DE3203849C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Düngemittel mit gesteuertem Beginn der Nährstoff
abgabe.
Düngemittel sind bekanntlich Stoffe, die dazu bestimmt sind, Nutzpflanzen
zugeführt zu werden, um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen
oder ihre Qualität zu verbessern.
Alle bekannten festen Düngemittel stellen entsprechend ihrer Lösungsgeschwindigkeit
den Pflanzen Nährstoffe über die Boden- beziehungsweise
Substratlösung zur Verfügung. Stand der Technik ist es, die Lösungsgeschwindigkeit
derart zu steuern, daß die Nährstoffe über einen wählbaren
Zeitraum - vom Zeitpunkt der Applikation an - gleichmäßig entsprechend der
Zusammensetzung des Düngemittels fließen können.
Allen diesen Düngern ist jedoch gemeinsam, daß der Beginn der Nährstoffabgabe nicht steuerbar ist, wobei schnell wirkende Dünger die gesamte Nährstoffmenge
und langsam wirkende Dünger Teilmengen sofort freisetzen.
Aus physiologischer, ökologischer und ökonomischer Sicht ist es wünschenswert
beziehungsweise notwendig, die Ausnutzbarkeit von Düngemitteln und damit
ihre Effektivität so zu erhöhen, daß bei einmaliger hoher Gesamtaufwandmenge
und damit geringstmöglichem Applikationsaufwand Phytotoxizität
sowie Umweltbelastung durch Auswaschungsverluste vermieden oder zumindest
stark reduziert werden.
Es hat in der Vergangenheit nicht an Bemühungen gefehlt, die Nährstoffabgabe
von Düngemitteln zu steuern, wobei es in erster Linie darauf ankam,
die Wirksamkeit des Düngemittels zu verlängern.
So wird in der DE-AS 11 50 692 ein Verfahren beschrieben, bei dem das
Düngemittel mit einem niedrigschmelzenden Kohlenwasserstoff behandelt wird,
wobei der Zusatz von einem Polyalkylen zu einer Mischung aus makro- und
mikrokristallinen Wachsen eine weitere Möglichkeit darstellt
(DE-AS 15 92 796).
In der DE-OS 15 92 572 wird die Verwendung eines speziellen synthetischen
Polyethylenwachses und in der DE-OS 15 92 774 eines Mischpolymerisates aus
einer Steinkohlenteer-Leichtölfraktion, die hauptsächlich aus Inden neben
etwas Cumaron und alkylierten Benzolen besteht, und einem trocknendem
pflanzlichen Öl zur Umhüllung von Düngemittelkörnern beschrieben.
Aus der DE-AS 15 92 655 sind Düngemittel bekannt, bei denen die Partikel
mit einer Kunstharzschicht umhüllt sind, wobei in die wasserunlösliche
Kunstharzschicht mit Wasser quellende organische Stoffe, Salze, Oxide,
Metalle oder Gemische davon eingelagert sind.
Auch ein feinverteiltes pulverförmiges anorganisches Material wie Talkum,
Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Diatomeerde, Ton oder Metalloxide kann
dazu verwendet werden (DE-OS 28 34 513).
Es sind aber auch formgepreßte Düngemittel mit einer vorprogrammierten
diskontinuierlichen Freigabe der Pflanzennährstoffe bekannt
(DE-OS 30 07 089), wobei die Verfügbarkeit der Nährstoffe durch die Art
der Umhüllung bestimmt wird, wobei das Beschichtungsmaterial in der
Reihenfolge Triglyceride, Ester, Silikonöl, Silikonfett und Silikonharz
eine verzögerte Verfügbarkeit bewirkt.
Mit den bekannten Düngemitteln ist es jedoch nicht möglich, einen zeitlich
bestimmten Beginn der Nährstoffabgabe einzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Zurverfügungstellung eines
Düngemittels, welches die Nährstoffe erst zu einem gewünschten Zeitpunkt in
der gewünschten Menge zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Düngemittel gelöst, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß dieses zur Steuerung der Nährstoffabgabe mit
ölmodifiziertem Alkydharz und Eisenpalmitat oder Alkydharz und Polyvinylalkohol
oder Alkydharz, Polyvinylalkohol und Methylsiloxan-Härter-Gemisch
in einer Schichtdicke von 10-8 bis 10-2 m umhüllt ist.
Erfindungsgemäß handelt es sich insbesondere um solche Düngemittel, die als
Nährstoffe, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium,
Magnesium, Calcium, Schwefel, Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Chlor, Bor,
Molybdän, Natrium, Silicium, Kobalt und/oder Aluminium in Form ihrer Verbindungen
enthalten.
