HU193223B - Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too - Google Patents
Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too Download PDFInfo
- Publication number
- HU193223B HU193223B HU338684A HU338684A HU193223B HU 193223 B HU193223 B HU 193223B HU 338684 A HU338684 A HU 338684A HU 338684 A HU338684 A HU 338684A HU 193223 B HU193223 B HU 193223B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- priority
- mass
- water
- fertilizer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
A találmány tárgya eljárás késleltetett hatóanyag-felszabadulású, egyben a talaj vízháztartását is javító, nitrogént is tartalmazó műtrágya-készítmények előállítására. A találmány szerint agyagásványhoz vagy legalább 10 tömeg% agyagásványt tartalmazó kőzethez az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 1 tömeg% nitrogén műtrágyát adnak adott esetben egy vagy több egyéb műtrágyával együtt, az agyagásványhoz a nitrogén műtrágya beadagolása előtt, azzal egyidőben és/vagy azután az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 0,1 tö- meg% vízoldható, az agyagásvánnyal reagálni képes egy vagy több polimert adnak, és a massza végső víztartalmát legalább 15 tömeg%-ra állítják be, majd a masszát homogenizálják, és kívánt esetben utókezelik (szárítják, hígítják és/vagy formázzák, illetve egyéb hatóanyagokkal és/vagy adalékanyagokkal keverik össze). Ha nitrogén-műtrágyaként karbamidot használnak fel, a karbamidot a polimer beadagolása előtt vagy azalatt aldehidekkel reagáltathatják. -1-Field of the Invention The present invention relates to a method for producing sustained-release, also nitrogen-containing fertilizer compositions that also contain soil water. According to the invention, at least 1 wt.% Of nitrogen fertilizer is added to clay minerals or rocks containing at least 10 wt.% Of clay minerals, optionally together with one or more other fertilizers, before, during and / or after the addition of the nitrogen fertilizer. at least 0.1 wt.% water soluble, one or more polymers capable of reacting with clay, and the final water content of the mass is adjusted to at least 15 wt.%, and the mass is homogenized and, if desired, cured (dried, diluted and / or dried). formulated or mixed with other active ingredients and / or additives). When urea is used as nitrogen fertilizer, the urea may be reacted with aldehydes before or during the addition of the polymer. -1-
Description
A mezőgazdaságban egyre szélesebb körben kerül sor biológiailag aktív anyagok alkalmazására. Ezek közül a különféle műtrágyák teszik ki a legjelentősebb részt. Már hosszabb ideje ismeretes az a törekvés, hogy a műtrágyákat késleltetett, illetve szabályozott hatóanyag-felszabadulású készítmények formájában juttassák a talajba. Ilyen anyagok alkalmazása a mezőgazdaságban többirányú előnnyel járna. A hatóanyagok megtakarítása mellett (amit az eredményez, hogy azokat optimális időintervallumban szabadítjuk fel) lehetőség nyílik a növények hatóanyag-felvételének biológiailag megfelelő adagolására, s így a műtrágyák felhasználásával járó környezeti ártalmak (pl. talajvizek elszennyeződése) is jelentősen csökkenthetők.In agriculture, the use of biologically active substances is increasing. Of these, various fertilizers make up the most significant part. It has been known for a long time that fertilizers are applied to the soil in the form of delayed or controlled release formulations. The use of such materials in agriculture would have a multi-directional benefit. In addition to saving the active ingredients (which results in their release at the optimum time interval), it is possible to apply biologically appropriate uptake of the active ingredient in the plants and thus significantly reduce the environmental damage associated with the use of fertilizers (eg contamination of groundwater).
Késleltetett hatóanyag-felszabadulású műtrágyák előállítására több módszer ismeretes. A legrégebben alkalmazott módszer szerint a műtrágyaként felhasználható vegyületeket vízben nehezen oldódó származékaikká alakítják, és így juttatják a talajba. A vízben rosszul oldódó u.n. „retard nitrogén műtrágyák közé tartoznak például a karbamid és formaldehid különböző kondenzációs termékei (3 227 543,3 989 470 és 3 231 363 sz. Amerikai Egyesült Allamok-beli szabadalmi leírás), az izobutilidén-dikarbamid (Proc. Fért. Soc. 90, 1 (1966), 2 553 939 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás), a krotonilidén-dikarbamid (Landw. Fr. 17, 148 (1963)), a difurfurilidén-triureidok (75 51.858 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentés) és hasonló vegyületek (75.99.859 és 75.99.860 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentések).Several methods are known for producing delayed-release fertilizers. According to the oldest method, compounds which can be used as fertilizers are converted into their water-insoluble derivatives and thus released into the soil. Poorly water soluble u.n. "Retarded nitrogen fertilizers include, for example, various condensation products of urea and formaldehyde (U.S. Patent Nos. 3,227,543.3,989,470 and 3,231,363), isobutylidene dicarbamide (Proc. Fert. Soc. 1 (1966), German Patent No. 2,553,939), crotonylidene dicarbamide (Landw. Fr. 17, 148 (1963)), difurfurylidene triureides (Japanese Patent Application Publication No. 75518858). and related compounds (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 75.99.859 and 75.99.860).
