DE3034062A1

DE3034062A1 - Verwendung von aus wasser umkristallisiertem technischem melamin als pflanzenduenger

Info

Publication number: DE3034062A1
Application number: DE19803034062
Authority: DE
Inventors: George Graham Seattle Wash. Allan
Original assignee: University of Washington
Current assignee: University of Washington
Priority date: 1979-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1981-03-12
Also published as: ES494936A0; AU6215980A; FI802789A; SE8006295L; IT8024454A0; BR8005787A; GB2061264A; AU519839B2; ES8106711A1; BE885166A; IT1132647B; DE3034062C2; NL8005085A; CA1124539A; JPS5711893A; FR2472550A1; NO802657L; FR2472549A1

Description

Stickstoffdünger, wie Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat und Diammoniumphosphat, werden seit Jahren als Dünger für Koni— ferenbäurachen sowie andere Pflanzen verwendet. Diese Verbindungen sind in Wasser leicht löslich und werden aus dem Erdreich innerhalb 3 bis h Wochen ausgelaugt. Es ist erwünscht, insbesondere zur Düngung von Bäumen und Sträuchern, den Stickstoffgehalt des Düngemittels über einen längeren Zeitraum, beispielsweise eine oder mehrere Wachstumsperioden, zur Verfügung zu haben. Durch langsamer sich auflösende Typen von Stickstoffverbindungen, wie Harnstoff, wird der Stickstoff für die Pflanzen über einen längeren Zeitraum zur Verfügung gestellt. Harnstoff wurde mit Erfolg zur Düngung von Koniferen und anderen Pflanzen eingesetzt. Melamin ist ebenfalls ein sich langsamer auflösender Typ einer Stickstoffverbindung, da sie in Wasser wenig löslich ist.

Melamin 20 Im Erdreich zerfällt/allmählich unter Freisetzen ve η

Stickstoff, der als Düngemittel für die Pflanze zur Verfügung steht. Es wurde jedoch festgestellt, daß technisch hergestelltes Melamin in den Anwendungsmengen, die zur Pflanzendüngung wirksam sind, phytotoxisch ist. 25

Melamin wird vor allem zur Herstellung von Kunstharzen und Beschichtungsmassen, wie Melamin-Formaldehyd-Harzen, eingesetzt. Es wird technisch durch Erhitzen von Dicyandiamid oder Harnstoff unter Druck hergestellt. Melamin sowie ande— re Triazinverbindungen, wie Cyanursäure, Ammelid und Ammelin, wurden als Stickstoffquellen für Pflanzendünger untersucht. Technisch hergestelltes Melamin zeigt jedoch bei Anwendung in den zur befriedigenden Pflanzendüngung erforderlichen Mengen eine mäßige bis starke Phytotoxizität, die

^ von der Art der Pflanze, den Bodenbedingungen und der MeI-aminmenge abhängt. Aufgrund dieser phytotoxisehen Wirkungen

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Γ .

wurde technisches Melamin bisher nicht als Pflanzendünger

eingesetzt. 3034062

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, technisches MeI-arnin als Pflanzendünger, insbesondere für Bäume und Sträucher, zur Verfügung zu stellen. Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß technisches Melamin nach mindestens einmaliger Umkristallisation aus Wasser sich als Stickstoffquelle zur Pflanzendüngung eignet, ohne phytotoxisch^ Wirkungen hervorzurufen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zur synergistischen Verstärkung des Pflanzenwachstums auf der Basis von technischem Melamin zu schaffen. Die Lösung dieser Aufgäbe beruht auf dem überraschenden Befund, daß ein Gemisch aus mindestens einmal aus Wasser umkristallisiertem technischem Melamin sowie eine Mischung gleicher Gewichtsteile Kraftlignin und 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure sich für diesen Zweck eignet.

