TW201345418A - 植物生長介質潤濕組合物 - Google Patents
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Abstract
在此提供了生長介質潤濕組合物,該組合物包括至少一種非離子環氧烷共聚物以及至少一種萜烯烷氧基化物。
Description
本發明總體上涉及包括某種萜烯烷氧基化物與嵌段共聚物表面活性劑的混合物的組合物,並且涉及此類組合物改進植物生長介質和土壤的性能(包括拒水性植物生長介質和土壤的潤濕性、浸潤性以及保水性特性)的用途。
土壤或其他植物生長介質的拒水性藉由阻礙水浸潤以及水保留進入植物根系統,可以直接影響它用於支援植物生長與發育的效用。具體地,這種情況可以導致徑流、腐蝕、以及瀝濾以及在高度管理的草皮區域和/或草坪內的局部乾斑。此類局部乾斑常常導致缺陷,例如對比賽表面的比賽品質以及審美外觀具有不利影響的乾斑。
陰離子潤濕劑(例如皂或溫和洗滌劑)已使用了數十年,以增強水滲透進入疏水性土壤內。然而,該等物質經常是植物毒性的並且可以不利地影響土壤結構。最近,在諸如高爾夫球場、運動場地或其他此類高強管理的綠地或美化草皮區域使用非離子潤濕劑處理疏水性土壤已經成為常見情況,以維持最佳的草坪草健康並改進水的使用效率。非離子草皮潤濕材料的使用具有多種有利影響,包括增加下層土的水合作用的速度/效果由此增加灌溉過程的效力(經較短期的時間較少的水)。這節約了水的使用,並且還增加了基於草皮的比賽表面的可用性的持續時間。
在當前的商業慣例內普遍的是使用基於聚合物的土壤-潤濕劑以及聚合物非離子型表面活性劑,以用於增加枯草(thatch)層和下層土的潤濕/水合作用的目的。例如,聚合物非離子型表面活性劑由於它們已證明的效力以及植物安全性而典型地用於改進拒水性土壤的潤濕和水保留。同樣,某些環氧烷聚合物已經廣泛使用於高爾夫球場產業以維持最佳的草坪草健康並改進水的使用效率。
除了潤濕土壤之外,將潤濕劑與農用化學品材料組合施用以用於維護草皮以及多種農作物也是有潛力的。此類材料包括除草劑(用於去除問題草種類)、殺真菌劑、殺昆蟲劑、植物生長調節劑、肥料以及營養素。如果該潤濕劑組合物還可以發揮佐劑特性,這即是水管理以外的另外的益處。典型地,基於聚合物的材料具有可忽視的佐劑特性,因為它們就分子而言太大而不能充當滲透促進劑。
因此,有利的是提供多功能潤濕組合物及其使用方法,該方法除了提供共施用的農用化學品材料的增強的生物可用度之外還提供增強的生長介質潤濕性能。
因此,本發明提供了一種生長介質潤濕組合物,該組合物包括至少一種非離子環氧烷共聚物以及至少一種萜烯烷氧基化物。在一方面中,該非離子環氧烷共聚物係以主要的量存在於該組合物中,並且該萜烯烷氧基化物係以次要的量存在於該組合物中。
在另一方面,該非離子環氧烷共聚物組分係環氧乙烷(EO)與環氧丙烷(PO)的非離子共聚物。當在此使用時,在萜烯烷氧基化物組分的背景中的術語“萜烯的”係指具有萜烯起源的部分。在一另外的實施方式
中,本發明之潤濕組合物還可以包含水和/或一或多種有機稀釋劑,例如烷基醇類和/或二醇類。
本發明還提供了使用上述潤濕組合物以增強植物在植物生長介質中生長之方法,該方法係藉由將有效量的所述潤濕組合物接觸該等植物、植物的部分、種子、它們的生長場所或植物生長介質來進行。
本發明進一步提供了在諸如土壤或草坪草的場所減少乾斑(局部性乾斑)的發展之方法,該方法係藉由將有效量的所述潤濕組合物接觸該場所來進行。
在另一實施方式中,提供了減少植物生長介質的疏水性之方法,該方法包括將有效量的所述潤濕組合物施用至該植物生長介質。
在本發明之另一方面,提供了增強至少一種農用化學品的生物效力或生物可用度之方法,所述方法包括將該農用化學品以任何所希望的順序施用至植物、植物的部分、種子、或施用在它們的生長場所,包括與以下量的根據本發明之潤濕組合物同時地、分開地、或順序地施用,該量有效地增強所述至少一種農用化學品的生物效力或生物可用度。
