP)或其组合。在包覆芯之前或者之后，比如在干燥包膜肥料之后，芯可以是固态或者半固态。
在一些实施方案中，基于芯的总重量，芯可以包含至少50重量％或者多于50重量％的尿素基肥料、无机肥料或其组合。基于肥料芯的总重量，肥料芯可以包含至少55重量％、至少60重量％、至少65重量％、至少70重量％、至少75重量％、至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％、至少95重量％、至少100重量％或其间的任意浓度的尿素基肥料、无机肥料或其组合。
在一些优选的实例中，包膜中使用的海藻或海藻提取物不包含在芯基质内；相反，海藻或海藻提取物仅包含在芯的表面上，和/或仅部分穿过芯的表面。这样做的好处是海藻或海藻提取物的吸水性能够在一段时间内减少与芯接触的水量，从而产生营养素从芯的缓慢或延迟释放。由于海藻或海藻提取物包膜具有吸收储存环境中存在的水分的能力，芯可以在储存过程中得以保存。当包膜肥料施用在土壤或植物上/中时，由于海藻或海藻提取物具有吸收存在的水分或水的能力，芯的溶出曲线可以被延长。
2.含有海藻和/或海藻提取物的包膜
在一些方面，所述包膜中的海藻是任何海藻，海藻提取物来自于任何海藻。海藻的非限制性实例包括：长心卡帕藻、泡叶藻、极大昆布、海洋巨藻、巨藻、马尾藻和/或掌状海带。在一些优选的实例中，海藻或海藻提取物是或来自于长心卡帕藻和/或泡叶藻。
本文所述的提取物可以是通过本领域已知的提取方法及其组合制成的提取物。提取方法的非限制性实例包括使用液液提取、固相提取、水相提取、乙酸乙酯、乙醇、丙酮、油、超临界二氧化碳、热、压力、压降提取、超声提取等。提取物可以为液体、固体、干燥液体、再悬浮固体等。海藻提取物可以使用任何溶剂提取。在一些情况下，溶剂为水或有机溶剂。在一些情况下，溶剂为水。在其他情况下，提取溶剂可以是醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等)或多元醇(例如乙二醇、丙二醇、丁二醇等)。在其他情况下，溶剂可以是水和醇的混合物(例如水-乙醇提取液)、水和多元醇的混合物(例如水-多元醇提取液)、醇和多元醇的混合物(例如醇-多元醇提取液)、或水、醇和多元醇的混合物(例如水-醇-多元醇提取液)等。
在使用海藻而不是海藻提取物的情况下，可以通过获得所需的海藻植物或植物的特定海藻部分并压碎或浸渍该植物来制备包膜。碾碎或浸泡过的植物随后可以施加于肥料芯的表面。任选地，包膜的肥料芯可以在环境温度(如：15℃到35℃)干燥或者加热干燥。
所述包膜可以包含或者不包含附加成分。在一些情况下，包膜任选地包含一种或多于一种水、一种或多于一种增溶剂、一种或多于一种黏结剂、和/或一种或多于一种抗结块剂。在一些情况下，包膜中含有的水可以小于包膜的5重量％，可以被看做是经干燥的包膜或者干燥包膜。在一些情况下，水含量可以小于包膜的4重量％、3重量％、2重量％或1重量％。所述增溶剂的非限制性实例包括碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)和/或碳酸钾(K2CO3)。黏结剂的非限制性实例包括重过磷酸钙(TSP)、蜡类例如石蜡、油类例如亚麻子油和石蜡油、面粉和淀粉类例如漂白小麦粉、明胶、聚合物、瓜尔胶、木质素磺酸钙、熟石膏、纤维素、麸质、硅胶、高岭土、膨润土、聚乙二醇(PEG)、聚己内酯、低分子量聚乙酸乙烯酯、60重量％尿素溶液、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、可生物降解聚乳酸和其他可生物降解的高分子材料如聚乳酸、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可生物降解的淀粉基聚合物。抗结块剂的非限制性实例包括表面活性剂、胺类、液体载体例如油和/或水、和/或Kao Chemicals(Kao Corporation,Japan)提供的
Figure BDA0003026706420000091
产品例如
Figure BDA0003026706420000092
包膜可以包含或不包含防腐剂、杀虫剂、杀真菌剂、香料、微量营养素、肥料、植物生长剂、营养素、次级营养素、微量元素、植物保护剂、填充剂等，或其组合。在一些情况下，包膜不包含任何附加成分。在一些情况下，除了海藻或海藻提取物中存在的天然水不溶性聚合物以外，包膜中不包含石膏或者水不溶性聚合物。微量营养素的非限制性实例包括镁、钙、锌、钼、硼、锰、硫、铁、铜、钼、氧化锌(ZnO)、氧化硼(B2O3)、三过磷酸钙(TSP)和/或氧化镁(MgO)。在一些情况下，微量营养素可以以无机盐的形式存在。植物保护剂的实例包括但不限于杀虫剂、杀真菌剂、生长调节剂、硝化抑制剂及其任何混合物。填充剂的实例包括但不限于黏土，泥炭等。其他肥料成分的实例在乌尔曼的工业化学百科全书，第5版，1987，卷A10，第363至401页，DE-A-41 28 828，DE-A-19 05 834，或DE-A-196 31 764中进行了举例说明，其通过引用并入本文。
