首页 / 专利库 / 农用化学品和农药 / 触杀型除草剂 / 用于提高作物产量的农业系统、组合物和方法

用于提高作物产量的农业系统、组合物和方法

阅读:474发布:2020-05-21

专利汇可以提供用于提高作物产量的农业系统、组合物和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开涉及用于为 植物 提供营养素、 肥料 、作物保护剂和其他作物投入的系统、组合物和方法。本公开还涉及用于增加生长植物对作物活性化合物的摄取的方法。,下面是用于提高作物产量的农业系统、组合物和方法专利的具体信息内容。

1.一种肥料组合物,该肥料组合物包含:
a)含有约0.1至0.8克氮的肥料芯;和
b)围绕该肥料芯的聚合物层;
其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在该中耕作物的晚期营养或生殖生长阶段期间递送有效量的氮。
2.一种农业组合物,该农业组合物包含含有约0.1至0.8克氮的肥料组分和聚合物组分,其中肥料部分和聚合物部分充分混合以使得肥料组分基本上分散在包含该聚合物的基质中,并且该农业组合物在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的总水渗透率,并且其中该农业组合物被配置成放置在包含中耕作物的田地中,由此该农业组合物在该中耕作物的生殖生长阶段期间释放有效量的氮。
3.一种农业组合物,该农业组合物包含:
a)肥料芯;和
b)围绕该肥料芯的聚合物层;
其中该农业组合物(i)在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率;并且(ii)直径在约5与20mm之间。
4.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其具有约1与3之间的纵横比。
5.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其为球形的形式。
6.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其为非球形的形式。
7.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其为圆柱形的形式。
8.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其为片剂或压的形式。
9.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其中该肥料组合物是单分散的。
10.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其被配置成流经播种机。
11.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其被配置成由撒播机进行施用。
12.如权利要求10所述的农业组合物,其中该播种机以约5-15mph的速度移动,并且以约10,000至约300,000/英亩的密度种植该农业组合物,其中各农业组合物包含约500mg的氮。
13.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其中该聚合物是可生物降解的脂肪族聚酯。
14.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其中该聚合物是具有约20kDa至约150kDa的重均分子量的聚乳酸。
15.如权利要求1或3所述的农业组合物,其中该聚合物层的厚度为约0.3密至约10.0密耳。
16.如权利要求1或3所述的农业组合物,其中该聚合物层占该肥料组合物总重量的约
0.5%至不大于约10%。
17.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其在种植后约40天在作物生长田中具有约
15%-25%的累积N释放的释放曲线。
18.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其在种植后约60-90天在玉米生长田中具有约60%-90%的累积N释放的释放曲线。
19.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其在种植该农业组合物后40天具有不超过约40%的累积N释放的释放曲线,以及在种植后约60-90天在玉米生长田中具有约60%-
100%的累积N释放。
20.如权利要求1、2或3所述的农业组合物,其具有在约50N至约500N之间的硬度参数。
21.如权利要求20所述的肥料组合物,其中该硬度参数为约100N。
22.一种生产延长释放肥料组合物的方法,该方法包括:
a)提供尺寸纵横比在约1与3之间的肥料芯;
b)将该肥料芯置于可生物降解的聚合物层薄膜中,其中该聚合物层的厚度为约0.3密耳至约10.0密耳;以及
c)施加以使得该聚合物层基本上包裹该肥料芯,并且该聚合物层基本上与该肥料芯接触
23.如权利要求22所述的方法,其中将热量施加到该聚合物层上以基本上包裹该肥料组合物。
24.如权利要求22所述的方法,其中该聚合物层在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在该中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。
25.如权利要求22所述的方法,其中该肥料芯包含约0.1至0.8克的氮。
26.一种生产延长释放农业组合物的方法,该方法包括在多个农业珠粒上挤出第一聚合物层,以使得该多个珠粒基本上被该聚合物层包封,其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中该农业组合物包含约0.1至0.8克的氮,由此该农业组合物在中耕作物的晚期营养和生殖生长阶段期间递送有效量的氮。
27.如权利要求26所述的方法,其中该农业组合物的直径在约6与14mm之间,并且纵横比在约1与3之间。
28.如权利要求26所述的方法,其中该挤出进一步包括第二聚合物层。
29.一种生产农业组合物的方法,该方法包括进行挤出过程,以使得作物保护剂与可生物降解的聚合物组分充分混合,以使得该作物保护剂基本上分散在包含该聚合物的基质中,其中该农业组合物在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的总水渗透率。
30.如权利要求29所述的方法,其中该挤出过程是热熔挤出。
31.如权利要求29所述的方法,其中该农业组合物包含填充剂。
32.如权利要求29所述的方法,其中该聚合物组分按重量计占该农业组合物的约50%至约90%。
33.如权利要求29所述的方法,其中该作物保护剂选自由杀虫剂、杀真菌剂、线虫剂、除草剂及其组合组成的组。
34.如权利要求33所述的方法,其中该杀虫剂选自由噻虫胺、噻虫嗪、氯虫苯甲酰胺、澳氰虫酰胺、砜虫啶、吡虫啉、联苯菊酯及其组合组成的组。
35.如权利要求33所述的方法,其中该杀真菌剂选自由嘧菌酯、精甲霜灵、甲霜灵、氟吡菌酰胺、氟噻唑吡乙、吡噻菌胺、种菌唑、丙硫菌唑及其组合组成的组。
36.一种由如权利要求29所述的方法产生的农业组合物。
37.如权利要求36所述的农业组合物,其中该作物保护剂被释放到作物生长土壤中,以使得在种植作物种子后约40天释放约50%的该农业组合物的作物保护剂的累积量。
38.如权利要求36所述的农业组合物,其中当在种植后约40天测量时,如在作物植物的叶中测量的作物保护剂浓度比具有作为种子处理剂以标记率施用的作物保护剂的对照植物高约10%至约200%。
39.一种提高田间作物产量的方法,该方法包括在田间种植作物种子期间提供农业组合物,其中该农业组合物包含
a)任选地,肥料组分,其中该肥料组分在种植该作物种子后约30-90天之间释放约70累积%-90累积%的氮到土壤中,并且包含约0.1至约0.8克的氮;和
b)作物保护组合物,其中将该作物保护组合物释放到土壤中,以使得在种植该作物种子后约20-100天期间该作物保护组合物中约70累积%-90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的;
其中该农业组合物包含可生物降解的聚合物层,该聚合物层在25摄氏度下具有约1至
2
约2000g/m/天的水渗透率,从而提高作物的产量。
40.如权利要求39所述的方法,其中该作物选自由玉米、大豆、小麦、稻、花、高粱、粟和大麦组成的组。
41.如权利要求39所述的方法,其中该肥料组分包含营养素,该营养素选自由氮、磷、及其组合组成的组。
42.如权利要求39所述的方法,其中在种植作物种子时或在种植作物种子之前提供该农业组合物。
43.如权利要求39所述的方法,其中该土壤被分类为具有较低持水能力的土壤类型。
44.如权利要求39所述的方法,其中该作物保护组合物选自由杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、生物组分及其组合组成的组。
45.如权利要求39所述的方法,其中该作物保护组合物选自由茴酸二酰胺杀虫剂、新烟类杀虫剂及其组合组成的组。
46.如权利要求45所述的方法,其中将该新烟碱类杀虫剂释放到土壤中,以使得当在作物的后期发育阶段期间目标有害生物存在于田间时,该土壤中存在有效量的杀虫剂。
47.如权利要求45所述的方法,其中将该氨茴酸二酰胺杀虫剂释放到土壤中,以使得在田间提供该农业组合物约20-100天后,该土壤中存在约5-60g/公顷的有效量。
48.如权利要求39所述的方法,其中该田地的特征在于存在一种或多种针对玉米、大豆、稻、小麦、高粱、大麦、粟、卡诺拉油菜或棉花的晚季有害生物。
49.如权利要求48所述的方法,其中该晚季有害生物是玉米根虫或草地夜蛾。
50.如权利要求39所述的方法,其中该作物保护组合物选自由以下组成的组:噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、硫双威、西维因、氯虫苯甲酰胺、澳氰虫酰胺、甲硫威、福美双、嘧菌酯、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基、百菌清、双炔酰菌胺、噻苯哒唑、百菌清、唑菌醇、嘧菌环胺、戊菌唑、啶酰菌胺、联苯吡菌胺、氟吡菌酰胺、三氟咪啶酰胺、氟噻唑吡乙酮、吡噻菌胺、苯锈啶、氟唑菌酰胺、戊苯吡菌胺、氟嘧菌酯、醚菌酯、苯噻菌胺、异丙基苯噻菌胺、烯酰吗啉、磺菌胺、甲基硫菌灵、种菌唑、丙硫菌唑、砜虫啶、灭菌唑、粉唑醇、福美双、萎锈灵、多菌灵及其组合。
51.如权利要求39所述的方法,其中该作物是玉米,并且与其中施用包含正常氮释放曲线的对照肥料组分的对照田相比,该田地中产量增加约10%至约50%,其中该肥料组分和对照肥料组分在种植时包含基本相同的总氮量。
52.如权利要求39所述的方法,其中该作物是玉米,并且以每英亩约15,000株至约70,
000株植物的种植密度、以约15英寸至约40英寸的行距种植该作物种子。
53.如权利要求39所述的方法,其中该作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为种子处理剂施用于作物种子,则该杀有害生物剂导致种子发芽减少或成苗减少或作物响应减少。
54.如权利要求39所述的方法,其中该作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为沟内施用剂施用于土壤,则该杀有害生物剂导致种子发芽减少或成苗减少。
55.一种向包含多个作物种子的作物田提供多个延长释放农业珠粒的方法,该方法包括将该农业珠粒
a)以约0.5英寸至约10英寸的深度提供到作物田中;
b)以邻近作物种子约1英寸至约15英寸的距离提供;并且
其中该农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,以使得在种植作物种子后约50-120天之间实现进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中这些农业珠粒的数量基本上不超过田间作物种子的数量。
56.如权利要求55所述的方法,其中该农业珠粒进一步包含作物保护组合物,其中将该作物保护组合物释放到土壤中,以使得在种植作物种子后约40-150天期间该作物保护组合物中约90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的。
57.如权利要求55所述的方法,其中通过气动播种机在田间种植该农业珠粒。
58.一种给作物施肥的方法,该方法包括
a)向作物田提供多个延长释放农业珠粒,该方法包括将该农业珠粒:
i.以约1英寸至约10英寸的深度提供到作物田中;
ii.以距一个或多个作物种子约1英寸至约15英寸的距离提供于作物田中;其中该农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,以使得在种植作物种子后约50-120天之间实现进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中这些农业珠粒的数量基本上不超过田间作物种子的数量;和
b)在种植时或在种植之前充分提供正常释放肥料组合物。
59.如权利要求58所述的方法,其中在种植种子时或在种植种子之前立即提供该延长释放农业珠粒。
60.一种农业组合物,该农业组合物包含含有可生物降解的聚合物组分的延长释放肥料组合物和正常释放肥料组合物的共混物,其中该延长释放肥料组合物在种植后约50-120天之间以约70累积%-90累积%的氮的释放速率释放氮进入土壤中,其中该可生物降解的聚合物层包封该肥料组合物,该肥料组合物被配置成种植在与作物种子充分相邻的土壤中。
61.如权利要求60所述的农业组合物,其中该共混物包含约十分之一至约三分之二的延长释放肥料组合物。
62.如权利要求60所述的农业组合物,其中该共混物包含约三分之一的延长释放肥料组合物。
63.如权利要求60所述的农业组合物,其中该可生物降解的聚合物层选自由以下组成的组:聚乳酸(PLA)、聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)(PBSA)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚己内酯、藻酸盐、黄原胶及其组合。
64.如权利要求60所述的农业组合物,其中该组合物被种植在犁沟中。
65.如权利要求60所述的农业组合物,其中该组合物被种植在地面下。
66.一种肥料组合物,该肥料组合物包含:
a)含有约0.01至约0.5克磷酸盐或钾碱的肥料芯;和
b)围绕该肥料芯的可生物降解的聚合物层;
其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在该中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的营养素。
67.如权利要求66所述的肥料组合物,其中该肥料组合物的直径在约4与14mm之间。
68.一种用于提高作物植物产量的方法,该方法包括:
a)向包含多株作物植物的田地提供延长释放农业组合物,其中该作物植物表达农艺性状,并且其中该延长释放组合物包含在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率的聚合物层;并且其中该延长释放组合物的直径在约4与14mm之间;
b)在作物生长环境中使该作物植物生长,从而提高该作物植物的产量。
69.如权利要求68所述的方法,其中该农艺性状是氮利用率性状。
70.如权利要求68所述的方法,其中该农艺性状是抗虫性状。
71.如权利要求68所述的方法,其中该农艺性状由重组DNA构建体表达。
72.如权利要求68所述的方法,其中该农艺性状是耐旱性性状。
73.如权利要求68所述的方法,其中通过内源DNA的基因组修饰来改造该农艺性状。
74.如权利要求68所述的方法,其中该农艺性状是抗病性性状。
75.如权利要求70所述的方法,其中该抗虫性状归因于以下组分的表达,该组分选自由Bt基因、靶向有害生物的短干扰RNA分子、异源非Bt杀虫蛋白及其组合组成的组。
76.如权利要求68所述的方法,其中该作物植物选自由玉米、大豆、稻、小麦、高粱、棉花、卡诺拉油菜、苜蓿和甘蔗组成的组。
77.一种农业系统,该农业系统包括
a)多个延长释放农业组合物,其包含在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率的可生物降解的聚合物层;其中各延长释放组合物的直径在约4与14mm之间;
b)种植设备,其被配置成将该延长释放农业组合物放置在作物田土壤表面下足够的深度;以及
c)多个作物种子,其中这些作物种子被种植在距该农业组合物的放置位置足够的距离处,并且其中在放置这些农业组合物之前或之后立即种植这些作物种子。
78.如权利要求77所述的农业系统,其中该延长释放组合物包含肥料组合物。
79.如权利要求77所述的农业系统,其中该延长释放组合物包含作物保护活性成分。
80.如权利要求77所述的农业系统,其中这些作物种子是玉米。
81.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备是播种机。
