磺化高聚物涂覆的控制释放的植物促进剂及其生产和使用

本发明涉及控制释放的肥料，具体地讲，涉及控制释放的肥料和农药组合物。更具体地讲，本发明涉及用磺化高聚物薄膜或极薄膜作为释放控制改进剂包封的肥料和肥料农药组合物。与之相关，除了涉及到这样的肥料农药组合物的农业应用方法之外，本发明还涉及磺化高聚物包封的肥料和肥料农药组合物的生产方法。就农业应用而论，在使用本发明的磺化高聚物包封的肥料和肥料农药组合物的种植过中，包括促进植物生长的过程，其中包括植物生长的刺激作用，植物生长调节作以及种子发芽的刺激作用。

对植物生长，碳、氢、氧、氮、磷和硫是最主要的必须元素。除其它大量和微量的促进植物生长的营养之外，土壤中含有所有上述元素。一般说来，这些元素在土壤中的量或者存在形式很难满足使作物获得最大产量所需要的量。因此，为了使作物的产量大，必须向土壤中定量施加据有特定化学配方的肥料。通过化学分析土壤所需要营养的量和提供能力，确定施加肥料的形式和量，例如，1982Amer.Soc，Agronomy Madison，WI中所公开的土壤分析方法。这样就能根据计算施加适当的肥料，根据农业学上对特定作物和作物生长环境的广泛实验建立的肥料响应曲线保证了作物的产量。

含有氮，磷，硫和/或钾的肥料可以固体颗或液体的形式施加。可用某些微量元素补充这些基本肥料，例如，铜，铁，锰，锌，钴，钼和硼，通常以氧化物或这些元素的阳离子盐的形式使用。适用的盐有硫酸盐，硝酸盐，氯化物，钼酸盐和硼酸盐等。这些微量元素量的不足和中毒量之间的差别很少，按土壤中的浓度计，一般小于百万分之几。而且，众所周知，肥料的使用效率，也就是施加肥料的吸收百分比很低。这是因为土壤中的化学，生物和物理过程与植物争夺所施肥料的养份，常常响影作物产量。另外，施加到土壤的氮肥可淋漏到地下水中，可化学固定到土质中，可通过氨挥发而损失掉，也可能通过生物反硝化作用成氮气或氮氧化物气体损失掉，或者固定到活性细菌的体内。这些争夺养份和同时发生的过程常使氮肥的使用效率低于50%。这样，当以100公斤氮/公顷的量给土壤肥时，作物只看到50公斤氮/公顷。另外，虽然很多土壤中含大量的磷，但是这些磷在pH＞7.0的土壤中以磷酸钙的形式固定住，在pH＜5.0的土壤中以磷酸铁或磷酸铝的形式固定住，作物得不到磷。当磷肥施到这样的土壤中，磷很快被固定，结果肥料的使用效率很难超过30%。

如果能够控制营养成份从肥料中释放出来的过程，使它与作物对营养的实际生理需要相匹配;如果虽然不能消除肥料养分的暂时和永久损失，而能够将这样的损失控制到最小，都会取得下述益处：

1.用较小的肥料就会得到相同的作物产量;

2.用相同量的肥料就会得到较高的作物产量，同时单位作物生产的成本也较低;

3.淋历到地下水中的可溶性氮也变少，这样减少了地下水污染;

4.减少了含氮气体向大气的挥发量，从而减少了对臭氧层的破坏。

众所周知，对于有形的基体，如管材，板材，薄板等，为了从环境中保护起来，采用阻碍物或保护性涂层的方法，但是这类方法并没有在农业产品上应用。通常，广泛地用高聚物或其它有机材料涂层防水或防潮。基于成本和效率上的考虑，这些材料一般以薄膜的形式应用。薄膜的厚度根据所需的防水程度确定。薄膜越厚，水渗透过薄膜越慢。实践中，由于各种应力易使薄膜破裂，使用十分薄的膜非常困难。超过临界应力，薄膜会破裂。使薄膜破裂的横向应力与膜厚的指数幂成反比。膜越薄越容易破裂。为使薄膜强度好，通常通过熟化使薄膜内交联。熟化交联还能改进膜涂层的抗水性。由较自由的分子构形组成的高度交联的薄膜优于交联度低分子相对卷曲的薄膜。因此，含有交联离子团的聚合物，也就是含离子的聚合物，分子间的相互作用程度很高，能作成优质的保护薄膜。

稠化的或胶化的无机液体聚合物溶液的应用很广泛。很多物理和化学上的技术可用来制备这样的体系。因此，本发明涉及的是性能得到改进的聚合物涂层，该涂层特别适用于农业产品，如肥料，农药，除草剂，杀虫剂，杀菌剂，杀真菌剂，杀线虫剂，杀孢子剂等。

因此，概括地说，本发明涉及用薄或极薄的磺化高聚物涂料涂复植物促进剂，如肥料，肥料和农药的组合物，以达到改进了隔阻性能 的肥料、肥料和农药的控制释放。本发明还涉及用磺化高聚物涂复的肥料和肥料-农药组合物的使用方法，由此减少了其中可溶性组分的溶解，提高了肥料的使用效率，有效地减少了在植物生长过程中由于生物，化学和物理过程与作物争夺养分而造成的肥料损失。

具体地讲，本发明涉及到磺化高聚物的有机溶液、最好用助溶剂，在肥料和肥料-农药的组合物上，特别是直径在1.0-10.0毫米的颗粒上，形成隔阻性能得到改进的薄膜的方法;当然也涉及用磺化高聚物涂复所得的肥料和肥料-农药组合物。

磺化的离聚物成膜性的发现，使其能够开拓应用到本发明的目的肥料涂复。在控制肥料释放的应用中，已发现磺化的离聚物涂层的作用是隔阻层，阻止肥料中的水溶性组分，依赖于高聚物的化学组成和涂层厚度，能够从几天到几年的时间范围内防止作物生长介质中的肥料过早地释放。另外，由于涂层很薄，保证了化学营养成分与未涂复的肥料的营养成分没有很大区别。在常规涂层肥料的使用中，已分析出由于涂层的厚度，（例如占20%的重量）使其含氮量明显低于未涂复的等同物，例如，硫涂复尿素含氮37%，而未涂复的含氮46%。

为达到本发明的目的，重要的是使涂层尽可能地薄，这样才能即保证了肥料的营养成分又最大限度地降低了涂层肥料的成本。也就是说，涂层所占的比例不仅出于经济上的考虑，而且还依赖于所需要的性能。在很多情况下，所说的性能要求包括释放的控制情况，或者是在所施涂层没有细孔或其它缺陷的条件下能够取得的肥料的溶解性。虽然本发明中的磺化高聚物涂复层的厚度可涂到50-200微米、 最好是100～200微米，但由于涂复了缺陷少而且更薄的涂复层，本发明实际上改进了常规的涂层肥料。