可以预期的是，本发明的组合物可以包含任意含量的在本说明书中论述过的成分。所述组合物还可以包括任何数量的在本说明书中论述过的附加成分的组合。所述组合物中的任何成分的浓度可以变化。例如，在非限制性的实施方案中，所述组合物，在其最终状态下，可以包含、基本组成为或组成为例如至少约0.0001％、0.0010％、0.0020％、0.0030％、0.0040％、0.0050％、0.0060％、0.0070％、0.0080％、0.0090％、0.0100％、0.0200％、0.0300％、0.0400％、0.0500％、0.0600％、0.0700％、0.0800％、0.0900％、0.1000％、0.2000％、0.3000％、0.4000％、0.5000％、0.6000％、0.7000％、0.8000％、0.9000％、1.0％、2.0％、3.0％、4.0％、5.0％、6.0％、7.0％、8.0％、9.0％、10％、20％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％、100％或可推导出的任何范围或浓度的至少一种在整个说明书和权利要求书中提到的成分。在非限制性的方面，所述百分比可以通过组合物总的重量或体积计算。本领域一般技术人员将理解，浓度可以根据给定组合物中成分的添加、替换和/或剔除而变化。
可以预期的是，本发明的包膜肥料可以包含任何数量、体积、厚度、肥料芯表面覆盖度等的包膜。在一些情况下，包膜可以占包膜肥料总重量的0.001重量％至10重量％、0.001重量％至9重量％、0.001重量％至8重量％、0.001重量％至7重量％、0.001重量％至6重量％、0.01重量％至10重量％、0.1重量％至10重量％、0.5重量％至10重量％、0.5重量％至9重量％、0.5重量％至8重量％、0.5重量％至7重量％、0.5重量％至6重量％、1重量％至6重量％，或其间的任何范围。在一些方面，肥料芯的至少一部分表面可以与包膜直接接触。在一些情况下，包膜不分散在整个肥料芯上。在一些情况下，包膜至少部分地覆盖在肥料芯上形成外壳。包膜可以覆盖芯表面的至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或至少100％或者更多。芯被包膜所包覆，使得与没有被包覆的肥料芯相比，溶解到芯中的水减少了。在一些情况下，包膜的平均厚度是2μm至70μm、2μm至20μm、20μm至50μm或10μm至40μm，或其间的任何范围或厚度。
3.掺合肥料和复合肥料
本发明的包膜肥料可以与其他肥料一起包含在肥料组合物中。在一些情况下，所述包膜肥料包含在掺合肥料组合物和复合肥料中。可以基于某些类型的土壤、气候或其他生长条件的特定需求选择附加肥料，以使掺合组合物在促进植物生长和提高作物产量上的功效最大化。本文所述的包膜肥料可以与其他肥料以任何浓度混合。在一些情况下，所需的浓度足以满足掺合物中所需的营养素和微量营养素含量。例如，可以将本发明的掺合肥料组合物配制成速释肥料。替代地，可以将掺合肥料组合物配制成缓释肥料。在一些情况下，掺合肥料组合物配制成专用肥料。
B.包膜肥料的制作方法
参照图1，制作包膜肥料的非限制性方法(100)可以包含获得肥料芯、海藻和/或海藻提取物和任选的添加剂(101)。在一些情况下，将所述海藻和/或海藻提取物与任选的添加剂混合(102)以形成包膜组合物。可以在混合期间加热或在混合之前预加热混合的一种或多于一种成分。在一些情况下，所述成分加热至室温或者加热至90℃或者高于90℃。如果还包含附加成分，附加成分可以在包膜肥料生产过程中的任何时间加入，和/或在包膜肥料制成后加入。混合可以通过搅拌、涡旋、均质、摇动、浇注等方式进行。
所述方法(100)可以包括使用海藻、海藻提取物和/或包膜组合物对肥料芯进行包覆(103)。所述海藻、海藻提取物或包膜组合物可以通过喷涂、浇注、混合等各种方式施加到芯上。流化床喷雾器或涂布机、液体喷雾混合器、转鼓或转盘、出料点喷涂、桨式混合器等都可以使用。在一个非限制性的实例中，可以使用实施例中使用过的设备和方法。
在一些情况下，任选地，将海藻、海藻提取物和/或包膜组合物在肥料芯上干燥以在肥料芯上形成干燥包膜(104)。包膜肥料可以通过任何已知的方式干燥，包括自然晾干、热空气吹扫、空气吹扫、加热等。如果需要多于一层的包膜，可以在芯上的第一层包膜干燥之前或之后，对芯包覆第二层、第三层、第四层或多于第四层的海藻、海藻提取物和/或包膜组合物(未示出)。对于每一层包膜，用于包覆该包膜的时间可以是足以确保在芯上形成和/或在随后的包膜层上形成基本均匀的层的时间。在一些情况下，操作时间可以包含5分钟、10分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时或超过5小时，或其间的任意范围(例如：5分钟至5小时、5分钟至1小时等)。在一些情况下，所述成分加热至室温或加热至90℃或高于90℃。
方法(100)可以包括任选地将附加肥料与包膜肥料组合以形成掺合肥料或复合肥料(105)。组合过程可以通过本领域中任何已知类型的混合装置进行(例如：WhirlstonMachinery公司(中国郑州)的WJ-700、WJ-900或WJ-1000搅拌机)。组合后，可以将肥料混合物存储起来以备将来使用或销售。
参照图2，生产出的包膜肥料(200)可以包含肥料芯(201)和海藻或海藻提取物的包膜(202)。在本实施方案中，包膜(202)位于芯(201)的外表面，并且不存在于或分布在芯(201)的基质/内部体积。尽管没有示出，从本发明的上下文中可以预期，本发明也包含海藻或海藻提取物分布在芯(201)的基质中的情况。但是，在其他情况下，海藻或海藻提取物不存在于芯(201)的基质中，而是仅存在于外部的包膜中。进一步地，在其他情况下，海藻固体或海藻提取物固体不存在于芯(201)的基质中，而是仅存在于外部的包膜中。
所述包膜肥料可以以分批或连续加工的方式生产。在一些情况下，所述包膜肥料以工业规模生产。在一些情况下，所述包膜肥料的生产速度为1千克/小时或少于1千克/小时，至多10000千克/小时或高于10000千克/小时。
C.肥料组合物的使用
在一些情况下，本发明的包膜肥料可以作为肥料使用。所述包膜肥料可以单独使用、在组合肥料中使用或与其他单独的肥料一起使用。所述包膜肥料可以以施肥的方式使用。所述施肥方式包括将肥料组合物施用于土壤、有机体、液体载体、液体溶剂或其组合中的至少一种。
