DE4018395A1 - Mittel zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturboeden - Google Patents
Mittel zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturboedenInfo
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- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Description
Die Erfindung betrifft die Verhinderung bzw. Regelung der Nitrifikation
von Ammoniumstickstoff, insbesondere aus mineralischen und organischen
Düngemitteln, in Kulturböden.
Ammoniumstickstoff unterliegt im Boden in relativ kurzer Zeit der mikrobiellen
Umwandlung über die Zwischenstufe des Nitratstickstoffs. Dieser
Prozeß wird maßgeblich von der Temperatur, der Bodenfeuchtigkeit, dem
pH-Wert und der biologischen Aktivität des Bodens beeinflußt.
Nitratstickstoff wird im Gegensatz zum Ammoniumstickstoff nicht von den
Sorptionsträgern des Bodens, Tons und Humus sorbiert. Die Folge davon
ist, daß Nitratstickstoff während des Winterhalbjahres und bei starken
Niederschlägen bzw. intensiver Beregnung auch während des Sommerhalbjahres,
vor allem auf leichten Böden, der Auswaschung unterliegt. Die Auswaschungsverluste
können im jährlichen Durchschnitt bis zu 20% des Düngemittelstickstoffs
betragen.
Der ausgewaschene Stickstoff geht nicht nur für die Ernährung der Kulturpflanzen
verloren, sondern führt darüber hinaus zur Anreicherung von Nitratstickstoff
im Grundwasser. Dies kann im Zusammenhang mit der Trinkwasserversorgung
zu gesundheitlichen Schäden bei Mensch und Tier führen.
Neben den Auswaschverlusten können unter bestimmten Bedingungen, insbesondere
bei hoher Feuchtigkeit bzw. Bodenverdichtung, jährlich erhebliche
gasförmige Stickstoffverluste durch Denitrifikation des Nitratstickstoffs
auftreten. Durch eine Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation
kann die Ausnutzung des Düngemittelstickstoffs entscheidend verbessert
und somit der ökonomische Nutzen der Stickstoffdüngung erhöht
werden.
Es ist bereits bekannt, daß für diese Zwecke, neben substituierten
Pyrazolen (US-PS 34 94 757, JP-PS 7 24 718, DD-PS 1 31 063, DD-PS 1 33 088)
und deren Azoliumsalzen (US-PS 36 35 690, JP-PS 72 47 182, JP-PS 72-47 183),
Substanzen wie Dicyandiamid (DOS 27 02 284, DOS 27 14 601, DOS 3 54 482),
Nitrapyrin (US-PS 34 24 754, SU-PS 10 85 966) und Guanylthioharnstoffe sowie
deren Salze (JP-PS 5 852/59, JP-PS 5-60 02 958) verwendet werden können.
Diese Verbindungen weisen jedoch Nachteile auf, wie geringe Wirksamkeit,
zu geringe Thermo- und Hydrolysestabilität, zu hohe Toxizität, zu hohe
Flüchtigkeit und aufwendige Herstellungsverfahren, die einer ökonomischen
Anwendung entgegenstehen. Eine zu hohe Flüchtigkeit sowie eine geringe
thermische und Hydrolysestabilität der Wirkstoffe schränken die
Anwendungsverfahren sehr stark ein und lassen nur eine Einbringung in
den Boden zu.
Ziel der Erfindung ist es, Wirkstoffe zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation
von Ammoniumstickstoff im Boden zur Verfügung zu stellen,
die eine ausreichende Residualwirkung aufweisen und die auf Grund ihrer
geringen Flüchtigkeit alle Applikationsverfahren, insbesondere die Oberflächenapplikation,
zulassen.
Es wurde überraschend gefunden, daß 1-Guanyl-3-methylpyrazol (GMP) entsprechend
Formel I,
dessen Säureadditionsprodukte bzw. Koordinationsverbindungen die Nitrifikation
von Ammoniumstickstoff hemmen bzw. regulieren.
Tabelle 1 vermittelt einen Überblick über einige Substanzen.
Die erfindungsgemäßen Mittel besitzen den Vorteil einer sehr geringen
Flüchtigkeit, wodurch geringere Wirkstoffverluste bei Oberflächenapplikation
auftreten. Darüber hinaus zeichnen sich die erfindungsgemäßen
Mittel durch eine hohe thermische und Hydrolysestabilität aus, die eine
Inkorporation in das Düngemittel erlaubt und vorherige Mischprozesse
bzw. eine getrennte Ausbringung von Wirkstoff und Düngemittel umgeht.
Die erfindungsgemäßen Mittel können im Gemisch mit oder gemeinsam mit
festen oder flüssigen mineralischen oder organischen Düngemitteln, die
den Stickstoff in reduzierter Form enthalten, angewendet werden. Sie
können außerdem in festen mineralischen Ammoniumdüngemitteln eingeschmolzen
werden sowie in Form eines festen oder flüssigen Konzentrates, z. B.
in Wasser oder im Gemisch mit einem festen, vermahlenen oder granulierten
Trägerstoff, zur Anwendung kommen.
Verwendet man die neuen Mittel zusammen mit festen oder flüssigen Düngemitteln,
so können sie mit 0,1-50 Gew.-% des Düngemittelstickstoffs angewendet
werden, vorzugsweise mit 0,2-15 Gew.-%.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Ammoniumsulfat-Wirkstoffgemische
einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig
vermischt.
Die Konzentration betrug 16 ppm (auf Bodenmasse bezogen) bei einer Stickstoffgabe
von 20 mg N/100 g Boden.
Nach Befeuchten des Bodens auf 50% der maximalen Wasserkapazität wurde
bei 20°C 28 Tage inkubiert und danach der gebildete Nitrat- bzw. Nitratstickstoff
bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Ammoniumsulfatzugabe
zum Boden wie in den Prüfvarianten.
Die Berechnung der Hemmwirkung in Prozent erfolgt nach:
a = Nitrit- und Nitratgehalt der Kontrolle
b = Nitrit- und Nitratgehalt der Proben mit Wirkstoff
c = Nitrit- und Nitratgehalt des verwendeten Bodens
b = Nitrit- und Nitratgehalt der Proben mit Wirkstoff
c = Nitrit- und Nitratgehalt des verwendeten Bodens
Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Harnstoff-Wirkstoffgemisch einem
schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig vermischt.
Die Konzentrationen betrugen 4,2 und 1 ppm (auf Bodenmasse bezogen) bei
einer Stickstoffgabe von 20 mg N/100 g Boden. Nach Befeuchten des Bodens
auf 50% der maximalen Wasserkapazität wurde bei 20°C inkubiert und in
Abständen von 14 Tagen Nitrat- und Nitritstickstoff bestimmt. Als Kontrolle
diente die gleiche Harnstoffzugabe zum Boden wie in den Prüfvarianten.
Die Berechnung der Hemmung erfolgte analog Beispiel 1.
Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 3 hervor.
3 mg der erfindungsgemäßen Mittel wurden oberflächig auf 10 g einer Sand-Rosterde,
die auf 10% der maximalen Wasserkapazität eingestellt war, aufgegeben.
Ein Vorlageschälchen mit 4 mg 0,1 n H₂SO₄ diente als Adsorptionsgefäß,
in dem die flüchtigen Wirkstoffverluste adsorbiert wurden. Das Ganze
wurde in einem Glasgefäß mit Schliffdeckel bei 20°C inkubiert und der
Wirkstoffgehalt an den entsprechenden Probenahmetagen UV-spektroskopisch
ermittelt. Als Vergleich dienten 3 mg oberflächig appliziertes 3-Methyl-pyrazol.
Die Vorteilswirkung gegenüber 3-Methylpyrazol geht aus Tabelle 4 hervor.
1,25 mg des erfindungsgemäßen Mittels wurde in 100 ml 0,1 n H₂SO₄ gelöst
und der Wirkstoffgehalt zeitabhängig UV-spektroskopisch bestimmt. Die Ergebnisse
der Wirkstoffstabilität in verdünnter Schwefelsäure sind aus Tabelle
5 ersichtlich.
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Harnstoff-Wirkstoffeinschmelzung
(2% und 4% Wirkstoff in der Einschmelzung) einem schwarzerdeähnlichen
sandigen Lehmboden zugesetzt und gleichmäßig vermischt. Die Konzentrationen
betrugen 4,2 und 1 ppm Wirkstoff (auf Bodenmasse bezogen) bei einer
ergänzenden Stickstoffzugabe von 20 mg N/100 g Boden.
Nach Befeuchten des Bodens auf 50% der maximalen Wasserkapazität wurde
bei 20°C inkubiert und in Abständen von 14 Tagen Nitrat- und Nitritstickstoff
bestimmt. Als Kontrolle diente die gleiche Harnstoffzugabe
zum Boden wie in den Prüfvarianten. Die Berechnung der Hemmung erfolgte
analog Beispiel 1.
Claims (1)
- Mittel zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff 1-Guanyl-3-methylpyrazol entsprechend Formel I, dessen Säureadditionsprodukte bzw. Koordinationsverbindungen enthalten.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4018395A DE4018395A1 (de) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Mittel zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturboeden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4018395A DE4018395A1 (de) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Mittel zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturboeden |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4018395A1 true DE4018395A1 (de) | 1992-02-20 |
Family
ID=6408051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4018395A Withdrawn DE4018395A1 (de) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Mittel zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturboeden |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4018395A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993021134A1 (de) * | 1992-04-08 | 1993-10-28 | Stickstoffwerke Ag Wittenberg-Piesteritz | Wirkstoffkombination zur hemmung bzw. regelung der nitrifikation von ammoniumstickstoff in kulturböden und substraten |
| WO2005035509A1 (de) | 2003-09-18 | 2005-04-21 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | 1h-azolyl-methyl-amide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als nitrifikationsinhibitoren |
| DE102008020785A1 (de) | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | Verwendung von 5-Amino-1,2,4-thiadiazol zur Hemmung bzw. Steuerung der Nitrifikation |
| WO2013079197A1 (de) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | N-(1h-pyrazolyl-methyl)formamide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als nitrifikationsinhibitoren |
| DE102006015705B4 (de) | 2006-04-04 | 2018-07-19 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | 1,2-Bis-(azol-1-yl)-ethan-1,2-diol-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Nitrifikationsinhibitoren |
-
1990
- 1990-06-08 DE DE4018395A patent/DE4018395A1/de not_active Withdrawn
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| DE102008020785B4 (de) | 2008-04-25 | 2021-11-04 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | Verwendung von einfachen Derivaten von 5-Amino-1,2,4-thiadiazol zur Hemmung bzw. Steuerung der Nitrifikation |
| WO2013079197A1 (de) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | N-(1h-pyrazolyl-methyl)formamide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als nitrifikationsinhibitoren |
| DE102011120098A1 (de) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | N-(1H-Pyrazolyl-methyl)formamide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Nitrifikationsinhibitoren |
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