在这方面，由于发现了磺化的离聚物涂层，现在能够在肥料上涂复很薄的（＜50微米）没有缺陷的涂层。因此，本发明的基础是发现了磺化高聚物，即磺化高聚物盐溶液能够满足改进肥料薄涂层，也就是说0.5～20微米的涂层的需要。由此可使磺化高聚物膜层只占肥料或肥料和农药的总重量的0.1～20%（重量）。

本发明所涂复的植物生长促进剂，即肥料，肥料和农药的组合）最好是固体，它具有某一尺寸，最好具有较大尺寸，如尺寸在1.0～10毫米间的颗粒。可取的肥料颗粒直径在1.0～6.0毫米之间，最好在1.0～3.5毫米。常规商品肥料颗粒的直径一般约为2.3毫米，当然直径大到6毫米的颗粒肥料也很有用，特别是空中施肥，如林业施肥。

虽然前文叙述本发明涉及用一层磺化聚合物涂复的植物促进剂提的是肥料和农药组合物，但不用说，本发明也适用于涂复已经有涂复层的肥料或肥料农药组合物，如常规的慢释放肥料。另外，用本发明中的磺化高聚物涂复的肥料也可再用常规的慢释放涂料涂复，然后还可再用本发明的磺化高聚物涂层。这样，根据本发明能够生产多层涂复薄膜的肥料或肥料农药组合物。这就是说，磺化聚合物涂复层最好是即可以直接与植物生长促进剂接触，也可以构成涂复复合物的外表面。

本发明还涉及农业过程，如促进作物和植物的过程。此处植物意指自然界中与动物和无机物相区的植物领域。它包括种子和植株，种子、幼苗包括在内，或任何能发展成植株的器官，包括用遗传工程和 自然繁殖的植物。

具体地讲，本发明中的过程是指刺激种子或植物发芽或生长的过程，包括促进种子幼苗或任何能产生植株的器官的过程，该过程包括在将种子或植物放到植物生长介质之间，同时或之后将植物，也就是种子或植株，或者植物生长的介质与表面上涂复了磺化高聚物薄膜的肥料或肥料农药复合物相接触。

另外，所说的过程还涉及将肥料（如尿素，氨肥，磷肥，硫肥）单独或与农药组合物结合，与种子、植株或者本文所定义的植物充分混合在一起，而且在植物生长介质中不使植物生长受到损伤，该过程包括：

1.使种子或植物与表面涂复了磺化高聚物薄膜的肥料、最好是颗粒肥料相混合或相接触;

2.将所说的肥料置于种子或植物近邻的位置，在施肥和下种之间即可有时间间隔，也可无时间间隔。

业已发现，磺化高聚物涂复的肥料，如尿素，硫酸铵等可与种子同时以超出25公斤氮/公顷的量施用，不会损伤种子，籽苗或幼苗。就是说，已发现，在种植时将尿素肥料与种子同时放在一起对刺激籽苗发芽和早期植物生长来说，磺化高聚物涂复的肥料和肥料农药组合物是十分有效的。还发现，磺化的聚合物涂层或薄膜降低了尿素和铵的释放速度，其作用足以有效地防止肥料烧坏种子或幼苗。与常规的慢释放肥料不同，本发明的磺化高聚物涂复的肥料，如尿素，能够以高于25公斤氮/公顷的量施到植物生长介质中，不会提高介质中种子周围的pH值到烧坏种子和影响萌芽的程度。

虽然，通常将磷肥在下种时施用能有效地促进萌芽和提高作物产 量，（公知的pop-up效果），但是在本发明的磺化高聚物涂复的肥料或肥料农药组合物出现之前，没有人相信铵类氮肥能够在下种时施用。这样就新发现了，肥料和种子放在一起时，本发明的磺化高聚物涂复的肥料和肥料农药组合物能够有效地促进萌芽和籽苗的早期成长。

虽然，为了促进籽苗出土和植物生长，已发现本发明的涂层肥料在允许氮肥和肥料农药组合物与种子同时加到土壤中是十分有益的，但是根据本发明的涂复肥料最好还包含硫和磷，在这样的情况下，可以施用能给土壤提供高于25公斤氮/公顷，高于15公斤硫/公顷，30公斤磷/公顷的肥料，而不会烧伤种子或以后妨碍籽苗出土。

因此，本发明特别适合于代替为保证植物得到与作物的生理需要相匹配的营养而采用的分开或多次施肥。在某一时期，作物完全不需要氮，例如，小麦在孕穗期与软糊期（soft    dough    stage）之间需要它的35%以上的氮。在分期施肥时，未涂复的肥料在关键的植物生理生长期施用，例如，分蘖期、拔芽期、孕穗期和灌浆期，以保证将氮按需要提供给植物。因此，控制释放氮是有效地代替分开施肥的方法。控制释放的氮以某种形式保留住，直到植物需要氮时，再释放。已经发现，本发明的磺化聚合物涂复的肥料或肥料农药组合物特适合于在一个农业步骤中与种子一起引入植物生长介质，这样，省掉出土后再施肥。

当然，也可在下种前将本发明的磺化聚合物涂复的肥料或肥料农药组合施加到土壤中。如在秋季，第二年种春小麦之前，将磺化聚合物涂复的肥料施加到土壤中，这样不会造成营分的很大损失。就是 说，本发明的涂复薄膜的肥料可作成特定的配方，使它在从春天开始到整可小麦的生长季节能满意地按小麦的生理需要以足够的速度和释放时间提供氮。本发明的涂复薄膜的肥料也可以一次施用，而能够按照标准强化作物管理程序（ICM）单独施肥所提供氮的比率和时间释放氮。供作物摄取，由此能够省掉多次按ICM程序施肥的要求。

从上文看，应当相信，本发明的磺化聚合物涂复的肥料、特别是磷酸盐肥料会有效地降低由于形成磷酸钙或磷酸铝铁而导致的化学磷固定，由此使磷更适合于植物摄取。

根据特定的区域范围和土壤中的特定作物所要求的标准土壤试验方法测定的结果，本发明中的磺化高聚物涂复薄膜的肥料或肥料农药组合物在施加到土壤中时，最少可以比相同的未涂复薄膜的肥料或肥料农药组合物少施10%。虽然，带有磺化高聚物薄膜的肥料的施用量最多可比其它肥料的施用降低50%，但一般常用的是比常规肥料少施10-20%。