可从本发明肥料中受益的植物的非限制性实例包括藤本植物、树木、灌木、茎类植物、蕨类植物等。所述植物可以包括果园作物，观赏植物、粮食作物、木料和收获的植物。所述植物可以包括裸子植物、被子植物和/或蕨类植物。
实施例
本发明将通过具体实施例进行更详细的描述。提供实施例仅作说明之用,而不是以任何方式来限制本发明。本领域技术人员将容易识别到各种非关键参数，可以对其进行改变或修饰以产生本质相同的结果。
实施例1
(包覆有海藻和/或海藻提取物的肥料的生产)
以下描述的是包膜生产的非限制性实例，所述包膜指位于肥料芯上、含有海藻和/或海藻提取物的包膜。肥料芯由不同的含有海藻和/或海藻提取物的包膜所包覆，这些包膜含有各种不同浓度的海藻和/或海藻提取物。实施例中准备的用于分析的包膜制剂参见表1。相似地，使用Algeafert溶液对NPK肥料，15：15：15品级的芯的包覆也成功完成。这证明了本方法在其它肥料芯上的可行性。
简而言之，使用带有人机界面(HMI)控制器(Bosch，Solidlab)的流化床制粒机生产实验室规模的包膜肥料。所述造粒机采用人工操作模式，以优化生产过程。该操作依次涉及到物料上料、物料加热、包覆、干燥、最后出料五个主要步骤。
物料上料：流化床制粒机的气流速度设置为约100m3/小时，温度设置为60℃，喷雾压力在0.2巴和小气候压力0.1巴之间。尿素颗粒(约1.5kg)通过造粒机底部的上料口进行上料。上料结束后料口关闭。
物料加热：在用户界面上的“处理步骤”页面上选择了干燥模式进行干燥。设定风量为250m3/小时、温度为60℃。将物料加热30分钟。
包膜：以下是几种用于包膜的海藻和/或海藻提取物溶液的制备方法。从印度泰米尔纳德邦AquAgri Processing Pvt.Ltd.获得的26％到28％的K.Sap溶液是长心卡帕藻提取物，将其用水稀释后用于包膜。从意大利Valagro获得了三个品级的泡叶藻提取物：32％的Algeafert溶液、Algeafert固体和Algeafert Meal。Algeafert溶液用水稀释后用于包膜。使用IKA超细研磨机对Algeafert固体进行研磨，收集小于500微米的颗粒并溶解在水中。相似地，将Algeafert Meal研磨到小于500微米的颗粒尺寸，并悬浮在1％的K2CO3水溶液中。不受理论约束，据信K2CO3溶液可以与Algeafert Meal中很多组分如氨基酸、多糖等中的羟基/羧基官能团形成钾盐，从而促进Algeafert Meal材料的溶解。
持续搅拌含有海藻和/或海藻提取物的包膜材料，并将其泵送通过蠕动泵。蠕动泵包含两个喷头，通过管道连接到位于流化床造粒机底部的两个喷嘴。泵送速率根据需要调整。位于顶部的过滤器组件(五个过滤器)充当过滤器，以防止任何较大的微粒/颗粒流过。整个过程一直持续到包膜材料分散到肥料芯上为止。
干燥：包膜完成后，通过将风量增加至400m3/小时、空气温度升高至80℃来开启干燥模式以干燥产品。从取样口定期取样以检查水分含量。
出料：干燥完成后，将进气风量和温度分别降至100m3/小时和30℃。通过打开上料口并将流化风增加到250m3/小时以排出包膜肥料来收集产品。
表1
(配制的包膜制剂)
Figure BDA0003026706420000141
实施例2
(海藻和/或海藻提取物包膜肥料的表征)
对实施例1中的包膜肥料和未包膜的尿素颗粒(对照)的表面和截面形态、营养素含量、水分含量、耐磨性、挤压强度、体积密度和尿素溶解度进行评估。所有物理性质的测量均使用标准方法(例如来自肥料手册)进行，并在以下各节中进行了简要介绍。营养素含量值见表2。以尿素为标准，测定了各制剂的挤压强度、耐磨性、水分含量和体积密度等物理性能。数值见表3。
表面及截面形貌：使用Carl Zeiss EVO 18(德国蔡司)的扫描电子显微镜(SEM)在二次电子成像模式对颗粒的表面和截面形貌进行观察。为表面研究，使用双面碳带将颗粒安装在SEM样本台上。为截面研究，使用解剖刀将颗粒切成两半，使用双面碳带安装在SEM样本台上，并保持感兴趣的区域朝上。为避免SEM研究中的电荷效应，在样品的表面喷上一薄层金。将喷金后的样品台放入SEM的样品室中，并在不同放大倍数下拍摄样品的图像。
图3显示了尿素和制剂(Form.)BS-07颗粒表面的代表性SEM图像，以显示包膜的均匀性。与尿素表面相比，BS-07颗粒的表面更加粗糙。由海藻提取物溶液包覆的颗粒上观察到了更为平滑的表面图像(数据未示出)。
图4显示了尿素颗粒、BS-01颗粒、BS-03颗粒和BS-07颗粒截面的代表性SEM图像。该研究的目的是了解尿素颗粒表面包膜的厚度。在图像中可以清楚地看到包膜层。厚度通过使用图像分析软件测量，通过目视观察图像中的包膜并在兴趣点之间拖动光标来测量厚度。软件通过计算兴趣点之间的像素数来计算厚度。图4B中包含用于测量图中距离的线，标记了兴趣点之间的距离。在标准尿素颗粒和包膜尿素BS样品之间也观察到了形貌差异。发现BS-01和BS-03的包膜厚度分别是约20μm至50μm和10μm至40μm。发现BS-07的包膜厚度更小，范围为2μm至20μm。不受理论约束，差异归因于包膜溶液中的液体穿过颗粒并结晶。尿素颗粒内这些穿过并固化的包膜材料会干扰包膜厚度的测量。还进行了理论计算，以使包膜厚度与包膜百分比相关联，发现1％的固体含量会导致13微米的厚度。