Das erfindungsgemäße Düngemittel hat überraschenderweise eine zeitlich verzögert
einsetzende Nährstoffabgabe, deren Beginn - je nach dem gewünschten
Zweck - gesteuert werden kann, so daß der Nährstoffluß erst nach Ablauf
einer Verzögerungszeit von 1 Tag bis 2 Jahren, vorzugsweise von 30 bis 180
Tagen, beginnt.
Mit dieser gesteuerten Nährstoffabgabe verbinden sich viele Vorteile, die
durch Verwendung der bekannten Düngemittel nicht erreicht werden können.
So kann die Düngung beispielsweise bedarfsbezogen durchgeführt werden,
indem die Nährstoffabgabe auf den Spitzen- und den Nullbedarf der Pflanzen
eingestellt wird, was mit keinem der bekannten Dünger möglich ist.
Hierdurch läßt sich dem unterschiedlichen Nährstoffbedarf der Pflanzen
während einer Kulturperiode jeweils optimal genügen, wodurch Schädigungen
der Pflanzen durch Überdüngung in Zeiten großer Pflanzenempfindlichkeit
oder ungenügendes Wachstum durch Anlieferung unzureichender Nährstoffmengen
in Zeiten des Höchstbedarfs vorteilhafterweise vermieden werden.
Die mittels des erfindungsgemäßen Düngemittels steuerbare Freisetzung des
Nährstoffangebotes hat weiterhin den Vorteil, das Ertragspotential der
Pflanzen auch unter klimatisch ungünstigen Bedingungen oder auf Böden mit
geringer Fruchtbarkeit voll auszuschöpfen, womit sich bisher verschlossene
Wege zur Hochleistungsdüngung öffnen.
Des weiteren eröffnet die mittels des erfindungsgemäßen Düngemittels
steuerbare Freisetzung des Nährstofflusses die Möglichkeit, den wechselnden
Ansprüchen bezüglich der Nährstofformen und deren Konzentrationen einer
speziellen Kultur durch eine bei der Aussaat oder Topfung einmalig zugegebenen
Gesamtdüngermenge optimal zu genügen, womit das risikoreiche und
bei falscher Terminierung uneffektive Nachdüngen entfällt.
Die mittels des erfindungsgemäßen Düngemittels steuerbare Freisetzung der
Nährstoffe eröffnet weiterhin die Möglichkeit, Substrate lange vor deren
Nutzung mit Düngemitteln zu versetzen, ohne bei beginnender Nutzung mit
hohen, bereits aktiven Salzgehalten rechnen zu müssen, da diese erst bei
Salzschocks beziehungsweise Salzschäden vermeiden lassen.
Als Düngemittel im Sinne der Erfindung verwendbar sind:
- - Düngerpulver
- - Kristalline Dünger
- - Granulierte Dünger
- - Granulierte beschichtete Dünger
- - Düngerstäbchen
- - Enkapsulierte Düngerlösungen beziehungsweise Düngersuspensionen
Die genannten Dünger können vorliegen als:
- - Mineralische Einnährstoffdünger
- - Mineralische Mehrnährstoffdünger
- - Organisch-mineralische Dünger
- - Organische Dünger
- - Spurennährstoffe
- - Kombination der vorgenannten Komponenten.
Einbezogen sind Düngemittel jedweder Vorbehandlung, wie zum Beispiel Düngemittel
mit verlangsamter Freigabe der Pflanzennährstoffe, von denen schwerlösliche
Salze, polymere Nährstoffverbindungen und an natürliche und
synthetische Träger chemisch oder physikalisch gebundene Nährstoffe beispielhaft
zu nennen sind.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Düngemittels erfolgt in an sich bekannter
Weise, zum Beispiel, indem man das in seiner Nährstoffreisetzung
erfindungsgemäß zu beeinflussende Düngemittel in einem für die jeweilige
Art der Behandlung geeigneten Aggregat, wie zum Beispiel einer Drehtrommel
oder einem Granulierteller oder einem Wirbelschichtgerät vorlegt und mit
dem Behandlungsmittel derart versetzt, daß das Düngemittel vollständig und
ausreichend gleichmäßig bis zur gewünschten Schichtdicke umhüllt wird oder
das Behandlungsmittel in einem geeigneten Aggregat, wie zum Beispiel einer
Drehtrommel oder einem Granulierteller, vorlegt und das in seiner Nährstoffreisetzung
erfindungsgemäß zu beeinflussende Düngemittel derart einträgt,
daß das Düngemittel vollständig und ausreichend gleichmäßig mit der
gewünschten Schichtdicke umhüllt wird.
