DE60215285T2

DE60215285T2 - Verfahren zur Herstellung eines Borsalzes und seine Verwendung auf dem agronomischen Gebiet

Info

Publication number: DE60215285T2
Application number: DE60215285T
Authority: DE
Inventors: c/o Società Chimica Larderello SpA Sergio Miele; c/o Società Chimica Larderello Enrica Bargiacchi; c/o Società Chimica Larderello Giuseppe Giorgis; c/o Società Chimica Larderello SpA Paolo Bonini
Original assignee: Societ Chimica Larderello S P; SOCIET] CHIMICA LARDERELLO SpA
Current assignee: Societ Chimica Larderello S P; SOCIET] CHIMICA LARDERELLO SpA
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2007-05-24
Also published as: EP1310456B1; US7201788B2; EP1310456A2; DE60215285T8; DE60215285D1; ATE342229T1; ITMI20012269A1; EP1310456A3; US20030131642A1; ES2273966T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Borproduktes und auf seine Verwendung auf dem landwirtschaftlichen Gebiet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Kaliumoctoborat-Tetrahydrat und auf das entsprechende Herstellungsverfahren und auf seine Verwendung als landwirtschaftliches Düngemittel.
Dank ihrer intrinsischen Eigenschaften haben Borderivate sowohl auf dem landwirtschaftlichen Gebiet als Düngemittel als auch als Biozid und im industriellen Sektor als Holzkonservierungsmittel und Flammverzögerungsmittel verschiedene Anwendungen gefunden.
Wie bekannt ist, kann Borsäure durch die Acidifizierung von einfach verfügbaren Natriumsalzen, zum Beispiel Natriumtetraborat-Pentahydrat und Natriumtetraborat-Decahydrat, hergestellt werden.
Beispielsweise werden Natriumtetraborat und Schwefelsäure in wässriger Suspension umgesetzt, um Natriumperborat zu erhalten, eine Verbindung, die wie Borsäure auf verschiedenen Gebieten angewendet wird.
Insbesondere auf dem agronomischen Gebiet werden Borate umfangreich als Düngemittel eingesetzt, da Bor ein Mikroelement ist, dessen Vorliegen in reduzierten Mengen für eine adäquate Ernährung von Pflanzen essentiell ist.
Es ist in der Tat bekannt, dass Bor als ein regulierendes Element des Kohlenhydrat-Metabolismus in Gemüsepflanzen wirkt. Beispielsweise ist die positive Wirkung auf Zuckerrübenpflanzen bekannt, die sich durch die Ausbeute an kristallisierbarer Saccharose zeigt [in Loué A., 1994, Oligoélements en Agriculture. SCPA Nathan, Seiten 578].
Sein Mangel im Boden verursacht eine Degeneration der meristematischen Gewebe mit einer verringerten Pflanzenentwicklung, einer Verformung in der Struktur der Frucht und der Blätter, Trockenheit der Schösslinge.
Eine weitere positive Wirkung von Bor bezieht sich auf die Bestäubung von Blüten unter Begünstigung der Verstärkung der Fruktifikation. Bei vielen Kultivierungen, zum Beispiel von Äpfeln, Oliven und Trauben, wird Bor zu diesem Zweck typischerweise durch die Blätter vor dem Blühen angewendet, selbst wenn die traditionellen Formulierungen, die zu diesem Zweck verfügbar sind, nicht vollkommen sicher sind, und zwar in Folge des gleichzeitigen Vorliegens in der Verbindung auf Bor-Basis von toxischen Elementen für die jungen Blütengewebe, zum Beispiel Natrium und Ammonium.
Andererseits ist bekannt, dass ein übermäßiges Vorliegen von Bor in der Erde gleichermaßen zu demselben Ausmaß gefährlich sein kann wie ein Fehlen des Mikroelements.
Die Verwendung von Düngerprodukten, die Bor einarbeiten, ist daher ein konsolidiertes Verfahren, vor allem für die Behandlung von sandiger oder kalkhaltiger Erde mit hohen pH-Werten oder auch von Land, das von Tropfsystemen bewässert wird, in denen die Möglichkeiten der Entwicklung eines Mangels an diesem Element höher sind.
