CN115768265A - 叶肥料的改进 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及叶肥料组合物，该叶肥料组合物包含至少一种肥料和选自高岭土、膨润土、碳酸钙和阻挡UV辐射的有机化合物的阻挡阳光用化合物中的一种或多种。优选地，所述阻挡阳光用化合物是阻挡UV辐射的有机化合物，并且可选自二苯甲酮型化合物、苯并咪唑型化合物、羟基苯甲酰基苯甲酸酯型化合物、苯并三唑型化合物、肉桂酰胺基型化合物、类黄酮、抗氧化剂或木质素磺酸盐。

Description

叶肥料的改进
技术领域
本发明涉及叶肥料(foliar fertilizer，叶面肥料)的改进，涉及这样的改进的方法和部分的套件(kit of parts)。
背景技术
叶肥料是设计成直接对植物的叶子施用的肥料。作物频繁地接收叶肥料是常见的，以例如促进其生长或者纠正营养物缺乏。叶施用(foliar application)是藉由通过小的喷洒喷嘴喷洒细小水滴的雾实现的。
典型地，叶施用的肥料是可溶于水的，或者是以如此良好的形式分散以至于喷洒喷嘴不被堵塞。进一步地，这些肥料的浓度适于作物/肥料的喷洒条件和类型。叶肥料是为人熟知的，并且例如可从ICL specialty fertilizers商购获得。
叶肥料经常在作物上使用，这取决于土壤的营养物状态。对于每个叶喷洒(foliarspray)，将合适量的肥料溶于水中，同时每公顷使用约100L水或更多。农民一般将肥料溶解在喷洒罐中。
由于叶肥料频繁使用，将另外的活性物(active)混合在喷洒罐中并非不常见，所述活性物诸如农药(如杀真菌剂、杀昆虫剂)或者植物生长调节剂，等等。然而，鉴于其它活性物种类繁多，提供肥料和另外的活性物的固定混合物一般是无用的。
故而，改进的肥料组合物可对农民有利。
发明内容
本发明提供叶肥料组合物，该叶肥料组合物包含至少一种肥料，以及一种或多种选自以下的阻挡阳光用化合物(sun-blocking compound)：高岭土、膨润土、碳酸钙、和阻挡UV辐射的有机化合物。
光合作用是决定织物生长的基础给养机制(feeding mechanism)。在光合作用中，植物叶子吸收太阳射线，太阳射线使得水和二氧化碳能够形成糖和氧。氧提供给外部介质，而所形成的糖为植物提供营养物来源，导致植物成长(development，发育)和生长。
虽然太阳射线对于植物至关重要，但是另一方面，高温和晒伤(sunburn)可引起以下的减速从而妨碍植物的成长：光合作用，叶绿素和蛋白合成，营养物元素同化，以及营养物元素如钙的输送。此外，紫外(UV)和红外(IR)太阳射线可对植物、果实(fruit，水果)和蔬菜具有有害影响，诸如细胞壁和结构体(structure,结构)的劣化，同时产生生物学和生物化学变化。
因此，尤其是在炎热天气或夏季期间，期望为植物一起提供肥料与阻挡日光用化合物，该阻挡阳光用化合物可防护植物免受破坏性UV射线。进一步，高于约40℃的温度一般使植物健康劣化，并且阻挡IR太阳射线以便保持植物较凉爽，降低胁迫(stress，应力)，并且使得植物能够维持正常光合作用可为有用的。
若干种防晒剂是已知的。
Engelhard
Figure BDA0003966781610000021
WP Crop防护剂是高岭土粉末，其可以喷剂形式施用，以形成防止晒伤的阻隔膜。该防护剂通过向再循环喷洒罐中的水添加高岭土而施用，其中将该防护剂完全和持续地混合，以避免喷嘴堵塞。
US 6,069,112描述了通过施用有效量的精细分割的颗粒物材料而在不减损光合作用的情况下防止晒伤的方法，该颗粒物材料包含至少25％重量的经煅烧的高岭土。
