DE2556450C3

DE2556450C3 - Wachstumsaktivatoren enthaltendes NPK-Düngemittel

Info

Publication number: DE2556450C3
Application number: DE19752556450
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Paris Benois
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1975-12-15
Publication date: 1977-10-20

Description

Gegenstand der Erfindung ist das in den vorstehenden Patentansprüchen näher bezeichnete NPK-Düngemittel, das organische Verbindungen enthält, welche das Wachstum von Pflanzen aktivieren.

Es werden in zunehmendem Maße Düngemittel, die organische und anorganische Verbindungen enthalten, angewandt, um in gewissem Ausmaß den Mangel der kultivierten Böden an organischen Bestandteilen zu kompensieren. Der organische Teil des- Bodens oder Humus ist ein Gemisch aus zahlreichen organischen Verbindungen, die durch Umwandlung von organischen Resten tierischer und pflanzlicher Herkunft entstanden sind.

Man hat versucht, Düngemittel ausgehend von Produkten bei der Holzbehandlung herzustellen. Gemäß der FR-PS 12 70 086 werden Holzteilchen mit Salpetersäure behandelt und die erhaltene Flüssigkeit mit einer für die Düngemittelherstellung gebräuchlichen Base — Kaliumhydroxid, Kalk oder Ammoniak — neutralisiert; das erhaltene Reaktionsprodukt wird eingeengt und dann als Düngemittel verwendet, wobei der Düngemittelwert von Kaliumnitrat, Calciumnitrat oder Ammoniumnitrat unbezweifelbar ist.

Man weiß auch seit langem, daß Humus für das Pflanzenwachstum unabdingbar ist und die seit 1933 durchgeführten Arbeiten (Ann. Agron. 1968, 19 [5] 533—567) haben die positive Wirkung von Huminverbindungen auf die Entwicklung von Pflanzen gezeigt. In jüngerer Zeit durchgeführte Untersuchungen haben diese Ergebnisse bestätigt.

Die chemische Zusammensetzung des Humus wurde vielfach untersucht: F1 a i g W. und Haider (Science du Sol 1970, 2, 39—72) haben beispielsweise in den' Kulturen der Boden-Mikroorganismen Methoxy-p-chinon identifiziert. Danach hat M a t h u r (Soil Science, 1971,111 [3], 147 -157) die Anwesenheit von Chinonen wie Benzochinon und Methylnaphthochinon in den Böden nachgewiesen.

Diese Autoren vertreten die Ansicht, daß die Huminsäuren — wichtigste Fraktion oder Komponente des Humus — aus Molekülen bestehen, in denen Aminosäuren, Peptide oder Proteine an Phenole oder Chinone gebunden sind.

H a i de r et al. (Plant and Soil, 1965, XXII [I],49-64) haben vor allem gezeigt, daß bei pH-Werten von 6,5 bis 8 nur die Phenole, die zu Chinonen oxidiert werden können, sich mit den vorher genannten stickstoffhaltigen Verbindungen verbinden können, wobei bräunliche Verbindungen analog den im Humus angetroffenen entstehen.

Man kennt organisch-anorganisch zusammengesetzte Düngemittel, die bestimmte Komponenten des Humus liefern, vor allem Aminosäuren. Es war nun wichtig, nach Verbindungen zu suchen, die die Chinone liefern können, welche bei der Humus-Synthese beteiligt sind und die den Pflanzenstoffwechsel stimulieren.

Bei der Herstellung von Phthalsäureanhydrid wurden Verbindungen aufgefunden, die Chinon-Funktionen enthalten. Phthalsäureanhydrid wird in großtechnischem Maßstab durch Oxidation von Naphthalin oder o-Xylol mit Luft in Gegenwart eines Vanadiumoxid-

Tonerdekatalysators hergestellt. Die Oxydationsprodukte werden destilliert, um das reine Phthalsäureanhydrid zu erhalten. Bekanntlich entsteht neben Phthalsäureanhydrid auch Naphthochinon, dessen Sublimationspunkt demjenigen von Phthalsäureanhydrid stark

benachbart ist: die Verbindungen werden voneinander getrennt, indem man das Naphthochinon mit Maleinsäureanhydrid zusammenbringt. Dabei bilden sich vor allem hochmolekulare Polykondensationsprodukte, die sich verhältnismäßig leicht von Phthalsäureanhydrid abtrennen lassen.

