DD208796A5

DD208796A5 - Duengemittel mit gesteuertem beginn der naehrstoffabgabe

Info

Publication number: DD208796A5
Application number: DD83247592A
Authority: DD
Inventors: Robert Eibner; Michael Jaschkowitz; Hans-Paul Klepzig; Bernhard Kloth; Wilhelm Kohl
Original assignee: Schering Ag
Priority date: 1982-02-02
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1984-04-11
Also published as: DK39783D0; AR231430A1; PH23687A; IL67808A; ATA33683A; NL8204992A; AU560305B2; DK155728C; DK155728B; AT387769B; JPS58135194A; TR22254A; CA1206017A; PT76168B; GB8301923D0; IL67808A0; IT8319146A0; FI73958C; MA19702A1; SE8300483L

Abstract

Die Erfindung betrifft Duengemittel mit gesteuertem Beginn der Naehrstoffabgabe, dadurch gekennzeichnet, dass sie Naehrstoffe enthalten, die mit wasserabweisenden und/oder wasserschwerloeslichen oder wasserquellenden Mitteln umhuellt sind und Verfahren unter Verwendung dieser Mittel.Die erfindungsgemaessen Duengemittel haben einen zeitlich verzoegertten Beginn der Naehrstoffabgabe, der-je nach dem gewuenschten Zweck-gesteuert werden kann.

Description

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Düngemittel mit gesteuertem Beginn der Währstoffabgabe .Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Düngemittel mit gesteuertem Beginn der Nährstoffabgabe für die Anwendung in der Landwirtschaft.

Charakteristik dor bekannten technischen Lösungen

Düngemittel sind bekanntlich Stoffe, die dazu bestimmt sind, Nutzpflanzen zugeführt zu werden, um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu verbessern.

Alle bekannten festen Düngemittel stellen entsprechend ihrer Lösungsgeschwindigkeit den Pflanzen Nährstoffe über die Boden- bzw. Substratlösung ζ ur Verfügung· Stand der Technik ist es, die Lösungsgeschwindigkeit derart zu steuern, daß die Nährstoffe über einen wählbaren Zeitraum - vom Zeitpunkt der Applikation an - gleichmäßig entsprechend der Zusammensetzung des Düngemittels fließen können·

Allen diesen Düngern ist jedoch gemeinsam, daß der Beginn der Uährstoffabgabe nicht steuerbar ist, wobei schnell wirkende Dünger die gesamte Nährstoffmenge und langsam wirkende Dünger Teilmengen sofort freisetzen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, aus physiologischer, ökologischer und ökonomischer Sicht die Ausnutsbarkext von Düngemitteln und damit ihre Effektivität so zu erhöhen, daß bei einmaliger hoher Gesamtaufwandmenge und damit geringstmöglichem Applikationsaufwand Phytotoxizität sowie Umweltbelastung durch Auswaschungsverluste vermieden oder

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zumindest stark reduziert werden

Darlegung des V/es ens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Düngemittel sur Verfügung zu stellen, Welches die Nährstoffe erst zu einem gewünschten -Zeitpunkt in der gewünschten Menge zur Verfugung stellt.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Düngemittel gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es mit wasserabweisenden und/oder wasserschwerlöslichen oder in V/asser quellenden Mitteln umhüllt i3t.

Besondere Ausführungsformen dieses Düngemittels bestehen darin,

daß dieses ein Düngemittel aus der Gruppe der mineralischen Einnährstoffdünger, der mineralischen Mehrnährstoffdünger, der organisch-mineralischen Dünger, der organischen Dünger, der Spurennährstoffe oder der Pflanzenbehandelungsmittel oder deren Kombinationen untereinander darstellt,

daß dieses als Düngerpulver, kristalliner Dünger, granulierter Dünger, granulierter beschichteter Dünger, Düngerstäbchen, enkapsulierte Düngerlosung oder enkapsulierte Düngersuspensionen vorliegt,

daß diese als Nährstoffe, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Calcium, Schwefel, Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Chlor, Bor, Molybdän, Natrium, Silicium und/oder Kobalt in Fo**m ihrer Verbindungen enthalt,

daß die Nährstoffe mit wasserabweisenden Mitteln aus der Gruppe der Paraffine, der Wachse, der Metallseifen, der quartären Ammoniumverbindungen, der Harnstoffderivate, der fettsäuremodifizierten Harze, der Silicone und/oder perfluorierten organischen Verbindungen umhüllt sind,

daß es sich bei den wa3serabweisenden Mitteln um Eisenpalmitat handelt,

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daß die Nährstoffe mit wasaerschwerlöslicheii oder in v/asser quellenden Mitteln aus der Gruppe der Polymere mit wasserbenetzenden Gruppen umhüllt sind,