根据本发明，叶肥料可与这样的植物防护剂混合。
然而，使用呈喷剂(spray)形式的例如高岭土粉末、或者另外的固体组分(如二氧化钛)作为阻挡阳光用化合物的缺点是，其需要伴随着连续混合的喷洒罐，以防止高岭土沉淀和堵塞喷洒喷嘴。
已知的阻挡阳光用化合物的另外的缺点是，它们不是水溶性的，并且结局是在叶或果实上形成可见的层。若这些层无法容易地洗去，则消费者不喜欢白色的外观。
另一方面，也不期望为植物提供由于降雨而快速洗掉的阻挡阳光用化合物。
WO 2019/098959描述了防晒组合物，该防晒组合物以二氧化钛分散体的形式制备。该组合物进一步包含CaO、硼和氨基酸，并且可含有约10％的肥料。叶施用中使用二氧化钛作为阻挡阳光用化合物具有如下缺点：二氧化钛是高度反射性的化合物，其不仅阻挡有害的UV和/或IR辐射，还阻挡显著量的可见辐射。二氧化钛的另一缺点是，其在叶上留下污渍。因此，根据本发明，不使用二氧化钛不作为阻挡阳光用化合物。
优选地，UV和/或IR阻挡用化合物与肥料溶液相容，并且可溶于或者可以胶体方式溶于对植物施用的喷洒液体中。
本发明进一步的目的是提供这样的叶肥料：其可在不显著损害用于叶喷洒肥料的常见施加方法的情况下提供UV防护。通常，农民没有具有连续搅拌或混合装置的喷洒装备；因此，所述叶肥料与阻挡用化合物可被溶解，并且在田地中施用期间不需要连续混合。
根据本发明的优选实施方式，提供了这样的叶肥料组合物：该叶肥料组合物包含至少一种肥料和选自阻挡UV辐射的有机化合物的阻挡阳光用化合物中的一种或多种。
优选地，有机阻挡阳光用化合物是水溶性的，或者水分散性的，使得在喷洒罐中连续混合是不必要的。
在进一步优选实施方式中，一种或多种阻挡UV辐射的有机化合物是以下中的一种或多种：二苯甲酮型化合物，苯并咪唑型化合物，羟基苯甲酰基苯甲酸酯型化合物，苯并三唑型化合物，肉桂酰胺基(cinnamido)型化合物，类黄酮(flavonoid，黄酮类)，抗氧化剂，和/或木质素磺酸盐。
本发明进一步涉及选自以下的化合物作为在叶施用中使用的用于植物的阻挡阳光用化合物的用途：二苯甲酮型化合物，苯并咪唑型化合物，羟基苯甲酰基苯甲酸酯型化合物，苯并三唑型化合物，肉桂酰胺基型化合物，类黄酮，抗氧化剂，木质素磺酸盐。
本发明进一步涉及部分的套件，其包含作为一个部分的至少一种肥料，和以另一部分包含阻挡阳光用试剂，如果按照部分的套件的说明在用于叶喷洒的喷洒溶液中使用，则两者均以有效量存在。
本发明进一步涉及用于由其生产植物或种子或果实的方法，包括作物、果实和/或多年生植物，同时施用叶肥料并防护所述植物或种子或果实免受UV辐射，该方法包括：提供如上所述的组合物，或如上所述的部分的套件，将组合物或套件的部分分散或溶解在水中，以形成喷洒溶液，任选地添加额外的组分，以及在叶施用中将喷洒溶液直接施用于植物。
具体实施方式
本发明提供了叶肥料组合物，该叶肥料组合物包含至少一种肥料，和选自高岭土、膨润土、碳酸钙和阻挡UV辐射的有机化合物的一种或多种阻挡阳光用化合物。
本文中，阻挡阳光指的是吸收或反射UV辐射。
肥料组合物
所述肥料可包含NPK肥料。本文中，NPK指的是包含氮、磷和/或钾作为宏量营养物的肥料。然而，NPK中的一种或两种可为“零”，意指肥料仅含有氮、磷或钾。氮常作为脲、硝酸铵或其混合物提供；磷常作为磷酸钾或磷酸铵提供；钾常作为磷酸钾、硫酸钾或硝酸钾提供。
作为另外的宏量营养物，可提供硫；硫可作为硫氧化物、硫酸钾等等提供。
技术人员了解不同形式的NPKS叶肥料，其中氮、磷、钾和/或硫可存在或不存在，并且若存在，则可以不同量存在。
频繁使用的其它宏量营养物包含钙和/或镁。若使用钙，则优选地在组合物的其余部分中没有硫酸盐(根)，因为这将导致硫酸钙盐的沉淀。
