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Unterdrückung bzw. Regelung der Nitrifizierung in Kulturböden Die
Erfindung hat die Unterdrückung bzw. Regelung der Nitrifizierung in Kulturböden
zum Gegenstand.
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Große Mengen Stickstoff werden dem landwirtschaftlich genutzten Boden
in Form von reduziertem anorganischem Stickstoff, z. B. in Form von Ammoniak oder
Ammoniumionen als Ammoniumsalze, zugeführt. Viele Böden haben die Fähigkeit, den
reduzierten Stickstoff zu binden und dadurch übermäßige Verluste durch Auslaugen
zu verhindern. Jedoch wird der reduzierte Stickstoff durch die Wirkung der Bodenbakterien
allmählich zur Nitratform oxydiert. Die Geschwindigkeit dieser Umwandlung hängt
von vielen Faktoren einschließlich der Temperatur und der Natur des Bodens ab. Die
hierbei gebildete Nitratform des Stickstoffs ist bekanntlich leicht löslich und
wird vom Boden nicht in gleichem Maße wie die reduzierten Formen des Stickstoffs
absorbiert. Dies führt nicht nur zu beträchtlichen Verlusten an Stickstoff durch
die auswaschende Wirkung des Regens oder der Bewässerung, sondern bedingt auch die
Notwendigkeit, wiederholt Stickstoffdüngemittel in bestimmten Zeitabständen während
der Wachstumsperiode anzuwenden, um die Pflanzen mit ausreichenden Stickstoffmengen
zu versorgen. Wenn die zusätzliche Anwendung von Stickstoffdüngemitteln nicht erfolgt
oder nicht zur richtigen Zeit erfolgt, führt dies zu einer wesentlichen Abnahme
der Erträge.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden neue Mittel zur Unterdrückung
bzw. Regelung der Bodennitrifizierung vorgeschlagen, durch die die Nitrifizierung
in Böden in der Weise geregelt wird, daß der Verlust an Stickstoff sehr wesentlich
herabgesetzt wird.
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Ein wesentlich größerer Mengenanteil der ausgestreuten Stickstoffdüngemittel
wird für die Pflanzen nutzbar gemacht und von diesen tatsächlich genutzt. Ferner
werden die meisten der zusätzlichen Stickstoffgaben während der Wachstumsperiode
unnötig gemacht. So werden durch Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel zur Unterdrückung
bzw. Regelung der Nitrifizierung in Kulturböden oder Düngemitteln wesentliche Einsparungen
an Stickstoffgaben ermöglicht und höhere Erträge sowie bessere Qualitäten bei geringerem
Aufwand an Düngemitteln und Arbeit erzielt. Dies gilt insbesondere für sandige Böden
und bewässerte Wüstengebiete. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es also, die
landwirtschaftliche Nutzung auf viele Gegenden auszudehnen, die bisher einer rentablen
Bewirtschaftung nicht zugänglich waren wegen der außerordentlich großen Verluste
an synthetischen Stickstoffverbindungen, die auf dieses Land ausgestreut wurden.
Es ist bekannt, daß bestimmte organische Verbindungen die Nitrifizierung beeinflussen
(Chemical Abstracts, 52, Spalte 6698i bis 6699b [1958]). Von den untersuchten Verbindungen
verursacht das Natriumsalz von Pentachlorphenol die stärkste Unterdrückung der Nitrifizierung.
Die Verbindungen nach vorliegender Erfindung wurden bisher im Zusammenhang mit einer
Wirkung auf die Nitrifizierung nicht erwähnt.
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Aus der USA.-Patentschrift 2 679 453 ist die Verwendung von Trichlormethylpyridinen
als Unkrautvertilgungsmittel bekannt. Über einen Einfluß dieser Verbindungen auf
die Nitrifizierung im Erdboden oder eine Verwendung mit reduzierten und/oder organischen
Stickstoff enthaltenden Düngemitteln wird dort nichts berichtet. Zwischen einem
Unkrautvertilgungsmittel und einem Mittel zur Unterdrückung bzw. Regelung der Nitrifizierung
im Boden bestehen große Unterschiede. Abgesehen davon, daß beiden Mitteln eine völlig
andere Aufgabe zugrunde liegt, ist auch die Anwendung eine andere. Bei der Anwendung
von Unkrautvertilgungsmitteln werden in der Regel nicht kurz vorher, gleichzeitig
oder nachher Düngemittel ausgebracht.