已发现，用磺化高聚物涂复薄膜的肥料或肥料农药组合物实际上减少了氮的损失，特别是对尿素和硫酸钙。一般说来，当含氮肥料施加到较潮湿的土壤中，例如含湿超过田地容湿量的三分之二的田地（22KPa），会由于下述多种因素而损失掉氮：淋沥到地下水中，反消化成N2O和/或N2气体，氨气挥发，固定到活性微生物中。还发现，由于涂复的肥料控制了氮的释放，因此本发明的磺化高聚物涂复薄膜的肥料实践上减少了氮的损失，这样，在任何特定的时间肥料中一定量的氮总能被作物摄取，而且在任何特定的时间都会使上述损失氮的不利因素减到最少。因此，本发明的一个好处是减少了氮损失，例如，由于化学，物理及生物过程的存在导致的铵形氮的损 失。这样，本发明能提高作物的产量，作物能够得到更多的所需要的氮，同时还减少了由肥料转变成硝酸盐对地下水的污染，减少了由肥料转变成的N2O气对大气臭氧层的破坏作用，提高了土壤中的剩余氮量而有利于按农业轮作以后种植的作物。

本发明控制释放涂层的材料一般包括溶于有机溶剂体系以形成溶液的不溶于水的磺化高聚物，其溶液浓度为0.1～20%（重量），更可取的农度范围为0.5～6.0%重量。

有机溶剂体系中可含有一种极性共溶剂，也可不含极性共溶剂，如醇或胺。该溶剂可是任一种能溶解磺化高聚物的聚合骨架的有机溶剂。

本发明的不溶于水磺化聚合物中含有约4～约200毫克当量侧基磺化基团/100克聚合物，更可取的是含10～100毫克当量侧基磺化基团/100克聚合物。

在大多数情况下，本发明中所用的磺化物是酸，也可用金属平衡离子中和，例如用ⅠA族ⅡB族元素的离子，或者用从ⅣA，ⅤA，ⅥA，Ⅶ，ⅧA，ⅠB，及ⅡB族中选出的过渡元素离子，或用铅，锡或锑离子，或铵及胺中和。

适用于本发明的磺化聚合物包括弹性和塑性聚合物。具体的聚合物有磺化聚苯乙烯，磺化甲基苯乙烯，苯乙烯-叔-T基苯乙烯、苯乙烯-甲基苯乙烯、苯乙烯-异丁烯的磺化共聚物，磺化乙烯共聚物，磺化无规丙烯聚合物，磺化丙烯共聚物，磺化苯乙烯/丙烯腈共聚物，磺化苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物，磺化苯乙烯环氧乙烯，聚丙烯酸和苯乙烯的 段共聚物，磺化异丁烯异戊二烯共聚物，磺化乙烯-丙烯三元共聚物，磺化异戊二烯，苯乙烯或者丁二烯，苯乙烯，
或者丁二烯，苯乙烯 段共聚物，以及磺化氢化 段共聚物。本发明中优选的磺化聚合物是磺化乙烯-丙烯三元共聚物，磺化异丁烯橡胶胶，及磺化聚苯乙烯，更好是磺化乙烯-丙烯三元共聚物和磺化聚苯乙烯，最好是磺化乙烯-丙烯聚合物。

本发明中的磺化聚合物的数均分子量可在很大范围内改变，可在1000-10000000之间，较可取的是在5000～1000000之间，最好在10000～600000之间变化。这些聚合物都可用公知方法制备，如用USPNo3642728中的方法，该申请也是本申请人的共同申请，其中内容作为文献并于此处。本发明优先使用的磺化聚合物是磺化乙烯，丙烯三元共聚物，其制备步骤在US    P    No3870841中已经叙述，该申请也是本申请人的共同申请，其内容作为文献并于此处。

所说磺化聚合物可用适当的金属氢氧化物，金属乙酸盐，金属氧化物，或氢氧化铵等中和，按本领域中公知的方法可有效地完成中和。举例来说，通过使用一种合适的溶剂（如己烷），己酰硫酸盐作为磺化剂，可进行含0.3-1.0mol%不饱和度的丁基橡胶的磺化工艺，如与本申请共同所有的美国专利3，836，511所述，该专利在此援引，作为参考。然后，所得的磺酸衍生物可用多种不同的中和试剂（如芽酸钠和类似金属盐）进行中和。通常，这类中和试剂的用量不仅与现存的任何未反应试剂有关，而且按化学计量当量与聚合物中游离酸的量有关。优先选择比需要高出10%的中和试剂以确保充分中和。这种中和试剂的补充用量应足以使聚合物中的磺酸基团的至少50%、最好至少90%中和掉，最为理想的是应使这种酸基基本上完成中和。所以，所述磺酸盐基团的中和度可从基本上 一点没有（即游离酸形式）变化到90%mol%以上或100mol%，最好约50-100mol%。就本发明中中和的磺酸盐的使用来说，最受推荐的是，中和度基本完全，即除了按需要以外基本上不存在游离酸且没有基本上过量的碱，以确保中和反应的进行。业已发现，与其酸的形式比较，中和的磺酸盐具有更高的热稳定性。因此，推荐通常用于本发明的聚合物含有基本上中和的侧基，这样，使用过量的中和物质也不致于有害地影响本发明的目的结果。

本发明的磺化聚合物可在掺入前述有机溶剂以前进行中和，或采用原地中和酸的形式。最好，该酸的衍生物制备后立即中和。例如，若在溶液中进行EPDM三元共聚物的磺化反应，则在磺化工序之后可立即中和该酸的衍生物。然后，通过本领域专业人员熟知的方法，即絮凝法、汽提法或溶剂蒸发法，可对中和的聚合物进行分离，因为中和的聚合物具有足够的热稳定性。足以在本发明方法的后续时期被干燥以供使用。众所周知，某些未中和的磺酸衍生物不具有良好的热稳定性，而以上操作工序避免了这种问题。

具有不同类型的聚合物、用作溶剂的有机液体的具体例子是：

溶液

聚合物    有机液体

磺化聚苯乙烯    苯，甲苯，乙苯，甲乙酮，二甲苯，苯乙烯，1，2-二氯乙烷，二氯甲烷。

磺化聚叔丁基苯乙烯    苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，叔丁基苯乙烯，脂族油类，芳族油类，己烷、庚烷，癸烷和壬烷。

磺化乙-丙三元共聚物    戊烷，脂族和芳族溶剂油类类，如溶剂“100    Neutral”，“150    Neutral”，和类似油类，苯，柴油，甲苯，二甲苯，乙苯，戊烷，己烷，庚烷，辛烷，异辛烷，壬烷癸烷共族溶剂类，酮溶剂类。