Die Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Es ist überraschend, daß durch Umkristallisation von tech- ^ nischem Melamin aus Wasser ein Melamin abfällt, das sich als Pflanzendünger eignet. Es wurde festgestellt, daß bei der Umkristallisation von technischem Melamin bestimmte, noch nicht identifizierte wasserlösliche Verunreinigungen abgetrennt werden, die schon in sehr geringen Mengen phytotoxische Wirkungen entfalten. Es ist auch überraschend, daß Melamin, aus dem die phytotoxischen Verunreinigungen abgetrennt worden sind, zusammen mit 2,^-Dichlorphenoxyessigsäure in einer Form, die eine gesteuerte Wirkstoffabgabe ermöglicht, zu verstärktem Pflanzenwachstum führt, und daß

diese Verstärkung größer ist als bei der Anwendung von Melamin oder 2,^-Dichlorphenoxyessigsäure allein.

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BAD ORIGINAL

Zur Abtrennung der phytotoxischen Verunreinigungen in technischem Melamin wird dieses mit Wasser gewaschen, filtriert und die Mutterlauge zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird sodann umkristallisiert, bis die Kristallmenge nicht mehr phytotoxisch reagiert. Die Mutterlaugen jeder* Umkristallisation werden vereinigt und zur Trockene eingedampft. Der erhaltene Feststoff zeigt gegenüber Pflanzen sehr starke Phytotoxizität. Die Temperatur bei der Umkristallisation ist nicht besonders kritisch. Das erhaltene feste kristalline Melamin, aus dem die phytotoxischen Verunreinigungen abgetrennt worden sind, wird in üblicher Weise getrocknet und sodann verpackt. Es können eine oder mehrere Umkristallisationen von Melamin erforderlich sein, je nach dem Produkt und den zu entfernenden Mengen an Verunreinigungen.

Das gereinigte Melamin kann als Düngemittel auf die Oberfläche des Erdreichs in der Nähe der Pflanzen aufgebracht werden. Aufgrund seiner niedrigen Löslichkeit zerfällt Melamin im Erdreich verhältnismäßig langsam und innerhalb eines langen Zeitraumes unter Abgabe von Stickstoff.

Es wurde ferner festgestellt, daß durch Vermischen eines Herbizids in Form eines Präparats mit gesteuerter Wirkstoffabgabe, beispielsweise von 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure in Form eines Präparats mit gesteuerter Wirkstoffabgäbe, mit aus Wasser umkristallisiertem Melamin, aus dem die phytotoxischen Verunreinigungen abgetrennt worden sind, eine Wachstums steigerung von bis zu 100 °(o mehr als das Wachstum der

unbehandelten Pflanzen erreicht wird. 30

Die bevorzugte Form der 2,^-Dichlorphenoxyessigsäure mit gesteuerter Wirkstoffabgabe ist ein Gemisch aus $0 Gewichtsprozent Kraftlignin und 50 Gewichtsprozent 2,4-Dichlorphen-

oxyessigsäure. 35

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Γ Π

Das 2,4-Dichlorphenoxyessigsäurepräparat mit gesteuerter Wirkstoffabgabe wird durch gründliches Vermischen oder Verschmelzen gleicher Gewichtsteile Kraftlignin und 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure und anschließendes Extrudieren des erhaltenen Gemisches zu Plättchen oder Schuppen hergestellt. Das Herbizid-Präparat mit gesteuerter Wirkstoffabgabe und das Melamin, aus dem die phytotoxischen Komponenten abgetrennt worden sind, wird in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 10 bis 1 : 40 vermischt.

Die Beispiele erläutern die Herstellung des umkristallisierten Melamins, die Verwendung von Melamin in Pflanzendüngern sowie die Verwendung von Melamin zusammen mit 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure in Form eines Präparats mit gesteuerter