82.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备在田间单程种植农业组合物和作物种子两者。
83.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备在放置农业组合物和种植作物种子之间交替。
84.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备是气动盘式播种机。
85.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。
86.如权利要求77所述的农业系统,其中该种植设备同时递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。
87.一种用于提高作物植物产量的方法,该方法包括:
a)向包含多株作物植物的田地撒播延长释放农业组合物,其中该延长释放组合物包含在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率的可生物降解的聚合物组分;并且其中该延长释放组合物的直径在约2与14mm之间;和
b)在作物生长环境中使该作物植物生长,从而提高该作物植物的产量。
88.如权利要求87所述的方法,其中该农业组合物包含约0.1至0.8克的氮,并且该聚合物组分是厚度为约10-250微米的聚合物层。
89.如权利要求87所述的方法,其中该农业组合物包含一种或多种作物保护剂,该作物保护剂选自由杀虫剂、杀真菌剂及其组合组成的组。
90.如权利要求87所述的方法,其中该农业组合物是包含生物有效量的多种作物保护剂的挤出珠粒。
91.一种农业组合物,该农业组合物包含:
a)肥料芯;
b)围绕该肥料芯的聚合物层;以及
c)嵌入该聚合物层内的作物保护剂,
其中该农业组合物(i)在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率;并且(ii)直径在约5与20mm之间。
92.如权利要求91所述的农业组合物,其中该作物保护剂选自由杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、生物制剂、安全剂、除草剂及其组合组成的组。

说明书全文

用于提高作物产量的农业系统、组合物和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及用于为植物提供营养素、肥料、作物保护剂和其他作物投入的系统、组合物和方法。

背景技术

[0002] 目前的商业性农业实践在种植繁殖体之前、期间或之后不久向土壤施用大量肥料,尤其是氮肥。由于挥发和浸出,大量肥料流失。浸出和其他流失减少了生长植物可用的肥料的净量,从而降低了产量,尤其是对于那些依赖于晚季氮来提高产量的作物。
[0003] 另外,来自有害生物和致病因子的压使得可能需要多次施用杀有害生物剂和其他作物保护活性物质,例如杀虫剂、杀真菌剂和线虫剂。在施用设备进入田地中可能伤害生长植物并且可能需要多种途径用于有效防治的大型田地中,通常难以有效地控制晚季有害生物压力。
[0004] 需要改进肥料、杀有害生物剂和其他作物保护材料到作物的递送,使得在作物发育适当阶段和有害生物压力下获得适当数量的此类作物投入。发明内容
[0005] 肥料组合物包含含有约0.1克至0.8克氮的肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在中耕作物发育的后期生长阶段期间(例如像,当氮需求和摄取较高时,中耕作物的后期营养生长阶段或生殖生长阶段)递送有效量的氮。
[0006] 农业组合物包含肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该农业组合物在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率;并且其中该肥料组合物的直径在约6与14mm之间。
[0007] 在一个实施例中,肥料组合物的纵横比在约1与3之间。在一个实施例中,肥料组合物为球形形式。在一个实施例中,肥料组合物为非球形形式。在一个实施例中,肥料组合物为圆柱体形式。在一个实施例中,该圆柱体包含扁平或圆形端部。在一个实施例中,肥料组合物为压形式。在一个实施例中,肥料组合物是单分散组合物的形式,例如球形。
[0008] 在一个实施例中,肥料组合物被配置成流经播种机。在一个实施例中,播种机以约5-15mph的速度移动,并且农业组合物以约10,000至约300,000/英亩的密度种植,其中各农业组合物包含约100-500、500、600、700mg的氮。
[0009] 在一个实施例中,聚合物层是可生物降解的脂族聚酯。在一个实施例中,该聚酯是具有约20kDa至约150kDa的重均分子量的聚乳酸。在一个实施例中,聚合物层的厚度为约0.3密至约10.0密耳。在一个实施例中,聚合物层占肥料组合物总重量(或量)的约0.5%或2%至不超过约10%。
[0010] 在一个实施例中,在种植后约40天,肥料组合物在作物生长田中具有约15%-25%的累积N释放的释放曲线。在一个实施例中,在种植后约50-90、60、70、80、90和100天,在玉米生长田中的累积N释放为约50%-100%、60%、70%、80%、90%和100%。
[0011] 在一个实施例中,肥料组合物的硬度参数在约50N至约500N之间。在一个实施例中,硬度参数为约100N。
[0012] 一种生产延长释放肥料组合物的方法,该方法包括提供尺寸纵横比在约1与3之间的肥料芯;将肥料芯置于聚合物层薄膜中,其中聚合物层的厚度为约0.3密耳至约10.0密耳;以及施加力使得聚合物层基本上包裹肥料芯,并且聚合物层基本上与肥料芯接触
[0013] 在一个实施例中,将热量施加到聚合物层上以基本上包裹肥料组合物。在一个实施例中,聚合物层在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率,并且其中肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此肥料组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,肥料芯包含约0.1克至0.8克的氮。
[0014] 一种生产延长释放农业组合物的方法,该方法包括在多个农业珠粒上挤出第一聚合物层,使得多个珠粒基本上被聚合物层包封,其中聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中农业组合物包含约0.1克至0.8克的氮,由此农业组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,农业组合物的直径在约6mm与14mm之间,并且纵横比在约1与3之间。在一个实施例中,该挤出进一步包括第二聚合物层。
[0015] 一种提高田间作物产量的方法,该方法包括在田间种植作物种子期间提供农业组合物,其中农业组合物包含肥料组合物,其中在种植作物种子后,肥料组合物在约30-90天之间释放约70累积%-90累积%的氮进入土壤;和作物保护组合物,其中将作物保护组合物释放到土壤中,使得在种植作物种子后约20-100天期间作物保护组合物中约70累积%-90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的;其中农业组合物包含可生物降解的聚合物层,并从而由于作物保护剂针对晚季病虫害提供的保护而提高了产量。
[0016] 在一个实施例中,作物选自由玉米、大豆、小麦、稻、高粱花、粟和大麦组成的组。
[0017] 在一个实施例中,肥料组合物营养素选自由氮、磷、及其组合组成的组。在一个实施例中,氮源包括尿素,磷源包括例如磷酸铵、过磷酸盐和磷矿粉;并且钾源包括钾
[0018] 在一个实施例中,在种植作物种子时或在种植作物种子之前提供该农业组合物。
[0019] 在一个实施例中,土壤被分类为具有较低持水能力的土壤类型。
[0020] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂及其组合组成的组。
[0021] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由茴酸二酰胺杀虫剂、新烟碱类杀虫剂及其组合组成的组。在一个实施例中,将新烟碱类杀虫剂释放到土壤中,使得当在作物的后期发育阶段期间目标有害生物存在于田间时,土壤中存在有效量的杀虫剂。在一个实施例中,将氨茴酸二酰胺杀虫剂释放到土壤中,使得在田间提供该农业组合物约20-100天后,土壤中存在约5-60g/公顷的有效量。
[0022] 在一个实施例中,该田地的特征在于存在一种或多种靶向玉米或大豆的晚季有害生物。在一个实施例中,所述晚季有害生物是玉米根虫
[0023] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由以下组成的组:噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、硫双威、西维因、氯虫苯甲酰胺、澳氰虫酰胺、甲硫威、福美双、嘧菌酯、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基、百菌清、双炔酰菌胺、噻苯哒唑、百菌清、唑菌醇、嘧菌环胺、戊菌唑、啶酰菌胺、联苯吡菌胺、氟吡菌酰胺、苯锈啶、氟唑菌酰胺、戊苯吡菌胺、氟嘧菌酯、醚菌酯、苯噻菌胺、异丙基苯噻菌胺(benthiavalicarb-isopropyl)、烯酰吗啉、磺菌胺、甲基硫菌灵、灭菌唑、粉唑醇、福美双、萎锈灵、多菌灵及其组合。
[0024] 在一个实施例中,该作物是玉米,并且与施用包含正常氮释放曲线的对照肥料组合物的对照田相比,该田地中产量增加约5%至约50%,其中肥料组合物和对照肥料组合物在种植时包含基本相同的总氮含量。与合适的对照相比,合适的产率增加包括例如至少约3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%和30%。
[0025] 在一个实施例中,该作物是玉米,并且以每英亩约15,000株至约70,000株植物的种植密度,以约15英寸至约40英寸的行距种植作物种子。
[0026] 在一个实施例中,作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为种子处理剂施用于作物种子,则其导致种子发芽减少或成苗减少或作物响应减少。
[0027] 在一个实施例中,作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为沟内施用剂施用于土壤,则其导致种子发芽减少或成苗减少。
[0028] 一种向包含多个作物种子的作物田提供多个延长释放农业珠粒的方法,该方法包括以约1/3英寸、0.5英寸和1英寸至约10英寸的深度,以距作物种子约1英寸至约15英寸的距离向作物田提供所述农业珠粒;并且其中所述农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,使得在种植作物种子之后约50-120天之间达到进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中农业珠粒的数量基本上不超过田地中作物种子的数量。对于该农业组合物的合适种植深度包括例如距表土0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12英寸。在一个实施例中,本文公开的农业组合物单独地或与其他表面施用组分(如土壤)混合施用,使得当所述农业组合物在田地中时,它们部分地被土壤覆盖
[0029] 在一个实施例中,农业珠粒进一步包含作物保护组合物,其中将作物保护组合物释放到土壤中,使得在种植作物种子后约50-150天期间作物保护组合物中约90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的。
[0030] 一种给作物施肥的方法,该方法包括在种植期间向包含多个作物种子的作物田提供多个延长释放农业珠粒,该方法包括以约2英寸至约10英寸的深度、以距作物种子约1英寸至约15英寸的距离向作物田提供所述农业珠粒,其中所述农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,使得在种植作物种子之后约50-120天之间达到进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中农业珠粒的数量基本上不超过田间作物种子的数量;以及在种植时或在种植前充分提供正常释放肥料组合物。
[0031] 一种农业组合物,该农业组合物包含含有可生物降解的聚合物层的延长释放肥料组合物和正常释放肥料组合物的共混物,其中该延长释放肥料组合物在种植后约50-120天之间以约70累积%-90累积%的氮的释放速率释放氮进入土壤中,其中该可生物降解的聚合物层包封该肥料组合物,该肥料组合物被配置成种植在与作物种子充分相邻的土壤中。在一个实施例中,该共混物包含约十分之一至约三分之二的延长释放肥料组合物。合适的混合范围包括例如延长释放∶正常释放的肥料的比例为1∶10、1∶9、1∶8、1∶7、1∶6、1∶5、1∶4、1∶3、1∶2和1∶1。取决于每个片剂或珠粒中存在的肥料组分的量,该混合比例可以改变为例如从1∶20至约1∶1。在一个实施例中,该共混物包含约三分之一的延长释放肥料组合物。在一个实施例中,该可生物降解的聚合物层选自由以下组成的组:聚乳酸、聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚己内酯、藻酸盐、黄原胶及其组合。在一个实施例中,该组合物被种植在犁沟中。在一个实施例中,该组合物被种植在地面下。
[0032] 在一个实施例中,含有聚合物的农业组合物,例如PLA包衣的尿素片剂或者含有作物保护剂的PLA或PBSA挤出珠粒,可以包括额外的填充剂组分,例如淀粉或另一种可生物降解的组分,以改变释放曲线或降低所述延长释放组合物的制造成本。
[0033] 一种农业组合物,该农业组合物包含含有约0.01克至约0.5克磷酸盐或钾碱的肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,该肥料组合物的直径在约6mm与14mm之间。
[0034] 一种提高作物植物产量的方法,该方法包括向包含多株作物植物的田地提供延长释放农业组合物,其中所述作物植物表达农艺性状,并且其中所述延长释放组合物包含在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率的聚合物层;并且其中所述延长释放组合物的直径在约6与14mm之间;在作物生长环境中使所述作物植物生长,并从而提高所述作物植物的产量。在一个实施例中,该农艺性状是氮利用效率性状。在一个实施例中,该农艺性状是抗虫性状。在一个实施例中,该农艺性状由重组DNA构建体表达。在一个实施例中,该农艺性状是耐旱性形状。在一个实施例中,通过内源DNA的基因组修饰来改造该农艺性状。在一个实施例中,该农艺性状是抗病性性状。在一个实施例中,该抗虫性状归因于一种组分的表达,该组分选自由以下组成的组:Bt基因、靶向有害生物的短干扰RNA分子、异源非Bt杀虫蛋白及其组合。在一个实施例中,该作物植物选自由以下组成的组:玉米、大豆、稻、小麦、高粱、棉花、卡诺拉油菜、苜蓿和甘蔗
[0035] 一种农业系统包括含有聚合物层的多种延长释放农业组合物,该聚合物层在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率,其中各延长释放组合物的直径在约6与14mm之间;种植设备,其被配置成将该延长释放农业组合物放置在作物田土壤表面下足够的深度;以及多个作物种子,其中这些作物种子种植在距农业组合物的放置位置足够的距离处,并且其中在放置农业组合物之前或之后立即种植这些作物种子。
[0036] 在一个实施例中,该延长释放组合物包含肥料组合物。在一个实施例中,该延长释放组合物包含作物保护活性成分。在一个实施例中,这些作物种子是玉米种子。
[0037] 在一个实施例中,该种植设备为播种机。在一个实施例中,该种植设备在田间单程种植农业组合物和作物种子两者。在一个实施例中,该种植设备在放置农业组合物和种植作物种子之间交替。在一个实施例中,该种植设备是气动盘式播种机。在一个实施例中,该种植设备递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。在一个实施例中,该种植设备同时递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。
[0038] 一种提高作物植物产量的方法,该方法包括向包含多株作物植物的田地撒播延长释放农业组合物,其中所述延长释放组合物包含在25摄氏度下具有10至约500g/m2/天的水渗透率的聚合物层;并且其中所述延长释放组合物的直径在约6与14mm之间;以及在作物生长环境中使所述作物植物生长,并从而提高所述作物植物的产量。在一个实施例中,该农业组合物包含约0.1克至0.8克的氮,并且该聚合物层的厚度为约8微米-250微米。附图说明
[0039] 图1显示了本文所述的含聚合物的延长释放农业组合物的各种构型。这些包括具有聚合物壳的营养芯、在具有分散的聚合物的芯组合物中混合的作物保护活性成分、喷涂在含聚合物的芯上的液体制剂中的作物保护活性成分、以及与被聚合物壳包围的营养芯混合的作物保护活性成分。在所示的插图中,芯通过挤出或压实形成,并且壳通过喷涂或薄膜包装而形成。
