CS31690A2 - Shaped particles for plant cultures nurture and method of their production - Google Patents

Description

Vynález se týká tvarových tělísek pro hatwy, < y^tz/ A/yrtriy.

Pro efektivní využití průmyslových hnojiv, které všakzároveň šetří okolní životní prostředí, ae ve stále větší mířeupouští od plnoplošné aplikace.» Spíše se sláte více prosazujesnaha, ukládat hnojivo pouze do oblasti využití rostlinou.

Je již známo, například pro aplikaci hnojivá do jedno-tlivých děr pro zasazování rostlin nebo do hrnců, mísit předempříslušná množství práškových hnojiv a spolu s vhodnými pomocnýmilátkami z těchto směsí lisovat ve vhodných lisovacích zařízeníchtvarová tělíska požadované velikosti. Výrobky tohoto druhu jsoudostupné v obchodě.

Rovněž je známo, upravovat nosiče živin co do jejichsložení a schopnosti uvolňovat živiny tak, že vznikají směsi hno-jiv, které jsou přizpůsobeny potřebám rostliny (DE 3 321 053)o Totopřizpůsobení složení živin a rychlosti jejich uvolňování má velkývýznam pro splnění úkolu, dodat rostlinné kultuře optimální výživupři značně omezeném zamoření okolního životního prostředí.

Regulace rychlosti rozpouštění živin je možno dosáhnoutmezi jiným i vytvořením granulátů z rozpustných nosičů živin a ná-slednou úpravou jejich povrchu. Tato úprava se obvykle provádíplastickými hmotami, sírou nebo jinými filmotvornými látkami (např. DE 3 544 451), ÍS/ u í ·< :{

O < O-**r»«Qř

Nevýhodou známých aplikačních foxem průmyslových hno-jiv však je, že výživa rostlin z heterogenních směsí není^ve^všechpřípadech optimální. Tato nevýhoda se projevuje zejména tehdy,když tyto směsi sestávají z částic o různém obsahu živin a o různévelikosti zrn.

Bylo proto úkolem vynálezu, nabídnout rostlině množ- ”ství a složení živin, potřebné pro optimální výživu jednotlivérostliny nebo skupiny rostlin, spojené s upravenou rychlostí uvol-nování živin přizpůsobenou potřebě, v jednom tvarovém tělísku.

Vynález řeší tento úkol tvarovým tělískem obsahujícímveškeré pro optimální výživu rostlinných kultur potřebné účinnélátky, látky pro ošetření restlin a pomocné látky, které se vyzna-čuje tím, že jejich částice jsou aglomerovány můstky mezi jednot-livými látkami.

Zvláštní provedení tvarového tělíska podle vynálezuse vyznačuje tím, že alespoň jedna složka z obsažených živin, u-činných látek, látek pro ošetření rostlin a pomocných látek je oba-lena plastickou hmotou a můstky mezi jednotlivými látkami sestáva-jí z pojivá.

Pojivý použitými podle vynálezu mohou být všechny pro-středky, které mohou vytvořit spojení mezi částicemi jakékolivvelikosti. Obzvláště vhodné jsou klihy, přírodní nebo umělé pry-skyřice, vosky, jakož i tavná nebo kontaktní lepidla nebo reakčníplastické hmoty. Z reakčních plastických hmot se ukázaly být obzvláště vhodnými epoxidové pryskyřice a pólyurethany. živinami, obsaženými v tvarovém tělísku podle vynálezu,jsou například dusík (N), fosfor (P), draslík (K), hořčík (Mg),vápník (Ga) jakož i stopové prvky bor, železo, kobalt, mě3, man-gan, molybden a zinek ve svých, pro tento účel vhodných chemickýchsloučeninách. Níže jsou uvedeny typické kombinace živin 3 rychlostmijejich uvolňování přizpůsobenými potřebě rostlin: Příklad A pro čtyřměsíční kultivační dobu NPK Mg 16-11-14-2 sestávající ze 70 % kulatého granulátu, opatřeného po-vlakem 30 % lisovaného granulátu, neopatřenéhopovlakem. Příklad B pro osmiměsíční kultivační dobu NPK Mg 16-10-12-2 sestávající ze 70 % kulatého granulátu, opatřenéhopovlakem 30 % lisovaného granulátu, neopatřenéhopovlakem. Příklad C pro čtyřměsíční kultivační dobu NPK 14-8-14 + 0,038 + 0,07 Cu + 0,1 Fe + 0,08 Μη + Ο,ΟΙΜο+ 0,02 Zn sestávající z 95 % lisovaného granulátu opatřenéhopovlekem 5 % mikrogranulátu obsahujícího stopovéprvky, neopatřeného povlakem0 uvolněné množství Příklad

