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Verfahren zur Verbesserung der Assimilierbarkeit von in Düngemitteln
dem Boden zugeführter Phosphorsäure durch die Pflanzen Es ist bekannt, daß Pflanzen
nur unter großen Schwierigkeiten die in eisenhaltigen Böden vorhandene Phosphorsäure
aufnehmen können, besonders dann, wenn diese Böden sauer sind. Um die Aufnahme von
Phosphorsäure durch die Pflanzen im erforderlichen Maße zu ermöglichen, ist es daher
notwendig, den Böden einen großen Überschuß an Phosphorsäure zuzufügen, was sehr
unwirtschaftlich ist.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, durch
welches die Böden so verbessert werden, daß die Pflanzen die Phosphorsäure aus diesen
Böden leichter aufnehmen. Die Erfindung bezweckt ferner auch, in der genannten Weise
die Böden so zu verbessern, daß die Pflanzen aus diesen Böden auch das Eisen leichter
aufnehmen können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß
dem Boden eisenkomplexbildende carboxylierte und/oder sulfonierte Amine in einer
vom Eisengehalt des Bodens abhängigen, zur wirksamen Chelierung der im Boden vorhandenen
freien Eisenionen genügenden Menge neben dem phosphorsäurehaltigen Düngemittel zugesetzt
werden.
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Nach Zusatz zum Boden üben die genannten Amine zwei Funktionen aus.
An erster Stelle werden die im Boden schon vorhandenen oder dem Boden gleichzeitig
oder nachher zugesetzten Phosphate vom Eisen nicht gebunden, da das Eisen vorzugsweise
von den Aminen gebunden wird, so daß die Pflanze diese Phosphate unbehindert assimilieren
kann. Demzufolge werden die Phosphate von den Pflanzen erheblich besser als früher
verwertet. Dies ist bei sauren Böden von besonderer Bedeutung.
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Gleichzeitig bringt die Komplexbindung des Eisens (in Form von Chelaten)
durch die carboxylierten und/oder sulfonierten Amine es mit sich, daß Eisenverbindungen
gebildet werden, welche die Pflanze ohne Schwierigkeit aufnehmen und beim Aufbau
von Chlorophyll verwerten kann. Diese gesteigerte Chlorophyllbildung ist für die
Lebenskraft und das Wachstum sowie für den Wert der Pflanze von großer Wichtigkeit.
Man hat schon versucht, den letztgenannten Effekt durch Zusatz von Eisenvitriol
zum Boden zu erzielen, aber es wurde festgestellt, daß das Eisen in dieser Verbindung
von den Pflanzen nur in sehr geringem Maße aufgenommen werden kann.
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Die betreffenden carboxylierten und/oder sulfonierten Amine besitzen
eine große chemische Widerstandsfähigkeit. Außerdem sind sie völlig ungiftig gegen
Insekten, Fische, Weichtiere und Säugetiere, und sie haben keinen schädlichen Einfluß
auf die nützlichen Funktionen der gewöhnlichen Fäulnisbakterien.
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Insbesondere enthält das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete
Mittel eine Verbindung der allgemeinen Formel
in der x und y für eine ganze Zahl von 1 bis 3, A für C O O-Me+ oder S 03-Me+, B
für C O O-Me+, S 03-Me+ oder O H (Me == H+, K+, Na+, N H,,+, Ca++, Mg++, Cu++ oder
Zn++) stehen und R für (CH@2D, C,Hs oder den Ring
steht, in welchem z für eine ganze Zahl von 1 bis 4, D für C O O-Me+, S 03-Me+,
OH, CH, C, H" C3 H" z. B.
oder
steht und x, y, A und B in der letzten Formel für die
obigen
definierten Gruppen stehen, aber die jeweiligen Gruppen nicht identisch zu sein
brauchen.
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Die carboxylierten undioder sulfonierten Amine können den Böden einzeln
zugesetzt werden.
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Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden dem Boden Eisenkomplexe
bildende carboxylierte und/ oder sulfonierte Amine neben phosphathaltigen Düngemitteln,
wie z. B. Ammoniumphosphat, :Mono-, Di- oder Tricalciumphosphat, Calciummetaphosphat,
Calcium-Magnesiumphosphat, Superphosphat, Triple-Superphosphat usw., zugesetzt.
Auch irgendwelche andere erwünschte Düngemittel sowie auch synthetische Nährmittelsubstrate,
wie Polyacrylnii:rilsubstrat, können dem Boden zugefügt werden. Das Düngemittel
kann in Pulverform, Pastenform oder in flüssigem Zustand vorliegen.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung dem Boden zugesetzten carbozyl_ierten
Amine können in bekannter Weise hergestellt werden, z.B. durch Carboxylieren von
niedermolekularen Aminen mit niedermolekularen halogenierten Fettsäuren oder Metallcyaniden
und Aldehyden oder durch Kondensation von Aminen mit ungesättigten niedermolekularen
Fettsäuren oder deren Nitrilen. Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren
sind, vor allem aus wirtschaftlichen Gründen, z. B. Äthylendiamintetraessigsäure,
Butylendiamintetrapropionsäure usw., Nitrilotriessigsäure usw. oder Salze dieser
Säuren. Diese Salze können eine oder mehrere freie Carboxylgruppen enthalten.
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Beispiele für sulfonierte Amine oder Amine, die sowohl Carboxyl- als
auch Sulfonsäuregruppen, gegebenenfalls auch zusammen mit Hydroxylgruppen, enthalten
und die ebenfalls in bekannter Weise hergestellt werden können, sind folgende Verbindungen
in Form ihrer Natriumsalze, an deren Stelle jedoch auch die freien Säuren oder die
Salze der anderen obenerwähnten :Metalle bzw. des Ammoniums verwendet werden können:
Es ist bekannt, zur Bekämpfung der Eisenchlorose dem Boden geringe Mengen an Salzen
der Äthylendiamintetraessigsäure zuzusetzen. Es werden hierfür etwa 0,9 kg pro 4000
m2 Boden benötigt. Derartige Mengen an Athylendiamintetraessigsäure reichen jedoch
in keiner. Weise aus, um eine für das vorliegende Verfahren genügende Chelierung
des im Boden enthaltenen freien Eisens zu bewirken. Die für das vorliegende Verfahren
notwendigen Mengen an Äthylendiamintetraessigsäure liegen um mindestens eine Zehnerpotenz
- etwa um 25- bis 30- bis 500mal - höher als die für das Verfahren zur Bekämpfung
von Eisenchlorose benötigten Mengen an Äthylendiaxnintetraessigsäure.
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Das Verfahren der Erfindung wird durch die folgenden Vergleichsbeispiele
erläutert, welche die Effekte veranschaulichen, die durch den erfindungsgemäßen
Zusatz der carboxylierten und/oder sulfonierten Amine erzielt werden.
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Beispiel 1 Etwa 0,4 ha eines sauren, eisenhaltigen Bodens wurden mit
328 kg gewöhnlichem technischem Superphosphat, welches 20 % P2 O, enthielt,
gedüngt.
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Eine gleiche Fläche ähnlichen Bodens wurde ingleicher Weise, jedoch
nur mit 123 kg eines Düngemittels gedüngt, welches aus 82 kg des obenerwähnten Superphosphats
und 41 kg des Trinatriumsalzes der Äthylendiamintetraessigsäure bestand.
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Es zeigte sich, daß auf den beiden Versuchsböden ungefähr gleich große
Ernten an Rüben erhalten wurden, daß jedoch die Bildung von Chlorophyll in den Blättern
der Rüben erheblich größer war, welche auf dem mit den durch carboxylierte Amine
aktivierten Düngemitteln gedüngten Boden gewachsen waren. Die Einsparung an Superphosphat
bei Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels betrug über 240 kg.
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Wurde das Trinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure durch andere
carboxylierte Amine, z. B. das Calciumsalz der Butylendiamintetrapropionsäure oder
das Kaliumsalz der hTitrilotriessigsäure, oder eines der obenerwähnten sulfonierten
Amine, z. B. Nitrilotrimethantrisulfonsäure, ersetzt, so wurden ähnliche Ergebnisse
erzielt.
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Das Verhältnis zwischen Phosphatdüngemittel und den aktivierenden
carboxylierten und/oder sulfonierten Aminen ist nicht entscheidend und wird in Abhängigkeit
vom Eisengehalt des Bodens gewählt. Es muß stets eine zur wirksamen Chelierung der
im Boden vorhandenen freien Eisenionen genügende Menge zugesetzt werden. Im allgemeinen
werden bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wesentliche Mengen sowohl an
Phosphatdüngemitteln als auch carboxylierten und/oder sulfonierten Aminen dem Boden
zugesetzt. Die carboxylierten und/oder sulfonierten Amine werden den Phosphatdüngemitteln
zweckmäßig während oder nach deren Herstellung zugefügt, oder sie werden den Düngemitteln
unmittelbar vor deren Gebrauch zugemischt. Wie oben erwähnt, können die genannten
Amine und die Phosphatdüngemittel jedoch auch getrennt zur Anwendung gelangen. Die
den Böden zugegebenen Mengen sind nicht entscheidend, jedoch werden zur Erzielung
der besten Wirkungen die Mengen verwendet, die zur wirksamen Chelierung der im zu
verbessernden Boden vorhandenen freien Eisenionen notwendig sind.
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An Stelle der Äthylendiamintetraessigsäure kann auch eine entsprechende
Menge Diäthylentriaminpentaessiä säure der Formel
verwendet werden, wobei ebenfalls Produkte von ausgezeichneter
Wirksamkeit erhalten werden.
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Beispiel 2 Es wurden Maispflanzen in wäßriger Lösung bei einem pH-Wert
von 6,5 gezüchtet. Dabei wurde in einem Fall gefälltes Ferriphosphat zugesetzt und
in einem zweiten Versuch Ferriphosphat und das Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure.
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In der zweiten Versuchsreihe wurde das Ferriphosphat nach und nach
aufgelöst, und es wurde ein ausgezeichnetes Wachstum der Pflanze beobachtet. Im
ersten Versuch fand dagegen keine nennenswerte Auflösung des Ferriphosphates statt,
und das Wachstum der Maispflanzen war nicht'so gut.
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Bei einem Versuch, bei dem unter den obigen Bedingungen radioaktives
Ferriphosphat verwendet wurde, konnte bei Zusatz des erfindungsgemäßen Mittels nach
24 Stunden in den Blättern radioaktiver Phosphor nachgewiesen werden. Bei Abwesenheit
des erfindungsgemäßen Mittels war kein Phosphor nachweisbar.