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Es wurde nun gefunden, daß die Trichlormethylpyridine und deren Salze
besonders geeignete Mittel zur Unterdrückung bzw. Regelung der Nitrifizierung in
Kulturböden darstellen und die Stickstoffverluste nach der Düngung mit Ammoniak,
Ammoniumsalzen
oder organischen Stickstoffdüngemitteln wesentlich
vermindern.
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Erfindungsgemäß können die Trichlormethylpyridine und ihre Salze im
Gemisch mit oder gemeinsam mit festen oder flüssigen Düngemittelmassen oder -lösungen
verwendet werden, die reduzierten und../oder organischen Stickstoff, bevorzugt in
Form von Ammoniak oder von Ammoniumsalzen, enthalten.
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Die neuen Mittel werden zweckmäßig kurz. vor, gleichzeitig mit oder
kurz nach dem Ausstreuen oder Verteilen der Düngemittel auf den Boden verwendet.
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Die erfindungsgemäßen Mittel können in Mengen angewendet werden, die
nur 1 Gewichtsteil je Million Gewichtsteile Boden oder noch weniger entsprechen.
Gewöhnlich werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, wenn die Mittel in Mengen angewendet
werden, die nicht mehr als 50 Gewichtsteilen je 1 Million Teile Boden entsprechen,
obwohl in Ausnahmefällen auch größere Mengen angewendet werden können. Diese Mengen
lassen sich dem Boden leicht zuführen, wenn sie in den Düngemitteln in einer Konzentration
enthalten sind, die mindestens 0,25 und bevorzugt 0,5 Gewichtsprozent - bezogen
auf das Gewicht des in dem Düngemittel enthaltenen reduzierten Stickstoffs -entspricht.
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Die erfindungsgemäßen Mittel werden zweckmäßig den Stellen des Bodens
einverleibt, die in der Nähe der Wurzeln der wachsenden Pflanzen liegen. Wenn es
nicht erwünscht ist, die Mittel in Form einer Düngemittelmasse, z. B. eines Ammoniumsalzes,
das das Mittel enthält, oder eines flüssigen Ammoniumdüngemittels mit Gehalten an
den Mitteln anzuwenden, können sie auch in Form eines festen oder flüssigen Konzentrates,
z. B. in Wasser oder im Gemisch mit einem festen, feingepulverten Trägerstoff; zur
Anwendung kommen.
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Die nach der Erfindung zu verwendenden Trichlormethylpyridine haben
einen Pyridinkern, der durch mindestens eine Trichlormethylgruppe substituiert ist.
Der Pyridinkern kann ferner andere Substituenten enthalten, z. B. Chlor- oder Methylgruppen,
wie die Chlorierungsprodukte von Methylpyridinen, wie Lutidin, Collidin und Picolin.
Geeignete Salze sind die Hydrochloride, Nitrate, Sulfate und Phosphate. Diese Verbindungen
sind meistens ölige Flüssigkeiten oder feste kristalline Substanzen, die sich leicht
und bequem in der Düngemittelmasse und bzw. oder in dem Boden oder einem anderen
Wachstumsmedium verteilen lassen.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Trichlormethylpyridine entsprechen
der allgemeinen Formel
worin jedes X Wasserstoff, eine Methylgruppe oder Chlor bedeutet und na und
n ganze Zahlen sind, deren Summe 5 beträgt.
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Durch die erfindungsgemäßen Mittel wird die Nitrifizierung von Ammoniumstickstoff
im Boden zu Nitratstickstoff unterdrückt und damit der rasche Verlust von Ammoniumstickstoff
aus dem Boden verhindert. Ferner ist bei geeigneter Verteilung der erfindungsgemäßen
Wirkstoffe diese Hemmwirkung auf die Umwandlung von Ammoniumstickstoff zu Nitratstickstoff
über eine längere Zeit wirksam. Der Ammoniumstickstoff kann aus zugesetzten Ammoniumstickstoffdüngemitteln
stammen oder im Boden durch Umwandlung von den darin befindlichen, organischen Stickstoff
enthaltenden Bestandteilen gebildet werden oder als Bestandteil von organischen
Düngemitteln zugesetzt werden.
