CZ30762U1 - Hnojivový přípravek - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká hnojivého přípravku k poskytnutí síry od počátku až do konce vegetačního období.

Dosavadní stav techniky

Jako škodlivá látka ve vzduchuje síra v současnosti téměř bezvýznamná. Rostlina však ke svému růstu potřebuje mimo jiné také síru, jež se ale na pole dostává z okolního prostředí jenom v malém množství. Když rostlina nemá k dispozici dostatečné množství síiy, vede to k projevům nedostatku a poruchám látkové výměny.

Síra tak nabývá stále více na významu jako přidávaný výživný prvek do hnojiv.

Je známo, že se v hnojivém přípravku smíchává dusíkaté hnojivo, zvané také N-hnojivo, s ve vodě rozpustnými sloučeninami síry. Stabilní amonné N-hnojivo se často mísí s ve vodě rozpustnými sloučeninami síry a takto se používá. Šíraje nezbytná jako součást některých aminokyselin pro stavbu bílkovin. Síra zlepšuje využití dusíku a je nepostradatelná pro výnos a kvalitu.

Tato tradiční hnojivá však obsahují pouze ve vodě rozpustnou síru a proto zásobují rostliny sírou jenom zhruba do poloviny vegetačního období. Ve vodě rozpustné sloučeniny síry se nemohou v omici udržet a jsou vymyty.

Ve vodě rozpustnými sloučeninami síry se nemůže vzhledem k nebezpečí odplavení hnojit do zásoby, ale je třeba jimi hnojit několikrát podle příjmu živin rostlinou. Ve vodě rozpustné slouče20 niny síry zůstávají v půdě k dispozici pouze, dokud je déšť nespláchne níže. Každým litrem přebytečné vody, tj. vody, kterou rostlina již nemůže přijmout, se ve vodě rozpustné sloučeniny síry zpravidla spláchnou zhruba o jeden centimetr níž. Například při srážkách 30 litrů na metr čtvereční se tak ve vodě rozpustná síra spláchne zhruba o 30 cm níž. Totéž platí také pro dusičnan.

Pokud jsou tedy na počátku vegetačního období den ode dne jen malé srážky, nehrozí sice nebez25 péčí vymytí, pří příliš vysokém podílu ve vodě rozpustných sloučenin síry však bude rostlina přijímat příliš mnoho síry. Rostlina ale spotřebuje pouze síru, kterou právě krátkodobě potřebuje. Zbytek se sice usadí v rostlině jako zásoba, tu však rostlina již nikdy nevyužije. Tato zásoba síry v rostlině je zcela neúčinná.

Zemědělec je tak například nucen k tomu, aby během vegetačního období několikrát aplikoval hnojivo s obsahem ve vodě rozpustných sloučenin síry, například hnojivo s dusičnanem a síranem amonným, aby měly rostliny během celého vegetačního období dostatek dusíku a síry. Stanovit správný okamžik přitom není snadné, protože oproti dusíku je oblast latentního nedostatku, tj. rozmezí mezí viditelným nedostatkem a dostatečným zásobením, skutečné úzké. Protože rostlina může využívat síru pouze podle potřeby, vymývá se zbytek ve vodě rozpustných sloučenin . 35 síry stejně jako neabsorbovaný dusičnan srážkami do hlubších vrstev země. Rostlina tak jednak již nemá k dispozici žádnou síru, jednak dusičnany a sírany znečišťují a zatěžují podzemní vodu.

Úkolem technického řešení je proto hnojivo zlepšit tak, aby od počátku do konce vegetačního období byla díky jedinému pohnojení k dispozici síra v takové formě, kterou mohou rostliny využít.

Podstata technického řešení

Řešením tohoto úkoluje hnojivový přípravek se znaky dle nároku na ochranu 1.

Hnojivový přípravek dle technického řešení obsahuje kromě ve vodě rozpustných sloučenin síry také elementární síru, tedy síru v oxidačním stupni nula (S0). Elementární šíraje ve vodě nerozpustná a proto se nevymývá. ' · ·

Hnojivový přípravek je vhodný pro polní hospodářství, zejména pro rostliny jako je kukuřice, brukvovité rostliny jako např. řepka, zelí, nebo podobné plodiny.

CZ 30762 Ul

Hnojivový přípravek je výhodný i pro obilí, protože síra má příznivý vliv na počet zm, tedy na výnos, stejně jako na pekařskou kvalitu, měřenou například jako sedimentační hodnotu.

Díky kombinaci ve vodě rozpustných sloučenin síry a elementární síry je pro rostlinu síra k dispozici od počátku do konce vegetačního období. V důsledku toho má tedy rostlin k dispozici vždy dostatek síry a tím je zajištěno stálé zásobování rostliny sírou.

Doba vegetačního období závisí na druhu rostliny a na počasí a zpravidla trvá několik měsíců, na jaře například zhruba 100 až 120 dnů.

Protože hnojivový přípravek obsahuje jak ve vodě rozpustné sloučeniny síry, tak i elementární síru, stačí pro celé vegetační období jediné pohnojení. Mohou tak odpadnout náklady na opakované hnojení a žádná nadbytečná síra se nedostane do spodních vod.

Hnojivový přípravek obsahuje močovinové hnojivo s inhibitorem nitrifikace. Průměr zrna močovinového hnojivá může být průměrně 2 mm až 4 mm. Podle technického řešení může být s hnojivém s elementární sírou i močovinovým hnojivém s inhibitorem nitrifikace zkombinováno zejména dusíkaté, hořečnaté, fosforečnanové, draselné a/nebo fosforečno-draselné hnojivo. Rostlina tak může být zásobena důležitými živinami jednorázovým pohnojením.

Stejně jako ve vodě rozpustné sloučeniny síry se nemůže v omici udržet ani dusičnanový dusík a vymývá se.

Močovinovým dusíkem s inhibitorem nitrifikace se dají naopak plně využít výhody amonné formy. Močovina se v krátké době po rozsevu a dosažení jisté teploty půdy přemění v amonný dusík. Amonný dusík se stabilizuje a jeho mikrobiální přeměna na dusičnan se jasně zpomalí. Tímto způsobem se do půdy vnese zásoba amonia, chráněná před vymytím. Protože rostliny mohou absorbovat amonium stejně dobře jako dusičnan, dojde k řízené výživě, vyžadované růstem rostliny, s výrazným podílem amonia. Bez rizika neúměrně vysoké spotřeby tak mohou být rozptýlena vyšší množství dusíku. Opakované hnojení není nutné.

Hnojení může být navíc zjednodušeno a může být provedeno variabilněji, především proto, že stabilizovaný dusík působí spolehlivě a nezávisle na počasí. I při vysokých srážkách po hnojení je dusík takto chráněn před vymytím.

Kombinace dusíkatého hnojivá s hnojivém s elementární sírou stejně jako močovinovým hnojivém s inhibitorem nitrifikace tak umožní zásobení stabilizovaným dusíkem a plynulý přívod síry během celého vegetačního období. Odpadne opakované hnojení. Rostlina může být od počátku vegetace až např. do dozrání kukuřice nebo řepky, případně až do vývinu klasů obilí zásobena dusíkem a sírou.

Další provedení technického řešení jsou odvozena ze závislých nároků na ochranu a z popisu. Příklady uskutečnění technického řešení

Pokud jsou uváděna procenta, jedná se o hmotnostní procenta.

Příklad provedení 1

Podle jednoho provedení obsahují ve vodě rozpustné sloučeniny síry oxid sírový (SO₃), případně se z něj skládají.

Alternativně nebo navíc obsahují ve vodě rozpustné sloučeniny síry síran (SO4), případně se z něj skládají.

Oxid sírový a síran mají výhodu, že je může rostlina v této formě dobře přijímat. Není nezbytná jejich předchozí přeměna, například prostřednictvím mikroorganismů. Ve vodě rozpustné slouče- . niny síry jsou pro rostlinu k dispozici ihned po pohnojení.

CZ 30762 Ul

Příklad provedení 2

Podle dalšího provedení technického řešení obsahuje hnojivový přípravek i hnojivo s elementární sírou. Průměr zrna hnojivá s elementární sírou může být průměrně 2 až 4 mm. Hnojivo s elementární sírou se může skládat výhradně z elementární síry nebo může obsahovat další přísady.

Hnojivo s elementární sírou může obsahovat například mezi 85 % a 95 %, zejména 90 %, elementární síry.

Granulované hnojivo s elementární sírou s 90 % elementární síry je na trhu známo např. jako Sulfogran® 90 nebo Wigor® S. Hnojivá s elementární sírou se liší například jemností mletí nebo dostupností pro mikroorganismy.

Příklad provedení 3

Podle dalšího provedení obsahuje hnojivo s elementární sírou mezi 5 % a 15 % bentonitu, zejména 10 % bentonitu.

Bentonit vytváří např. komplexy jílu a humusu, které stabilizují strukturu půdy a zvyšují její plodnost.

Granulované hnojivo se sírou s 90 % elementární síry a 10 % bentonitu je známo jako např. Schwedokal®.

Hnojivový přípravek dle technického řešení může tedy obsahovat oxid sírový nebo hnojivo s elementární sírou. Možná je i kombinace síranu a hnojivá s elementární sírou. Hnojivo s elementární sírou přitom může vykazovat kromě elementární síry také bentonit.

Příklad provedení 4

Podle dalšího provedení se volí takový podíl ve vodě rozpustných sloučenin síry, aby byla síra k dispozici od počátku zhruba do poloviny vegetačního období. Tímto způsobem je pro rostlinu bezprostředně po hnojení využitelné dostatečné množství síry, jež může být snadno absorbováno. Ve vodě rozpustné sloučeniny siry, obsažené v hnojivém přípravku při hnojení, stačí podle počasí zhruba do poloviny vegetačního období. Zvýšení podílu ve vodě rozpustných sloučenin síry v hnojivém přípravku by k prodloužení zásobování sírou také nevedlo, protože ve vodě rozpustné sloučeniny síry jsou v průběhu vegetačního období vymyty a rostlina by je již neměla k dispozici. Příklad provedení 5

Podle dalšího provedení se volí takový podíl elementární síry, aby byla síra k dispozici od zhruba dvou týdnů po rozsevu až do konce vegetačního období. Elementární síra tak zásobuje rostliny sírou, i když se již spotřebují ve vodě rozpustné sloučeny síry, které byly původně v hnojivém přípravku obsaženy. Opakované hnojení ve vodě rozpustnými sloučeninami síry není potřeba. Rostlina je tedy zásobena sírou po celé vegetační období, přičemž stačí jediné pohnojení.

Příklad provedení 6

Podle dalšího provedení je elementární síra uzpůsobena tak, aby se přeměnila na ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Elementární síra hraje u některých baktérií hlavní roli v procesu látkové výměny, obzvláště energetické látkové výměny. Baktérie, oxidující síru, oxidují elementární síru na síran. Mnoho těchto mikroorganismů může ukládat elementární síru ve formě kuliček do buněk a jako rezervu pro období omezeného zásobování síry. Je-li elementární síra přeměněna na ve vodě rozpustné sloučeniny síry, může být rostlinou dobře absorbována a využita.

Ve vodě nerozpustná elementární síra tvoří v půdě také nejprve zásobu síry, která se nevymývá. Elementární síra se přeměňuje na ve vodě rozpustné sloučeniny síry teprve postupně a je hned absorbována rostlinou, čímž se vymytí přinejmenším podstatně omezí.

Příklad provedení 7

Podle dalšího provedení probíhá přeměna během celého vegetačního období, zejména při teplotách přesahujících 12 °C. Tím je k dispozici stále dostatečné množství ve vodě rozpustných a rostlinou využitelných sloučenin síry.

CZ 30762 Ul

Při teplotách půdy od minimálně 12 °C výše je v praxi během zhruba 14 dnů zoxidováno síru oxidujícími baktériemi zhruba 10 % elementární síry na síran. Po přibližně 70 dnech je obvyklé, že je v závislosti na růstu teploty půdy na jaře zhruba 85 % elementární síry přeměněno na ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Tímto způsobem je k dispozici také od poloviny vegetačního období až do jeho konce dostatek ve vodě rozpustných sloučenin síry, aniž by bylo nutné opakovaně hnojit.