Daher wurden im Lauf der Jahre Polyborate oder Zusammensetzungen, die auf Bor und seinen Salzen basieren, in geeigneter Weise formuliert, um auf dem landwirtschaftlichen Gebiet verwendet zu werden.
Die meisten der Präparationen auf Bor-Basis des bekannten Typs zur landwirtschaftlichen Verwendung sind nicht ohne Nachteile, die hauptsächlich einer reduzierten Löslichkeit in Wasser und einer begrenzten Fähigkeit, die Membranen von Pflanzen zu passieren, zugeschrieben werden; dies gilt insbesondere für Produkte, in denen Bor mit Calcium- oder anderen Erdalkalikationen assoziiert ist. Zusätzlich dazu besteht eine Toxizitätsgefahr, wie es oben erwähnt wurde, bei dem Teil der Kultivierungen, wenn die traditionellen Produkte, die zum Beispiel Bor in Verbindung mit Elementen wie zum Beispiel Natrium enthalten, über die Blätter verteilt werden. In diesem Fall gibt es in der Tat zusätzlich zu dem normalen Risikolevel für die direkte Toxizität von Bor auch Phytotoxizität durch die Natriumsalinität der verwendeten Verbindung.
Unter Verbindungen auf Bor-Basis zur landwirtschaftlichen Verwendung spielt Natriumoctoborat in Folge seiner weiten Diffusion und Verwendungspraktikabilität eine wichtige Rolle.
Diese Verbindung ist ein Borsalz, das üblicherweise in Form von trockenem Pulver verkauft wird, dessen Verwendung in der Landwirtschaft entsprechend verschiedener Aufbringungsverfahren variieren kann.
Natriumoctoborat-Tetrahydrat in Pulverform wird insbesondere direkt auf den Boden oder die Blätter, üblicherweise vermischt mit anderen Düngern, da die vorgeschlagene Dossierung pro Oberflächeneinheit so niedrig ist, dass sich seine Einarbeitung in eine geeignete Matrix empfiehlt, aufgebracht.
Aufgrund der Schwierigkeiten, die beim Erhalt einer gleichmäßigen Dispersion dieses Wirkstoffs in der Matrix entstehen, und da es Trennungsprobleme nach dem Vermischen gibt, wird oft auf die Verwendung von Lösungen von Natriumoctoborat-Tetrahydrat in Dünger- oder phytoprotektiven Gemischen, die in flüssigem Zustand verteilt werden, zurückgegriffen.
Die verringerte Löslichkeit, die bei der Herstellung von Lösungen von Natriumoctoborat-Tetrahydrat aus dem Stegreif beobachtet wird, wird hauptsächlich durch ein inadäquates Einmischen in Wasser verursacht, in einigen Fällen durch das Vorliegen von weiteren Substanzen, die nicht in hohem Ausmaß löslich sind, die vor Aufbringung auf den Boden gelöst werden müssen, verstärkt.
Um die Löslichkeit und damit die Phytoverfügbarkeit von Borsalzen zu verbessern, wurden daher Formulierungen mit erhöhter Löslichkeit produziert. Eine weitere Evolution von Verbindungen auf Bor-Basis besteht aus Präparationen, die Polyborate assoziiert mit oberflächenaktiven Mitteln oder Auflösemitteln oder mit anderen Additiven, zum Beispiel Alkanolamine und aliphatische Polyamine, enthalten.
Die Verwendung dieser Zusammensetzungen hat allerdings Nachteile, die hauptsächlich der Schwierigkeit bei der korrekten Dossierung der Endmenge an Bor, die pro Oberflächeneinheit aufzubringen ist, zuzuschreiben ist.
Einige der jüngsten Produktionstechniken von Polyboraten umfassen insbesondere die Reaktion einer Borsäureverbindung mit einem oder mehreren cyclischen Aminen in wässriger Lösung.
Das resultierende Produkt hat allerdings Löslichkeits- und Phytoverfügbarkeits-Charakteristika, die nicht vollständig zufriedenstellend sind.
Aus der EP-A-0 937 557 ist ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus verseiftem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, in denen Borverbindungen, zum Beispiel Kaliumoctoborat als Additiv enthalten sind, bekannt.