daß es sich bei den wasserbenetseiiden Gruppen um Hydroxyl-, Carboxyl-, Alkyleater-, Cyan-, Chlor- oder Fluorgruppen handelt,

daß es sich bei den wasserschwerlöslichen oder wasserquellenden Mitteln um Polyvinylalkohole, vorzugsweise mit einem Restacetylgehalt von 10 % handelt,

daß die Nährstoffe mit wasserschwerlöslichen Mitteln aus der Gruppe der anorganischen Verbindungen umhüllt sind,

daß es sich bei den wasaerschwerloalichen. Mitteln um Eisenphosphat oder Calciumphosphat haadelt,

daß die Nährstoffe mit wasserschwerlöslichen oder in Wasser quellenden Mitteln aus der Gruppe der Polymere mit wasserbenetzenden Gruppen oder aus der Gruppe der anorganischen Verbindungen und mit wasserabweisenden Mitteln aus der Gruppe der Paraffine, der Wachse, der Metallseifen, der quartären Ammonium-Verbindungen, der Harnstoffderivate, der fettsäureimodifizierten Harze, der Silicone und/oder der perfluorierten organischen Verbindungen umhüllt sind,

daß das wasserabweisende Mittel die Nährstoffe in einer

•-fl Schichtdicke von 10 m '

bis 2 . 10 na, umhüllt,

Schichtdicke von 10 m bi3 10 m, vorzugsweise von 1 ♦ 10 m

daß das wasserschwerlösliche oder in Wasser quellende Mittel die Nährstoffe in eine Schichtdicke von 10 m bis 10 m, vorzugsweise von 5 . 10 ^m bis 2 . 10 ^m umhüllt.

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Das erfindungagemäße Düngemittel hat überraschenderweise, eine seitlich verzögert einsetzende Nährstoffabgabe, deren Beginn - je nach dem gewünschten Zweck - gesteuert werden kann, so daß der Nährst of flui3 erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit von 1 Tag bis 2 Jahren, vorzugsweise von 30 bis 180 Tagen, beginnt.

Mit dieser gesteuerten Nährstoffabgabe verbinden sich viele Vorteile, die durch Verwendung der bekannten Düngemittel nicht erreicht werden können.

So kann die Düngung beispielsweise bedarfsbezogen durchgeführt werden, indem die Nährstoffabgabe auf den Spitzen- und den Nullbedarf der Pflanzen eingestellt wird, was mit keinem der bekannten Dünger möglich ist»

Hierdurch läßt sich dein unterschiedlichen Nährst off bedarf der Pflanzen während einer Kulturperiode jeweils Optimal genügen, wodurch Schädigungen der Pflanzen durch Überdüngung in Zeiten großer Pflanzenempfindlichkeit oder ungenügendes V/achstum durch Anlieferung unzureichender Nährstoffmengen in Zeiten des Höchstbedarfs vorteilhafterweise vermieden werden.

Die mittels des erfindungsgemäßen Düngemittels steuerbare Freisetzung des Nährstoffangebotes hat weiterhin den Vorteil, das Ertragspotential der Pflanzen auch unter klimatisch ungünstigen Bedingungen oder auf Böden mit geringer !Fruchtbarkeit voll auszuschöpfen, womit sich bisher verschlossene Wege zur Hochleistungsdüngung öffnen.

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Des weiteren eröffnet die mittels des erfindungsgemäßen Düngemittels steuerbare Freisetzung des Nährstofflusses die Möglichkeit, den wechselnden Ansprüchen bezüglich der Währstofformen und deren Konzentrationen einer speziellen Kultur durch eine bei der Aussaat oder Topfung einmalig zugegebenen Gesamtdüngermenge optimal zu genügen, womit das risikoreiche und bei falscher Terminierung uneffektive Nachdüngen entfällt.

Die mittels des erfindung3gemüßen Düngemittels steuerbare Freisetzung der Mährstoffe eröffnet weiterhin die Möglichkeit, Substrate lange vor deren Nutzung mit Düngemitteln zu versetzen, ohne bei beginnender Nutzung mit hohen, bereits aktiven Salzgehalten rechnen zu müssen, da diese erst bei Nutzungsbeginn durch Bewässern der Substrate aktiviert v/erden, wodurch sich Salzschocks beziehungsweise Salzschäden vermeiden lassen.