优选地，所述叶肥料包含微量营养物，如铁、锰、硼、铜、钼和/或锌。这些微量营养物一般作为在水中可良好溶解的盐存在；硼可作为硼酸存在。这样的盐可为螯合物。
在进一步优选实施方式中，该叶肥料包含金属螯合物作为主要组分。例如，铁EDTA或锰EDTA络合物可用作用于专门处理某些植物状况的叶肥料。所述叶肥料可仅含有一种或多种微量营养物。
肥料一般作为可容易地溶解的粉末得到。在另一实施方式中，肥料可作为浓缩溶液得到。
所述叶肥料可包含佐剂以改进溶解性，对叶的粘附，通过叶的渗透，和/或水相中的稳定性。这样的佐剂一般是乳化剂或分散剂。进一步的佐剂是有机酸，用于调整喷洒溶液的pH，并且避免过于碱性的pH，过于碱性的pH可导致某些金属沉淀。在一些情况中，可向叶肥料组合物添加生物刺激剂如海藻。
阻挡阳光用化合物
在根据本发明的优选实施方式中，阻挡阳光用化合物是可通过吸收或反射UV辐射而阻挡UV辐射的有机化合物。
在一种优选实施方式中，所述阻挡阳光用化合物选自二苯甲酮型化合物、苯并咪唑型化合物、羟基苯甲酰基苯甲酸酯型化合物、苯并三唑型化合物、肉桂酰胺基型化合物、类黄酮、抗氧化剂、和木质素磺酸盐。这样的有机化合物可以相对较低的量施加从而有效。
优选地，所述阻挡阳光用化合物选自包含离子基团和/或低聚乙氧基化物基团的水溶型化合物。这具有如下优点：该化合物溶解在喷洒罐中，并且化合物均匀铺展在叶上。所述低聚乙氧基化物基团可具有例如3-20个乙氧基化物基团。抗氧化剂无法直接吸收UV光，但是可减少由UV光导致的破坏。
代表根据本发明使用的优选的化合物的合适实例包括二苯甲酮型化合物，诸如2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮-5,5’-双(磺酸钠)和二钠-2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5,5’-二磺基二苯甲酮。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括苯并咪唑化合物，包括2-苯基-1H-苯并咪唑-5-磺酸、苯基苯并咪唑磺酸钠、和苯基苯并咪唑磺酸的三乙醇胺(TEA)盐。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括苄基苯甲酸酯化合物，包括例如二乙基氨基羟基苯甲酰基己基苯甲酸酯。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括苯并三唑化合物，包括例如苯并三唑基丁基苯酚磺酸钠。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括肉桂酰胺基化合物，例如包括肉桂酰胺基丙基三甲基铵氯化物。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括类黄酮，包括单宁，表没食子儿茶素-3-没食子酸盐，柚皮素(naringenin)，以及香豆素酸(coumaric acid)、阿魏酸(ferulic acid)或咖啡酸(caffeic acid)的盐物种。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括木质素磺酸盐，其为已知的具有不同化学的水溶性阻挡UV用化合物。合适的木质素磺酸盐包括铵-木质素磺酸盐、钙-木质素磺酸盐、铁-木质素磺酸盐、钾-木质素磺酸盐、钠-木质素磺酸盐，以及镁-木质素磺酸盐。
代表根据本发明使用的优选化合物的合适实例包括抗氧化剂，包括抗坏血酸、没食子酸丙酯、和异抗坏血酸钠(sodium erythorbate)。