US-A-4089790 offenbart eine synergistische, bei extremem Druck schmierende Zusammensetzung, die eine Kaliumboratverbindung der Formel K₂O₃B₂O₃ enthält.
WO-A-9909832 offenbart verstärkte Mepiquat-Pflanzenwachstumsregulator-Zusammensetzungen, die ein wasserlösliches Borsalz, zum Beispiel Natriumoctoborat, enthalten, und seine Verwendung als Düngemittel.
Im Abstract SU-A-1608116 wird ein Verfahren zur Herstellung von Polyborat offenbart, in dem Borsäure und Soda in den entsprechenden Konzentrationen in einem Temperaturbereich von 85–95°C gemischt werden.
Derzeit wird ein Bedarf für neue Polyborate in einer Form, die im Wesentlichen frei von Natriumion ist und die eine ausreichende Löslichkeit hat, um eine einfache Anwendung auf dem agronomischen Gebiet zuzulassen, erkannt.
Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Polyborats, das sowohl einfach herzustellen ist als auch keine hohen Herstellungskosten involviert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Herstellung eines Polyborats, das gute Löslichkeitscharakteristika in Wasser zusammen mit Phytoverfügbarkeitseigenschaften hat, die so sind, dass es für Anwendungen auf dem ackerbaulichen Gebiet (agronomic field) und speziell für solche, die über die Blätter erfolgen, geeignet gemacht wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens für die Herstellung eines Octoborats, das im Wesentlichen ohne Natrium ist und daher für eine Verwendung in der landwirtschaftlichen Industrie besonders geeignet ist.
Im Hinblick auf diese Aufgaben und andere, die im Folgenden noch klar werden, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Verbindung auf Bor-Basis bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Herstellung von Kaliumoctoborat-Tetrahydrat gemäß Anspruch 2 bereitgestellt.
Im Kontext des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das verwendete Ätzkali eine wässrige Kaliumhydroxidlösung, die zweckmäßigerweise eine Konzentration von höher als 25 Gew.-% KOH und vorzugsweise eine KOH-Konzentration im Bereich von 45–50 Gew.-% hat.
Während der Anfangsphase des Verfahrens, der Auflösung, wird die wässrige Lösung zur Optimierung der Auflösung der Reagentien zweckmäßigerweise auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Reagenzspezies im Wesentlichen vollständig gelöst werden.
Es wurde insbesondere beobachtet, dass eine optimale Auflösung der Reagentien bei Temperaturwerten im Bereich von 92 bis 98°C und insbesondere nahe 95°C erreicht wird.
Die Reagentien des Verfahrens, die aus Borsäure und Ätzkali bestehen, werden zweckmäßigerweise in hochreiner Form geliefert. Nach der Auflösungs- und Reaktionsphase wird die Lösung, die das Reaktionsprodukt enthält, einer Trocknung unterworfen, die zweckdienlicherweise mit Hilfe einer Trock nungsanlage des Sprühtrockner-Typs, der die Lösung, die aus dem Inneren einer Trocknungskammer kommt, atomisiert.
Nach einer Ausführungsform dehydratisiert ein Strom heißer Luft, der durch Erhitzen von Außenluft zuerst mit einer endogenen Dampfeinheitsvorrichtung, dann mit einem Lpg-Brenner erhalten worden war, die Tröpfchen der Lösung und schickt das erhaltene Produkt in Richtung eines Verfahren/Produkt-Lufttrennungs-Zyklons.
Das erhaltene Produkt wird dann vorzugsweise einem Vermahlen unterworfen, um die Partikelgröße zu verringern und sein spezifisches Gewicht zu erhöhen.
Nach einer Ausführungsform wird das Produkt während der Trocknungsphase des Produkts teilweise zu einem Zyklon geschickt und teilweise zum Boden des Sprühtrockners geschickt. Das Produkt wird dann zweckdienlicherweise aus beiden Abschnitten mit Hilfe von zwei Rotorzellen in die pneumatische Transportlinie zu einem zweiten Separatorzyklon und anschließend zu einer Mühle geführt, die seine Partikelgröße verringert und das scheinbare spezifische Gewicht des Produkts erhöht. Das Produkt, das die Mühle verlässt, wird in Lagersilos gesammelt, die eine Verpackungslinie beschicken.