Als Düngemittel im Sinne der Erfindung verwendbar sind:

- Düngepulver

- Kristalline Dünger

- Granulierte Dünger

- Granulierte beschichtete Dünger

- Düngeratäbchen

- i3nkap3ulierte Düngerlösungen beziehungsweise Düngersuspensionen

Die genannten Dünger können vorliegen als:

- Mineralische Einnähr3toffdünger

- Mineralische Mehrnährstoffdünger

- Organisch-mineralische Dünger

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- Organische Dünger

- Spurennährstoffe

- Kombination der vorgenannten Komponenten

Einbezogen sind Düngemittel jedweder Vorbehandlung, wie zum Beispiel Düngemittel mit verlangsamter Freigabe der Pflanzennährstoffe, von denen schwerlösliche Salze, polymere Nähr-3toffverbindungen und an natürliche und synthetische Träger chemisch oder physikalisch gebundene Nährstoffe beispielhaft zu nennen sind.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Düngemittels erfolgt in an sich bekannter V/eise, zum Beispiel, indem man das in seiner Nährstoffreisetzung erfindungsgemäß zu beeinflussende Düngemittel in einem für die jeweilige Art der Behandlung geeigneten Aggregat, wie zum Beispiel einer Drehtrommel oder einem Granulierteller oder einem Wirbelschichtgerät vorlegt und mit dem Behandlungsmittel derart versetzt, daß das Düngemittel vollständig und ausreichend gleichmäßig bis zur gewünschten Schichtdicke umhüllt wird oder das Behandlungsmittel in einem geeigneten Aggregat, wie zum Beispiel einer Drehtrommel oder einem Granulierteller, vorlegt und das in seiner Mährstoffreisetzung erfindungsgemäß zu beeinflussende Düngemittel derart einträgt, daß das Düngemittel vollständig und ausreichend gleichmäßig mit der gewünschten Schichtdicke umhüllt v/ird.

Als wasserabweisende und/oder wasserschwerlösliche oder wasserquellende Mittel lassen sich im einzelnen verwenden:

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Paraffine, zweckmäßigerweise mit einem Schmelzbereich von 40 bis 250⁰C, vorzugsweise Hartparaffin mit einem Schmelzbereich oberhalb von 55 ⁰O;

Wachse, wie zum Beispiel Bienenwachs, Walrat, Carnaubawachs;

'Metallseifen, wie zum Beispiel Mg-, Ca-, Pe-, Cu-, Zn-, Mn-, Zr- oder Al~3alze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Ölsäure, vorzugsweise IvIg-, 0%·, Pe-, .Al- oder Zr-Salze der Palmitinsäure;

quartäre Ammoniumverbindungen,Wie zum Beispiel Octadecyloxymethylpyridiniumchlorid oder N-Methyl-N-stearoylamitfdomethylenpyridiniumchlorid;

fettmodifizierte Kunstharze; wie zum Beispiel Kondensate aus Monododecylharnstoff-Pormaldehyd-Vorkonzentrat oder Hexamethylolmelaminäther modifiziert mit Laurinsäure, Palmitinsäure und/oder Stearinsäure;

Harnstoffderivate, wie zum Beispiel Octadecyläthylenharnstoff;

Melamind erivate;

Polysiloxane, wie zum Beispiel Hydrogenmethylpolysiloxan und Dirnethylpolysiloxan;

Pluorcarbonylmerisate, wie zum Beispiel 1,1-Dihydroperfluoroctylpolyacrylsäureester;

Alginate, wie zum Beispiel Kaliumalgenat;

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^CJ

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Gelatine; Geis ein;

Polysaccharide, wie zum Beispiel Stärke, Milchzucker, Cellulose, Cellulosederivate, v/ie zum Beispiel Äthylcellulose, Hydroxypropylcelluloae und deren Geraische, Pektine, Xanthane;

Polyvinylalkohole; Polyvinylacetate; Polyvinyläther; Polyvinylpyrollidone; Polyacrylate;

Tonmineralien, wie zum Beispiel Bentonit, Illit, Attapulgit; Metalloxide, wie zum Beispiel Eisenoxidhydrat, Magnesiumoxid ;

Metallphosphate, wie zum Beispiel Calciumphosphat, Eisenphosphat ;

Polyphosphate, v/ie zum Beispiel Kurrolsches Salz; Metallsilikate, wie zum Beispiel Kaliwasserglas;

vorzugsweise teilverseifte Polyvinylacetate, Gelatine, Eisenoxidhydrate, Calciumphosphat.

Die Auftragung der Schichten erfolgt in Schichten von 1O~ m

bis 10 m, insbesondere von 1.. 10 m bis 2 . 10 ^Jm.