在本發明之慣例中,本發明之潤濕組合物可以作為濃縮物施用或者藉由將根據本發明之濃縮物分散在水中以作為稀釋的水性的最終使用調配物來施用。
本發明之潤濕組合物可以直接施用或單獨稀釋在水中或與農用化學品材料(例如殺昆蟲劑、殺真菌劑、除草劑、生長調節劑、肥料或營養素)組合施用。
在一實施方式中,本發明之潤濕劑對於幫助在草皮草根域中的水管理並且對於幫助預防乾斑(局部性乾斑)是有用的。
在另一實施方式中,根據本發明之潤濕組合物包括至少一種非離子環氧烷共聚物(a)以及至少一種萜烯烷氧基化物滲透劑(b)。有利的是,當施用至場所(例如草皮草)時,滲透組分(b)驅使在該根域內的更有效的水的運動以及分配;同時聚合物組分(a)深地並且均勻地保持在該根域內的濕度。
在一實施方式中,根據本發明之潤濕組合物被適配在高爾夫球場、運動場地以及其他美化草皮區域的所有區域使用。
上述的本發明之不同方面以及本發明之許多其他方面更詳細地描述於下文。
因此,在一實施方式中,本發明之生長介質潤濕組合物包括:(a)由化學式(I)表示的至少一種非離子環氧烷共聚物R1-O-(CH2CH2O)x(CH(CH3)CH2O)y(CH2CH2O)z-R2 (I)
其中R1和R2獨立地選自氫以及線性或支鏈C1-C8烷基;並且其中x、y以及z的值各自均不是0,並且x、y以及z的總和被選擇為使得有從10%至80%的環氧乙烷(EO)存在於該共聚物中,並且其中該共聚物的數均分子量係從1000至6500;以及(b)選自具有化學式(II)的化合物的至少一種萜烯烷氧基化物:R3-O-(CH(R4)CH2O)n-(CH(R4)CH2O)m-R5 (II)
其中R3係選自下組的萜烯部分,該組由以下各項組成:萜烯碳化物類、
萜烯碳化物的氧化的衍生物類(例如氫甲醯化衍生物類)、萜烯醇類、萜烯醛類以及萜烯酮類、以及它們的混合物類;R4選自氫和甲基(即化學式(II)的環氧烷部分的-(CH(R4)CH2O)-單元係選自處於嵌段抑或隨機組態的環氧乙烷(EO)以及環氧丙烷(PO));R5選自氫和線性或支鏈C1-C8烷基;並且其中n和m各自不是0,並且其中n與m的總和被選擇為使得存在從2至10個環氧丙烷單元以及從5至25個環氧乙烷單元。
在一實施方式中,該非離子環氧烷嵌段共聚物(a)具有從1700至3500的數均分子量;更具體地,從2200至2600。
在另一實施方式中,在非離子環氧烷嵌段共聚物分子(a)中的環氧乙烷的EO百分比可以從10至50變化;更具體地,從10至30。
在一方面中,該非離子環氧烷嵌段共聚物分子(a)係EO-PO-EO共聚物,具有大約2450的分子量,並且其中20%的分子係聚乙二醇。
適合用於本發明之生長介質潤濕組合物中的非離子環氧烷嵌段共聚物(a)大體上從文獻已知,或者可以藉由從文獻已知方法製備,並且還可商購,例如PLURONIC®系列的環氧烷嵌段共聚物(巴斯夫公司)(BASF)。
在一方面中,萜烯部分R3係衍生自單萜、倍半萜、二萜、以及它們的氫甲醯化衍生物的部分。具體地,可以提及的是在它們的結構中包含10個碳原子的萜烯類以及,更確切地,非環狀的、單環的或雙環的單萜。在適合的單萜中存在例如單環萜烯碳化物(諸如二戊烯、萜品油烯、對-異丙基甲苯、薴、等);雙環萜烯碳化物(諸如α-蒎烯、β-蒎烯或δ-3-蒈烯、等);以及萜烯醇(諸如冰片、葑醇、醇、萜品醇、香葉草醇、等);它們的氫甲醯化衍生物;以及它們的混合物。
在另一方面,在具有化學式(II)的萜烯烷氧基化物中,n與m的總和被選擇為使得存在從3至7個環氧丙烷單元以及從5至15個環氧乙烷單元;更具體地,從3至7個環氧丙烷單元以及從5至9個環氧乙烷單元一在任何情況下,以嵌段抑或隨機組態。
