DE1467377A1 - Stickstoffhaltiges Duengemittel mit langsamer Duengewirkung - Google Patents

Description

• Stickstoffhaltiges Düngemittel mit langsamer Düngewirkung Das Problem der Anpassung des Stickstoffangebotes im-Boden an den Stickstoffbedarf der Pflanzen hat man seit langer Zeit durch Anwendung bestimmter Verbindungen zu lösen versucht, die zunächst nur eine relativ geringe Düngewirkung aufweisen, infolge ihrer Mineralisation jedoch allmählich fIr die Pflanzen zugänglich werden, den Stickstoff also laufend in von der Mineralisation abhängiger Idenge anliefern. Der in der deutschen Patentschrift 1 081 482 beschriebene Crotonylidendiharnstoff erfüllt diese Forderung weitgehend. Es gibt jedoch Pflanzen, für die die Stickstoffanlieferung aus dem Orotonylidendiharnstoff zu langsam erfolgt. Dies trifft insbesondere fUr Getreide zu. Bei dieser wichtigsten Gruppe landwirtschaftlicher Nutzpflanzen ist der Nährstoffbedarf innerhalb der einzelnen Entwicklungsphasen sehr unterschiedlich. Einer Phase des relativ niedrigen Stickstoffbedarfe im zeitigen Frühjahr folgt ein plötzlicher und überaus hoher Bedarf in der Periode des Schossens und Ährenschiebens, während in der Reifephase der Nährstoffbedarf wieder absinkt. Um in solchen Fällen den zeitlichen Höchstbedarf an Stickstoff decken zu könneng muß, im Vergleich zu üblichen N-Düngemitteln, eine wesentlich höhere Menge eines langsam wirkenden Düngemittels zugeführt werden. Es kann natürlich auch daran gedacht werden, den Crotonylidendiharnstoff - wie im DBP 1 081 482 beschrieben - mit üblichen mineralischen Stickstoffdüngemitteln zu mischen. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die mineralische N-Komponente sehr leicht ausgewaschen wird und außerdem in höheren Konzentrationen schädlich ist. Ähnliches gilt für die im DBP 972 352 beschriebenen Harnstoff-Acetpldehyd-Kondensate mit variabler Löslichkeit. Derlösliche Anteil in diesen Kondensaten kann insbesondere durch die im Boden leicht abspaltbare Aldehydgruppe zur Schädigung der Pflanzen führen. Es besteht daher ein Bedarf an stickstoffhaltigen Verbindungeng die sich durch eine sehr geringe Wasserlöslichkeit auszeichnen, nach der Einbringung in den Boden jedoch verhältnismäßig schnell mineralisiert werden. Es soll dadurch ermöglicht werden, die für eine Vegetationsperiode erforderliehe Stickstoffmenge in einer Gabe zu verabfolgen, ohne daß damit eine zu hohe oder zu niedrige Anlieferung dieses Nährstoffe an die Pflanzen in den verschiedenen Wachstums-' stadien verbunden ist. Es wurde nun gefunden, daß ein Stickstoffdüngemittel, welches Äthandiamid und/oder ein oder mehrere Umsetzungsprodukte des Harnstoffe mit Propion- oder Butyraldehyd, Umsetzungsprodukte eines N-aubstituierten Harnstoffs mit mindestens 2 reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit Aoet-, Propion- oder Butyraldehyd oder Aldolen oder v(,ß-ungesättigten Aldehyden schwer in Wasser lösliche Hexahydrotriazinone und/oder o4.ß:o4ß-Diureylenäthan enthält, für einen derartigen Zweck sehr gut geeignet ist. Die Umsetzungsprodukte des Harnstoffs mit Butyraldehyd und mit Propionaldehyd sind je nach den Umsetzungsbedingungen linear aufgebaute oder cyclische Verbindungen. Die cyclischen Verbindungen haben beispielsweise Hexahydropyrimidi-n- oder Dekahydropyrimido-pyrimidin-Struktur. Ein schwer in Wasser lösliches Hexahydrotriazinon ist beispielsweise das 5-Isobutyl-1.395-hexahydrotriazin-2-on oder das 5-n-Butyl-1,3,5-hexahydrotriazin-2-on (vgl.Beilstein, "Handbuch der organischen Chemie", III. Ergänzungewerk, Band III, Seite 95). Die Umsetzungsprodukte von N-substituierten Harnstoffen mit mindestens zwei reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Z.B. von mono- oder diaubstituierten Harnstoffen, beispielsweise von symmetrischem Dimethylharnstoff mit Acet-, Propion--. Bu-tyr-oder Crotonaldehyd sind je nach den Umsetzungsbedingungen linear oder cyclisch gebaut.
• Das c4ß:ozgß-Diureylen-äthan oder 2.21-Dioxo-hexahydro-(imidazolo-41,5'-O4,5-imidazol) ist aus Glyoxal und Harnstoff leicht erhältlich (vgl. Beilstein, "Handbuch der organischen ähemie", Hauptwerk, Band 26, Seite 441). Den genannten Verbindungen ist gemeinsamp daß sie in Wasser nur sehr schwer löslich sind. Bei ihrer Einbringung in den Boden werden insbesondere empfindliche Pflanzen (z.B. im Stadium des Anwachsens) und Keimlinge nicht durch den von Mineraldüngemitteln her bekannten Salzeffekt geschädigt. Der spezielle Vorteil bei der Düngung mit diesen Substanzen besteht darin, daß sie im Boden - bei guter Pflanzenverträglichkeit - leichter und schneller mineralisiert werden als die bekannten langsam wirkenden Stickstoffdüngemittel (z-,B. Crotonylidendiharnstoff). Insofern stellen sie wirkungemäßig eine Zwischenstufe zwischen der zuletztgenannten Gruppe und den üblichen mineralischen Stickstoffdüngemitteln dar. Die genannten Substanzen können ohne nachteilige Beeinflussung ihrer Wirkung auch mit anderen Nährstoffen gemischt werden. Bekanntlich ermöglichen die so erhaltenen Mehrnährstoff- oder Volldüngemittel"vor allem wenn sie granuliert sind, eine sehr einfache und schnelle Ausbringung der Pflanzennährstoffe. Für die Düngung mit den beschriebenen Verbindungen können folgende Mengen, ausgedrückt in kg Rein--Stickstoff je Hektar, empfohlen werden3

  Weide- und Rasenflächen 100 bis 300 kg

  Gemüse 100 bis 200 kg

  Getreide 60 bis 90 kg

  Rackfrüchte 100 bis 200 kg

  Reben 100 bis 250 kg

  Für Topfpflanzen können je nach Höhe des Nährstoffgehaltes der Pflanzerden und dem von Pflanze zu Pflanze schwankenden Stickstoffbedarf 250 bis 1000 mg Rein-Stickstoff je Liter Erde in einer Gabe zugeführt werden. Die folgenden Beispiele erläutern die Wirkung der erfindungsgemäßen Düngemittel. Beispiel 1 In einem Gefä,ß-Düngungsversuch.auf, einem lehmigen Sandboden wurde die Stickstoffaufnahme und Ertragebildung von Weidel-, gras nach Zufuhr Jeweils gleicher Stickstoffmengen (1 g N/Gefäß) in Form von Ammoniumnitrat, Orotonylidendiharnstoff und einem Butyraldehyd-Harnstoffderivat geprüft.
• 0 Das Weidelgras (Lolium perenne), das als Versuchspflanze für derartige Versuche besonders gut geeignet ist, wurde am 11. August ausgesät und am 7. Oktober geerntet. _ Ergebniss

  N-Gehalt des Ertrag in N-Aufnahmein

  Dün emittels g Tr.S./Gef. mg/Gefäß

  in

  ohne N-Düngung 3.2 60

  Ammoniumnitrat 34.5 12.5 560

  Crotonylidenäiharnstoff 32.0 5.8 187

  Butyraldehyd-Harnstoff- 31.7 11.5 524

  derivat

  Wie aus der Tabelle hervorgeht, liegen Ertragsbildung und Stickstoffaufnahme bei dem Butyraldehyd-Harnstoffderivat trotz der anfänglich sehr geringen Löslichkeit dieser Verbindung äh nlich wie bei Ammoniumnitrat, während die Stickstoffaufnahme aus Crotonylidendiharnstoff innerhalb dergegebenen Zeitspanne nur gering ist. Beispiel 2 In einem ähnlichen Versuch wie unter Beispiel 1 beschrieben wurde das c48:oc.ß-Diureylen-äthan im Vergleich mit Ammoniumnitrat und Crotonylidendiharnstoff geprüft. Der Versuch wurde am 13.-März begonnen und am 16. Juni beendet. Ergebnis:

  N-Gehah des Ertrag in N'Aufnahme in

  Dün emittels g Tr.S./Gef. mg/Ge:täß

  in

  ohne N - 3.6 56

  AmmoniumMit-r-at 34.5 11.5 534

  Crotonylidendiharnstoff 32.0 5.7 153

  o4ß:«.ß-Diureylen-äthan 39.3 10.8 521,

  Auch das o4ß:oc93-Diureylen-äthan wird im Boden relativ schnell mineralisiert. Beispiel 3 In einem dritten Versuch, ebenfalls mit Weidelgras, wurden Mischungen von einem Butyraldehyd-Harnstoffderivat und o4ß:«"ß-Diureylen-äthan mit C'rotonylidendiharnstoff (CD) geprüft. Als Vergleichssubstanzen wurden Ammoniunfttrat, Crotonylidendiharnstoff und ein handelsüblicher Ureaform-Dünger (Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat mit 36.8 % N) gewählt. Das Weidelgras wurde am 2.April ausgesät und am'8. Juni geschnittän. Ergebnis:

  Mischungs- Ertrag in N-Aufnahme in

  verhältnie g Tr.S./Gef. MZLGefäß

  ohne N 5.7 100

  Ammoniiimmitrat 17.1 718

  Crotonylidendiharnstoff 9.1 230

  0

  Ureaform-Dünger 11.6 320

  CD + Butyraldehyd- 50 : 50 14.8 447

  harnstoff-Derivat

  CD + «-,B:of-,ßt-Diuteylen- 50 : 50 16,2 527

  äthan

  Sowohl das Butyraldehyd-Harns.toffderivat als auch c42:«,3-Diureylen-äthan haben infolge ihrer schnellen Mineralisation im Boden die Ertragsbildung und N-Aufnahme in den Mischungen mit Crotonylidendiharnstoff gegenüber reinem.Crotonylidendiharnstoff verbessert. Beispiel 4 Die Wirkung von 5-Isobutyl-1,3,5-hexahydrotriazin-2-on im Vergleich zu Ammoniumnitrat und Ureaform zeigt der folgende Versuch. Vom Weidelgras wurden während der Vegetationsperiode (März-November) insgesamt 4 Schnitte entnommen. Die aus den verschiedenen Substanzen jeweils aufgenommenen N-Mengen lassen erkennen, daß 5-Isobutyl-1.3.5-hexa-hydrotriazin-2-on trotz seiner anfänglich geringen Löslichkeit von den Pflanzen relativ schnell verwertet wird. Ergebnis:

  N-Gehalt des N-Aufnahme in m #IGefäß

  Dün emittels

  in 1.Sefin. 2. Sohn. -3.'Schn.4.Seba!£.#Sume

  ohne N 75 29 24 40 168

  Ammoniumnitrat 34.5 553 229 49 44 875

  Ureaform 36.a 262 95 62 72 491

  hexa-4ydrotriazin- 24.1 510 148 50 52 760

  2-on

  Beispiel 5 In einem weitgren Weidelgras-#ersuch wurde unter ähnlichen Versuchsbedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben die Wirkung von Äthandiamid im Vergleich zu Ammoniumnitrat. Grotonylideiidiharnstoff, Ureaform, Glykokoll, Hippursäure und Casein geprüft. Auch für diese Substanz zeigt sich, daä sie in ihrer Stickstoffanlieferung zwischen den langsam und schnell wirkenden N-Verbindungen (z.B. Crotozlylidendiharnstoff und Ammoniumnitrat) liegt. ErgebnIs:

  N-Gehalt des N-Aufnahme in mg/Gefäß

  Dün emittels

  in 1.Schn. 2.Schn. 3.Schn. 4.Schn, Summe

  ohne N - 56 18 22 26 122

  Ammoniumnitrat 34.5 534 587 81 33 1235

  Crotonylidendi- 32.2 153 305 238 125 821

  harnstoff

  Ureaform 34.8 345 129 83 42 599

  Glykokoll 18.4 500 458 79 44 1081

  Hippuraäure 7.8 436 294 67 34 831

  Casein 12.8 494 444 81 37 1056

  Äthandiamid 30,?6 452 737 92 30 1311

Claims (1)

1. Patentanspruch Stickstoffhaltiges Düngemittel mit langs»er Düngewirkung, `das eine.synthetische organische-Verbinduno enthälto gekennzeichnet durch einen Gehalt an Äthandiamid und/oder einem oder imnrererÄj. Umsetzungsprodukten des Harnatoffe mit Propion- oder Butyraldehydi Umsetzungsprodukten von N-substituierten Ha#nstoffen mit mindestens zwei reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit Icet-, Propion. oder Butyrgldehyd oder Aldolen oder w.,ß-ungesättigten Aldehyden, schwer in, Wasser lBslichen Hexahydrotriazinonen und/oder w-pa:W,4ß-. Diureylenäthan.