DD217206A1

DD217206A1 - Mittel zur hemmung der nitrifikation

Info

Publication number: DD217206A1
Application number: DD83253812A
Authority: DD
Inventors: Horst Hoelzel; Hans-Joachim Hartbrich; Werner Kochmann; Sieghard Lang; Horst Luthardt; Kurt Naumann; Tilo Roethling; Stefanie Siegling; Walter Steinke; Ulf Thust; Rudolf Walther
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1985-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft Mittel zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturboeden. Als Wirkstoffe enthalten sie Verbindungen der allgemeinen Formel, in der A -C-CH3, -C-C6H5, -C-CCl3, -C-CH2Cl oder -S-CCl3 OOOORChlor, Alkyl (C1 bis C2), OCH3 oder Wasserstoff undn1 oder 2bedeuten. Sie koennen allein, fest oder fluessig formuliert oder im Gemisch mit festen und/oder fluessigen mineralischen oder organischen Duengemitteln die Harnstoff und/oder Ammoniak und/oder Ammoniumstickstoff enthalten, zur Anwendung kommen. Formel

Description

VEB CHEMIEKOMBINAT BITTERfBLD Bitterfeld, 4·· 8. 1983

2331

Mittel zur Hemmung der Nitrifikation Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Mittel zur Hemmung.der Nitrif ikation von Ammoniumstickstoff, insbesondere aus mineralischen und organischen Düngemitteln, in Kulturböden.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Ammoniumstickstoff unterliegt im Boden in relativ kurzer Zeit der mikrobiellen Umwandlung über die Zwischenstufe des Nitritstickstoffs zu Mitratstickstoff. Dieser Nitrifika- V tionsprozeß wird maßgeblich von der Temperatur, der Bodenfeuchtigkeit, dem pH-Wert und der biologischen Aktivität des Bodens beeinflußt·

Nitratstickstoff wird im Gegensatz zum Ammoniumstickstoff nicht von den Sorptionsträgern des Bodens (Humus, Ton) sorbiert. Die Folge davon ist, daß Nitratsfeickstoff bei starken Niederschlagen oder intensiever Beregnung, vor allem auf leichten Böden, der Auswaschung unterliegt. Die Auswaschungsverluste können jährlich 20 % des Düngemittelstickstoffs betragen« Dieser Stickstoff geht der Ernährung der Kulturpflanzen verloren und reichert sich im Grundwasser an. Dies kann im Zusammenhang mit der Trinkwasserversorgung bei Mensch und Tier zu gesundheitlichen Schaden führen.

- ·2 - 2331

Neben den Auswaschungsverlusten treten jährlich noch erhebliche gasförmige Stickstoffverluste durch Denitrifikation des Nitratstickstoffs auf, "

Durch Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation kann bekanntlich die Ausnutzung des Düngemittelstickstoffs entscheidend verbessert und somit der ökonomische Nutzen der Stickstoffdüngung' erhöht werden. ,

Es ist bekannt, daß für diese Zwecke Dichloralharnstoff, 3,5-Dimethyl-tetrahydro-1,3,5-thiadiazin-2-thion (Dazömet), 2~öhlor-6-trichlor-methylpyridin, Pentachlorphenol, Z-Amino-^-chlor-ö-methylpyrimidin und andere Verbindungen ^l verwendet werden könneq (DD-PS 107 664; JiP-ES 2737/68). Diese Mittel weisen aber gewisse Nachteile auf wie z.B. geringe Wirksamkeit, hohe Toxizität, aufwendige Herstellungsverfahren und teilweise hohe Flüchtigkeit, die einer ökonomischen Anwendung entgegenstehen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Wirkstoffe zur Hemmung bzw. Regelung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff im Boden zu entwickeln, die einfach herstellbar sind, eine ausreichende Residualwirkung aufweisen und alle Applikationsverfahren, insbesondere die Oberflächenapplikation, zulassen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zur Hemmung der Nitrifikation von Ammoniumstickstoff in Kulturboden neben üblichen EiIfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff Verbindungen ier allgemeinen Formel -

A-N- OH₂ - CH₂ - ON

- 3 - 2331

in der

A = -C-OH-; -G-O^H₁-;-C-OCl-1 -C-CH₀Ol oder -S-OOl*

0 0 0 0

R s Chlor, Alkyl (C₁ bis C₂), OCH₃ oder Wasserstoff und

η = 1 oder 2 "bedeuten, enthalten.

Die Herstellung der ß-Aminopropionitrilderivate erfolgt in bekannter Weise durch Umsatz von Acrylnitril und einem Anilinderivat mit Eisessig als Katalysator· Die anschließende Acylierung mit den entsprechenden Säurechloriden wird vorzugsweise in einem aromatischen Lösungsmittel (Benzen, Toluen, Xylen) bei Anwesenheit eines Säureacceptors (Pyridin, IUriäthylamin u.a. tert. Amine) durchgeführt.