Ismertek olyan megoldások is, amelyek szerint a műtrágya (pl. karbamid) szemcséit különböző bevonatokkal, burkolatokkal látják el, és ily módon diffúziós gátlás útján csökkentik a hatóanyag kioldódásának sebességét. Kénbevonatos karbamid-műtrágyák előállítását ismerteti például a 3295950 és 3903333 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli, valamint a 2 451 723 sz. Német Szövetségi Kőztársaság-beli szabadalmi leírás. A bevonatos műtrágyák közül a kénbevonatok állíthatók elő a legolcsóbban, de a hatóanyag felszabadulása itt szabályozható a legkevésbé. Kedvezőbb eredményeket értek el különféle agyagásványokat (zeolitot, hidratált alumínium-szilikátot és csillám-típusú agyagásványt) és szerves filmképzőt tartalmazó bevonóanyag-keverékekkel (2 127 004 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás). Az utóbbi időben a különböző műgyanta-, illetve polimer-bevonatú műtrágyák és más mezőgazdasági vegyszerek iránt nőtt az érdeklődés (3 223 518 és 3 359 482 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli, 2 461 668 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli és 1 435 678 és 2 116 960 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírások).There are also known solutions whereby the fertilizer (e.g. urea) particles are coated with different coatings and thereby reduce the dissolution rate of the active ingredient by diffusion inhibition. The preparation of sulfur-coated urea fertilizers is described, for example, in U.S. Patent Nos. 3295950 and 3903333. United States, and U.S. Patent No. 2,451,723. German patent specification. Of the coated fertilizers, sulfur coatings are the cheapest to produce, but the release of the active ingredient is the least controlled here. More favorable results have been achieved with coating compositions containing various clay minerals (zeolite, hydrated aluminum silicate and mica-type clay minerals) and organic film former (British Patent No. 2,127,004). Recently, there has been an increase in interest in various synthetic resin and polymer-coated fertilizers and other agrochemicals (U.S. Nos. 3,223,518 and 3,359,482, Federal Republic of Germany, 2,461,668, and 1,435, respectively). British Patent Nos. 678 and 2,116,960).
Egy harmadik ismert megoldás szerint a műtrágyát olyan anyagokra viszik fel, illetve olyan anyagokba ágyazzák be, amelyek a műtrágya-molekulákkal többé-kevésbé laza kémiai kötést képeznek, vagy adszorptív utón kötik meg a műtrágyákat. A karbamidot például különféle agyagásványokra, így bentonitra felvitt állapotban adagolják a talajhoz (TA-584 sz. közzétett magyar szabadalmi bejelentés). Ezek az agyagásványok komplex kötést létesítenek a karbamiddal (B.K G. Theng: The Chemistry of Clay-Őrganic Reactions; Halsted Press (1974)) és egyéb erősen poláros vegyületekkel, és ezáltal késleltetik annak felszabadulását. A tapasztalatok szerint azonban az agyagásványok hatóanyag-felszabadulást késleltető hatása nem kielégítő.According to a third known solution, the fertilizer is applied to or embedded in materials which form a more or less loose chemical bond with the fertilizer molecules or adsorb the fertilizer post-adsorbently. For example, urea is added to the soil in a state applied to various clay minerals such as bentonite (Hungarian Patent Application No. TA-584). These clay minerals form complex bonds with urea (B. K. G. Theng, The Chemistry of Clay-Organic Reactions; Halsted Press (1974)) and other highly polar compounds, thereby delaying its release. However, experience has shown that the effect of clay minerals on delaying release is not satisfactory.
Az ismert készítmények tehát többé-kevésbé hatásos módon, de működésük kinetikáját tekintve egyszeri? késleltető hatás kifejtésével módosítják a hatóanyag-leadást, így a növények speciálisabb, a tenyészidőben fellépő igényeihez nem tudnak alkalmazkodni.So, are the known formulations more or less effective but the same in kinetics? they modify the release by exerting a delaying effect so that the plants cannot adapt to the more specific needs of the growing season.
A gyakorlatban mindeddig nem volt ismert olyan műtrágya-készítmény, amely a hatóanyag késleltetett felszabadulásának biztosítása'n kívül egyidejűleg más kedvező hatást is kifejtene, így például javítaná a talaj vízvisszatartó képességét és ezáltal javítaná a kezelt talaj vízháztartását.In practice, it has not been known so far to provide a fertilizer composition which, while providing a delayed release of the active ingredient, has other beneficial effects, such as improving the water retention capacity of the soil and thereby improving the water balance of the treated soil.
A találmány szerinti eljárással olyan műtrágya-készítményt állítunk elő, amely egyrészt széles kinetikai határok között szabályozhatóvá teszi a növények részére szükséges tápelemek talajbajutási sebességét, másrészt egyúttal a talaj vízvisszatartó képességét is növeli.The process of the present invention provides a fertilizer composition which, on the one hand, makes it possible to control the rate of entry of nutrients required by plants over a wide kinetic range and, on the other hand, increases the water retention capacity of the soil.
Kísérleteink során ugyanis nem várt módon azt tapasztaltuk, hogy ha háromréteges filloszilikátokat (szmektiteket) és/vagy láncszilikátokat (atapulgjtokat) vagy azokat tartalmazó kőzeteket különféle polimerekkel kezelünk a műtrágya beadagolása előtt, alatt vagy után, olyan termékekhez jutunk, amelyekben a hatóanyag retenciója a polimerrel nem kezelt anyagokéhoz viszonyítva jelentősen megnő, és ugyanakkor a kapott termékek vízvisszatartó képességgel is rendelkeznek, tehát javítják a kezelt talaj vízháztartását.In our experiments, it has been unexpectedly found that treating triple-layer phyllosilicates (smectites) and / or chain silicates (atapulgites) or rocks containing them with various polymers before, during or after fertilizer application results in products in which the retention of the active ingredient and the resulting products also have water retention properties, thus improving the water content of the treated soil.