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Eine wirksame Dosierung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe im Boden
oder in Wachstumsmedien ist wesentlich. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse erzielt,
wenn das Wachstumsmedium mit den erfindungsgemäßen Mitteln in einer Menge von 0,5
bis 150 oder mehr Gewichtsteilen des wirksamsten Mittels und 2 bis 250 oder mehr
Gewichtsteilen an anderen Mitteln je 1 Million Gewichtsteile Wachstumsmedium versetzt
wird. Bei der Anwendung auf dem Felde können die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in
dem Boden in einer Menge von mindestens 220 g/ha bis zu mindestens 560 g/ha innerhalb
eines derartigen Bodenquerschnittes verteilt werden, daß darin eine wirksame Konzentration
an dem Wirkstoff vorhanden ist. Gewöhnlich werden die erfindungsgemäßen Wirkstoffe
bevorzugt bis zu einer Tiefe von mindestens 5 cm unterhalb der Bodenoberfläche und
in einer Menge von mindestens 560 g je Hektar Boden verteilt. Durch Verteilen sehr
großer Mengen in den Wachstumsmedien kann eine Hemmung der Nitrifizierung bis zu
vielen Monaten Dauer erzielt werden. Die Konzentration an erfindungsgemäßen aktiven
Mitteln wird schließlich durch Zersetzung im Boden auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
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Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können auch vor dem Aussäen oder
Auspflanzen der gewünschten Pflanzenart in dem Wachstumsmedium verteilt werden.
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Es kann auch der Boden in der Wurzelzone von wachsenden Pflanzen mit
den erfindungsgemäßen Wirkstoffen in einer ausreichenden Menge behandelt werden,
um die Nitrifizierung zu hemmen, aber nicht das Pflanzenwachstum zu schädigen. In
diesem Fall werden die Verbindungen dem Boden in einer Menge von nicht mehr als
etwa 50 bis 100 Gewichtsteilen je 1 Million Gewicbtsteile Boden zugesetzt.
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Der Boden kann auch mit den Verbindungen nach der Ernte oder nach
der Brache behandelt werden, um einen raschen Verlust an Ammoniumstickstoff zu verhindern
und den durch Umwandlung von organischen Stickstoffverbindungen gebildeten Ammoniumstickstoff
anzusammeln. Dadurch bleibt der Bodenstickstoff für die nächste Wachstumsperiode
erhalten.
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Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können im Gemisch mit einem oder
mehreren Zusatzstoffen oder Bodenbehandlungsmitteln einschließlich Wasser, Erdöldestillaten
oder anderen flüssigen Trägerstoffen, oberflächenaktiven Dispergiermitteln, feinteiligen
inerten festen Stoffen und Stickstoffdüngemitteln dem Boden zugesetzt werden. Die
erforderliche Menge an erfindungsgemäßem Wirkstoff kann dem Wachstumsmedium z. B.
in 4 bis 1891 organischem Lösungsmittel als Trägerstoff, in 6 bis 102,1951 oder
mehr wäßrigem Trägerstoff gelöst oder suspendiert, oder im Gemisch mit etwa 18 bis
1800 kg festem Trägerstoff je Hektar zugeführt werden. Wenn ein organisches Lösungsmittel
als Trägerstoff verwendet wird, kann es weiter in dem oben angegebenen Volumen an
wäßrigem, flüssigem Trägerstoff dispergiert werden.
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Die Konzentration der erfindungsgemäßen Mittel kann zwischen 0,0005
oder 0,001 und 95 Gewichtsprozent
in der Mischung, Lösung, Suspension
oder Dispersion schwanken, je nachdem, ob die Mittel zur unmittelbaren Behandlung
dienen oder als Konzentrat verwendet «erden und ob sie in fester oder flüssiger
Form angewendet werden. Bei wäßrigen flüssigen Behandlungsmitteln werden Konzentrationen
von 0,0005 bzw. 0,001 bis 0,25 Gewichtsprozent an erfindungsgemäßem Wirkstoff bevorzugt.