[0040] 图2是在尿素片剂上分批涂覆PLA聚合物的示意图。尿素片剂由对小球进行尿素造粒而制成,然后进行包括过筛和穿过粗网格的定尺寸步骤以选择合适大小的颗粒,并通过压实形成适当形状和大小的尿素片剂。聚合物包衣(如在说明性实例中的PLA)过程开始于聚合物在加热过程中溶解,然后如果需要特定颜色则进行染料混合,并在旋转隔室中对尿素片剂进行分批薄膜包衣。在尿素片剂的包衣过程中可以添加石墨作为润滑剂
[0041] 图3显示了尿素从PLA包衣的尿素颗粒(3mm-5mm)累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素颗粒以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的5.1%、7.4%和9.7%)进行包衣。
[0042] 图4显示了PLA包衣的尿素(1600mg)片剂以五种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%、5.0%、7.5%和10%)累积释放到22℃的水中。
[0043] 图5显示了直径为13mm且具有标准形状且含有1600mg尿素/片剂尿素的片剂从PLA包衣的尿素片剂累积释放到35℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。
[0044] 图6显示了尿素从PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为11.1mm且具有不同形状(标准、深、超深和经修改的球)的片剂,通过喷涂方法来制备样品。
[0045] 图7显示了9.5mm尿素片剂从PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的4.1%、5.6%和7.1%)进行包衣。
[0046] 图8显示了尿素从9.5mm PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以四种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)进行包衣。
[0047] 图9显示了尿素从PLA包衣的尿素9.5mm片剂(535mg尿素)累积释放到35℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以四种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)进行包衣。
[0048] 图10显示了尿素从PLA包衣的尿素9.5mm片剂(535mg尿素/片剂)累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.2%、4.1%和6.5%)进行包衣。
[0049] 图11显示了尿素从具有9.5mm直径和535mg尿素的薄膜包裹的尿素片剂累积释放到22℃的水中。
[0050] 图12显示了尿素从具有超深形状且含有535mg尿素/片剂的薄膜包裹的尿素片剂累积释放到22℃的水中。
[0051] 图13显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂(535mg尿素/片剂)累积释放到25℃的弗鲁特兰(Fruitland)土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。
[0052] 图14显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂(535mg尿素/片剂)累积释放到25℃的赛欧塔(Sciota)土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。
[0053] 图15显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂(535mg尿素/片剂)累积释放到25℃的赛欧塔土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的4.1%、5.6%和7.1%)进行包衣。
[0054] 图16显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂(535mg尿素/片剂)累积释放到25℃的赛欧塔土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以四种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)进行包衣。
[0055] 图17显示了总氮从PLA收缩包裹的硫酸铵片剂(1900mg硫酸铵/片剂)累积释放到25℃的弗鲁特兰土壤中。
[0056] 图18显示了来自多种来源的玉米杂交叶中的噻虫嗪浓度。阳性对照是噻虫嗪的种子处理应用。
[0057] 图19显示了来自多种来源的玉米叶中的平均噻虫胺浓度。阳性对照表示应用为种子处理剂的噻虫胺1250。
[0058] 图20显示了在种植原型F-E和F-F后1-5周后土壤中粉唑醇的%AI释放。
[0059] 图21了显示含噻虫嗪的珠粒组合物的土壤释放曲线。所述珠粒原型名称对应于实例9中所示的那些。
[0060] 图22显示了PLA包衣片剂、未包衣的粪石(磷酸铵镁)片剂以及含有玉米淀粉和磷酸的PBSA挤出珠粒中存在的杀真菌剂活性成分嘧菌酯的土壤释放。
[0061] 图23显示了PLA包衣片剂、PLA包衣尿素片剂和含有玉米淀粉和磷酸钙的PBSA挤出珠粒中存在的杀虫剂活性成分噻虫胺的土壤释放曲线。尿素/噻虫胺PBSA 4密耳的片剂对应于称为原型I-D的薄膜包裹的片剂。
[0062] 图24显示了在实例10中描述的玉米受控环境试验中生长的阴性对照的嘧菌酯的平均浓度。条形(在大多数情况下小于绘制的符号)表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。在对照样地中没有使用作物保护剂。
[0063] 图25显示了在实例10中描述的玉米受控环境试验期间收集的叶样品中的平均噻虫嗪浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0064] 图26显示了在实例10中描述的玉米受控环境试验期间收集的叶样品中的平均噻虫胺浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0065] 图27显示了在实例10中描述的玉米受控环境试验期间收集的叶样品中的平均嘧菌酯浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0066] 图28显示了玉米生长室试验中的平均叶E2Y(氯虫苯甲酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0067] 图29显示了玉米生长室试验中的平均叶HGW(澳氰虫酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0068] 图30显示了大豆生长室试验中的平均叶E2Y(氯虫苯甲酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算区间。DAD-递送珠粒之后的天数。
[0069] 图31显示了大豆生长室试验中的平均叶HGW(澳氰虫酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算区间。DAD-递送珠粒之后的天数。

具体实施方式

[0070] 2016年3月23日提交的优先权申请美国序列号62/311,911的公开内容、所有引用的专利和非专利文献都通过引用以其全文并入本文。
[0071] 除非明确地另外指明,否则本申请中规定的各种范围内的数值的使用被陈述为近似值,如同所述范围内的最小值和最大值二者前面都有单词“约”。以这种方式,可以使用高于和低于所述范围的轻微变化来实现与这些范围内的值基本上相同的结果。而且,这些范围的公开旨在作为包括最小值与最大值之间的每个值的连续范围。
[0072] 基本上不含通常是指不存在一种或多种组分,使得可检测量的这类组分低于某一水平,其中这种低水平存在不会改变组合物的所需特性。例如,基本上不含可以表示一种组分的存在小于按重量计总组合物的0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%或高至10%。基本上不含也可包括组分低于可检测的极限阈值。例如,术语“基本上不含聚氯酯”意指聚氯酯仅以不会改变组合物(例如像PLA)的所需特性的痕量或低水平存在。
[0073] 肥料组合物包含含有约0.1克至0.8克氮的肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。该聚合物层的其他合适的水渗透率的范围包括例如在25摄氏度下约10至约500、100-200、50-500、100-500、200-500、300-600、500-1000、50-100、100-1000g/m2/天。
[0074] 农业组合物包含肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该农业组合物在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率;并且其中该肥料组合物的直径在约6与14mm之间。肥料组合物的其他合适的直径范围包括例如约8mm-12mm、7mm-10mm、8mm-14mm、7mm-14mm、6mm-10mm、9mm-13mm、5mm-15mm以及10mm-15mm。
[0075] 在一个实施例中,肥料组合物的纵横比在约1与3之间。在一个实施例中,肥料组合物为球形形式。在一个实施例中,肥料组合物为非球形形式。在一个实施例中,肥料组合物为圆柱体形式。在一个实施例中,该圆柱体包含扁平或圆形端部。在一个实施例中,肥料组合物为压块形式。在一个实施例中,肥料组合物为单分散的球形形式。
[0076] 在一个实施例中,肥料组合物被配置成流经播种机。在一个实施例中,播种机以约2-20或5-15mph的速度移动,并且农业组合物以约10,000至约300,000/英亩的密度种植,其中各农业组合物包含约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100和1200mg的氮。氮(例如为尿素、氨或NH4+的形式)的合适范围包括例如高至200、300、400、500、600、
700、800、900、1000和1500mg/本文公开的珠粒或片剂。
[0077] 在一个实施例中,聚合物层是可生物降解的脂族聚酯。在一个实施例中,该聚酯是具有约20kDa至约150kDa的重均分子量的聚乳酸。在一个实施例中,聚合物层的厚度为约0.3密耳至约10.0密耳。在一个实施例中,其他厚度包括例如0.2密耳-5密耳、0.5密耳-2.0密耳、1.0密耳-5.0密耳、0.4密耳-4密耳、0.5密耳、0.6密耳、0.7密耳、0.8密耳、0.9密耳、
1.0密耳、1.5密耳、2.0密耳、2.5密耳、3.0密耳、3.5密耳、4.0密耳、4.5密耳、5密耳、5.5密耳、6.0密耳、6.5密耳、7.0密耳、7.5密耳、8.0密耳、8.5密耳、9.0密耳、9.5密耳以及10.0密耳。在一个实施例中,聚合物层占肥料组合物总重量(或量)的约0.5%或2%至不超过约
10%。合适的重量%包括例如0.2、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、
5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5和10。
[0078] 在一个实施例中,农业组合物具有如称为‘圆形凸起’片剂的形状,使用如Tableting Specification Manual[压片规范手册],第7版,第71页,美国药剂师协会(American Pharmacists Association),华盛顿特区,2006(TSM-7)中的表10中所定义的“标准杯深度”或“超深杯深度”的工具制造。“压片规范手册”的表10描述了冲头尖端直径的范围为约3.175mm(针对0.432mm的标准杯深度或0.762mm的超深杯深度)至约25.4mm(针对1.854mm的标准杯深度或4.851mm的超深杯深度)。基于本文提供的描述和指导,本领域普通技术人员可以为本文所述的农业组合物选择合适的尺寸和形状。
[0079] 在一个实施例中,在种植后约40天,肥料组合物在作物生长田中具有约15%-25%的累积N释放的释放曲线。在一个实施例中,在种植后约60-90天,在玉米生长田中的累积N释放为约60%-90%。在一个实施例中,在种植约20-150天内,合适的累积N释放包括约40%-70%、50%-80%、40%-90%、50%-90%、70%-90%、80%-90%、60%-80%、60%-
95%和50%-100%。其他合适的累积%N释放包括约30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、
85、90、95和100。
[0080] 取决于作物(例如,一年生或多年生),释放的氮%和这种释放的计时可以基于本文的公开内容和所公开的组合物的各种释放曲线来确定。合适的计时范围包括例如对于一年生作物的约20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190和200天,以及针对多年生作物的较长持续时间,在高至约30、90、120、150、180、210、240、270和300天的范围内。
[0081] 在一个实施例中,肥料组合物的硬度参数在约50N至约150N之间。在一个实施例中,硬度参数为约100N。合适的硬度参数包括例如高至200N、250N、300N、350N、400N和500N;100N-300N、50N-500N、200N-300N、250N-500N、以及50N-500N之内的任何范围。
[0082] 一种生产延长释放肥料组合物的方法,该方法包括提供尺寸纵横比在约1与3之间的肥料芯;将肥料芯置于聚合物层薄膜中,其中聚合物层的厚度为约0.4密耳至约10.0密耳;以及施加力使得聚合物层基本上包裹肥料芯,并且聚合物层基本上与肥料芯接触。
[0083] 在一个实施例中,将热量施加到聚合物层上以基本上包裹肥料组合物。在一个实施例中,聚合物层在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率,并且其中肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此肥料组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,肥料芯包含约0.1克至0.8克的氮。
[0084] 一种生产延长释放农业组合物的方法,该方法包括在多个农业珠粒上挤出第一聚合物层,使得多个珠粒基本上被聚合物层包封,其中聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中农业组合物包含约0.1克至0.8克的氮,由此农业组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,农业组合物的直径在约6mm与14mm之间,并且纵横比在约1与3之间。在一个实施例中,该挤出进一步包括第二聚合物层。
[0085] 一种提高田间作物产量的方法,该方法包括在田间种植作物种子期间提供农业组合物,其中农业组合物包含肥料组合物,其中在种植作物种子后,肥料组合物在约30-90天之间释放约70累积%-90累积%的氮进入土壤;和作物保护组合物,其中将作物保护组合物释放到土壤中,使得在种植作物种子后约20-100天期间作物保护组合物中约70累积%-90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的;其中农业组合物包含可生物降解的聚合物层,并从而提高产率。在一个实施例中,在种植约20-150天内,合适的累积作物保护活性成分释放包括约40%-70%、50%-80%、40%-90%、50%-90%、70%-90%、80%-90%、60%-80%、60%-95%和50%-100%的组合物中存在的总活性成分。其他合适的累积%作物保护活性成分释放包括30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95和100。特定作物的中季至晚季有害生物取决于作物的性质、地点和有害生物压力的外观。例如,中季/晚季有害生物可能在植物的生殖阶段期间出现。
[0086] 在一个实施例中,作物选自由玉米、大豆、小麦、稻、高粱、粟和大麦组成的组。
[0087] 在一个实施例中,肥料组合物营养素选自由氮、磷、钾及其组合组成的组。
[0088] 在一个实施例中,在种植作物种子时或在种植作物种子之前提供该农业组合物。
[0089] 在一个实施例中,土壤被分类为具有较低持水能力的土壤类型。