磺化苯乙烯-甲基丙烯    二噁烷，卤化脂族化合物类，

酸甲酯共聚物    如二氯甲烷，四氢呋喃。

磺化聚异丁烯    饱和脂族烃类，二异丁烯，三异丁烯，芳族和烷基取代了的芳族烃类，氯代烃类，正丁醚，正戊醚，油酸甲酯，脂族油类，性质上的油类为主的石蜡和含环烷烃的混合物，

“Solvent    100    Neutral”，“Solvent    150Neutral”，和全部相关的油类，低分子量聚合油类，如角鲨烯，白油类，和芳族化合物含量为60%或以下的工艺油类。

磺化聚乙烯基甲苯    甲苯，苯，二甲苯，环己烷，乙苯，苯乙烯，二氯甲烷，1，2-二氯乙烷。

按照本发明，另一种适用于在植物增强剂上成膜或形成涂层目的的体系是一种包括与含胺聚合物配合的过渡元素中和的磺化聚合物在内的聚合物体系，例如锌磺化的EPDM和苯乙烯·乙烯基吡啶构成的共聚体。在这方面，薄膜可由至少一种选自中和的磺化聚合物的共聚体配合物、含胺聚合物的组成部分构成，其中该含胺聚合物含有碱性氮原子，这样，碱性氮含量范围在每百克含胺聚合物约4-约500meq，最好其中的含胺聚合物选自含伯、仲和叔胺单元。在这方面，含胺聚合物可以是一种苯乙烯/乙烯基吡啶的共聚物，例如具有约0.5-50mol%的4-乙烯基吡啶单元的苯乙烯-4-乙烯基吡啶。

为了降低磺化聚合物有机溶液的粘度以便能在涂复工艺中使用这种有机溶液，可将一种极性复合溶剂加入到磺化聚合物有机溶液中以 使离聚物侧基溶液化，在这方面，复合溶剂对于溶解由离子物质的聚集带来的伴生区域结构是有效的。适用于这一目的的极性复合溶剂应具有至少10.0、最好至少11.0的溶解度参数，并且占有机溶体、不溶于水的离聚聚合物及极性复合溶剂的全部混合物总重的0.01-15.0%，最好0.1-5.0%。在正常情况下，极性复合溶剂在室温下将为液体;但是，这不是必要条件。极性复合溶剂在本发明所用的范围内是可溶的或可与有机溶体混合也是受推荐的，但这并不要求。极性复合溶剂主要选自醇类、胺类、二-或三-官能的醇类，酰胺类，乙酰胺类，磷酸酯类，或内酯类以及它们的混合物。优先选择的极性复合溶剂是脂族醇类，最好选自甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，1，2-丙二醇，乙二醇和正乙基甲酰胺的单乙基醚。涂料液所用的最受推荐的溶剂是甲苯，最受推荐的极性复合溶剂是异丙醇。

本发明的涂层是通过将磺化聚合物的有机溶液在任何适宜此目的温度下，例如椅禄?0-80℃的温度范围内涂复到基质上（即肥料或肥料/杀虫剂的混合物）而形成，涂复方法既可以采用浸涂、喷涂、也可采用其它技术（如刷涂），以将弹性体薄层涂料涂复到基质上。用于这种涂复目的的推荐温度在30-60℃之间。

然后，借助于或不借助于风冷干燥气（如空气或氮气使有机溶剂体系蒸发。此步骤称作干燥过程。干燥气体的温度可以是任何适用于此目的的温度。举例来说，干燥气温度可以是约室温或约为有机溶剂体系的沸点。干燥之后，涂复层厚度应为0.5-200微米。从功能和经济的角度看，涂层厚度最好低于50微米，最佳约为0.5-10微米。为了控制涂复层厚度，对所选的聚合物一溶剂体系来说， 磺化聚合物的溶液浓度应以溶液中聚合物的溶解度限度以下的任何浓度加以施用，这在本技术领域是公知的。例如，对于甲苯/异丙醇溶剂体系中的磺化乙-丙聚合物，聚合物的浓度可以是0.1-20wt·%，最好是0.5-6wt·%。磺化聚合物的涂料液可以单层或多层进行涂复，这取决于所要求的涂层厚度。在任何情况下，有机溶剂是在各层涂复后进行蒸发。磺化聚合物涂料可涂复在感兴趣的基质上或先前的涂层上。在后面的情况下，这种实施方法可改进或改善涂层体系的功能。

磺化聚合物涂层可用作隔离以便对多种类型的单独和/或混合物形式的肥料产生所需的缓慢释放，适用于本发明的目的的肥料包括以下实例：

常量营养素

氮，例如由以下物质提供

硫酸铵

氯化铵

硝酸铵

磷酸二铵

磷硝酸铵

磷酸一铵

磷硫酸铵

硝酸钠

硝酸钾

硝酸钙

尿素

硝酸铵-碳酸钙的混合物

钾，例如由以下物质提供：

硝酸钾

硫酸钾

氯化钾

偏磷酸钾

磷，例如由以下物质提供：

磷硝酸铵

磷硫酸铵

磷酸一铵

磷酸二铵

单过磷酸钙

三过磷酸钙

偏磷酸钾

硫，例如由以下物质提供：

硫酸铵

磷硫酸铵

硫酸钾

硫酸钙

硫酸氢铵

磷酸铵

硫硝酸铵

多硫化铵

硫代硫酸铵

硫酸铁

石膏

纤维钾明矾

钾镁矾

硫酸镁

杂卤石

黄铁矿

软钾明矾

硫酸钠

硫磺

二氧化硫

单过磷酸钙

硫脲

硫酸锌

钙，例如由以下物质提供：

硝酸钙

硫酸钙

氯化钙

微量营养素

硼，如：

硼砂（四硼酸钠十水合物）

四硼酸钠五水合物

四硼酸五硼酸钠

硬硼酸钙石

铜，如：

氧化铜

氧化亚铜

硫酸铜九水合物

硫酸铁七水合物

锰，如：

碳酸锰

氧化锰

二价锰-三价锰的氧化物

硫酸锰-水合物

钼，如：

钼酸铵

钼酸钠（无水）

三氧化钼

锌，如

煅烧锌浓缩物

碳酸锌

氧化锌

硫酸锌-水合物

按照本发明，常用的慢释放肥料也可用磺化聚合物涂复，所述肥料如：

硫涂脲    Glycouril

亚异丁基二脲    镁铝磷酸盐（Mag    Amp）

亚丁烯基二脲

脲甲醛    脒基硫酸脲

三亚甲基四脲    （GUS）

草酰 脒基磷酸脲

氰尿酸    （GUP）

三聚氰酸二酰胺    硫脲

三聚氰酸一酰胺    苯脲

或者具有以下脲酶或硝酸化活性抑制剂的氮肥，例如

N-作用（Serve）（2-氯-6-（三氯甲基）吡啶）

-Dow    Chemical

叠氮化钾-PPG    Industries

AM（2-氯-4-氯-6-甲基-嘧啶

-Mitsui    Toatsu    Chemicals

硫脲

DCD（二氰基二酰胺）

ST（磺胺噻唑）

咪基硫脲

PPD（苯基膦二酰胺化物）-Parrish

Chemical    Co.