营养素含量：进行包膜肥料中营养素含量的分析。简要地说，氮含量分析是使用自动CHN分析仪(Elementar，德国，型号；Vario Cube)以标准方法分析约5mg粉末样品。所有制剂均显示出可接受的氮含量(≥44.9molar％)见表2。通过电感耦合等离子体质谱(ICPMS)确定附加的植物有益微量营养素。见表2。在这些分析中观察到的一些相当可观的数值在表2中以粗体字表示。通过数据可以确定，包膜肥料保持了理想的高氮含量，并且提供了可以促进植物生长和/或产量的其他微量营养素。BS-04没有被测试；然而，其包膜中的海藻提取物含量是BS-01的三倍。因此可以预期，BS-04的包膜所提供的营养素是BS-01包膜的三倍。
表2
(氮和微量营养素估值)
Figure BDA0003026706420000161
挤压强度：使用Chatillon CS225挤压强度分析仪(Ametek，美国)对挤压强度进行测量。简要地说，从每种制剂中选取20个尺寸为2mm至4mm的包膜尿素颗粒进行挤压强度测试。将每个颗粒放置在平台上(固定相)，并调节称重传感器(移动相)，以10mm/分钟的速度向下移动。称重传感器持续向颗粒施加压力，直至颗粒表面出现尖锐的初始裂纹。将使得初始裂纹出现时施加的最大负载记录为挤压强度。将每种制剂的20个颗粒的平均挤压强度视为每种制剂的挤压强度。见表3。
结果表明大部分的制剂具有可接受的挤压强度(>2kgf/粒)，并且至少有一种制剂(BS-04)比未包膜尿素的挤压强度高。见表3。
耐磨性：耐磨性是指包膜材料在肥料芯上具有良好的附着性。该分析使用CopleyFRV 2000型号(Copley Scientific，英国)进行。简要地说，将100cm3的尺寸为2mm至4mm的过筛颗粒称重(W1)，并与100g不锈钢球(50个)一起放入到测试釜中。将测试釜封闭并以30rpm的速度旋转10分钟。随后，将不锈钢球与样品分离，使用电动筛选器将材料用1mm的筛网筛分。将没有通过筛网的材料(超过1mm的颗粒)称重(W2)。用损失材料的重量(W1-W2)除以W1并乘100，可以计算得出由磨损造成的重量损失百分比：
Figure BDA0003026706420000171
大部分的包膜尿素颗粒被证明具有可接受的小于0.3％的磨损值，说明肥料芯上的包膜材料具有良好的附着力。见表3。
水分含量：各种制剂的水分含量是使用HB43-S型号分Mettler Toledo卤素水分分析仪测定的。简要地说，样品含水的百分比(含水率，MC)是通过将样品干燥前的重量与样品干燥至恒重后的重量相比获得的：
Figure BDA0003026706420000172
其中MC是样品中含水的百分比，A是干燥前的样品重量，B是样品干燥后的恒重。
可以确定所有的包膜尿素颗粒具有可接受的含水量，有一些保留的水分比单独使用尿素更好。见表3。
体积密度：体积密度是通过称量100ml的尺寸为2mm至4mm的过筛包膜尿素颗粒的重量来确定的。将样品的重量除以样品的体积可以计算得出其体积密度如下：
Figure BDA0003026706420000173
可以确定包膜尿素颗粒的体积密度在目标密度附近。见表3。
表3
(包膜制剂的物理性质)
Figure BDA0003026706420000181
尿素溶解度：测量包膜尿素肥料芯的溶解度是用来确认包膜尿素颗粒是否会溶解的更慢。简要地说，小瓶中分别加入水和尿素颗粒、BS-01颗粒、BS-02颗粒和BS-03颗粒各2克，并在机械振动筛中以150RPM的转速摇动。当摇动时间为0分钟、5分钟、15分钟和25分钟时，分别拍摄照片。见图5，0分钟认为是在加水之后的瞬间，位于开始摇动之前。该项测试表明了，与无包膜的肥料相比，包膜肥料是否可以减少尿素的溶解。预计在该测试中，这些测试样品的溶解会比通常用作肥料时的速度要快得多。
据观察，未包膜尿素的溶解比包膜尿素颗粒快得多。见图5，当25分钟结束时，尿素完全溶解。在25分钟的测试中，包膜尿素样品溶解的更少，并且对于BS-01、BS-02和BS-03样品，在第25分钟时仍存在颗粒。根据视觉评估，25分钟之后BS-03样品保存的颗粒数量和残余量最多，BS-01其次，BS-02再次。这说明包膜尿素的尿素释放/溶解减慢了。
用尿素、BS-01和BS-03进行了进一步的定量溶解度测试。据观察，相对于尿素，BS-01的尿素水溶性减少了4.9％，BS-03的尿素水溶性减少了18.6％。
简要地说，将称重后的样品在600RPM搅拌下，缓慢地加入到25mL的超纯水(millipore water)中。溶解性测试全程在22℃下进行。加入称重后的样品直到在水中达到饱和，即使搅拌3分钟后仍有微量固体残留则说明饱和。称量剩余样品的重量以确定样品的溶解度。见表4。
表4
尿素 BS-01 BS-03
初始重量(g) 26.3261 23.0469 19.6754
最终重量(g) 5.7008 3.4362 2.8945
差值(g) 20.6253 19.6107 16.7809
初始重量(克/升) 1031.265 980.535 839.045
溶解度相对于尿素降低百分比 4.92 18.64
实施例3
(包含黏结剂的包膜制剂)
对于一些包膜肥料，在包膜中添加了黏结剂以更有效地将海藻提取物与肥料包膜结合。表5中给出了以尿素为芯的包膜肥料的非限制性实例。
水性黏结剂可以对土壤的影响小到没有影响，并且通常比油性黏结剂便宜。水性黏结剂通常比油性黏结剂在包膜中添加更多的体积。
与典型的水性黏结剂相比，油性黏结剂(例如石蜡油、亚麻油等)可以减少肥料上包膜溶液的体积。油性黏结剂也可以避免在肥料芯上引入水，并且可以减少水渗透到芯。油性黏结剂也可以帮助提供包膜中的碳氢化合物与肥料芯之间的相容性。油性黏结剂和油也可以减少或者节省包膜的干燥过程，并且需要更少的能源投入进行生产。
通过酸性反应的黏结剂(例如使用TSP或SSP与尿素反应的黏结剂)可以吸收周围空气中的水分，并形成黏性或黏稠的表面。这种表面可以作为海藻或海藻提取物的黏结剂。这些黏结剂使用时无需对黏结剂进行液体喷涂，并且无需主动向包膜中加水。
