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Verfahren zur Düngung mit Mikronährstoffen Die Aufnehmbarkeit der
Mikronährstoffe durch die Pflanzen ist bisher Störungen ausgesetzt. Insbesondere
gelangen bei Bodenreaktionen in der Nähe des Neutralpunktes manche Elemente, wie
Kupfer, Mangan, Eisen, Zink, Kobalt und auch der Makronährstoff Magnesium, oft auch
dann ungenügend zur Wirkung, wenn sie nach der Analyse reichlich im Boden vorhanden
sind, wobei ein aus Düngemitteln stammender Gehalt der Bodenlösung an Chlor- und
Phosphorsäureionen die Aufnehmbarkeit der genannten Elemente verschlechtert. Dabei
scheinen sich auf der Oberfläche von Düngemitteln, die Mikronährstoffe in Form von
Metallen oder nicht wasserlöslichen Metallverbindungen enthalten, wie Kupferschlacke,
Metallmehl, Kobaltschlacke, Flotationsabgänge u. dgl., Sperrschichten aus unlöslichen
Verbindungen zu bilden, welche die Lösegeschwindigkeit der eingeschlossenen Mikronährstoffe
so vermindern, daß es zu Mangelerscheinungen und Ernteausfällen kommt.
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Diese Erscheinung trägt dazu bei, daß der wirkliche zusätzliche Bedarf
der Pflanzen an Mikronährstoffen auf Mangelböden von 2 bis 200 g pro Hektar bisher
regelmäßig nur dann gedeckt wird, wenn in der Praxis die fünfzig- bis tausendfache
Menge der fehlenden Mikronährstoffe in den Boden gebracht wird. Die Ausnutzung der
Mikronährstoffe von metallischem Charakter enthaltenden Düngemittel ist bei dem
heutigen Stand der Technik im allgemeinen sehr gering, während der Wirkungsgrad
der herkömmlichen Mineraldüngemittel in der Regel durchschnittlich mehr als zehnmal
so hoch ist.
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Man hat versucht, diesem Übelstand dadurch abzuhelfen, daß man den
Pflanzen komplexe Verbindungen von Mikroelementen mit Äthylendiamintetraessigsäure,
Diaminocyclohexantetraessigsäure oder Nitriloessigsäure in Form ihrer Alkalisalze
zugeführt hat. Die Wirkungsgruppen dieser Komplexverbindungen bestehen aus Anionen,
deren Verhalten im Boden dadurch gekennzeichnet ist, daß ihre Salze auf verschiedene
Arten umgewandelt und zersetzt werden können, so daß sie den Pflanzen vielfach über
das Blatt, also erst bei fortgeschrittenem und oft schon geschädigtem Wachstum zur
Zeit der landwirtschaftlichen Arbeitsspitzen im Frühjahr, zugeführt werden. Die
ebenfalls verwandten Verbindungen von Mikroelementen mit Äthylenbisoxyphenylaminoessigsäure
sind nur für alkalische Böden bestimmt, während sie auf sauren Böden rasch verändert
und unwirksam werden.
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Allen diesen auf der Wirkung von anionischen Komplexen aufgebauten
Mitteln gemeinsam ist eine umständliche Herstellung und der hohe Preis ihrer organischen
Bestandteile, so daß etwaige technische Vorteile dieser Mittel durch ihren hohen
Preis nicht in breitem Umfang zur Geltung kommen können.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß zwei- und
dreiwertige Metalle enthaltende komplexe Kationen der Amminreihe innerhalb der im
Boden vorhandenen Wasserstoffionenkonzentrationen, die in der Regel etwa zwischen
p11-Wert 3,8 und 8 liegen, weder durch Chloride und Phosphate noch durch Bestandteile
des Bodens, wie etwa Ton oder Rohhumus, ausgefällt oder festgelegt werden, sondern
so beweglich bleiben, daß sie in den Pflanzen rasch und nachhaltig zur Wirkung gelangen.
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Die Erfindung besteht in der Anwendung der Salze (Sulfate, Chloride,
Acetate usw.) der kationischen Metallamminkomplexe zur Düngung des Bodens mit Spurenelementen,
für die folgende Formulierung gegeben wird [Me-An] - B in der die eckige Klammer
den kationischen Komplex und Me ein Metallatom, A einen oder mehrere gleichartige
oder verschiedenartige ein- oder mehrwertige Liganden, von denen mindestens einer
eine N-haltige Verbindung ist, und n die Anzahl der Liganden bedeutet, während B
einen oder mehrere Säurereste mit entsprechender Wertigkeit darstellt.
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Durch die Düngung des Bodens mit Verbindungen der genannten Stoffgruppe
läßt sich der Wirkungsgrad der Mikronährstoffdüngemittel erheblich steigern. Die
Transport- und Materialkosten werden gesenkt, und infolge der sofort eintretenden
und außerdem lang anhaltenden Wirkung dieser Mikronährstoffdüngemittel steht ein
großer zeitlicher Spielraum für die Wirkung der Düngemittel zur Verfügung, wodurch
der Ernteertrag wesentlich gesteigert wird.
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Ein weiterer, besonders hervorzuhebender Vorteil der erfindungsgemäß
zu verwendenden kationischen Metallamminkomplexe gegenüber den bisher verwendeten
Komplexverbindungen ist außerdem, daß sie sowohl auf basischen als auch auf sauren
Böden voll zur Wirkung
gelangen, ohne daß hierfür besondere Maßnahmen
getroffen werden müssen. Der Landwirt kann sie dadurch ohne Rücksicht auf die diesbezüglichen
Besonderheiten seiner Böden anwenden, was für den normalen landwirtschaftlichen
Betrieb von erheblicher Bedeutung ist.
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Als besonders geeignet bezüglich der Steigerung des Wirkungsgrades
und des Ernteertrages der Mikronährstoffdüngung und namentlich der Kupferdüngung
haben sich die Kupferkomplexverbindungen der Hexamminreihe, wie insbesondere Kupfertriäthylendiaminsulfat,
erwiesen. Mit dieser Verbindung wurde der Wirkungsgrad der Kupferdüngung z. B. auf
10 bis 20 °/o und damit etwa auf das Zehnfache gesteigert. Eine ähnliche Wirkung
konnte bei Verwendung von Kupferdiäthylentriaminsulfat festgestellt werden.
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Ohne Änderung der- Wirkung läßt sich innerhalb der Hexamminreihe das
Ammoniak ganz oder" teilweise durch Äthylendiamin austauschen oder ebenso ganz oder
teilweise durch Hydrazin, Hydroxylamin, Propylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin,
Pyridin, die Aminopyridine, a-a-Dipyridyl, Phenanthrolin oder andere stickstoffhaltige
Basen von aliphatischem, hydroaromatischem, aromatischem, heterocyclischem oder
gemischtem Aufbau, wobei auch funktionelle Substituenten, wie Halogen, Hydroxyl,
Carbonyl, Sulfhydryl, die Nitrogruppe auch in abgewandelter Form vorhanden sein
können.
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Weiter ist es ohne Änderung im Charakter der Verbindungen möglich,
durch Austausch von basischen Stickstoffverbindungen gegen Wasser oder andere Sauerstoff
oder Schwefel enthaltende Verbindungen im Rahmen des Ammintyps von den Hexamminverbindungen
stufenweise überzugehen zu Aquopentammin-, Diaquotetrammin-, Triaquotriammin- und
Tetraquodiamminkomplexen. Schließlich besteht die Möglichkeit, als Wirkstoffkomplexe
unveränderte oder abgewandelte Hexamminkomplexe zu verwenden, insbesondere Tetramminverbindungen,
die ebenfalls durch Austausch von Stickstoffbasen gegen koordinativ gleichwertige,
Sauerstoff oder Schwefel enthaltende Verbindungen abgewandelt werden können, wobei
Aquotriammin- und Diaquodiamminkomplexe entstehen, ohne daß die für eine rasche
und anhaltende Spurenelementwirkung erforderlichen Eigenschaften verlorengehen.
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Zu der in den bisherigen Ausführungen abgegrenzten Gruppe der kaiionischen
Amminverbindungen der metallischen Mikronährstoffelemente gehören z. B. folgende
Verbindungen mit den obengenannten Eigenschaften für die Mikronährstoffdüngung:
Kupferhexaammoniaksulfat, Kupferdiaquodiäthylendiaminsulfat, Kupferdiaquodipropylendiaminsulfat,
Kupfertetrachinohnsulfat, Kupfertriäthylendiaminsulfat, Kupfertrithioharnstoffchlorid,
Kupferdiaquo-a-a-dipyridylsulfat, Kupferdinaphthylendiaminsulfat, Kupfertriäthylentetraminsulfat,
Kupfernaphthylendiamindiformamidsulfat, Kupferdidiaminocyclohexansulfat, Zinktriäthylendiaminsulfat,
Zinkdicysteinchlorid, Zinkhexapyridinsulfat, Zinktrinicotinsäureamidsulfat, Zink-a-phenanthrolinsulfat,
Eisen-a-a-dipyridylsulfat, Eisentri-a-phenanthrolinsulfat, Eisendiacetaminopyridinsulfat,
Eisentriphenyldimethylpyrazolonchlorid; Nickeldiaquodiäthylendiaminsulfat, Nickeltrihydrazinsulfat,
Nickeltripropylendiaminsulfat; Kobaltdiäthylendiaminsulfat, Kobalthexahydroxylaminsulfat,
Kobalttetraquoäthylendiaminsulfat; Mangantri-a-a-dipyridylsulfat, Mangantri-a-phenanthrolinsulfat,
Mangan-1-8-naphthylendiamindiformamidsulfat, Mangandihexamethylentetraminsulfat;
14ragnesiumdiglycocollbromid, Magnesiumhexaformamidacetat, Magnesiumdicyanamidsulfat,
Magnesiumdihexamethylentetraminsulfat. Die genannten Mikronährstoffdüngemittel können
mit Vorteil im Gemisch mit mineralischen und/oder organischen Düngemitteln angewendet
werden.