v % A B C za n-dní (týdnů) 10 2 2 2 20 4 4 6 (1) 30 6 (1) 6 (1) 10 40 12 (2) 18 (3) 16 (2) 50 22 (3) 42 (6) 24 (3) 60 34 (5) 70 (10) 32 (5) 70 50 (7) 106 (15) 42 (6) 80 74 (10) 148 (20) 62 (9) 90 114 (16) 224 (30) 104 (15) Účinnými látkami se zde rozumějí růstové látky, inhi-biční látky, inhibitory nitrifikace a půdní očkovací látky»

Jako příklad lze uvést kyselinu indolyloctovou, kyselinunaftyloctovou, gibereliny, cytokininy, stimulátor, klíčení KKS(DE 2 625 39θ), chlormequat, chlorfoniumchlorid, diaminozidy, kyse-linu abscisinovou, pydanon, hydrazid kyseliny maleinové, isopyrimol kyselinu N-dimethylaminojantarovou, 2-chlor-6-trichlormethyl-pyridin, 2-amino-4-chlor-6~methylpyrimidin, sulfanylaminothiazol,dikyandiamid a nitragino

Jako prostředky pro ošetření rostlin přicházejí v úvahunapříklad nematocidy nebo půdní insekticidy, jako jsou mikrogra-nuláty s účinnými látkami carbofuran, thiram, terbufos, ethoprofos,bendiocarb a/nebo aldicarbo

Pomocnými látkami ve snyslu vynálezu se rozumějí látky,které zaručují stálost složek, usnadňují dopravu a rozdělování azabraňují usazování v půdě a v rostlině.

Jako příklad lze uvést chelátotvorné látky na bázi poly-fosfátů a kyseliny fosfonové, pólyaminy, aminoalkoholy a kyselinyaminopolykarbonové, kyseliny 2-hydroxykarbonové jakož i kyselinyligninsulfonové; pufrové látky, jako jsou kyselina boritá, kyse-lina fosforečná, kyselina vinná, kyselina jantarová, kyselinacitrónová, kyselina ftalová a amonné, draselné a sodné sole uve-dených kyselin, glycin, glycylglycin, , tris-(hydroxymethyl)-amino-měthan, N-(tris-(hydroxymethyl)-methyl)-glycin, kyselina piperazin- l,4-(bis-2-ethansulfonová) a její sodná sůl nebo imidazol, a po-vrchově aktivní látky, jako jsou alkansulfonéty, olefinsulfonáty,estereulfonáty, alkylsulfonáty, zejména alkylbenzensulfonáty typudedecylbenzensulfonátu a alkylnaftalensulfonáty, alkylsulfáty,ethersulfáty, amonné sloučeniny s přímým a cyklickým řetězcem,benzalkoniumchloridy, kvarterní amoniové sole, aminové sole, pyri- 7 diniové sole, polyethery, zejména alkylfenolpolyglykolethery,ethoxylované mastné kyseliny, amidy mastných kyselin, mastné aminy,estery mastných kyselin s pólyalkoholy, deriváty glycerolu s beta-inovou strukturou nebo sulfobetainy. Výše uvedené látky mohou být zásadně v nejrúznější tě-lesné podobě, například v podobě prášků, krystalů, zrn, kulatých 'granulátů, lisovaných granulátů, nebo v podobě rozstřikem sušenýchgranulí, s nebo bez kondicionování, s nebo bez obalu ovlivňujícíhouvolňování.

Pojivo sloužící k vytvoření můstků mezi jednotlivýmilátkami se používá v množství 0,1 až 30 % hmot., s výhodou v množ-ství 0,5 až 5 % hmot.