在一實施方式中,具有化學式(II)的萜烯烷氧基化物係選自具有化學式(IIa)或(IIb)的嵌段共聚物:R3-POn-EOm-R5 (IIa)
R3-EOn-POm-R5 (IIb)
在另一實施方式中,具有化學式(II)的萜烯烷氧基化物係隨機的EO/PO共聚物(IIc):R3-(隨機EO/PO)n+m-R5 (IIc)
在一具體實施方式中,化學式(II)的R3部分係從β-蒎烯的氫甲醯化作用衍生,這樣使得萜烯烷氧基化物(b)係具有化學式(IId)的諾蔔醇(Nopol)烷氧基化物
其中R4、R5、m和n係如上定義的。在一更具體的實施方式中,萜烯烷氧基化物(b)係諾蔔醇-(POn-EOm)-H,其中諾蔔醇係β-蒎烯的氫甲醯化產物,並且其中n=5並且m=7。
適合用於本發明之生長介質潤濕組合物中的萜烯烷氧基化物(b)大體上是從文獻已知的,或者可以藉由從文獻已知方法製備,並且還可商
購,例如RHODOCLEAN®系列的萜烯烷氧基化物(羅地亞公司)(Rhodia)之下。
適合地,在根據本發明之潤濕組合物中,a)與b)之比例(% wt/v)係從95:5至5:95;更具體地是從60:40至40:60。在一方面中,該環氧烷共聚物a)係以主要的量存在於本發明之潤濕組合物中,並且該萜烯烷氧基化物b)係以次要的量存在於所述潤濕組合物中。在一具體實施方式中,a)與b)的比例(% wt/v)係從90:10至60:40。
本發明之生長介質潤濕組合物可以進一步包括(c)其他惰性添加劑,例如標準調配物組分以及稀釋劑。此類惰性添加劑包括流動增強劑、其他潤濕劑、消泡劑、殺生物劑、漂流控制劑、沈積作用增強劑、佐劑、蒸發阻滯劑、冷凍保護劑、UV保護劑、香料,以及類似的添加劑。在用於本發明中的適合的稀釋劑中,可以提及的是脂肪醇及其與環氧烷的加合物,例如二醇類以及醇類(包括乙醇、異丙醇以及丙二醇)。適合量的可任選的稀釋劑或流動增強劑係從整個組合物的零至20% wt/v;更具體地,從整個組合物的零至10% wt/v。
在另一實施方式中,a):b)+c)之比例(% wt/v)係從90:10至80:20。
此外,根據本發明之潤濕組合物可以與其他園藝學上的組分(包括另外的潤濕劑、著色劑(用於美化目的或用於施用鑒別)、香料、水、電解質、肥料、殺有害生物劑、植物生長調節劑、生長激素、礦物質、噴霧模式指示劑以及類似物)進行施用,用於草坪、花園、或其他植被的處理。適合的對植物、植物的部分、種子、或它們的生長場所的施用能夠以任何
所希望的順序來進行,包括同時地、分開地、或順序地施用。
可以根據已知方法製造根據本發明之潤濕組合物,例如藉由製備(濕摻和)各組分的均勻的大體積混合物(bulk mixture)來製造。調配領域的普通技術人員能夠識別該等變數並作出調整,從而不用過度的實驗即得到根據本發明之具有組分(a)、(b)和/或(c)的潤濕組合物。
例如,在一實施方式中,該潤濕組合物係藉由將至少一種環氧烷共聚物(a)的等分部分添加至至少一種萜烯烷氧基化物(b)的等分部分中並且將該液體混合物用高剪切混合器進行摻合來製備。
在一方面中,本發明之潤濕組合物可以用於減少植物生長介質(例如泥炭蘚、水蘚泥炭(sphagnum peat)、莎草泥炭、樹皮、以及類似物)的疏水性,這係藉由用有效量的該組合物處理此介質而進行。在一實施方式中,本發明之潤濕組合物適合在土壤上使用,適合用於葉的使用以及在高爾夫球場、運動場地以及其他美化草皮區域的所有區域施用。
總體上,本發明之潤濕組合物被所有的主要草皮種類不同的草坪草良好地耐受,包括涼季草坪草(苗的或建成的一年生黑麥草、細牛毛草、肯塔基藍草、多年生黑麥草、高牛毛草)以及暖季草坪草(蜈蚣草、雜交百慕達草、以及奥古斯丁草。還可以提及的是常見的百慕達草以及結縷草)。