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Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Verwendung von Verbindungen
mit kationischen Komplexen der oben erläuterten Art ist aus folgenden Beispielen
ersichtlich.
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Ausführungsbeispiel 1 Auf einem Rohhumus enthaltenden kupferarmen
Sandboden mit einem pH-Wert von 4,8 wurden Versuche zu Hafer durchgeführt. Ein Teil
der zur Verfügung stehenden Bodenfläche wurde nicht gedüngt. Ein anderer Teil erhielt
eine Düngung mit 6 dz/ha eines NPK-Volldüngemittels mit 12 % N, 12 "/a P2 05 und
21 % K2 O. Ein weiterer Teil dieses Bodens erhielt die gleiche Grunddüngung mit
dem gleichen Volldüngemittel. Es wurden jedoch pro Doppelzentner Volldüngemittel
100 g Kupfer in Form von Kupfertriäthylendiaminsulfat zugegeben und mit dem Volldüngemittel
homogen vermischt. Schließlich wurde ein vierter Teil der zur Verfügung stehenden
Bodenfläche mit 6 dz/ha des gleichen NPK-Volldüngemittels behandelt, mit dem die
nach dem Stand der Technik als ausreichend bekannte Menge von 2 kg Kupfer pro Doppelzentner
in Form von feinkristallisiertem Kupfersulfat homogen vermischt war. Es wurden folgende
Kornerträge erzielt:
| auf dem unbehandelten Boden ...... 1,5 dz/ha |
| auf dem nur mit NPK-Volldüngemittel |
| behandelten Boden. . .. . . . . . . ..... 5,1 dz/ha |
| auf dem mit NPK + Kupferkomplex |
| behandelten Boden. . . . . . . . . . . . . . . 26,3 dz/ha |
| auf dem mit NPK -E- Kupfersulfat |
| behandelten Boden. . . . . . . . . . . .. . . 25,2 dz/ha |
Bei Düngung mit dem Kupferkomplex wurde somit mit 100 g Kupfer pro Doppelzentner
NPK-Düngemittel etwa die gleiche Wirkung erzielt wie bei der bekannten Düngung mit
Kupfersulfat unter Anwendung von 2 kg Kupfer pro Doppelzentner NPK-Düngemittel.
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Ausführungsbeispiel 2 Auf einem leichten, ausreichend mit Kupfer versorgten,
aber manganarmen Sandboden mit dem pH-Wert von 6,3 wurden Versuche zu Gerste durchgeführt.
Es wurde, ähnlich wie im Beispiel
1, der Ertrag einer unbehandelten, einer
nur mit NPK-Volldüngemittel mit 12% N, 12% P205 und 21010 K20, einer mit dem gleichen
Volldüngemittel in gleicher Menge, jedoch einer Beimischung von 120 g Mangan in
Form von Mangantetraglycinsulfat pro Doppelzentner Volldüngemittel und einer mit
dem gleichen Volldüngemittel in gleicher Menge, jedoch einer Beimischung von 3 kg
Mangan in Form von feinkristallisiertem Mangansulfatmonohydrat
pro
Doppelzentner gedüngten Fläche verglichen. Es wurden folgende Kornerträge erzielt:
| auf dem unbehandelten Boden ...... 8,1 dz/ha |
| auf dem nur mit NPK gedüngten Boden 14,3 dz/ha |
| auf dem mit NPK -E- Mangankomplex |
| gedüngten Boden . . . . . . . . . . . . . . . . 23,5 dz/ha |
| auf dem mit NPK -f- Mangansulfat |
| gedüngten Boden . . . . . . . . . . . . . . . . 23,9 dz/ha |
Bei der Düngung mit Komplexsalz nach der Erfindung wurde somit mit 120 g Mangan
pro Doppelzentner Volldüngemittel etwa die gleiche Ertragssteigerung erzielt wie
mittels 3 kg Mangan bei der bekannten Düngung mittels Mangansulfat.
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Ausführungsbeispiel 3 Zwei chlorotische Apfelbäume, ein chlorotischer
Pfirsichbaum und sechs chlorotische Rebstöcke wurden mit einer Lösung gegossen,
die auf 1000 ccm 10 g Eisen in Form von Ferrotridipyridylsulfat enthielt. Den Bäumen
wurden je 301 der Lösung durch je acht im Abstand von 1 m vom Stamm gegrabene Löcher
zugeführt, während die Rebstöcke innerhalb einer Woche dreimal je mit 31 der Lösung
gegossen wurden.
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Die Blätter der behandelten Pflanzen begannen nach 8 bis 10 Tagen
grün zu werden und färbten sich schließlich dunkelgrün.