PL153698B1

PL153698B1 - Sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych z mikroelementami do nawożenia dolistnego

Info

Publication number: PL153698B1
Application number: PL27086788A
Authority: PL
Inventors: Edward Kotula; Roman Czuba; Antoni Faber; Andrzej Winiarski; Krystyna Wojcicka
Original assignee: Inst Nawozow Sztucznych
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1991-05-31
Also published as: PL270867A1

Description

rzeczpospolita OPIS PATENTOWY

POLSKA 153 698

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr —-Zgłoszono: ' 88 02 24 (P. 270867)

Pierwszeństwo Zgłoszenie ogłoszono: 89 09 04

Opis patentowy opublikowano: -1991 1Ó 31

Int. Cl.⁵ C05D 9/02 C05G1/00

Twórcy wynalazku: Edward Kotuła, Roman Czuba,- Antoni Faber, Andrzej Winiarski, Krystyna Wójcicka

Uprawniony z patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Puławy (Polska);

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa,

Puławy (Polska)

Sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych z mikroelementami do nawożenia- dolistnego

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wieloskładnikowych wysokoskoncentrowanych nawozów płynnych zawierających mikroelementy oraz podstawowe mineralne substancje pokarmowe roślin tj. sole azotu, fosforu, potasu i magnezu, w których wszystkie składniki występują w postaci związków gwarantujących ich całkowitą rozpuszczalność nawet w środowisku obojętnym lub alkalicznym tak, że nie wytrącają się żadne osady.

Wprowadzanie mikroelementów do roztworów zawierających makroskładniki nawozowe np.: sole azotu, fosforu i potasu (NPK) lub roztworów zawierających sole azotu i magnezu wymaga kompleksowania jonów takich metali jak Mn**, Fe**, Zn**, Cu**, Co** w celu niedopuszczenia do wytrącania się z nawozu płynnego trudno rozpuszczalnych osadów, szczególnie wodorotlenków i fosforanów tych metali. .

Produkowane dotychczas nawozy płynne charakteryzują się stosunkowo niską zawartością mikroelementów, co wynika ze słabej rozpuszczalności soli niektórych mikroelementów, jak również rodzaju stosowanych substancji kompleksujących. Najczęściej do kompleksowania mikroelementów używa się mieszanin kwasu wersenowego (EDTA) lub jego soli z ligninosulfonianami lub kwasem cytrynowym. Kwas wersenowy i jego sole oraz roztwory ligninosulfonianów posiadają również słabą rozpuszczalność w wodzie, co dodatkowo zmniejsza rozpuszczalność skompleksowanych mikroelementów. Stosowanie zaś kwasu cytrynowego jako czynnika kompleksującego bez neutralizacji w mieszaninie z innymi kompleksonami, powoduje zakwaszanie nawozu, co może doprowadzić do oparzenia roślin przy nawożeniu dolistnym.

W polskim opisie patentowym nr 116 403 iiżyto do kompleksowania mikroelementów mieszaniny kwasu cytrynowego i soli kwasu wersenowego i uzyskano (jak wynika z przykładu) sumaryczną zawartość mikroelementów w nawozie poniżej 550 ppm (suma Fe+Mn+Zn + Cu), przy

153 698 niskiej zawartości makroskładników - suma NPK poniżej 10% i przy zawartości substancji kompleksujących 0,9%.

Większość dotychczas produkowanych nawozów - płynnych z mikroelementami charakteryzuje się wyraźną aktywnością korozyjną w stosunku do tworzyw konstrukcyjnych opryskiwaczy, wytrącaniem się w czasie przechowywania nawozów trudnorozpuszczalnych osadów, oraz temperaturą wysalania powyżej -5°C co komplikuje ich magazynowanie w okresie zimowym.

Sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych wg niniejszego wynalazku pozwala wyeliminować większość w/w niekorzystnych właściwości nawozów płynnych. Istota wynalazku polega głównie na wykorzystaniu silnych, dotychczas niestosowanych substancji kompleksujących mikroelementy, a mianowicie cytrynianów amonu, potasu i sodu. Cytryniany tworzą z mikroelementami w roztworach wodnych bardzo trwałe kompleksy, co zapobiega tworzeniu się trudno rozpuszczalnych osadów, fosforanów i wodorotlenków w wieloskładnikowym nawozie. Ponadto koncentraty nawozowe uzyskane przy stosowaniu cytrynianów jako kompleksonów mają odczyn obojętny, niezbędny dla prawidłowego dolistnego nawożenia roślin. Do kompleksowania mikroelementów jonami cytrynianowymi można stosować również kwas cytrynowy, który - Λ wymaga jednak neutralizowania do cytrynianu substancjami alkalicznymi, korzystnie amoniakiem lub wodorotlenkiem potasu dla uzyskania obojętnego odczynu roztworu. Stosując kwas cytrynowy do kompleksowania mikroelementów, ze względu na kinetykę rozpuszczania, korzystne jest przeprowadzenie neutralizacji roztworu po rozpuszczeniu soli mikroelementów w kwasie.

Cytryniany amonu, potasu i sodu charakteryzują się wysoką rozpuszczalnością w wodzie, co pozwala na otrzymanie roztworów o wysokiej koncentracji mikroelementów. Jonycyhynianowe, w odróżnieniu od stosowanych kompleksonów syntetycznych jak EDTA czy kwasy ligninosulfonowe- są naturalnymi kompleksonami jako metabolity roślinne. Po pobraniu przez rośliny mogą one wchodzić - bezpośrednio w cykl przemiąn fizjologicznych (cykl Krebsa), zwiększając podatność roślin na przyswajalność azotu, a tym samym wpływając na przyspieszenie metabolizmu białkowego. W tym przypadku jony cytrynianowe odgrywają rolę biostymulatorów i po pobraniu przez roślinę są całkowicie metabolizowane. Ponadto roślina pobierając jon cytrynianowy zaoszczędza energię wydatkowaną w przypadku syntezy kwasu cytrynowego in vivo.

Według wynalazku przygotowanie roztworu zawierającego mikroelementy Fe, Mn, Cu, Żn, Co i Mg odbywa się przez kompleksowanie tych mikroelementów, występujących w postaci łatworozpuszczalnych soli, korzystnie chlorków i/lub siarczanów i/lub azotanów, za pomocą wodnego roztworu cytrynianu amonu i/lub cytrynianu potasu i/lub cytrynianu sodu i/lub kwasu cytrynowego, wprowadzonych w ilości 10-80% zapotrzebowania stechiometrycznego, o korzystnym stężeniu powyżej 0,05 mola/litr, przy czym w przypadku użycia kwasu cytrynowego roztwór neutralizuje się substancjami alkalicznymi do- cytrynianów, korzystnie amoniakiem lub wodoro— tlenkiem potasu,następnie do . otrzymanego roztworu ' dodaje się rozpuszczalne w wodzie związki boru i/lub molibdenu, takie jak kwas borowy i molibdenian amonu, po czym w znany sposób roztwór ten łączy się z przygotowanym roztworem lub roztworami makroskładników nawozowych - . NPK, to jest soli azotowych i/lub potasowych i/lub magnezowych i ewentualnie dodaje bioregulatory takie jak - sole kwasu neftylooctowego, 4 amino-6 tert.butylo-3 tiometylo-1,2,4 triazin-5-(4H)on, witaminę BI oraz substancje . zwiększające przyczepność nawozu do ' roślin takie jak karboksymetylo-celuloza. Roztwór mikroelementów miesza się z wysokoskoncentrowanymi roztworami makroskładników nawozowych NPK w proporcjach odpowiadających potrzebom pokarmowym roślin uprawnych. Otrzymane- według wynalazku wieloskładnikowe nawozy płynne są klarowne i trwałe, nie ulegają żadnym zmianom przy długim przechowywaniu. Nie wykazują aktywności korozyjnej w stosunku do znanych tworzyw i można je stosować w dowolnym rozcieńczeniu bez ryzyka zmiany składu nawozu i obawy o zatykanie dysz opryskiwaczy.