因此，本发明还涉及选自以下的化合物作为在叶施用中使用的用于植物的阻挡阳光用化合物的用途：离子型二苯甲酮型化合物，离子型苯并咪唑型化合物，离子型苯甲酰基苯甲酸酯型化合物，离子型苯并三唑型化合物，离子型肉桂酰胺基型化合物，水溶性类黄酮，抗氧化剂，或木质素磺酸盐。
在本发明的另一实施方式中，阻挡阳光用化合物可选自一种或多种高岭土、膨润土或碳酸钙。
这类阻挡阳光配制物是本领域已知的，如例如Engelhard
Figure BDA0003966781610000061
WP Crop保护剂，其为可以喷剂的形式施用以形成防护晒伤的阻隔膜的高岭土粉末。US 6,069,112描述了通过施用有效量的精细分割的颗粒物材料而在不减损光合作用的情况下防止晒伤的方法，所述颗粒物材料包含至少25％重量的经煅烧的高岭土。
这样的无机阻挡阳光用化合物可以与乳化剂和/或分散剂的掺混物形式使用，所述乳化剂和/或分散剂也具有在叶上成膜的性质，使得无机材料在叶上停留较长时间段。
在优选实施方式中，所述叶肥料组合物还包含一种或多种作为IR反射性或IR吸收性化合物的阻挡阳光用化合物。
其它组分
用于作为叶喷剂施用的组合物可进一步包含其它组分，如例如钙源、硼源、植物生长调节剂(PGR)如脱落酸(已知有助于植物抵抗干旱胁迫)、或生物刺激剂(例如海藻提取物)。
这样的其它组分可作为肥料的部分、阻挡阳光试剂提供，或者可在作为部分的试剂盒的单独容器中提供。
配制物
本发明的叶肥料组合物可以各种形式提供，该叶肥料组合物包含至少一种肥料和阻挡阳光用化合物中的一种或多种。
典型地，叶肥料组合物以约1至约5kg/ha营养物的量含有N、P和/或K。该肥料还可以约0.01至约5kg/ha的量含有仅“微量营养物”如铁、锰，或者微量营养物的混合物。所述肥料还可含有宏量和微量营养物两者。
在优选实施方式中，所述肥料以约1至约5kg/ha的量含有NPK，其中NPK中的一者或两者可为零。
优选地，所述叶肥料组合物以颗粒或粉末状产品提供，优选地作为粉末状产品提供，包含肥料和阻挡阳光用化合物两者，具有良好的溶解性质。
所述叶肥料组合物还可包含抗结块剂和/或防尘剂。
在另一优选实施方式中，所述叶肥料组合物包含浓缩液形式的一种、或两种化合物。
根据本发明的叶肥料组合物还可作为部分的套件提供。这样的部分的套件包含作为一个部分的至少一种肥料，和以另一部分包含阻挡阳光用试剂，该阻挡阳光用试剂包含一种或多种阻挡阳光用化合物，如果按照部分的套件的说明在用于叶喷洒的喷洒溶液中使用，则两部分均以有效量存在。
优选地，该部分的套件包含将所述部分结合在一个叶喷洒配制物中的说明。
本发明的叶肥料组合物可包装在纸或塑料容器(如包、盒等等)中。合适的尺寸包括1kg、2kg、5kg、10kg、15kg、20kg或25kg包或容器。所述部分的套件含有至少两个容器，优选地容器尺寸反映将在罐混合中使用的各组分的相对部分。
喷洒溶液
根据本发明的组合物作为对植物的叶喷剂施用。这样的植物可为宽英亩作物(broad acre crop)、多年生植物、树如果树，等等。进一步，叶施用还用于观赏性作物和用于草施用。
合适的宽英亩作物包括块茎或根作物、谷类(cereal)、油料作物和其他作物。合适的块茎或根作物包括马铃薯或甜菜。合适的谷类包括玉米、大米、小麦、大麦、黑麦(rye)和谷物(grain)。合适的油料作物包括大豆、向日葵、油菜籽或花生。其他作物包括三叶草(clover)、棉花或芥子。其他作物包括蔬菜作物。
合适的树包括果树，如核果树(油桃、樱桃、李子，等等)、苹果和梨、油棕榈、葡萄和柑橘。
喷剂的量一般为每公顷约50L或更高，诸如约100L至约2000L/ha，优选地约100至约1000L/ha，例如在约100和约400L/ha之间。
每公顷的肥料量一般为约1至约5kg，因此肥料优选地以约0.1至约2.0wt％的量存在于喷洒溶液中。
所述喷洒溶液以有效量包含阻挡阳光用化合物。
阳光阻挡化合物的有效量可取决于将施用该组合物处的气候和在世界上的区域。可优选地具有相对较低量的阳光阻挡剂，引起一些——尽管不是完全的——防护。在某些区域中，热或晒伤并不总是可预期的，并且例如少约30％的晒伤，或者约50％防护可为非常有用的，同时降低施用成本。
一般而言，对于无机阻挡阳光用化合物而言，量会是约6kg/ha至约50kg/ha，优选地约10kg/ha或更多。优选地，将使用约40kg或更少。
可以显著更低的量使用有机阻挡阳光用化合物，例如约5kg/ha或更少，优选地约3kg/ha或更少，并且甚至更优选地约1kg/ha或更少。有效量可包含约0.01kg/ha或更多，如例如约0.1kg/ha或更多。
所述喷洒溶液可含有杀真菌剂、杀昆虫剂、农药、PGR、生物刺激剂或其他活性组分，按供应商规定的量使用。通常，这些其它活性组分在本发明的肥料组合物溶解之前，与本发明的肥料组合物溶解一起，或在本发明的肥料组合物溶解之后，在喷洒罐中混合。例如，生物刺激剂可为海藻提取物。合适的PGR可为脱落酸，已知脱落酸可防护植物免受干旱胁迫。
使植物(作物、果实和/或树)生长的方法
提供了如下方法：由其生产植物或种子或果实，包括作物、果实和/或多年生植物，同时施用叶肥料并防护所述植物或种子或果实免受UV辐射。该方法包括提供一个或多个(一种或多种)如上文所描述的根据本发明的组合物，将组合物溶解或分散在水中以形成喷洒溶液，任选地添加额外组分到喷洒溶液，以及在叶施用中直接对植物、作物、果实和/或树施用喷洒溶液。
所述阻挡阳光用化合物和肥料可任选地与另外的组分混合，所述另外的组分诸如杀真菌剂、杀昆虫剂、农药、PGR、生物刺激剂、维生素、或其它活性组分，以供应商所规定的量使用。一般而言，这些其它活性组分在将本发明的肥料组合物溶解之前，与将本发明的肥料组合物溶解一起，或者在将本发明的肥料组合物溶解之后，在喷洒罐中混合。
在优选实施方式中，喷洒溶液以约50L至约2000L/公顷、优选地约100L至约1000L/公顷使用。
在另一优选实施方式中，阻挡阳光用化合物是有机化合物，并且是以约0.01kg/ha至约2kg/ha的量使用的。
优选地，肥料包含至少N、P或K，并且该肥料优选地以在约1和约5kg/ha之间、优选地约2至约4kg/ha的量使用。
本方法可进一步包含收获植物、种子或果实。
当对植物施用叶喷剂时，有利的是在多云气候条件期间，或在夜晚喷洒，以允许叶或果实中喷洒化合物的适当吸收，以及以喷洒直至近滴水覆盖(near-drip coverage)。

Claims (15)

1.叶肥料组合物，其包含至少一种肥料和阻挡阳光用化合物，其中所述阻挡阳光用化合物是阻挡UV辐射的有机化合物，其中所述肥料含有NPKS宏量营养物或微量营养物。
2.权利要求1的叶肥料组合物，其中所述阻挡阳光用化合物选自：二苯甲酮型化合物，苯并咪唑型化合物，羟基苯甲酰基苯甲酸酯型化合物，苯并三唑型化合物，肉桂酰胺基型化合物，类黄酮，抗氧化剂，或木质素磺酸盐。
3.权利要求1或2任意项的叶肥料组合物，其中所述阻挡阳光用化合物是包含离子型或低聚乙氧基化物基团的水溶性化合物。