尽管表5中展示的实施方案中加入了黏结剂，但是这些实施方案的组分与上述无黏结剂的实施方案基本相似。不受理论约束，可以预期这些含黏结剂的实施方案的物理性能测试结果与前面实施例中实施方案的结果十分相似。与不使用黏结剂的制剂相比，黏结剂一般增加了材料对芯的结合力，并减少了由磨损造成的重量损失。然而，一些实施方案出乎意料地在磨损测试中具有实质上更少的材料损失，例如使用了石蜡油作为黏结剂的PC-5。
表5
Figure BDA0003026706420000201
Figure BDA0003026706420000211
实施例4
(农学检测)
这项测试是用于在温室环境下对黄瓜作物施用时，比较包覆海藻和/或海藻提取物的尿素肥料和单独尿素或者单独海藻和/或海藻提取物在处理植物的性能上的表现。通过不同的施用方法评价了实施例1选择的包膜肥料以及未包膜尿素或海藻提取物的对照样品的农艺性能。
方法：
实验在沙特阿拉伯的Estidamah中心的低技术温室条件下进行。黄瓜(Cucumissativus L.)种子种植在岩棉块介质中。测试了12组不同的处理方式(表6-产品及施用方法)，使用尿素对照组在三种施用方法(加肥灌溉、叶面和撒施)下各进行了三次重复实验。目的是通过撒施和加肥灌溉这两种不同的施用方法来评估包膜肥料的性能，并与标准施用方法进行比较——叶面喷施液态SWE和撒施粉末SWE。种植两周后，将含有幼苗的岩棉块移植到直径40cm、高度40cm的花盆中，盆中装有代表沙特阿拉伯土壤的45Kg沙土。每个盆中都种植了两株植物，每种处理方式使用4个盆(8株植物)。每天定期使用45mL的营养液对植物施肥，所述营养液的PH调整为5.8，电导率(EC)调整为1.8。盆栽植物在温度为21℃到27℃、相对湿度为48％到83％的标准温室环境下生长。处理方式都安排在随机完全区组设计中。
处理方式(表6)：
三种处理方式实施如下:
加肥灌溉：1号、4号和12号处理。将相应的肥料溶解在800ml的灌溉处理水中，并在移植后直接施用于土壤。加肥灌溉处理每周重复一次。
撒施：2号、5号、7号、9号和11号处理。移植之后，将相应的肥料与最上层1cm的土壤小心混合。
农民标准方式：3号、6号、8号和10号处理代表了作为对照的农民的传统施用方法。农民的传统施用方法：1)以液态尿素的方式将尿素定期施用到土壤中。2)海藻有两种施用方式，叶面施用用于3号和6号处理，或将海藻粉散布在土壤上用于8号和10号处理。将叶面海藻产品溶于900ml水中，并在移植后第二周喷洒在植物叶片上。叶面喷施在移植后的第4周和第6周各重复一次。海藻粉是与叶面喷施的相同日期施用于土壤上。
结果：
尽管实验是在沙特阿拉伯的炎热夏季进行的，作物表现和产量仍在可接受范围内。持续使用冷却系统使植物在蒸散(ET)标准条件下生长。这个因素可能会轻微地影响结果质量。尿素和使用海藻和/或海藻提取物包膜的尿素肥料对于黄瓜产量并没有显著影响(p<0.05)，但是结果表明了使用海藻和/或海藻提取物包膜的尿素肥料具有提高产量的趋势。表7(黄瓜产量，Kg)中展示了产量和处理编号。与尿素对照组相比，单独使用海藻进行叶面施肥的两个组(3号和6号处理)都显示出了更高的产量。通常，不管是使用加肥灌溉还是撒施，使用海藻和/或海藻提取物包膜的尿素肥料都比尿素对照组的产量高。在所有使用海藻和/或海藻提取物包膜的尿素肥料(编号1、编号2、编号4和编号5)组中，撒施处理的产量分别提高了4.8％、4.8％、3.4％和0.1％。加肥灌溉处理的编号1和编号4的产量相对于尿素对照组分别提高了1％和1.5％。两种浓度(2％和4％的AlgeaFert Meal)的标准施用方法(农民方法)在4号和5号产物中均显示出低于对照组的阴性反应。
使用海藻和/或海藻提取物包覆的尿素肥料的更好表现可以归因于在尿素颗粒周围的含有益于植物的物质的海藻提取物薄层。另一方面，10号处理的低产量目前无法得到解释。
表6
(产品及施用方法)
Figure BDA0003026706420000231
表7
(黄瓜产量/Kg)
Figure BDA0003026706420000241
*在处理(3)和(6)中是尿素加肥灌溉+海藻叶面施肥，或在处理(8)和(10)中是尿素加肥灌溉+海藻粉末直接施用于土壤。
P值＝0.379；括号内的数字表示表6中的处理编号。

Claims (21)

1.一种包膜肥料，包含：
肥料芯，其包含尿素基肥料，或含有氮(N)、磷(P)或钾(K)中的一种或多于一种的无机肥料，或其组合；和
与所述肥料芯表面的至少一部分直接接触的海藻包膜，其中所述海藻包膜包含海藻、海藻提取物或其组合，其中海藻包膜中不含石膏或除存在于海藻或其提取物中的天然水不溶性聚合物以外的水不溶性聚合物，其中所述海藻包膜是干燥包膜。
2.如权利要求1所述的包膜肥料，其中所述肥料芯包含相当于其总重量的50重量％或多于50重量％的尿素基肥料，或含有氮、磷或钾中的一种或多于一种的无机肥料，或其组合。
3.如权利要求1到2中任一项所述的包膜肥料，其中所述肥料芯由尿素基肥料或含有氮、磷或钾中的一种或多于一种的无机肥料，或其组合组成。
4.如权利要求1到3中任一项所述的包膜肥料，其中所述尿素基肥料是尿素，或其中所述无机肥料是NPK、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、重过磷酸钙(TSP)或其组合。
5.如权利要求1到4中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻包膜不分散在整个肥料芯上。