Nawozy otrzymane sposobem według wynalazku wykazują odczyn obojętny i są szczególnie, ' atrakcyjne dla nawożenia dolistnego, gdzie można je stosować w każdej fazie wzrostu bez obawy uszkodzenia roślin. Poniższe przykłady ilustrują możliwości otrzymania sposobem wg wynalazku wielu rodzajów nawozów płynnych o zróżnicowanym składzie substancji odżywczych dostosowanych do potrzeb pokarmowych różnych gatunków roślin.

Przykładl. Nawóz płynny magnezowo-mikroelementowy.

Roztwór A - - Koncentrat mikroelementowy. Sporządza się roztwór kompleksonu mikroelementów przez rozpuszczenie 54,4 kg cytrynianu amonu w 171,9 litrach wody, w którym następnie

153 698 3 rozpuszcza się kolejno 84,6 kg FeSO^IfcO, 85,8 kg Μηθ2·4Η20,21,3 kg CuC12'2H2O, 33,0 kg ZnCl2, ogrzewając roztwór do temperatury powyżej 30°C, przy ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia składników. Następnie w powstałym roztworze rozpuszcza się 22,7 kg kwasu bornego i 0,26 kg molibdenianu amonu.

Roztwór B. W 147,11 wody rozpuszcza się 379,2 kg MgCl2*6H2O ogrzewając roztwór do temperatury powyżej 30°C przy ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia soli. Roztwór A miesza się z roztworem B otrzymując 1000 kg płynnego koncentratu magnezowomikroelementowego o zawartości (% wag): Mg-4,53%, Fe-1,70%, Mn-2,38%, Cu - 0,79%; Zn1,59%; B-0,40%; Mo-0,014%.

Przykład II. Nawóz płynny NMg+mkcroelementy.

Roztwór A - koncentrat mikroelementowy. Sporządza się roztwór kompleksonu przez rozpuszczenie 36,2 kg kwasu cytrynowego w 114,5 litrach wody, w którym następnie rozpuszcza ' się kolejno 59,7 kg FeSO4‘7H20,60,5 kg MnCfe*4H2O, 15,0 kg CuCfe^HO, 23,4 kg ZnCl2 ogrzewając roztwór do temperatury powyżej 30°C przy ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia⁷wymienionych soli. Następnie w powstałym roztworze rozpuszcza się 16,0 kg kwasu bornego i 0,185 kg molibdenianu amonowego. Otrzymany roztwór nasyca się amoniakiem gazowym w ilości 8,8 kg . dla utworzenia cytrynianu amonu aby osiągnąć pH roztworu powyżej 6.

Roztwór B. W U3,81 wody rozpuszcza się 294,4 kg mocznika i 267,6 kg sześciowodnego chlorku magnezu przy ogrzewaniu roztworu do temperatury powyżej 30°C i ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia składników.

Roztwór A miesza się z roztworem B otrzymując 1000 kg koncentratu nawozowego z mikroelementami o składzie(% mas.): N-13,6%; Mg-3,20%: Fe-1,20%; Mn-1,68%; Cu-0,56%; Zn-1,12%; B-0,28%, Mo-0,01%.

Pr ż y kład III. Nawóz płynny NPK+mikroelementy.

Roztwór A - Koncentrat mikroelementowy. W 1431 wody rozpuszcza się 4,6 kg cytrynianu trójpotasowego, po czym w powstałym roztworze rozpuszcza się kolejno 0,544 kg siarczanu żelazawego. 0,508 kg chlorku miedziowego, 0,458 kg chlorku cynkowego, 0,367 kg chlorku manganawego, 0,022 kg chlorku kobaltowego przy ogrzewaniu roztworu do temperatury powyżej 30°C i intensywnym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia wszystkich . soli. Następnie w otrzymanym roztworze rozpuszcza się 0,44 kg kwasu bornego oraz 0,063 kg molibdenianu amonu.

Roztwór B. W 4421 wody rozpuszcza się kolejno 74,4 kg fosforanu dwuamonowego, 70,8 kg siarczanu potasowego. 69,6 kg mocznika oraz 93,2 kg saletry amonowej przy ogrzewaniu roztworu do temperatury powyżej 30°C i ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia składników.