15 Wirkstoffabgäbe als Pflanzendünger.

Beispiel 1

1,0 kg Melamin wird mit 3 Liter Wasser vermischt und 3 Stunden gerührt. Danach wird das Gemisch filtriert, und die Mutterlauge mit wasserlöslichen Komponenten wird zur Trockene eingedampft. Es werden 17»7 g erhalten. Dieser Rückstand wird aus Wasser bei Raumtemperatur noch zweimal umlcristallisiert. Die Mutterlaugen jeder Umkristaliisation werden vereinigt und zur Trockene eingedampft. Die erhaltene Fraktion zeigt starke Phytotoxizität, während das aus der Umkristallisation erhaltene Melamin, aus dem die Verunreinigungen durch Umkristallisation abgetrennt worden sind, keine Phytotoxizität zeigt. Dies wurde durch einen Biotest an Gurkensämlingen festgestellt. Für sämtliche Biotests werden mindestens kO Sämlinge verwendet. Das Melamin wird auf das Erdreich, in dem die Sämlinge wachsen, in einer Menge entsprechend 224 kg Stickstoff pro ha aufgebracht. In Tabelle I ist die Hemmung der Keimung von Gurkensämlingen nach 7 Tagen und die Dauer der Toxizität angegeben» Der Biotest

wird 7 Wochen durchgeführt. Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß technisches Melamin eine 3 Wochen andauernde Bhyto-

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toxizität aufweist, während durch zweimaliges Umkristallisieren aus ¥asser gereinigtes Melamin keine Phytotoxizität besitzt. Die stark toxische Fraktion aus der Urnkristallisation des Melamins hemmt während der 6 Wochen vollständig die Keimung.

Beispiel 2

Die Verwendung von Melamin als Pflanzendünger für Koniferen— Sämlinge wird in einem Feldversuch untersucht. Melamin wird allein und zusammen mit einer Mischung gleicher Gewichtstei-Ie Kraftlignin und 2,^-Dichlorphenoxyessigsäure angewendet. Für die Versuche wird ein mit 2-1 Douglas Fichtensämlingen bepflanztes Feld verwendet. Das Feld wird in rechteckige Felder unterteilt, die jeweils 35 Bäumchen enthalten. Das Melamin bzw. das Melamin-Herbizid-Gemisch werden von Hand auf die Oberfläche des Erdreiches in einem Gebiet von 1 qra um jedes Bäumchen aufgebracht. Die Anwendungsmenge für Melamin beträgt bis zu 500 g pro Bäumchen, während die 2,^-Dichlorphenoxyessigsäure in Form eines Präparats mit verzögerter Wirkstoffabgabe in einer Menge von 0 bis 11,2 gpro Bäumchen eingesetzt wird. Die Höhe der Sämlinge und der Stamm— durchmesser 2,5 cm oberhalb des Wurzelrings werden zu Beginn der Anwendung von Melamin und der Kombination aus Melamin und 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure in Form des Präparats mit verzögerter Wirkstoffabgabe aufgezeichnet. Nach etwa 6 Monaten nach Beginn des Keimverzugs werden die Höhe und die Durchmesser der Bäumchen wieder bestimmt. Die Ergebnisse des Längenwachstums im ersten Jahr sind in Tabelle II zusammengefaßt .

Die Pflänzchen, die mit 100 g Melamin pro Baum behandelt wurden, zeigen etwas verstärktes Längenwachstum im Vergleich zu den unbehandelten Bäumchen. Die Bäumchen, die eine Kombination aus 100 g Melamin pro Bäumchen ergänzt mit 11,2 g des Herbizidpräparats mit verzögerter Wirkstoffabgabe pro Bäum-

^ chen erhielten, zeigten eine Zunahme des Längenwachstums, die um 100 *$> größer ist als das Längenwachstum der unbehan-

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delten Kontrollbäumchen. Bei Anwendung des Herbizids allein ist das Längenwachstum nur mäßig größer (etwa 8 °/o) als das der Kontrollbäumchen. Die mit dem Kombinationspräparat aus Melamin und dem Herbizidpräparat mit verzögerter Wirkstoffabgabe beobachtete Wachstumsverstärkung ist auf die Gegenwart von Stickstoff aus Melamin zusammen mit wachstumsstimulierenden Eigenschaften des Herbizids zurückzuführen.

In Tabelle III sind die Werte für das Dickenwachstum der Bäurachen zusammengefaßt. Aus den Werten geht hervor, daß diejenigen Bäumchen, die mit Melamin allein behandelt wurden, unabhängig von der Anwendungsmenge, um 22 ?6 stärker wuchsen als die Kontrollbäumchen, während diejenigen Bäumchen, die das synergistisch wirkende Kombinationspräparat erhielten, um 57 5° stärker wuchsen als die Kontrollbäumchen.