Es hat sich gezeigt, daß die obigen Verbindungen neben kleinen Mengen an Phthalsäureanhydrid Chinon-Funktionen bzw. Gruppen enthalten und gegenüber Pflanzen als Wachstumsaktivatoren wirken.

Die erfindungsgemäßen Düngemittel enthalten die Elemente Stickstoff, Phosphor und Kalium; sie enthalten weiterhin in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, die bei der Polykondensation von Naphthochinon und Maleinsäureanhydrid entstehen.

Vorzugsweise beträgt der Anteil dieser (organischen) Verbindungen 1 Gew.-%.
Diese Verbindungen können allen gebräuchlichen Formen von Düngemitteln zugesetzt werden, vor allem den Düngemitteln, die die Elemente Stickstoff, Phosphor und Kalium enthalten und zwar insbesondere in solchen Mengen, daß — bezogen auf 100 kg Düngemittel — 4 kg Gesamtstickstoff, 8 kg Phosphor, gerechnet als P2O5 und 12 kg Kalium, gerechnet als K₂O vorhanden sind.

Die erfindungsgemäßen Düngemittel enthalten vorteilhafterweise organische Verbindungen, die organischen Stickstoff enthalten. Sie enthalten beispielsweise 3 Gew.-°/o ammoniakalischen Stickstoff und 1 Gew.-% organischen Stickstoff. Der ammoniakalische Stickstoff wird meistens in Form von Ammoniumphosphat und/oder Ammoniumsulfat zur Verfügung gestellt. Der

organische Stickstoff stammt in der Praxis häufig von Verbindungen, die beim Auflösen von getrockneten, ungegerbten Häuten mit Schwefelsäure entstehen. Der Phosphor liegt meistens als Superphosphat vor.

Die Produkte der Polykondensation bzw. Polyaddition von Naphthochinon und Maleinsäureanhydrid liegen allgemein als Pulver oder als Granulat vor.

Sie werden erfindungsgemäß eingesetzt, indem sie zuvor zu einem trockenen und feinteiligen Pulver vermählen und dann auf beliebig bekannte Weise den anorganischen Ausgangsstoffen zugesetzt werden. Das Vermischen kann entweder unter den Ausgangsverbindungen selbst oder beim Granulieren stattfinden. Die Anwendung des Düngemittels erfolgt auf beliebig bekannte Weise.

Die organischen Stickstoff enthaltenden Düngemittel werden vorzugsweise auf folgende an sich bekannte Weise erhalten:

Nicht gegerbte getrocknete Häute werden zunächst in konzentrierter Schwefelsäure gelöst. Man erhält eine Flüssigkeit, deren Analyse wie folgt lautet:

10

N organisch	53,75 g/l
H₂SO₄ gesamt	564,1 g/l
H₂SO₄ frei	511,4 g/l
H 2SO₄ gebunden	52,7 g/l
Dichte	1372,0 g/l

Diese Flüssigkeit wird mit Ammoniumsulfat, Superphosphat und Kaliumchlorid oder Kaliumsulfat vermengt, in Mengen, die 1 Teil organischen Stickstoff auf 3 Teile ammoniakalischem Stickstoff aus Ammoniumsulfat entsprechen. Das Ganze wird getrocknet und dabei noch etwas Ballast (Träger- oder Füllstoffe) zugegeben, um das Gesamtgewicht von 100 kg zu erhalten.

Die das Pflanzenwachstum aktivierende Wirkung der erfindungsgemäßen Düngemittel wird in den nachfolgenden Beispielen erläutert.

Beispiel

Ein bekanntes Düngemittel NPK 4/8/12 wurde mit 1 Gew.-% hochmolekularem pulverigem Produkt der Polykondensation von Maleinsäureanhydrid und Naphthochinon versetzt; das Ganze wurde 3 h lang gemischt.

Die Versuche wurden in Pflanztöpfen mit Salatpflanzen der Varietät »Amanda + « durchgeführt.

In jeden Topf wurden 14 kg Erde gefüllt sowie eine Menge obigem aktiviertem NPK-Düngemittel 4/8/12, die einem Zusatz von 1000 kg/ha im freien Feld entsprach oder 40/80/120 Einheiten/ha der düngenden Elemente Stickstoff, P₂O₅ und K₂O.