Als wasserabweisende und/oder wasserschwerlösliche oder wasserquellende
Mittel lassen sich im einzelnen verwenden:
Paraffine, zweckmäßigerweise mit einem Schmelzbereich von 40 bis 250°C, vorzugsweise Hartparaffin mit einem Schmelzbereich oberhalb von 55°C;
Wachse wie zum Beispiel Bienenwachs, Walrat, Carnaubawachs;
Metallseifen, sie zum Beispiel Mg-, Ca-, Fe-, Cu-, Zn-, Mn-, Zr- oder Al-Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Ölsäure, vorzugsweise Mg-, Ca-, Fe-, Al- oder Zr-Salze der Palmitinsäure;
quaternäre Ammoniumverbindungen, wie zum Beispiel Kondensate aus Monododecylharnstoff- Formaldehyd-Vorkonzentrat oder Hexamethylolmelaminäther modifiziert mit Laurinsäure, Palmitinsäure und/oder Stearinsäure;
Harnstoffderivate, wie zum Beispiel Octadecyläthylenharnstoff;
Melaminderivate;
Polysiloxane, wie zum Beispiel Hydrogenmethylpolysiloxan und Dimethylpoly siloxan;
Fluorcarbonpolymerisate, wie zum Beispiel 1,1-Dihydroperfluoroctylpoly acrylsäureester;
Alginate, wie zum Beispiel Kaliumalginat;
Gelatine;
Casein;
Polysaccharide, wie zum Beispiel Stärke, Milchzucker, Cellulose, Cellulosederivate, wie zum Beispiel Äthylcellulose, Hydroxypropylcellulose und deren Gemische, Pektine, Xanthene;
Polyvinylalkohole;
Polyvinylacetate;
Polyvinyläther;
Polyvinylpyrrolidone;
Polyacrylate;
Tonmineralien, wie zum Beispiel Bentonit, Illit, Attapulgit;
Metalloxide, wie zum Beispiel Eisenoxidhydrat, Magnesiumoxid;
Metallphosphate, wie zum Beispiel Calciumphosphat, Eisenphosphat;
Polyphosphate, wie zum Beispiel Kurrolsches Salz;
Metallsilikate, wie zum Beispiel Kaliwasserglas;
vorzugsweise teilverseifte Polyvinylacetate, Gelatine, Eisenoxidhydrate, Calciumphosphat.
Paraffine, zweckmäßigerweise mit einem Schmelzbereich von 40 bis 250°C, vorzugsweise Hartparaffin mit einem Schmelzbereich oberhalb von 55°C;
Wachse wie zum Beispiel Bienenwachs, Walrat, Carnaubawachs;
Metallseifen, sie zum Beispiel Mg-, Ca-, Fe-, Cu-, Zn-, Mn-, Zr- oder Al-Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Ölsäure, vorzugsweise Mg-, Ca-, Fe-, Al- oder Zr-Salze der Palmitinsäure;
quaternäre Ammoniumverbindungen, wie zum Beispiel Kondensate aus Monododecylharnstoff- Formaldehyd-Vorkonzentrat oder Hexamethylolmelaminäther modifiziert mit Laurinsäure, Palmitinsäure und/oder Stearinsäure;
Harnstoffderivate, wie zum Beispiel Octadecyläthylenharnstoff;
Melaminderivate;
Polysiloxane, wie zum Beispiel Hydrogenmethylpolysiloxan und Dimethylpoly siloxan;
Fluorcarbonpolymerisate, wie zum Beispiel 1,1-Dihydroperfluoroctylpoly acrylsäureester;
Alginate, wie zum Beispiel Kaliumalginat;
Gelatine;
Casein;
Polysaccharide, wie zum Beispiel Stärke, Milchzucker, Cellulose, Cellulosederivate, wie zum Beispiel Äthylcellulose, Hydroxypropylcellulose und deren Gemische, Pektine, Xanthene;
Polyvinylalkohole;
Polyvinylacetate;
Polyvinyläther;
Polyvinylpyrrolidone;
Polyacrylate;
Tonmineralien, wie zum Beispiel Bentonit, Illit, Attapulgit;
Metalloxide, wie zum Beispiel Eisenoxidhydrat, Magnesiumoxid;
Metallphosphate, wie zum Beispiel Calciumphosphat, Eisenphosphat;
Polyphosphate, wie zum Beispiel Kurrolsches Salz;
Metallsilikate, wie zum Beispiel Kaliwasserglas;
vorzugsweise teilverseifte Polyvinylacetate, Gelatine, Eisenoxidhydrate, Calciumphosphat.
Die Auftragung der Schichten von 10-8 m bis 10-2 m, insbesondere
von 1 · 10-6 m bis 2 · 10-3 m.
Die Behandlungsmittel werden aufgebracht als Einzelkomponenten selbst, in
Lösung oder als Emulsion und ebenfalls als Mehrkomponentensystem
kombiniert.