Die Behandlungsmittel werden aufgebracht als Einzelkomponenten selbst, in Lösung oder als Emulsion und ebenfalls als Mehrkomponentensystem kombiniert.

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Ausführungsbeispiel

1Ö

Die folgenden Beispiele beschreiben erfindungsgemäße Düngemittel:

Beispiel 1

237,5 g eines HPK-Aufbaugranulates mit der Nährstoffzusammensetzung 13-13-21 mit einem Kornspektrum von 2,0 4,0 mm werden in einer Drehtrommel mit Heißluft auf 100 ° bis 110 ⁰C erwärmt. Die Granulate werden unter fortgesetzter Heißluft zufuhr mit insgesamt 48 g einer. 26%igen Suspension, bestehend aus 9 Teilen Bindemittel auf der Basis von ölmodifiziert em Alkylharz mit 1 Teil Pe-l^Jalmitat in einem Lösemittelgemisch aus 1 Teil Benzin mit einem Siedebereich von 130 ° bis 220 ⁰G und 2 Teilen Xylol, derart versetzt, daß Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich sind. Nach erfolgter Behandlung werden die Granulate langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.

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.247592 6 -£-".

Beispiel 2

475 g eines mit 100 g einer 50%igen Alkydharzlösung hergestellten NPK-Splittergranulates der Nährstoffzusammensetzung 18-4,5-9-0,9 IvIgO-0,1 Pe mit einem Kornspektrum von 3,0 - 5,0 mm werden in einer Dragiertrommel mit Heißluft auf 50 - 60 ° erwärmt. Die Granulate werden im fortgesetzten Heißluftstrom (500 1/miii.) mit insgesamt 250 g einer 10bigen wäßrigen Polyvinylalkohol-Lö'sung (Restacetylgehalt von ca. 10 %y Viskosität bei 20 ⁰C ca. 35 mPas) derart versetzt, daß Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich sind. Mach Beendigung der Behandlung erfolgt langsame Abkühlung auf Raumtemperatur.

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Bei sp i e 1 3

425 S eines aus 383 g NPK-Splittergranulat und 85 g einer 5O',Sigen Alkylharzlösung hergestellten Düngemittels der Währstoff zusammensetzung 18-4,5-9-0,9 MgO-O, 1 J?e mit einem Kornsyektrum von 3,0 bis 5,0 mm werden in einer Dragiertrommel mit Siebböden durch Heißluft auf bis 60 ⁰G erwärmt. Ira'fortgesetzten Heißluftstrom v/erden die Granulate mit insgesamt 500 g einer 1Obigen wäßrigen Polyvinylalkohol-LÖsung (Restacetylgehalt ca. 10 %, Viskosität bei 20 ⁰G ca. 35 mPas) langsam derart versetzt, daß Dosier- und Trocknungsgeschwindigkeit gleich sind. Nach erfolgtem Auftrag werden die Granulate auf 110 bis 120 ⁰C erwärmt und mit 25 g eines vorvernetzten Methy1-ailoxan-Härter-Geniiaches derart versetzt, daß wiederam Zudosierung und Aushärtezeit korrespondieren. Nach Abschluß der Behandlung wird langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.

Die folgenden Beispiele beschrieben die Anwendung der erfindungsgemäßen Düngemittel und ihre Effekte im Vergleich zu bekannten Mitteln.

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Beispiel 4

Bestimmung dea zeitabhängigen Mihrstoffabgabeverlaufs von Düngemittel-Granulaten in Wasaer durch kontinuierliche Leitfähigkeitsmessung der sich im Wasser akkumulierenden gelösten Salze.

gem. Beispiel 3 behandeltes Granulat

/~uS/cm7

O O O O O 1

1 . 2 2 3 3 4 7

12 20 31

Zeit	mit Alkydharz
	behandeltes Granulat
/min7	* .uS/cm7
O	0
2	29
4	58
6	87
8	107
10	123
12	134
14	142
16	149
T 8	156
20	163
22	169
24	175
26	180
28	185
30	190

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Bei s ρ i e 1

Bestimmung des zeitabhängigen lüahrs toff abgab everlaufs von Düngemittel-Granulaten im Substrat durch Messung der Einzelschnitterträge von Weidelgrastrockenmasse über einen Zeitraum von 80 Tagen nach einer vor der Aussaat des .'/eidelgraaes einmalig ins Substrat eingemischten, depressiv wirkenden Düngergabe.

(Bezug in der Tabelle: Substrat mit guter, natürlicher Nährstoffversorgung ohne depressiv wirkende Düngerbeimischung gleich 100 %).