Použije-li se jako pojivá epoxidové pryskyřice, osvěd-čily se různé soustavy s epoxidovými ekvivalenty 170 až 220 a tu-židla na bázi alifatických a/nebo aromatických mono- a polyaminůs H-aktivními ekvivalentovými hmotnostmi v rozmezí od 25 do 900nebo na bázi póly měrkaptánů s H-aktivními ekvivalentovými hmotnost-mi v rozmezí od 160 do 220 nebo na bázi pólyaminoamidů s H-aktiv-ními ekvivalentovými hmotnostmi v rozmezí od 90 do 250 a s až 10% hmot. reaktivních ředidel ze skupiny glycidyletherových derivátůs epoxidovými ekvivalenty v rozmezí od 130 do 360. Výhodně se jakoepoxidové soustavy používá epoxidové pryskyřice s epoxidovými ekvi-valenty v rozmezí od 180 do 190 ve smě3i s polymerkaptanovými tu-židly o H-aktivní ekvivalentové hmotnosti 200, která se vytvrdí přiváděným teplým vzduchem o teplotě 20 až 120 °C, výhdoná o teplo-tě 40 až 60 °Co

Jestliže se jako pojivá použije pólyurethanu, osvědčilyse rovněž různé soustavy s aromatickými a/nebo alifatickými poly-isokyanátovými složkami o alespoň dvou isokyanátových skupinácha pólyesterpolyoly a/nebo polyamidy na bázi alifatických a/neboaromatických základních materiálů.

Jako dobře vyhovující se ukázala pólyurethanová sousta-oV va na bázi 4,4-diisokyanátdifenylmethanu a polyéthoxylováných a/ne-bo propoxylovaných substituovaných terciárních mono-, di- či tri-polyolů a/nebo polyaminů s hydroxylovými čísly v rozmezí od 50 do500, především ethoxylovaný diamin s molekulovou hmotností v roz-mezí od 1000 do 2000 a s hydroxylovým číslem 12o až 180. K urych-lení reakce lze použít proudu teplého vzduchu o teplotě 20 až 200°C, zejména 40 až 80 °C.

Jako obzvláště vhodná se ukázala polyuretnanová sousta-va, které sestává z 4,4-diisokyanátdifenylmethanu (MDI) a z henzyl-etherhydroxypolyOlu»

Vynález se rovněž týká způsobu výroby výše uvedenýchtvarových tělísek. Při něm se živiny, účinné látky, látky pro oše-tření rostlin a pomocné látky promísí s pojivém, porcují a násled-ně tepelně nebo chemicky vytvrdí.

Porcionování se provádí pomocí forem, postupem nepře- 9 tržitým průtlačným lisováním nebo přímou adicí mikrogranulátů napovrch jednotlivých zrn makrogranulátů, přičemž tvarová tělískamají hmotnost v rozmezí od 0,01 do 100 g, zejména 0,05 až 30 go

Takto vyrobené tvarová tělíska jsou vhodná pro cílenouvýživu rostlin, přizpůsobenou potřebě, v podobě jednorázové apli-kace v oblasti kořenů dané kulturní rostliny, zejména pro okrasnérostliny, zeleninu, dřeviny, školkové výpěstky, zalesnění atdo vhrncích, foliovnících, nádobách, děrách pro rostliny ve volné pří-rodě, přírodních a umělých kapalných a prvných substrátech atdo

Použití tvarových tělísek podle vynálezu spočívá v jed-norázové aplikaci v množství, kombinaci živin a časovém uvolňováníživin, přizpůsobených potřebám kulturyo Příklady typických použí-vaných množství jsou obsaženy v níže uvedené tabulces Pěstování okrasných rostlin

Sazenice, podle potřeby živin 1 až 3 g/hrnec a litr

Vzrostlé rostliny, podle potřeby živin 2 až 6 g/hrnec a litr 2kolkařské kultury podle potřeby živin 2 až 5 g/hrnec a litr, tej· na 10 litrovou nádobu 20 až 50 g 10 - Pěstování zeleniny (sazenice) 1,5 až 2 g/hrnec a litr

Methoda pytle s rašelinou (peat-bag) 4 až 5 g/litr, t*j· například u foliových hadic o objemu 50 litrů 200 až 250 g ao objemu 100 litrů 400 až 500 g