6.如权利要求1到5中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻包膜包含水、增溶剂、黏结剂和抗结块剂中的一种或多种，或其任何组合。
7.如权利要求1到6中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻包膜包含增溶剂，优选碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁和/或碳酸钾增溶剂。
8.如权利要求1到5中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻包膜由海藻、海藻提取物或其组合组成。
9.如权利要求1到8中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻、海藻提取物或其组合的物种是长心卡帕藻、泡叶藻、极大昆布、海洋巨藻、巨藻、马尾藻和掌状海带，或其任何组合，优选地，所述海藻提取物为水提取物。
10.如权利要求1到9中任一项所述的包膜肥料，与无所述海藻包膜的肥料芯相比，所述包膜肥料中含有足够量的海藻包膜，以减少肥料芯在水中的溶解。
11.如权利要求1到10中任一项所述的包膜肥料，所述包膜肥料包含基于所述包膜肥料总重量的0.001重量％到8重量％的海藻包膜。
12.如权利要求1到11中任一项所述的包膜肥料，其中所述肥料芯是尿素芯。
13.如权利要求1到12中任一项所述的包膜肥料，其中所述海藻包膜的平均厚度为2微米(μm)至70微米。
14.如权利要求1到13中任一项所述的包膜肥料，其中所述肥料芯的表面的至少50％、至少70％、或至少90％或更多被海藻包膜包覆。
15.一种肥料掺合物或者复合肥料，其包含如权利要求1到14中任一项所述的包膜肥料以及附加肥料。
16.一种生产如权利要求1到14中任一项所述的包膜肥料的方法，所述方法包括在足以形成包膜肥料的条件下使肥料芯与包膜组合物接触，其中所述包膜组合物包含海藻、海藻提取物或其组合，并且不含石膏或除存在于海藻或其提取物中的天然水不溶性聚合物以外的水不溶性聚合物，其中所述肥料芯包含尿素基肥料，或含有氮、磷或钾中的一种或多于一种的无机肥料，或其组合。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述方法还包括对所述包膜肥料进行干燥。
18.如权利要求16到17中任一项所述的方法，其中所述肥料芯在与所述包膜组合物接触之前被加热。
19.如权利要求16到18中任一项所述的方法，其中通过将含有包膜组合物的液体喷洒在肥料芯上而使肥料芯与包膜组合物接触。
20.如权利要求16到19中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述包膜肥料与一种或多于一种附加肥料组合，以获得肥料掺合物或复合肥料。
21.一种施肥方法，所述方法包括将如权利要求1到14中任一项所述的包膜肥料或如权利要求15所述的肥料掺合物或复合肥料施用于土壤、作物或土壤和作物中的至少一种。
CN201980068898.7A 2018-08-28 2019-08-23 用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料 Pending CN112930330A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862723811P 2018-08-28 2018-08-28
US62/723,811 2018-08-28
PCT/IB2019/057122 WO2020044189A1 (en) 2018-08-28 2019-08-23 Seaweed extract coated fertilizer for better crops and soil health

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112930330A true CN112930330A (zh) 2021-06-08

Family

ID=68109402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980068898.7A Pending CN112930330A (zh) 2018-08-28 2019-08-23 用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210323885A1 (zh)
EP (1) EP3844133A1 (zh)
CN (1) CN112930330A (zh)
WO (1) WO2020044189A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2021406190A1 (en) * 2020-12-23 2023-07-13 SABIC Agri-Nutrients Company Urea calcium sulfate coated urea fertilizer and blends thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101891546A (zh) * 2010-07-17 2010-11-24 山东恩宝生物科技有限公司 一种具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜缓释尿素及其制备方法
CN104291919A (zh) * 2013-07-16 2015-01-21 山东恩宝生物科技有限公司 一种海藻肥料包膜缓释控释复合肥生产方法