Die Luftströme, die den Sprühtrockner und die pneumatische Transportlinie verlassen, die geringe Mengen an Produkt in Pulverform enthalten, werden vorteilhafterweise durch Ventilatoren zu dem Nassseparator transferiert. Die Lösung, die zum Waschen der Luftströme verwendet wird, wird im Tank/in der Auflösungsvorrichtung für die Herstellung einer neuen Charge wiedergewonnen.
Während der Phase der Auflösung ist es zweckdienlich, die Hauptverfahrensparameter zu überwachen, die aus dem Titer der Lösung, ausgedrückt in Gramm/Liter H₃BO₃ und K₂O bestehen.
Die Beurteilung des Titers der Lösung wird vorzugsweise jedes Mal durchgeführt, wenn die Charge hergestellt wird, und zwar mittels einer Titration, die zum Beispiel eine Entfernung von 50 ml zu testender Lösung mit einer Messpipette, Transferieren in einen 500 ml-Messkolben, Waschen der Pipette mit Wasser umfasst. Dann wird Wasser zugegeben, um das Volumen einzustellen, und es wird gerührt, um eine erste Lösung zu erhalten.
Zur Bestimmung von K₂O werden 20 ml dieser ersten Lösung entfernt und in ein Becherglas transferiert, in das etwa 100 ml Wasser zusammen mit 2–3 Tropfen Methylorange gegeben werden. Eine Titration wird mit HCl durchgeführt, bis der Indikator die Farbe ändert.
Für die Bestimmung von B₂O₃ werden einige Tropfen Phenolphthalein und ein Löffel voll Mannit (etwa 8 g) oder neutrales Sorbit zu der vorher titrierten Lösung gegeben. Die Titration wird dann mit 1 N NaOH durchgeführt, bis der Indikator die Farbe wechselt.
Die Auflösungsphase wird vorzugsweise kontrolliert und jede Stunde auf Arbeitsblättern spezifiziert.
Es wurde verifiziert, dass es während der Trocknungsphase des Verfahrens zweckdienlich ist, einige der Verfahrensparameter zu überwachen, und insbesondere:

– die Beschickungs-Fließgeschwindigkeit der Lösung. Ein geeigneter Wert liegt im Bereich von 1.100 bis 1.500 l/h, wobei der optimale Wert etwa 1.300 l/h entspricht;
– Luftströmungsrate in der Beschickung der Kammer, zweckdienlicherweise im Bereich von 7.000 bis 8.000 m³/h und vorzugsweise gleich 7.500 m³/h;
– Temperatur der Luft, die in die Kammer geführt wird, zweckdienlicherweise im Bereich von 400 bis 470°C, vorzugsweise bei etwa 435°C eingestellt;
– Temperatur an der Auslassöffnung des Sprühtrockners mit einem optimalen Wert von 141°C;
– Unterdruckwert im Inneren der Kammer mit einem optimalen Wert gleich 7 mmca.

In der Lagerungsphase des Verfahrens der Erfindung kann das scheinbare spezifische Gewicht des Kaliumoctoborat-Tetrahydrat-Produkts zweckdienlicherweise von 0,45 bis 0,75 kg/dm³ variieren, wohingegen der Titer von B₂O₃ zum Beispiel nicht weniger als 61% ist, was etwa 19% Bor entspricht.
Das scheinbare spezifische Gewicht des Produkts auf Kaliumoctoborat-Tetrahydratbasis ist ein indikativer Parameter und kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung nach dem folgenden Verfahren beurteilt werden:
Ein Messzylinder, zum Beispiel mit 250 cm³, hergestellt aus PVC, wird auf eine zentesimale Waage gestellt und es wird auf null eingestellt. Der Messzylinder wird bis zu einem Volumen von etwa 250 cm³ gefüllt und gewogen (Nettogewicht). Der Zylinder wird zum Beispiel etwa 20-mal gleichmäßig geklopft, wobei versucht wird, den Zylinder senkrecht zu der Streichoberfläche zu halten und gleichzeitig den Zylinder in den Handteller einzuschließen, um zu verhindern, dass das Produkt verschüttet wird. Das Produkt wird nivelliert und das Volumen abgelesen. Das scheinbare spezifische Gewicht wird aus dem Verhältnis zwischen dem Nettogewicht und dem Volumen erhalten.
Der B₂O₃-Titer des mit dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Produkts wird zweckdienlicherweise mit der oben beschriebenen Titration beurteilt.
In der Trennungsphase des Verfahrens der Erfindung wird zweckdienlicherweise ein Nassseparator eingesetzt und die Fließgeschwindigkeit bzw. Fließrate der wieder zu behandelnden Lösung, die der Auflösungsvorrichtung zugeführt wird, wird als Hauptparameter überwacht. Der optimale Fließgeschwindigkeitswert ist etwa 600 l/h.
Die Merkmale eines Kaliumoctoborat-Tetrahydrat-Produkts, das nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, werden aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform klarer werden, wobei diese lediglich zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt wird, ohne den Schutzrahmen zu beschränken; die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
Die beigefügte Figur stellt den Partikelgrößenverteilungstrend eines Kaliumoctoborat-Tetrahydrat-Produkts dar.
Was die beigefügte Figur angeht, so sind zwei granulometrische Kurven gezeigt, die die Daten der verschiedenen granulometrischen Funktionen auf zwei Wegen zeigen: die Verteilungsdichte und die kumulative Verteilung.
Die Partikelgröße des analysierten Produkts wurde durch Laserdiffraktion bestimmt.
Der angegebene Prozentwert ist in Volumen-% angegeben und die Bodenskala ist ein logarithmischer Typ gemäß DIN 66141.
Die kumulative Verteilung stellt den Durchschnittswert aller Werte dar, die während der Analysenzeit für jede einzelne Gruppe registriert wurden und anschließend in Folge aufaddiert wurden.
In der Kurve entspricht zum Beispiel der Prozentwert an Produkt, das bei 50 μm durchgeht, etwa 65%. Auf gleiche Weise kann beobachtet werden, dass das ganze Produkt unter 325 μm eingeschlossen ist und dass etwa 13% des Produkts bei 9 μm durchgehen.
Die Dichteverteilung stellt die Ableitung der erhaltenen Daten dar und ist zur Veranschaulichung des Wegs, auf den die granulometrische Population visuell verteilt ist, geeignet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren der Erfindung die folgende Sequenz:

– Auflösung von Borsäure in einer wässrigen Lösung von Ätzkali bei einer Temperatur, bei der die vorliegenden chemischen Spezies vollständig gelöst sind und eine Reaktion mit einer hohen Ausbeute ermöglichen,
– Trocknung der in der vorangehenden Phase hergestellten Lösung unter Erhalt eines Produktes auf der Basis von Kaliumoctoborat-Tetrahydrat,
– eine Mahlphase, um die Partikelgröße des erhaltenen Produkts zu verringern und folglich ein Kaliumoctoborat-Tetrahydratpulver mit einem größeren scheinbaren spezifischen Gewicht zu produzieren,
– Lagerung des Produktes in Silos, die eine Verpackungslinie des Produkts beschicken.

Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung von Kaliumoctoborat-Tetrahydrat auf dem agronomischen Gebiet, insbesondere als Düngemittel zur Optimierung des Metabolismus von Pflanzen/Keimlingen, bereitgestellt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Düngemittelzusammensetzung bereitgestellt, umfassend eine agronomisch wirksame Menge an Kaliumoctoborat-Tetrahydrat in Verbindung mit einem agronomisch annehmbaren Träger.
Die Zusammensetzung auf Kaliumoctoborat-Tetrahydrat-Basis kann in fester Form oder als wässrige Lösung direkt auf die Pflanzen ausgebracht werden, zum Beispiel durch Besprühen oder durch Fertirrigation des Bodens angewendet bzw. ausgebracht werden.
Die folgenden Beispiele werden lediglich zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung angeführt und sollten in keiner Weise als für den Rahmen der vorliegenden Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, beschränkend angesehen werden.
BEISPIEL 1
Die Charge wird hergestellt, indem eine Auflösungsvorrichtung mit 7.000 Litern Wasser beschickt wird und es auf eine Temperatur von etwa 95°C gebracht wird. 1.300 Liter einer Lösung mit 48% Ätzkali werden anschließend zugesetzt, gefolgt von 4.000 kg Borsäure, bis die Endlösung mit einem K₂O-Titer von 60 g/l und einem H₃BO₃-Titer von 320 g/l und einem Verhältnis zwischen H₃BO₃ und K₂O von 5,3 erhalten wird.
Die Reagentien werden dann innerhalb eines maximalen Zeitbereichs von 2 Stunden der Auflösungsvorrichtung zugeführt und der Zusatz wird so durchgeführt, dass die Temperatur niemals niedriger als 95°C ist.
Wenn die Charge fertig ist, wird die Lösung zu einer Trocknungsanlage des Sprühtrockner-Typs mit einer Fließgeschwindigkeit von 1.300 l/h und einer Temperatur von 95°C geführt. Die atomisierte Lösung wird mit 7.500 m³/h Luft mit 435°C in Kontakt gebracht.
Der Luftstrom an der Auslassöffnung des Sprühtrockners hat eine Temperatur von etwa 140°C.
Alle zwei Stunden wird der Titer der Lösung, die dem Sprühtrockner zugeführt wird, kontrolliert und es werden 100–200 l/h Wasser zugegeben, um die Bildung eines Konzentrierungsphänomens zu verhindern, das den Titer verändern würde.
Stromabwärts des Sprühtrockners wird das erhaltende Kaliumoctoborat-Tetrahydrat vermahlen und anschließend in Silos gelagert.
Die stündliche Produktion der Produktionsanlage unter Planbedingungen ist etwa 350 kg/h getrocknetes Produkt.
BEISPIEL 2
Ein Produkt ähnlich Kaliumoctoborat in Form eines weißen amorphen Pulvers, das nach dem Verfahren von Beispiel 1 produziert wurde, wird gesammelt und einer chemischen Analyse mit den folgenden Resultaten unterworfen:
BEISPIEL 3
Das Produkt gemäß BEISPIEL 2 wurde als Vergleich mit traditionellem Natriumoctoborat in einem Bordüngertest mit Zuckerrüben (statistischer Block mit 4 Replikationen) verwendet, der unter der Kontrolle von the Agronomy Department and Agroecosystem Management der Universität Pisa am experimentellen Zentrum der Region Toskana durchgeführt wurde. Die Punkte, die verglichen wurden, sind die folgenden:

1) nicht behandelte Blindprobe;
2) 5 kg/ha Natriumoctoborat, verteilt in einer einzelnen Behandlung auf den Boden nach dem Säen von Rüben.
3) 2,5 + 2,5 kg/ha Natriumoctoborat, verteilt in zwei Behandlungen über die Blätter in den Phasen 8 und 16 Rübenblätter.
4) 2,5 + 2,5 kg/ha des Produkts von BEISPIEL 2, verteilt in zwei Behandlungen über die Blätter in den Phasen 8 und 16 Rübenblätter.
5) 2,5 + 2,5 kg/ha Natriumoctoborat, verteilt in einer Behandlung auf den Boden, unmittelbar nach dem Säen von Rüben, und einer Behandlung über die Blätter in der Phase mit 16 Blättern derselben Rüben.
6) 2,5 + 2,5 kg/ha des Produkts von BEISPIEL 2, verteilt in einer Behandlung auf den Boden, unmittelbar nach dem Säen von Rüben und einer Behandlung über die Blätter in der Phase mit 16 Blättern derselben Rüben.

