DD292232A5 - MEANS FOR INHIBITION BZW. REGULATION OF NITRIFICATION OF AMMONIUM NITROGEN IN CULTURED BODIES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturboeden. Das Mittel enthaelt als Wirkstoff 1-Guanyl-3-methylpyrazol, dessen Saeureadditionsprodukte bzw. Koordinationsverbindungen.{Hemmung; Regelung; Nitrifikation; Hilfs- und Traegerstoffe; 1-Guanyl-3-methylpyrazol; Saeureadditionsprodukte; Koordinationsverbindungen}The invention relates to a means for inhibiting or regulating the nitrification of ammonium nitrogen in Kultursoeden. The agent contains as active ingredient 1-guanyl-3-methylpyrazole, its acid addition products or coordination compounds. {Inhibition; Regulation; nitrification; Auxiliaries and carriers; 1-guanyl-3-methylpyrazole; Saeureadditionsprodukte; Coordination compounds}
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft die Verhinderung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff, insbesondere aus mineralischen und organischen Düngemitteln, in Kulturböden.The invention relates to the prevention or control of the nitrification of ammonium nitrogen, in particular from mineral and organic fertilizers, in cultivated soils.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Ammoniumstickstoff unterliegt im Boden in relativ kurzer Zeit der mikrowellen Umwandlung über die Zwischenstufe des Nitritstickstoffs zu Nitratstickstoff. Dieser Prozeß wird maßgeblich von derTemperatur, der Bodenfeuchtigkeit, dem pH-Wert und der biologischen Aktivität des Bodens beeinflußt.Ammonium nitrogen is subject in the ground in a relatively short time of microwave conversion via the intermediate of nitrite nitrogen to nitrate nitrogen. This process is significantly influenced by the temperature, soil moisture, pH and soil biological activity.
Nitratstickstoff wird im Gegensatz zum Ammoniumstickstoff nicht von den Sorptionsträgorn des Bodens, Ton und Humus, sorbiert. Die Folge davon ist, daß Nitratstickstoff während dos Winterhalbjahres und bei starken Niederschlägen bzw. intensiver Beregnung auch während des Sommerhalbjahres, vor allem auf leichten Böden, der Auswaschung unterliegt. Die Auswaschungsverluste können im jährlichen Durchschnitt bis zu 20% des Dünyemittelstickstoffs betragen.Nitrate nitrogen, in contrast to ammonium nitrogen, is not sorbed by the sorption carriers of the soil, clay and humus. The consequence of this is that nitrate nitrogen during the winter half-year and in heavy rainfall or intensive irrigation also during the summer half-year, especially on light soils, the leaching is subject. The leaching losses can average up to 20% of the fertilizer nitrogen per year.
Der ausgewaschene Stickstoff geht nicht nur für die Ernährung der Kulturpflanzen verloren, sondern führt darüber hinaus zur Anreicherung von Nitratstickstoff im Grundwasser. Dies kann im Zusammenhang mit der Trinkwasserversorgung zu gesundheitlichen Schäden bei Mensch und Tier führen.The washed out nitrogen is not only lost for the nutrition of the crop plants, but also leads to the enrichment of nitrate nitrogen in the groundwater. In connection with drinking water supply, this can lead to damage to human and animal health.
Neben den Auswaschverlustcn können unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei hoher Feuchtigkeit bzw. Bodenverdichtung, jährlich erhebliche gasförmige Stickstoffveiluste durch Denitrifikation des Nitratstickstoffs auftreten. Durch eine Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation kann die Ausnutzung des Düngemittelsticksfoffs entscheidend verbessert und somit der ökonomische Nutzen der Stickstoffdüngung erhöht werden.In addition to the Auswaschverlustcn under certain conditions, especially in high humidity or soil compaction, annually significant gaseous Stickstoffveiluste by denitrification of nitrate nitrogen occur. By inhibiting or regulating the nitrification, the utilization of the fertilizer stick can be decisively improved and thus the economic benefit of nitrogen fertilization can be increased.
Es ist bereits bekannt, daß für diese Zwecke, neben substituierten Pyrazolen (US-PS 3494757, JP-PS 724718, DD-PS 131.063, DD-PS 133.088) und deren Azoliumsalzen (US-PS 3635690, JP-PS 7247182, JP-PS 72-47183), Substanzen wie Dicyandiamid (DOS 2702284,DOS 2714601,DOS 354482), Nitrapyrin (US-PS 3424754, SU-PS 1085966) und Guanylthioharnstoffe sowie deren Salze (JP-PS 5852/59, JP-PS 56002958) verwendet werden können.It is already known that for these purposes, in addition to substituted pyrazoles (US Pat. No. 3,494,757, JP Pat. No. 7,247,187, DD Pat. No. 131,063, DD Pat. No. 133,088) and their azolium salts (US Pat. No. 3,635,690, JP Pat. No. 7,247,182, JP-A PS 72-47183), substances such as dicyandiamide (DOS 2702284, DOS 2714601, DOS 354482), nitrapyrin (US-PS 3424754, SU-PS 1085966) and guanylthioureas and their salts (JP-PS 5852/59, JP-PS 56002958) can be used.
Diese Verbindungen weisen jedoch Nachteile auf, wie geringe Wirksamkeit, zu geringe Thermo- und Hydrolysestabilität, zu hohe Toxizität, zu hohe Flüchtigkeit und aufwendige Herstellungsverfahren, die einer ökonomischen Anwendung entgegenstehen.However, these compounds have disadvantages such as low efficacy, too low thermal and hydrolytic stability, too high toxicity, too high volatility and elaborate production processes that preclude economic application.
Eine zu hohe Flüchtigkeit sowie eine geringe thermische und Hydrolysestabilität der Wirkstoffe schränken die Anwendungsverfahren sehr stark ein und lassen nur eine Einbringung in den Boden zu.Too high volatility and low thermal and hydrolytic stability of the active ingredients limit the application process very much and allow only a contribution to the soil.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, Wirkstoffe zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff im Boden zur Verfügung zu stellen, die eine ausreichende Residualwirkung aufweisen und die auf Grund ihrer geringen Flüchtigkeit alle Applikationsverfahren, insbesondere die Oberfiächenapplikation, zulassen.The aim of the invention is to provide active substances for inhibiting or regulating the nitrification of ammonium nitrogen in the soil, which have a sufficient residual action and which, due to their low volatility, permit all application processes, in particular surface application.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Es wurde überraschend gefunden, daß 1-Guanyl-3-methyl-pyrazol (GMP) entsprechend Formel I,It has surprisingly been found that 1-guanyl-3-methyl-pyrazole (GMP) according to formula I,
P L1 PL 1
-CH3 -CH 3
C=NH IC = NH I
dessen Säureadditionsprodukte bzw. Koordinationsverblndungon die Nitrifikation von Ammoniumstickstoff hemmen bzw.whose acid addition products or coordination compound inhibit the nitrification of ammonium nitrogen or
regulieren.regulate.
Tabelle 1 vermittelt einen Überblick über einige Substanzen.Table 1 gives an overview of some substances.
Die erfindungsgemäßen Mittel besitzen den Vorteil oinor sehr geringen Flüchtigkeit, wodurch geringore Wirkstoffverluste bei Oberf IMchenapplikation auftreten. Darüber hinaus zeichnen eich die erfindungsgemäßen Mittel durch eine hohe thermische und Hydrolysestabilität aus, die eine Inkorporation in das Düngemittel erlaubt und vorherige Mischprozesse bzw. uine getrennte Ausbringung von Wirkstoff und Düngemittel umgeht.The compositions of the invention have the advantage oinor very low volatility, causing low drug losses occur in Oberf IMchenapplikation. In addition, the compositions according to the invention are characterized by a high thermal and hydrolytic stability, which allows incorporation into the fertilizer and circumvents previous mixing processes or separate application of active ingredient and fertilizer.
Die erfindungsgemäßen Mittel können im Gemisch mit oder gemeinsam mit feston oder flüssigen mineralischen oder organischen Düngemitteln, die den Stickstoff in reduzierter Form enthalten, angewendet worden. Sie können außerdem in festen mineralischen Ammoniumdüngemitteln eingeschmolzen warden sowie in Form eines festen oder flüssigen Konzentrates, z.B. in Wasser oder im Gemisch mit einem festen, vermahlenen oder granulierten Trägerstoff, zur Anwendung kommen. Verwendet man die neuen Mittel zusammen mit festen oder flüssigen Düngemitteln, so können sie mit 0,1-50Gew.-% des Düngemitielstickstoffs angewendet werden, vorzugsweise mit 0,2-15Gew.-%. Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.The compositions of the invention may have been applied in admixture with or together with solid or liquid mineral or organic fertilizers containing the nitrogen in reduced form. They may also be melted in solid mineral ammonium fertilizers and in the form of a solid or liquid concentrate, e.g. in water or in admixture with a solid, ground or granulated carrier. When used together with solid or liquid fertilizers, the new agents can be used with 0.1-50% by weight of the fertilizer nitrogen, preferably with 0.2-15% by weight. The following examples serve to illustrate the invention.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Ammoniumsulfat-Wirkstoffgemische einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig vermischt.The compositions according to the invention were added as ammonium sulfate active substance mixtures to a black earth-like sandy loam soil and mixed uniformly.
Die Konzentration betrug 16ppm (auf Bodenmasse bezogen) bei einer Stickstoffgabe von 20mg N/100g Boden.The concentration was 16ppm (based on soil mass) with a nitrogen load of 20mg N / 100g soil.
Nach Befeuchten des Bodens auf 50% der maximalen Wasserkapazität wurde bei 2O0C 28 Tage inkubiert und danach der gebildete.-iitrat- bzw. Nitritstickstoff bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Ammoniumsulfatzugabe zum Boden wie in den Prüfvarianten.After humidifying the soil to 50% of the maximum water capacity was incubated at 2O 0 C 28 days and then the educated.-nitrate or nitrite nitrogen determined. The same ammonium sulfate addition to the bottom served as control as in the test variants.
Die Berechnung der Hemmwirkung in Prozent erfolgt nach:The percentage inhibition is calculated according to:
a — ba - b
· 100 = % Hemmung· 100 =% inhibition
a - ca - c
a - Nitrit- und Nitratgehalt der Kontrolle b = Nitrit-und Nitratgehalt der Proben mit Wirkstoff c - Nitrit-und Nitratgehalt des verwendeten Bodensa - nitrite and nitrate content of the control b = nitrite and nitrate content of the active substance samples c - nitrite and nitrate content of the soil used
Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 1 hervor. The results are shown in Table 1.
Tabelle 1: Hemmung der Nitrifikation in Prozent nach 28 Tagen InkubationTable 1: Percent inhibition of nitrification after 28 days of incubation
Mittel %Hemmungnach28TagsnMean% inhibition after 28 days
1 1001 100
2 1002 100
1 = i-Guanyl-3-methylpyrazol1 = i-guanyl-3-methylpyrazole
2 = i-Guanyl-3-methylpyrazol-hydrochiorid2 = i-guanyl-3-methylpyrazole hydrochloride
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden ais Harnstoff Wirkstoffgemisch einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig vermischt.The compositions according to the invention were added as a mixture of urea active substance to a black earth-like sandy loam soil and uniformly mixed.
Die Konzentrationen betrugen 4,2 und 1 ppm (auf Bodenmasse bezogen) bei einer Stickstoffgabe von 20 mg N/100g Boden.The concentrations were 4.2 and 1 ppm (based on soil mass) with a nitrogen load of 20 mg N / 100g soil.
Nach Befeuchten des Bodens auf 50%der maximalen Wasserkapazität wurde bei 20°C inkubiert und in Abständen von 14 Tagen Nitrat- und Nitritstickstoff bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Harnstoffzugabe zum Boden wie in den Prüfvariant6n.After humidifying the soil to 50% of the maximum water capacity was incubated at 20 ° C and determined at intervals of 14 days nitrate and nitrite nitrogen. The same urea addition to the bottom served as a control as in the test variant.
Die Berechnung der Hemmung erfolgte analog Beispiel 1.The calculation of the inhibition was carried out analogously to Example 1.
Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.The results are shown in Table 2.
Mittelmedium
Konz.Conc.
ppmppm
(Komplex)(Complex)
Anteilproportion of
ppmppm
(MitteM)(Fascinating country)
% Hemmung nach Tagen% Inhibition by days
2828
4242
5656
5757
6969
6363
3mg der erfindungsgemäßen Mittel wurden oberflächig auf 10g einer Sand-Rosterde, die auf 10% der maximalen3 mg of the agents according to the invention were superficially applied to 10 g of a sand-rodeo which was at 10% of the maximum
Wasserkapazität eingestellt war, aufgegeben. Ein Vorlageschälchen mit4 mg 0,1 η H2SO4 diente als Adsoi ptionsgefäß, in dem die flüchtigen Wirkstoffverluste adsorbiert wurden. Das Ganze wurde in einem Glasgefäß mit Schliffdecke bei 2O0C inkubiert und der Wirkstoffgehalt an den entsprechenden Probenahmetagen UV-spektroskopisch ermittelt. Als Verpleich dienten 3 mg oberflächigWater capacity was set, abandoned. A master dish containing 4 mg of 0.1 η H 2 SO 4 was used as an adsorption vessel in which the volatile active substance losses were adsorbed. The whole was incubated in a glass vessel with a blanket at 2O 0 C and determined the active ingredient content at the appropriate Probenhemetagen UV spectroscopy. As a comparison served 3 mg superficially
appliziertes 3-Methylpyrazol.applied 3-methylpyrazole.