CD（碳二硫醚）

本发明特别适用于上述肥料与任何包括下表实例在内的杀虫剂的混合物，尽管本发明可单独用于肥料和/或杀虫剂。

除锈剂，如：

Atrazine    Aatrex    Green    Cross    Products

Triallate    Avadex    BW    Monsanto    Chemical    Co.

Trifluralin    Treflan    Eli    Lilly    Inc.（Elanco）

Glysophate    RoundUp    Monsanto    Chemical    Co.

Glysophate+2，4-D    Rustler    Monsanto    Chemical    Co.

Sethoxydim    POAST    BASF

Metolachlor    Dual    Green    Cross    Products

EPTC    Eptam    Chipman    Inc.

EPTC+R25788    Eradicane    8-E    Chipman    Inc.

Metolachlor+    Primextra    Green    Cross    Products

atrazine

Metribuzin    Sencor    Chemagro    Ltd.

杀虫剂，如

它们是通用的颗粒杀虫剂：

Terbufos    Counter    5-G    Cyanamid    Ltd.

Fonofos    Dyfonate    Chipman    Inc.

Carbofuran    Furadan    Chemagro    Ltd.

Aldicarb    Temik    Union    Carbide

但是，除锈剂与肥料的掺杂物涂复了磺化聚合物之后不用说与术语植物强化剂不一致，后者旨在施用到所需的或目的植物上。除锈剂可杀 死不需要的植物，但这并不消弱它对于其它植物，特别是准备施肥的植物的植物强化剂的作用。

如前所述，根据本发明，前面所列的单独和/或混合物形式的肥料和杀虫剂可用磺化聚合物涂复。在这方面，用于本发明目的的植物强化剂的基质除了可以是各种常量养料、微量养料、包含有脲酶抑制剂的氮肥、包含有氮的硝化活性抑制剂的氮肥、慢释放肥料和杀虫剂的混合物之外，还可以是选自常量养料、微量养料、包含有脲酶抑制剂的氮肥、包含有氮的硝化活性抑制剂的氮肥、慢释放肥料和杀虫剂中的一种组成部分，以及各常量养料、微量养料、包含有脲酶抑制剂的氮肥、包含有氮的硝化活性抑制剂的氮肥、慢释放肥料和杀虫剂中的组成部分的混合物。另外，按照本发明，涂有磺化聚合物的肥料和肥料/杀虫剂的混合物可与同种或不同的组合物的未涂复肥料和/或杀虫剂进行混合。在这方面，未涂复肥料和/或杀虫剂可选自常量养料、微量养料、包含有脲酶抑制剂的氮肥、包含有氮的硝化活性抑制剂的氮肥、慢释放肥料和杀虫剂，当然也可选自多种植物强化剂的混合物以及一种或多种前述类属的组成部分的混合物。在这种情况下，按照本发明涂复了磺化聚合物的肥料或肥料/杀虫剂的混合物可占混合物总重量的5～98%，或不涂复的植物强化剂可占混合物总重量的5～95%。

可施用按本发明涂复的肥料和肥料-杀虫剂混合物的植物生长介质，包括液体培养介体（即溶液培养），少量土壤培养介体和任何沙子、蛭石、泥煤、珍珠石的混合物，或任何其它惰性或比较惰性的载体，以及既可以浇灌也可以雨浇的土壤。

预期可由本发明施肥的种子或植物包括下述类别：

通用名称    植物名称

大麦    Hordeum    vulgare

荞麦    Fagopyrun    esculentum

谷类（续）

虉草属    Phalaris    canariensis

玉米    Zea    mays

小米    Pennisteum

燕麦    Avena    sativa

水稻    Oryza    sativa

黑麦    Secale    cereale

Sundangrass    Sorghum    sudanense

高粱    Sorghum    vulgare

脂麻    Seasamum    orientale

黑小麦    Triticale    spp

小麦    Triticum    aestivum

草类（包括草皮在内），例如

通用名称    植物名称

美洲雀稗    Paspalum    notatum

欧洲沙苇：American    Ammophilia    breviligulata

European    Ammophilia    arenaria

翦股颖属：Colonial    Agrostis    tenuis

Creeping    Agrostis    palustris

Velvet    Agrostis    canina

狗牙草    Cynodon    dactylon

早熟禾：一年生植物    Poa    annua

Canada    Poa    compressa

Kentucky    Poa    pratensis

早熟禾：Rough    Poa    trivialis

Upland    Poa    glaucantha

雀麦草-光滑    Bromus    inermis

雀麦苔草    Andropogon    virginicus

野牛草    Buchloe    dactyloides

虉草，芦苇    Phalaris    arundinacea

地毯草    Axononpus    affinis

百足草    Eremochloa    ophiuroides

马唐：Large    Digitaria    sanguinalis

Smoot    Digitaria    ischaemum

毛花雀稗    Paspalum    dilatatum

羊茅草：Chewings    Festuca    rubra

Hard    Festuca    orina

Meadow    Festuca    clatior

Red    Festuca    rubrum

Sheep    Festuca    ovina

Tall    Festuca    arundinaceae

蟋蟀草    Eleucine    indica

格兰马草：Blue    Bouteloua    gracilis

Sideoats    Bouteloua    curtipendula

日本草    Zoysia    japonica

饲用狼尾草    Pennisetum    clandestinum

庞禾草，垂枝    Eragrostis    curvula

沟叶结缕草    Zoysia    matrella

果树园牧草    Dactylis    glomerata

雀稗属大田    Paspalum    laeve

匍匐冰草    Agropyron    repens

小糠草    Agrostis    alba

黑麦草属：Annual    Lolium    multiflorum

Perennial    Lolium    perenne

八月草    Stenotaphrum    secundatum

牛草    Phleum    pratense

绒毛草    Holcus    janatus

小麦草：Crested    Agropyron    desertorum

Fairway    Agropyron    cristatum

Streambank    Agropyron    riparium

结缕草属禾草    Zoysia    spp.