A találmány tárgya tehát eljárás késleltetett hatóanyag-felszabadulású, egyben a talaj vízháztartását is javító, nitrogént is tartalmazó műtrágya-készítmény előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy agyagásványhoz vagy legalább 10 tömeg% (célszerűen 25—90 tömeg%) agyagásványt tartalmazó kőzethez, bányatermékhez vagy mesterséges keverékhez az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 1 tömeg% nitrogén műtrágyát adunk adott esetben egy vagy több egyéb műtrágyával együtt, az agyagásványhoz a nitrogén műtrágya beadagolása előtt, azzal egyidejűleg és/vagyThe present invention therefore relates to a process for the preparation of a fertilizer formulation with a delayed release, which also improves the water balance of the soil and contains nitrogen. According to the invention, at least 1% by weight of nitrogen fertilizer is added to the clay mineral or to a rock, mining product or artificial mixture containing at least 10% (preferably 25-90%) clay minerals, optionally together with one or more other fertilizers, before, simultaneously with and / or before the addition of nitrogen fertilizer to the clay mineral
-2ί93223 azután az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 0»l tömeg% vízoldható, az agyagásvánnyal reagálni képes egy vagy több polimert adunk, mimellett a massza végső víztartalmát legalább 15 tömeg%-ra állítjuk be, a masszát homogenizáljuk, majd kívánt esetben szárítjuk, és kívánt esetben az így kapott készítményt ismert módon formázzuk és/vagy ismert, a mezőgazdaságban használatos egyéb hatóanyagokkal és/vagy segédanyagokkal egyesítjük.-2ί93223 is then added to at least 0 »l% by weight of the water-soluble one or more polymers capable of reacting with the clay, adjusting the final water content of the mass to at least 15% by weight, homogenizing the mass and then drying if desired. in such a case, the composition thus obtained is formulated in a known manner and / or combined with other known agricultural active ingredients and / or excipients.
A találmány szempontjából alapvető jelentőségű, hogy a hatóanyagként felhasznált műtrágya nitrogént is tartalmazzon.It is essential for the invention that the fertilizer used as an active ingredient also contains nitrogen.
A műszaki leírásban és az igénypontsorozatban az „agyagásvány megjelölésen kizárólag a háromréteges filloszilikátokat és a láncszilíkátokat értjük. A „kőzet megjelölésen a fenti meghatározásnak megfelelő agyagásványokat tartalmazó minden természetes eredetű és mesterséges keveréket értünk.In the specification and the specification, the term "clay mineral" refers only to triple layer phyllosilicates and chain silicates. The term "rock" refers to all natural and artificial mixtures containing clay minerals as defined above.
Agyagásványként célszerűen nátrium-bentonitot, aktivált (azaz nátriumsóval vagy egyéb aktiválószerrel előkezelt) kalcium-bentonitot, illitet, atapulgitot, allevarditot vagy ezek keverékeit alkalmazhatjuk. A természetes állapotú agyagásványokat célszerűen aktivált állapotban használjuk fel, amin azt értjük, hogy az agyagásványok duzzadóképességét előzetesen ismert kezeléssel megnöveljük.Suitable clay minerals are preferably sodium bentonite, activated (i.e. pretreated with calcium salt or other activating agent) calcium bentonite, illite, atapulgite, allevardite or mixtures thereof. The naturally occurring clay minerals are preferably used in the activated state, which means that the swellability of the clay minerals is increased by prior known treatment.
A találmány szempontjából lényeges jellemző, hogy a massza víztartalmát legalább 15 tömeg%-ra, előnyösen 40—65 tömeg%-ra (egyes esetekben előnyösen 70—95 tömeg%-ra) állítsuk be. Ezt elérhetjük úgy, hogy eleve a fentieknek megfelelő mennyiségű vizet tartalmazó agyagásványból indulunk ki, vagy a műtrágyát megfelelő mennyiségű vízben oldva adjuk az agyagásványhoz. A két módszert egymással kombinálhatjuk, illetve a vizet kívánt esetben a polimer vizes oldata formájában is beadagolhatjuk. A massza víztartalmának felső határa nem döntő jelentőségű tényező, és azt lényegében gazdaságossági szempontok (az esetleges későbbi szárítás energiaigénye) szabják meg. A massza víztartalmát célszerűen a jó keverhetőséget még biztosító minimális éltékre állítjuk be.It is essential for the invention to adjust the water content of the mass to at least 15% by weight, preferably 40-65% by weight (in some cases preferably 70-95% by weight). This can be achieved either by starting from clay minerals containing the same amount of water as above, or by adding the fertilizer dissolved in a sufficient amount of water to the clay mineral. The two methods may be combined or water may be added as an aqueous solution of the polymer if desired. The upper limit of the water content of the mass is not a decisive factor and is essentially determined by considerations of economy (the energy demand of any subsequent drying). Preferably, the water content of the mass is adjusted to a minimum edge to ensure good mixability.
A nitrogén műtrágya mennyisége az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 1 tömeg%, célszerűen 5—30 tömeg% lehet. Karbamidból azonban a találmány szerinti készítménybe az agyagásvány súlyára vonatkoztatva 50—400 tömeg%-ot, sőt ennél nagyobb mennyiséget is bevihetünk. Nitrogén műtrágyaként az ismert műtrágyák bármelyikét felhasználhatjuk, ezek közül példaként a karbamidot, ammónium-nitrátot, ammónium-szulfátot, több tápelem-tartalmú összetett és keverék nitrogén műtrágyákat említjük meg. A nitrogén műtrágyán kívül a masszához egyéb ismert műtrágyákat, például fosz4 fór-műtrágyát, mikroelemeket, kálium-műtrágyát és ezek kombinációit is adhatjuk, és így a mindenkori igényeknek megfelelő összetételű kombinációs készítményeket állíthatunk elő. A további ismert műtrágyák közétartoznak a vízoldhatatlan származékaikká alakított formában retardált nitrogén-műtrágyák is, amelyek közül példaként 'a karbamid-formaldehid kondenzátumokat említjük meg. Ezek a nitrogén-műtrágyák az agyagásvánnyal nem reagálnak. A szabad és kötött nitrogén-műtrágyákat egyaránt tartalmazó kompozíciókból a nitrogén-műtrágya két eltérő mechanizmus szerint szabadul fel.The amount of nitrogen fertilizer may be at least 1% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the weight of the clay mineral. However, urea may be included in the composition of the present invention in an amount of 50-400 wt.% Or more based on the weight of the clay mineral. Nitrogen fertilizers can be any of the known fertilizers, such as urea, ammonium nitrate, ammonium sulfate, multi-nutrient compound and mixed nitrogen fertilizers. In addition to the nitrogen fertilizer, other known fertilizers, such as phosphorus boron fertilizer, trace elements, potassium fertilizer and combinations thereof, may be added to the mass to form combination compositions suitable for the particular need. Other known fertilizers include nitrogen fertilizers retarded in water-insoluble derivatives, such as urea-formaldehyde condensates. These nitrogen fertilizers do not react with clay. Compositions containing both free and bound nitrogen fertilizers release the nitrogen fertilizer by two different mechanisms.