CN104355802A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 重庆文理学院 一种花卉有机无机缓释肥及其制备方法
CN104761389A (zh) * 2015-04-14 2015-07-08 中国科学院海洋研究所 一种海洋生物多糖双层膜缓释肥料及其制备方法
WO2016186526A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Ballance Agri-Nutrients Limited Fertiliser composition
CN107673849A (zh) * 2017-10-27 2018-02-09 中国科学院海洋研究所 一种新型海藻多糖衍生物包膜型缓释肥料及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1905834C3 (de) 1969-02-06 1972-11-09 Basf Ag Verfahren zur Vermeidung des Staubens und Zusammenbackens von Salzen bzw.Duengemitteln
DE4128828A1 (de) 1991-08-30 1993-03-04 Basf Ag Ammonium- oder harnstoffhaltige duengemittel und verfahren zu ihrer herstellung
DE19631764A1 (de) 1996-08-06 1998-02-12 Basf Ag Neue Nitrifikationsinhibitoren sowie die Verwendung von Polysäuren zur Behandlung von Mineraldüngemitteln die einen Nitrifikationsinhibitor enthalten
IL145236A0 (en) 2001-09-03 2002-06-30 Agro Vant Ltd Multi-layer adjuvants for controlled delivery of agro-materials into plant tissue
US6893479B2 (en) 2002-08-19 2005-05-17 Council Of Scientific & Industrial Research Integrated method for production of carrageenan and liquid fertilizer from fresh seaweeds
WO2005117581A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Envirofocus Limited Improvements in or relating to plant treatment agents
US8133919B2 (en) 2004-09-16 2012-03-13 Accelegrow Technologies, Inc. Dry fertilizer with growth hormone-containing formulation and methods of use and making
US8110017B2 (en) 2008-03-11 2012-02-07 Lawrence Brooke Engineering, Llc. Fertilizer suspension and method of preparation
CN101486619B (zh) 2009-03-02 2012-05-23 中国海洋大学生物工程开发有限公司 海藻尿素的制备方法
WO2014020187A1 (es) 2012-07-30 2014-02-06 Blue Agro Bio Science S.L. Composición bioestimulante y elicitora para uso en agricultura
US20150299061A1 (en) 2012-11-21 2015-10-22 Ballance Agri-Nutrients Limited Fertiliser composition
US20160297723A1 (en) * 2013-11-21 2016-10-13 Ballance Agri-Nutrients Limited Fertiliser composition
EP3177581A1 (en) 2014-08-04 2017-06-14 Actagro LLC Method for controlling nutrient depletion from agricultural soils
CN105859405A (zh) 2014-08-27 2016-08-17 杨献美 一种制备花生专用海藻肥的方法
GB201513971D0 (en) * 2015-08-07 2015-09-23 Syngenta Participations Ag Plant growth regulator compounds
CN106116899A (zh) * 2016-06-30 2016-11-16 马鞍山盛农粮食产业生产力促进中心有限公司 一种可调节土壤酸碱性的油脂包膜缓释水稻肥料及其制备方法