[0090] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂及其组合组成的组。
[0091] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由氨茴酸二酰胺杀虫剂、新烟碱类杀虫剂及其组合组成的组。在一个实施例中,将新烟碱类杀虫剂释放到土壤中,使得当在作物的后期发育阶段期间目标有害生物存在于田间时,土壤中存在有效量的杀虫剂。在一个实施例中,将氨茴酸二酰胺杀虫剂释放到土壤中,使得在田间提供该农业组合物约20-100天后,土壤中存在约5-60g/公顷的有效量。
[0092] 在一个实施例中,该田地的特征在于存在一种或多种靶向玉米或大豆的晚季有害生物。在一个实施例中,所述晚季有害生物是玉米根虫。
[0093] 在一个实施例中,作物保护组合物选自由以下组成的组:噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、硫双威、西维因、氯虫苯甲酰胺、澳氰虫酰胺、甲硫威、福美双、嘧菌酯、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基、百菌清、双炔酰菌胺、噻苯哒唑、百菌清、唑菌醇、嘧菌环胺、戊菌唑、啶酰菌胺、联苯吡菌胺、氟吡菌酰胺、苯锈啶、氟唑菌酰胺、戊苯吡菌胺、氟嘧菌酯、醚菌酯、苯噻菌胺、异丙基苯噻菌胺、烯酰吗啉、磺菌胺、甲基硫菌灵、灭菌唑、粉唑醇、福美双、萎锈灵、多菌灵及其组合。
[0094] 在一个实施例中,该作物是玉米,并且与施用包含正常氮释放曲线的对照肥料组合物的对照田相比,该田地中产量增加约10%至约50%,其中肥料组合物和对照肥料组合物在种植时包含基本相同的总氮含量。
[0095] 在一个实施例中,该作物是玉米,并且以每英亩约15,000株至约70,000株植物的种植密度,以约15英寸至约40英寸的行距种植作物种子。合适的种植密度包括例如约10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,
000、70,000和75,000。
[0096] 在一个实施例中,作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为种子处理剂施用于作物种子,则其导致种子发芽减少或成苗减少或作物响应减少。
[0097] 在一个实施例中,作物保护组合物包含有效量的杀有害生物剂,如果该有效量的杀有害生物剂作为犁沟内施用剂施用于土壤,则其导致种子发芽减少或成苗减少。
[0098] 一种向包含多个作物种子的作物田提供多个延长释放农业珠粒的方法,该方法包括以约1英寸至约10英寸的深度,以距作物种子约1英寸至约15英寸的距离向作物田提供所述农业珠粒;并且其中所述农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,使得在种植作物种子之后约50-120天之间达到进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中农业珠粒的数量基本上不超过田间作物种子的数量。在一个实施例中,珠粒的合适种植深度包括例如距土壤表面顶部0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12英寸,并且远离作物种子放置的地方约0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12英寸。
[0099] 在一个实施例中,农业珠粒进一步包含作物保护组合物,其中将作物保护组合物释放到土壤中,使得在种植作物种子后约50-150天期间作物保护组合物中约90累积%的一种或多种活性成分对于该作物是有效的。
[0100] 一种给作物施肥的方法,该方法包括在种植期间向包含多个作物种子的作物田提供多个延长释放农业珠粒,该方法包括以约2英寸至约10英寸的深度、以距作物种子约1英寸至约15英寸的距离向作物田提供所述农业珠粒,其中所述农业珠粒包含可生物降解的聚合物层和肥料组合物,使得在种植作物种子之后约50-120天之间达到进入土壤中的约70累积%-90累积%的氮的氮释放曲线,并且其中农业珠粒的数量基本上不超过田间作物种子的数量;以及在种植时或在种植前充分提供正常释放肥料组合物。
[0101] 一种农业组合物,该农业组合物包含含有可生物降解的聚合物层的延长释放肥料组合物和正常释放肥料组合物的共混物,其中该延长释放肥料组合物在种植后约50-120天之间以约70累积%-90累积%的氮的释放速率释放氮进入土壤中,其中该可生物降解的聚合物层包封该肥料组合物,该肥料组合物被配置成种植在与作物种子充分相邻的土壤中。在一个实施例中,该共混物包含约四分之一至约三分之二的延长释放肥料组合物。在一个实施例中,该共混物包含约三分之一的延长释放肥料组合物。在一个实施例中,该可生物降解的聚合物层选自由以下组成的组:聚乳酸、聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚己内酯、藻酸盐、黄原胶及其组合。在一个实施例中,该组合物被种植在犁沟中。在一个实施例中,该组合物被种植在地面下。
[0102] 一种肥料组合物,该肥料组合物包含含有约0.01克至约0.5克磷酸盐或钾碱的肥料芯和围绕该肥料芯的聚合物层;其中该聚合物层在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率,并且其中该肥料组合物被配置成放置在距中耕作物种子预定距离的田地中,由此该肥料组合物在中耕作物的生殖生长阶段期间递送有效量的氮。在一个实施例中,该肥料组合物的直径在约6mm与14mm之间。
[0103] 一种提高作物植物产量的方法,该方法包括向包含多株作物植物的田地提供延长释放农业组合物,其中所述作物植物表达农艺性状,并且其中所述延长释放组合物包含在25摄氏度下具有约1至约2000g/m2/天的水渗透率的聚合物层;并且其中所述延长释放组合物的直径在约6与14mm之间;在作物生长环境中使所述作物植物生长,并从而提高所述作物植物的产量。在一个实施例中,该农艺性状是氮利用效率性状。在一个实施例中,该农艺性状是抗虫性状。在一个实施例中,该农艺性状由重组DNA构建体表达。在一个实施例中,该农艺性状是耐旱性形状。在一个实施例中,通过内源DNA的基因组修饰来改造该农艺性状。在一个实施例中,该农艺性状是抗病性性状。在一个实施例中,该抗虫性状归因于一种组分的表达,该组分选自由以下组成的组:Bt基因、靶向有害生物的短干扰RNA分子、异源非Bt杀虫蛋白及其组合。在一个实施例中,该作物植物选自由以下组成的组:玉米、大豆、稻、小麦、高粱、棉花、卡诺拉油菜、苜蓿和甘蔗。
[0104] 一种农业系统包括含有聚合物层的多种延长释放农业组合物,该聚合物层在25摄氏度下具有10至500g/m2/天的水渗透率,其中各延长释放组合物的直径在约6与14mm之间;种植设备,其被配置成将该延长释放农业组合物放置在作物田土壤表面下足够的深度;以及多个作物种子,其中这些作物种子种植在距农业组合物的放置位置足够的距离处,并且其中在放置农业组合物之前或之后立即种植这些作物种子。
[0105] 在一个实施例中,该延长释放组合物包含肥料组合物。在一个实施例中,该延长释放组合物包含作物保护活性成分。在一个实施例中,这些作物种子是玉米种子。
[0106] 在一个实施例中,该种植设备为播种机。在一个实施例中,该种植设备在田间单程种植农业组合物和作物种子两者。在一个实施例中,该种植设备在放置农业组合物和种植作物种子之间交替。在一个实施例中,该种植设备是气动盘式播种机。在一个实施例中,该种植设备递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。在一个实施例中,该种植设备同时递送包含肥料组分和作物保护活性成分的农业组合物。
[0107] 一种提高作物植物产量的方法,该方法包括向包含多株作物植物的田地撒播延长释放农业组合物,其中所述延长释放组合物包含在25摄氏度下具有10至约500g/m2/天的水渗透率的聚合物层;并且其中所述延长释放组合物的直径在约2与14mm之间;以及在作物生长环境中使所述作物植物生长,并从而提高所述作物植物的产量。在一个实施例中,该农业组合物包含约0.1克至0.8克的氮,并且该聚合物层的厚度为约10微米-250微米。
[0108] 如本文所使用的:
[0109] 术语“杀有害生物剂”是指由适当的管理机构(例如,美国的环境保护署(EPA))归类为杀有害生物剂或活性成分(a.i.)的任何化学品。通常,杀有害生物剂是当以杀有害生物足够量施用于易感植物、有害生物和/或微生物和/或其所在地时,一种杀死、抑制或改变植物、有害生物和/或微生物的生长的化学品。
[0110] 如本文所使用的,术语“繁殖体”意指种子。术语“可再生的植物部分”意指当将该植物部分放置在园艺或农业生长基质(例如像润湿的土壤、泥苔、砂石、蛭石、珍珠岩、石棉、玻璃纤维、椰壳纤维、树蕨纤维、或完全液态的基质(例如水))中时,可以从其生长或再生出整株植物的除种子以外的植物部分。术语“向地性繁殖体”意指从通常设置在生长基质表面下方的、从植物部分获得的种子或可再生植物部分。向地性可再生植物部分包括保持有分生组织(如芽眼)的根茎、块茎、鳞茎和球茎的有活力的部分。可再生植物部分,例如来源于植物叶子的切割或分离的茎和叶,不是向地性的,因此不被认为是向地性繁殖体。如本公开和权利要求中所提及的,除非另有说明,术语“种子”特别指一个或多个未发芽的种子。术语“叶子”是指暴露于地上的植物部分。因此,叶子包括叶、茎、枝、花、果实和/或芽。短语“所得植物”是指已经从放置于生长基质中的繁殖体生长或再生的植物。
[0111] 术语“根际”是指直接受植物根和土壤中根周围微生物影响的土壤区域。根周围的土壤区域通常被认为是约1毫米(mm)宽,但没有明显的边缘。
[0112] 如本文所使用的,术语“包封”或“包封的”通常是指包含聚合物基质内的或被聚合物基质包围的分布式活性组分的组合物。
[0113] 本文可互换使用的术语“延长释放”或“持续释放”或“延迟释放”或“控制释放”通常是指配制的组合物,例如像片剂、胶囊或珠粒,由于存在一种或多种限制扩散的聚合物组分,所以活性成分(如营养素、尿素、作物保护剂)与不含这类聚合物组分的组合物相比更缓慢地排放到周围区域。
[0114] 在聚合物的上下文中,术语“可生物降解的”通常是指如下聚合物,该聚合物在其预期目的(例如,营养素和/或作物保护剂的释放)之后被分解,以在预期的环境(如土壤)中产生天然副产物,如气体(CO2、N2)、水、生物质和无机盐。在某些方面,可能需要使用可生物降解的聚合物,使其在生长季节期间或2-4个生长季节中在土壤中分解。此外,普遍接受的用于确定聚合物组合物的生物降解性的方案,例如像ASTM标准D6868-11或历史版本D6868-03(将塑料和作为涂层或添加剂的聚合物合并的最终产品贴标签的标准规范)。
[0115] 如本文所使用的,短语“生物有效量”是指对植物、昆虫或植物有害生物产生所期望的效果所需的物质的量。该物质的有效量取决于若干因素,包括处理方法、植物种类、有害生物种类、繁殖材料类型和环境条件。例如,生物有效量的杀虫剂将是保护植物免受损害的杀虫剂的量。这并不意味着受保护的植物不会受到有害生物的损害,而是损害达到使植物提供可接受的作物产量的水平。
[0116] 术语“作物保护剂”或“作物保护活性成分”通常是指一种或多种靶向有害生物和/或杂草的组分。作物保护剂包括例如杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、除草剂、安全剂,并且可以是化学品或生物学制品(例如,微生物、多肽、核酸)或其组合。
[0117] 微量营养素包括例如、锌、锰、、钼、氯化物和其他可作为本文公开的延长递送农业组合物的一部分而包括在内的微量营养素。
[0118] 术语“Log Kow”是有机化合物吸附到土壤中的趋势的相对指标。对于各种农业上重要的杀有害生物剂,这些值通常由制造商提供或者是本领域已知的。
[0119] “水溶度”是化合物在水中的溶解度,通常在25℃测量。与Log Kow值一样,各种杀有害生物剂的这些值通常由制造商提供并且是本领域已知的。
[0120] 如在特定组分或多个组分、方法中列举的一个或多个步骤的上下文中使用的过渡短语“基本上由......组成”通常表示那些指定的组分或步骤以及那些不会对所要求保护的组分或方法步骤的基本特征和新型特征产生实质性影响的组件或步骤。例如,包含基本上由聚乳酸(PLA)组成的聚合物层的农业组合物可以包括其他组分,这些其他组分包括聚合物组分,当使用PLA的水平不会实质上改变PLA的基本特征时。
[0121] 聚乳酸(PLA)可以是无定形或半结晶形式或聚-L-丙交酯形式。例如,在薄膜包装或挤出中使用的PLA的合适等级具有更高的熔点例如约150℃-170℃,拉伸强度为15kpsi(MD)或21kpsi(TD)。合适的PLA聚合物包括可商购的聚合物,其由以下制成:含有约2%的数均分子量为72KDa的D-异构体单元的半结晶聚乳酸等级;含有8%-10%的数均分子量为48KDa的D-异构体单元的无定形聚乳酸等级;含有8%-10%的数均分子量为118KDa的D-异构体单元的无定形聚乳酸等级。
[0122] 所公开的方法包括或基本上由以下步骤组成:A)提供农业组合物;和
B)将农业组合物和繁殖体放置于生长基质如土壤中,其中农业组合物和繁殖体放置在彼此远端;并且
其中该农业组合物包含:
i)含有营养物质和杀有害生物剂的珠粒;
其中珠粒中的杀有害生物剂的log Kow在1.2至3.0的范围内,在25℃的水溶度在0.5至
150毫克/升(mg/L)的范围内。该农业组合物可以放置在繁殖体的远端。术语“共同定位”意指农业组合物和繁殖体在生长季节内的任何时间放入生长基质中。在一些实施例中,繁殖体和农业组合物可以在种植时、在种植的一周内、在种植的一个月内、在开花时或在有害生物压力之前或期间共同定位。远端意指繁殖体和农业组合物之间的距离在0.1厘米(cm)至
100厘米的范围内。在某些实施例中,繁殖体和农业组合物之间的距离在0.5cm至50cm的范围内。在仍另外的实施例中,繁殖体和农业组合物之间的距离在1cm至25cm的范围内。在共同定位的珠粒的情况下,可以将多于一个珠粒与每个繁殖体共同定位。珠粒和繁殖体之间的距离可以是每个珠粒和繁殖体之间的平均距离。在一些实施例中,农业组合物可以作为与繁殖体共同定位的珠粒簇放置于生长基质中。术语“珠粒簇”意指将多个珠粒放在一起,使得该簇的各个珠粒之间的平均距离小于该簇的质心与繁殖体之间的距离。在其他实施例中,农业组合物可以被扎或放置在大致平行于一排繁殖体的一排中。在一些实施例中,例如,在利用机械化农业过程的那些情况下,可以配备用于将繁殖体放置在生长基质中的种植装置,以将呈一个或多个珠粒的农业组合物共同定位在繁殖体远端的一个点处,就在将繁殖体递送到生长基质之前或之后。
[0123] 氮源可以是例如尿素、草酰胺、三聚氰胺、双氰胺、脲甲硝酸铵、硝酸铵镁、硝酸钾或其组合。磷源可以是例如磷酸铵镁、偏磷酸铵、骨粉、水镁石、煅烧磷酸盐、偏磷酸钙、磷酸钙、多磷酸钙、二酰氨基磷酸盐、磷酸钙镁、磷矿石、磷酸钾、磷酸镁、一钙焦磷酸二铵、磷酸氨肟、磷酸脲、多磷酸钾或其组合。
[0124] 用于本发明中的颗粒肥料芯可以是任何常规的颗粒肥料,其含有肥料成分,如氮、磷、钾、、镁、钙、锰、硼、铁等,用于向栽培作物提供营养素。其典型实例包括氮肥,如尿素、硝酸铵、硝酸铵镁、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾、石灰氮、尿素形式(UF)、亚巴豆基二脲(CDU)、亚异丁基二脲(IBDU)、脒基脲(GU);磷肥,如过磷酸钙、浓过磷酸盐、熔凝磷酸盐、腐殖酸磷肥、煅烧磷酸盐、煅烧浓磷酸盐、过磷酸镁、多磷酸铵、偏磷酸钾、偏磷酸钙、磷酸镁、磷硫酸铵、磷硝酸铵钾和氯磷铵;钾肥,如氯化钾硫酸钾、硫酸钾钠、硫酸钾化镁、酸氢钾和磷酸钾;硅肥,如硅酸钙;镁肥,如硫酸镁和氯化镁;钙肥,如氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙;锰肥,如硫酸锰、硫酸锰氧化镁和锰渣;硼肥,如硼酸和硼酸盐;以及铁肥,如熔渣
[0125] 本文所述的农业组合物包括例如含有至少一种肥料成分的肥料,该至少一种肥料成分选自氮(N)、磷(P)和钾(K)或其组合。
[0126] 典型的实例是NPK型(N-P2O5-K2O)肥料,并且它们包括1号型,如5-5-7(下文中,数字表示N-P2O5-K2O的重量百分比)和12-12-16;2号型,如5-5-5和14-14-14;3号型,如6-6-5和8-8-5;4号型,如4-7-9和6-8-11;5号型,如4-7-7和10-20-20;6号型,如4-7-4和6-9-6;7号型,如6-4-5和14-10-13;8号型,如6-5-5和18-11-11;9号型,如7-6-5和14-12-9;10号NP型,如3-20-0和18-35-0;11号NK型,如16-0-12和18-0-16;以及12号PK类型,如0-3-14和0-15-15。
[0127] 例如,“氮的克数”通常是指按重量计肥料组合物中存在的氮的量。例如,尿素具有按重量计47%的N。因此,例如,0.1至0.8克的N对应于约0.21至1.7克的尿素。