Die Wirkung der Behandlung wurde verfolgt, indem der prozentuale Gehalt von Bor in den Pflanzengeweben der Blätter (YMB = Young Mature Blade) in den Phasen mit 12 und 24 Blättern der Kultivierung bestimmt wurde und die produktiven Hauptparameter (Wurzelausbeute, polarimetrischer Grad, Saccharoseproduktion, Gehalt an Alpha-Aminstickstoff, Kalium und Natrium in den Extraktionssäften, Elemente, die die Kristallisation von Zucker und folglich den industriellen Ertrag reduzieren) und Dense Juice Purity [die durch die empirische Formel PSD = 99,36–0,1427 (K + Na + alphaN) 100/Polarisation errechnet wird]. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Aus den obigen Angaben kann abgeleitet werden, dass in den Anwendungen bzw. Ausbringungen, die über die Blätter erfolgen (Behandlung 4 und 6), das Produkt von BEISPIEL 2 eine Borkonzentration ergibt, die gleich oder signifikant höher ist als Natriumoctoborat. Die Wurzelausbeute und die Produktion an Saccharose pro Hektar sind mit dem Produkt von BESPIEL 2 höher als mit Natriumoctoborat bei einem äquivalenten Verfahren (vgl. Behandlung 3–4 und 5–6), sind aber im Vergleich mit Natriumoctoborat, das auf den Boden verteilt wird, anders (vgl. Behandlung 2–4 und 2–6). Die Behandlungen, die eine Anwendung bzw. Ausbringung von Natriumoctoborat durch die Blät ter umfassen, beeinflussen den Natriumgehalt der Wurzel negativ, allerdings gibt es keine eindeutigen negativen Wirkungen bezüglich PSD. Kurz ausgedrückt, für Anwendungen durch die Blätter hat das Produkt von BEISPIEL 2 bessere Charakteristika als der Referenzstandard Natriumoctoborat bei demselben Ausbringungsverfahren.
BEISPIEL 4
Bordüngung-Feldversuch mit Zuckerrübe
Ziel des Experiments
Diese Untersuchung betrifft verschiedene Bordüngungs-Forschungsprogramme, die auf einem Referenzprodukt (Natriumoctoborat = ONa) und einem Produkt gemäß der Erfindung basieren: Kaliumoctoborat = OK.
Die Behandlungen waren die folgenden:
Kontrolle, nicht mit Bor gedüngt (0 kg/ha Bor);
Boden wurde mit Bor als Nutzpflanzen-Vorlaufbehandlung (2,5 kg/ha ONa) behandelt, gefolgt von einer Anwendung auf die Blätter (2,5 kg/ha OK) im Nutzpflanzenstadium mit 16 Blättern.
Auf die Blätter aufgebrachtes Bor (2,5 kg/ha OK bei jeder Behandlung) in den Nutzpflanzenstufen mit 8 und 16 Blättern;
Auf die Blätter aufgebrachtes Bor (2,5 kg/ha ONa bei jeder Behandlung) in den Nutzpflanzenstufen mit 8 und 16 Blättern.
Materialien und Verfahren
Dieses Experiment wurde in Cesa (AR) in the Farm Experiment Station of the Tuscany's Agency for Agriculture Development (ARSIA) ausgeführt. Die Nutzpflanze war Zuckerrübe, CV "Riace".
Die Nutzpflanze wurde in der Reihe cm gepflanzt (Nutzpflanzendichte: 10 Pflanzen m^–2).
Am 12. März 2002 wurde ein 4- mit einer Zwischenreihe von 45 cm und einem 22,2 cm-Abstand als repliziertes randomisiertes experimentelles Blockkonzept verwendet, und zwar mit 9,45 m² (1,35 × 7,00 m)-Parzellen.
Vorfrucht, Bodenbearbeitung und Düngung sowie Nutzpflanzenschutzbehandlungen sind in Tabelle 2002-1 angegeben: Tabelle 2002-1 – Anbaubedingungen
In der Stufe der technologischen Nutzpflanzenreifung wurden am 20. August 2002 auf einer Fläche von 5,1 m² (1, 35 × 3, 78 m, entspricht 51 Pflanzen m^–2) die folgenden Parameter bestimmt:
Wurzelausbeute
Blattschirmausbeute
Theoretische und wirksame Polarisation
Molassekonzentration
Molasseelement (Alpha-Amino-Stickstoff, Na, K)-Konzentrationen
Saftalkalinitätskoeffizient
Saftreinheit
Resultate
Die Behandlungen, die aus einer Bodenbehandlung mit Bor als Vorlaufbehandlung (2,5 kg/ha ONa) bestehen, gefolgt von einer Ausbringung auf die Blätter (2,5 kg/ha OK) bei der Nutzpflanzenstufe mit 16 Blättern lieferten die höchste Wurzelausbeute (69,3 t ha^–1), was 7,5% mehr als bei der Kontrolle ist (Tabelle 2002-2).
