DCD和烷氧基吡唑作为硝化抑制剂的协同增效作用制造技术

本发明专利技术涉及一种新型硝化抑制剂混合物，其包含重量比为100:1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】DCD和烷氧基吡唑作为硝化抑制剂的协同增效作用
[0001]本专利技术涉及一种新型硝化抑制剂混合物，其包含重量比为100:1
‑
1:100的(i)式(I)的烷氧基吡唑化合物或其盐、互变异构体或N
‑
氧化物，和(ii)双氰胺(DCD)。此外，本专利技术涉及本专利技术混合物的用途、施用本专利技术混合物的方法以及包含本专利技术混合物的农业化学混合物和组合物。
[0002]氮是植物生长和繁殖的必需元素。土壤中约25％的植物可利用氮(铵和硝酸盐)源自有机氮化合物如腐殖质、植物和动物残渣以及有机肥料的分解过程(矿化)。大约5％衍生于降雨。然而，在全球基础上，最大部分(70％)由无机氮肥供给植物。主要使用的氮肥包括铵化合物或其衍生物，即全世界供应的氮肥中近90％呈NH
4+
形式(Subbarao等，2012，Advances in Agronomy，114，249
‑
302)。这尤其是由于NH
4+
同化比其他氮源如NO3‑
的同化在能量上更有效这一事实。
[0003]此外，由于为阳离子，NH
4+
由带负电的粘土表面和土壤有机物的官能基团静电保持。该结合强到足以限制通过沥滤到地下水中的NH
4+
损失。相反，带负电的NO3‑
不会与土壤结合且易于从植物的根区沥滤出来。此外，硝酸根可能因反硝化而损失，而反硝化为将硝酸根和亚硝酸根(NO2‑
)微生物转化成气态形式的氮如一氧化二氮(N2O)和分子氮(N2)。<br/>[0004]然而，铵(NH
4+
)化合物由土壤微生物在已知为硝化的过程中在相对短时间内转化为硝酸根(NO3‑
)。硝化主要由两类化能无机营养菌—亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和硝化杆菌属(Nitrobacter)的氨氧化细菌(AOB)，它们为土壤细菌种群的普遍存在组分—进行。基本负责硝化的第一酶是氨单加氧酶(AMO)，其也在氨氧化古菌中发现(Subbarao等，2012，Advances in Agronomy，114，249
‑
302)。
[0005]该硝化方法通常导致氮漏出和环境污染。由于各种损失，施加的氮肥大约50％在肥料加入之后的那年中损失(见Nelson和Huber；玉米生产用硝化抑制剂(2001)，National Corn Handbook，Iowa State University)。
[0006]作为对策，提出了使用硝化抑制剂，大多数情况下是与肥料一起使用。合适的硝化抑制剂包括生物硝化抑制剂(BNI)，如亚油酸、α
‑
亚麻酸、对香豆酸甲酯、阿魏酸甲酯、MHPP、水黄皮素、brachialacton或对苯醌sorgoleone(Subbarao等，2012，Advances in Agronomy，114，249
‑
302)。其他合适的硝化抑制剂是合成化学抑制剂，如氯定(Nitrapyrin)、双氰胺(DCD)、3,4
‑
二甲基吡唑磷酸酯(DMPP)、4
‑
氨基
‑
1,2,4
‑
三唑盐酸盐(ATC)、1
‑
酰胺基
‑2‑
硫脲(ASU)、2
‑
氨基
‑4‑
氯
‑6‑
甲基嘧啶(AM)、5
‑
乙氧基
‑3‑
三氯甲基
‑
1,2,4
‑
噻二唑(四唑)或2
‑
磺胺噻唑(ST)(Slangen和Kerkhoff，1984，Fertilizer research，5(1)，1
‑
76)。WO201916656描述了作为硝化抑制剂的烷氧基吡唑。
[0007]然而，这些抑制剂中的许多仅非最佳地起作用。此外，在接下来的20
‑
30年世界人口预计将显著增长，因此需要足够量和足够质量的食物生产。为了实现此，到2050年氮肥的使用将翻倍。由于环境原因，这并不是可能的，因为饮用水中的硝酸根浓度、表面水的富营养化和气体排放到空气中在许多地方已经达到了临界水平，从而引起水污染和空气污染。然而，若使用更有效的硝化抑制剂，则肥料效力显著提高且因此可以使用更少的肥料。
[0008]因此，本专利技术的目的是改进硝化抑制剂的性能，特别是提供关于降低氨态氮(NH3‑
N)氧化速率和/或关于土壤中NO3‑
产生减少而言改进的活性。特别令人感兴趣的是土壤中NO3‑
产生的减少，因为这对于地下水中硝酸盐水平的降低至关重要，并且因为NO3是反硝化过程中土壤中形成温室气体N2O的底物(NO3→
N2O
↑
、N2↑
)。
[0009]令人惊奇地发现，该目的可以通过使用包含重量比为100:1