[0128] 在一些实施例中,所述珠粒可以是一种或多种肥料组分和作物保护剂如杀有害生物剂的均质或异质混合物。作为异质混合物的实例,所述珠粒可以是包含肥料材料的芯和含有杀有害生物剂的壳的芯组合物。所述壳可进一步包含聚合物或填充聚合物。除了肥料和杀有害生物剂材料之外,农业组合物还可包括惰性剂(例如如果需要)以符合所需的形状和/或体积。在一些实施例中,所述聚合物例如是聚乳酸、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯和聚乙烯醇的共聚物、藻酸盐、黄原胶或其组合。所述杀有害生物剂可以直接施用于肥料芯、聚合物包衣的肥料芯,或者在其他实施例中,可以用成膜聚合物配制。填充聚合物是聚合物与一种或多种填充剂的共混物。填充剂可以是本领域已知的任何填充剂,例如淀粉、矿物、颜料、黏土、增塑剂、稳定剂、杀有害生物剂或其组合。作为均质混合物的实例,肥料材料和杀有害生物剂可以充分混合,然后压实成包含肥料和杀有害生物剂的珠粒。
[0129] 可以在种植繁殖体之前、在种植繁殖体的同时或在种植繁殖体之后不久或之前不久将珠粒与繁殖体(例如像种子)共同定位。在一些实施例中,尤其是在大规模商业耕作应用中,繁殖体和珠粒可以在繁殖体种植操作期间共同定位。所述珠粒可以具有各种尺寸,并且例如,它们被配置成流经播种机并且直径可以在约3mm至约15mm的范围内。与繁殖体共同定位的珠粒的数量将取决于在生长植物整个生命中对其提供所希望的保护作用所需的杀有害生物剂的量。在一些实施例中,一个珠粒可以与每个繁殖体共同定位,而在其他实施例中,一个珠粒可以为多于一个繁殖体提供营养素和杀有害生物剂。
[0130] 释放计时可以通过例如土壤类型、土壤pH、用于聚合物袋的聚合物的类型/共混物、所用填充剂、薄膜的厚度、薄膜均匀性、或这些或其他因素的组合来确定。在一些实施例中,薄膜厚度可以在0.3、0.4至约0.6、0.7密耳的范围内。一密耳(千分之一英寸)大致等于25.4μm。在某些实施例中,薄膜厚度可以在约5微米至约200微米的范围内。
[0131] 杀有害生物剂也可用作农业组合物或农业组合物的组分。合适的杀有害生物剂是受美利坚合众国联邦杀虫剂、杀真菌剂和灭鼠剂法(FIFRA)管辖的杀有害生物剂。在一些实施例中,杀有害生物剂可以是杀虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、除草剂或其组合。在另外的实施例中,杀有害生物剂可以是杀虫剂、杀真菌剂或其组合。技术人员熟悉这类杀有害生物剂,其可例如在Pesticide Manual[杀有害生物剂手册],第15版(2009),The British Crop Protection Council[英国作物保护委员会],伦敦中找到。还包括某些除草剂以控制根的专性半寄生物,例如,需要活宿主用于发芽和初始发育的列当属和独脚金属中的一些物种。在一些实施例中,可以使用两种或更多种杀有害生物剂的组合。例如,可以存在杀真菌剂和杀虫剂两者。在其他实施例中,可以存在两种不同的杀虫剂,使用或不使用杀真菌剂。在其他实施例中,该杀有害生物剂可以是系统性杀有害生物剂。
[0132] 合适的杀有害生物剂可以包括杀虫剂,例如,氨茴酸二酰胺、N-氧化物或其盐、新烟碱、氨基甲酸酯、二酰胺、多杀菌素、苯基吡唑、砜虫啶或其组合。在其他实施例中,杀虫剂可以包括例如硫双威、西维因、氯虫苯甲酰胺、澳氰虫酰胺、甲硫威、福美双或其组合。杀有害生物剂的Log Kow的范围为1.2与3.0之间的任何值。在其他实施例中,Log Kow可以是在从1.22至2.9,如从1.25至2.9或从1.35至2.86的范围内的任何值。杀有害生物剂在25℃的水溶度可以在0.5与150mg/L之间(包括其间的任何值或子范围),如0.55至140mg/L和0.6至120mg/L。
[0133] 氨茴酸二酰胺类杀虫剂含有大量活性成分,并且可以使用任何一种。氨茴酸二酰胺的两个具体实例包括氯虫苯甲酰胺和澳氰虫酰胺。这两种杀虫剂可获得自E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours and Company),威尔明顿(Wilmington),特拉华州(Delaware)。
[0134] 在一些实施例中,杀有害生物剂可以是一种或多种氨茴酸二酰胺,例如,由式1表示的那些、或N-氧化物、或其盐:其中
X是N、CF、CCl、CBr或CI;
R1是CH3、Cl、Br或F;
R2是H、F、Cl、Br或-CN;
R3是F、Cl、Br、C1至C4卤代烷基、C1至C4卤代烷氧基或Q;
R4是NR7R8、N=S(CH3)2、N=S(CH2CH3)2、N=S(CH(CH3)2)2;
5
R是H、F、Cl或Br;
R6是H、F、Cl或Br;
每个R7和R8独立地是H、C1至C6烷基、C3至C6环烷基、环丙基甲基或1-环丙基乙基;并且Q是-CH2-四唑基团。Q的合适实施例可以包括具有根据表1(来自美国专利号7696232,通过引用并入本文)中的Q-1至Q-11的式的任何结构。
[0135] 在其他实施例中,杀虫剂可以是一种或多种氨茴酸二酰胺,例如,由式2表示的那些、或N-氧化物、或其盐;其中
R1是CH3、Cl、Br或F;
R2是H、F、Cl、Br或-CN;
3
R是F、Cl、Br、C1至C4卤代烷基、C1至C4卤代烷氧基或Q;
R4是NHCH3、NHCH2CH3、NHCH(CH3)2、NHC(CH3)3、NHCH2(环丙基)、NHCH(环丙基)CH3、N=S(CH3)2、N=S(CH2CH3)2或N=S(CH(CH3)2)2;
R5是H、F、Cl或Br。
[0136] 其中Q为Q-2的具体结构如下式3所示;
[0137] 在某些实施例中,杀有害生物剂可以是其他已知的氨茴酸二酰胺杀虫剂,例如US 8,324,390、US 2010/0048640、WO 2007/006670、WO 2013/024009、WO 2013/024010、WO 
2013/024004、WO 2013/024170或WO 2013/024003中描述的那些。来自US8,324,390的具体实施例可以包括作为实例1至544公开的化合物中的任何一种。来自US 2010/0048640的具体实施例可以包括表1至68中公开的化合物中的任何一种或由化学式44至118表示的化合物。将以上专利的每个参考文献通过引用特此结合。
[0138] 杀线虫剂还可作为杀有害生物剂包括在内。合适的实例可以包括例如阿维菌素杀线虫剂、氨基甲酸酯杀线虫剂和有机磷杀线虫剂、苯菌灵、本克洛赛斯(benclothiaz)及其组合。杀线虫剂还包括杀线虫活性生物有机体,如细菌或真菌。例如,坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、芽孢杆菌(Bacillus)属物种、巴斯德氏芽菌(Pasteuria)属物种、厚垣孢普可尼亚菌(Pochonia chlamydosporia)、普可尼亚(Pochonia)属物种和链霉菌(Streptomyces)属物种。根据本发明的实施例的优选杀线虫剂是阿维菌素。
[0139] 也可以包括杀真菌剂。合适的杀真菌剂可以包括例如嗜球果伞素杀真菌剂、唑类杀真菌剂、康唑类杀真菌剂、三唑类杀真菌剂、酰胺类杀真菌剂、苯并噻二唑类杀真菌剂或其组合。在另一个实施例中,杀真菌剂可以包括嘧菌酯、苯氧菌胺、肟醚菌胺、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基、百菌清、双炔酰菌胺、噻苯哒唑、百菌清、唑菌醇、嘧菌环胺、戊菌唑、啶酰菌胺、联苯吡菌胺、氟吡菌酰胺、苯锈啶、氟唑菌酰胺、戊苯吡菌胺、氟嘧菌酯、苯噻菌胺、异丙基苯噻菌胺、烯酰吗啉、磺菌胺、甲基硫菌灵、灭菌唑、粉唑醇、福美双、萎锈灵、多菌灵或其组合。
[0140] 在一些实施例中,该农业组合物还可以包含一种或多种植物生长调节剂。合适的植物生长调节剂可以包括例如叠氮化钾、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、N-(3,5-二氯苯基)琥珀酰亚胺、3-氨基-1,2,4-三唑、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、磺胺噻唑、双氰胺、硫脲、脒基硫脲或其组合。
[0141] 该农业组合物还可以包含一种或多种结瘤因子。如本文所使用的,“结瘤因子”是通常由细菌(例如,根瘤菌科中的一种或多种)产生的信号分子,通过其使能够感染植物并诱导根瘤形成的共生细菌发出信号。感染根的细菌为植物产生氮,而植物运走将抑制固氮酶活性的氧。结瘤因子是本领域已知的,并且通常包含称为脂质几丁寡糖(LCO)的化合物。这些LCO具有3至5个N-乙酰化葡糖胺环的酰化几丁质骨架,其中末端葡糖胺环之一被脂肪酸(例如不饱和或多不饱和脂肪酸)酰化。
[0142] 繁殖体可以是任何已知的繁殖体。在一些实施例中,该繁殖体是种子,其中所述种子是小麦、硬质小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、高粱、稻、野生稻、棉花、亚麻、向日葵、大豆、四季豆、利豆、蚕豆、豌豆、花生、苜蓿、甜菜、田园生菜、油菜籽、油菜作物、芜菁、叶芥菜、黑芥、番茄、马铃薯、胡椒、茄子、烟草、黄瓜、甜瓜、西瓜、南瓜、胡萝卜、百日草、大波斯菊、菊花、松虫草(sweet scabious)、金鱼草、非洲菊(gerbera)、满天星(babys-breath)、星晨花(statice)、蓟植物(blazing star)、洋桔梗、蓍草、万寿菊、三色堇、凤仙花、矮牵、天竺葵和锦紫苏的种子。值得注意的是棉花、玉米、大豆和稻的种子。与根据本公开的珠粒共种植的繁殖材料还包括根茎、块茎、鳞茎或球茎,或其有活力的部分。合适的根茎、块茎、鳞茎和球茎、或其有活力的部分包括马铃薯、甘薯、薯蓣、菜园洋葱、郁金香、剑兰、百合、水仙、大丽花、鸢尾花、番红花、莲花、信子、麝香兰(grape-hyacinth)、小苍兰、观赏洋葱、酢浆草、海葱、仙客来、四萼齿草(glory-of-the-snow)、蓝条海葱(striped squill)、马莲(calla lily)、大岩桐和块茎秋海棠的那些部分。还合适的是马铃薯、甘薯、菜园洋葱、郁金香、水仙、番红花和风信子的根茎、块茎、鳞茎和球茎、或其有活力的部分。与本公开的珠粒接触的繁殖材料还包括茎和叶插条。在一些实施例中,该农业组合物可以施用于已生长植物,例如树木或灌木,例如果园树,向植物提供营养素和杀有害生物剂。
[0143] 在此本公开的非限制性实例包括:实例
实例1
在三种土壤中经12周从收缩包裹的尿素珠粒释放的氮
[0144] 尿素购自西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich),并使用研钵和研杵研磨。使用具有13mm冲模的液压机压制两克尿素片剂(液压机来自Preco液压机,模型PA2-1,S/N 1943,9705 Commerce Parkway,莱内克萨(Lenexa),堪萨斯州(Kansas)66219,美国)。通过用薄膜包裹片剂然后加热薄膜使其在片剂周围收缩,将四分之三的片剂用3-4密耳(千分之一英寸)的聚(乳酸)(PLA)(Ingeo 4032D,奈琪沃克有限责任公司(Natureworks LLC),明尼唐卡(Minnetonka),明尼苏达州(MN),美国)进行包衣。使用相同的程序,用3-4密耳的聚(丁二酸丁二醇酯)(PBSA)(Bionolle 1003,昭和电工(Showa Denko),日本)薄膜对剩余的片剂进行包衣。13mm珠粒具有约1600mg/珠粒。
[0145] 土壤来自中西部的3个地点(这些地点稍后用于田间试验)-在伊利诺伊州阿代尔(Adair,IL)附近收集了塞布尔(Sable)粉砂粘壤土;在爱荷华州马里昂(Marion,IA)附近收集了马克斯菲尔德(Maxfield)(粉砂粘壤土)/富兰克林(Franklin)(粉砂壤土),以及在爱荷华州弗鲁特兰(Fruitland,IA)附近收集了弗鲁特兰砂。将100克土壤称重到罐中,使得塞布尔和马克斯菲尔德/富兰克林土壤的水分高至30%,弗鲁特兰土壤的水分为12%。将粒料放入中央区域,并使用闭合胶带密封罐,以允许空气移动而不会逃逸水分。在赛欧塔土壤中评估用PBSA和PLA包衣的片剂。仅在马克斯菲尔德/富兰克林土壤和弗鲁特兰土壤中评估PLA样品。采样点在第2、4、6、7、8、9、10和12周。此时,将珠粒从土壤中取出,干燥,并称重其内容物,得到粒料中留下的尿素的质量。通过使用500mL温水与100g土壤,在振动台上混合过夜,并使用市售标准设备测量铵和硝酸盐浓度来进行土壤提取。通过量热测定和UV读板仪分析(博世生物技术有限公司(BioAssay Systems),海沃德(Hayward),加利福尼亚州,美国)来测定尿素浓度。将从土壤中提取的尿素、铵和硝酸盐的量相加,并计算释放的氮的总量。结果总结于下表1中。PBSA薄膜在塞布尔土壤中迅速降解,并且与包衣有PLA的尿素片剂相比,显示出更快的尿素释放。PLA包衣片剂在试验的最初几周显示缓慢的释放,然后在试验结束时释放更高量的尿素。表1.经12周从收缩包裹的尿素珠粒释放的氮
实例2
通过收缩包裹来制备PLA包衣的硫酸铵片剂
[0146] 通过在双螺杆挤出机中将70%Ingeo PLA 4060与30%Ingeo PLA 4032(奈琪沃克公司(Natureworks),明尼唐卡(Minnetonka),明尼苏达州)混合来制备聚(乳酸)(PLA)共混物。在标准薄膜加工线上以两种不同的厚度(76.2μm和101.6μm)来熔融浇铸薄膜。使用薄膜拉伸机,在北卡罗来纳州拉瑟福顿(Rutherfordton,North Carolina)的双轴实验室有限责公司(Biax Labs,LLC),将薄膜在机器方向拉伸2倍,在横向拉伸2.5倍。将薄膜切成3″宽的片并卷起。使用市售的3密封立式填充机将硫酸铵片剂包装在PLA薄膜中。随后通过热通道处理含有一个硫酸铵片剂的PLA袋,以使聚合物收缩包装在片剂周围。
[0147] 如下制备硫酸铵片剂。在V-锥形共混器中,使用连续稀释法,将硫酸铵作为接收的“Mini”级(d50~1630μm,霍尼韦尔公司(Honeywell Co),维吉尼亚州霍普韦尔(Hopewell VA))与0.25wt%硬脂酸镁NF(KIC化学品公司(KIC Chemicals),新帕尔茨(New Paltz),纽约州)进行混合。然后使用购自Tabletpress.net,雅典(Athens),俄亥俄州(OH)的电动机驱动的单级TDP-30压片机将硫酸铵加工成标称1.9克的片剂。片剂冲头具有标准曲率杯深度,与表10,压片规范手册,第7版(American Pharmaceutical Association[美国制药协会],2005)一致。使用Sotax HT1(韦斯特伯鲁(Westborough),马萨诸塞州(MA))测量片剂硬度和尺寸,与方法USP 1217一致。典型的18mm直径片剂的平均质量为1.891g±0.028g,厚度为
6.26mm±0.18mm,硬度为63N±10N。典型的16mm直径片剂的平均质量为1.885g±0.016g,厚度为7.16mm±0.03mm,硬度为91N±8N。
实例3
从喷涂的尿素珠粒释放氮
[0148] 将标称d50~3.6mm的尿素颗粒(卡比阿格里公司(Kirby  Agri),兰卡斯特(Lancaster),宾夕法尼亚州)研磨并筛分,以产生尺寸范围为250μm-1000μm的自由流动的粒状粉末(60目至18目)。使用配置有6齿转子和6mm筛的Retsch ZM200研磨机(弗尔德科技公司(Verder Scientific),新城(Newtown),宾夕法尼亚州)研磨4800克尿素颗粒,以
6000rpm操作。通过市售的一堆8″直径筛(泰勒公司(W.S.Tyler),曼托(Mentor),俄亥俄州)来处理研磨机排出物,并且收集3300克18-60目尿素级分用于进一步加工成片剂。
[0149] 使用购自Tabletpress.net,雅典(Athens),俄亥俄州(OH)的电动机驱动的单级TDP-30压片机,将18-60目的尿素加工成标称1.6克片剂,而无需额外的加工助剂。片剂冲头具有标准曲率杯深度,与表10,压片规范手册,第7版(American Pharmaceutical Association[美国制药协会],2005)一致。使用Sotax HT1(韦斯特伯鲁(Westborough),马萨诸塞州(MA))测量片剂硬度和尺寸,与方法USP 1217一致。典型的13mm直径片剂的平均质量为1612±5mg,厚度为11.11±0.01mm,硬度为484N±22N。
[0150] 用溶解在甲基乙基(MEK)中的聚丙交酯(PLA)的聚合物溶液喷涂尿素片剂。通过将80g PLA(Ingeo 10361D,奈琪沃克有限责任公司,明尼唐卡,明尼苏达州,美国)添加到含有720克MEK(飞世尔科技公司(Fisher Scientific),匹兹堡(Pittsburgh),宾夕法尼亚州)的1L瓶中来制备聚合物溶液。搅拌混合物并加热至60℃直至所有聚合物粒料全部溶解。冷却后,向溶液中添加80(这个经Jonathon验证-怀疑为20)mg的Pylakrome红色-紫罗兰色LX-9598染料(比拉姆产品公司(Pylam Products),滕比(Tempe),亚利桑那州(AZ))。
[0151] 使用穿孔的盘式实验室开发包衣系统[LDCS,弗罗因德载体公司(Freund-Vector Corp),马里昂,爱荷华州]来对片剂进行包衣。将969克的聚合物溶液喷雾到1000克的片剂上,以产生相对于核心片剂具有9.7wt%聚合物的包衣片剂。在中间时间段取样以产生相对于核心片剂具有2.6wt%、5.0wt%和7.5wt%涂层的样品。以在22rpm下旋转的1.5L盘,38℃的30cfm的进口空气流,排气温度30℃-32℃,以及6g/min的典型溶液流速来操作盘式包衣机。实例4