豆科，如

通用名称    植物名称

紫苜蓿（lucerne）    Medicago    sativa

豆    Phaseolus    vulgaris

豌豆    Cicer    aeritinum

车轴草    Trifolum    spp.（T.pratense，Trepens，T.subterraneum）

豇豆    Vigna    sinensis

豆    Vicia    faba

花生    Arachis    hypogaea

兵豆    Lens    culinaris

羽扁豆    Lupinus

绿豆    Vigna    unguicultata

菜豆    Pisum    sativum

大豆    Glycine    max

有翅豆    Phaseolus    aureus

油料种子，如

通用名称    植物名称

Canola    Brassica    napus

椰子

棉花

芥子    Brassica    juncea

亚麻    Linum    usitissatum

亚麻子

橄榄油

棕榈

油菜子    Brassica    campestris

红花

脂麻子

向日葵    Helianthus    annus

根和块茎，如：

通用名称    植物名称

木薯    Manihot    esculenta

土豆    Solanum    tuberosum

白薯    Ipomoea    batatis

芋    Colocasia    esculenta

薯蓣    Discorea    rotundata

甜作物，如：

通用名称    植物名称

甜菜

甘蔗    Saccharum    spp.

槭树

植物，如

通用名称    植物名称

豆    Phaseolus    vulgaris

荞菜    Beta    vulgaris

Broccoli    Brassica    oleracea    var    italica

包子甘蓝    Brassica    oleracea    var    gemmifera

洋白菜    Brassica    oleracea    var    capitata

罗马甜瓜    Cucumis    melo

胡萝卜    Daucus    carota    var.sativus

花椰菜    Brassica    oleracea    var    acephala

旱芹    Apium    graveolens

君达菜    Beta    vulgaris

菊苣    Cichorium    intybus

中国洋白菜    Brassica    rapa

Collard    Brassica    oleracea    var    acephala

黄瓜    Cucumis    satvus

莳萝    Anethum    graveolens

茄子    Solanum    melongena

苣卖菜    Cichorium    endiva

茴香    Foeniculum    vulgar

羽衣甘蓝    Brassica    oleracea

球茎甘蓝    Brassica    oleracea

韭葱    Allium    ampeoloprasum

利马大豆    Phaseolus    limensis（P.lunatus）

芥    Brassica    juncea

Okra    Abelmuschus    esculentus

洋葱    Allium    cepa

欧芹    Petroselinum    crispun

（P.hortense）

欧洲防风    Pastinaca    sativa

豌豆    Pisum    sativum

胡椒    Capsicum    annum

南瓜    Cucurbita    spp.

小萝卜    Raphanus    sativus

大头菜    Brassia    napus

波罗门参    Tragopogon    porrifolious

菠菜    Spinacia    oleracea

南瓜藤    Cucurbita    spp.

甜玉米    Zea    mays    var    rugos

（var.saccharata）

瑞士君达菜    Beta    vulgaris

西红柿    Lycopersicon    lycopersicum

芜菁    Brassica    rapa

西瓜    Citrullus    lanatus

树，如：

通用名称    植物名称

具松果

白云杉    Picea    glauca

黑云杉    Picea    mariana

红杉    Picea    rubens

红松    Pinus    resinosa

短叶松    Pinus    banksiana

屋极松    Pinus    contorta

美国黄松    Pinus    ponderosa

东方白松    Pinus    strobus

西方白松    Pinus    monticola

冷杉    Abies    balsamea

黄杉    Pseudotsuga    taxifolia

山圆桧树    Juniperus    scopylorum

美国落叶松    Larix    laricina

铁杉    Tsuga    spp.

落叶松：

槭树    Acer    spp.

赤杨    Alnus    spp.

桦树    Betula    ssp.

山核桃树    Carya    spp.

栗树    Castanea    dentata

梾树    Cornus    spp.

梣树    Fraxinus    spp.

野苹果    Malus    spp.

悬铃木    Plantanus    occidentalis

三角叶杨    Populus    spp.

樱桃树    Prunus    spp.

栎树    Quercus    spp.

柳树    Salix    spp.

榆树    Ulmus    spp.

装饰物：如

通用名称    植物名称

石竹    Dianthus    caryophyllus

Chyrsanthenum    Crysanthemum    morifolium

兰科植物    Cattleya    spp.，Cymbidiums    spp.

玫瑰    Rosa    manetti

金鱼草    Anntirrhinium    majus

鳞茎：秋海堂属

番红花

雪花莲

风信子

百合

黄水仙

郁金香

鸢属

唐菖薄属

果，如

通用名称    通用名称    通用名称

苹果    葡萄    桃

油梨    朱栾    凤梨

香蕉    猕猴桃    大集果

黑刺莓    柠檬    覆盆子

柑桔    酸橙    Starfruit

黑醋栗    桔子    草莓

海枣    番木瓜果    Tangarine

坚果，如

通用名称    通用名称

扁桃    榛子

腰果    阿用浑子树的可食的绿种子

板栗    胡桃

地栗页蒿

工业作物，如

通用名称    通用名称    通用名称

椰子    啤酒花藤    脂麻

咖啡    黄麻    茶

棉花    油棕    烟草

    橡胶

养料从本发明的涂复肥料中的释放速度可通过磺化聚合物的涂层厚度、聚合物的磺化度、磺化聚合物中的磺酸盐基团的中和度、磺化聚合物中的阳离子类型、磺化聚合物的生物降解性和聚合物施用的完整性和一致性得到控制。

图1是用本发明的磺化薄膜与对比实例在37℃，水中浸没时间对尿素释放量的曲线。

下面的实施例表明磺化聚合物作为隔离涂层施用到有机和无机肥料中的性能。

实施例1：磺化EPDM的制备

按美国专利3，836，511的方法（在此引作参考）用乙酰硫酸盐磺化100℃时门尼粘度为40的含约50%（重量）乙烯和约5%（重量）ENB的EPDM三元聚合物（Royalene 521-Uniroyal）并用Zn（Ac）2中和，制成磺化EPDM三元聚合物（TP-320），以此每100克EPDM三元聚合物生出10毫克当量磺酸锌基团和25毫克当量锌磺基。

实施例2：磺化聚合物的改进的隔层性能：

制备类似于实施例1的聚合物的磺化EPDM聚合物溶液用作涂布溶液。

将该溶液作为涂料浇洒在样品上，以便由水通过该薄层涂料来测定其对尿素逸出的隔层性能。

通过以电磁搅拌器进行混合，来制取磺化EPDM溶液。该溶液为在100克由97.5%甲苯和2.5%甲醇试剂组成的溶剂中含有2.5克类似于实施例1所述聚合物的锌磺基EPDM（Uniroyal    Ionic    Elastomer    2560或ZSE25）的溶液，以锌中和的乙烯丙烯亚乙基降冰片烯三元聚合物含25毫克当量磺酸盐基团。