Zeit HPK-Dünger 13-13-21

des Schnittermins nach der Aussaat

/Tage/

15 30 50 80

ohne nachbe handlung	mit Alkyd harz behand lung	erfindungs gemäß behan delt wie Beispiel 3
%	or /Q	%
0,5	22	74
8	49	109
43	111	191
72	188	312

Claims

Berlin, den 13· 06. 1983 AP G 05 ι)/ 247 592/6

24759 2 6 ⁶¹

Erfindungsanspruch

1. Düngemittel mit gesteuertem Beginn der Währstoffabgabe, gekennzeichnet dadurch, daß sie Nährstoffe enthalten, die mit wasserabweisenden und/oder wasserachwerlöslichen oder in Wasser quellenden Mttein umhüllt sind.
2. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie ausgewählt sind aus der Gruppe der mineralischen Einnährstoffdünger, der mineralischen Mehrnährstoffdünger, der organisch-mineralischen Dünger, der organischen Dünger, der Spurennährstoffe, der Pflanzenbehandlungsmittel und deren Kombination untereinander.
3. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie vorliegen in I>''orm von Düagerpulvern, kristallinen Düngern, granulierten Düngern, granulierten beschichteten Düngern, Dünger3täbchen und enkapsulierten Düngerlüsungen oder Suspensionen.
4. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie enthalten als Nährstoffe Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Calcium, Schwefel, Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Chlor, Bor, Molybdän, - Natrium, Silicium, Kobalt und/oder Aluminium, zweckmäßigerweise in P₀I^ ihrer Verbindungen.
5. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurah, daß

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die ITährstoffe rait wasser ab v/eis enden Mitteln aus der Gruppe der Paraffine, der W_achse, der Metallseifen, der quartären Ammonium-Verbindungen, der Harnstoffderivate, der fettsäuremodifizierten Harze, der Silicone und/oder der perfluorierten organischen Verbindungen umhüllt sind*·
6. Düngemittel gemäß Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, dai3

es sich bei den wasserabweisenden Mitteln um nlisenpalniitat handelt#
7. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Nährstoffe mit wasserschwerlöslichen oder in Wasser quellenden Mitteln aus der Gruppe der Polymere mit wasserbenetzenden Gruppen umhüllt sind.
8. Düngemittel gemäß Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei den wasserbenetzenden Gruppen um Hydroxyl-, Carboxyl-, Allylester-, Cyan-, Chlor- oder Fluorgruppen handelt.
9. Düngemittel gemäß Punkt 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß QB sich bei den wasserschwerlöslichen oder wasserquellenden Mitteln um Polyvinylalkohole, vorzugsweise mit einem Restacetylgehalt von 10 % handelt.
10. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Nährstoffe mit wasserschwerlöslichen Mitteln aus der Gruppe der anorganischen Verbindungen umhüllt sind.
11. Düngemittel gemäß Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß

es sich bei der wasserschwerlöslichen Verbindung um Eisenphosphat oeer Calciumpho3phat handelt.

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12. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Nährstoffe mit v/ass erschwer löslichen oder in Wasser quellenden Mitteln aus der Gruppe der Polymere mit wasserbenetzenden Gruppen oder aus der Gruppe der anorganischen Verbindungen und mit wasserabweisenden IvIittein aus der Gruppe der Paraffine, der Wachse, der Metallseifen, der quartären Ammonium-Verbindungen, der Harnstoffderivate, der fettsäuremodifizierten Harze, der Silicone und/öder perfluorierten organischen Verbindungen umhüllt sind.
13. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserabweisende Lüttel die Nährstoffe in einer Schichtdicke von i0"~^om bis 10 m, vorzugsweise von

1 . .iO"⁶m bis. 2 . iO"³m umhüllt.
14. Düngemittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserschwerlüsliche oder in Wasser quellende .Mittel die Nährstoffe in einer Schichtdicke von 1O~ m bis 10 ¹^m, vorzugsweise von 5.10 /m bis 2 · 10 ^m umhüllt.
15. Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln gemäß ..Punkt 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß man das in seiner iTährstoffreisetzung zu beeinflussende Düngemittel in einem für die Jeweilige Art der Behandlung geeigneten Aggregat vorlegt und mit dem Behandlungsmittel derart versetzt, daß das Düngemittel vollständig und ausreichend gleichmäßig bis zur gewünschten Schichtdicke umhüllt wird oder daß man das Behandlungs-

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mittel in einem geeigneten Aggregat vorlegt und das in seiner Währstoffreisetzung erfindungsgemäß zu beeinflussende Düngemittel derart einträgt, daß das Düngemittel vollständig und ausreichend gleichmäßig mit der gewünschten Schichtdicke umhüllt wird.,