Die Vorteilswirkung gegenüber 3-Methylpyrazol geht aus Tabelle 3 hervor.The advantage over 3-methylpyrazole is shown in Table 3.
Tabelle 3: Flüchtigkeit in einer Sand-RosterdeTable 3: Volatility in a sand ridge
Mittelmedium
% Wirkstoffverluste nach Tagen 7 17 21% Drug losses after days 7 17 21
1 2 3-MP1 2 3-MP
0,9 11,80.9 11.8
1,21.2
1,81.8
22,022.0
1,25 mg des erfindungsgemäßen Mittels wurde in 100ml 0,1 η H2SO4 gelöst und der Wirkstoffgehalt zeitabhängig UV-spektroskopisch bestimmt. Die Ergebnisse der Wirkstoffstabilität in verdünnter Schwefelsäure sind aus Tabelle 4 ersichtlich.1.25 mg of the agent according to the invention was dissolved in 100 ml of 0.1 η H 2 SO 4 and the active substance content was determined by UV spectroscopy over time. The results of the drug stability in dilute sulfuric acid are shown in Table 4.
Tabelle 4: Hydroiysestabilität in verd. H2SO4 ·Table 4: Hydroxyl stability in dil. H 2 SO 4 ·
Mittelmedium
Wirkstoffgehalt (mg) nach Wochen 0 4 12Active substance content (mg) after weeks 0 4 12
1,251.25
1,251.25
1,231.23
1818
2626
1,151.15
1,121.12
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Harnstoff-Wirkstoffeinschmelzung (2% und 4% Wirkstoff in der Einschmelzung)The compositions according to the invention were used as urea active ingredient melts (2% and 4% active ingredient in the melt)
einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig vermischt.added to a blackish-like sandy loam soil and mixed evenly.
Die Konzentrationen betrugen 4,2 und 1 ppm Wirkstoff (auf Bodenmasse bezogen) bei einer ergänzenden Stickstoffzugabe vonThe concentrations were 4.2 and 1 ppm of active ingredient (based on soil mass) with supplemental nitrogen addition of
20mg N/100g Boden.20mg N / 100g soil.
Nach Befeuchten des Bodens auf 50% der maximalen Wasserkapazität wurde bei 2O0C inkubiert und in Abständen von 14 Tagen Nitrat- und Nitritstickstoff bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Harnstoffzugabe zum Boden wie in den Prüfvarianten. DieAfter wetting the soil to 50% of the maximum water capacity C was incubated and determined at intervals of 14 days nitrate and nitrite nitrogen at 2O 0th The same urea addition to the bottom served as control as in the test variants. The
Berechnung der Hemmung erfolgte analog Beispiel 1.Calculation of the inhibition was carried out analogously to Example 1.
Tabelle 5: Einschmelzung in Harnstoff mit 2% WirkstoffgehaltTable 5: Melting in urea with 2% active ingredient content
Claims (1)
NH2 C = NH
NH 2
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DD88320838A DD292232A5 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | MEANS FOR INHIBITION BZW. REGULATION OF NITRIFICATION OF AMMONIUM NITROGEN IN CULTURED BODIES |
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DD (1) | DD292232A5 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005035509A1 (en) | 2003-09-18 | 2005-04-21 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | 1h-azolyl-methyl-amides, method for the production thereof and use thereof as nitrification inhibitors |
DE102008020785A1 (en) | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | Use of 5-amino-1,2,4-thiadiazole for inhibiting or controlling the nitrification |
DE102011120098A1 (en) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | N- (1H-pyrazolylmethyl) formamides, process for their preparation and their use as nitrification inhibitors |
DE102006015705B4 (en) | 2006-04-04 | 2018-07-19 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | 1,2-bis (azol-1-yl) ethane-1,2-diol derivatives, processes for their preparation and their use as nitrification inhibitors |
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1988
- 1988-10-17 DD DD88320838A patent/DD292232A5/en unknown
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