4.权利要求3的叶肥料组合物，其中所述阻挡阳光用化合物选自：2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮-5,5’-双(磺酸钠)，二钠-2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5,5’-二磺基二苯甲酮，2-苯基-1H-苯并咪唑-5-磺酸，苯基苯并咪唑磺酸钠，苯基苯并咪唑磺酸钾，苯基苯并咪唑磺酸的三乙醇胺(TEA)盐，二乙基氨基羟基苯甲酰基己基苯甲酸酯，苯并三唑基丁基苯酚磺酸钠，肉桂酰胺基丙基三甲基铵氯化物，类黄酮如单宁或柚皮素，抗氧化剂如包括抗坏血酸，没食子酸丙酯，或木质素磺酸盐，如铵-木质素磺酸盐、钙-木质素磺酸盐、铁-木质素磺酸盐、钾-木质素磺酸盐、钠-木质素磺酸盐、和镁-木质素磺酸盐。
5.根据权利要求1-4任一项的叶肥料，其中所述肥料含有NPK宏量营养物。
6.根据权利要求1-5任一项的叶肥料，其中所述肥料含有微量营养物。
7.选自以下的化合物作为在叶施用中与至少一种肥料一起使用的用于植物的阻挡阳光用化合物的用途：
(i)二苯甲酮型化合物，诸如2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮-5,5’-双(磺酸钠)和二钠-2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5,5’-二磺基二苯甲酮；
(ii)苯并咪唑化合物，诸如2-苯基-1H-苯并咪唑-5-磺酸，苯基苯并咪唑磺酸钠，和苯基苯并咪唑磺酸的三乙醇胺(TEA)盐；
(iii)苄基苯甲酸酯化合物，诸如二乙基氨基羟基苯甲酰基己基苯甲酸酯；
(iv)苯并三唑化合物，诸如苯并三唑基丁基苯酚磺酸钠；
(v)肉桂酰胺基化合物，诸如肉桂酰胺基丙基三甲基铵氯化物；
(vi)类黄酮，诸如单宁，表没食子儿茶素-3-没食子酸盐，柚皮素，和香豆素酸、阿魏酸、或咖啡酸的盐物种；
(vii)木质素磺酸盐，诸如铵-木质素磺酸盐、钙-木质素磺酸盐、铁-木质素磺酸盐、钾-木质素磺酸盐、钠-木质素磺酸盐、和镁-木质素磺酸盐；
(viii)抗氧化剂，诸如抗坏血酸、没食子酸丙酯、和异抗坏血酸钠；
其中所述肥料含有NPKS宏量营养物或微量营养物。
8.部分的套件，其包含作为一个部分的至少一种肥料，其中所述肥料含有NPKS宏量营养物或微量营养物，并且以另一部分包含阻挡阳光用试剂，其中所述阻挡阳光用化合物是阻挡UV辐射的有机化合物，如果按照部分的套件的说明在用于叶喷洒的喷洒溶液中使用，则两者均以有效量存在。
9.方法，该方法用于由其生产植物或种子或果实，包括作物、果实和/或多年生植物，同时施用叶肥料并防护所述植物或种子或果实免受UV辐射，该方法包含：
a.提供根据权利要求1-6任一项的组合物，或者权利要求8的部分的套件；
b.将组合物或套件的部分分散或溶解在水中，以形成喷洒溶液；
c.任选地添加额外的组分；
d.在叶施用中，直接对植物施用所述喷洒溶液。
10.根据权利要求9的方法，其中所述喷洒溶液以约50L至约2000L/公顷、优选地约100L至约1000L/公顷使用。
11.根据权利要求9-10任一项的方法，其中所述阻挡阳光用化合物是有机化合物，以约0.01kg/ha至约2kg/ha的量使用。
12.根据权利要求9-11任一项的方法，其中所述肥料包含至少N、P或K，并且该肥料以在约1和约5kg/ha之间、优选地约2至约4kg/ha的量使用。
13.根据权利要求9-12任一项的方法，其中步骤(c)的额外化合物是杀真菌剂、杀昆虫剂、农药、植物生长调节剂、或生物刺激剂中的至少一种。
14.根据权利要求9-13任一项的方法，其中所述方法进一步包含步骤e)：收获植物或种子或果实。
15.叶肥料组合物，其包含至少一种肥料和一种或多种选自高岭土、膨润土、碳酸钙的阻挡阳光用化合物，其中肥料含有NPKS宏量营养物或微量营养物。
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