Tabelle 2002-2 Produktionsparameter
Das Experiment war durch sehr geringe technologische Merkmale der Wurzel bezüglich Feldmitteln, für Polarisation und PSD von 11,85 bzw. 88,11 gekennzeichnet. Dieses Verhalten bezieht sich auf die anormalen klimatischen Bedingungen, die alle Behandlungen in der Studie gleichmäßig benachteiligten, was der Ursprung für nicht signifikante Differenzen unter den betrachtenden Merkmalen ist (Tabelle 2002-3).
Tabelle 2002-3. Qualitätsparameter
Aus dem obigen Grund folgten theoretische und tatsächliche Saccharoseausbeuten demselben Muster wie die Wurzelausbeute (Tabelle 2002-4).
Tabelle 2002-4. Theoretische und tatsächliche Saccharoseausbeute
Diskussion
Eine kombinierte Behandlung von Auftragung auf den Boden, Nutzpflanzenvorlauf, ONa, gefolgt von einer Blätterbehandlung mit OK in der Nutzpflanzenstufe mit 16 Blättern lieferte die höchste Zuckerausbeute. Blätter, die mit OK behandelt worden waren, zeigten einen Trend zu einer besseren Ausbeute als ONa, und zwar bei derselben Rate und demselben Ausbringungs- bzw. Anwendungsmodus.
Schlussfolgerungen
Eine Wechselwirkung zwischen Jahr und Ausbringungs- bzw. Anwendungsmodus, die die maximale Saccharoseausbeute ergeben kann, wurde über Jahre beobachtet. Allerdings erlaubte OK, ausgebracht als zweifache Blattbehandlung oder eine Blattbehandlung nach einer Nutzpflanzenvorlauf-Bodenbehandlung, erfolgreich mit den klimatischen Schwankungen, die die Produktleistungsfähigkeit beeinträchtigen, zurechtzukommen.

Claims

Verbindung auf Bor-Basis, die aus Kaliumoctoborat-Tetrahydrat besteht.
Verfahren für die Herstellung von Kaliumoctoborat-Tetrahydrat, umfassend die Auflösung und Reaktion von Borsäure mit Ätzkali in wässriger Lösung, gekennzeichnet durch die Trocknung des aus der besagten Reaktion erhaltenen Produkts mit Hilfe eines Sprühtrockners.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung bei einer Temperatur der wässrigen Lösung durchgeführt wird, bei der die reagierenden chemischen Spezies vollständig gelöst sind.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der wässrigen Lösung innerhalb des Bereichs von 92 bis 98°C liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es die Reaktion von 320 +/–10 g/l Borsäure mit 60 +/–10 g/l Ätzkali in einer wässrigen Lösung umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung mittels eines Sprühtrockners die Trocknung durch Atomisierung der Lösung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühtrockner mit einer Fließgeschwindigkeit der Lösung im Bereich von 1200–1400 l/h beschickt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,, dass die Lösung, die mit Hilfe eines Sprühtrockners atomisiert wird, in Kontakt mit einer Luftmenge ist, die im Bereich von 6500 bis 8500 m³/h Luft liegt.
Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensluft des Sprühtrockners eine Temperatur im Bereich von 400 bis 470°C hat.
Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom an der Auslassöffnung des Sprühtrockners eine Temperatur im Bereich von 130–150°C hat.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Endmahlphase des erhaltenen Produkts umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Trennphase der Pulver, die in der Verfahrensluft vorliegen, die für die Trocknungsphase notwendig ist, umfasst.
Düngemittelzusammensetzung, die eine agronomisch wirksame Menge an Kaliumoctoborat-Tetrahydrat in Verbindung mit einem agronomisch annehmbaren Träger umfasst.
Verwendung von Kaliumoctoborat-Tetrahydrat in der Landwirtschaft als Düngemittel für den Boden oder für Kultivierungen.
Verwendung nach Anspruch 14, umfassend die Anwendung bzw. Ausbringung einer Menge an Kaliumoctoborat-Tetrahydrat, die im Bereich von 1–10 kg pro Hektar Land liegt.
Verwendung von Kaliumoctoborat oder seiner Polyhydrat-Formen gemäß Anspruch 19 oder 15 vermischt mit einem Natriumborat.