Die erfindungsgemäßen Mittel können in Form eines, festen oder flüssigen Konzentrates, z.B. in Wasser, oder im Gemisch mit einem festen, vermahlenen oder granulierten Trägerstoff zur Anwendung kommen; sie können im Gemisch mit festen und/oder flüssigen mineralischen oder organischen Düngemitteln, die Harnstoff und/oder Ammoniak und/ oder Ammoniumstickstoff enthalten, angewendet werden. Die erfindungsgemäßen Mittel werden zweckmäßig kurz vor, gleichzeitig oder kurz nach Ausbringung der Düngemittel mit einer Aufwandmenge von 0,5 bis 200 kg Wirkstoff pro Hektar, vorzugsweise von 1,0 bis 60 kg/ha, ausgebracht^ Verwendet man sie mit einem festen oder flüssigen Dünger, so .^:d>nnea sie mit 2 bis 40 (iew. % des Düngemittelstick-. Stoffs angewendet werden.

Ausführunssbeispiel

Die erfindungsgemäßen Mittel wurden als Harnstoff-Wirkstoffgemisch einem schwarzerdeähnlichen sandigen Lehmboden zugesetzt und mit ihm gleichmäßig vermischt. Die konzentration betrug 16 ppm (bezogen auf Bodenmasse)

- 4 - > 2331

bei einer Stickstoffgabe·von 20 mg ."N/100g Boden» Nach "Befeuchten des Bodens auf 50 % der maximalen Wasserkapazität wurde bei 20 ⁰C 28 Tage inkubiert und danach, der gebildete Nitrat-bzw· Nitritstickstoff bestimmte Als Kontrolle diente die gleiche Harnstoffzugabe zum Boden wie in den PrüfVarianten. .

Die Berechnung der Hemmwirkung in Prozent erfolgte nach der Pormel

_{χ 100} . j₀ Hemmung ,

a "" c

a = Nitrit- und Witratgehait der Kontrolle b ss Nitrit- und Nitratgehalt der Proben mit Wirkstoff c s Nitrit- und Nitratgehalt des verwendeten Bodens

Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt; die einzelnen Wirkstoffe werden durch die jeweiligen Substituenten A, R bzw» die Zahl η der allgemeinen Formel charakterisiert·

2331

Tabelle s Hemmung der Nitrifikation von AmmoniumstiGkgtoff durch die erfindungsgemäßen Mittel

Wirkstoff Substituenten

A R

Zahl D

% Hemmung

1	-G-OH₂Gl	4-01	1	11
2	S	' 4-01	1	13
3	-S-COl₃	4-GH₃	1	20
4	-C-CH₀Cl κ sr	3-01	1	28
	It ^- 0
5	-C-O₆H-	H	1	9
	^ 0
6	-s-ooi,..	H	1	33
7	-C-O₆H₅	2-O₂H	1	19
	S
8	-S-OCl₃	3-01	1	26
9	-S-CCl₃	4-01	1	16
10	-G-C₆H₅	4-OOH '	1	9
	δ
11	-S-CGl₃	4-00H₃	1	21
12	-G-CH₀Gl It C. . 0	4-QOH₃	1	10
13	-G-GH₀Ol ti <i 0	2,3-(CH₃;	*2 2	8
14	-g-oh, 0	2,3-(OH₃;	I₂ 2	* 10
15	-0-001-, t» J O	H	1	100
16	-G-OCl,. ff J	2-G₂H	1	93
	I I ^ O

17	-ίΤ°6^Η5	3-Cl
	If ^w ^r 0
18	-C-GCl^ ti j	3-Cl
	»I -^ 0 ,
19	"η"* 3 0	4-OC
20	-C-CCl- p. ³	2,3-
Dazomet
Dichloral
harnstoff

-6- 2331

1 88 1 100

1 86 >2 2. 73

18

31

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die Hemmung der Nitrif ikation von Axamoniumstickstoff durch die erf indungsgemäßen Mittel in Relation au den Vergleichsprodukten Dazomet und Dichloralharnstoff gleich gut und zum Teil wesentlich besser ist.

Dabei sind besonders die Verbindungen Nr. 15» 16, 17» 18, 19 und 20 hervorzuheben.

Claims

Erf i pdungs a nspruch

1. Mittel zur Hemmung der IMitrif ikation von Ammoniumstickstoff in Kulturböden, gekennzeichnet dadurch, daß sie neben üblichen Hilfe- und Trägerstoffen als Wirkstoff ,Verbindungen der allgemeinen Formel

A - N - CH₂. - CH₂ - CN

in der

, Ais-o-OH,, -ο-ο,-η-,- -S-CCi,, -c-cci,, -c-ca^-ci

^v- ti 3 it ο £> * y tt y ti c

0 0 . 0 0

R = Chlor, Alkyl (C^ bis C₂), OCH^ oder Wasserstoff

.'"' ' ^: ' ' , und' . .' ^: -

ώ = 1 oder 2
bedeuten, enthalten.

! '.. 2· Verwendung der Mittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie in Form eines festen oder flüssigen Konzentrates allein oder im Gemisch mit festen und/ oder flüssigen mineralischen oder organischen Düngemitteln, die Harnstoff und/oder Ammoniak und/oder Ammoniumstickstoff enthalteηj zur Anwendung kommen.