尿素片的喷涂
[0152] 示意图示于图2中。将标称d50~3.6mm的尿素颗粒(卡比阿格里公司(Kirby Agri),兰卡斯特(Lancaster),宾夕法尼亚州)研磨并筛分,以产生尺寸范围为325μm-1000μm的自由流动的粒状粉末(40目至18目)。使用配置有鞍形锤和1/4″筛的Mikropulverizer MP-1研磨机(细川密克朗粉末系统公司(Hosokawa Micron Powder Systems),萨米特(Summit),新泽西州(NJ))来研磨尿素,以2250rpm操作。通过具有18″直径筛的圆形分离器处理研磨机排出物,并收集18-40目尿素级分用于进一步加工成片剂。
[0153] 使用购自Tabletpress.net,雅典(Athens),俄亥俄州(OH)的电动机驱动的单级TDP-30压片机,将18-40目的尿素加工成标称1.6克片剂,而无需额外的加工助剂。片剂冲头具有标准曲率杯深度,与表11,压片规范手册,第7版(American Pharmaceutical Association[美国制药协会],2005)一致。使用Sotax HT1(韦斯特伯鲁(Westborough),马萨诸塞州(MA))测量片剂硬度和尺寸,与方法USP 1217一致。典型的13mm直径片剂的平均质量为1612±5mg,厚度为11.11±0.01mm,硬度为484N±22N。
[0154] 用溶解在甲基乙基酮(MEK)中的聚丙交酯(PLA)的聚合物溶液喷涂尿素片剂。通过将72.8lb PLA(Ingeo 10361D,奈琪沃克有限责任公司,明尼唐卡,明尼苏达州,美国)添加到含有655lbMEK(飞世尔科技公司,匹兹堡,宾夕法尼亚州)的200加仑夹套反应器中来制备聚合物溶液。搅拌混合物并加热至60℃直到所有聚合物粒料全部溶解。冷却并排出至滚筒后,将300g Pylakrome红色-紫罗兰色LX-9598染料(比拉姆产品公司(Pylam Products),滕比(Tempe),亚利桑那州(AZ))与200g MEK混合,并添加到溶液中。
[0155] 使用穿孔的盘式包衣机对片剂进行包衣。将21kg的聚合物溶液喷雾到42kg的片剂上,以产生相对于核心片剂具有5.0wt%聚合物的包衣片剂。以在12rpm下旋转的65L盘,35℃的600cfm的进口空气流,排气温度30℃-32℃,以及70g/min的典型溶液流速来操作盘式包衣机。在从包衣盘中排出的过程中,将标称0.2wt%的石墨与片剂进行混合。实例5
通过在田间施用延迟释放肥料珠粒来提高玉米产量
[0156] 进行了1年田间试验,其包括在广泛的碱性N水平上的24次单独处理(表2)。该研究在三个不同的地点进行,包括爱荷华州马里昂(Marion,IA)附近(DLN4,3.5%有机质,大豆后的玉米,高产土壤,6个代表),爱荷华州弗鲁特兰(Fruitland,IA)附近(2LN4,1%有机质,玉米后的玉米,纯砂,灌溉,6个代表)和伊利诺伊州赛欧塔附近(HSC4,5%有机质,玉米后玉米,排水不良,高产土壤,4个代表)。实验设计是具有分割-分割样地处理布置的随机完整区组设计。该主要样地为N处理等级(种植前和珠粒等级)。该分割样地是混合的,并且该分割-分割样地因子是原型珠粒上的聚乳酸包衣的厚度。如实例4中所述制备珠粒。此外,重复次数被用作组块因子。
[0157] 表2.实验处理的说明。对四个连续处理的每组分组进行封闭并在田间以平方单位种植。整个处理网格在每个地点重复四次或六次。
[0158] 每个主要的N样地由8个子样地组成,每个子样地包括长度为16.9英尺的四行(30″间距)。实验单元的布置有利于种植前N处理剂的机械施用变得方便。
[0159] 主要N处理剂在每个重复中随机化,杂交种条目在主要因子单元内随机化,并且子图因子在由每个杂交种条目形成的封闭样地平方内随机化。这种布置对于匹配试验中的施用设备宽度和最小化的空间变化以及随机场效应是必要的。
[0160] 使用该领域内的标准实践施用非氮肥(P、K和微量营养素)以确保其他营养素不受限制。将表2中列出的种植前氮等级作为液体尿素硝酸铵(UAN)以按重量计32%或28%氮制剂施用。使用来自比格姆兄弟公司(Bigham Brothers Inc.)(卢博克(Lubbock),得克萨斯(TX))的改良Prepmaster,在马克姆(Macomb)和马里昂场所处种植之前进行种植前N施用。该施用器允许立即加入UAN处理剂。使用具有20’吊杆的标准农用喷雾器进行爱荷华州弗鲁特兰中的UAN处理。这两种工具的普通施用宽度允许类似的种植布置。代替在爱荷华州弗鲁特兰进行的直接耕作,用来自为场所服务的中心枢轴灌溉器的0.25″灌溉来灌溉UAN处理剂。
[0161] 试验场所安置了一种具有真空板计量的八排研究播种机。在这三个种植地点的每个中的目标种植率靶向每英亩约34,000株植物,通过精确种植和在必要时发芽后变薄直立来实现。表3中显示了试验中种植的特定杂交种及其一些相关属性。选择杂交种是因为它们在环境响应方面具有预期的多样性。商用杂交种1是一种利用资源来推动高端产量并通常在投入受限的情况下表现不佳的杂交种。相比之下,商用杂交种2是一种对资源更加保守并且在限制性环境中表现良好的耐旱杂交种。合适的CRM(比较性相对成熟度)包括约70-140。表3.试验中包含的杂交种条目和相关特征。
杂交种 GDU至生理成熟 细分市场
商用杂交种1 2730 中西部高产
商用杂交种2 2580 西部玉米带,水量有限
[0162] 从地面和一定大小的尿素颗粒压制珠粒本身。当以行内1珠粒/植物的速率施用时,每个13mm直径的珠粒含有相当的60lb N/英亩的速率。为了获得120lb N珠粒率,每株植物施用两个珠粒。在田间施用之前,通过在室中翻滚同时喷洒聚乳酸(PLA)来制备珠粒,将其保持在甲基乙基酮溶液中直至达到所需厚度(如通过包衣与总珠粒重量的重量百分比所确定的)。然后通过计数将珠粒包装到包膜中。单个包膜含有适当数量的珠粒以匹配目标60lb N或120lb N珠粒处理剂。在种植种子后立即使用改良的锥形播种机来施加珠粒。单独的珠粒小包被布置成使得当施加器在样地上移动时,操作者可以将它们连续地倾倒到施用工具中。固定在锥形分配器底部的干燥肥料刀将珠粒注入种子排的一例约四英寸处,并且在土壤表面下方约四至五英寸处。
[0163] 通过常规实践来控制有害生物,以控制全年的杂草和昆虫压力。通过喷灌来改善爱荷华州弗鲁特兰场所土壤湿度,以最小化干旱胁迫,而其余两个场所为旱地(仅限自然降雨)。开花后,从R3周围开始大约每周进行一次持绿等级评定,以量化处理的绿叶面积保持,因为它们接近生理成熟度。当谷物水分降至30%以下时,联合收获试验(4排的样地中的中间两排),同时收集样地谷物重量和水分。基于单个样地面积,这些重量被标准化为以蒲式耳/英亩计算的15%水分产量。
[0164] 结果:使用SAS企业指导6.1完成混合模型分析。一般来说,将地点和土壤处理(预施用的氮和珠粒施用的氮的串联)保持为固定影响,其中代表、范围和样地是随机影响。对响应的显著地点影响(表4)表明不同土壤、环境;3个地点的种植历史对珠粒N施用的功效产生影响。这表明处理值是地点依赖性的,因此必须针对每个地点进行评估。由于这两种杂交种的总产量性能不同(杂交种1产量高于杂交种2),因此观察到与GE相关的显著F值。然而,GE x土壤处理相互作用F值的重要性要小得多,因此我们合并了杂交种的珠粒N处理数据。最后,在单个N处理中的单个PLA包衣的子样地因子在大多数情况下彼此之间没有统计学意义,因此通常合并3个PLA厚度以确定珠粒N与标准预种植N处理相比的总体影响。
[0165] 单个地点的结果示于表4中。在一个地点内,将产量数据按季节性总N量进行聚类。分隔出最高产场所即地点3(大豆后的玉米)之后,地点1和地点2(均是玉米后的玉米)之间的相关性很强。在这两个地点可得的残余氮量低于地点3。由包衣厚度聚类的产量值示于表
5中。通过体外土壤分析来测量各种肥料组合物的累积总N释放(图5)。
表4.由延长释放营养素片剂进行的1年玉米田试验
[0166] 测试单个PLA包衣与每个场所的产率的显著相互作用。在多地点比较中,对玉米-上-玉米的地点,即地点1和2,进行了比较。在三个田间地点中测量了氮释放曲线(图6、7和8)。
[0167] 1年的珠粒标称1600mg,直径13mm,厚度11.1mm(标准曲线形状),并且来自评估运行的平均数据显示约1612(5)mg、直径13.02(0.03)mm、厚度11.11(0.01)mm的范围,其中括号中的数字为标准差。最终珠粒的质量和尺寸随聚合物包衣的量而变化。
[0168] 对于1年田间试验,使用含有三种不同PLA包衣厚度的约1600mg尿素的片剂。PLA包衣厚度为总片剂的2.6重量%、或3.8重量%或5.0重量%。针对2.6%包衣而计算的片剂质量为1641.6mg,针对3.8%包衣而计算的片剂质量为1660.8mg,以及针对5.0%包衣而计算的片剂质量为1680mg。所有三种包衣厚度珠粒含有736mg N/珠粒,其大致占约44%重量%N/珠粒。
[0169] 在1年期间在三个独特地点收集的数据(大豆后的玉米,在低有机质土壤处的玉米后的玉米和在高有机质地点处的玉米后的玉米)证实了一些N延迟递送直到玉米发育后期的价值。伊利诺斯州赛欧塔地点(地点1)的早季降雨量较高可能会增加在该地点处对珠粒N的总体响应。在该季节,该地点接收约3倍的正常季节性降雨量并导致N浸出和脱氮作用。然而,这提供了珠粒N在具有不可预测的天气模式的地区可能提供的“保险”潜力的证据。全球气候变化可能会在本世纪引发这些极端天气的更高的概率。而且,土壤类型在爱荷华州弗鲁特兰地点(地点2)的结果中发挥了重要作用。土壤的高砂含量允许N从该系统中快速浸出。尽管相对于中西部其他地点而言,这个地点是非常极端的土壤类型,但所有排水良好的土壤都确实有过多的N流失的可能。对爱荷华州马里昂玉米-上-大豆地点(地点3)处的珠粒N的中性响应证实,在N限制较少的环境中,延迟N释放可能增加较少的价值。然而,该地点被种植相对较晚,后期播种可能限制了早期播种日期可能观察到的一些潜在的N响应。在轮作种植制度中,可以预期N响应减少,并且N以外的因子可以限制作物产量。表5:包衣有不同厚度聚合物的珠粒的平均产量变化,以蒲式耳/英亩计。2.
[0170] 总体而言,我们的数据显示,根据土壤类型、作物轮作和环境条件,该季节后期更多N的可用性可使玉米产量增加高至40蒲式耳/英亩。未来的工作应集中于确定更大的一组地点(其中这三个因素具有更大的多样性)的珠粒N响应。实例6
用聚合物包衣片剂/珠粒进行的田间试验(2年)
[0171] 进行田间试验以比较在种植时施用的聚合物包衣的尿素珠粒/片剂与种植使其他氮施用以及季节中的侧施肥料施用(2年)的性能。评价聚合物包衣的尿素片剂的缓慢释放特性,以确定当作物的N需求和来自土壤的摄取较高时,它们是否能提供针对N的典型环境流失(其在植物生长的后期阶段之前发生)的保护。在一个方面,与正常释放标准N施用相比,以谷物产量增加来测量缓慢释放片剂的改善的性能。
[0172] 在中西部具有不同气候和土壤条件的几个地点中的代表性商业玉米田中进行了研究。在种植玉米作物之前,撒播施用氮肥的基本速率范围为100至200lb N英亩-1(表7)。在这个试验中,PLA是聚合物。在玉米种子种植当天,将聚合物包衣的尿素珠粒施用于土壤表面下方的位于距离种子行约6英寸的带中。将三种聚合物包衣的原型施加在单独的处理中,称为“薄”、“中等”和“厚”,对应于对比的聚合物包衣厚度,设计成在玉米发育的不同阶段释放尿素。以三种不同比例2.2%、4.2%和6.5%进行包衣的PLA包衣的尿素片剂基于PLA与尿素的质量比。在此试验中,“薄”对应于2.2%;“中等”对应于4.2%;以及“厚”对应于6.5%。在所有珠粒处理中,施用60lbN/英亩。为了提供具有相同总N负荷的目标对比度,还将未包衣的尿素珠粒形式的60lb N英亩-1施用于“对照”样地。在未包衣和聚合物包衣的珠粒样地中,总N负荷包括种植前施用的碱性N+在种植时施用的60lb尿素N。跨地点的总N负荷范围为
160lb N英亩-1至260lb N英亩-1。在对照处理中,60lb N的未包衣的尿素立即释放并分散到土壤中,使其易受环境流失的伤害。相反,60lb N的聚合物包衣的尿素被保护免受环境流失,直到包衣开始释放尿素。表7总结了12个地点的聚合物包衣的尿素处理剂的性能。在大多数地点,观察到对产量的小的积极影响。很明显,中等包衣和厚包衣比薄包衣表现更加一致。
表6.在2年期间,在美国中西部的研究地点应用的基本速率N施用。
**基于N-P-K百分比的分解分析如下:无水氨(92-0-0)、尿素(46-0-0)、UAN(28-0-0)、DAP(18-46-0)。
[0173] 在另一项研究中,将中等和厚聚合物包衣的尿素珠粒与另外的商业和实验补充性N处理进行比较,以评定性能。在该研究中,对照处理是使用尿素硝酸铵(UAN)(60lb N英亩-1)的补充性N施用,在V5发育阶段施用。这是当种植者计划在预种植撒播和季节中侧施肥料N之间分割N施用时使用的最常见的补充性N处理。该研究在六个地点进行,并且处理产量的总结显示在表9中。一些处理比V5UAN处理产量更大,而其他处理产量较低。处理的产量排名为:中等>厚>ESN(在播种时撒播和掺入)>中等宽(在播种时撒播和掺入的珠粒,而不是放置在土壤表面以下的带中)>在生长阶段V14的UAN>在生长阶段V5的UAN(对照)>组合宽(在播种时中播和厚播以及掺入,而不是放置在土壤表面以下的带中)>宽厚(在播种时撒播和掺入,而不是放置在土壤表面以下的带中)>在生长阶段R1的UAN。从这些数据中,应当得出结论,与所有其他补充性N处理相比,中等和厚聚合物包衣的尿素处理存在差值。与ESN商品相比,产量的数值增加证实了与ESN颗粒相比,测试的聚合物包衣的尿素产品的额外优势。所使用的ESN珠粒是可商购的Agrium ESN,即含有44%的氮的聚合物包衣的尿素
44-0-0。
[0174] 2年的珠粒标称535mg,9.525mm直径x7.4mm厚度(超深杯形状)。来自评估运行的平均数据显示-530(9)mg,9.60(0.04)直径mm,7.41(0.08)mm厚度,其中括号内的数字表示标准差。
[0175] 表7.在2年中,在12个地点生长的平均15个玉米杂交种中,相对于未包衣的对照,三种包衣肥料产品的产量增加。*表示显著性在p≤0.10
[0176] 表8.在2年中,在六种环境下生长的平均六个玉米杂交种中,相对于在V5施用UAN,包括包衣肥料产品和UAN施用的八种N处理的产量变化。处理 产量
  蒲式耳 英亩-1
中等 5.9*
厚 5.5*
ESN(商业尿素颗粒) 3.7*
中等表面施用 0.8
UAN,在V14施用 0.8
薄+中等+厚 -0.8
厚表面施用 -2.0
UAN,在R1施用 -2.5*
*表示显著性在p≤0.10
[0177] 表9.针对杂交种的总共平均29次环境比较,相对于在1年期间在三个地点和在2年期间在12个地点以多个N比率生长的未包衣肥料对照,包衣肥料产品(1年的厚度和2年的中等厚度)的产量变化。*表示显著性在p≤0.10
[0178] 表9显示了在1年和2年多项研究中相结合的数据。在其中评估了多个N速率的29种环境(由1年的地点或2年的独特地点的多个N速率组成)中,聚合物包衣的尿素(1年的聚合-1物厚度和2年的中等珠粒)提供了11.4蒲式耳英亩 的净增加。许多因素(包括降雨量、土壤类型和作物历史以及产量)都会影响聚合物包衣的珠粒在这些地点的相对性能。
实例7
使用气动播种机种植农业组合物
[0179] 具有一个或多个种子计量器的气动播种机在商业上用于以各种深度和间距在地面中种植种子。配置成种植本文所述组合物的此类播种机可用于将组合物置于距种子所需的距离和所需的深度范围。种子通常被具有口袋、孔或其组合的种子计量盘单个化和计量,并且通常使用真空或正气压机制。在一个实施例中,这种种子播种机被配置成种植如本文所述的种子和/或组合物。
[0180] 对于包括种子群和行距的组合的某些实施例,农业组合物与犁沟中的种子和相邻犁沟中的农业组合物是等距的。在一个实施例中,如果例如存在由共同的驱动机制驱动的两个或更多个播种机单元,则产品计量盘可以相对于彼此定位,以便优化农业组合物放置在与紧邻的种子的所需间隔处。为了获得与相邻双排中的种子适当间隔的农业组合物,可能需要对播种机进行机械调整以使本文公开的种子和农业组合物的分配同步。这样的修改包括例如使计量器、植物、种子彼此偏移所需的间隔,例如像链条调整或旋转轴
[0181] 在某些实施例中,两个计量盘在功能上相关联,使得分配种子和农业组合物(例如,肥料、杀虫剂、杀真菌剂),使得种子和肥料在双排接种配置中以彼此之间的大致相同的距离交替地间隔开。在这种设置中,当一个计量器在第一排中分配种子时,第二个计量器在第二排中同时或在彼此的合理时间内分配肥料。此外,当一个计量器在第一排放置肥料时,第二个计量器在第二排放置种子。这导致在双排接种配置中以交错模式交替分配和放置种子和肥料。
[0182] 本文所述的产品播种机将农业组合物放置在种子沟内和/或种子沟间的种子之间的大致相等的距离处。在一个实施例中,分配种子和肥料两者的种植单元使用相同的计量装置以产生充分间隔的肥料和种子。排可以是均匀间隔的或不规则的。种子和相对于种子的农业组合物可以不以均匀的距离放置。在某些实施例中,农业组合物可以相对于均匀放置的种子不规则地放置。在某些配置中,本文所述的农业组合物的放置可能不精确。种子和肥料可以分配在地面的顶面或分配到地面中,并且每个可以放置在不同的深度。与种子交替间隔的肥料有助于最大化每个种子的营养素可用性。靶向放置营养素允许在种植时施用更大量的肥料或作物保护化学品,然后通常应用传统的起动机肥料程序或种子处理程序。