Die folgenden Beispiele beschreiben erfindungsgemäße Düngemittel:
237,5 g eines NPK-Aufbaugranulates mit der Nährstoffzusammensetzung
13-13-21 mit einem Kornspektrum von 2,0-4,0 mm werden in einer Drehtrommel
mit Heißluft auf 100°-110°C erwärmt. Die Granulate werden unter
fortgesetzter Heißluftzufuhr mit insgesamt 48 g einer 26%igen Suspension,
bestehend aus 9 Teilen Bindemittel auf der Basis von ölmodifiziertem Alkydharz
mit 1 Teil Fe-Palmitat in einem Lösungsmittelgemisch aus 1 Teil Benzin
mit einem Siedebereich von 130° bis 220°C und 2 Teilen Xylol, derart versetzt,
daß Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich sind. Nach erfolgter
Behandlung werden die Granulate langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.
475 g eines mit 100 g einer 50%igen Alkylharzlösung hergestellten NPK-
Splittergranulates der Nährstoffzusammensetzung 18-4,5-9-0,9 Mg0-0,1 Fe mit
einem Kornspektrum von 3,0-5,0 mm werden in einer Dragiertrommel mit
Heißluft auf 50-60°C erwärmt. Die Granulate werden im fortgesetzten Heißluftstrom
(500 l/min.) mit insgesamt 250 g einer 10%igen wäßrigen Polyvinylalkohol-
Lösung (Restacetylgehalt ca. 10%, Viskosität bei 20°C ca. 35
mPas) derart versetzt, daß Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich
sind. Nach Beendigung der Behandlung erfolgt langsam Abkühlung auf Raum
temperatur.
425 g eines aus 383 g NPK-Splittergranulat und 85 g einer 50%igen Alkydharzlösung
hergestellten Düngemittels der Nährstoffzusammensetzung
18-4,5-9-0,9 Mg0-0, 1 Fe mit einem Kornspektrum von 3,0 bis 5,0 mm werden
in einer Dragiertrommel mit Siebböden durch Heißluft auf 50 bis 60°C er
wärmt. Im fortgesetzten Heißluftstrom werden die Granulate mit insgesamt
500 g einer 10%igen wäßrigen Polyvinylalkohol-Lösung (Restacetylgehalt ca.
10%, Viskosität bei 20°C ca. 35 mPas) langsam derart versetzt, daß
Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich sind. Nach erfolgtem Auftrag
werden die Granulate auf 110 bis 120°C erwärmt und mit 25 g eines vorvernetzten
Methylsiloxan-Härter-Gemisches derart versetzt, daß wiederum Zudosierung
und Aushärtezeit korrespondieren. Nach Abschluß der Behandlung
wird langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Anwendung der erfindungsgemäßen
Düngemittel und ihre Effekte im Vergleich zu bekannten Mitteln.
Bestimmung des zeitabhängigen Nährstoffabgabeverlaufs von Düngemittel-
Granulaten in Wasser durch kontinuierliche Leitfähigkeitsmessung der sich
im Wasser akkumulierenden gelösten Salze.
Bestimmung des zeitabhängigen Nährstoffabgabeverlaufs von Düngemittel-
Granulaten im Substrat durch Messung der Einzelschnitterträge von Weidelgrastrockenmasse
über einen Zeitraum von 80 Tagen nach einer vor der Aussaat
des Weidelgrases einmalig ins Substrat eingemischten, drepessiv
wirkenden Düngergabe.
(Bezug in der Tabelle: Substrat mit guter, natürlicher Nährstoffversorgung
ohne depressiv wirkende Düngerbeimischung gleich 100%).
Claims (2)
1. Düngemittel aus der Gruppe der mineralischen Einnährstoffdünger, der
mineralischen Mehrnährstoffdünger, der organisch-mineralischen Dünger,
der organischen Dünger, der Spurennährstoffe, der Pflanzenbehandlungsmittel
und deren Mischungen untereinander mit gesteuertem Beginn der
Nährstofffreigabe durch Umhüllung mit wasserabweisenden und/oder wasserschwerlöslichen
oder in Wasser quellenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß diese zur Steuerung der Nährstoffabgabe mit ölmodifiziertem
Alkydharz und Eisenpalmitat oder Alkydharz und Polyvinylalkohol oder
Alkydharz, Polyvinylalkohol und Methylsiloxan-Härter-Gemisch in einer
Schichtdicke von 10-8 bis 10-2 m umhüllt sind.
2. Düngemittel gemäß Anspruch 1, enthaltend als Nährstoffe Kohlenstoff,
Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Calcium, Schwefel,
Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Chlor, Bor, Molybdän, Natrium, Silicium,
Kobalt und/oder Aluminium in Form ihrer Verbindungen.
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