MA40103B1 (fr) * 2017-03-08 2018-11-30 Mustapha Benmoussa Procédé de préparation d'un revêtement pour améliorer l'efficacité et la qualité des engrais.
US11155503B2 (en) * 2017-05-17 2021-10-26 Sabic Global Technologies B.V. Anti-caking fertilizer compositions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101891546A (zh) * 2010-07-17 2010-11-24 山东恩宝生物科技有限公司 一种具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜缓释尿素及其制备方法
CN104291919A (zh) * 2013-07-16 2015-01-21 山东恩宝生物科技有限公司 一种海藻肥料包膜缓释控释复合肥生产方法
CN104355802A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 重庆文理学院 一种花卉有机无机缓释肥及其制备方法
CN104761389A (zh) * 2015-04-14 2015-07-08 中国科学院海洋研究所 一种海洋生物多糖双层膜缓释肥料及其制备方法
WO2016186526A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Ballance Agri-Nutrients Limited Fertiliser composition
CN107673849A (zh) * 2017-10-27 2018-02-09 中国科学院海洋研究所 一种新型海藻多糖衍生物包膜型缓释肥料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3844133A1 (en) 2021-07-07
US20210323885A1 (en) 2021-10-21
WO2020044189A1 (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9938202B2 (en) Coating for improved granular fertilizer efficiency
AU2006207886B2 (en) Fertiliser
DK1323692T3 (en) Microgranular FERTILIZER COMPOSITION FOR seeding and transplanting
US9624139B2 (en) Water-dispersible particles formed with granules embedded in crystallized matrix
US6852142B2 (en) Organic-based fertilizer
JP5756759B2 (ja) 速乾性ポリマー被覆剤
EP1612200A2 (en) Fertilising composition and process for the obtainment thereof
JP2003519065A (ja) 安定化した高効率にて制御可能に放出されるカルシウムシアナミド
WO2005000770A1 (en) Process for the production of a fertilizer and fertilizer
CN102731199A (zh) 颗粒缓释钙肥及其制备方法
US8425648B2 (en) Slow calcium release fertilizer
JP2009161367A (ja) 粒状緩効性窒素肥料
US20140165683A1 (en) Compositions and methods for sustained release of agricultural macronutrients
CN103936499A (zh) 一种可用于种肥同播的肥料及其生产方法
CN102775220A (zh) 一种可崩解圆颗粒硫镁肥及其制备方法
CN105294339B (zh) 一种用于花椒的缓释肥
KR101311986B1 (ko) 스틱형 완효성 비료 및 그의 제조방법
CN112930330A (zh) 用于更好的作物和土壤健康的海藻提取物包膜肥料
US20220204417A1 (en) Phosphogypsum containing fertilizer granules
Jancar et al. Fertilizer technology based on optimized nitrogen release from urea‐loaded natural superabsorbent carriers
WO2001014285A1 (en) Improvements in and relating to fertilisers
WO2015109565A1 (zh) 水稻专用肥料及其制备和用于生产大米的方法
JP4967227B2 (ja) 高吸水性粒状肥料の製造方法
US20230121165A1 (en) Extended-release combined fertilizer and humic granules
WO2007148992A1 (en) Plant beneficial composition

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination