CS270586B2

CS270586B2 - Agent for nitrification prevention

Info

Publication number: CS270586B2
Application number: CS882886A
Authority: CS
Inventors: Svatopluk Dr Solansky; Werner Dr Goll; Richard Dr Youngman
Original assignee: Sueddeutsche Kalkstickstoff
Priority date: 1987-05-02
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1990-07-12
Also published as: CS288688A2; ZA882899B; AU600120B2; BR8802085A; HU202170B; PH24343A; YU45498B; DK205288D0; IL86205A; PT87387B; NO881892D0; ATE52995T1; DD281592A5; HUT46635A; DE3860165D1; EP0289757A2; DK167061B1; CN1031071A; PT87387A; EP0289757B1

Description

Vynález se týká činidla к zábraně nitrifikace amoniakálního dusíku, zejména v minerálních a organických hnojivech v půdě.

3e známo, že amoniakální dusík je v půdě poměrně rychle bakteriemi přeměňován na nitrátový dusík. Tento nitrifikační postup je ovlivňován teplotou, vlhkostí půdy, hodnotou pH a biologickou aktivitou půdy.

Protože nitrátový dusík na rozdíl od amoniakálního dusíku nelne pevně к částicím půdy, může být velmi lehce z půdy vymýván deštěm, zejména u lehkých, propustných půd. Tímto způsobem je dusík jako důležitá živina pro rostliny ztracen. Oproti tomu může dojít ke zvýšení množství dusičnanů ve spodních vodách a v pitné vodě, což může vést к hygienickým problémům.

Kromě vymývání se nitrátový dusík -také ztrácí v plynné formě denitrifikací nitrátového dusíku.

Přidáním činidla, zabraňujícího nitrifikaci je možno ztráty dusíku snížit a tak zlepšit využití svrchu uvedených typů hnojiv s obsahem dusíku.

К tomuto účelu byla vyvinuta řada činidel pro zábranu nitrifikace, například na bázi derivátů pyridinu nebo anilinu, chloru nebo síry.

Tyto sloučeniny však mají při praktickém použití různé nevýhody, například vysokou těkavost, takže je zapotřebí je do půdy zapravit. Mimoto jsou tyto látky zpravidla toxické a/nebo zanechávají v půdě toxické zbytky. Z ekologického hlediska jsou proto použitelné pouze ty látky pro zábranu nitrifikace, které nejsou toxické a současně nezanechávají nepřijatelné zbytky. Použitelné jsou především dusíkaté sloučeniny, například dikyandiamid, guanilthiomočovina nebothiosíran amonný, tyto látky se v půdě úplně rozpadají na dusíkaté látky, přímo použitelné rostlinami. Nevýhodou těchto sloučenin například ve srovnání s pyridinovými deriváty je nízká účinnost nebo příliš krátká účinnost. Tyto látky je zapotřebí užít v poměrně velkém množství, takže vzniká nejen řada finančních, nýbrž také řada technických problémů při jejich použití.

Vynález si klade za úkol navrhnout činidlo pro zábranu nitrifikace?, prosté nevýhod známých prostředků, s vysokou účinností a snadnou aplikovatelností, bez toxicity nebo toxických zbytků.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen činidlem pro zábranu nitrifikace, sestávající z 20 až 80 % hmotnostních dikyandiamidu a 20 až 80 % hmotnostních guanylthiomočoviny a/nebo thiosíranu amonného a/nebo fosforečnanu amonného.

Neočekávaně se ukázalo, Že prostředek podle vynálezu zajišťuje podstatně intenzivnější a déle trvající zábrany nitrifikace než samostatné podání jednotlivých složek, účinek je vyšší než součet účinků jednotlivých složek.

Tento synergický účinek, který je silně vyjádřen také při použití kombinace většího počtu jednotlivých složek nebylo možno předpokládat.

Prostředek pro zábranu nitrifikace sestává z dikyandiamidu a alespoň jedné další složky, která se volí ze skupiny guanylthiomočovina, thiosíran amonný a fosforečnan amonný, takže činidlo může obsahovat dvě až čtyři složky.

Poměr jednotlivých složek se může měnit v širokém rozmezí, přičemž synergický účinek je méně nebo více vyjádřen.

V případě dvousložkového systému jsou výhodné směsi, sestávající z 20 až 80 % hmotnostních dikyandiamidu a 20 až 80 % hmotnostních guanylthiomočoviny.

CS 270 586 82

Jako trojsložkový systém jsou výhodné zejména směsi, které sestávají z až 70 % hmotnostních dikyandiamidu až 70 % hmotnostních thiosíranu amonného a až 60 % hmotnostních fosforečnanu amonného.

Dále je možno prostředek podle vynálezu užít jako čtyřsložkový systém, přičemž tento

systém	I s	výhodou sestává z
20	až	60	%	hmotnostních	dikyandiamidu
20	až	60	%	hmotnostních	guanylthiomočoviny.
10	až	50	o, i	hmotnostních	thiosíranu amonného a
10	až	50	%	hmotnostních	fosforečnanu amonného

Fosforečnanem amonným se v rámci♦vynálezu rozumí sloučeniny typu fosfátů s obsahem amonných skupin, zejména dihydrogénfosforečnan amonný, hydrogenfosforečnan amonný a polyfosforečnan amonný.

Činidlo к zábraně nitrifikace podle vynálezu je možno aplikovat jako takové nebo také v kombinaci s dusíkatými hnojivý.

V případě, že se tento prostředek užije bez hnojivá, je jeho množství v rozmezí 0,1 až 300 kg/ha, s výhodou 1 až 60 kg/ha, přičemž prostředek je možno nanášet před hnojením, současně s hnojením nebo po hnojení.

V případě, že se prostředek podle vynálezu aplikuje v kombinaci s dusíkatým hnojivém, jehož nitrifikaci má být zabráněno, užívá se s výhodou v množství 70 až 99,9, zvláště 85 až 99 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost hnojivá, například močoviny.

Jako dusíkatá hnojivá padají v úvahu minerální i organická hnojivá, přičemž v případě minerálních dusíkatých hnojiv Je možno užít všechny amonné soli, například dusičnan nebo síran amonný i amoniak nebo močovinu jednotlivě nebo také v libovolných směsích. Z organických hnojiv jde například o kejdu, močůvku nebo kaly.

Použití prostředku podle vynálezu je snadné a bez problémů. Prostředek je vhodný к použití spolu s pevnými i kapalnými hnojivý.

Při použití s pevnými hnojivý se přidává prostředek podle vynálezu к hnojivů.m běžným způsobem a mísí se s hnojivém v běžném zařízení, například se s ním společně granuluje nebo lisuje. Při přidání ke kaplným hnojivům ve formě roztoku nebo suspenze také nevznikají žádné problémy. Prostředek je možno přidat přímo při výrobě hnojivá ve formě roztoku nebo suspenze nebo dodatečně. Prostředek podle vynálezu se zvláště dobře hodí к výrobě vodné suspenze, kterou je možno nanášet postřikem. V tomto případě je možno prostředek nanášet současně s prostředky na ošetření rostlin proti škůdcům.

Prostředek к zábraně nitrifikace podle vynálezu umožňuje podstatně snížit množství hnojivá při dosažení stejné účinnosti nebo stejné délky účinku. Protože všechny složky mají malou toxicitu a v půdě nezanechávají žádné toxické zbytky, je navrhovaný prostředek podle vynálezu velmi vhodný pro praktické použití.

Praktické použití prostředku podle vynálezu bude osvětleno v následujících příkladech.

CS 270 586 B2

Příklad 1

100 g půdy (písek s jílem, pH 7,2) se 200 mg dusíku ve formě močoviny se smísí s následujícím množstvím účinných látek :

pokus 1 = 1,5 mg dikyandiamidu (OCD) .

pokus 2 - 1,5 mg guanylthiomočoviny (GTH) pokus 3 = 1,5 mg DCD + 1,5 mg GTH. .

V kontrolním pokusu byla přidána к půdě močovina ve stejném množství, avšak bez jakékoliv účinné látky. Půda byla inkubována v lahvích z plastické hmoty s objemem 0,5 litrů při 60 % obsahu vody a 20° C. Po 8, 12 a 16 týdnech za těchto podmínek byl stanoven obsah nitrátového dusíku v půdách a tím vypočítáno procento nitrifikace podle následujícího vzorce :

a — b i zábrana nitrifikace v % = —²---=--- x 100 a - c kde a = obsah nitrátového dusíku и kontroly b = obsah nitrátového dusíku při pokusu c = obsah nitrátového dusíku v půdě.

Výoludky i zábroiio v % týdnů 12 týdnů 16 týdnů

pukli!.	1 : 1,5	mg	DCD	21	5	U
pokus	2 : 1,5	mg	GIH	60	45	17
: 111 и i’:i i i	μΐ)Ι\ΐι:ιιΊ 1	11	2	Ol	50	17
pokus	3 i 1,5	mg	DCD -
	♦ 1,5	mg	GTH	8Θ	72	51

Společné, podání dikyandiamidu a guanylthiomočoviny vedlo к vyšší zábraně nitrifikace o 7, 22 a 34 % vyšší, než by odpovídalo součtu účinků jednotlivých složek.

Příklad 2

Byl opakován pokus podle příkladu 1, avšak jako zdroje dusíku bylo v tomto případě užito síranu amonného.

Výsledky :

zábrana v %

Θ týdnů 12 týdnů 16 týdnů

pokus	1	: 1,5	mg	DCD	23	10	0
pokus	2	• i,	mg	GTH	50	30	13
11»(i Γ; r 11	I· 1	ok (lil и 1	1 и	2	73	4 0	13
pokus	3	: 1,5	mg	DCD
	1	1,9	mg	GIH	02	66	4 4

CS 270 586 B2

Je zřejmé, že při společné aplikaci dikyandiamidu a guanylthiomočoviny bylo dosaženo zábrany nitrifikace, vyšší o 9, 18 a 31 % než v případě použití jednotlivých složek.

Příklad 3

Byla provedena řada pokusů podle příkladu 2, avěak bylo užito různých kombinací dikyandiamidu a guanylthiomočoviny. Po inkubaci 12 týdnů překročila zábrana nitrifikace součet účinků jednotlivých složek o následující procentuální množství :

0,5	mg	DCD	+	2,5	mg	GTH	= 17	%
1,0	mg	DCD	+	2,0	mg	GTH	= 21	%
1,5	mg	CDC	+	1,5	GTH	= 22	%
2,0	mg	DCD	♦	1,0	mg	GTH	= 25	%
2,5	mg	DCD		0,5	mg	GTH	= 20	%

Příklad 4

Opakuje se postup podle příkladu 1, avšak jako druhá složka se užije thiosíran amonný (ATS). Doba inkubace byla 4, 6 a 8 týdnů.

Výsledky:

zábrana v %

	4 týdny	6 týdnů	8 týdnů
pokus 1	: 1,5 mg DCD	50	36	21
pokus 2	; 1,5 mg ATS	12	6	2
součet \|	pokusů 1 a 2	62	42	23
pokus 3 +	: 1,5 mg CDC 1,5 mg ATS	65	50	38
Je	zřejmé, Že při společném podání	dikyandiamidu a	thiosíranu amonného bylo dosaženo
zábrany	nitrifikace, vyšší o 3, 8 a 15	% ve srovnání se	součtem výsledků	při podání

jednotlivých látek.

Příklad 5

Byl opakován pokus podle příkladu 1, bylo však použito kombinace, sestávající z dikyandiamidu (DCD), guanylthiomočoviny (GTH) a thiosíranu amonného (TS). Doba inkubace byla 8, 12 nebo 16 týdnů.

Výsledky:

’ · ‘ zábrana v % týdnů 12 týdnů 16 týdnů

pokus 1 : 1,0 mg DCD	15	2	0
pokus 2 : 1,0 mg GTH	41	23	6
pokus 3 : 1,0 mg ATS	2	0	0
součet pokusů 1, 2 a 3	58	25 ’	8
pokus 4 : 1,0 mg DCD + 1,0 mg GTH +
1,0 mg ATS	77	60	48

CS 270 586 82

Зе zřejmé, že nři použití kombinace dikyandiamidu, guanyIthiomočoviny a síranu amonného bylo dosaženo zábrany nitrifikace, která byla o 19. 35 a 40 % vyšší, než odpovídalo součtu účinnosti jednotlivých složek.

Příklad 6

Byl opakován pokus z příkladu 1 při použití různých kombinací polyfosforečnanu amonného (APP) ve formě roztoku NP (10 : 34) se svrchu uvedenými účinnými látkami. Doba inkubace byla 4 týdny při pokusech 1 a 2 a 12 týdnů u pokusů 3 a 4.

Výsledky:

pokus 1 :

1,5 mg OCO ♦

1,5 mg ATS pokus 2 :

1,5 mg OCD +

1,5 mg ATS pokus 3 :

1,0 mg OCD +

1,0 mg GTH +

1,0 mg ATS pokus 4 :

1,0 mg OCD +

1,0 mg GTH +

1,0 mg ATS bez APP = 66 % zábrany s APP = 75 % zábrany bez APP = 60 % zábrany s APP = 73 % zábrany.

Je zřejmé, že přidáním polyfosforečnanu amonného zvýšilo zábranu nitrifikace o 9 nebo

%. ·

Příklad 7 .. · kg půdy bylo uloženo do Mitscherlichovy nádoby, v níž byl sledován vliv směsi účinných látek dikyandiamidu (DCO) a guanylthiomočoviny (GTH) na vymývání nitrátů po hnojení močovinou. V průběhu prvních tří týdnů po hnojení byly vymyty následující podíly močoviny v procentech.

Močovina	bez účinné látky	48,2
močovina	s 10 % OCD-N	19,9
močovina	s 10 % GTH-N	14,2
močovina	s 5 % DCD-Nl ♦
5 % GTH-N	10,3

CS 270 586 B2

Příklad 8

V polním pokusu byla sledována účinnost kombinace dikyandiamidu (DCD), guanylthiomočoviny (GTH) a thiosíranu amonného (ATS) na výnos cukrovky. Kombinace účinných látek byla aplikována spolu s roztokem dusičnanu amonného a močoviny (AHL) v množství 200 kg/ha dusíku včetně dusíku v účinných látkách. Směs byla nanesena před vysetím cukrovky.

Bylo dosaženo následujících výnosů :

hnojení Výnos

	dt/ha	o
AHL bez účinné látky	714	100,0
AHL s 10 % DCD-N	730	102,3
AHL s 6 % DCD-N + 4 % ATS-N	751	105,2
AHL s 4 % OCO-N + 2 % GTH-N + 4 % ATS-N	766	107,3.

PŘEDMĚT VYNALEZU

Claims

1. Činidlo к zábraně nitrifikace, vyznačující se tím, že sestává z

a) 20 až 80 % hmotnostních dikyandiamidu a

b) 20 až 80 % hmotnostních guanylthiomočoviny a/nebo thiosíranu amonného a/nebo fosforečnanu amonného.

2. Činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává z 20 až 80 % hmotnostních dikyandiamidu a 20 až 80 % hmotnostních guanylthiomočoviny.

3. Činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává z

20 až 70 % hmotnostních dikyanamidu,

20 až 70 % hmotnostních thiosíranu amonného a

10 až 60 % hmotnostních fosforečnanu amonného.

4. Činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává z

20 až 60 % hmotnostních dikyandiamidu,

20 až 60 % hmotnostních guanylthiomočoviny,

10 až 50 % hmotnostních thiosíranu amonného a

10 až 50 % hmotnostních fosforečnanu amonného.

5. Činidlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že jako fosforečnan amonný obsahuje polyfosforečnan amonný.

6. Činidlo podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje 70 až 99,9 % hmotnostních, s výhodou 85 až 99 % hmotnostních dusíkatého hnojivá, například močoviny.