Vysazování ve volné přírodě v nádobě i 30 až 60 g/10 litrů zásobení díry před vysazením rostliny, podle potřebyživin : 20 až 50 g/rostlina

Hydrokultivace podle potřeby živin a u kultur citlivých na sole i 5 g/litr u kultur s malou citlivosti vůči solím : 10 až 20 g/litr Výhodou tvarových tělísek podle vynálezu je efektivnípůsobení živin při současném snížení zamoření okolního prostředívnášením živin do spodních vod použitím cílené místní aplikace - 11 průmyslového hnojivá s rychlostí uvolňování živin přizpůsobenoupotřebě rostliny.. Hnojivo obsahuje směs všech potřebných foremživin, všech hlavních a stopových živin o příslušné rozpustnosti,což je důležité zejména pro aplikaci do děr pro rostliny resp.pro pěstování v nádobách u stromů, keřů, okrasných rostlin a zele-niny. Dále uvedené příklady blíže objasňují tvarová tělískapodle vynálezu jakož i způsob jejich výroby. V těchto příkladechznamenají ''díly” hmotnostní díly a hmotnostní procenta. Příklad 1 Áglomerát hnojivá pro aplikaci do děr pro zasazení stromů a dřevin 700 kg kulatého povlakem opatřeného granulátu o veli-kosti zrn 2 až 4 mm, o složení živin Ν-Ρ^Ο^-ϊ^θ 14-8-18 s dobouuvolňování 9 měsíců se v kuželovém mísiči Šetrně a pečlivě mísí20 minut se 300 kg lisovaného granulátu o velikosti zrn 1 až 3 mm,o složení živin N-P^^-K^O-MgO 21-10-12-7,5, obsahujícího stopovéprvky. Z kuželového mísiče se směs hnojiv odvádí přes komorovýkolový uzávěr do šnekového mísiče. Zde se pomalu přidá a homo-genně se směsí promísí 10 kg směsi pojiv, sestávající z 50 dílůpolyolové složky sestávající ze 30 dílů benzyl etherové pryskyřices hydroxylovým obsahem 16,9 %, 60 dílů ricinového oleje a 10 dílů - 12 - diacetonalkoholu, a z 50 dílů isokyanátoré složky sestávající ztechnického póly i s oky a ná tu na bázijdif enylmethandiisokyanátu s ob-sahem isokyanátu 30 až 32 Výsledná směs se přes vynášecí ustrojíodvádí do tvarovacího lisu, v němž se z ní vytvaruje pás» Tentopás se řezacím drátem šetrně rozřeže na aglomerátová tělíska ohmotnosti 30 g, která se v plynovém kanálu samovolně vytvrdí půso-bením dimethylisopropylaminu. Příklad 2

Aglomerátové hnojivo pro rostliny v hrncích a nádobách K 90 dílům lisovaného granulátu o velikosti zrn 2,5 až5 mm a složení N-F^O^-í^O-MgO 22-11—16,5-3 se ve šnekovém mísičipřidá 5 dílů pojivá, sestávajícího z 50 dílů ethoxylovaného ethy-lendiaminu o molekulové hmotnosti lo400 a z 50 dílů polyisokyanátuna bázi 4,4-diisokyanátodifenylmethanu s obsahem isokyanátu 30 až32 %, a homogenně se s ním promísí. Fak se přidá 5 dílů lisova-ného granulátu o velikosti zrn 0,2 až 1,0 mm a složení 2 % B, 4 %Cu, 2 % Fe, 4 % Mn, 0,2 % Mg a 1 % Zn, a vše se homogenně promísí.Vzniklé směs se v tvarovacím lisu vylisuje do pásu, který se ře-zacím drátem rozřeže na tvarová tělíska aglomerátu o hmotnosti12 g. Tato tvarová tělíska se vytvrdí v tepelném tunelu při teplotě50 až 60 °G* - 13 - Příklad 3