Roztwór A miesza się z roztworem B otrzymując 1000 kg nawozu płynnego NPK z mikroelementami o składzie (% mas.): N-8,0%; P2Os-4,0%; K2O-4,0%; Fe-0,02%; Cu - 0,024%; Zn-0,022%; Mn-0,016%; Co-0,001%; B-0,0077%; Mo-0,0034%.

Przykład IV. Nawóz płynny NPK + mikroelementy i bioregulatory.

Roztwór A - Koncentrat mikroelementowy z bioregulatorami. W 240,31 wody rozpuszcza się 4,97 kg cytrynianu trójsodowego, po czym w powstałym roztworze rozpuszcza się kolejno 0,544 kg siarczanu żelazawego, 0,508 kg chlorku miedziowego 0,458 kg chlorku cynkowego, 0,367 kg chlorku manganawego, 0,022 kg chlorku kobaltowego, przy ogrzewaniu roztworu do temperatury powyżej 30°C i intensywnym mieszaniu aż do całkowitego ' rozpuszczenia wszystkich soli. Następnie w otrzymanym roztworze rozpuszcza się kolejno 0,44 kg kwasu bornego, 0,063 kg molibdenianu amonu, po czym rozpuszcza się kolejno 0,86kg witaminy BI, 0,86 kg soli sodowej lub potasowej kwasu .neftylooctowego (NAA), 0,18 kg 4 amino-6 tert. butylo-3 tiometylo-1,2,4 triazin5-(4H)-onu w postaci roztworu w glikolu propylenowym oraz 0,43 kg karboksymetylocelulozy przy intensywnym mieszaniu, aż do całkowitego rozpuszczenia każdej z w/w substancji.

Roztwór B. W 438,81 wody rozpuszcza się kolejno 74,4 kg fosforanu dwuamonowego, 74,0 siarczanu potasowego, 69,6 kg mocznika oraz 93,2 kg saletry amonowej przy ogrzewaniu roztworu do temperatury powyżej 30°C i ciągłym mieszaniu aż do całkowitego rozpuszczenia składników. Roztwór A miesza się z roztworem B otrzymując 1000 kg nawozu płynnego NPK z mikroelementami o zawartości składników pokarmowych jak w przykładzie III, który dzięki zawartości bioregulatorów oprócz działania nawozowego intensyfikuje rozwój systemu korzeniowego i podwyższa zawartość białka w roślinie.

153 698

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych do nawożenia dolistnego na drodze oddzielnego przygotowania dwu lub kilku roztworów zawierających rozpuszczone w wodzie składniki pokarmowe roślin to jest mikroelementy, makroskładniki nawozowe i ewentualnie bioregulatory, a następnie łączenia przygotowanych roztworów, znamienny tym, że przygotowanie roztworu zawierającego mikroelementy Fe, Mn, Cu, Zn, Co i Mg, odbywa się przez kompleksowanie tych mikroelementów, występujących w postaci łatworozpuszczalnych soli, korzystnie chlorków i/lub siarczanów i/lub azotanów, · za pomocą wodnego roztworu cytrynianu amonu i/lub cytrynianu potasu i/lub cytrynianu sodu i/lub kwasu cytrynowego, wprowadzonych w ilości 10-80% zapotrzebowania stechiometrycznego , o korzystnym stężeniu powyżej 0,05 mola/litr, przy czym w wypadku użycia kwasu cytrynowego roztwór neutralizuje się substancjami alkalicznymi do cytrynianów, korzystnie amoniakiem lub wodorotlenkiem potasu, następnie do otrzymanego roztworu dodaje się rozpuszczalne w wodzie związki boru i/lub molibdenu takie jak kwas . borowy i molibdenian .amonu, po . czym w znany sposób roztwór ten łączy się z przygotowanym roztworem 'lub roztworami makroskładników nawozowych NPK to jest soli azotowych i/lub fosforowych i/lub potasowych i/lub magnezowych i ewentualnie dodaje bioregulatory takie jak sole kwasu neftylooctowego, 4-amino-6 tert. butylo-3 tiometylo-1,2,4 triazin-5-(4H)-on, witaminę BI' oraz ' substancje zwiększające przyczepność nawozu do roślin takie jak karboksymetylocelulozę.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł