DE20010177U1 - Fertilizer for increasing the selenium content of agricultural crops - Google Patents
Fertilizer for increasing the selenium content of agricultural cropsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Dünger zur Erhöhung des Selengehaltes landwirtschaftlicher Kulturpflanzen
5The invention relates to a fertilizer for increasing the selenium content of agricultural crops
5
Selen spielt als essentielles Spurenelement in der menschlichen Ernährung eine wichtige Rolle aufgrund seines ungewöhnlich breiten Wirkungs-Spektrums und seiner Vielzahl von Schutzfunktionen im menschlichen Organismus (SCHRAUZER, 1998). Diese Essentialitä't wurde erst 1957 durch Tierversuche erkannt, die zeigten, daß durch eine Zulage von Selen nekrotisierende Leberdegenerationen bei Ratten mit Vitamin E-Mangel verhindert werden konnten. Davor war als einzige biologische Wirkung des Spurenelements Selen seine Toxizität bekannt.Selenium plays an important role as an essential trace element in human nutrition due to its unusually broad spectrum of effects and its multitude of protective functions in the human organism (SCHRAUZER, 1998). This essentiality was only recognized in 1957 through animal experiments which showed that necrotizing liver degeneration in rats with vitamin E deficiency could be prevented by supplementing with selenium. Before that, the only biological effect of the trace element selenium was its toxicity.
Von besonderer Bedeutung ist dabei die Glutathionperoxidase, die in allen Zellen, in denen oxidative Prozesse ablaufen, als Radikalfänger gegenüber aggressiven Sauerstoff- und Hydroxylradikalen fungiert sowie die 5-Jod-Tetrajodthyronin-Dejodase im Schilddrüsenstoffwechsel. Darüber hinaus erbrachten mehrere Studien inverse Zusammenhänge zwischen der Selenaufnahme und der Krebshäufigkeit beim Menschen. Als Beispiel sei eine multizentrische doppel-Of particular importance is glutathione peroxidase, which acts as a radical scavenger against aggressive oxygen and hydroxyl radicals in all cells in which oxidative processes take place, as well as 5-iodine-tetraiodothyronine deiodinase in thyroid metabolism. In addition, several studies have shown inverse relationships between selenium intake and the incidence of cancer in humans. One example is a multicenter double-
30 blinde.Interventionsstudie genannt, in welcher30 blind.Intervention study in which
bei einer Supplementierung von 200 &mgr;g Selen versus Placebo eine signifikante Verringerung der Krebsinzidenz uni 39% und der Mortalität um 48% gefunden wurde (CLARK et al., 1996).With a supplementation of 200 μg selenium versus placebo, a significant reduction in cancer incidence by 39% and mortality by 48% was found (CLARK et al., 1996).
5 Andere Arbeiten zeigten antimutagene Wirkungen sowie eine Prophylaxe vor DNA-Schädigungen auf (LE BOEUF et al., 1985, VOGL et al., 1987; FRENKEL et al., 1987). Desweiteren Vermag Selen durch die Bildung von Metallselenid-Eiweiß-10 komplexen eine Reihe von Schwermetallen zu5 Other studies have shown antimutagenic effects and prophylaxis against DNA damage (LE BOEUF et al., 1985, VOGL et al., 1987; FRENKEL et al., 1987). Furthermore, selenium can bind a number of heavy metals by forming metal selenide-protein-10 complexes.
entgiften (CHIBA et al., 1988; SCHRAUZER, 1998) .detoxify (CHIBA et al., 1988; SCHRAUZER, 1998) .
Da Selen auch für alle Funktionen des Immunsystems unerläßlich ist, stellt sich verstärkt die Frage, ob mit der Nahrung dem Menschen genügend Selen zugeführt wird. Dabei zeigt sich, daß in ungünstigen Fällen auch bei anscheinend ausreichender Zufuhr Selenmangelerscheinungen auftreten können (SCHRAUZER, 1998) . DieserSince selenium is also essential for all functions of the immune system, the question is increasingly being asked whether people are getting enough selenium from their diet. It has been shown that in unfavorable cases, selenium deficiency symptoms can occur even when the intake is apparently sufficient (SCHRAUZER, 1998).
20 latente Selenmangel betrifft Deutschland ebenso wie die meisten europäischen Staaten (SILLANPÄÄ, JANSSON, 1992; BIESALSKY et al., 1997). Verantwortlich dafür sind sowohl geologische Gegebenheiten als auch die Umweltbelastungen20 Latent selenium deficiency affects Germany as well as most European countries (SILLANPÄÄ, JANSSON, 1992; BIESALSKY et al., 1997). This is due to both geological conditions and environmental pollution.
durch Schwermetalle und die intensive Bodenbewirtschaftung. by heavy metals and intensive soil cultivation.
Zusätzlich wird der dieserart bestehende Selenmangel durch die modernen Ernährungs- undIn addition, the existing selenium deficiency is caused by modern nutritional and
Lebensgewohnheiten weiter, verstärkt. So gilt Deutschland als ein Modell für ein selenarmes Land (BIESALSKY et al., 1997; SCHRAUZER7 1998) .Lifestyle habits continue to increase. Germany is considered a model for a selenium-poor country (BIESALSKY et al., 1997; SCHRAUZER 7 1998).