Příklad provedení 8

Podle dalšího provedení je poměr ve vodě rozpustných sloučenin síry k elementární síře volen tak, aby množství síry, které je k dispozici, bylo po celé vegetační období aspoň v zásadě konstantní.

Podle jednoho provedení je podíl ve vodě rozpustných sloučenin síry menší nebo rovný podílu elementární síry.

Podle jednoho provedení je poměr ve vodě rozpustných sloučenin síry k elementární síře v oblasti mezi 30 % ku 70 % a 50 % ku 50 %. Ve vodě rozpustné sloučeniny síry mohou mít tak v hnojivu celkový podíl síry od 30 % do 50 %. Elementární síra však může mít naopak podíl od 50 % do 70 % celkového obsahu síry. Poměr může být tedy například 40 % ku 60 % nebo např. jedna ku jedné. Rostlina tak má tímto způsobem k dispozici vždy dostatečné množství ve vodě rozpustných sloučenin síry.

Pro jarní hnojení může hnojivový přípravek průměrně vykazovat například celkem 20 kg síry/ha až 40 kg síry/ha. U obilí může stačit také menší množství síry, od zhruba lOkg/ha až po 20 kg/ha.

Příklad provedení 9

Podle dalšího provedení obsahuje hnojivový přípravek i dusíkaté hnojivo. Podle technického řešení může být dusíkaté hnojivo zkombinováno zejména s hnojivém s elementární sírou. Dusíkaté hnojivo však není nutně potřebné. Dusík tak může být například přiveden také díky chlévské mrvě.

Protože šíraje stejně jako dusík ústředním stavebním kamenem bílkovin a odpovídá také v rostlině za nitrátreduktázu, nemůže být dusík při nedostatku síry v rostlině již využit. Aby se tedy mohlo zajistit účinné hnojení dusíkem, je výhodné spojit je s požadovaným hnojením sírou.

Dusíkaté hnojivo může obsahovat pouze dusík nebo i přísady. Průměr zrna dusíkatého hnojivá může být průměrně 2 mm až 4 mm.

Dusíkaté hnojivo obsahuje přednostně rozpustné sloučeniny síry. Díky kombinaci takového dusíkatého hnojivá s hnojivém s elementární sírou mohou být k dispozici jak rozpustné sloučeniny síry, tak také elementární síra.

Příklad provedení 10

Podle dalšího provedení obsahuje dusíkaté hnojivo síran amonný (SSA), případně se z něj skládá. V síranu amonném je obsažen amonný dusík, který např. oproti dusičnanovému dusíku tolik nepodléhá vymývání. Hnojivový přípravek dle technického řešení tak může obsahovat síran amonný a elementární síru nebo se z nich může skládat.

Podle dalšího provedení obsahuje síran amonný mezi 19 % a 23 %, zejména 21 %, amonného dusíku a mezi 22 % a 26 %, zejména 24 %, ve vodě rozpustných sloučenin síry. Toto jsou typické hodnoty pro síran amonný.

Příklad provedení 11

Podle dalšího provedení obsahuje dusíkaté hnojivo močovinu se síranem amonným, případně se z nich může skládat. To vede k dobrému účinku hnojivá a zvyšuje výnos. Hnojivový přípravek dle technického řešení tak může obsahovat močovinu se síranem amonným a elementární síru, nebo se z nich může skládat.

CZ 30762 Ul

Močovina se síranem amonným obsahuje přednostně mezi 31 % a 35 %, zejména 33 %, celkového obsahu dusíku a mezi 10 % a 14 %, zejména 12 %, ve vodě rozpustných sloučenin síry.

Močovina se síranem amonným může obsahovat 20 % až 24 %, zejména 22,6 %, karbamidového dusíku a mezi 8 % a 12 %, zejména 10,4 %, amonného dusíku. Složení s 22,6 % karbamidového dusíku a 10,4 % amonného dusíku tak dává celkem 33 % dusíku. Taková močovina se síranem amonným s 12 % ve vodě rozpustných sloučenin síry je také známa jako Piammon®.