‑
1:100的(i)式(I)的烷氧基吡唑化合物或其盐、互变异构体或N
‑
氧化物，和(ii)双氰胺(DCD)的混合物而实现：
[0010][0011]其中
[0012]R1为CH3或CH2CH3。
[0013]本专利技术人惊奇地发现，通过施用如上文和下文所定义的混合物，可以显著降低铵向硝酸根的硝化。特别地，已经发现关于硝化作用的减少发生协同增效作用。特别地，可以观察到令人惊奇地高的氨态氮(NH3‑
N)氧化速率的降低和/或令人惊奇地高的NO3‑
产生的减少。特别地，在组分(i)和(ii)的宽重量比范围内可以观察到NO3‑
产生的减少的协同增效作用。
[0014]在该混合物的一个优选实施方案中，组分(i)和(ii)以50:1
‑
1:50，优选25:1
‑
1:25的重量比存在。
[0015]在更优选的实施方案中，组分(i)和(ii)以10:1
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1:30，优选5:1
‑
1:25的重量比存在。
[0016]在该混合物的一个优选实施方案中，烷氧基吡唑化合物是式I*的化合物：
[0017][0018]在更优选的实施方案中，烷氧基吡唑化合物以磷酸盐的形式存在。
[0019]在另一方面，本专利技术涉及包含本专利技术混合物和至少一种载体的组合物。
[0020]在另一方面，本专利技术涉及农业化学混合物，其包含(a)至少一种肥料和(b)本专利技术混合物或本专利技术组合物。
[0021]在另一方面，本专利技术涉及本专利技术混合物或本专利技术组合物在降低肥料硝化中的用途，优选使得与对照样品相比，含有本专利技术混合物或本专利技术组合物的土壤样品在用本专利技术混合物或本专利技术组合物处理土壤后14天，表现出氨态氮(NH3‑
N)氧化速率降低至少20％和/或NO3‑
产生降低至少20％。
[0022]在所述用途的优选实施方案中，硝化的降低在植物中或植物上、在植物的根区中、在土壤或土壤替本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合物，其包含重量比为100:1
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1:100的(i)式(I)的烷氧基吡唑化合物或其盐、互变异构体或N
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氧化物，和(ii)双氰胺(DCD)：其中R1为CH3或CH2CH3。2.权利要求1的混合物，其中组分(i)和(ii)以50:1
‑
1:50，优选25:1
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1:25的重量比存在。3.权利要求1或2的混合物，其中组分(i)和(ii)以10:1
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1:30，优选5:1
‑
1:25的重量比存在。4.权利要求1
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3中任一项的混合物，其中烷氧基吡唑化合物为式(I*)的化合物：5.权利要求1
‑
4中任一项的混合物，其中烷氧基吡唑化合物以磷酸盐的形式存在。6.一种组合物，其包含权利要求1
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5中任一项的混合物和至少一种载体。7.一种农业化学混合物，其包含(a)至少一种肥料和(b)权利要求1
‑
5中任一项的混合物或权利要求6的组合物。8.权利要求1
‑
5中任一项的混合物或权利要求6的组合物在降低肥料硝化中的用途，优选使得与对照样品相比，含有权利要求1
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5中任一项的混合物或权利要求6的组合物的土壤样品在用权利要求1
‑
5中任一项的混合物或权利要求6的组合物处理土壤后14天，表现出氨态氮(NH3‑
N)氧化速率降低至少20％和/或NO3‑
产生降低至少20％。9.权利要求8的用途，其中所述硝化的降低在植物中或植物上、在植物的根区中、在土壤或土壤替代物中或其上和/或其中植物生长或意欲生长的场所处发生，和/或其中所述硝化的降低在施用权利要求1
‑
5中任一项的混合物或权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：