涂敷尿素片进行浸渍试验，以测定磺化EPDM三元聚合物溶液形成的薄膜的隔层性能。涂敷方法和进行浸渍试验的方法如下：

将试剂级尿素（Fisher    Scientific）沉积在载物玻璃上制成尿素样品。其做法是将载片浸入温度为约135～145℃的熔融尿素中，再冷却并固化成尿素层。经4到5次连续的浸渍和冷却使尿素层达到约7毫米。然后使用二次浸渍法给这些尿素样品涂以聚合 物膜。尿素片重复浸入聚合物溶液（如表1所列）中，然后于减压炉中70℃下干燥约3小时。重复浸渍和干燥，直到达到表1所示薄膜厚度为止。

在约100克去离子水中于室温浸渍每一涂过的尿素片，测定各聚合物膜的隔层性能。逸入水中的尿素量通过蒸发水后回收尿素来测定。每一样品最初浸渍一天，其后在新水中浸渍3天，然后以周为间隔。

表1表明了由涂敷的尿素片于室温下浸入水中逸出的尿素溶液的渗透性。通过应用稳态扩散的Fick法则测定涂敷材料的渗透性。

Fick法则记作 Jm＝DACO

其中Jm表示通过薄膜或膜层的质量通量（损失），A表示迁移面积，C表示浓度梯度，O表示薄膜或膜层厚度，D是扩散系数常数，它等于渗透率（P）与溶解度比（K）之比或膜中尿素与水中尿素之比。

将锌磺基EPDM膜的性能与由其它工业涂敷材料的溶液制成的薄膜进行比较。第一种工业涂料溶液是密西西比的Formby制造的石油馏出物中30%（重量）固含量的桐油溶液。第二种工业涂料溶液是新泽西（NJ）的Minwax    Paint公司制造的石油馏出物中45%固含量的亚麻子油改性的Ⅰ型聚氨酯。涂敷后于70℃固化此两种工业涂料48小时。

实测该尿素溶液通过此锌磺化EPDM三元聚合物膜的渗透性比桐油或改性聚氨酯低约3个数量级。

如表1所示，该实施例表明锌磺化EPDM三元聚合物复合物薄膜提供了一种比工业材料好得多的隔层。

实施例3

制备磺化程度为每100克10毫克当量的类似于实施例1所述聚合物的磺化EPDM聚合物（ZSE10）溶液作为实施例2中提到的涂敷溶液。除下面讨论的试剂硫和石蜡涂料外，均按实施例2提到的方法涂敷样品。

为实现本实施例的目的，经熔融，即在超过其熔点5℃至10℃熔融涂敷试剂硫和石蜡的厚涂层（熔点55℃）;在快速将尿素样品浸入熔体之后，使热涂敷样品缓慢降至室温。重复该涂层过程三至四次。

图1表明，ZSE-10对防止于约22℃的室温下尿素在水中溶解提供了最好的保护作用。如已表明，未涂过的尿素在水中很快溶解，即使是同样样品上的厚涂层硫、未磺化EPDM和PEVAC也不足以防止尿素在水中溶解。石蜡和改性Ⅰ型聚氨酯（Minwax    Paint公司制造）至少6天之内防止尿素溶于水中但在防止尿素溶水方面ZSE-10性能最好。

实施例4：防止尿素肥料的越冬损失

在10月份将磺化涂层尿素颗粒和未涂敷尿素颗粒以60公斤氮/公顷的比率掺入黑黑钙土中。实验地点位于加拿大Alberta的Ellerslie处的Alberta农业大学。

使用下列方法生产磺化涂层尿素颗粒：

将Esso    Chemical    Alberta    Ltd.生产的40公斤颗粒状尿素加入Glatt    Air    Techniques    Inc.生产的型号为GPCG-5的流化床涂布机（包括Wurster插件）。向床体吹入130标准立方英尺/分钟（Scfm）的热空气（60℃），使尿 素床层流化。床层温度达到50℃后，将1.25%（重量）磺化聚合物与甲苯和异丙醇复合溶剂形成的溶液于Wurster插件入口处喷涂在尿素颗粒上。所用喷嘴是使用空气（压力为3巴）的工业双流喷嘴在Wurster插件处形成喷雾。

以40克/分钟的速率持续喷涂，直至在尿素颗粒上形成所需厚度的聚合物涂料，即尿素上每涂敷1%（重量）的聚合物约需1 1/2 小时。

于Wurster插件处颗粒上喷涂了溶液之后，由热空气将涂敷的颗粒吹入涂布机的干燥区。在此处热气流将溶剂蒸发掉，颗粒上则留下干燥的聚合物材料的薄涂层。然后干燥的颗粒返回流化床，再进入Wurster插件重复进行涂敷。由此形成多层磺化聚合物涂层，直至停止喷涂为止。

该方法被用来涂敷多种尺寸（即平均直径2.0毫米至6.0毫米）的尿素和多种厚度的涂层〔尿素上聚合物达0.25%至3%（重量）〕。

根据土壤分析方法（1982American    Society    of    Agronomy，Agronony    9，Part    2）介绍的方式，以尿素掺入60厘米深处后达6个月的土壤为样品进行尿素、氨和硝酸盐的化学分析表明，对已涂敷的尿素而言，22%以尿素形式存在，而在土壤中60%以尿素或铵形式存在。反之，未涂敷的尿素的氮则一般很容易成为气体逸入大气，如由于挥发作用或脱氮作用，浸入地下水，或微生物和土壤有机物固氮，当土壤湿度很高，如压力为约22KPa温度超过5℃时这些现象最易发生。如表2所示，涂敷形式的尿素被认为完全不损失，而未涂敷的尿素则已完全水解为铵。而 且19%的未涂敷尿素是极易损失的硝酸盐形式，11%的未涂敷尿素无法测算，估计可能已损失。

表2

在春种之前回收涂敷的和未涂敷的秋洒尿素肥料的百分比

土壤含    回收百分比

氮形式    未涂敷尿素    磺化涂敷尿素

颗粒中的尿素    0    22

土壤中的尿素氮    0    4

土壤中的铵氮    69    56

土壤中的硝酸盐氮    19    17

氮损失（无法测算的）    11    1

实施例5：磺化涂敷尿素按Intensive    Cereal    Management的规定代替多种尿素用于已浇灌的软质白（Sof    White）春小麦：Intensive    Cereal    Management（ICM）是一种通过更全面地研究作物管理来使产量增加到最大的概念。该技术包括较高的播种与施肥比率，预防使用的除锈剂和杀虫剂以及使用的植物生长调节剂（PGR′S）。在植物生长的关键阶段如分蘖、拔节（Stem    elongation）和孕穗等阶段施用肥料，以取代肥料的少量频施。

在加拿大Alberta的Barnwell处于早春将根据实施例4中提到的方法生产的磺化涂层尿素颗粒和未涂敷的尿素播撒在棕黑钙土中。所研究的项目包括两个小麦变种（Owens，Fielder），四 种播种比率（300、400、500和600种子/平方米）及播种之前施氮比率（140公斤/公顷）。