A műtrágya vagy műtrágyák beadagolásaelőtt, azzal egyidejűleg és/vagy azután a masszához az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 0,1 tömeg%, az agyagásványnyal reagálni képes vízoldható polimert is adunk. A vízoldható polimert önmagában vagy vizes oldata formájában keverjük be.At least 0.1% by weight of the clay mineral water-soluble polymer is added to the mass before, during and / or after the fertilizer or fertilizers are added. The water-soluble polymer is admixed alone or as an aqueous solution.
Az agyagásvány súlyára vonatkoztatva célszerűen 1 —15 tömeg% vízoldható polimert használunk fel. Vízoldható polimerekként előnyösen olyan homo- vagy kopolimereket alkalmazhatunk, amelyek reakcióképes csoportokként —COOH, —COCVM* (ahol M+ egyvegyértékű kationt jelent), —COONH2, —OH és/vagy -^C—O—C^- csoportokat tartalmaznak. Ezek közül a polimerek közül példaként a következőket soroljuk fel: akrilamid-homopolimerek vagy kopolimerek. részlegesen vagy teljesen hidrolizált akril-, amid-homopolimerek vagy kopolimerek, vinilacetát-homopolimerek vagy kopolimerek, akrilészter-homopolimerek vagy kopolimerek, poli-vinilalkoholok (így poliakriiamid, poli-metakrilamid, poliakrilsav, poli-metakrilsav, hidrolizált poliakriiamid, akrilamid-akrilsav kopolimerek, hidrolizált akrilamid-akrilészter kopolimerek, polivinilalkohol-akrilsav kopolimerek poíivinilalkoholok, hidrolizált polivinilacetát), továbbá poli-etilén-oxidok, poliszacharidok, és cellulóz-alapláncra ojtással felvitt akrilsav-, metakrilsav-, akrilamidés/vagy metakrilamid-oldalláncokat tartalmazó kopolimerek. A polimereket rendszerint vizes oldat formájában adagoljuk a masszához, . a vjzes oldat viszkozitása 50— 500 000 cP/20°C, célszerűen 500—50 000 cP/ /20°C lehet. Az eljárásban előnyösen 200 000-nél nagyobb móltömegű, célszerűen 500 000 — 14 millió móltömegű polimereket használunk fel.Preferably, from 1 to 15% by weight of the water-soluble polymer is used, based on the weight of the clay mineral. Preferably, water-soluble polymers are homo- or copolymers containing -COOH, -COCVM * (where M + is a monovalent cation), -COONH 2 , -OH, and / or -C-O-C-C- - as reactive groups. Examples of such polymers include acrylamide homopolymers or copolymers. partially or completely hydrolyzed acrylic, amide homopolymers or copolymers, vinyl acetate homopolymers or copolymers, acrylic ester homopolymers or copolymers, polyvinyl alcohols (such as polyacrylamide, polymethacrylamide, polyacrylic acid, polyacrylamide, hydrolyzate, hydrolyzed acrylamide-acrylic ester copolymers, polyvinyl alcohol-acrylic acid copolymers (polyvinyl alcohols, hydrolyzed polyvinyl acetate), and polyethylene oxides, polysaccharides, and acrylic acid, methacrylamide, methacrylamide and methacrylamide grafted onto a cellulose backbone. The polymers are usually added to the mass in the form of an aqueous solution. the aqueous solution may have a viscosity of 50-500,000 cP / 20 ° C, preferably 500-50,000 cP / 20 ° C. The process preferably employs polymers having a molecular weight of more than 200,000, preferably 500,000 to 14 million.
Amennyiben nitrogén műtrágyaként karbamidot használunk fel, eljárhatunk úgy is, hogy első lépésben az agyagásványt reagáltatjuk karbamiddal, majd a keverékhez a jelenlévő karbamid reakcióképes csoportjaival egyenértékű mennyiség legföljebb 10%-át kitevő mennyiségben egy vagy több aldehidet (például formaldehidet, glutáraldehidet, krotonaldehídet és/vagy glioxált) adunk a polimer beadagolása előtt, vagy a polimerrel együtt.If urea is used as the nitrogen fertilizer, the first step is to react the clay mineral with urea and then up to 10% of the mixture with one or more aldehydes (e.g. formaldehyde, glutaraldehyde and crotonaldehyde) equivalent to the urea reactive groups present. glyoxal) prior to the addition of the polymer or with the polymer.
Ebben az esetben a kész műtrágya-kompozíció a karbamid egy részét aldehiddel reagál' tatott, vízben nehezen oldódó származéka formájában tartalmazza. A beadagolt aldehid esetenként a jelenlévő polimerrel is reakcióba lép, így például az akrilamid-típusú polimereket részlegesen térhálósítja. Ez a reakció tovább javítja a gélszerkezetet.In this case, the finished fertilizer composition contains a portion of the urea in the form of a poorly water-soluble derivative reacted with aldehyde. The added aldehyde also occasionally reacts with the polymer present, for example, to partially cross-link acrylamide-type polymers. This reaction further improves the gel structure.
Minden esetben a polimerekkel szemben támasztott két alapvető követelmény az, hogy vízoldhatóak legyenek, és reagálni tudjanak az agyagásvánnyal.In each case, the two basic requirements for polymers are to be water soluble and to react with clay.
