KR840002325B1 - 비료 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

비료 조성물
본 발명은 환원된 질소비료 및 다음 일반식(I)의 페닐부틸화합물로 이루어진, 생장배지중의 암모늄염 질소의 질산화작용 억제 및 생장배지로부터 이의 급속한 소실 억제용으로 유용한 비료조성물에 관한 것이다.
Figure kpo00001
상기식에서 X는 수소, RSO- 2또는 R'CO- 2이고, 여기에서 R은 탄소수 1 내지 16의 알킬, 클로로알킬, 페닐, 할로페닐, 니트로페닐, 아미노 또는 알킬아미노(이 알킬그룹은 1 내지 8개의 탄소원자를 함유한다)이며, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 페닐이고, R''는 클로로 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이며, 이들은 페닐환상의 3, 4 또는 5위치에 존재하고, n은 0, 1 또는 2이다.
시판중인 현재의 표준 질산화작용 억제제는 2-클로로-6-트리클로로메틸 피리딘(니트라피린)이다.
저장시 처리된 비료로부터 휘발작용에 의한 소실때문에 이 화합물의 사용은 비료, 예를들면 무수 및 수성 암모니아와 동시에 사용될 수 있는 용도로만 제한되는 경향이 있다. 그러나 세계의 대부분의 지역에서 비료는 대개 고체형태로 사용되며, 이러한 경우 휘발성이 보다 낮고 지속성이 보다 큰 질산화작용 억제제를 사용하는 것이 바람직하다.
일반식(I)의 페닐부틸화합물로 식물생장 배지를 처리함으로써 토양질소를 보존하고 식물영양을 개선시킬 수 있다고 발견되었다.
본 발명 수행에 의해 토양중의 암모늄염 질소의 질산염 질소로의 질산화작용이 억제되고, 따라서 토양으로부터 암모늄염 질소가 급속히 소실되는 것이 억제된다. 또한 상기 화합물(I) 이하 "활성 성분"이라 칭함을 적절히 살포함으로써 암모늄염 질소의 질산염 질소로의 전환 억제작용은 처리된 비료가 사용전 얼마동안 저장되는 것을 포함하여 장시간에 걸쳐 유효하다. 암모늄염 질소는 첨가한 암모늄염 질소비료로부터 생성되거나 토양중에서 발견되거나 유기비료 성분으로서 토양중에 첨가한 유기질소성분의 전환에 의해 토양중에서 형성될 수 있다.
토양 또는 생장배지 중에서 활성성분의 유효량(단, 아치사량이어야 한다)을 책정하는 것은 본 발명의 수행에 필수적이다. 통상적으로, 생장배지를 생장배지 1,000,0000 중량부당 0.05 내지 4,000중량부 이상의 양의 활성성분으로 침지시킬 경우 좋은 결과가 수득된다(이후에 사용되는 약어 ppm은 토양 또는 생장배지 1,000,000중량부당 활성성분의 중량부를 의미한다). 바람직한 사용량은 특정한 상황에 따라 달라진다. 그러므로 사용량을 결정할 경우 토양의 pH 및 온도, 토양형태 등 뿐 아니라 토양에의 투여방법도 고려해야 한다. 활성화합물을 산포방법으로 투여할 경우에는 투여점 부근의 상당한 깊이 및 면적에 대하여 활성성분의 농도가 매우 높을 수 있는 줄 또는 밴드(band) 투여의 경우보다는 농도가 더 낮을 수 있다.
생장식물의 뿌리 부위 부근에 투여하거나, 파종 또는 이식 직전에 투여할 경우, 공급량은 생장기의 말기에 다음기를 위한 토양을 준비하기 위해 투여할 경우보다 대개 더 적다. 생장배지 내에 대량을 분산시킴으로써 수 개월간에 걸쳐 질산화작용을 지속적으로 억제시킬 수 있다. 활성성분이 결국 토양 중에서 분해되어 활성성분의 농도가 최소로 감소된다.
본 발명 수행의 한 방법에 있어서, 활성성분을 생장배지 전체에 분무, 가루살포, 관개용수내 살포 등과 같은 산포방법으로 살포시킨다. 이러한 방법에 있어서 활성성분은 0.05 내지 1000ppm의 양만큼 생장토양 면적에 침투되기에 충분한 양을 공급한다. 현장투여할 경우, 활성성분을 토양중에 에이커당 적어도 0.05파운드(0.0566kg/헥타아르)의 양으로 및 토양의 전단면적에 유효농도의 약제가 존재하도록 살포할 수 있다. 토양표면에 적어도 3인치(7.62cm)의 깊이로 활성성분을 분포시키는 것이 통상 바람직하다.
본 발명을 수행하기 위한 또 하나의 방법에서는 활성성분을 밴드(band) 또는 줄 투여방법으로 생장배지에 투여한다. 이러한 방법에 있어서는 담체 존재 또는 부재하에 토양 또는 생장배지에 4000ppm 이상으로 높은 농도를 제공하기에 충분한 양을 투여한다. 써래질하거나 하지 않고 투여한 후, 이어서 관개를 하거나 비가 오면 활성화합물이 생장배지 전반에 분포된다.
본 발명의 한 태양에 있어서는, 목적하는 곡식을 파종하거나 이식하기 전에 생장배지 전체에 활성화합물을 분포시킨다.
또 하나의 태양에 있어서는, 생장식물의 뿌리부위의 토양을 질산화작용을 억제하기에 유효한 양의 활성성분으로 처리한다. 빈번히 식물주변 토양을 처리하는 것이 바람직하며 통상측면시비 방법으로 이 방법을 수행할 수 있다.
또 하나의 태양에 있어서는, 수확후 또는 묵힌후 토양을 본 화합물로 처리하여 암모늄염 질소의 급속한 소실을 억제하고 유기질소 화합물의 전환에 의해 형성된 암모늄염 질소를 증진시킬 수 있다. 이렇게 함으로써 다음 생장기용 토양질소를 보존한다. 이러한 경우에서는 첫째로 경제성을 고려해야 한다.
추가의 태양에서는 환원된 질소비료의 사용과 함께 활성성분으로 토양을 처리한다. 비료의 사용 전, 후 또는 이와 동시에 활성성분으로 처리할 수 있다. 이렇게 함으로써 비료로서 첨가된 암모늄염질소 및 비료중의 유기질소로부터 토양박테리아의 작용에 의해 형성된 암모늄염 질소의 급속한 소실이 방지된다. 암모늄염 질소비료 조성물의 형태로 활성성분을 토양에 투여하는 것은 바람직한 본 발명의 태양에 속한다.
활성성분 또는 화합물을 변형되지 않은 형태로 생장배지 전체에 살포시킴으로써 본 발명을 수행할 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 활성화합물을 액체 또는 미분쇄된 고체조성물 형태의 성분으로서 살포시킴을 포함한다. 이렇게 함으로써 물, 석유 증류액 또는 기타의 액체담체, 계면활성분산제, 미분쇄된 불활성고체 및 질소비료를 함유하는 하나 이상의 첨가물 또는 토양처리 보조제로 활성화합물을 변형시킬 수 있다. 이와 같이 보강된 조성물을 활성화합물의 농도에 따라 추가의 변형없이 토양중에 살포시키거나 농도를 고려하여 추가의 불활성 담체로 희석시켜 목적하는 처리용 조성물을 수득할 수 있다. 유기용매담체, 수성담체 또는 고체 담체 중에서 생장배지에 소요화합물량을 공급할 수 있다. 유기용매담체를 사용할 경우에도 수성액체 담체중에 이를 분산시킬 수 있다.
생장배지의 처리용으로 사용될 조성물 중의 화합물의 농도는 중요하지 않으며 유효약품의 소요량이 생장배지에 제공될 경우에는 상당히 변동될 수 있다. 화합물의 농도는 그 조성물이 처리용 조성물인가 또는 농축조성물인가 및 그 조성물이 고체형태인가 또는 액체형태인가에 따라서 조성물의 0.00001 내지 95중량%로 변동될 수 있다. 수성액체인 처리용 조성물에 있어서, 화합물의 농도가 0.00001 내지 0.25중량%인 것이 바람직한 조성물이다. 유기용매중 화합물의 농도는 2 내지 95중량%일 수 있다. 농축액체 조성물은 통상적으로 2.5 내지 95중량%의 화합물을 함유한다. 처리용 조성물은 통상적으로 0.0001 내지 10중량%의 화합물을 함유한다.
바람직한 양의 화합물을 함유하는 액체조성물은 물 또는 유기용매와 같은 하나이상의 액체담체중에 적절한 계면-활성분산제 또는 유화제의 존재 또는 부재하에 화합물을 분산시킴으로써 제조할 수 있다. 적절한 유기용매에는 아세톤, 디이소부틸케톤, 메탄올, 에탄올, 이소필로필알코올, 디에틸에테르, 톨루엔, 메틸렌클로라이드, 클로로벤젠 및 석유증류액이 포함된다. 바람직한 유기용매는 토양중에 오랫동안 남아있지 않는 휘발성 용매들이다. 유기용매중의 화합물의 용액이 추가희석되어 수성분산액이 생성될 경우 바람직한 용매로는 아세톤 및 알코올이 포함된다. 액체담체가 완전히 유기성일 경우, 특히 바람직한 담체는 대기압 204℃하에서 거의 완전히 비등하며 38℃ 이상의 인화점을 가지는 석유증류액이다. 액체 조성물중에 사용될 수 있는 분산 및 유화제에는 알킬렌 옥사이드의 페놀 및 유기산과의 축합생성물, 알킬아릴설포네이트, 솔비탄에스테르의 폴리옥시알킬렌유도체, 에테르알코올착화합물, 마호가니 비누 등이 포함된다. 계면-활성제는 통상적으로 1 내지 20중량%의 화합물의 양으로 사용한다.
활성화합물을 함유하는 고체조성물은 탈크, 쵸크, 석고, 베어미클라이트, 벤토나이트등, 표포토, 에터펄자이트점토 및 기타 점토, 여러가지의 고체 세정용 분산제 및 고체비료 조성물 같은 미분쇄된 불활성 고체담체 중에 활성화합물을 분산시킴으로써 제조할 수 있다. 이러한 조성물을 제조할 경우 담체를 화합물과 함께기계적으로 분쇄시키거나 휘발성 유기용매중에서 화합물의 용액 또는 분산액으로 적셔준다. 이 조성물을 성분의 비율에 따라 추가 변환시키지 않고 사용하거나 농도를 고려하여 고체의 계면활성 분산제, 탈크, 쵸크, 석고 등으로 추가 희석시켜 목적하는 처리용 조성물을 수득할 수 있다. 또한 이러한 농축조성물을 분산제를 첨가 또는 첨가시키지 않고 수중에 분산시켜 수성토양 처리용 조성물을 제조할 수 있다.
토양처리 조성물은 암모늄염 비료 또는 유기질소비료같은 비료 중에 화합물을 분산시켜 제조할 수 있다. 생성되는 비성 조성물을 그대로 사용하거나 추가의 질소비료로 또는 불활성 고체담체로 희석시킴으로써 변형시켜 바람직한 토양처리용 활성화합물의 양을 함유하는 조성물을 수득할 수 있다. 또한 화합물-비료 조성물의 수성분산액을 제조하여 생장배지에 투여할 수 있다. 암모늄 비료와의 밀접혼합물 형태로 화합물을 함유하는 비료 조성물은 본 발명의 바람직한 태양을 이룬다.
환원된 질소비료를 함유하는 비료조성물에서는, 바람직하게는 화합물이 환원된 질소로서 비료중에 존재하는 질소의 중량을 기준하여 적어도 0.05중량%의 양으로 존재하며, 비료 중 환원된 질소의 95중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이와같이 비료조성물이 암모늄염질소 비료조성물의 경우에서와 같은 환원된 질소 및 기타 형태의 질소를 함유할 경우 화합물의 양은 암모늄염 성분중에 존재하는 질소의 중량을 기준으로 한다.
본 발명 수행시 통상적인 방법으로 토양을 활성화합물 또는 활성화합물을 함유하는 조성물로 처리할 수 있다. 예를들면, 이러한 변형된, 또는 변형되지 않은 조성물을 토양과 기계적으로 혼합시킬 수 있고, 이 조성물을 토양표면에 적응시킨 후 바람직한 깊이로 토양을 써레질 할 수 있거나 주입, 살포 또는 관개에 의해 액체담체로 토양중에 운반할 수 있다. 토양을 관개시키기 위해 사용된 물중에 화합물을 도입시킴으로써 살포할 경우 물의 양을 토양 중의 수분함량에 따라 변동시켜 화합물이 목적하는 깊이까지 분리되도록 한다. 관개방법에 의해 수인치 내지 4피트의 깊이로 화합물이 용이하게 및 편리하게 분포되도록 할 수 있다. 바람직한 방법에서는 이러한 단계 중 어느 하나를 사용하거나 이런 단계들을 결합하여 사용하며, 이 때 환원된 질소비료와 거의 동시에 화합물이 토양중에 분포된다.