5 Die durchschnittliche tägliche Netto-Selenaufnähme der Bundesbürger liegt bei 4 7 &mgr;g Se für den Mann und bei 38 \ig für die Frau (OSTER, PRELLWITZ, 1989), wovon ca. 10% aus Milch und Milchprodukten stammen (SCHULTE, 1988).5 The average daily net selenium intake of German citizens is 4 7 μg Se for men and 38 μg for women (OSTER, PRELLWITZ, 1989), of which about 10% comes from milk and milk products (SCHULTE, 1988).
Der physiologische Selenbedarf beträgt nachThe physiological selenium requirement is
Bilanzstudien 1 ug Se/kg Körpergewicht pro Tag, was in etwa 80 ug/d für den Durchschnittsmann und 57 &mgr;g/d für die Durchschnittsfrau entspricht (LEVANDER, MORRIS, 1984). Dementsprechend wirdBalance studies show 1 ug Se/kg body weight per day, which corresponds to approximately 80 ug/day for the average man and 57 μg/day for the average woman (LEVANDER, MORRIS, 1984). Accordingly,
vom "National Research Council" für Erwachsenefrom the National Research Council for adults
eine tägliche Zufuhr von 1 ng Se/kg Körpergewicht pro Tag empfohlen, bzw. vom "Scientific Commitee for Food" (EU) eine Aufnahmemenge von mindestens 56 &mgr;g/d (GASSMANN, 1996).A daily intake of 1 ng Se/kg body weight per day is recommended, or the Scientific Committee for Food (EU) recommends an intake of at least 56 μg/d (GASSMANN, 1996).
Die Hauptquelle für Selen ist tierisches und pflanzliches Eiweiß. Dabei ist der Selengehalt der Nahrung abhängig von der Selenaufnahme der Pflanzen und Tiere selbst. Pflanzen nehmen SelenThe main source of selenium is animal and plant protein. The selenium content of food depends on the selenium intake of the plants and animals themselves. Plants absorb selenium
aus dem Boden auf, d.h. in Europa korreliert ihr Selengehalt mit dem niedrigen Selengehalt der Böden (BIESALSKY et al., 1997). Seit Einführung der EU-Getreideimportquoteri nehmen die an sich schon zu niedrigen Selenaufnahme-Werte der europäischen Bevölkerung weiter ab, da eine der Hauptaufnahmequellen für Selen, nämlichfrom the soil, i.e. in Europe their selenium content correlates with the low selenium content of the soil (BIESALSKY et al., 1997). Since the introduction of the EU grain import quotas, the already too low selenium intake values of the European population have continued to decrease, since one of the main sources of selenium intake, namely
nordamerikanisches Getreide mit bis zu 1,5 mg Se/kg TM (REILLY, 199.6): zunehmend durch praktisch selenfreies europäisches Getreide ersetzt wird.North American cereals with up to 1.5 mg Se/kg DM (REILLY, 199.6): is increasingly being replaced by practically selenium-free European cereals.
Das macht sich z.B. bemerkbar im relativ niedrigen Selengehalt verschiedener BrotsortenThis is noticeable, for example, in the relatively low selenium content of various types of bread
(0,01-0,02 mg Se/kg Brot) im Vergleich zu Broten, die mit Getreide aus dem "Selenland" Kanada gebacken wurden und die bis zu 0,6 mg Se/kg Brot enthalten (OSTER, PRELLWITZ, 1989,. OSTER, 1992;(0.01-0.02 mg Se/kg bread) compared to breads baked with grains from the "selenium country" Canada, which contain up to 0.6 mg Se/kg bread (OSTER, PRELWLITZ, 1989, OSTER, 1992;
10 HAAS, 1994). So betrugen die Plasmaselenkonzentrationen von gesunden deutschen Erwachsenen 1977 noch 0,110. +_ 0,012 mg Se/L, 1989 0,075 +_ 0,007 mg Se/L (SCHRAUZER, 1998) und 1992 nurmehr 0,071 +_ 0,017 mg Se/L, wobei 1992 10% der untersuchten10 HAAS, 1994). Thus, the plasma selenium concentrations of healthy German adults in 1977 were 0.110 +_ 0.012 mg Se/L, in 1989 0.075 +_ 0.007 mg Se/L (SCHRAUZER, 1998) and in 1992 only 0.071 +_ 0.017 mg Se/L, whereby in 1992 10% of the examined
15 Personen unter dem als sehr kritisch eingestuften Wert von 0,050 mg Se/L lagen (HAAS, 1994).15 persons were below the very critical value of 0.050 mg Se/L (HAAS, 1994).
Die ausgeprägte Selenarmut der Böden in der Eifelregion bewirkt insbesondere in der Extensiv-The pronounced selenium deficiency of the soils in the Eifel region causes, particularly in extensive
und Mutterkuh-Haltung bei Rindern eine erhöhte Mortalität, Fertilitätseinbußen und insgesamt resultierende Ertragsrückgänge. Abhilfe schafft in dieser Situation eine Selenflüssigdüngung des bewirtschafteten Weidelandes; eine konventionelle Bodendüngung scheidet für Selen in der Regel aus, da dieses in sauren Böden über dieand suckler cow husbandry in cattle leads to increased mortality, fertility losses and overall yield losses. Liquid selenium fertilization of the cultivated pastures can help in this situation; conventional soil fertilization is generally not possible for selenium, as it is absorbed in acidic soils via the
Wurzeln kaum aufgenommen wird, bzw.als SeO3 Roots are hardly absorbed, or as SeO 3
im Boden durch die Bildung unlöslicher Komplexein the soil through the formation of insoluble complexes
2 —
festgelegt oder als SeO- sowie in alkalischem Milieu leicht ausgewaschen wird.2—
or is easily washed out as SeO and in alkaline environments.
Daraus ergibt sich, daß ein Selenmangel gerade beim neugeborenen Rind dessen Widerstandskraft, Lebensfähigkeit und Entwicklung erheblich schwächen kann.This means that a selenium deficiency, especially in newborn cattle, can significantly weaken their resistance, viability and development.
Beim erwachsenen Rind wird eine optimale Versorgung mit einer täglichen Aufnahme von 6 mg Selen pro Tag (MAUS et al., 1990)angegeben; geht man aber von einer durchschnittlichen täglichen Aufnahmemenge von 5 kg Kraftfutter (gesetzlicher Höchstwert: 0,5 mg Se/kg TS) und 12 kg unbehandeltem Futtergras (etwa 0,015 mg Se/kg TS) aus, so wird diese Rate nur zu gut einem Drittel erreicht. For adult cattle, an optimal supply is given as a daily intake of 6 mg selenium per day (MAUS et al., 1990); however, if one assumes an average daily intake of 5 kg of concentrated feed (legal maximum: 0.5 mg Se/kg DM) and 12 kg of untreated forage grass (about 0.015 mg Se/kg DM), this rate is only achieved by a good third.
Eine Erhöhung des Selengehaltes des Futters ließe sich zwar durch entsprechende Düngungsmaßnahmen erreichen, jedoch ist, obwohl die Bodendüngung inzwischen vom Gesetzgeber zugelassen worden ist, der Erfolg nur schwer abschätzbar, wie zuvor ausgeführt worden ist.An increase in the selenium content of the feed could be achieved by appropriate fertilization measures, but although soil fertilization has now been approved by law, the success is difficult to estimate, as previously stated.
In ausgewählten Betrieben, die bisher keine Selen-Düngung durchgeführt haben, wurden extrem niedrige Gehalte in Grünland-Aufwüchsen ge-25 funden.In selected farms that have not yet applied selenium fertilization, extremely low levels were found in grassland growth.
Vorliegende Daten belegen, daß die Eifel, wie bereits ausgeführt, zu den Gebieten mit besonders ausgeprägtem Selenmangel gehört.Available data show that the Eifel, as already mentioned, is one of the areas with a particularly pronounced selenium deficiency.
• #•#
Es ist ferner bekannt, dass eine ausreichende Selen-Ernährung des Wiederkäuers über das Grundfutter nicht möglich ist. Besonders in extensiv bewirtschafteten Betrieben kann es zu gravierenden Selenmangelerscheinungen bis hin zum Tod von Tieren kommen. Aber auch der Mensch ist vom Selenmangel mehr oder weniger stark betroffen. Gezielte Studien im Humanbereich weisen darauf hin, dass ein Mangel an Selen das Krebswachstum an allen Organen einschließlich der Haut fördert. (Siehe hierzu Präventionsratgeber 4, 1996 der Deutschen Krebshilfe). Ein extremes Beispiel für Selenmangel ist die in China auftretende Keshan-Krankheit, die zu schweren Herzrhytmusstörungen und zur Herzinsuffizienz führt. Deshalb ist es mehr denn je erforderlich, dem Selen als essentiellem Spurenelement in der menschlichen und tierischen Ernährung erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken, um durch Selenmangel bedingte Krankheiten weitgehend auszuschalten oder zu vermeiden.It is also known that it is not possible to provide ruminants with sufficient selenium through basic feed. Particularly in extensively managed farms, serious selenium deficiency symptoms can occur, even leading to the death of animals. But humans are also affected to a greater or lesser extent by selenium deficiency. Targeted studies in humans indicate that a lack of selenium promotes the growth of cancer in all organs, including the skin. (See Prevention Guide 4, 1996 of the German Cancer Aid). An extreme example of selenium deficiency is Keshan disease, which occurs in China and leads to severe cardiac arrhythmias and heart failure. It is therefore more important than ever to pay increased attention to selenium as an essential trace element in human and animal nutrition in order to largely eliminate or prevent diseases caused by selenium deficiency.
Im Hinblick auf den vorstehenden Sachverhalt zum zitierten Stand der Technik (siehe hierzu das nachstehende Literaturverzeichnis) besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Dünger zur Erhöhung des Selengehaltes landwirtschaftlicher Kulturpflanzen vorzuschlagen. Insbesondere soll der Selen-Dünger beim neugeborenen Rind dessen Widerstandskraft, Lebensfähigkeit und Entwicklung verbessern. BeimIn view of the above facts of the cited prior art (see the bibliography below), the object of the present invention is to propose a fertilizer for increasing the selenium content of agricultural crops. In particular, the selenium fertilizer is intended to improve the resistance, viability and development of newborn cattle.
erwachsenen Rind soll eine optimale Versorgung mit einer täglichen Aufnahme, von 6 mg Selen pro Tag erreicht werden. Mit dem erfindungsgemäßen Düngungssystem soll aber nicht nur die Selenernährung
des Tieres, sondern auch die Selen-Versorgung
des Menschen entscheidend verbessert werden, z.B. durch eine Anreicherung von Selen in Milch- oder Getreideprodukten.An optimal supply of adult cattle with a daily intake of 6 mg selenium per day is to be achieved. The fertilization system according to the invention is not only intended to improve the selenium nutrition
of the animal, but also the selenium supply
of humans can be significantly improved, e.g. by enriching milk or cereal products with selenium.
