WO1983004248A1

WO1983004248A1 - Artificial fertilizer

Info

Publication number: WO1983004248A1
Application number: PCT/HU1983/000030
Authority: WO
Inventors: Mihály TÖRO^"CSIK
Original assignee: Élmszolg
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1983-12-08
Also published as: FI834677A; ATA391483A; PT77865B; CA1210603A; FI834677A0; BE898311A; DE3341188A1; AU565404B2; EP0110931A1; PT77865A; AT384211B; EP0110931A4; AU2150683A

Description

KUNSTDÜNGER

Die Erfindung betrifft einen Kunstdünger, der die Aufnahme von Phosphor- und Kaliumionen stimuliert. Für das Wachstum der Pflanzen und die Menge des Ernteertrages ist die Kunstdüngung von ausschlaggebender Bedeutung. Wenn man eine Pflanze analysiert, kann man feststellen, daß sie die gleichen Elemente enthält wie der Boden, in dem sie wächst. Manche Elemente sind existenzwichtig, die Rolle anderer ist gering oder umstritten. Lebenswichtig sind N, P, K, Mg, Fe, S, oder auch die Mikroelemente B, Cu, Mn, Co. Natürlich kommen die einzelnen Elemente in den verschiedenen Pflanzen in unterschiedlichen Mengen vor, sogar innerhalb einer Pflanze können Unterschiede bestehen, je nachdem, in welchem Pflanzenteil die Elemente vorkommen (im Stiel oder im Samen). Für eine harmonische Entwicklung der Pflanzen ist es wichtig, daß die lebenswichtigen Elemente im Boden enthalten sind.

Welche Elemente man auch dem Boden zuführt, sie werden niemals völlig von den Pflanzen aufgenommen. Der Grad, in dem diese Elemente für die Pflanze zugänglich sind, hängt vom Typ des Bodens, vom Wasser, der Temperatur, de, pH-Wert, ferner vom Humus, von den Mikroorganismen im Boden, der Qualität der Bodenkolloide, den Tonmineralien, dem Ionenaustausch, der Art chemischer Bindungen (ionenbindung oder kovalente Bindung) und dem Verhältnis Wasser:Luft in der Bodenschicht ab.

Von den die Aufnahme beeinflussenden Faktoren sind im Falle des Phosphors die wichtigsten die Tonmineralien, die chemischen Bindungen, pH-Wert und Ionenaustausch sowie die an Eisen- oder Aluminiumverbindungen gebundenen Hydroxylgruppen. Im Boden kommen die leicht löslichen Phosphorverbindungen, gemessen an den schwerer löslichen, nur in verhältnismäßig geringer Menge vor. Feldpflanzen nehmen durchschnittlich 10-25 kg/ha Phosphor aus dem Boden auf; der Boden an sich enthält jedoch nur etwa 0,40 kg/ha aufnehmbaren Phosphor.

Der fehlende Phosphor muß dem Boden zugeführt werden. Es ist jedoch nicht nur die fehlende Menge notwendig, sondern das Fünf- bis Zehnfache davon. Diese Oberdosierung ist deswegen erforderlich, weil etwa 50-70 % der in den Boden eingebrachten Phosphormenge in einen zur Aufnahme durch die Pflanze ungeeigneten Zustand gelangen. Die Phosphorionen können im Boden auf unterschiedliche Weise gebunden werden: die im Boden befindlichen Eisen- und Aluminiumhydroxyde, -oxydhydrate, die Tonmineralien und die Kaliumionen binden die Phosphorionen durch Chemosorption. Dadurch ist der Gehalt des Bodens an Phosphor, wenigstens an aufnehmbarem Phosphor, sehr gering. Das liegt daran, daß der Phosphor innerhalb kurzer

Zeit gebunden wird, eine unaufnehmbare Form annimmt. Ziel der Erfindung war die Bereitstellung eines Düngerzusatzes, der eine bessere Ausnutzung des dem Boden zugeführten Phosphors ermöglicht. Bei der Ausarbeitung der erfindungsgemäßen Lösung wurde davon ausgegangen, daß als Zusatz ein Stoff in Frage käme, der statt des Phosphors an die Tonmineralien und die Hydroxyde und Oxydhydrate gebunden wird.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß gewisse siliziumhaltige Stoffe, werden sie dem Phosphordünger zugesetzt, die Aufnehmbarkeit des Phosphors auf fast 100 % erhöhen, weil statt des Phosphors nun die Siliziumionen an den Hydroxyl- und Oxydhydratgruppen der im Boden befindlichen Tonmineralien und Aluminiumverbindungen gebunden werden. Die dem Boden zugeführte Phosphormenge steht demnach fast vollständig den Pflanzen zur Verfügung.

Gegenstand der Erfindung ist demnach einmal ein phosphorhaltiger Kunstdünger. Für den erfindungsgemäßen Kunstdünger ist kennzeichnend, daß er neben den üblichen Phosphordüngerkomponenten, wie zum Beispiel Superphosphat, siliziumhaltige Stoffe in einer Menge von 2-10 Gew.-% enthält, wobei sich diese Angabe auf den als SiO₂ ausgedrückten Gehalt bezieht. Es ist bevorzugt, dem erfindungsgemäßen Kunstdünger als siliziumhaltige Verbindung Kieselerde zuzusetzen. Eine geeignete Kieselerde hat zum Beispiel die folgende Zusammensetzung:

SiO₂ 76,54 %

Al₂O₃ 3,95 % Fe₂O₃ 1,56 %

TiO₂ 0,10 %

CaO 5,62 %

MgO 0,67 %

K₂O 0,34 %

MnO 0,04 %

SO₃ 0,77 % SO₂ 2,40 %

Wasser 7,77 % insgesamt 100,00 %

Die Kieselerde ist nicht nur wegen ihres Siliziumgehaltes geeignet, sondern enthält darüber hinaus zahlreiche wichtige Spurenelemente, die für die Pflanzen notwendig sind. Diese Spurenelemente müssen dem Boden mit Spezialdünger oder Blattdünger zugeführt werden. Der erfindungsgemäße Phosphordünger hat demnach eine doppelte Wirkung:

1. er macht den Phosphor für die Pflanzen zugänglich (weil statt des Phosphors das Sili zium im Boden gebunden wird). Dadurch können 20-30 % des üblicherweise eingesetzten Phosphors eingespart werden. 2. Der siliziumhaltige Zusatz, zum Beispiel Kieselerde, enthält auch sonstige Makro- und Mikroelemente, durch die ein Erntemehrertrag von etwa 5 % eintritt. Wird von dem erfindungsgemäßen Dünger genau so viel verwendet wie üblicherweise von Phosphordünger, so beträgt der Erntemehrertrag 10-15 %. Da auch an mit Kalium gedüngten Pflanzen eine Verbesserung der Kaliumaufnahme festgestellt werden konnte, betrifft die Erfindung ferner einen kaliumhaltigen Kunstdünger, der neben dem üblichen Kaliumkomponenten in einer Menge von als SiO₂ ausgedrückt 2-10 Gew.-% siliziumhaltige Verbindungen, vorzugsweise Kieselerde, enthält.

Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung siliziumhaltiger Stoffe, insbesondere Kieselerde, als Beimischung zu Phosphor- und Kaliumkunstdüngern sowie als Stimulator der Phosphor- und/oder Kaliumionenaufnahme.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kunstdünger. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist kennzeichnend, daß man zu Kalium- oder Phosphorkunstdünger während oder nach ihrer Herstellung siliziumhaltige Stoffe in als SiO₂ ausgedrückt einer Menge von 2-10 Gew.-% gibt und das erhaltene Gemisch gewünschtenfalls granuliert. Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. Beispiel 1

Herstellung von Superphosphat mit erfindungsgemäßem Zusatz

Die Herstellung erfolgt, indem zuerst das Superphosphat hergestellt und dieses dann mit dem erfin dungsgemäß verwendeten Zusatz versetzt und granuliert wird. Das Superphosphat wird durch schwefelsauren Aufschluß hergestellt. Der Aufschluß verläuft in zwei Stufen: Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄

3 H₃PO₄ + 5CaSO₄ + HF

Die gebildete Phosphorsäure reagiert mit weiterem Rohphosphat:

Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄

•> 5Ca(H₂PO₄)₂ + HF

Durch Zusammenziehen der beiden Gleichungen erhält man:

2Ca₅(PO₄)₃F + 7H₂SO₄

3Ca(H₂PO₄)₂ + 7CaSO₄ + 2HF.

Die erste Reaktion geht innerhalb von 30 Minuten vor sich, die zweite erfordert Reaktionszeiten von 6-30 Tagen. Diese Phase wird als Nachaufschluß bezeichnet.

Wenigstens 14 Tage lang dem Nachaufschluß unterworfenes Superphosphat wird mit 2,5-5 % Kieselerde der bereits angegebenen Zusammensetzung vermischt, und das erhaltene Gemisch wird granuliert.

Als P₂O₅ ausgedrückt 18 % Phosphor enthaltendes Superphosphat enthält nach Zusatz von 3 % Kieselerde der angegebenen Zusammensetzung die aktiven Komponenten in folgendem Verhältnis:

P₂O₅ 17,6 %

SiO₂ 2 , 3 %

Al₂O₃ 0 , 12 % Fe₂O₃ 0 , 05 %

TiO₂ 0 , 003 %

CaO 0 , 17 %

MgO 0 , 002 % K₂O 0 , 001 % Na₂O 0 , 001 %

MnO 0, 001 %

SO₃ 0, 1 % SO₂ 0, 02 %

Rest 79 , 35 %. Der erfindungsgemäße Kunstdünger kann jedoch auch unmittelbar vor dem Ausbringen durch Vermischen der Komponenten hergestellt werden. Als P₂O₅ ausgedrückt 45 % Phosphor enthaltendes Triplephosphat hat nach Zusatz von 3 % Kieselerde der genannten Zusammensetzung folgende Zusammensetzung:

P₂O₅ 44,2 %

SiO₂ 2,3 %

Al₂O₃ 0,12 %

Fe₂O₃ 0,05 %

TiO₂ 0,003 %

CaO 0,17 %

MgO 0,002% K₂O 0,001 %

NNa₂O 0,001 %

MnO 0,001 % SO₃ 0,01

SO₂ 0,02 %

Beispiel 2

Die landwirtschaftliche Anwendung des erfindungs gemäßen Kunstdüngers

Wenn man Weizenfelder entsprechend einer geplanten Ernte von 6000 kg/ha düngt, so braucht man dafür die in der folgenden Tabelle angegebenen

Mengen. (für 100 ha).

Die in der Kieselerde enthaltenen Mikro- und Makro- elemente erhöhen den Ernteertrag um etwa 5 %.

Mit dem erfindungsgemäßen Kunstdünger wurden in Wirtschaften in Janoshida, Täpiόgyörgye, Tόalmäs, Cserkeszölö, Csepa, Dcsöd und auf dem Staatsgut in Jäszság Großversuche vorgenommen. Auf Flächen von 25-100 ha wurden Weizen, Mais und Sonnenblumen mit erfindungsgemäßem Dünger behandelt. Der Dünger enthielt Kieselerde in Mengen von 10, 5 beziehungsweise 2,5 Gew.-%. Die besten Ergebnisse wurden mit den zwischen 2,5 und 5 Gew.-% liegenden Gemischen erhalten.

Claims

Patentansprüche

1. Phosphorhaitiger Kunstdünger zur Stimulierung der Phosphoraufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß er siliziumhaltige Stoffe in als SiO₂ ausgedrückt einer Menge von 2-10 Gew.-% enthält.

2. Kunstdünger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als siliziumhaltige Verbindung Kieselerde enthält.

3. Phosphor- und kaliumhaltiger Kunstdünger zur Stimulierung der Phosphor- und Kaliumaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß er siliziumhaltige Stoffe in als SiO₂ ausgedrückt einer Menge von 2-10 Gew.-% enthält.

4. Kunstdünger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als siliziumhaltige Verbindung Kieselerde enthält.

5. Verfahren zur Herstellung von Kunstdünger nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man üblichen Kunstdünger während oder nach seiner Herstellung mit siliziumhaltigen Stoffen, vorzugsweise Kieselerde, vermischt und anschließend gegebenenfalls granuliert.

6. Verwendung von Siliziumverbindungen als Düngemittelzusatz zu Phosphor- und Kaliumkunstdünger.

7. Verwendung von Siliziumverbindungen, vorzugsweise Kieselerde, zum Stimulieren der Phosphor- und Kaliumaufnahme von Kulturpflanzen.