[0183] 种子能以交替模式分配在相邻排中。例如,将种子种植在双排中,其中肥料颗粒在双排的每排种子之间间隔开的一排中。在某些实施例中,将种子种植在等距的双排中,其中肥料在每个种子排内间歇地间隔开。在另一个实施例中,肥料放置使得肥料与双排的每排中的相邻种子大致等距间隔开。这种配置允许单排的肥料组合物为两个相邻的种子排提供营养素。
[0184] 本文所述的农业组合物的放置通过使肥料的流失最小化并使施用的补充性营养素更可用于植物而改善了营养素利用率。实例8
用于增加产量的、含有营养素的珠粒,和用于生物功效的作物保护活性成分
[0185] 用嘧菌酯制备聚丙交酯包衣的尿素片剂。将1kg细碎的尿素与1.1g嘧菌酯混合。通过翻滚来混合这些固体以给出这两种成分的紧密共混物,通过测定该共混物的各个等分试样确保混合。然后使用单级机械压片机施加5kN力,使用液压机将所得工作台压成片剂,以给出平均质量为535mg、直径9.6mm、厚度7.4mm的压制片剂。然后用聚丙交酯对所得片剂进行包衣,以给出4.0wt.%聚丙交酯的包衣片剂。用溶解在甲基乙基酮(MEK)中的聚丙交酯(PLA)的聚合物溶液喷涂尿素片剂。通过将80g PLA(Ingeo 10361D,奈琪沃克有限责任公司,明尼唐卡,明尼苏达州,美国)添加到含有720克MEK(飞世尔科技公司,匹兹堡,宾夕法尼亚州)的1L瓶中来制备聚合物溶液。搅拌混合物并加热至60℃直至所有聚合物粒料全部溶解。使用穿孔的盘式实验室开发包衣系统(LDCS,弗罗因德载体公司,马里昂,爱荷华州)来对片剂进行包衣。将400克的聚合物溶液喷雾到1000克的片剂上,以产生相对于核心片剂具有4.0wt%聚合物的包衣片剂。以在22rpm下旋转的1.5L盘,38℃的30cfm的进口空气流,排气温度30℃-32℃,以及6g/min的典型溶液流速来操作盘式包衣机。将所得片剂种植在作物种子邻近,并且预期对嘧菌酯敏感的中季有害生物提供有效的生物功效,其中足够的中季氮来提供产量增加。实例9
作物保护剂的土壤释放曲线
[0186] 制备含有作物保护剂的珠粒和片剂。产生了多种珠粒,还测定了它们在摄入植物中之后的土壤释放曲线和叶子浓度。所使用的珠粒的简要说明如下。
[0187] 表10:挤出珠粒的AI含量测定:
[0188] 表11:535mg包衣片剂的有效成分含量测定:
[0189] 表12:用于试验的珠粒和片剂原型的简要说明
[0190] 测量本实验中使用的斯泰恩(Stine)土壤的含水量。一旦测定水含量,在播种珠粒之前将其调节至27wt%的水,这是田间容量。接下来,通过在每个时间点为每个珠粒原型制备三个带有土壤的罐来建立5周静态土壤研究。土壤的量取决于活性物质在待筛选的水中的溶解度。然后将珠粒种植在土壤中,并用胶带覆盖罐以防止水分蒸发。在5周的时间段内每周对实验进行采样。采样最初涉及从土壤中去除珠粒。然后将土壤转移到瓶中,并用乙腈提取以除去释放到土壤中的任何作物活性物质。然后将瓶涡旋,超声处理,并置于振动台上3天,以确保提取所有作物活性物质。三天后,从每个瓶中取出样品,过滤并在有或没有MS的HPLC上运行,以使用标准方案确定土壤中作物活性物质的浓度。在运行这些样品之前,在HPLC仪上创建每种活性物质的校准曲线,以用于该测定。在静态土壤研究的5周时间段内重复这些采样程序以产生作物活性物质释放曲线。噻虫嗪对未包衣的片剂、PLA包衣的片剂、PBSA包裹的片剂和其他珠粒类型的释放曲线示于图21中。PLA包衣片剂、未包衣的鸟粪石(磷酸铵镁)片剂以及含有玉米淀粉和磷酸钙的PBSA挤出珠粒中存在的杀真菌剂活性成分嘧菌酯的土壤释放示于图22中。含噻虫胺的珠粒的类似释放曲线示于图23中。在图22中,原型F-B和F-G在测定的5周时间内一致地释放多数至所有嘧菌酯有效负载。在5周内未观察到原型F-D的嘧菌酯释放。类似地,粉唑醇在土壤中的释放示于图20中。
实例10
植物对由含有聚合物的农业组合物递送的作物保护剂的摄取
[0191] 该实例证明,由本文所述的一种或多种延迟释放组合物递送的作物保护剂(例如,杀虫剂和杀真菌剂)在一段延长的时间内被中耕作物植物吸收。
[0192] 玉米植物生长的盆直径为10英寸,深度为7.5英寸。用Farfard无土盆栽混合物填充盆。将500ml瓶置于盆的中间以产生不包括盆栽混合物的空洞。小心地放置瓶,使每个盆中的瓶放置在相同的位置。轻轻地向下压盆栽混合物以除去空气空间,并且添加额外的盆栽混合物以使水平达到盆的边缘。将每个盆中的盆栽混合物用水饱和并使过量的水排出。在此过程之后,将盆栽混合物沉降到盆边缘的下方1英寸处。为了种植,在盆栽混合物中制作深度为2英寸、直径为1/2英寸的孔。这些孔距离瓶1/4英寸,使得孔的中心距离瓶的中心2英寸。以这种方式在每个盆中制造围绕500ml瓶均匀间隔的三个孔。种植玉米种子(杂交种
1),每个孔一个,并将每个种子压入孔的底部。使用干盆栽混合物填充种植孔并轻轻给这些盆浇水。
[0193] 玉米植物在白天在27℃生长,在晚上在25℃生长。光周期为16小时,其中在盆的顶部约400μmol/m2/s光合有效辐射的辐照度。用稀释的Peters 20-20-20(0.5X强度,相当于0.6g/升)进行灌溉。在植物生长期间增加灌溉,以便始终提供足够的水分,但不要太多以至于过量的液体从盆底渗出,这可能潜在地将作物活性物质从盆中浸出。
[0194] 在播种后4天,植物开始从盆栽混合物出现。此时,将用于测试的珠粒添加到每个盆中。在盆准备期间将放置在每个盆中间的500ml瓶移除,在盆栽混合物中留下空洞。这是小心地完成的,以确保没有盆栽混合物落回孔中并避免干扰幼小植株。向每个孔中倒入100ml干燥的土壤,其通过混合等份沙子和蒸汽灭菌的筛分的Matapeake土壤而制备。
Matapeake是一种低有机碳土壤。将两个相同类型的珠粒放入沙子/Matapeake混合物的中心,并用更多的沙子/Matapeake混合物将孔填充至盆栽混合物的1/4英寸水平处。使用额外的Farfard盆栽混合物来完全填充孔,使得表面与盆的其余部分是平坦的。通过使用上述体积的盆栽混合物和沙子/Matapeake混合物,最终的盆含有在表面下方2英寸处并且在珠粒旁边2英寸处的种子。珠粒包含在沙子/Matapeake土壤混合物之内、种子水平以下2英寸处,并且种子下方有1英寸的沙子/Matapeake土壤混合物,沙子/Matapeake土壤混合物与盆底之间有2.5英寸的盆栽混合物。在第11天,使植物变得稀疏至每盆1个植物。
[0195] 测试的珠粒描述于实例9中。三个重复的盆用于每种珠粒类型。播种后,植物生长49天(用珠粒定量给料后45天)。如结果所指出的,在植物生长期间定期地从最新鲜的完全展开的叶子收集叶子样品。在第49天,收集来自12片最新鲜的叶子(其中一些仍然完全封闭在内轮中)中的每一片的样品。在这个阶段,每株植物通常有大约15-17片叶子,所以没有采样最老的3-5片叶子。通过从叶尖与基部之间的叶片中间(小心避免中脉)取5个约1/4英寸直径的叶片来收集叶样品。对于在第49天收集的最新鲜的1-2片叶,叶太小而不能收集叶片,而是收集了叶的约1/2英寸宽的横切面。记录叶样品的鲜重,然后将样品在-80℃冷冻直至加工。使用标准方案测量叶中的活性成分浓度。
[0196] 这些研究的结果在图24、图25、图26和图27中给出。如所预期的,没有作物活性物质从阴性对照植物的叶(即暴露于缺乏活性成分的各种珠粒制剂的那些叶)中回收。这表明在这些受控环境实验中,盆到盆和样品到样品交叉污染不是问题。图25显示了在45天受控环境试验期间收集的玉米植物的完全展开的叶中的噻虫嗪浓度。尽管在叶样品中测量的噻虫嗪的量存在相当大的变化,但数据清楚地显示在实验的中期至后期时间点叶浓度增加,这表明这种高度水溶性的活性成分被调节释放到植物中。珠粒I-O2相当于实例11表17中描述的珠粒I-O,其显示田间生长的玉米植物26DAP的叶组织中的高水平噻虫嗪浓度和对玉米根虫损害的中等效力(表17)。尽管具有高置信区间,但原型I-G和I-I在生长室研究的不同点处具有一致较高的噻虫嗪摄取。原型I-I(其为具有淀粉的挤出珠粒)之前已经显示出比原型I-G(其为不含淀粉的挤出珠粒)更快地将噻虫嗪释放到土壤中。这种释放趋势可以解释植物摄取噻虫嗪的趋势。
[0197] 图26显示了在45天受控环境试验期间收集的玉米植物的完全展开的叶中的噻虫胺浓度。尽管在叶样品中测量的噻虫胺的量存在相当大的变化,但数据清楚地显示在实验的中期至后期时间点叶浓度增加,这表明这种高度水溶性的活性成分被调节释放到植物中。珠粒I-P2相当于实例11表17中描述的珠粒I-P,其显示田间生长的玉米植物26DAP的叶组织中的高水平噻虫嗪浓度和对玉米根虫损害的高效力(表17)。
[0198] 图27显示了在45天受控环境试验期间收集的玉米植物的完全展开的叶中的嘧菌酯浓度。尽管在叶样品中测量的嘧菌酯的量存在相当大的差异,但数据显示当在营养素(尿素珠粒F-B或尿素和鸟粪石珠粒F-G)c.f.的存在下递送嘧菌酯时,叶浓度比在缺乏营养素的珠粒(珠粒F-D)中提供嘧菌酯的植物中的浓度更高。数据表明,植物对这种高度水不溶性活性成分的摄取被调节和增强。实例11
涉及含有杀虫剂和杀真菌剂的珠粒的田间实验
[0199] 该实例表明对于通过一种或多种含有那些杀虫剂的珠粒递送到玉米植物的各种杀虫剂的叶浓度、根损害和效力评分(在适用的情况下)。针对噻虫嗪的结果显示在图18中,并且针对噻虫胺的结果显示在图19中。测试的其他杀虫剂包括附表和附图中的氯虫苯甲酰胺(称为E2Y)和澳氰虫酰胺(称为HGW)。
[0200] 表13:对于在1年玉米田试验中使用的那些,E2Y和HGW珠粒的加载速率如下:
[0201] 表14:1年玉米田试验的平均损害和平均死亡率。所使用的珠粒如上表中所描述。
[0202] 如从表14可以看出,实验室-田间生物测定中的死亡率和田间低损伤是理想的。对于E2Y,在处理后30天,PBSA珠粒类型比种子处理阳性对照提供在实验室-田间生物测定中更大的昆虫死亡率。对于HGW,在处理后22天,大多数PBSA珠粒类型比种子处理阳性对照提供在实验室-田间生物测定中更大的昆虫死亡率以及在田间更低的植物损伤。
[0203] 表15:通过一个或多个珠粒递送的E2Y和HGW的平均叶浓度
[0204] 在田地101和田地102两者中,在种植后22天,测试的PBSA珠粒类型在叶中提供与相应的种子处理阳性对照相似或更高浓度的活性成分。
[0205] 表16:用于1年大豆试验的珠粒的活性成分含量
[0206] 图24显示了阴性对照的摄取,如玉米2年试验的图中所示。间隔点基于3-样地平均值。在对照样地中没有使用作物保护剂。图25显示玉米2年试验中的噻虫嗪摄取浓度。显示了平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算区间。DAD-递送珠粒之后的天数。图26显示了玉米2年试验中的噻虫胺摄取浓度。显示了平均值的95%置信区间。图27显示玉米2年试验中的嘧菌酯摄取浓度。
[0207] 在用针对E2Y和HGW的珠粒进行的其他温室试验中,观察到以下情况:对于任何片剂原型(4.4wt%PLA;AI包衣在外部),观察到最小的E2Y或HGW土壤释放,除了含有HGW的原型I-Q薄膜包裹的片剂,其显示5周的研究结束时约40%的释放。此外,8mm挤出珠粒原型显示在5周的测定中E2Y最小延迟释放到土壤中。在该特定试验中未观察到淀粉含量对释放曲线的影响。珠粒尺寸似乎与释放曲线成正比,8mm珠粒释放超过2mm珠粒(活性物质释放%)。实例12
由延长释放珠粒递送的针对玉米根虫的作物保护剂
[0208] 该实例证明,由一种或多种延长释放珠粒递送的作物保护剂在田间试验中靶向玉米根虫。在1年的季节期间,在13个中西部(伊利诺伊州、爱荷华州、南达科他州、明尼苏达州、印第安纳州、内布拉斯加州、威斯康星州)场所进行了田间试验。在每个地点测试三个玉米杂交种(杂交种1(105);杂交种2(111);杂交种3(112);括号中给出了相对成熟度值)。没有一个测试品种具有提供内源性玉米根虫保护的转基因性状,使能够评估各种杀有害生物剂处理。实验被布局为随机化完整区组设计,其中测试15次处理,并且每次处理4次重复。代表用于控制玉米根虫的典型商业方法的三种阳性对照包括种子处理(噻虫嗪和噻虫胺)和补充有4.4lb活性成分七氟菊酯/英亩(可从先正达作物保护有限责任公司(Syngenta Crop Protection LLC)获得)的犁沟内施用的噻虫嗪种子处理。将不含活性成分的PLA包衣的尿素片剂(TRT 4;表17)和PBSA/淀粉/CaHP04挤出珠粒(TRT 5;表17)种植为阴性对照。将处理中所使用的珠粒的制剂描述于表9-11(珠粒I-P、I-M、I-O、I-N)和表17(挤压珠粒I-G、I-H、I-I和I-J)中。在这些试样中使用的其他珠粒类型显示于表17中。噻虫嗪和噻虫胺活性物质的所需(目标)和实际浓度在实例9的表10和表11中给出。使用具有实验性玉米播种机的双通过系统来种植处理珠粒和种子(第1年的4月23日和5月25日之间)。首先将珠粒种植在2 1/4-2 1/2英寸的深度,然后在第二次通过中将种子种植在1 3/4-2英寸的深度,使种子直接放置在先前种植的珠粒上方。每个测试样地为10英尺长。种子的种植速率为每英亩约37,
000株植物,并且种植珠粒使得每个种子有两个珠粒(即种植率约为74,000珠粒/英亩)。根据其可靠的玉米根虫压力的历史选择测试点,并且测试点在前一年具有捕获作物或者为玉米后玉米的场所。另外,在V2-V4生长阶段,用750或1,500个玉米根虫卵/植物(施加来自植物的两英寸)手动感染所有测试点。在V2-V4生长阶段评估测试样地的早期直立计数和早期生长活力。在V6生长阶段评估早期僵苗(Runt)计数评分。如下在七月的第2周和第3周之间评估玉米根虫分数。在评分之前评估测试点,并且仅对未处理的对照行中显示低至高节点根损伤分数(>0.5,使用爱荷华州0-3评分量表)的那些测试点进行全面评分。对未处理的对照样地的初步评估导致可能的13个测试点中有6个未被评分;两个被评估为高损伤场所,四个被评估为中度损伤试验,一个被评估为低损伤测试点。评分包括从每个处理行的中心拔出5个连续植物,并在洗涤后评估冠部的根损伤。使用以下爱荷华州量表;0.0,完美的根,没有瘢痕或进食损伤;1.0,一个节点或一个节点的等效物被吃到茎的1.5英寸以内或从地面上开始的根的土壤线的1.5英寸以内;2.0,两个节点被吃到茎的1.5英寸以内;3.0,三个节点被吃到茎的1.5英寸以内。在种植后,在第26、33、40、48、56、61和68天,取样以确定叶组织中存在的杀虫剂的量。如实例10中所述,从植物的第一个完全展开的叶收集样品。收获后,将样品冷冻直至进行分析。使用标准LC MS/MS方法进行分析。叶分析和玉米根虫损害评估的结果在下表中给出。
[0209] 在这些试验中使用的珠粒类型显示在以下,并且根损伤显示在下表中。
[0210] 表17:种植后几天噻虫嗪和噻虫胺的平均叶浓度。
[0211] 总体而言,测试的珠粒类型在叶中提供比种子处理阳性对照更高浓度的噻虫嗪。例如,在种植后33天,一些珠粒类型在叶中提供比种子处理阳性对照更高浓度的噻虫胺,并且在种植后50天,许多测试的珠粒类型在叶中提供与种子处理阳性对照相似或更高浓度的噻虫胺。对于噻虫嗪,除了一种珠粒类型之外的所有珠粒类型均被给予低于种子处理阳性对照的平均评分,并且一半的噻虫胺珠粒类型接受与种子处理阳性对照相似或更低的平均评分。
[0212] 在所有试验中,Force 阳性对照提供了最高水平的玉米根虫保护,其中平均节点损伤评分为0.4(在分别具有低、中和高玉米根虫压力的场所中,范围为0.1至0.71)。
[0213] 与尿素片剂(珠粒I-M和I-N)混合的AI(噻虫嗪或噻虫胺)、和片剂外部的AI(珠粒I-O和I-P)以及薄膜包裹的Ctek珠粒(珠粒I-C和I-D)与作为阳性对照的种子处理而施用的噻虫胺(1250比率)表现相似或更好。噻虫胺在数量上比噻虫嗪具有更好的节点损伤评分和一致性等级。
[0214] 在最高昆虫压力下,尿素-PLA-Cl处理(珠粒I-P)比噻虫胺-1250种子处理阳性对照表现更好。与PBSA珠粒(珠粒I-G、I-I、I-H和I-J)相比,尿素片剂(珠粒I-C、I-D、I-M、I-N、I-O和I-P)提供更高的杀虫剂叶浓度,并且这些更高的浓度与更好的根保护相关。
[0215] 在种植后40天,高叶浓度的AI与根保护高度相关(噻虫嗪的R2=0.6446;噻虫胺的R2=0.899)。尿素-PLA-C1处理(Bead I-P)具有比噻虫胺-1250种子处理(198ppb)阳性对照更高的叶噻虫胺水平(300ppb)和更高程度的保护免于玉米根虫的侵害(CRW评分分别为1.1与1.8)。在整个田间试验中测量的噻虫嗪和噻虫胺的叶浓度已分别绘制在图18和图19中。测试的所有延长释放珠粒导致噻虫嗪的叶浓度高于阳性对照(种子)处理中观察到的叶浓度。在噻虫胺的情况下(图19),在种植后26天观察到种子处理阳性对照的最高叶浓度,然后急剧下降。可以清楚地观察到珠粒(特别是I-P(尿素+PLA+CL))对延长噻虫胺释放的影响(图19)。对于图21中的原型I-I和I-G观察到延迟的噻虫嗪释放,其中杀有害生物剂以挤出珠粒的形式掺入聚合物中。如原型I-I所示,向这些挤出珠粒原型中添加淀粉增加了有效载荷随时间的释放。原型I-M、I-C和I-O表现出噻虫嗪有效负载的约100%的瞬时释放。第1周后这些原型显示杀有害生物剂释放量下降。