Příklad provedení 12

Alternativně nebo navíc k dusíkatému hnojivu může hnojivový přípravek obsahovat také hořečnaté hnojivo. Hořečnaté hnojivo může obsahovat výhradně hořčík nebo vykazovat přísady.

Hořečnaté hnojivo vykazuje zejména ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Díky kombinaci takového hořečnatého hnojivá s hnojivém s elementární sírou tak mohou být k dispozici jak ve vodě rozpustné sloučeniny síry, tak i elementární síra.

Podle dalšího provedení obsahuje hořečnaté hnojivo mezi 15 % a 40 %, zejména 25 %, oxidu hořečnatého a mezi 10 % a 25 %, zejména 20 %, ve vodě rozpustných sloučenin síry. Takové hořečnaté hnojivo s 24 % ve vodě rozpustného oxidu hořečnatého a 20 % ve vodě rozpustných sloučenin síry je známo také jako Kieserit.

Příklad provedení 13

Hnojivový přípravek může alternativně nebo navíc k dusíkatému hnojivu nebo hořečnatému hnojivu obsahovat také fosforečnanové hnojivo. Fosforečnanové hnojivo může obsahovat výhradně fosforečnan nebo vykazovat přísady.

Fosforečnan hraje ústřední úlohu u látkové výměny rostlin.

Fosforečnanové hnojivo může vykazovat ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Díky kombinaci takového fosforečnanového hnojivá s hnojivém s elementární sírou tak mohou být k dispozici jak rozpustné sloučeniny síry, tak i elementární síra.

Podle dalšího provedení obsahuje fosforečnanové hnojivo mezi 3 % a 15 %, zejména 9 %, ve vodě rozpustných sloučenin síry.

Příklad provedení 14

Hnojivový přípravek může alternativně nebo navíc k dusíkatému hnojivu, hořečnatému hnojivu nebo fosforečnanového hnojivu obsahovat také draselné hnojivo. Draselné hnojivo může obsahovat výhradně draslík nebo vykazovat přísady.

Draselné hnojivo vykazuje zejména ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Díky kombinaci takového draselného hnojivá s hnojivém s elementární sírou tak mohou být k dispozici jak ve vodě rozpustné sloučeniny síry, tak i elementární síra.

Podle dalšího provedení obsahuje draselné hnojivo mezi 3 % a 15 %, zejména 12,5 %, ve vodě rozpustných surovin síry.

Draselné hnojivo se 40 % oxidu draselného a 12,5 % oxidu sírového, případně 4 % ve vodě rozpustných sloučenin síry, je známo také jako Kom-Kali®.

Příklad provedení 15

Hnojivový přípravek může alternativně nebo navíc k dusíkatému hnojivu, hořečnatému hnojivu, fosforečnanovému hnojivu nebo draselnému hnojivu obsahovat také fosforečno-draselné hnojivo.

Fosforečno-draselné hnojivo vykazuje zejména ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Díky kombinaci takového fosforečno-draselného hnojivá s hnojivém s elementární sírou mohou být k dispozici jak ve vodě rozpustné sloučeniny síry, tak elementární síra.

Podle dalšího provedení obsahuje fosforečno-draselné hnojivo mezi 3 % a 7 % ve vodě rozpustných sloučenin síry. Fosforečno-draselné hnojivo může zejména vykazovat podíl v minerální

-5CZ 30762 Ul kyselině rozpustného fosforečnanu mezi 5 % a 15 %. Podíl oxidu draselného může být mezi 20% a 40%.

Příklad provedení 16

Podle dalšího příkladu provedení obsahuje hnojivový prostředek močovinové hnojivo s nitrifikačním inhibitorem. Průměr zrna močovinového hnojivá může být mezi cca. 2 mm a 4 mm. Zejména lze dle technického řešení kombinovat dusíkatá, hořčíková, fosforečná, draselná a/nebo fosforečnano-draselná hnojivá s hnojivém obsahujícím elementární síru i s močovinovým hnojivém s nitrifikačním inhibitorem. Tak lze rostlinu zásobovat důležitými živinami jedním jediným hnojením.

