DE3237905A1

DE3237905A1 - Stickstoffduengemittel mit einem gehalt von nitrifikationshemmstoff

Info

Publication number: DE3237905A1
Application number: DE19823237905
Authority: DE
Inventors: Horst 8201 Obing Behnke; Horst Dr. 8223 Trostberg Michaud; Svatopluk Dr. Solansky
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1982-10-13
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1984-04-19
Also published as: PH21698A; JPS5992990A; DE3237905C2; IN159723B

Description

Stickstoffdungemittei mit einem Gehalt an Nitrifikationshemmstoff
Die Erfindung betrifft Düngemittel mit Zusatz eines Nitrifikationshemmstoffes in Form großkörniger Granulate.
Bei Verwendung stickstoffhaltiger Mineroldünger tritt immer ein mehr oder weniger gusgeprägtsr Stickstoffverlust ein. Insbesondere bei Anwendung von Harnstoff sind verschiedene Verlustquellen zu berUcksichtigen. Nach Abbau des Harnstoffes zu Ammoniak durch die Urease entweichen gewisse Mengen Stickstoff in Form gasförmi gen Ammoniaks. Der im Boden verbleibende Ammoniak wird durch Nitrifikanten in Nitrit und Nitrat umgewandelt, wobei ein Teil des Stickstoffs durch Denitrifikation in elementarer Form entweicht und damit für die Pflanzenernöhrung verloren geht. Weiterhin werden beträchtliche Mengen Nitrat durch den Regen in das Grundwasser gespUlt, was einerseits aus Umweltgrunden nicht erwünscht ist, andererseits zu weiteren Stickstoffverlusten fUhrt.
Zur Vermeidung dieser Verluste werden die verschiedensten Maßnahmen ergriffen, wie z. B. die uberführung des Harnstoffs in schwerlösliche Umsetzungsprodukte durch Reaktion mit Formaldehyd oder Isobutyraldehyd, die Umhüllung von Harnstoffgranulaten mit Kunststoffen oder durch Schwefel. Eine weitere Maßnahme, die insbesondere bei m Einsatz von Harnstoff im Reisanbau zu einer Verminderung von Stickstoffverlusten führt, ist die Anwendung von großkörnigen Granulaten. Der Erfolg zeigt sich in einem höheren Ernteertrog bei der Anwendung solcher Granulate im Vergleich zu Ublichen Harnstoffprills einer Korngröße kleiner als 3 mm.
Es bestand daher die Aufgabe den durch Anwendung großkörniger Düngemitteigranulate erzielten Erfolg einer verbesserten Stickstoffausnutzung noch weiter zu steigern, um die Stickstoffverluste weiter zu verringern und die Ernteertroge zu erhöhen bzv. um gleichhohe Erträge durch verminderte Dungemittelgaben zu erzielen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein DUngemittel in Granulat form mit einem Nitrifikationshestoff wobei das Granulat eine Korngröße von 3 bis 16 mm aufweist.
Durch die Anwendung besonders großer Granulate mit einem Gehalt an einem Nitrifikationshemmstoff, wie z. B. Dicyandiamid wurde überroschenderweise gefunden, daß nicht nur die Nitratbildung im Boden mit steigender Granulatgröße kontinuierlich abnimmt, sondern daß die nitrifikationshemmende Wirkung auch zeitlich verlagert wird. Insgesamt ergibt sich damit überreschenderweise, daß die Inkorporation von Dicyandiamid in DUngemittel von über 3 mm Korngröße eine höhere als nur die erwartete Stickstoffausnutzung, und damit höhere Ernteerträge liefert.
Die Herstellung solch großer Düngergronulate erfolgt durch Unhüllung des Düngemittelkorns mit Dicyandiamid, was beispielsweise durch Aufrollieren erreicht werden kann. Bevorzugt wird jedoch eine homogene Mischung des Düngemittels mit Dicyandiamid verpreßt oder granuliert. Dicyandiamid kann aber auch während des Granuliervorgangs oder unmittelbar vor dem Preßvorgang dem Düngemittel gleichmäßig zudosiert werden.
Als Stickstoffdünger werden bevorzugt Harnstoff, Ammonsulfat und Ammonnitrat verwendet.
Beispiel 1: Zur Feststellung der Wirkung der Nitrifikationshemmung werden folgende Versuchsvarianten gewählt, wobei als Dungemittel Harnstoff verwendet wurde 1. Granulatgrößen: - 1 mm Korndurchmesser (Sortierung 1 - 1,6 mm) - 4 mm Korndurchmesser (Sortierung 3 - 5 mm) - 8 mm Korndurchmesser (Sortierung 7 - 9 mm) - 12 mm Korndurchmesser (Sortierung 11 - 13 mm) - 16 mm Korndurchmesser (Sortierung 15 - 17 mm) 2. Dicyandiamid - ohne Dicyandiamid - mit 10 % Dicyandiamid-N/Gesamt-N 3. Untersuoungs termine - 14 Tage nach der Düngung - 31 Tage nach der Düngung - 64 Tage nach der Düngung Die Gefäße wurden mit 2/3 Boden und 1/3 Sand gefüllt (ca. 8 kg).
Der Dünger (1,0 g N) wurde in eine Tiefe von 5 cm eingebracht.
Die Temperatur während des Versuches betrug ca. 20 OC und die Boden feuchtigkeit ca. 60 % der max. Wasserkapozität.
Zu den Untersuchungsterminen wurden die Gefäße mit ca. 1 1 Wasser perkoliert. Im Perkolat wurde NO2 , NO3t NH4, Harnstoff und Dicyandiamid bestimmt.
Versuchsergebnisse: Die Umsetzung von Harnstoff zu Nitrat im Boden wird durch steigende Größe der Harnstoffgranulate verlangsamt.
Dieser Effekt wird 14 Tage nach der Düngung erst ab einer Korngröße von 12 mm bzw. 31 Tage nach der DUngung bei den größten Granulaten (16 mm ) eindeutig festgestellt. 64 Tage nach der DUngung liegt zwischen den Harnstoffgranulaten praktisch kein Unterschied hinsichtlich der Nitratbildung vor (Tabelle 1).

Tabelle 1 NO3-Gehalt / G.faß

D Ü N G U N G Tage nach der DUngung

1 g N/Gefdß 14 31 64

Ha 1 mm 485 597 499

Ha 4 mm 443 523 495

Ha 8 mm 523 634 513

Ha 12 mm 344 500 557

Ha 16 mm 312 393 477

Ha / DCD 1 mm 310 500 545

Ha / DCD 4 mm 297 405 445

Ha / DCD 8 mm 312 383 458

Ha / DCD 12 mm 213 351 429

Ha / DCD 16 mm 204 320 364

Ha / DCD = Harnstoff + 10 Gew.-% Dicyandiamid N Das Inkorporieren von Dicyandiamid in die Hbrnstoffgranulate, wobei jeweils 1Q Gew.-P Dicyandiamid-N bezogen auf Harnstoff-N zugesetzt werden, setzt die durch steigende Granulatgröß. verringerte Nitratbildung nochmals herab. In allen drei Untersuchungszeitpunkten nimmt, bei der Düngung mit Dicyandiamid enthaltenden Düngemitteln, die Nitratbildung im Boden mit steigender Granulatgröße kontinuierlich ab.

Trägt man die Differenz der Nitratgehalte des Bodens nach der Harnstoff und Harnstoff-Dicyandiamid-Dungung als Mittelwert der drei Untersuchungszeitpunkte auf, so erhält man unter Ausschluß der Korngrößen effektiv die Nitrifikationsheminung durch Dicyandiamid. Betrachtet man die kleinste Granulatgröße als Kontrolle, so ergibt sich, daß bei größeren Granulaten eine stärkere Wirkung des Dicyandiamids auftritt als bei der Kontrolle (Synergismus). Eine optimal Wirkungsintensitöt wird mit DUngemitteigranulaten von 8 mm Durchmesser erzielt (vgl. Abb. 1).
Hinsichtlich der Dauer der Nitrifikationshemmung wird die beste Wirkung mit den größten Harnstoffgranulaten erreicht. Die Ergebnisse zeigen, daß bei DUngung mit einem Harnstoff-Dicyandiamid Granulat von 1 - 4 mm Durchmesser annähernd die gleiche aber etwas länger anhaltende Hemmung der Nitratbildung im Boden erzielt werden kann als bei Düngung mit Harnstoff-Supergranulaten (12 -16 mm Die DUngung mit Harnstoff-Dicyandiamid-Granulaten von 12 - 16 mm Korngröße führt zur intensiven und langanhaltenden Hemmung der Nitratbildung, wie in Tabelle 2 veranschaulicht.

Tabelle 2 Nitratbildung (mg N03-N/Geföß im Boden nach Düngung mit Klein-und Supergranulaten

Dünger Granulatgröße Tage nach der Düngung

14 31 64

klein 464 560 497 507

Harnstoff super 328 446 517 430

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

Harnstoff klein 303 452 487 414

+ 10 % Dicyan- super 208 335 404 316

diamid-N

klein = 1 - 4 mm super = 12 - 16 mm x - 3 Untersuchungstermine Beispiel 2: In einer Serie von Brutversuchen wurde die Wirkung von Dicyandiamid bei steigenden Granulatgrößen von Harnstoff und Ammonsulfat überprüft.

Versuchsvarianten: 1. Granulatgrößen: - 1 mm - 4 mm 8 8 mm - 12 mm # - 16 mm # 2. Dicyandiamid: - ohne DCD - 5 % DCD - 10 % DCD - 20 % DCD 3. Dünger: - Harnstoff - Ammonsulfat Die Bebrütung erfolgte unter konstanten Temperatur - (20 0) und Feuchtebdingungen (60 % Wasserkapazität). Nach standartisierter Bebrütungsdouer wurde der NO3- und NH4-N-Gehalt im Boden bestimmt Ergebnisse Die Ergebnisse der Brutversuche entsprechen im Wesentlichen den Ergebnissen der in Beispiel 1 beschriebenen Gefäßversuche. Durch steigende DCD-Mengen (5 bis 20 %) konnte die Nitratbildung aus Harnstoff und Ammonsulfat verstärkt unterbunden werden (Tabelle 3).
Tabelle 3 Einfluß von Dicyandiamid auf die Nitratbildung (mg N03-N/Gefäß) im Boden

Gew.-% DCD Dunger

Ammonsulfat Harnstoff

54.2 154.6

5 18,5 133.2

10 13.9 116.7

20 14.2 99.4

Gew.-% DCD bedeutet zugesetzte Dicyandiamid-N-Menge bezogen auf den Gesamt-N-Gehalt des Düngers.
Auch der Wirkungsynergismus von Dicyandiamid und Granulatgröße der Düngemittel wurde durch die Brutversuche bestätigt, Die optimale Wirkungsintensität von Dicyandiamid wurde auch hier mit den Granulatgrößen von 8 mm $ erzielt; der synergistische Effekt ist aber beim Hanrstoff deutlicher ausgeprägt als bei Ammonsulfat (Abb. 2) Leerseite

Claims

Patentans prdche 1. Stickstoffdungemittel mit einem Nitrifikationshemmstoff in Granulatform, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat eine Korngröße von 3 - 16 mm aufweist.
2. Dungemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat eine Korngröße von 4 - 12 mm aufweist.
3. Dungemittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat eine Korngröße von 6 - 10 mm aufweist.
4. DUngemittel nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrifikationshemmstoff Dicyandiamid ist und 1 - 30 Gew.-% des Dungemittel-Stickstoffs beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines DUngemittels nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von 1 -30 Gew.-Teilen Dicyandiamid und 99 - 70 Gew.-Teile Harnstoff in bekannter Weise granuliert oder verpreßt wird
6. Verfahren zur Herstellung eines DUngemitteis nach den AnsprV-chen 1 - 4, dadurch gekennzeichnot, daß eine Mischung von 1 -30 Gew.-Teilen Dicyandiamid und 99 - 70 Gew.-Teilen Ammonsulfat granuliert oder verpreßt wird.