Diese Aufgabe der Erfindung wird mit den Maßnahmen
des Patentanspruchs 1 durch einen Dünger zur Erhöhung des.Selengehaltes landwirtschaftlicher Kulturpflanzen gelöst, wobei nach dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 der Dünger aus Lösungskomponenten einer der in der nachstehenden Tabelle D aufgeführten Selenverbindungen This object of the invention is achieved by the measures
of patent claim 1 by a fertilizer for increasing the selenium content of agricultural crops, wherein according to the
characterizing part of claim 1 of the fertilizer from solution components of one of the selenium compounds listed in Table D below
(z.B. Cu, Zn, Fe)transition metals
(e.g. Cu, Zn, Fe)
sowie Ammonium-Nitrat-Harnstoff (AHL) und Stickstoff mit wasserlöslichem P2 0C (NP) besteht, wobei das AHL eine Zusammensetzung hat vonand ammonium nitrate urea (AHL) and nitrogen with water-soluble P 2 0 C (NP), whereby the AHL has a composition of
und 100 kg Ware von AHL mit 30% N enthalten:and 100 kg of AHL with 30% N contain:
33,33 kg NO3 entspricht 7,5 kg rein N 9,65 kg NH4 entspricht 7,5 kg rein N 32,10 kg CO (NH2)2 entspricht 15,0 kg rein N 24,92 kg Wasser, (Anspruch 2)33.33 kg NO3 corresponds to 7.5 kg pure N 9.65 kg NH 4 corresponds to 7.5 kg pure N 32.10 kg CO (NH 2 )2 corresponds to 15.0 kg pure N 24.92 kg water, (claim 2)
wobei ferner die NP-Komponente sich zusammensetzt aus:
15where the NP component is composed of:
15
Gesamt-N 10 Gew.-% 14 Vol.-% davon Ammonium 10 " 14 " wasserlöslichemTotal N 10 wt.% 14 vol.% of which ammonium 10 " 14 " water-soluble
P2O5 34 " 48 "P 2 O 5 34 " 48 "
und 100 kg Ware der NP-Komponente (NP-Lösung) mit % N und 34 % P2O5 enthalten:and 100 kg of the NP component (NP solution) containing % N and 34 % P 2 O 5 contain:
47,13 kg (NH4J2HPO4 entspricht 10 kg rein N47.13 kg (NH 4 J 2 HPO 4 corresponds to 10 kg pure N
und 25,2 kg rein P2O5,and 25.2 kg pure P 2 O 5 ,
12,15 kg H3PO4 entspricht 8,8 kg rein P2O5 12.15 kg H 3 PO 4 corresponds to 8.8 kg pure P 2 O 5
40,73 kg Wasser, (Anspruch 3)40.73 kg water, (claim 3)
wobei das AHL die Verdunstungsrate des applizierten Selens reduziert und das Nitrat in der AHL-Lösung die Selen-Aufnahme begünstigt.The AHL reduces the evaporation rate of the applied selenium and the nitrate in the AHL solution promotes selenium uptake.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Düngers ergeben sich aus den Ansprüchen bis 9.Further advantageous embodiments of the fertilizer according to the invention emerge from claims to 9.
Die Herstellung eines Düngers zur Erhöhung des Selengehaltes landwirtschaftlicher Kulturpflanzen geschieht in den nachfolgend unter den Buchstaben a - f aufgeführten Schritten dergestalt, dass manThe production of a fertilizer to increase the selenium content of agricultural crops is carried out in the steps listed under letters a - f below in such a way that
a) eine berechnete Menge aus einer der in der Tabelle D aufgeführten Selenverbindungen, z.B. als Natrium- oder Calciumselenat, in einem Liter Wasser unter Erwärmen und stetigem Rühren vollständig auflöst;(a) completely dissolve a calculated amount of one of the selenium compounds listed in Table D, e.g. as sodium or calcium selenate, in one litre of water by heating and stirring continuously;
b) dann in die zuvor hergestellte Natrium- oder Calciumselenat-Lösung als Mischungspartner eine AHL-Lösung (Ammonium-Nitrat-Harnstoff-Lösung) und eine NP-Lösung (Stickstoff mit wasserlöslichem P2O5) einmischt;b) then an AHL solution (ammonium nitrate urea solution) and an NP solution (nitrogen with water-soluble P2O5) are mixed into the previously prepared sodium or calcium selenate solution as mixing partners;
c) die AHL- und NP-Lösung mischt und Beispiele für die Zusammensetzung von AHL- und NP-Mischungen in der nachfolgenden Tabelle A vorgibt.(c) mixes the AHL and NP solution and provides examples of the composition of AHL and NP mixtures in Table A below.
