CS265672B1 - Čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká čirého kapalného dusíkatého hnojivá se zinkem o složení 21 až 29,5 /0 celkového dusíku a 0,5 až 10,0 % zinku a způsob jeho výroby. Hnojivo je určeno pro přímou aplikaci do půdy pro kultury s vysokými nároky na zásobení tímto důležitým mikroelementem. Hnojivo se vyrábí z roztoku dusičnanu amonného přídavkem zinečnaté suroviny a močoviny. Působením plynného čpavku se zihek přivádí do rozpustného kompexu. Při aplikaci hnojivá do půdy se v jedné agrochemické operaci rostlinám dodává základní živina - dusík, který je přítomen ve třech formách - amidické, nitrátové a amoniakální, společně s vysokou dávkou zinku. Jako surovinu pro výrobu hnojivá je možno použít elementární zinek, technický ZnS04 . 7 H2O nebo technický Zn/N03/2 . 6 H20.

Description

Vynález se týká čirého kapalného dusíkatého hnojivá se zinkem, určeného k přímé aplikaci do půdy a způsobu jeho výroby.

Důležitým předpokladem pro zvyšování výnosů zemědělských plodin je zajištění potřebného objemu základních živin, a to jak ve formě organických hnojiv, např. statkových hnojiv nebo kompostů, tak kapalných nebo pevných průmyslových hnojiv. Kromě toho je však nezbytné, aby se při intenzívním hospodaření dodaly rostlinám i mikroelementy odčerpané úrodou, a to zejména u víceletých kultur, např. vinné révy, ovocných stromů, chmelové révy aj., u kterých odpadá možnost střídání jednotlivých plodin.

Zdrojem mikroelementů mohou být pevná hnojivá, např. superfosfáty, kapalná hnojivá nebo speciální koncentráty, a to buó kapalné, nebo pevné. V jiných případech jsou mikroelementy aplikovány do půdy ve formě frit nebo anorganických solí, a to buč přímo jako koncentráty, nebo ve směsi s běžně vyráběnými hnojivý «

V posledně jmenovaném případě se obsah mikroelementů pohybuje řádově v desetinách procenta.

Nevýhody těchto způsobů spočívají u běžných typů hnojiv s nízkou koncentrací stopových prvků zejména v obtížnosti dosažení požadované dávky mikroelementů, případně v nižší přesnosti jejich rozdělení při použití koncentrátů. Agrochemická účinnost mikroelementů se může zvyšovat přídavkem chelátů, případně dalších látek, schopných vázat tyto prvky do komplexů, jako jsou kyselina citrónová, kyselina vinná, humáty, látky na bázi kyseliny lignineulfonové aj.

Jedním z prvků, jehož důležitost vystupuje do popředí při pěstování chmelové révy, kukuřice, rajských jablek, ovoce, lnu a dalších plodin, je zinek. V současné době je v literatuře popsána řada hnojiv, obsahujících tento mikroelement. Např. postupem podle US pat. č. 4 356 021 se získá smícháním thiosíranu amonného s kysličníkem zinečnatým za přídavku polyfosfátu

265 672 amonného kapalné hnojivo, jehož obsah živin lze dále doplnit přídavkem KC1 a močoviny. Směs se stabilizuje přídavkem bentonitové disperze.

V maďarském patentu S. 1 035 228 je uvedeno listové hnojivo, obsahující 0,2₄£0,4 % mikroelementů / Mn, Cu, Zn, Fe, Mo,

B /, 2 « 18 % N ve formě amonných solí nebo močoviny, 2 19 % ^{a 1} 15 % K-jO ; poslední dva jmenované prvky jsou přítomny jako polyfosfát draselný. Ke stabilizaci je použita kyselina vinná nebo kyselina citrónová.

Příkladem pevného koncentrátu obsahujícího > zinek je podvojný fosforečnan o složení Zn-Co/'ΡΟ^/^.δ H^O , jehož výroba je chráněna patentem SSSR č. 1 104 108, Tento koncentrát slouží jako zdroj zinku a kobaltu pro přídavek do minerálních hnojiv.

Jiný typ koncentrátů představují tuzemské přípravky ZINKOVIT / 12,3 % Zn v iontové formě / a ZINKOCIT / 6,2 % Zn komplexně vázaného kyselinou citrónovou /. ZINKOVIT je určený především k aplikaci do půdy nebo k postřiku na list / v koncentraci 0,2 < 0,4 % /_t ZINKOCIT se používá převážně k foliární výživě. Pro náročnější plodiny se u hnojiv s nižším obsahem obtížně zajišluje určená dávka základních živin a zinku. Při použití koncentrátu typu ZINKOVIT je naopak obvykle nutné biogenní prvky dodávat rostlinám odděleně.

Nedostatky těchto hnojiv jsou odstraněny při použití nového typu čirého kapalného dusíkatého hnojivá se zinkem pífe vynálezu, určeného k přímě aplikaci do půdy. Hnojivo se vyznačuje tím, že obsahuje 22 až 29,5 %, s výhodou 25 % celkového dusíku a 0,5 až .0,5 , s výhodou 5 % zinku, vázaného ve formě amokomplexu. Dusík je přítomen ve třech formách - čpavkové, nitrátově a amidické, což je výhodné z hlediska jeho postupné spotřeby rostlinami. Hodnota pH koncentrovaného roztoku se udržuje v mezích 7,5 až 8,5. Surovinou pro výrobu hnojivá může být elementární zinek nebo technický krystalický síran Či dusičnan zineč- 3 265 672 natý. Hnojivo je stabilní i při dlouhodobém skladování a vykazuje vynikající odolnost vůči nízkým teplotám. Bod krystalizace se v závislosti na koncentraci složek a použitém zdroji zinku pohybuje od -15 do -29°C při 5-%ním obsahu Zn.

Na rozdíl od velkoplošné povrchové aplikace běžných typů kapalných hnojiv se při hnojení pomocí speciálního aplikátoru hnojivopdje vynálezu zaorává do půdy přímo ke kořenům rostlin. Tím se dosahuje vysoké přesnosti dávkování a současně se omezí na minimum hnojení ploch, ze kterých nemůže být zinek rostlinami využit. Tato skutečnost má mimořádný význam zejména při pěstování chmele, kde se uplatňují vysoké roční dávky zinku, až 16 kg/ha. Výhodou hnojivá j»íře, vynálezu je i snížení pracnosti při vlastní aplikaci, protože jednou agrochemickou operací se rostlinám dodá důležitá základní živina - dusík - společně s vysokou dávkou zinku. Hnojení se přitom provádí při běžném agrochemickém zásahu, např. plečkování, přiorávce aj., což dále snižuje provozní náklady.

Hnojivo s obsahem 5,06 % Zn a 25,59 % N celkového, které bylo poloprovozně připraveno postupem poéte příkladu 4, se velkoplošně odzkoušelo při pěstování chmelové révy v různých půdních podmínkách. Jeho agrochemická účinnost se porovnávala β variantou, při které byl dusík rostlinám dodáván ve formě síranu amonného a močoviny^ zinek jako ZnSO^. 7 HgO při dodržení stejné dávky živin u obou variant. Celkově se ve dvou až třech dávkách podle výsledků analýzy aplikovalo v různých vývojových fázích, tj. před zavěšováním chmelovodičů, před první přiorávkou a v období butonizace pomocí speciálního zařízení cca 20 cm pod povrch půdy 200 1 roztoku na hektar. Při sklizni byl hodnocen výnos v tunách suchého chmele /ha a obsah hořkých kyselin. Výsledky získané z obou zkušebních variant jsou shrnuty v tabulkách č.l a č. 2.

Z uvedených hodnot vyplývá výrazné zvýšení výnosu suchého chmele při použití kapalného dusíkatého hnojivá se zinkem poéic

265 672

- 4 Výnos suchého chmele v t/ha a indexový přepočet

	H	ro	o			H		O
	Φ	ÍM	o			Φ	ÍM	o
	•tí	k*·				*2	«·»	v—
	tí					tí
	•rl					•rl
						•
					09
	(tí	Ό	t-
	A	m	ÍM			44		r~
	X	fk	•k			1	•k	«k
	P	v-	v—			X	M·	ro
	H	CM	o			H	ro	o
	Φ		o			Φ	4·	o
	•O		r—			*2		r-
	tí	-
KJ	•rl				xy	•rl
Φ					Φ
x>					A
fa					b	•
(O					CO	09
(0	ro			A	>»
A	A		o		44	o	CM
cŠj	X	«k	«k		CO	1	0k	*k
•3	P	V·	v-·		H		ko
	X	O	o			M
	Φ		o			Φ	ÍM	o
O	•0		v—		O	•tí	Ch	o
Φ	β				Φ	rt		k—
c	•rl			P	tí	•rl
0)				Φ	Φ
o.				o	Ο»
•H				o	•rj	•
A				o.	A	Φ
A	s	o KO	IT\ 'M	φ >b	A	Jř	trs	00
(SI	X		•k	Λ	(SJ	1	•k	·» (
	P			'>»	h>	>$	ro	ro
				O
φ				H	φ	H
o		o	o	Φ	o	,4·	o
•rt	Φ	ro	o	•tí	•rl	Φ	r—	o
09	•tí	e*	r—	tí	09	•tí	k—	·—
Ιφ	tí			•rl	Φ	rt
tí	•H			2 a	ř»	•rl
•tí				O •0
			jgS	Φ «	• co
A	(0 £4	t- KO	28	H.-H tí A	A	Jf	o	ir\
ta	X	•k	«k	£ Φ	CM	.1	•k	(ř*
	P		e*	<0 ®	H	%		ro
					H
	H	00	o			»—	o
	Φ	ro	o	Ό)		Φ	ro	o
	•tí		Φ-»	M		•o	k—	»—
44	tí			4a	44	rt
	•H			O 33	M tí	•H
44				44
Φ				1	Φ	•
P					P	09
to	<8 £3	82	CM ro		to	5	KO	in
β	X P	Sk	«k <··	•3 09	€		•k M	·* ro
		o		S			o
		►	•				>	•
		•rl	tí				•rl
		•ro tí	Φ tí				•ratí	Φ tí
		O N	a-rl				O M	Qrrl
		tí Φ	•o				rt φ	•Γ3
		AH	Φ o				AH	Φ O
	(tí		V tí			(0	Ό3	o rt
	P	Ό, tí	<0 A			P	su tí	co A
	tí	! β >»	; tí			rt	tí >»	tí
	Φ	H >	•rl ·			(0	H >	•rl ·
	•rl	ctí	ί Ά €			•rl	<0	A §
	fa	; ΛΦ	s«P			b	Ο.Φ	Θ
	β	l <0 H	O b			(0	(0 H	O b
	>	Λ4·σ	Μ Λ			tí»	44Ό	44 Λ
1		I	4				S-

pevných průmyslových hnojiv - síran amonný, síran zinečnatý krystalický, granulovaná

Φ o

<a tí •rl á

265 672

-5 vynálezu v průměru o 23 % oproti variantě s tuhými průmyslovými hnojivý. Současně došlo i ke zlepšení hlavního kvalitativního parametru chmele - obsahu hořké kyseliny, a to průměrně o 21 ·

Vedle velkoplošné aplikace hnojivá ve výše uvedených zeměděl ských podnicích byl v menším měřítku testován vliv extrémně vysokých dávek kapalného hnojivá podle vynálezu na zdravotní stav rostlin. Fytotoxický účinek nebyl zaznamenán ani při 5-tinásobném překročeni* optimální dávky při 1000 1 roztoku na hektar.

V dalším popisu jsou uvedeny příklady provedení, které objasňují, ale nikterak neomezují předmět vynálezu.

Příklad 1

1000 g 75,%ni taveniny dusičnanu amonného o teplotě 70°C se přídavkem 210 g vody zředilo na 62 %ní roztok. Následně se přidalo 97,5 g práškového zinku a při teplotě 65°C se do roztoku přiváděl plynný čpavek do úplného rozpuštění zinku. Dále se v roztoku rozpustilo 570 g močoviny s obsahem 46,06 % N a pH se upravilo plynným čpavkem na hodnotu 7,50. Výsledné čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem obsahovalo 5,13 % Zn, vázaného ve formě amokomplexu, 28,87 % N celkového, z toho 13,82 %

N amidického, 6,91 % N nitrátového a 8,14 % N čpavkového. Hustota roztoku měřená při 23°C dosáhla 1321 kg/m^, viskozita 4,27 mPa.s /22°C/ a teplota krystalizace -15,8 °C. Korozními zkouškami bylo prokázáno, že hnojivo je možno skladovat v zásobnících z oceli třídy 11 bez protikorozní ochrany.

Příklad 2

Z 1000 g 75-%ní taveniny dusičnanu amonného se postupem

- 6 265 672 podle příkladu 1 připravil 62_%ní roztok, ve kterém ae rozpustilo 540 g technického Zn/NOy^ . 6 HgO , obsahujícího 21,70 % Zn a 9,30 % N nitrátového. Při laboratorní teplotě se roztok sy til plynným čpavkem do dosažení pH 7,1. Následně se přidalo 570 g močoviny s obsahem 46,06 % N a pH se plynným čpavkem upra vilo na konečnou hodnotu 7,52. Získalo se čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem, které obsahovalo 4,79 % Zn, vázaného ve formě amokomplexu, 27,79 % N celkového, z toho 10,72 % N amidického, 7,41 % N nitrátového a 9,66 % N čpavkového. Hustota roztoku byla 1376 kg/nP / 23°C /, viskozita 2,82 mPa.s / 23°C /, teplota krystalizace -29°C. Pro skladování hnojivá jsou použitelné zásobníky z oceli třídy 11, opatřené protikorozním nátěrem.

Příklad 3

Z 1000 g 75-%ní taveniny dusičnanu amonnéhose postupem pod le příkladu 1 připravil 62~%ní roztok, do kterého se vsypalo (

570 g močoviny s obsahem 46,06 % N. Po jejím úplném rozpuštění se přidalo 1192 g technického ZnSO^ · 7 s obsahem 22,47 % Zn. Vzniklá suspenze krystalů se za stálého míchání sytila plyn ným čpavkem, což vedlo ke zvýšení teploty na 58°C. Při pH 6,9 došlo k převedení veškerého Zn do rozpustného komplexu. Po ochlazení se pH plynným čpavkem upravilo na hodnotu 7,53. Výsledkem bylo čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem, které obsahovalo 8,38 % Zn, vázaného ve formě amokomplexu, 22,22 % N celkového, z toho 8,21 % N amidického, 4,11 % N nitrátového a 9,90 % N čpavkového. Hustota roztoku činila 1369 kg/nP / 23°C / teplota krystalizace -25°C. Hnojivo je možno skladovat v zásobnících z oceli třídy 11, opatřených protikorozním nátěrem.

Příklad 4

Z 1000 g 75 %ní taveniny dusičnanu amonného se postupem podle příkladu 1 připravil 62^%ní roztok, do kterého se vsypalo

265 672

-7.563 g technického ZnSO^ . 7 HgO ⁸ °^^sailem 22,47 % zinku. Za stá lého míchání se suspenze sytila čpavkem do dosažení hodnoty pH 7,1 , kdy veškerý zinek přešel do komplexu. Během čpavkování se směs ohřála ze 20 na 48°C. Po přídavku 570 g močoviny s obsahem 46,06 % N se pH zvýšilo plynným čpavkem na hodnotu 7,57. Takto získané čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem obsahovalo 5,17 % Zn, vázaného ve formě amokomplexu, 24,98 % N celkového, z toho 10,73 % N amidického, 5,36 % N nitrátového a 8,89 % N čpavkového. Hustota roztoku při 23°C dosáhla 1325 kg/m^, viskozita 4,45 mPa.s / 23°C /, teplota krystalizace -29,8°C. Hnojivo je možno skladovat v zásobnících z oceli třídy 11, opatřených protikorozním nátěrem.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Čiré kapalné dusíkaté hnojivo se zinkem určené k přímé aplikaci do půdy, vyznačené tím, že obsahuje 21 až 29,5 % celkového dusíku ve formě nitrátové, amidické a amoniakální a 0,5 až % zinku, vázaného ve formě amokomplexu, přičemž pH roztoku je 7,5 až 8,5.
2. 2. Způsob výroby hnojivá podle bodu 1, vyznačený tím, že se k roztoku obsahujícímu 61 až 63 % hmot. dusičnanu amonného přidává zinečnatá surovina a močovina a amoniakalizací plynným čpavkem se zinek převede do komplexu, přičemž pH výsledného roztoku se udržuje v rozmezí 7,5 až 8,5.
3. 3. Způsob výroby hnojivá podle bodu 2* vyznačený tím, že zinečna tou surovinou je elementární zinek a/nebo technický ZnSO^ · • 7 HgO a/nebo technický Zn/NO^/g · 6 HgO.

   Vytiskly Moravské tiskařské závody, středisko 100, Studentská tř.5, OLOMOUC