Aglomerátové hnojivo pro vmíšení do kulturových substátů 90 dílů povlakem opatřeného kulatého granulátu o veli-kosti zrn 2 až 4 mm s obsahem živin N-P^O^-K^O 14-14-14 a dobouuvolňování živin 4 měsíce se v otáčivém bubnu s vestavěným míchad-lem 10 minut homogenně mísí s 5 díly mikrogranulátu opatřenéhopovlakem, naneseným ve vířivém loži, o velikosti zrn v rozmezí od0,02 do 0,1 mm a složení účinných látek tvořených stopovými prvkybor, měS, železo, mangan, molybden a zinek, obsažených ve slouče-ninách kyselina boritá chelátová sloučenina mědi s kyselinoudinatriummethylendiamin-tetraoctovou chelátová sloučenina dvojmocného železas kyselinou dinatriummethylendiamin-tetraoctovou 3,45 dílu 9,05 dílu 14,30 dílu chelátová sloučenina manganu s kyselinou dinatriummethylendiemin-tetraoctovou 11,45 dílu heptamolybdan amonný chelátová sloučenina zinku s kyselinoudinatriummethylendiamin-tetreoctovou pomocné granulační látky pojivo k vytvoření povlaku 0,20 dílu 2,50 dílu 51,05 dílu8,00 dílu 14 - a s látkou vytvářející povlak skýtající dobu uvolňování živin 4měsíce· Pro fixaci směsi tvorbou můstků mezi jednotlivými složkamise za otáčení bubnu pomalu přidá 5 dílů polyolisokyanátového po-jivá o složení popsaného v příkladu 1. Aglomeráty z makro- a mi-krogranulátů se samovolně vytvrdí nastříkáním dimethylethanolaminu. 70 dílů takto vyrobených fixovaných aglomerátů se přidáke 30 dílům lisovaného granulátu o velikosti zrn 2 až 4 mm a osložení živin N-P^-K^O-MgO 21-4-14-7 a obě složky se spolu 10minut mísí v kuželovém'misiči· Výsledný směsný granulát má složeníživin (N-P-K-Mg) 15-10-13-2 se stopovými živinami,» Vyznačuje sedobou uvolňování živin 4 měsíce, upravenou na rannou a pozdějšívývojovou fázi rostliny· Příklad 4

Aglomerátové hnojivo podporující růst kořenů u řízků rostlin

Na 90 dílech lisovaného granulátu o velikosti zrn 2 až3 mm, sestávajícího ze 42 dílů síranu amonného s obsahem dusíku21 35 dílů diamoniumfosfátu s obsahem dusíku 21 % a oxidu fos- forečného 53 % a 23 dílů síranu draselného s obsahem oxidu drasel-ného 50 %, se v zařízení pro nanášení povlaku ve vznosu nepřetr-žitě vytváří povlak z 10 dílů směsi MDI-isokyanátu, polyolu a dime-thylaminoethanolu, která se získá smísením v poměru 48 i 48 í 4ve statickém trubkovém mísiči před vnesením do zařízení pro vytvá-ření povlaku ve vznosu a která se pak vytvrdí bez přívodu energie. 15 98 dílů takto vyrobeného N-K-granulátu s dobou uvolňo-vání živin 2 až 3 měsíce se 10 minut homogenně mísí se 2 díly rovněž ve vznosu povlakem opatřeného mikrogranulátu účinných láteko velikosti zrn 0,05 až 0,1 mm, sestávajícího ze 20 dílů směsiMDI-isokyanátu s polyolem a dimethylethanolem a z 80 dílů kombi-nace účinných látek o složení 20,000000 dílů kalciumglycerofosfátu 20,000000 w fosforečnanu amonného 32,000000 H dusičnanu draselného 12,020000 H glukózy 12 5 o;:oooo fl 1,202000 H kyseliny jantarové a 0,242000 91 kyseliny citrónové 0,242000 « , kyseliny vinné 0,242000 H kyseliny jablečné 0,482000 tl benzoanu sodného 0,004000 II tyrosinu 0,012000 M inositu 0,002000 «I kyseliny askorbové 0,000024 H thiaminu 0,006000 II cysteinu 0,000036 H kinetinu 0,000036 II kyseliny indolyloctové 1,390000 H křemičitanu hlinitého a 0,135808 II síranu draselného, - 16 v dražírovacím bubnu s vestavěným mísícím ustrojíme Pro aglomero-vání mikrogranulátu účinných látek na N-P-K-granulát se k vytvo-ření můstků mezi jednotlivými složkami pomalu přidá 5 dílů směsiMDI-isokyanátu s polyolem , homogenně se promísí a pak samovolněvytvrdí působením přivedeného plynného dimethylisopropylaminu. Příklad 5