A korábban idézett közlemények alapján ismert volt, hogy az agyagásványok a bevitt nitrogén-műtrágyákkal (elsősorban karbamiddal) laza kémiai kötéseket képeznek, továbbá fizikai szorpcióval megkötik a nitrogén-műtrágyákat, és ezáltal lassítják a nitrogén-műtrágyák kioldódását. A találmány szerinti eljárás során ez a reakció is lezajlik. Alapvető eltérést jelent azonban az, hogy a találmány szerinti eljárásban az agyagásványt polimerrel is reagáltatjuk. A polimer az agyagásvány aktív helyeivel lép reakcióba, rögzíti az agyagásvány szerkezetét (mintegy felfűzi a polimer láncra az agyagásvány lamelláit), és ezáltal stabil gélszerkezet alakul ki. Az agyagásvány és a polimer reakciójában kialakult gél ugyanakkor reverzibilis vízfelvételre és vízleadásra képes, így mikrokörnyezetében megfelelően megduzzad a jelenlévő talajvíz hatására. Ezen alapul a találmány szerint előállított készítmények járulékos, a talaj vízháztartását javító hatása. A találmány szerint tehát kettős funkciójú, a hatóanyag-felszabadulás késleltetése mellett vízháztartást javító hatással is rendelkező készítményeket állítunk elő. A polimer és az agyagásvány reakciójában kialakult, reverzibilis vízfelvételre/vízleadásra képes, stabil gélszerkezetből az agyagásványba laza kémiai kötésekkel és fizikai szorpcióval beágyazódott műtrágya-komponensek már nem fizikai oldás révén, hanem főképpen diffúzió útján juthatnak ki a környezetbe. Ezzel magyarázható', hogy a találmány szerinti készítmények retardáló hatása lényegesen kedvezőbb az ismert, agyagásványt és műtrágyát tartalmazó, azonban polimer-mentes készítményekénél. A polimerrel bevont műtrágyáktól is alapvetően eltérnek a. találmány szerinti készítmények. Az ismert, polimerbevonatú műtrágyákból az aktív komponens a polimer membránon át diffúzióval lép ki, de az összefüggő polimer bevonat kialakításához, amely a nagy ozmózisnyomásnak is ellen tud állni, viszonylag nagy mennyiségű (a készítmény összsúlyára vonatkoztatva 10— 30 tömeg%) polimer szükséges. A találmány szerinti eljárásban az ismert, polimerrel retardált műtrágya készítményekhez viszonyítva kb. egy nagyságrenddel kisebb mennyiségű polimerre van szükség a megfelelő retardáló hatás kialakulásához. Nyilvánvaló az 4 is, hogy az ismert, vízoldhatatlan polimerrel bevont műtrágyák esetén a szemcsék egészében gélszerkezet ki sem alakulhat. Az ismert, polimerrel bevont műtrágyák ezért nem rendelkeznek a talaj vízháztartását javító járulékos hatással.It has been known from previously cited publications that clay minerals form loose chemical bonds with nitrogen fertilizers (primarily urea), and also bind nitrogen fertilizers by physical sorption, thereby slowing down the dissolution of nitrogen fertilizers. In the process according to the invention, this reaction also takes place. However, it is a fundamental difference that the clay mineral is also reacted with a polymer in the process of the invention. The polymer reacts with the active sites of the clay mineral, fixing the structure of the clay mineral (attaching the lamellae lamellae to the polymer chain), thereby forming a stable gel structure. At the same time, the gel formed in the reaction of the clay mineral and the polymer is capable of reversible uptake and release of water, so that it swells appropriately in the microenvironment due to the presence of groundwater. Based on this, the compositions of the invention have the additional effect of improving the water balance of the soil. Thus, according to the invention, dual-function formulations are provided which, in addition to delaying the release of the active ingredient, also have a water-improving effect. The fertilizer components embedded in the clay mineral by loose chemical bonds and physical sorption are no longer released from the stable gel structure of the polymer and clay mineral by reversible water uptake / release, mainly by diffusion. This explains why the formulations of the present invention exhibit a significantly better retardant effect than known but polymer-free formulations containing clay minerals and fertilizers. They are also fundamentally different from polymer coated fertilizers. compositions of the invention. Of the known polymer-coated fertilizers, the active ingredient exits by diffusion through the polymer membrane, but relatively high amounts of polymer (10 to 30% by weight based on the total weight of the composition) are required to form a coherent polymeric coating that can withstand high osmotic pressure. In the process of the present invention, the polymer fertilizer-retarded fertilizer formulations exhibit an approx. an order of magnitude less polymer is required to produce the appropriate retarding effect. It is also obvious that with known water-insoluble polymer-coated fertilizers, no gel structure is formed throughout the particles. Therefore, known polymer-coated fertilizers do not have the additive effect of improving soil water balance.
Az agyagásványból, egy vagy több műtrágyából és egy vagy több polimerből kialakított nedves gélt közvetlenül is felhasználhatjuk, kívánt esetben azonban vízmentesíthetjük. Ennek során a masszát előnyösen 110°C alatti hőmérsékleten szárítjuk. Az így kapott anyagot poríthatjuk, szemcsézhetjük vagy ismert módon formázhatjuk (például agglomerálhatjuk). A felhasználás módjától függően azonban eljárhatunk úgy is, hogy a masszát esetleges hígítás után folyékony (szuszpenziós) műtrágyaként juttatjuk a talajra. A masszához, illetve a vízmentesített készítményhez kívánt esetben ismert, a mezőgazdaságban használatos egyéb hatóanyagokat és/vagy segédanyagokat, így például nitrifikációs inhibitorokat, mikroelemeket stb. is keverhetünk, amelyek a készítményben saját funkciójukat fejtik ki. Ezzel az intézkedéssel a mindenkori igényeknek megfelelő, kombinációs készítményeket állíthatunk elő széles választékban.Wet gels formed of clay minerals, one or more fertilizers and one or more polymers may be used directly, but may be dehydrated if desired. Preferably, the mass is dried at a temperature below 110 ° C. The material thus obtained may be pulverized, granulated, or shaped in a known manner (e.g., agglomerated). However, depending on the application, it is also possible to apply the mass as a liquid (suspension) fertilizer after dilution. Other active ingredients and / or excipients known in the art, such as nitrification inhibitors, trace elements, etc., are known for the mass or dehydrated composition, if desired. may also be mixed, which have their own function in the composition. With this measure, a wide variety of combination formulations can be made to suit the particular requirements.