Stejně jako sloučeniny síry rozpustné ve vodě se ani nitrátový dusík nedokáže udržet v nejsvrchnější vrstvě půdy a vymývá se.

Pomocí močovinového hnojivá s nitrifikačním inhibitorem lze plně využít výhody amonné formy. Močovina se v průběhu krátké doby po rozsévání a dosažení určité teploty půdy přemění na amoniakální dusík. Amoniakální dusík se stabilizuje a jeho mikrobiální přeměna na dusičnan se výrazně zpomalí. Tímto způsobem se vytvoří zásoba amonia v půdě chráněná před přemístěním. Protože rostliny dokážou přijímat amonium stejně dobře jako dusičnan, dochází k výživě podpořené amoniem a řízené podle potřeby růstu rostliny. Vyšší množství dusíku lze tak při hnojení rozsévat bez nebezpečí nadměrné spotřeby. Opakované hnojení není potřebné.

Navíc je hnojení jednodušší a lze jej provádět variabilně, především proto, že stabilizovaný dusík působí jistě a nezávisle na počasí. Také při vysokých srážkách po hnojení je tento chráněn proti vymývání.

Kombinace dusíkatého hnojivá s hnojivém obsahujícím elementární síru a s močovinovým hnojivém s nitrifikačním inhibitorem umožňuje dodávám stabilizovaného dusíku a stálý přísun síry v průběhu celého vegetačního období. Opakované hnojení odpadá. Rostlinu lze od začátku vegetace až do např. zralosti zrn u kukuřice nebo řepky popř. až do vysunutí klasu u obilí zásobovat dusíkem a sírou.

Příklad provedení 17

Podle dalšího provedení obsahuje močovinové hnojivo 46 % karbamidového dusíku. Takové močovinové hnojivo s inhibitorem nitrifikace je také známo jako Alzon®.

Inhibitor nitrifikace může obsahovat dikyandiamid, triazol, allylthiomočovinu a/nebo nitrapyrin, případně se z nich skládat. Inhibitor nitrifikace může být zejména vytvořen jako směs dikyandiamidu a 1H-1,2,4-Triazolu.

Tyto inhibitory nitrifikace vykazují dobré inhibiční vlastnosti.

U hnojivého přípravku dle technického řešení může dusík působit po celé vegetační období hlavně ve formě amonia až do vývinu klasů, případně zralosti zrna. Paralelně mohou být od počátku do poloviny období vegetace účinné ve vodě rozpustné sloučeniny síry. Během této doby může být elementární síra v půdě zoxidována mikroorganismy na ve vodě rozpustné sloučeniny síry, například sírany, a je tak pro rostlinu k dispozici zhruba po dvou týdnech až do konce období vegetace.

Claims (6)

1. Hnojivový přípravek k poskytnutí síry od počátku až do konce vegetačního období, obsahující ve vodě rozpustné sloučeniny síry, elementární síru a močovinové hnojivo s inhibitorem nitrifikace.

_ A _

CZ 30762 Ul

2. Hnojivový přípravek podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustné sloučeniny síry obsahují oxid sírový nebo síran.

3. Hnojivový přípravek podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje bentonit.

5 4. Hnojivový přípravek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že poměr ve vodě rozpustných sloučenin síry k elementární síře je zvolen v rozmezí 30:70 hmotn. % až 50:50 hmotn. %.

5. Hnojivový přípravek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje dále alespoň jedno hnojivo ze skupiny dusíkaté hnojivo, hořeěnaté hnojivo, fosforeěío nanové hnojivo, draselné hnojivo a fosforečno-draselné hnojivo.

6. Hnojivový přípravek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že močovinové hnojivo obsahuje 46 % karbamidového dusíku.

7. Hnojivový přípravek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že inhibitor nitrifikace obsahuje dikyandiamid, triazol, allylthiomočovinu a/nebo nitrapyrin.