Na 92 dílech mikrogranulátu o velikosti zrn v rozmezí0,1 až 0,3 mm a o složení 23.5 dílu chloridu draselného 50.5 dílu síranu draselného a26,0 dílu dusičnanu draselného se v zařízení pro nanášení povlaku ve vznosu nepřetržitě vytvářípovlak z 8 dílů směsi MDI-isokyanátu s polyolem, která se předvnesením do tohoto zařízení získá smísením v poměru 50 : 50 vestatickém trubkovém mísici, načež se výsledná směs vytvrdí, při-čemž se vzduch použitý v zařízení pro vytvoření povlaku recykluje,a jakožto katalyzátor pro vytvrzení obsahuje 1 % obj. triethyl-aminu, a rychlost vytváření povlaku odpovídá spotřebě 0,5 dílusměsi MDI-isokyanátu s polyolem za minutu. 30,5 dílu takto vyrobeného mikrogranulátu o složení 3,31 % dusíku a 49,83 % oxidu draselného se vnese do dražírova- cího bubnu, ve kterém se již nachází 66,5 dílu lisovaného granu- - 17 - létu o velikosti zrn 2 až 4 mm, připraveného z 14.40 dílu 17,70 " 46,00 « 12.40 ·'1,20 "5,80 "2,20 " diamoniumf osf átu močoviny kondenzátu močoviny s formaldehydemfosforečnanu hořečnatéhooxidu hořečnatéhokyseliny fosforečné asměsi stopových prvků, který sestává z 21,00 23.50 21.50 1.5023,50 7.50 1.50 pentahydrátu síranu měcínatého chelátové sloučeniny dvoumocného železas kyselinou dinatriummethylendiamin-tetraoctovou síranu železnatého hydrátu síranu manganatého heptahydrátu síranu zinečnatéhoheptahydrátu molybdenanu sodného.

Dražírovací buben obsahuje protiběžné mísící lopatkyk homogennímu rozhrnování granulátů,. Po lOtiminutovém chodu dra-žírovacího bubnu Se při otáčení bubnu přidají 3 díly směsi (50 í50) KDI-isokyanátu s polyolem, předtím zhomogenizované ve statickémtrubkovém mísiči, kapacím hrabicovým zařízením prostírajícím sepo celé šíři proudu granulátu, přičemž obvodová rychlost je řízena - 18 - tak, že během přidávání této směsi a pak ještě následného 5ti-minutového míšení se granulát rovnoměrně převaluje· Pro konečnoufixaci NK-složky na lisovaném granulátu se před unášený proudgranulátu vede proud vzduchu nasyceného dimethylisopropylaminemjakožto katalyzátorem pro spontánní vytvrzení směsi tvořící pojivo.Nadbytek katalyzátoru se odstraní tlakovým vzduchem a vytvrzenýaglomerát se vyprázdní z otáčivého bubnu·

Claims (5)

1. „ ί χ' . i, 2Ά PV 316-90·v T1 fiTcfJTO l/k 1) Tvarová tělíska ’ ο^ζο,Αλ^'ΓοΓ výživu rostlinných kultuřVpotřebné živiny, účinné látky, látky pro. ošetření rostlin a pomocné látky, vyznačující se tím, že jejich částice jsou aglomerovány látkovými můstky·
2. 2) Tvarová tělíska podle bodu 1, vyznačující se tím,že alespoň jedna z živin, účinných látek, látek pro ošetření rost-lin a pomocných látek je opatřena povlakem z plastické hmoty·
3. 3) Tvarová tělíska podle bodu 1, vyznačující se tím,želátkové můstky meji jednotlivými částicemi sestávají z pojivá·
4. 4) Tvarová tělíska podle bodu 3, vyznačující se tím,že pojivém je klih, přírodní nebo umělá pryskyřice nebo vosk, kon-taktní či tavné lepidlo nebo reakční pryskyřice·
5. 5) Tvarová tělíska podle bodu 1, vyznačující se tím,že reakční pryskyřicí je epoxid nebo polyurethan·

   I ř