A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. A példákban feltüntetett %-os értékek az össztömegre vonatkoznak. A példákban említett nyers bentonit agyagásvány-tartalma 35 tömeg%, az aktivált bentonit agyagásvány-tartalma 75 tömeg%.The invention is illustrated in detail by the following non-limiting Examples. The percentages given in the examples refer to the total weight. The crude bentonite mentioned in the examples has a clay content of 35% by weight and the activated bentonite has a clay content of 75% by weight.
1. példaExample 1
Rátka-Hercegkövesről származó, 40 tömeg% nedvességtartalmú, homogenizált nyers bentonithoz a szárazanyagra számított 6,5 tömeg% szódát adunk, és a masszát összegyúrjuk. Az így kapott masszához, amely aktivált beptonitot tartalmaz, 25 tömeg% karbamidot adunk telített vizes oldat formájában, és a masszát összegyúrjuk. Ezután a masszához 2 tömeg% mennyiségű, körülbelül 1 millió móltömegű, 5%-ban hidrolizált poliakrilamid 5%-os vizes oldatát adjuk intenzív gyúrás közben. A képződött massza végső víztartalma 48%-ot ér el. A kapott masszát 60°C hőmérsékleten súlyállandóságig szárítjuk, majd porítjuk.40 g of methyl wt% moisture, homogenized raw bentonite originating Ratkó Hercegkövesről, was added 6.5% by weight on the dry soda and knead the dough. To the resulting mass containing the activated beptonite is added 25% by weight of urea in the form of a saturated aqueous solution and the mass is kneaded. Subsequently, 2% by weight of a 5% aqueous solution of 5% hydrolyzed polyacrylamide in a weight of about 1 million molar mass is added during intensive kneading. The final water content of the resulting mass reaches 48%. The resulting mass was dried at 60 ° C to constant weight and then powdered.
2. példaExample 2
Az 1. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a polimer vizes oldatát két lépésben adagoljuk be úgy, hogy először 0,8 tömeg% polimer vizes oldatát, majd további 1)5 tömeg% polimer vizes oldatát gyúrjuk be.The procedure of Example 1 is followed, except that the aqueous solution of the polymer is added in two steps by first kneading an aqueous solution of 0.8% by weight of polymer, followed by addition of 1% by weight of an aqueous solution of 5% by weight of polymer.
3. példaExample 3
Az 1. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a telített vizes karbamid-oldatot előzetesen elegyítjük a po-4193223 limer oldatával, és az így kapott vizes elegyet gyúrjuk be az agyagásvány-masszába.The procedure of Example 1 is followed except that the saturated aqueous urea solution is premixed with the solution of po-4193223 limer and the resulting aqueous mixture is kneaded into the clay mass.
4. példaExample 4
Az 1. példában megadott minőségű nyers bentonitot az ott közöltek szerint aktiváljuk. Az aktivált bentonithoz 5 tömeg% ammónium-foszfátot adunk telített vizes oldat formájában, és az elegyet homogenizáljuk. 20 tömeg% karbamidból telített vizes oldatot készítünk, az oldathoz hozzáadunk 2 tömeg%, az 1. példában meghatározott polimert, és a vizes elegyet begyúrjuk a masszába. A kapott masszát 60°C hőmérsékleten súlyállandóságig szárítjuk, majd porítjuk.The crude bentonite of the quality given in Example 1 is activated as described therein. To the activated bentonite was added 5% w / w ammonium phosphate in the form of a saturated aqueous solution and the mixture was homogenized. A saturated aqueous solution of 20% by weight of urea is prepared, 2% by weight of the polymer defined in Example 1 is added to the solution and the aqueous mixture is kneaded into the mass. The resulting mass was dried at 60 ° C to constant weight and then powdered.
5. példa tömeg% nedvességtartalmú, B1 jelű aktivált bentonithoz (gyártja az Erbslöh Co., Német Szövetségi Köztársaság) 6 tömeg% ammónium-foszfátot adunk telített vizes oldat formájában, valamint annyi vizét, hogy a keverék víztartalma 36 tömeg% legyen. A keveréket homogén masszává gyúrjuk, majd 23 tömeg% karbamidot és 3 tömeg% ammónium-nitrátot adunk hozzá telített vizes oldat formájában. A masszát összegyúrjuk, ezután 2 tömeg% 10 millió móltömegű poliakrilamid 1 tömeg%-os vizes oldatát adjuk hozzá, és intenzíven összegyúrjuk. A kapott masszát 60°C hőmérsékleten súlyállandóságig szárítjuk, ezután porítjuk.Example 5 6% by weight of ammonium phosphate in the form of a saturated aqueous solution and a water content of 36% by weight are added to the activated bentonite B1 (manufactured by Erbslöh Co., Federal Republic of Germany) with a moisture content of 36%. The mixture is kneaded to a homogeneous mass and then 23% by weight of urea and 3% by weight of ammonium nitrate are added as a saturated aqueous solution. The mass is kneaded, then 2% by weight of a 1% by weight aqueous solution of 10 million molar polyacrylamide is added and kneaded vigorously. The resulting mass is dried at 60 ° C to constant weight and then powdered.
6. példa liter 10 tömeg%-os vizes bentonit-szuszpenzióba (a szuszpenzió az 5. példában meghatározott minőségű bentonitot tartalmaz) állandó keverés közben 300 g karbamidot szórunk. A karbamid feloldódása után a szuszpenzióhoz annyi 1 tömeg%-os vizes hidrolizált poliakrilamid-oldatot (átlagmóltömeg: 5xl06, hidrolízisfok: 10%) adunk, hogy a bentonitra számított polimer-tartalom 2 tömeg% legyen. A keverést addig folytatjuk, amíg a szuszpenzióból homogén gél képződik.EXAMPLE 6 300 g of urea were sprayed into a liter of a 10 wt% aqueous bentonite suspension (containing bentonite of the quality specified in Example 5) under constant stirring. After the urea has dissolved, a 1% by weight aqueous hydrolyzed polyacrylamide solution (average molecular weight: 5 x 10 6 , degree of hydrolysis: 10%) is added to the suspension to give a polymer content of 2% by weight. Stirring is continued until a homogeneous gel is formed from the suspension.
A keletkezett gélt 50°C-os homokíűrdőn súlyállandóságig szárítjuk, majd őröljük, és szitálással elkülönítjük a 0,5 mm-nél kisebb szemcseméretű frakciót.The resulting gel was dried on a sand bath at 50 ° C to constant weight, then ground and sieved to separate a fraction smaller than 0.5 mm.
7. példaExample 7
RVB jelű magyarországi nyers bentonitot az 1. példában közöltek szerint szódával aktiválunk. Az aktivált bentonitból 10 tömeg%-os vizes szuszpenziót készítünk,és 1 liter így kapott szuszpenzióban állandó keverés közben 350 g karbamidot oldunk. A kapott szuszpenzióhoz hidrolizált poliakrilamid (átlagmóltömeg: 3j5 millió, hidrolízisfok: 5%) 4 tőmeg%-os vizes oldatát adjuk olyan mennyiségben, hogy a bentonitra vonatkoztatott polimer-tartalom 12 tömeg% legyen. A továbbiakban a 6. példában közöltek szerint járunk el.The Hungarian bentonite RVB is activated with soda as described in Example 1. A 10% w / w aqueous suspension of activated bentonite is prepared and 350 g of urea are dissolved in 1 liter of the resulting suspension with constant stirring. To the resulting slurry was added a 4 wt% aqueous solution of hydrolyzed polyacrylamide (average molecular weight: 3 to 5 million, degree of hydrolysis: 5%) to an amount of 12% by weight of the polymer relative to bentonite. In the following, the procedure of Example 6 is followed.
8. példaExample 8
Turmixgépbe bemérünk 90 g vizet, majd részletekben hozzáadunk 10 g F2 jelzetű magyarországi bentonitot (országos Érc- és Ásványbánya Vállalat terméke) 2—3 percig tartó intenzív homogenizálás után a szuszpenzióhoz 40 g karbamidot adunk, és a szuszpenziót még 5 percig keverjük. Ezalatt a 10 karbamid teljes egészében feloldódik. Az így kapott szuszpenzióhoz 30 g polimer oldatot adunk (az oldat 5 g 2 tömeg%-os vizes glutáraldehid-oldat és 25 g 2 tömeg%-os vizes poliakrilamid-oldat elegye). A lúgos kémhatású bentonit-szuszpenzióban beindul a poli5 akrilamid és a glutáraldehid reakciója, és a polimer láncok egy része összekapcsolódik. A glutáraldehid egy része a karbamid molekulák egy részével reagál el, illetve a90 g of water is added to the blender, and after 10 minutes of intensive homogenization, 10 g of Hungarian bentonite F2 (product of the National Ore and Minerals Company) are added in portions, and the suspension is stirred for another 5 minutes. During this time, the urea 10 is completely dissolved. To the resulting suspension was added 30 g of polymer solution (a mixture of 5 g of 2% by weight aqueous glutaraldehyde solution and 25 g of 2% by weight aqueous polyacrylamide solution). Alkaline bentonite suspension starts poly acrylamide and 5 the reaction of glutaraldehyde, and a part of the polymer chains are linked. Part of the glutaraldehyde reacts with a part of the urea molecules, respectively
2o karbamid molekulákat kapcsolja a polimer láncokhoz. A reakció lehajlása után stabil gélt kapunk.Couples 2o urea molecules to polymer chains. After the reaction was bent, a stable gel was obtained.
9. példaExample 9
A 8. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a polimer oldathoz 5 g glutáraldehid-oldat helyett 5 g desztillált vizet adunk. A képződött gél lágyabb, plasztikusabb, kisebb térhálósűrűségű, mint a 8. pél30 da szerint kapott termék.Example 8 was repeated except that 5 g of distilled water was added to the polymer solution instead of 5 g of glutaraldehyde solution. The gel formed is softer, more plastic, and has a lower crosslink density than the product obtained in Example 830 da.
10. példaExample 10
200 g homoktalajhoz (homoktartalom: 95 tömeg%) 2 g, a 3. példa szerint előállított készítményt kevertünk. A keveréket kapilláris úton vízzel telítettük. A homoktalaj a műtrágya-készítmény hozzákeverése nélkül eredetileg 56 g vizet volt képes felvenni, ez a mennyiség a 2 g műtrágya-készítmény hozzákeverése hatására 61 g-ra nőtt. A vízáteresztő képesség mérése céljából a talajmintát (súlya: 200 g) 5 cm átmérőjű műanyag csőbe töltöttük, és 60 percen át állandó vízoszlop nyomás mellett mértük az átfolyó víz mennyiségét. A kiindulási homoktalaj 197 cm3 vizet engedett át; a 2 g műtrágya-készítmény hozzákeverésének hatására az átfolyt víz mennyisége 98 cm3-re csökkent.To 200 g of sand soil (95% by weight of sand) was mixed with 2 g of the composition prepared in Example 3. The mixture was saturated with capillary water. The sand soil was initially able to absorb 56 g of water without the addition of the fertilizer composition, which was increased to 61 g by the addition of the 2 g fertilizer composition. To measure the water permeability, the soil sample (weight 200 g) was filled into a 5 cm diameter plastic tube and the amount of water flowing through was measured for 60 minutes under constant water column pressure. The initial sandy soil allowed 197 cm 3 of water to pass; the addition of 2 g of fertilizer composition reduced the amount of water flowing to 98 cm 3 .
50 A 2 g műtrágya-készítménnyel 58,5 mg nitrogént vittünk be a homoktalajba, összehasonlításként 200 g homoktalajhoz 58»5 mg nitrogénnek megfelelő mennyiségű karbamidot kevertünk, majd a keverékeken vizet 55 vezettünk át, és mértük az átfolyó víz által kimosott összes (szerves és szervetlen formájú) nitrogén mennyiségét. A karbamiddal kezelt talajból 1000 cm3 átfolyó víz 303 mg nitrogént, míg a találmány szerinti készítménynyel kevert talajból ugyanilyen mennyiségű víz csak 165 mg nitrogént mos ki. A kezeletlen talajból ugyanez a mennyiségű víz 10,3 mg nitrogént mosott ki. 50 2 g fertilizer composition was applied 58.5 mg of nitrogen in the sandy soil, mixed with a suitable 58 "5 mg of nitrogen quantities of urea in 200 g of sandy soil as a comparison, and the blends of water 55 is led through and measured washed out by the water flowing through all the (organic and inorganic form) nitrogen. 1000 cm 3 of water flushed from the soil treated with urea was 303 mg of nitrogen, while the same amount of water washes only 165 mg of nitrogen from the soil mixed with the composition of the invention. The same amount of water leached 10.3 mg of nitrogen from untreated soil.
A 60 perc alatt átfolyó víz által kimos65 ható nitrogén-mennyiségek a következők voltak:The amount of nitrogen washed out by the water flowing through the 60 minutes was as follows:
teket, azzal a különbséggel, hogy az 5. példa szerint előállított műtrágya-készítményt használtuk fel. Ezzel a készítménnyel 55 mg nitrogént vittünk be a 200 g homoktalajba.except that the fertilizer composition prepared in Example 5 was used. With this composition, 55 mg of nitrogen was introduced into the 200 g of sand soil.
A műtrágya-készítmény bekeverésének hatására a kapillárisán felvett víz mennyisége 56 g-ról 65 g-ra nőtt, a 60 perc alatt átfolyó víz mennyisége pedig 197 cm3-ről 96 cm3-re csökkent.As a result of the mixing of the fertilizer composition, the amount of water taken up by the capillary increased from 56 g to 65 g and the amount of water flowing in 60 minutes decreased from 197 cm 3 to 96 cm 3 .
A további összehasonlító kísérlet során 200 g homoktalajba 55 mg nitrogénnek megfelelő mennyiségű karbamidot kevertünk, és mértük az átfolyó vízzel kimosott nitrogén mennyiségét. A következő eredményeket kaptuk:In a further comparative experiment, 200 g of sand soil was mixed with 55 mg of urea corresponding to nitrogen and the amount of nitrogen washed out with flowing water was measured. The following results were obtained:
1000 cm3 átfolyó vízzel kimosott nitrogén:Nitrogen washed out with 1000 cm 3 of flowing water:
karbamiddal kezelt talaj: 255 mg műtrágya-készítménnyel kezelt talaj: 93 mg kezeletlen talaj: 10,3 mg perc alatt kimosott nitrogén:urea-treated soil: 255 mg fertilizer-treated soil: 93 mg untreated soil: 10.3 mg nitrogen washed out per minute:
karbamiddal kezelt talaj: 51 mg műtrágya-készítménnyel kezelt talaj: 9>3 mg kezeletlen talaj: 2,1 mgsoil treated with urea: 51 mg soil treated with fertilizer: 9> 3 mg untreated soil: 2.1 mg
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU338684A HU193223B (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU338684A HU193223B (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT39936A HUT39936A (en) | 1986-11-28 |
HU193223B true HU193223B (en) | 1987-08-28 |
Family
ID=10963848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU338684A HU193223B (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU193223B (en) |
-
1984
- 1984-09-07 HU HU338684A patent/HU193223B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT39936A (en) | 1986-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0335653B1 (en) | Method for the preparation of gels capable of taking up and releasing water in a reversible manner from clay minerals and polymers | |
US5013349A (en) | Soil conditioner and method of producing the same | |
US20080214396A1 (en) | Plant Treatment Agents | |
EP3280780B1 (en) | Water absorbent composition | |
US4797145A (en) | Method of agricultural soil improvement | |
US5630861A (en) | Controlled release fertilizers | |
CN108456117A (en) | A kind of special coated slow-release fertilizer preparation method of degradable rice | |
JP2974215B2 (en) | Soil conditioner and soil conditioner method | |
HU193223B (en) | Method for producing fertilizers of delayed agent releasing improving the water balance of soil too | |
US5174806A (en) | Neutral solid fertilizer | |
JPH0466839B2 (en) | ||
US3333940A (en) | Process comprising impregnation of exfoliated vermiculite with urea-formaldehyde, and product thereof | |
CN1371345A (en) | Fertilizers containing ammonium thiosulfate | |
JPS5828313B2 (en) | Dojiyoukairiyouzaino Seizouhou | |
JP3868095B2 (en) | Lime nitrogen-containing composition and fertilizer using the same | |
JP4966455B2 (en) | Method for producing urea-formaldehyde condensate super slow release nitrogen fertilizer | |
JP4693961B2 (en) | Slow release fertilizer | |
JPH08291286A (en) | Construction method for modifying soil on slope of acidic soil | |
JP2024527515A (en) | Fertilizer containing alginic acid | |
EP0770046B1 (en) | Controlled release fertilizers | |
SU874720A1 (en) | Method of producing long-active complex fertilizer | |
JPS6158876A (en) | Manufacture of porous fertilizer | |
CN114874781A (en) | Slow-release soil conditioner and preparation method thereof | |
SU1101438A1 (en) | Method for producing granulated slow-release oxamide-containing fertilizer | |
JPS60103093A (en) | Coating material for slow-effective fertilizer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 |