Tabelle I

Keimungshemmung der Gurkensamen 20

Keimungsliemmung Dauer der to— nach 7 Tagen, fo xisehen Wirkung, Wochen

Melamin ^ä' 100,O⁺' 3

toxische Fraktion 100,O⁺' 6 '

²⁵ c)

Melamin ' 2,5 - .

unbehandelte Kontrollgruppe 2,5 -

Anm. :
30 a j Technisches Melamin

' Dauer des Biotests ^ Wochen. Die toxische Fraktion unterdrückt vollständig die Keimung bis zu 6 Wochen.

c)
' Durch zweimalige Umkristallisation aus Wasser gereinig-

35 tes Melamin.

' Signifikant größer als die unbehandelte Kontrollgruppe bei einem 95prozentigen Vertrauenswert.

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Γ" ^ω
¹ Cn

ω
O

IO
OI

Anfängliche
Bäumchen,

Tabelle

Öl

II

Wachstum
chen nach

O

cn -»

5

Höhe nach 9 Monaten,
cm

I
co

Mittelwert

des Längenwachstums

ten.

4

Mittelwert Standard-

I

Statistische Auswertung

Höhe der
cm

von Douglas-Fichtenbäumchen

7

Abweichung

Menge/Baum,
S

30

Standard-

der Bäum—
9 Mona-

7

37 7

34

Abweichung

cm

4

45⁺⁾ 8

31

6

Mittelwert Standard-
Abweichung

40+) io

Unbehandelte
Kontrollgruppe

0

31

6

7

46++) 9

Melamin

100

31

7

11 + )

40+) 10

300

Kraftlignin/
2,4-D

11,2

7

9

—*

Melamin + Kraft- 100
lignin/2,4-D 11,2

7

14++)

7980

Melamin + Kraft- 5oo
Ügnin/2,4-D 11,2

8

Wachstum signifikant stärker als bei der unbehandelten Kontrollgruppe bei 95 °!° Vertrauenswert.

Wachstum signifikant größer als bei allen anderen Behandlungen bei 97,5 ⁰Jo Vertrauenswert.
2,4-D = 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure

σι

ω ο

cn

Tabelle III
Statistische Auswertung des Dickeirwachstums von Douglas-Fichtenbäumchen

Menge/Baum, Anfänglicher Durch- Dxckenvachstum Durchmesser nach g messer der Bäurnchen, der Bäumchen n. 9 Monaten, cm

cm 9 Monaten, cm

Mittelwert Standard- Mittel- Standard- Mittel- Standard-Abweichung wert Abweichung wert Abweichung

tJnbehandelte Kontrollgruppe

Melamin

Kraft Iignin/2, 4-D 11,2

Melamin +

Kraftlignin/2,4-D 11,2

Melamin +

Kraftlignin/2,4-D 11,2

o,i4 0,23 0,14 0,86

0,15 0,28⁺) 0,22 O,98^J

0,14 0,32⁺⁺'' 0,18 0,95"

0,14 O,36⁺⁺' 0,16 1,07^H

0,14 0,28⁺' . 0,16 0,94"*

0,19

0,26 0,22

0,22 0,20

Vachstum signifikant größer als bei der unbehandelten Kontrollgruppe bei 99 ⁰I" Vertrauenswert .

Wachstum signifikant größer als bei der unbehandelten Kontrollgruppe bei 95 ^c/° Vertrauenswert.

Claims

" Verwendung von aus Wasser umkristallisiertem technischem Melamin als Pflanzendünger !l Priorität: 10.9.1979, V.St.A., Nr. 7k 258 Patentansprüche 20

1. Verwendung von mindestens einmal aus Wasser umkristallisiertem technischem Melamin als Pflanzendünger.

^ 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Melamin im Gemisch mit einer Mischung gleicher Gewichtsteile Kraftlignin und 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure verwendet wird.

3. Pflanzendünger, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einmal aus Wasser umkristallisiertem technischem Melamin.

4. Pflanzendünger nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch

einen zusätzlichen Gehalt an einer Mischung gleicher Gewichtsteile Kraftlignin und 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure.

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