在Zadok生长期21（孕穗）时或21和32（拔节，第一节）时开始以每次施肥20公斤氮/公顷的比率追肥。也包括无追肥试验。

以推荐的比率将植物生长调节剂〔Cerone（97克/公顷）和Cyclocel    C（0.8升/公顷）〕、Tilt杀菌剂和Mataven、Torch及MCPA除锈剂施加于所有试验中。

在四次重复试验中完全随机设计，以便于评价每一次单独和组合的上述试验。

评估两种不同的磺化涂层尿素。C1是ZSE-25（如实施例4所制备），而C2是ZSE-25与SVP的共聚物。涂料占肥料的2.0%（重量）。

表3

肥料类型对Barnwell的软质白春小麦谷物产量的影响：

小麦品种    肥料类型

尿素 C1C2

谷物产率（吨/公顷）

Owens    2.97    3.63    3.72

Fielder    2.61    3.04    2.86

如表3所示，与未涂敷的普通尿素相比，磺化涂层尿素使两种小麦的谷物产率都有明显提高。

表4

播种比率和肥料类型对软质白小麦栽培变种Owens

谷物产率的影响

播种比率    肥料类型

（种子/平方米） 尿素 C1C2平均

谷物产率（吨/公顷）

300    2.70    3.27    2.86    2.94

400（普通）    3.05    3.73    3.81    3.53

500    2.96    3.43    3.93    3.44

600    3.16    4.10    4.22    3.83

如表4所示，在所有播种比率条件下磺化涂层尿素（实施例4制备）均使谷物产率高于未涂敷尿素。当所有其它进料量均很高时（如播种比率很高），使用涂层尿素的效益即最大。

种植时一次施用140公斤氮/公顷的任一种磺化涂层尿素（C1和C2）获得的谷物产率都要高于外加两次硝酸铵追肥（每次20公斤氮/公顷）的未涂层尿素。如表5所示，播种比率较高时，使用涂层尿素所达到的产量效益最明显。

表5

播种比率、肥料类型和施用期对Owens软质白小麦谷物

总产率的影响

播种比率    肥料类型    肥料施用期

GS    0    GS    0    CS    0

GS    21    GS    21

GS    32

种子/平方米    谷物产率（吨/公顷）

300    尿素    2.28    3.22    2.61

C1    3.37    3.30    3.31

C2    3.06    2.49    3.01

400    尿素    2.74    3.17    3.24

C1    3.70    3.57    3.93

C2    3.60    3.95    3.89

500    尿素    2.89    2.78    3.22

C1    3.53    3.40    3.37

C2    3.60    4.11    4.09

600    尿素    3.08    3.21    3.18

C1    4.19    3.83    4.27

C2    4.15    4.05    4.45

1    140公斤氮/公顷

2    20公斤氮/公顷

实施例6：将涂敷尿素和未涂敷尿素与小麦种子混合：

当尿素或氨肥与种子紧密接触时，含氮率过量25公斤氮/公顷对许多种子有害。

将磺化涂层尿素颗粒（根据实施例4制备）和未涂敷尿素颗粒置于装有苔藓泥炭土、蛭石和酸洗石英砂的混合物（1∶1∶1）的植物生长容器中与Katkepwa硬质赤春小麦相邻接。保持植物生长介质潮湿并在直射阳光下最多保持4星期，观察肥料对小麦种子发芽的影响。

与未涂敷尿素接触放置的种子均未发芽，由此确定了许多文件资料所提到的尿素对种子的毒性。在一至两星期之内，有80%与磺化涂敷尿素（ZSE-25）相接触的小麦种子以正常方式发芽。

因此，磺化涂敷尿素能与小麦种子紧密混合，并且尿素肥料使得预计产率提高。

实施例7：磺化涂敷尿素减少了肥料衍生硝酸盐对地下水的污染：

在美国和欧洲，产生于农业制品如肥料的硝酸盐对地下水的污染已日益成为严重的问题。例如，田纳西地区管理局在一份地下水污染的调查报告中已涉及硝酸盐高污染比例问题的至少有五个州：加利福尼亚、印地安纳、尤他、明尼苏达和内布拉斯加。美国地质调查报告数据表明，一些州的饮用水井的硝酸盐污染是很严重的问题，尤其是在玉米产地以及亚利桑那、加利福尼亚、德克埂⑴υ己吞乩?

美国的“安全饮用水条例”、丹麦、荷兰、英国的一些报道或建议条款和规定（包括其它待定EEC立法）都建议对使用氮肥抽税和经济惩罚来解决地下水硝酸盐过量的问题。例如丹麦已提出到1990年使用氮肥量由380000吨/年减少到200000吨/年。

但减少氮肥比例，作物产量将由此相应减少。结果是作物生产的每单位生产成本急剧增加。

通过延长保持尿素或铵盐肥料的时间，有控制的释放尿素可使进入地下水的硝酸盐量达到最少。尿素和铵盐受水浸损失的量很小，因为它们与土壤中的粘土矿物质和有机物质有化学结合。

用土壤柱进行试验表明，在减少硝酸盐水浸进入地下水方面，有控制地释放尿素比无涂敷肥料更有利。将磺化涂敷尿素（见实施例4）和未涂敷尿素以0至200公斤氮/公顷的比率播洒在棕黑钙土上。将该土壤装入柱形容器，60厘米高，10厘米宽，并种上Katepwa变种的硬质赤春小麦。该土柱的大小可保证小麦根系不受限制并接近于正常的田间环境。每日从柱底取水样，共6个星期，按常规程序（土壤分析方法，卷2，American    Society    of    Agronomy    1982）分析硝酸盐一氮。

产生于未涂敷尿素肥料的地下水的硝酸盐为硝酸盐总量的37%至76%，与氮肥比率无关。在磺化涂敷尿素的应用比率为100公斤氮/公顷时，产生的地下水的硝酸盐一般低于2%，较高为8%。地下水中出现的硝酸盐的一个主要来源是土壤，即来源于土壤有机物的微生物分解代谢的有机氮的无机化作用。

该数据清楚地表明了使用磺化涂敷尿素对使肥料产生的地下水中的硝酸盐达到最少的效益。未涂敷尿素使地下水带有明显量的硝酸盐，而磺化涂敷尿素产生低于2%的地下水和井水硝酸盐总含量，这属于美国环境保护局制订的10毫克硝酸盐-氮/升的可接受的环境标准范围之内。

还应理解的是尽管本发明已参考特定方法和实施方案具体做了说明，但以上说明是本发明的推荐的实施方案。本发明不限于这些具体说明，而推广至所有等同的意义。在本发明中可产生多种变化和改型，而不背离其主旨和范围。