Während des Versuches erhielt jeder Topf 50

35 Einheiten Stickstoff/ha von 33,5%igem Ammoniumnitrat und zwar 15 Tage nach dem Versetzen oder Pikieren der Salatpflänzchen. Eine zweite Anwendung von 25 Einheiten Stickstoff/ha in Form von 33,5%igem Ammoniumnitrat wurde 2 bis 3 Wochen nach der ersten Anv/endung vorgenommen. Jede Behandlung wurde viermal wiederholt.

Die geernteten Salatpflanzen wurden gewogen und dann getrocknet, um das Trockengewicht zu bestimmen. Es wurde der Mittelwert der vierfachen Wiederholungen bestimmt; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Behandelt mit

Grüner Salat Amanda +

Trockengewicht

(g)

Frischgewicht
(g)

Organisch-anorganisches NPK-Düngemittel 4/8/12 150,99

auf der Basis von ungegerbten getrockneten Häuten

Anorganisches NPK-Düngemittel 4/8/12 + 1% Produkt 174,57 der Polykondensation aus Naphtochinon und Maleinsäureamhydrid

Beispiel 2

8,08

9,05

Es wurde ein Düngemittel hergestellt, das auf 100 kg 4 kg Stickstoff enthielt, davon 1 kg organischen Stickstoff aus Abbauverbindungen von ungegerbten getrockneten Häuten, hauptsächlich Aminosäuren, sowie 3 kg Ammoniak-Stickstoff aus Ammoniumsulfat; außerdem 8 kg Phosphorsäureanhydrid P₂Os in Form von Superphosphat und 12 kg Kalium, gerechnet als K₂O, in Form von Kaliumchlorid.

Dieses Düngemittel wurde mit 1 Gew.-% hochmolekularem pulverigem Produkt der Polykondensation aus Maleinsäureanhydrid und Naphthochinon versetzt und das Ganze 3 h lang gemischt.

Es wurden 2 Versuche in Pflanztöpfen mit Salatpflanzen der Varietät »Amanda« und »Amanda +« durchgeführt.

leder Topf wurde mit 14 kg Erde gefüllt und mit aktiviertem NPK-Düngemittel 4/8/12 in einer Menge entsprechend 1000 kg/ha in freiem Feld, was 40,80 und 120 Einheiten der düngenden Elemente Stickstoff, P₂O₅ und K₂O/ha entsprach.

Im Verlauf des Versuches enthielt jeder Topf 50 Einheiten Stickstoff in Form von 33,5°/oigem Ammoniumnitrat, 15 Tage nach dem Pikieren der Salatpflänzchen, gefolgt von einer zweiten Anwendung von 25 Einheiten Stickstoff in Form von 33,5%igem Ammoniumnitrat/ha, 2 bis 3 Wochen nach der ersten Behandlung. Jede Behandlung wurde viermal wiederholt.

Die geernteten Salatpflanzen wurden gewogen und dann getrocknet um das Trockengewicht zu erhalten.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Mittelwerte der vier Wiederholungen aufgeführt.

Tabelle 2

Behandelt mit

Versuch 1 (Amanda)

Frischgewicht Trockengewicht

Versuch 2 (Amanda +)

Frischgewicht Trockengewicht

Kontrolle (-) 39,68 1,99

Organisch-anorganisches NPK-Düngemittel 4/8/12 auf 59,08 3,17

der Basis von ungegerbten getrockneten Häuten

Organisch-anorganisches NPK-Düngemittel 4/8/12 auf 73,39 3,68

der Basis von ungegerbten getrockneten Häuten und 1% Produkt der Polykondensation aus Naphtochinon und Maleinsäureanhydrid

25,99 150,99

173,75

1,68 8,08

8,60

Claims

Patentansprüche:

1. Wachstumsaktivatoren enthaltendes NPK-Düngemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wachstumsaktivatoren 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, hochmolekulare Polykondensationverbindungen von Naphthochinon mit Maleinsäureanhydrid enthält

2. Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 3 Gew.-% Ammoniak-Stickstoff und 1 Gew.-% organischen Stickstoff enthält.

3. Düngemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es den Ammoniak-Stickstoff in Form eines Ammoniumsalzes enthält.

4. Düngemittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es den organischer. Stickstoff in Form von Abbauprodukten von mit Schwefelsäure behandelten ungegerbten und getrockneten Häuten enthält.