다음 실시예들은 또한 본 발명을 예시한다.
많은 화합물에 대하여 토양에 요소로서 사용된 암모늄염 질소의 질산화작용 속도를 감소시키는 능력을 시험했고 표준물질인 2-클로로-6-트리클로로 메틸 피리딘과 비교한 화합물의 활성도는 다음 표에 보고한다.
시험방법은 질산염 농도가 낮고 질산화작용활성도가 우수한 토양을 선택하는 것을 포함한다. 투입구가 넓고 나사뚜껑을 갖는 240ml의 유리병 중의 토양 50g에 충분한 용적의 물을 가하여 혼합물의 수분함량이 토양에 대하여 1/3바(bar) 장력치와 같게 되도록 한다. 혼합물을 밀폐하기 전에 충분히 주걱으로 교반시킨다. 첨가된 물은 요소형태의 질소 10mg(200ppm)(21.4mg의 요소) 및 100μg의 시험화합물(건조토양 중량 기준하여 2ppm)을 함유한다. 시험화합물의 물에 대한 용해도가 낮을 경우 이를 아세톤(또는 기타 적합한 용매)중에 혼합시켜 토양중의 최종혼합물이 10μl 이하의 아세톤을 함유하도록 한다. 아세톤은 토양질산화작용의 속도를 느리게 하므로 아세톤의 농도를 주의깊이 조점하여야 한다. 각 시험화합물의 단일 시료를 21℃에서 2주일동안 배양시킨다.
시험에서는 다음과 같은 형태의 시료를 사용한다.
1. 토양, 물 및 용매만을 함유하는 질산염 반가공품.
2. 토양, 물, 요소 및 용매를 평균치 및 2배만큼 함유하는 질소 표준 물질.
3. 토양, 물, 요소, 용매 및 니트라피린을 대조용 표준물질로서 평균치 및 2배만큼 함유하는 표준 화합물질.
4. 토양, 물, 요소, 용매 및 시험화학물질을 함유하는 시험화학물질, 단일시료.
토양시료를 다음과 같이 분석한다. 충분한 량의 황산 칼슘 포화용액을 시료에 첨가하여 첨가된 물의 총용적이 100ml(시료 제제시 첨가된 물을 포함)가 되게 한다. 뚜껑을 덮은 혼합물을 10분간 흔들어주어 질산염을 용해시키고 토양입자를 침전시킨 후 황산칼슘용액을 경사한다. 수상중의 질산염 농도는 오리온 모델 93-07과 같은 질산염-특이성이온 전극으로 측정한다.
2주일 후 토양중에 남아있는 비-질산염질소(실측치)를 다음과 같이 계산한다.
토양중 잔류하는 비-질산염 질소 %
(시료질산염 질소 ppm-토양중 반가공품 질산염질소 ppm)×100
Figure kpo00002
= 100-(시료 질산염 질소 ppm-토양중 반가공품 질산염질소 ppm)
이 시험에 있어서 각 시료의 실측치에서 용매-토양대조물(상기 2)의 평균 실측치를 감하면 순실측치가 된다.
활성도 비율(또는 %)는 각 시험화학물질에 대하여 다음과 같이 계산한다.
Figure kpo00003
Figure kpo00004
[표 1]
Figure kpo00005

Claims (1)

  1. 환원된 질소비료 및 다음 일반식(I)의 화합물로 이루어진 비료조성물
    Figure kpo00006
    상기식에서 X는 수소, RSO2 -또는 R'CO2 -이고, 여기에서 R은 탄소수 1 내지 16의 알킬, 클로로알킬, 패닐, 할로페닐, 니트로페닐, 아미노 또는 알킬아미노(여기에서 알킬그룹은 1 내지 8개의 탄소원자를 함유한다)이며, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 페닐이고, R'는 클로로 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이며, 이들은 페닐환상의 3, 4 또는 5위치에 존재하고, n은 0, 1 또는 2이다.
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