DD288974A5

DD288974A5 - Mittel zur hemmung der nitrifikation

Info

Publication number: DD288974A5
Application number: DD89330539A
Authority: DD
Inventors: Tilo Roethling; Hans-Joachim Hartbrich; Birgit Jorde; Lisa Kranz; Holger Biering; Horst Hoelzel; Horst Luthardt
Original assignee: Chemie Ag Bitterfeld-Wolfen,De; Veb Komb. Agrochemie Piesteritz,Zaf,De
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Hemmung der Nitrifikation. Die erfindungsgemaeszen Mittel koennen zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturboeden angewendet werden. Als Wirkstoff enthalten sie 1,3-Dithiolane der allgemeinen Formel in der R Alkyl (C1 bis C4) oder Benzyl bedeutet, bzw. deren Salze mit organischen oder anorganischen Saeuren. Formel{Hemmung der Nitrifikation Ammoniumstickstoff in Kulturboeden; 1,3-Dithiolane bzw. deren Salze mit anorganischen oder organischen Saeuren}

Description

in der R Alkyl (C₁ bis C₄) oder Benzyl bedeutet, bzw. deren Salze mit organischen oder anorganischen Säuren enthalten.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Mittel zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff, insbesondere aus mineralischen und/oder organischen Düngemitteln, in Kulturböden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Hemmung der im Boden ablaufenden mikrobisllen Umwandlungsprozesse des Ammoniumstickstoffs in Nitratstickstoff werden in zunehmendem Maße Nitrifikationshemmstoffe eingesetzt. Dadurch wird ein effektiverer Stickstoffeinsatz gewährleistet, gleichzeitig einer Nitratanreichorung in der Pflanze und der Nitratauswaschung in das Grundwasser vorgebeugt. Die Ausnutzung des Düngemittelstickstoffs kann durch die Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation entscheidend verbessert und somit der ökonomische Nutzen der Stickstoffdüngung erhöht werden. Der Einsatz der bisher bekannten wirksamen Nitrifikationsinhibitoren erfolgt vorwiegend durch düngemittelunabhängige Applikation oder an feste Düngemittel gebunden gemeinsam mit diesen nitrifikationshemmenden Wirkungen sind von Verbindungen unterschiedlicher Stoffklassen bekannt; so sind eine Reihe von Pyridin-, Pyrimidin-, Triazol- und Pyrazolderivaten zur Anwendung vorgeschlagen worden. Aus der DD-PS 217206 sind z.B. substituierte Cyanethylaniline aus der DD-PS 217693 halogeniert Acetophenone als Nitrifikationshemmer bekannt.

Auch verschiedene S- bzw. S,N-Heterocyclen, beispielsweise 3,5-Di-alkyltetrahydro-i ,3,5-thiadiazin-2-thione (DD-PS 107 664) oder 1,2,4-Thiadiazole (DD-PS 229396) sind für diesen Anwendungszweck vorgeschlagen worden. Die bisher bekannten Nitrifikationshemmer weisen jedoch gewisse Nachteile, wie z. B. zu hohe Flüchtigkeit, zu schnelle hydrolytische Zersetzung, hohe Toxizität, aufwendige Herstellungsverfahren und dergleichen auf, die einer ökonomischen Anwendung entgegenstehen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, neue Mittel zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff im Boden zu entwickeln, die einfach herstellbar sind, eine ausreichende Residualwirkung aufweisen und die Oberflächenapplikation gestatten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es bestand somit die Aufgabe, solche Wirkstoffe aufzufinden, die geeignet sind, das Ziel der Erfindung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturböden neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff 1,3-Dithiolane der allgemeinen Formel

OH₂- S_x

C = ER,

in der R Alkyl (C₁ bis C₄) oder Benzyl bedeutet, bzw. deren Salze organische oder anorganische Säuren enthalten.

Die Wirkstoffe lassen sich in einfacher Weise aus Monoalkyldithiocarbamaten und 1,2-Dichlorethan herstellen; die Salze entstehen durch Umsetzung mit den entsprechenden Säuren in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels.

Die erfindungsgemäßen Mittel können in Form eines festen oder flüssigen Konzentrates z. B. in Wasser oder im Gemisch mit

e.nem festen, vermahlenen oder granulierten Trägerstoff oder Gemisch mit festen und/oder flüssigen mineralischen oder organischen Düngemitteln, die Harnstoff und/oder Ammoniak und/oder Ammoniumstickstoff enthalten, angewendet werden.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden zweckmäßig kurz vor, gleichzeitig oder kurz nach der Ausbringung der Düngemittel mit

einer Aufwandmenge von 0,5 bis 200kg/ha Wirkstoff, vorzugsweise 10 bis 60 kg/ha, ausgebracht.

Ausführungsbeispiele

Die Beispiele sollen die Hemmung der Nitrifikation von Ammonlumstlckstoft tnl Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel näher erläutern.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden als Harnstoff-Wirkstoff-Gemisch einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und mit ihm gleichmäßig vermischt. Die Konzentration betrug 16ppm (auf Bodenmasse bezogen) bei einer Stickstoffgabo von 20mg N/100g Boden. Nach Befeuchten des Bodens auf B0%der maximalen Wasserkapazität wurde bei 20^eC 28 Tage inkubiert und danach der gebildete Nitrat- bzw. Nitritstickstoff bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Harnstoffzugabe zum Boden wie in den Prüfvarianten. Die Berechnung der Hemmwirkung in Prozent erfolgte nach der Formel

' a — b

« 100 = % Hemmung

a-c

a = Nitrit-und Nitratgehalt der Kontrolleb = Nitrit-und Nitratgehalt der Proben mit Wirkstoffc = Nitrit- und Nitratgehalt des verwendeten Bodens

Einige der hergestellten Wirkstoffe sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I: 1,3-Dlthiolane der allgemeinen Formel OH₂-S_n

= NR „ HX CH₂-S^

Nr. · R HX physo Konst« (n_D, P)

1,6180

1,5890 1,5640 1,6340

133 - 4 140-2 141 - 3

H OH, ^χ^,ΟΟΟΗ 102 - 3

A	η -	GH,	-
B	OH₂ η -»	O₂H₃
O		O₄H₉	-
D E F		-G₆H₅ O₂H₅	HCl HOl
G	^l TT	COOH I
		I COOH

OH₃	HO-OH- OOOH I	111 - 3
	I HO-CH- COOH
O₂H₅	OOOH	94-5
	COOH
O₂H₅	OC	65 - 7
O₂H₅	HO OH OH \ ι y	157 - 9
	P-O-P HO OH₃ OH
O₄H₉	OOOH I	92-3
	I OOOH
- O^H_C	COOH	125 - 6

N η -

O OHp

COOH

In die Prüfung der erfindungsgernäßen Mittel auf ihre nitrifikationshemmende Wirkung wurden folgende bekannten Vergleichssubstanzen einbezogen: P = 3,6-D!methyltetrahydro-1,3,6-thlad!azin-2-thion(Dazomet) Q = Dichloralharnstoff

^ - OH₂ - ON

R = 01 -Q- IT_n (gemäß DD - PS 217 206)

00 - OH₂Ol

0 S = 01 -(V 0 - OH₂Ol (gemäß DD - PS 217 693)

—rjr-HHOO CH₂Ol T = OHjS -I_x ^N (gemäß DD - PS 229 396)

Die Ergebnisse der Prüfung der Wirkstoffe auf ihre nitrifikationshemmende Wirkung gehen aus Tabelle Il hervor. Tabelle II: Nitrifikationshemmende Wirkung der erfindungsgernäßen Mittel im Vergleich mit bekannten Wirkstoffen

Wirkstoff	% Hemmung
A	45
B	79
C	67
D	70
E	98
F	34
G	84
H	75
I	83
K	100
L	96
M	88
N	78
O	98
P	18
Q	31
R	11
S	21
T	64

Die Bezeichnung der Wirkstoffe entspricht den Angaben in Tabelle I

Aus Tabelle Il ist ersichtlich, daß die Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff durch die erfindungsgemäßen Mittel A bis O in Relation zu den Vergleichsprodukten P bis T durchweg besser ist. Die Wirkstoffe E, K, L und O sind besonders bemerkenswert; dabei handelt es sich um Salze, die gegenüber den reinen 1,3-Dithiolanen Vorteile hinsichtlich der Applikation (Wasserlöslichkeit) besitzen.

Claims

Mittel zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturböden, gekennzeichnet dadurch, daß sie neben üblichen Hilfs· und Trägerstoffen als Wirkstoff 1,3-Dithiolane der allgemeinen Formel

OH₂ - S^

I 0 s NR

OH₂ - B^ ·