NP-MischungenNP mixtures
:fVs :fV s
- 10 -- 10 -
P2°5/ha_^Default kg
P 2°5 /ha _^
Lös./ha
hier ^
ablesenLiter NP-
Sol./ha
here ^
read off
kg N/haDefault J
kgN/ha
70 kg N + 30 kg P2 0S ^e Hektar ergeben 157 1 AHL + 63 1 NP-Lösung je Hektar70 kg N + 30 kg P 2 0 S ^ e hectares result in 157 1 AHL + 63 1 NP solution per hectare
50 kg N + 50 kg50 kg N + 50 kg
Hektar ergeben hectares result
91 1 AHL + 104 1 NP-Lösung je Hektar91 1 AHL + 104 1 NP solution per hectare
Fortsetzung der erfindungsgemäßen Düngerherstellung:Continuation of the fertilizer production according to the invention:
d) Nachdem AHL 3.0% und NP 10 + 34 gemischt sind, wird Selen gemäß folgender Formel zudosiert:d) After AHL 3.0% and NP 10 + 34 are mixed, selenium is added according to the following formula:
Dosierung=((Zielwert-Istwert) *Ertragserwartung) /(Ausnutzüngsrate*1000) Dosage=((target value-actual value) *expected yield) /(utilization rate*1000)
10 15 2010 15 20
O715 mg/kg TrM 0,02 mg/kg TrM 5000 kg TrM/haO 7 15 mg/kg TrM 0.02 mg/kg TrM 5000 kg TrM/ha
Zielwert = Istwert =Target value = Actual value =
Ertragserwartung =
Ausnutzungsrate in Kombination . -Expected return =
Utilization rate in combination . -
mit Flüssigdünger = 31%with liquid fertilizer = 31%
Dosierung =((0,15-0,02)*5000)/(31%*1000) = 2,096gjSe/haDosage =((0.15-0.02)*5000)/(31%*1000) = 2.096gjSe/ha
entspricht 5,02 g Natriumselenat/ha bzw. 3,18 g Calciumselenat hacorresponds to 5.02 g sodium selenate/ha or 3.18 g calcium selenate ha
Zielwert = Istwert =Target value = Actual value =
Ertragserwartung =
Ausnutzungsrate in Kombination mit Flüssigdünger =Expected return =
Utilization rate in combination with liquid fertilizer =
0,15 mg/kg TrM 0,02 mg/kg TrM 6200 kg TrM/ha0.15 mg/kg TrM 0.02 mg/kg TrM 6200 kg TrM/ha
31%31%
Dosierung =((0,15-0,02)*6200)/(31%*1000) =2,600 g Se/haDosage =((0.15-0.02)*6200)/(31%*1000) =2.600 g Se/ha
entspricht 6,22 g Natriumselenat/ha bzw. 3,93 g Calciumselenat/hacorresponds to 6.22 g sodium selenate/ha or 3.93 g calcium selenate/ha
3030
3535
Zielwert = 0,15 mg/kg TrMTarget value = 0.15 mg/kg TrM
Istwert = 0,01 mg/kg TrMActual value = 0.01 mg/kg TrM
Ertragserwartung = 5500 kg TrM/haExpected yield = 5500 kg trM/ha
Ausnutzungsrate in Kombination mit Dünger-Suspension = 15%Utilization rate in combination with fertilizer suspension = 15%
Dosierung -((0,15-0,01)*5500)/(15%*1000) =5,133 g Se/haDosage -((0.15-0.01)*5500)/(15%*1000) =5.133 g Se/ha
entspricht 12,27 g Natriumselenat/ha bzw. 7,77 g Calciumselenat/ha 5corresponds to 12.27 g sodium selenate/ha or 7.77 g calcium selenate/ha 5
Fortsetzung der erfindungsgemäßen Düngerherstellung:Continuation of the fertilizer production according to the invention:
e) dass man der aus AHL 30 und NP 10 + bestehenden Mischung bei laufendem Rührwerk 1 1 Natriumselenat- oder Calciumselenat-Lösung zusetzt, wobei das Natriumselenat eine molare Masse von M = 188,936 g/Mol entsprechend 78,960 g elementarem Selen (= 41,794% Se) hat und sich bei einer Dosierung von 2,600g elementarem Selen/ha eine Aufwandsmenge von 6,221 g Natriumselenat je Hektar ergibt unde) that 1 liter of sodium selenate or calcium selenate solution is added to the mixture consisting of AHL 30 and NP 10 + while the agitator is running, whereby the sodium selenate has a molar mass of M = 188.936 g/mol corresponding to 78.960 g elemental selenium (= 41.794% Se) and at a dosage of 2.600 g elemental selenium/ha an application rate of 6.221 g sodium selenate per hectare results and
f) dass man das Selen gemäß Anspruch 6f) that the selenium according to claim 6
z.B. in Form von Natrium- oder Calciumselenat in den in den Beispielen angegebenen Konzentrationen zudosiert.e.g. in the form of sodium or calcium selenate in the concentrations given in the examples.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 sieht vor, dass die Selenverbindung z.B. aus Alkali- oder Erdalkali-Selenat besteht (Tabelle d). Aus Bodendüngungsversuchen (BAHNERS, N., 1987) hat sichThe further development according to claim 4 provides that the selenium compound consists, for example, of alkali or alkaline earth selenate (Table d). From soil fertilization experiments (BAHNERS, N., 1987)
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ergeben, daß das sechswertige Selen des Natriumselenats (Na3SeO.) oder Calciuntselenats (CaSeO4) am besten aufgenommen wird, und dadurch das Kosten-Nutzen-Verhältnis am günstigsten ist.show that the hexavalent selenium of sodium selenate (Na 3 SeO.) or calcium selenate (CaSeO 4 ) is best absorbed and therefore the cost-benefit ratio is the most favorable.
Die Ausführungsform nach Anspruch 5 sieht vor, daß das Alkali- oder Erdalkaliselenat aus Natrium- oder Calciumselenat besteht.The embodiment according to claim 5 provides that the alkali or alkaline earth selenate consists of sodium or calcium selenate.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 legt fest, daß der Dünger z.B. aus gelöstem Natriumoder Calciumselenat und einer Düngersuspension (Tabelle) mit variablen Anteilen an N, P, K, Mg, Ca, Na als Mischpartner für das Selenat besteht, wie in der folgenden Tabelle E und Anspruch 7 angegeben ist.The embodiment according to claim 6 specifies that the fertilizer consists, for example, of dissolved sodium or calcium selenate and a fertilizer suspension (table) with variable proportions of N, P, K, Mg, Ca, Na as mixing partners for the selenate, as indicated in the following table E and claim 7.
· i· i
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Tabelle E Zusammensetzung, der Dunger-Sugpension Table E Composition of fertilizer sugpension
stoffartRaw
fabric type
je TonnePortion
per ton
mittelFertilizer
medium
9.5% CaCO3H-MgCO3 Carbonic magnesium lime
9.5% CaCO 3 H-MgCO 3
sions
mittelDisperse
sions
medium
(als Bestandteil der Roh
stoffe oder zugesetzt)Water
(as part of the raw
substances or added)
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Die Ausführungsform nach Anspruch 8 bestimmt, daß der Dünger z.B. aus gelöstem Natrium- oder Calciumselenat und einer Düngersuspension (Tabelle F) mit variablen Anteilen an N, P7 K, Mg, Ca, Na als Mischpartner für das Selenat besteht, wie in der folgenden Tabelle F und Anspruch 9 angegeben ist.The embodiment according to claim 8 determines that the fertilizer consists, for example, of dissolved sodium or calcium selenate and a fertilizer suspension (Table F) with variable proportions of N, P 7 K, Mg, Ca, Na as mixing partner for the selenate, as indicated in the following Table F and claim 9.
Zusammensetzung der Dünger-SuspensionComposition of the fertilizer suspension
stoffartRaw
fabric type
mittelFertilizer
medium
(flüssig) 25% K2OPotassium sulfate
(liquid) 25% K 2 O
95% CaCO3+MgCO3 Carbonated magnesium lime
95% CaCO3 + MgCO3
sions
mittelDisperse
sions
medium
(Rest zu
320 kg
stammt aus
Rohstoffen)253kg
(Remainder to
320kg
date back to
raw materials)
Nährstoffgehalte dieser Mischung in Gew.-%:Nutrient content of this mixture in % by weight:
3,5% N + 2,1% P2O5 +5,6% K2O +8,0% MgO + 24,4% CaO +3.5% N + 2.1% P 2 O 5 +5.6% K 2 O +8.0% MgO + 24.4% CaO +
1,4% Na2O + 0,8% S1.4% Na2O + 0.8% S
Erfindungsgemäß ist es möglich, den in den vorstehend erläuterten Schritten a bis f erhaltenen erfindungsgemäße Flüssigdünger direkt auf die Blattflächen von landwirtschaftliehen Kulturpflanzen durch eine Tropfeinrichtung grobtropfig mit 8-Loch bei einem Druck von I7O bar aufzubringen, wobei das im Flüssigdünger enthaltene Natrium- oder Calciumselenat gut von den Pflanzen assimiliert wird und zur Erzielung eines gewünschten Selengehaltes von 0,15 mg Se/kg in der Futterpflanze (Gras, Getreide, Mais) bereits schon geringe Dosen ( 2 - 10 g Se/ha) bei entsprechender Anwendung effektiv sind, wie die nachstehende Tabelle B zur Berechnung der Selen-Aufwandsmenge und zur Selen-Dosierung von Grünlandaufwüchsen zeigt (Tabelle B).According to the invention, it is possible to apply the liquid fertilizer according to the invention obtained in steps a to f explained above directly to the leaf surfaces of agricultural crops using a drip device in coarse drops with 8 holes at a pressure of 1 7 O bar, whereby the sodium or calcium selenate contained in the liquid fertilizer is well assimilated by the plants and to achieve a desired selenium content of 0.15 mg Se/kg in the forage plant (grass, cereals, corn), even small doses (2 - 10 g Se/ha) are effective when used accordingly, as shown in Table B below for calculating the selenium application rate and for selenium dosage of grassland growths (Table B).
Berechnung der Selen-Aufwandsmenge Über geeignete Analyseverfahren (z.B. Hydrid-AAS) wird zunächst der Ausgangsgehalt im Pflanzenmaterial bestimmt. Calculation of the selenium application rate The initial content in the plant material is first determined using suitable analytical methods (e.g. hydride AAS).
Die Selen-Dosierung errechnet sich dann wie folgt:The selenium dosage is then calculated as follows:
Dosierung:((Zielwert-Istwert)*Ertragserwartung)/ (Ausnutzungsrate*100 0)Dosage: ((Target value-Actual value)*Expected yield)/ (Utilization rate*100 0)
J Si &bgr;« **- .·J Si &bgr;« **- .·
&Ggr;: &Tgr;1.: IK.: ::&Ggr;: &Tgr; 1 .: IK.: ::
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(Einheiten: Dosierung in g, Zielwert und Istwert in mg/kg, Ertragserwartung in kg, Ausnutzungsrate in %).(Units: dosage in g, target value and actual value in mg/kg, expected yield in kg, utilization rate in %).
5 Beispiele für die Selen-Dosierung von Grünlandaufwüchsen: 5 examples of selenium dosing for grassland crops:
Tabelle B Selen-Dosierung von Grünlandaufwüchsen Table B Selenium dosage of grassland crops
00
0
,15 mg/kg TrM,02 mg/kg DM
,15 mg/kg DM
ZielwertInitial value
Target value
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Selen-Blattdüngung durch eine Dünger-Suspension (Tabelle E oder F) mit variablen Anteilen an N, P, K, Mg, Ca, Na als Mischpartner für das Selenat erfolgt.A further embodiment of the invention consists in that the selenium foliar fertilization is carried out by a fertilizer suspension (Table E or F) with variable proportions of N, P, K, Mg, Ca, Na as mixing partner for the selenate.
25 Allerdings sinkt die Aufnahmerate in Kombination mit diesem Düngungssystem, ausgelöst durch
lonenantagonismen (Ca, Mg, K) und einen früheren Ausbringungszeitraum mit der damit verbundenen
geringeren Blattfläche auf 15% ab.25 However, the uptake rate decreases in combination with this fertilization system, triggered by
ion antagonisms (Ca, Mg, K) and an earlier application period with the associated
smaller leaf area to 15%.
«te ·■ · · «te ·■ · ·
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Dennoch konnte mit einer Dosierung, von 5 g Se/ha der Grenzwert für eine, ausreichende Versorgung knapp erreicht werden.Nevertheless, with a dosage of 5 g Se/ha, the limit for an adequate supply could be almost reached.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich der Selengehalt landwirtschaftlicher Kulturpflanzen durch gezielte Blattdüngung entweder in Form von Flüssigdünger oder einer Dünger-Suspension erheblich verbessern läßt. Hierzu wird von den Pflanzen gut assimilierbares Natrium- oder Calciumselenat direkt auf die Blattflächen aufgebracht, so daß eine Bodendüngung, inzwischen vom Gesetzgeber zügelassen, deren Erfolg aber nur schwer abschätzbar ist ,nicht erforderlich ist. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Düngungssystems nicht nur die Selenernährung des Tieres, sondern auch die Selenversorgung des Menschen entscheidend verbessert werden kann, z.B. durch eine Anreicherung von Selen in Milch oder Getreideprodukten. Bei den Untersuchungen des erfindungsgemäßen Düngungssystems hat sich gezeigt, daß zur Erzielung eines gewünschten Selengehaltes von 0,15 mg Selen/kg Trockenmasse in der Futterpflanze (Gras, Getreide, Mais) bereits geringe Dosen ( 2 - 10 g Se/ha) bei entsprechender Anwendung effektiv sind.The advantages achieved with the invention are in particular that the selenium content of agricultural crops can be significantly improved by targeted foliar fertilization either in the form of liquid fertilizer or a fertilizer suspension. To do this, sodium or calcium selenate, which is easily assimilated by the plants, is applied directly to the leaf surfaces, so that soil fertilization, which is now permitted by law but the success of which is difficult to estimate, is not necessary. A significant advantage is that with the help of the fertilization system according to the invention, not only the selenium nutrition of the animal, but also the selenium supply of humans can be significantly improved, e.g. by enriching milk or grain products with selenium. During the investigations of the fertilization system according to the invention, it was shown that in order to achieve a desired selenium content of 0.15 mg selenium/kg dry matter in the forage plant (grass, grain, corn), even small doses (2 - 10 g Se/ha) are effective when used accordingly.
Versuchsergebnisse aus verschiedenen Variationen der Selen-Blattdüngung, zum einen als BestandteilTest results from different variations of selenium foliar fertilization, on the one hand as a component
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von klaren Flüssig-Dünger-Lösungen, zum anderen als Beimischung von.Suspensionsdünger, bestätigen eindrucksvoll die Effektivität der Selen-Blattdüngung (Siehe Tabelle C und grafische Darstellung). So stieg durch eine Applikation von 5 g S. ./ha der Selengehalt eines ersten Grünländäuf-wuchses unter den ungünstigen Witterungsbedingungen des Frühjahrs 1998 in den mit Flüssigdünger-Selengemisch behandelten Parzellen von 0,016 mg auf 0,3133 mg in der Trockenmasse.of clear liquid fertilizer solutions, and on the other hand as an admixture of suspension fertilizer, impressively confirm the effectiveness of selenium foliar fertilization (see Table C and graphic representation). Thus, with an application of 5 g S./ha, the selenium content of a first grassland growth under the unfavorable weather conditions of spring 1998 in the plots treated with liquid fertilizer-selenium mixture increased from 0.016 mg to 0.3133 mg in dry matter.
Im zweiten Aufwuchs ist noch eine geringe Nachwirkung der ersten Applikation nachweisbar.In the second growth, a slight after-effect of the first application can still be detected.
15 Bilanzberechnungen zeigen, daß mit einem auf15 Balance sheet calculations show that with a
solche Weise behandelten Gras und einer üblichen Kraftfuttergabe der Selenbedarf des Rindes vollkommen gedeckt werden kann. Die Verbesserung des Selenstatus beim neugeborenen Rind begünstigt dessen Widerstandskraft, Lebensfähigkeit und Entwicklung. Mit einer Dosierung von 5 g Se/ha in der Düngersuspension konnte der Grenzwert für eine ausreichende Selenversorgung erreicht werden. Um die Selen-Ver-The selenium requirement of the cattle can be completely covered by grass treated in this way and a normal feed supply. The improvement of the selenium status in newborn cattle promotes their resistance, viability and development. With a dosage of 5 g Se/ha in the fertilizer suspension, the limit for a sufficient selenium supply was reached. In order to ensure the selenium supply,
25 sorgung des Tieres sicherzustellen, sind nur25 To ensure the animal’s safety, only
noch geringe Selengaben über Mineralfutter notwendig. Small amounts of selenium are still necessary via mineral feed.
Alle in der Beschreibung angegebenen Einzelund"Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All individual and combination features specified in the description are considered essential to the invention.
[kg TS/ha] Yield
[kg DM/ha]
[mg Se/kg TS] Without fertilization
[mg Se/kg DM]
[mg Se] Recording
[mg Se]
Suspension
[mg Se/kg TS] Fertilizer-
suspension
[mg Se/kg DM]
[mg Se] Recording
[mg Se]
[mg Se/kg TS] Liquid fertilizer
[mg Se/kg DM]
[mg Se] Recording
[mg Se]
2. Schnitt1. Cut
2. Cut
30005000
3000
0,01630.0163
0.0163
4982
49
0,03510.1363
0.0351
105682
105
0,07550.3133
0.0755
2271567
227
Aufnahmerate dosage
Recording rate
15,7% 5000
15.7%
35,9% 5000 .
35.9%
Kontrollecontrol
Dünger- FlüssigdüngerFertilizer- liquid fertilizer
Suspensionsuspension
Claims (11)
33,33 kg NO3 entspricht 7,5 kg rein N
9,65 kg NH4 entspricht 7,5 kg rein N
32,10 kg CO (NH2)2 entspr. 15,0 kg rein N
24,92 kg Wasser. 2. Fertilizer according to claim 1, characterized in that 100 kg of AHL with 30% N contain:
33.33 kg NO 3 corresponds to 7.5 kg pure N
9.65 kg NH 4 corresponds to 7.5 kg pure N
32.10 kg CO (NH 2 ) 2 corresponds to 15.0 kg pure N
24.92 kg of water.
47,13 kg (NH4)2HPO4 entspricht 10 kg rein N
und 25,2 kg rein P2O5,
12,15 kg H3PO4 entspricht 8,8 kg rein P2O5
40,72 kg Wasser. 3. Fertilizer according to claim 1 and 2, characterized in that 100 kg of the NP component (NP solution) with 10% N and 34% P 2 O 5 contain:
47.13 kg (NH 4 ) 2 HPO 4 corresponds to 10 kg pure N
and 25.2 kg pure P 2 O 5 ,
12.15 kg H 3 PO 4 corresponds to 8.8 kg pure P 2 O 5
40.72 kg of water.
3,5% N + 2,1% P2O5 + 5,6% K2O + 8,0% MgO + 24,4% CaO + 1,4% Na2O + 0,8% S 9. Fertilizer according to claim 8, characterized in that the suspension is composed as follows:
3.5% N + 2.1% P 2 O 5 + 5.6% K 2 O + 8.0% MgO + 24.4% CaO + 1.4% Na 2 O + 0.8% S
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|---|---|---|---|
| DE20010177U DE20010177U1 (en) | 1999-07-21 | 2000-06-07 | Fertilizer for increasing the selenium content of agricultural crops |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19934104 | 1999-07-21 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20010177U1 true DE20010177U1 (en) | 2000-10-05 |
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ID=7915484
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20010177U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2379173A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-05 | Force Flow | Automatic and controlled weighing and diluting of chemicals |
| WO2006019313A2 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Hi Tech Products Limited | Extended release compositions comprising selenate and acidulated phosphate |
-
2000
- 2000-06-07 DE DE20010177U patent/DE20010177U1/en not_active Expired - Lifetime
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| GB2379173A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-05 | Force Flow | Automatic and controlled weighing and diluting of chemicals |
| WO2006019313A2 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Hi Tech Products Limited | Extended release compositions comprising selenate and acidulated phosphate |
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20001109 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030527 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060509 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080430 |
|
| R071 | Expiry of right |