在本發明之慣例中,將適合量的潤濕劑組合物施用至草皮空間允許雨水和灌溉水進入先前已受或易受局部性乾斑影響的區域中的根域內。在施用後,水保存效果遍及根域而不只是在表面或枯草層出現。為了最優的草皮品質,本發明之潤濕劑可以與促進良好草皮健康的標準草皮管理的慣例一起使用。
典型地,潤濕劑組合物的施用能夠以預防或減少噴霧漂到周圍區域的方式進行。此外,典型地當土地凍結時不施用該潤濕劑組合物。
在一方面中,本發明之潤濕劑組合物被預防性地施用以減少草皮草中的乾斑(局部性乾斑)的發展。
在慣例中,本發明之潤濕劑組合物係以使用常規噴霧設備的有效量施用,該有效量典型地是在每公頃500升-1000升的水體積中的20l/ha的比率。
在一具體實施方式中,斑處理採用200ml本發明之潤濕組合物於5升-10升水中來處理大約100平方米的面積。
在一方面中,本發明之有效量的潤濕劑係以預防性的程式以大約每月為間隔施用,以減少局部性乾斑的發展並且輔助水管理。本發明之潤濕劑可以典型地從早春至秋季施用,但如果要求的話也可以通年施用。
下列實施例係作為說明性的目的而提供的,並且不應認為是限制本發明之範圍。該等實施例旨在證實用本發明之潤濕劑包覆的有機材料的潤濕和再潤濕能力。
28T Desch Plantpak 10L 28.3cm直徑x 22.4cm高度;並且在底部係24cm惠特曼(Whatman)濾紙以保留土壤。
按重量計85%的乾的尖角洗沙+15% F1 Levington種子堆肥(最低
量營養素,細質,泥炭),使用Baromix Minor水泥漿攪拌機(電源電,大約50L)以大約50%濕度進行混合。
用10mL原料去離子水與象牙皂組成的1% w/v儲備溶液+10 mL去離子水與1kg的在100℃烘箱乾燥24小時的乾的洗尖角沙相混合+3g CaCl2溶解於100mL去離子水中取1mL稀釋在20mL去離子水中,噴灑在沙上然後混合在100℃烘箱乾燥24小時+。
7cm h x 8cm直徑(1/3 A4 x 25cm周長並且釘住);對於所有的圓筒盡可能相似地將拒性土壤填充入圓筒內。將圓筒放置在每個盆中心,在圓筒周圍添加非拒性土壤至表面,並且然後將卡片拉出以留下拒性和非拒性土壤相接觸。
80%係非離子環氧烷嵌段共聚物R1-O-EO-PO-EO-R2(其中R1和R2係氫、分子量c.2450),並且對於其中的20%的分子係聚乙二醇;並且20%係50%的萜烯烷氧基化物諾蔔醇-(POn-EOm)-H(其中n=5並且m=7)與50%的丙二醇的混合物。
75%係非離子環氧烷嵌段共聚物R1-O-EO-PO-EO-R2(其中R1和R2係氫、分子量c.2450),並且對於其中的20%的分子係聚乙二醇;並且25%係50%的萜烯烷氧基化物諾蔔醇-(POn-EOm)-H(其中n=5並且m=7)與50%的丙二醇的混合物。
Mardrive櫃式履帶噴霧器(Mardrive cabinet track sprayer),噴嘴Lurmark 06E80,以5.5bar(儲液箱壓力),速度8.0kmph,噴嘴高度52.5cm,單程體積率=260L ha-1,2程=521,3程=782L ha-1。
具有單一噴霧系統1/8 GG 5實心圓錐形噴嘴的雨水塔,以2.7bar在旋轉的目標轉盤以上3.5m操作,進行7分鐘,每輪6個盆,每輪藉由將雨水收集在67.5mm直徑的燒杯中來測量,每輪5個,mm雨水量係從燒杯中的體積推導出。
使用Delta-T Devices公司的Theta Probe Type ML1(頻域法)來測量,其具有4個尖突(spike)對2.5cm直徑x 6cm深度圓筒進行採樣。
前面的描述以及實施例僅為了說明的目的,而不是限制應該與本發明相符的保護範圍。
Claims (17)
- 一種生長介質潤濕組合物,其包括(a)至少一種非離子環氧烷共聚物以及(b)至少一種萜烯烷氧基化物。
- 如申請專利範圍第1項所述之生長介質潤濕組合物,其中該非離子環氧烷共聚物係以主要的量存在於該組合物中,並且該萜烯烷氧基化物係以次要的量存在於該組合物中。
- 如申請專利範圍第1項所述之生長介質潤濕組合物,其中非離子環氧烷嵌段共聚物分子(a)包括由化學式(I)表示的至少一種共聚物R1-O-(CH2CH2O)x(CH(CH3)CH2O)y(CH2CH2O)z-R2 (I)其中R1和R2獨立地選自氫以及線性或支鏈C1-C8烷基;並且其中x、y以及z的值各自不是0,並且x、y以及z的總和被選擇為使得有從10%至80%的環氧乙烷(EO)存在於該共聚物中。
- 如申請專利範圍第3項所述之生長介質潤濕組合物,其中該非離子環氧烷嵌段共聚物(a)的數均分子量係從1000至6500。
- 如申請專利範圍第3項所述之生長介質潤濕組合物,其中x、y以及z的總和被選擇為使得有從10%至50%的環氧乙烷(EO)存在於該共聚物中。
- 如申請專利範圍第1項所述之生長介質潤濕組合物,其中該萜烯烷氧基化物(b)包括至少一種選自具有化學式(II)的化合物的萜烯烷氧基化物: R3-O-(CH(R4)CH2O)n-(CH(R4)CH2O)m-R5 (II)其中R3係選自下組的萜烯部分,該組由以下各項組成:萜烯碳化物類、萜烯碳化物的氧化的衍生物類、萜烯醇類、萜烯醛類以及萜烯酮類、以及它們的混合物;R4選自氫和甲基;R5選自氫和線性或支鏈C1-C8烷基;並且其中n和m各自不是0,並且n與m的總和被選擇為使得存在從2至10個環氧丙烷單元以及從5至25個環氧乙烷單元。
- 如申請專利範圍第6項所述之生長介質潤濕組合物,其中該萜烯烷氧基化物(b)包括具有化學式(IIa)或(IIb)的化合物中的至少一種萜烯烷氧基化物:R3-POn-EOm-R5 (IIa) R3-EOn-POm-R5 (IIb)其中n與m的總和被選擇為使得存在從3至7個環氧丙烷單元以及從5至15個環氧乙烷單元。
- 如申請專利範圍第6項所述之生長介質潤濕組合物,其中該萜烯烷氧基化物(b)係具有化學式(IId)的諾蔔醇(Nopol)烷氧基化物
- 如申請專利範圍第1項所述之生長介質潤濕組合物,其中a)與b)之比例(% wt/v)係從95:5至5:95。
- 如申請專利範圍第6項所述之生長介質潤濕組合物,其中a)與b)之比例(% wt/v)係從90:10至60:40。
- 如申請專利範圍第1項所述之生長介質潤濕組合物,其進一步包括(c)選自脂肪醇及其與環氧烷的加合物的稀釋劑。
- 如申請專利範圍第9項所述之生長介質潤濕組合物,其中a)與b)+c)之比例(% wt/v)係從90:10至80:20。
- 一種增強植物在植物生長介質中生長之方法,該方法係藉由將有效量的如申請專利範圍第1項所述之潤濕組合物接觸該等植物、植物之部分、種子、它們之生長場所或植物生長介質來進行。
- 一種減少在選自土壤或草坪草的場所的乾斑的發展之方法,該方法係藉由將有效量的如申請專利範圍第1項所述之潤濕組合物接觸該場所來進行。
- 一種減少植物生長介質的疏水性之方法,該方法包括將有效量的如申請專利範圍第1項所述之潤濕組合物施用至該植物生長介質。
- 一種增強至少一種農用化學品的生物效力或生物可用度之方法,所述方法包括將該農用化學品以任何所希望的順序施用至植物、植物之部分、種子、或施用在它們之生長場所,包括與以下量的如申請專利範圍第1項所述之潤濕組合物同時地、分開地、或順序地施用,該量有效地增強所述至少一種農用化學品的生物效力或生物可用度。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該農用化學品選自殺有害生物劑、生長調節劑以及肥料。
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