[0216] 与体外土壤释放研究中的作物保护剂的释放曲线(实例9;图21和图23)一起,由本文所述珠粒提供的作物保护剂的延长释放提供了在田间有效控制玉米根虫,包括在高昆虫压力下。每个数据点代表从在特定时间测量的那些珠粒/片剂释放的%AI。由于一式三份内珠粒与珠粒之间的可变性,平均值可高于100%,因为计算是基于目标AI量进行的。实例13
受控环境/生长室研究:植物摄取-E2Y和HGW的叶浓度(ppb)
[0217] 该实例表明了玉米和大豆中含有HGW(澳氰虫酰胺)和E2Y(氯虫苯甲酰胺)的片剂的各种摄取浓度。珠粒/片剂的说明显示在下表18中。
[0218] 建立玉米和大豆的受控环境实验,并如实例10所述进行,除了以下例外,除了使用不同的大豆品种之外。在幼苗出现并形成第一片单叶后,每个盆中最弱的幼苗在土壤表面被切断,每盆留下两株植物。室条件为白天27℃,夜间温度为20℃;光周期为14小时。如实例10中所述收集叶片(避免主静脉)。从第一个完全展开的三叶叶的一个小叶中取出五个穿孔的样品。
[0219] 表18:在受控环境/生长室研究中使用的珠粒的简要说明。
[0220] 图28显示了在36天的处理期期间收集的玉米叶中测量的叶E2Y(氯虫苯甲酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。尽管在叶样品中测量的E2Y的量存在相当大的变化,但数据表明在后期时间点叶浓度增加,这表明活性成分被受控释放到植物中。对于许多重要的鳞翅目玉米有害生物(包括黏虫;草地贪夜蛾(Spodoptera ffugiperda))的E2Y的LD-50可能落在15-20ppb的范围内。所有PLA包衣的片剂、8mm-20%淀粉X-珠粒和Ctek包裹的片剂在玉米中很少提供或不提供E2Y摄取。在该试验中,8mm-X-珠粒在测试的珠粒中表现出最高的E2Y摄取。
[0221] 图29显示了在36天的处理期期间收集的玉米叶中测量的叶HGW(澳氰虫酰胺)浓度。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算区间。DAD-递送珠粒之后的天数。尽管在叶样品中测量的HGW的量存在相当大的变化,但数据显示在后期时间点叶浓度增加,这表明活性成分被受控释放到植物中。先前的研究表明,对于许多重要的鳞翅目玉米有害生物(包括黏虫;草地贪夜蛾)的HGW的LD-50落在50-60ppb的范围内。所有PLA包衣的片剂、8mm-20%淀粉X-珠粒和Ctek薄膜包裹的片剂在玉米中很少提供或不提供HGW摄取。在该试验中,2mm-X-珠粒和8mm-40%淀粉X-珠粒在所测试的珠粒中显示出在玉米中最高的HGW摄取。
[0222] 图30显示了在45天的处理期期间收集的大豆叶中测量的叶E2Y(氯虫苯甲酰胺)。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。尽管在叶样品中测量的E2Y的量存在相当大的变化,但数据显示在后期时间点叶浓度增加,这表明活性成分被受控释放到植物中。先前的研究表明,对于许多重要的鳞翅目大豆有害生物(包括黏虫;草地贪夜蛾和黎豆夜蛾(Velvet Bean Caterpillar/Anticarsia gemmatalis))的E2Y的LD-50落在15-20ppb的范围内。在图30中,与Ctek薄膜包裹和挤出的珠粒(由X表示)相比,PLA包衣的片剂和2mm X-珠粒在大豆中不提供E2Y摄取的增加。通过该研究,8mm X-珠粒似乎在大豆中显示出始终较高的E2Y摄取。Ctek原型显示在生长室研究结束时最高的E2Y摄取。
[0223] 图31显示了在45天的处理期期间收集的大豆叶中测量的叶HGW(澳氰虫酰胺)。条形表示平均值的95%置信区间。使用单个的标准差来计算置信区间。DAD-递送珠粒之后的天数。尽管在叶样品中测量的HGW的量存在相当大的变化,但数据清楚地显示在后期时间点叶浓度增加,这表明活性成分被受控释放到植物中。对于许多重要的鳞翅目大豆有害生物(包括黏虫;草地贪夜蛾和黎豆夜蛾)的HGW的LD-50可能落在50-60ppb的范围内。在图31中,与挤出珠粒(指定为X)相比,PLA包衣的片剂、8mm-20%淀粉X-珠粒以及Ctek薄膜包裹的片剂在大豆中不提供HGW摄取的增加。在该试验中,2mm-X-珠粒和8mm-40%淀粉X-珠粒在所测试的珠粒中表现出在大豆中最高的HGW摄取。实例14
喷涂尿素肥料的水释放曲线
[0224] 该实例说明了在两种不同的生理学相关温度条件下具有不同形状/尺寸和包衣厚度的喷涂尿素片剂在水中的各种释放曲线。
[0225] 如图3所示,测定了尿素从PLA包衣的尿素颗粒(3mm-5mm)累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素颗粒以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的5.1%、7.4%和9.7%)进行包衣。通过喷涂工艺使用在MEK中的10wt%PLA溶液和3-5mm直径的商业尿素颗粒来制备样品。在该试验中使用每种样品各两克。以一式三份进行该试验。此外,测定了尿素从PLA包衣的尿素片剂(1600mg)累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以五种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%、5.0%、7.5%和10%)进行包衣,并且结果示于图4中。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为13mm且具有标准形状且每片剂含有
1600mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的三个片剂。以一式三份进行该试验。图5显示了尿素从PLA包衣的尿素片剂累积释放到35℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为13mm且具有标准形状且每片剂含有1600mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的三个片剂。以一式三份进行该试验。类似地,测定了尿素从PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂的直径为11.1mm且具有不同形状(标准、深、超深和经修改的球),并且结果示于图6中。每个片剂含有800-840mg尿素,这取决于以下形状:标准800mg,深840mg,超深814mg和经修改的球836mg。以两种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的3.3%和5.5%)对片剂进行包衣。在该试验中使用每种样品的三个片剂并以一式三份进行。
[0226] 图7显示了9.5mm PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的4.1%、5.6%和7.1%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有标准形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。在该试验中以一式三份使用每种样品的三个片剂。测定了尿素从PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以四种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)进行包衣,并且结果示于图8中。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。该试验中的样品以1kg试验批次制备。在该试验中以一式三份使用每种样品的三个片剂。另外,还测定了在四种不同包衣比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)下的9-mm PLA包衣的尿素片剂累积释放到35℃的水中。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。该试验中的样品以1kg试验批次制备。在该试验中以一式三份使用每种样品的三个片剂。
[0227] 图10显示了尿素从PLA包衣的尿素片剂累积释放到22℃的水中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.2%、4.1%和6.5%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。该试验中的样品以50kg生产批次制备。在该试验中以一式三份使用每种样品的三个片剂。
[0228] 水释放实验证明了释放速率与喷涂片剂的包衣比例有很强的相关性-包衣比例越高,N越慢地释放到水中。这种相关性(或趋势)在22℃和35℃都有,尽管在升高的温度下释放会加速。释放速率受尿素芯尺寸的影响。在相当的包衣比例下,较大的尿素片剂显示出比尿素颗粒更慢的释放速率。在具有不同尺寸的尿素片剂中,1600mg片剂比较小的800mg或535mg片剂释放更慢。片剂的形状也对释放速率有影响,特别是具有相似尺寸的片剂。随着片剂的形状趋于球形,考虑到相当的包衣比例,片剂的释放减少。生产包衣片剂期间的加工条件也影响释放速率。例如,使用小型包衣机在1kg规模的试验批次中生产的包衣尿素片剂比使用相当的包衣比例但是使用大型包衣机在50kg规模的生产批次中生产的那些包衣尿素片剂释放更慢。该变化可能是由于略微不同的包衣条件(例如喷雾嘴到包衣床的距离)造成的。
实例15
包含薄膜包裹的尿素的农业组合物的释放曲线
[0229] 图11显示了尿素从具有9.5mm直径的薄膜包裹的尿素片剂累积释放到22℃的水中。使用不同的聚合物薄膜和直径为9.5mm且具有标准形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过专有的薄膜包衣方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的三个片剂。以一式三份进行该试验。
[0230] 图12显示了尿素从薄膜包裹的尿素片剂累积释放到22℃的水中。使用不同的聚合物薄膜和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过专有的薄膜包衣方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的三个片剂。以一式三份进行该试验。观察到薄膜包裹的尿素肥料在水中的受控释放。释放速率受薄膜厚度和薄膜材料两者的影响。具有较低渗透速率的薄膜(其可以由较厚的薄膜或使用更小渗透性的材料或两者导致)给出较慢的释放。实例16
包含薄膜包裹的尿素的农业组合物在土壤中的释放曲线
[0231] 该实例表明PLA包衣的尿素珠粒在土壤中的释放曲线。已知量的样品被埋在含有4″x 4″x 4″塑料盆的土壤的中心附近。将盆置于以150mL/天向盆提供水的滴头下。在盆底收集流出物。将盆置于受控环境室中,平均每日温度为25℃。在预定时间,测量收集的流出物中尿素、铵和硝酸盐的浓度。通过使用市售试剂盒的比色测定法来测定尿素浓度。分别通过铵和硝酸盐选择性电极(贝克曼公司(Beckman))来测定铵和硝酸盐的浓度。基于尿素、铵和硝酸盐中氮量的总量来计算总氮释放量。
[0232] 图13显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂累积释放到25℃的弗鲁特兰土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的一个片剂。以四个重复来进行该试验。2.6%包衣片剂具有最快的释放,在种植后的80天之前释放约80%,而5%包衣片剂在第80天仅释放约35%的累积。3.8%包衣片剂在第80天释放约60%N。另外,在种植后的第60和80天之间(这对应于标准玉米杂交种显示开花的时间),3.8%包衣片剂释放约45%至约60%的累积性N。在图14中观察到PLA包衣的1600mg片剂的类似的趋势线。
[0233] 图14显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂累积释放到25℃的赛欧塔土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.6%、3.8%和5.0%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。图15显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂累积释放到25℃的赛欧塔土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以三种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的4.1%、5.6%和7.1%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有标准形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。该试验中的样品以1kg试验批次制备。如图15所示,较厚的包衣片剂(即,5.6%和7.1%)表现出较慢的释放,并且它们在种植后90天仅释放约45%-50%的累积性N,而相比于图13中的2.6%和3.8%的薄包衣珠粒,释放约80%的累积性N。在图16中观察到535mg超深尿素片剂的类似的更慢释放趋势线。
[0234] 图16显示了总氮从PLA包衣的尿素片剂累积释放到25℃的赛欧塔土壤中,所述PLA包衣的尿素片剂以四种不同比例(基于PLA与尿素的质量比的2.8%、3.75%、5.5%和6.35%)进行包衣。使用MEK中的10wt%PLA溶液和直径为9.5mm且具有超深形状且每片剂含有535mg尿素的片剂,通过喷涂方法来制备样品。图17显示了总氮从PLA收缩包裹的硫酸铵片剂累积释放到25℃的弗鲁特兰土壤中。使用不同厚度的PLA薄膜和直径为13mm且具有标准形状且每片剂含有1900mg硫酸铵的片剂,通过收缩包装方法来制备样品。在该试验中使用每种样品的一个片剂。以四个重复来进行该试验。
[0235] 已经在土壤中观察到来自各种喷涂和收缩包裹的尿素片剂的受控释放,尽管与水中的相同产品的释放速率相比,该释放速率慢得多。在土壤释放中,释放速率对包衣比例以及片剂尺寸和形状的依赖性也很明显。然而,与片剂的包衣厚度和形状/尺寸相比,由于测试地点中的土壤类型造成的相对变化仅是最小的。实例17
用于制备延长释放农业组合物的熔融挤出方法
[0236] 通常,挤出包括如下过程:在升高的受控温度和压力下迫使原料穿过加热的桶而变成具有均匀形状和密度的制品。热熔挤出(HME)用于制造各种尺寸和形状的持续释放聚合物基粒料。HME通常涉及压实,然后将共混物从粉末或粒状混合物转化成均匀形状的制品。在HME工艺中,聚合物熔化并通过迫使聚合物组分和包含任何添加剂或增塑剂的活性成分(例如,尿素、硫酸铵、作物保护剂)在受控的温度、压力、进料速率和螺杆转速下穿过孔口或冲模来形成不同形状和尺寸的产品,例如片剂。HME的一个理想方面是以分子水平将活性成分分散在基质中,从而形成与农业组合物混合的均匀分散的持续释放聚合物,从而控制作物保护剂如杀有害生物剂和除草剂的生物降解性、生物利用度、溶解或释放速率。实例18
用于制备含有聚合物包封的作物保护活性成分的延迟释放组合物的熔融挤出方法
[0237] 该方法描述了生产含有具有延迟释放曲线的作物保护剂的可种植珠粒或粒料的过程。延迟释放提供针对有害生物压力的长季节性保护;由于水分/水解、微生物作用,包封的组合物保持稳定并具有活性而不会过早降解;潜在的生物利用度和摄取的增加;例如像通过叶面喷雾或季节中侧施肥料施用,提高效力并减少提供相同或相似保护水平所需的作物保护剂/活性成分的净量。合适的递送系统在递送活性成分期间和/或之后将作物保护剂包封在可生物降解的聚合物基质中。在本文此实例中所述的系统包括可生物降解的基质(例如聚丁二酸丁二醇酯(PBSA))、可溶胀和/或可浸出的第二相(例如(玉米)淀粉)。包含淀粉有助于创建水的通路。在该实例中,生产含有噻虫嗪和/或粉唑醇作为作物保护活性成分的8mm珠粒以及2mm珠粒。
[0238] 使用同向旋转、相互啮合、双螺杆挤出机技术进行所有成分的混合。使用商业设备。将玉米淀粉和作物保护剂用手进行装包摇动60至90秒。离开挤出机的材料被引导通过冲模,该冲模连接到最后一个筒上。冲模的几何形状包括2mm或单孔8mm直径。挤出机产生的压力迫使材料流经冲模并形成股线。这些股线落入水槽中以冷却并固化材料,随后切成粒料。可以使用制粒机刀速和拉速来控制粒料的几何形状。所有桶温设定在120摄氏度,除了桶1,其保持在室温以避免粘附和进料问题。根据进料速率,螺杆转速在300-500RPM之间变化。对于2mm珠粒,典型的总进料速率为5lb/hr,而对于8mm珠粒,典型的总进料速率为12lb/hr。离开冲模的材料的熔融温度保持在135摄氏度以下,以避免作物保护剂的热降解。成分清单和配方示于表19中。
[0239] 表19:用于热熔挤出方法的挤压材料
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