Die Konzentration der erfindungsgemäßen Wirkstoffe in organischen Lösungsmitteln
kann 2,00/" oder weniger und bis 50 Gewichtsprozent oder mehr betragen. Flüssige
Konzentrate können gewöhnlich 2,5 bis 50 Gewichtsprozent an den erfindungsgemäßen
Wirkstoffen enthalten. Feste Massen können die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Konzentrationen
bis zu 95 Gewichtsprozent an aktiver Verbindung enthalten. Behandlungsmittel enthalten
bevorzugt 0,004 bis 10 Gewichtsprozent an erfindungsgemäßen Wirkstoffen. Feste Konzentrate
können 2,5 bis 95 °/o an den Trichlormethylpyridinen oder deren Salzen enthalten.
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Flüssige Behandlungsmittel, die die gewünschten Mengen an den erfindungsgemäPen
Wirkstoffen enthalten, können hergestellt werden, indem die letzteren in einem oder
mehreren flüssigen Trägerstoffen, z. B. Wasser oder organischen Lösungsmitteln,
in Gegenwart oder Abwesenheit eines geeigneten oberflächenaktiven Dispergier- oder
Ernulgiermittels dispergiert oder gelöst werden. Geeignete organische Lösungsmittel
sind Aceton, Diisobutylketon, Methanol, Äthanol, Isopropylalkohol, Diäthyläther,
Toluol, Methylenchlorid, Chlorbenzol und Erdöldestillate. Bevorzugte organische
Lösungsmittel sind solche, die so flüchtig sind, daß sie nur wenig bleibenden Rückstand
im Boden hinterlassen. Wenn die Lösungen der erfindungsgemäßen Wirkstoffe in organischem
Lösungsmitteln weiter zu wäßrigen Dispersionen verdünnt werden sollen, werden als
Lösungsmittel Aceton und die Alkohole bevorzugt. Wenn der flüssige Trägerstoff allein
aus organischen Lösungsmitteln besteht, sind besonders zweckmäßige Trägerstoffe
die Erdöldestillate, die fast vollständig unterhalb 204'=C bei Atmosphärendruck
sieden und einen Flammpunkt oberhalb etwa 27°C haben. Dispergier- und Emulgiermittel,
die in flüssigen Behandlungsmitteln verwendet werden können, sind Kondensationsprodukte
von Alkylenoxyden mit Phenolen und organischen Säuren, Alkylarylsulfonate, Polyoxyalkylenderivate
von Sorbitanestern, komplexe Ätheralkohole, Mahoganyseifen u. dgl. m. Die oberflächenaktiven
Mittel können gewöhnlich in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsprozent des erfindungsgemäßen
Wirkstoffes angewendet werden.
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Feste Massen, die die aktiven erfindungsgemäßen Wirkstoffe enthalten,
können durch Dispergieren der letzteren in feinteiligen inerten festen Trägerstoffen,
wie Talkum, Kreide, Gips, Vermiculit, Bentonit u. dgl., Fullererde, Attapulgit und
anderen Tonen, verschiedenen festen Dispergiermitteln und festen Düngemittelmassen
hergestellt werden.
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Bei Einarbeitung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Düngemitteln,
z. B. durch Dispergieren, kann die erhaltene Düngemittelmasse als solche angewendet
werden oder z. B. durch Verdünnen mit weiterem Stickstoffdüngemittel oder mit inerten
festen Trägerstoffen zu einer Masse modifiziert werden, die die gewünschte Menge
an aktivem Wirkstoff für die Bodenbehandlung enthält. Ferner kann eine wäßrige Dispersion
der Mischung von erfindungsgemäßen Wirkstoffen und Düngemitteln hergestellt und
dem Wachstumsmedium zugeführt werden.
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Es ist erwünscht, daß die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Düngemittelmassen,
die aus einem reduzierten Stickstoff enthaltenden Düngemittel bestehen, in einer
Menge von mindestens 0,25 bzw. 0,5 Gewichtsprozent, je nach der Wirksamkeit der
Verbindung oder der Verbindungen, bezogen auf das Gewicht des in dem Düngemittel
in Form von reduziertem Stickstoff enthaltenen Stickstoffs, enthalten sind. Die
bevorzugten Mengen können bis zu 25 Gewichtsprozent oder mehr, auf reduzierten Stickstoff
bezogen, betragen. Wenn also eine Düngemittelmasse sowohl reduzierten Stickstoff
als auch andere Stickstoffarten enthält, wie z. B. Ammoniumnitrat-Düngemittel, wird
die Menge der erfindungsgemäßen Wirkstoffe auf das Gewicht des in dem Ammoniumanteil
enthaltenen Stickstoffs bezogen.
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Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe oder die diese enthaltenden Massen
oder Lösungen, Suspensionen und Dispersionen können mechanisch mit dem Boden vermischt
werden, auf die Oberfläche des Bodens verteilt und dann bis zu der gewünschten Tiefe
in den Boden eingeeggt oder eingewalzt werden oder in einem flüssigen Trägerstoff
gelöst, suspendiert oder dispergiert, z. B. durch Verspritzen, Besprühen oder Bewässern,
dem Boden einverleibt werden. Wenn die Verteilung durch Zugabe der erfindungsgemäßen
Wirkstoffe mit dem zur Bewässerung des Bodens dienenden Wasser erfolgt, schwankt
die verwendete Wassermenge je nach dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, um eine Verteilung
der erfindungsgemäßen Mittel zu der gewünschten Tiefe zu erzielen. Die erfindungsgemäßen
Wirkstoffe lassen sich leicht und bequem durch Bewässern der Kulturböden bis zu
einer Tiefe von 60 bis 120 cm verteilen.
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Die Wirkstoffe nach der Erfindung bewirken eine wesentlich stärkere
Unterdrückung der Nitrifizierung als z. B. das obenerwähnte Natriumsalz von Pentachlorphenol.
Zum Nachweis der stärkeren Wirkung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe gegenüber dem
Natriumsalz des Pentachlorphenols wurden die folfenden Vergleichsversuche durchgeführt:
Die Testverbindungen wurden in Aceton aufgelöst. Dann wurde diese Lösung mit Wasser,
das Ammoniumsulfat enthielt, verdünnt. Eine Probe von 50 g lufttrockener Erde wurde
in eine Petrischale gebracht, und ein gleicher Teil der verdünnten Lösung mit bestimmten
Gehalten an den Testverbindungen pro Million Gewichtsteile Erde wurde gleichmäßig
auf der Oberfläche der Erde verteilt. Die Schale wurde verschlossen und bei 25°C
gehalten. Nach 2 Wochen wurde die Bildung von Nitrat- und Nitritstickstoff unter
Benutzung von Diphenylaminreagens bestimmt.
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Der Prozentsatz der Nitrifizierungsunterdrückung wurde nach der Formel
errechnet, in der a = Nitrat-N = Nitrit-N ist, der in der nur (NH,)ZSO,, enthaltenden
Erde gebildet wurde, und 6 = Nitrat-N + Nitrit-N ist, der in der (NH4)2S0, und die
Testverbindung enthaltenden Erde gebildet wurde.
| Ange- °/° |
| Testverbindung wandte Hemmung |
| Menge der Nitri- |
| PPm Vierung |
| Bekannte Verbindung (Chem.Abstr., |
| 52, 6698 i [1958]) .............. 25 85 |
| Na-Pentachlorphenolat ......... 10 63 |
| Erfindungsgemäße Verbindungen |
| 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin . . 10 95 |
| 5-Chlor-2-(trichlormethyl)- |
| pyridin .................... 5 95 |
| 3,4,5-Trichlor-2-(trichlormethyl- |
| pyridin .................... 5 80 |
| 2-(Trichlormethyl)-pyridin ...... 5 90 |
Beispiel l Eine wäßrige Ammoniumdüngemittellösung, die 500 Gewichtsteile Stickstoff
und 50 Gewichtsteile 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin je 1 Million Teile wäßriges
Medium enthielt, wurde durch Dispergieren einer 4°/uigen (Gewicht je Volumen des
Lösungsmittels) Lösung von 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin in Aceton in einer wäßrigen
Ammoniumsulfatlösung hergestellt. (Die Stickstoffmenge ist in allen Beispielen auf
den in reduzierter Form in dem Düngemittel enthaltenen Stickstoff bezogen.) Die
auf diese Weise hergestellte Lösung wurde zum Behandeln von Saatparzellen, die aus
sandigem Lehm mit einem pH-Wert von etwa 8 bestanden, verwendet, der praktisch keine
organische Substanz enthielt und vom Nitrit- und Nitratstickstoffgehalt durch gründliches
Auswaschen befreit worden war. Bei der Behandlung wurde der Boden der Saatbeete
mit der Lösung getränkt, und der Boden in den Beeten wurde gründlich durchgemischt,
um eine praktisch gleichmäßige Verteilung der Lösung in dem Boden zu gewährleisten.
Die Menge der Lösung wurde so bemessen, daß 100 Gewichtsteile Stickstoff und 10
Gewichtsteile 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin auf 1 Million Gewichtsteile Boden
kamen. Bei einem Vergleichsversuch wurden andere Saatbeete, die in gleicher Weise
vorbehandelt worden waren, mit einer gleichen wäßrigen Düngemittellösung gedüngt,
die die gleiche Menge Aceton und Ammoniumsulfat, aber kein 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin
enthielt. Die Lösung wurde in einer Menge aufgebracht, die der gleichen Stickstoffkonzentration
im Boden wie bei Verwendung der 2,6-Bis-(trichlormethyl)-pyridin enthaltenden Lösung
entsprach. Die Temperatur aller Saatbeete wurde während der Untersuchungszeit bei
etwa
21'C gehalten.
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In verschiedenen Zeitabständen nach der Behandlung wurden Bodenproben
aus den verschiedenen Saatbeeten entnommen und das Ausmaß der Nitrifizierung des
zugesetzten Ammoniumsulfatdüngemittels durch Bestimmung des Gesamtgehaltes an Nitrat-
und Nitritstickstoff ermittelt. Die Bestimmung erfolgte durch Extrahieren des Nitrats
und Nitrits aus dem Boden mit einer gesättigten Calciumsulfatlösung, durch Farbentwicklung
in der klaren überstehenden Lösung des Auszugs mit Diphenylamin in Schwefelsäure
und Vergleichen der Farbe mit einer Standardlösung, die bekannte Konzentrationen
an Nitrat- und Nitritionen enthielt. Dieses Verfahren ist ähnlich wie das in aColorimetric
Methods of Analysis« von F. D. S n e 11 und C. T. S n e 11 , D. Van Nostrand Company,
Inc., Bd. 11, 2. Auflage, S. 801, beschriebene Verfahren.
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Die Nitrifizierung des zugesetzten Ammoniumsulfates in Prozent in
verschiedenen Zeitabständen ist in der folgenden Tabelle angegeben.
| Tabelle 1 |
| Zeit °/° Nitrifizierung |
| nach der Boden behandelt mit Boden |
| Behandlung Ammoniumsulfat behandelt mit |
| in Tagen -f- 2,6-Bis-(trichlor- Ammomumsulfat |
| methyl)-pyridin (Vergleichsversuch) |
| 7 0 100 |
| 21 0 100 |
| 35 0 100 |
| 49 0 100 |
| 70 0 100 |
| 88 0 100 |
| 105 5 100 |
| 119 5 100 |
Beispiel 2 Ammoniumsulfat und eine Acetonlösung, die 4°/0 (Gewicht je Volumen des
Lösungsmittels) an verschiedenen (Trichlormethyl)-pyridinverbindungen enthielt,
wurden in Wasser zu wäßrigen Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen verteilt,
die 1000 Gewichtsteile Stickstoff und 50 Gewichtsteile einer (Trichlormethyl)-pyridinverbindung
je 1 Million Gewichtsteile des fertigen Gemisches enthielten. Die Lösungen od. dgl.
wurden auf Saatbeete von sandigem Lehmboden wie im Beispiel 1 in solcher Menge aufgebracht,
daß 200 Gewichtsteile Stickstoff und 10 Gewichtsteile Pyridinverbindung auf 1 Million
Gewichtsteile Boden kamen. Ein Vergleichsversuch wurde gleichzeitig auf anderen
Saatbeeten gleicher Bodenart ausgeführt, bei dem eine gleiche wäßrige Düngemittellösung
verwendet wurde, die aber keine (Trichlormethyl)-pyridinverbindung enthielt.
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In verschiedenen Zeitabständen nach der Behandlung wurden Bodenproben
aus den verschiedenen Saatbeeten auf ihren Gehalt an Nitrit- und Nitratstickstoff
untersucht, und die Nitrifizierung des Ammoniumsulfates in Prozent wurde ermittelt.
Die verwendeten Bodenbehandlungsmittel und die Nitrifizierung nach den verschiedenen
Beobachtungszeiträumen in Prozent sind in Tabelle II angegeben.
| Tabelle 1I |
| °/° Nitrifizierung |
| nach der |
| Dem Ammoniumsulfat zugesetztes angegebenen Zeit |
| Halogenalkylpyridin in |
| 27 63 84 |
| Tagen |
| 3,4-Dichlor-2-(trichlormethyl)- |
| pyridin .................... 5 10I 15 |
| 3,4,5-Trichlor-2-(trichlormethyl)- |
| pyridin .................... 5 10 . 10 |
| 2-(Trichlormethyl)-pyridin ..... 5 15 38 |
| Chlor-2,6-bis-(trichlormethyl)- |
| pyridin* ................... 10 10 15 |
| Ohne (Blindprobe) ............ 100 100 100 |
| * Bei 136 bis 138°C (1 mm Hg) siedendes Produkt der Photo- |
| chlorierung von 2,6-Lutidin. |
Beispiel 3 Ammoniumsulfat und eine Acetonlösung, die 20/, (Gewicht
je Volumen des Lösungsmittels) eines Gemisches von 2,4,6-Tris-(trichlormethyl)-pyridin
und 3-Chlor-2,4,6-tris-(trichlormethyl)-pyridin mit einem Siedebereich von
152 bis 186°C bei 4,7 mm Hg wurden in Wasser zu einem wäßrigen Mittel verteilt,
das 500 Gewichtsteile Stickstoff und 25 Gewichtsteile des Gemisches der (Trichlormethyl)-pyridinverbindungen
je 1 Million Gewichtsteile des fertigen Gemisches enthielt. Diese Mischung wurde
auf sandigen Lehmboden in solcher Menge aufgebracht, daß 100 Gewichtsteile Stickstoff
und 5 Gewichtsteile des Gemisches von (Trichlormethyl)-pyridinverbindungen auf 1
Million Gewichtsteile Boden kamen.
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In Zeitabständen wurden Bodenproben aus den verschiedenen Saatbeeten
entnommen und auf ihren Gehalt an Nitrit- und Nitratstickstoff untersucht, und die
prozentuale Nitrifizierung des Ammoniumsulfates wurde bestimmt. Nach 7 Tagen wurde
ein Nitrifizierungsgrad von 0 °/o ermittelt. Bei einem gleichzeitig ausgeführten
Vergleichsversuch auf anderen Saatbeeten mit einer gleichen wäßrigen Düngemittellösung,
die aber keine (Trichlormethyl)-pyridinverbindung enthielt, wurden 100 °/o Nitrifizierung
ermittelt. Beispie14 Eine feste Düngemittelmasse wurde wie folgt hergestellt: 1.
Ein Inhibitorbestandteil wurde hergestellt, indem (a) 0,2 g 5-Chlor-2-(trichlormethyl)-pyrindin
und 0,3 g Attapulgit vermischt und vermahlen wurden, (b) 1,5 g Pyrophyllit zugesetzt
wurden und das erhaltene Gemisch vermahlen wurde, bis eine feingepulverte gleichmäßige
Masse entstanden war.
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2. EinDüngemittelbestandteilwurde hergestellt,indem in der Hammermühle
ein Gemisch aus 50 Gewichtsteilen Ammoniumsulfat und 50 Gewichtsteilen Pyrophyllit
zu einer feinen, gleichmäßigen Masse verarbeitet wurde.
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3. Der Inhibitorbestandteil und der Düngemittelbestandteil wurden
in verschiedenen Mengenverhältnissen auf einer Walzenmühle zu einer Bodenbehandlungsmasse
vermischt, die 5-Chlor-2-(trichlormethyl)-pyridin in verschiedenen Konzentrationen,
ausgedrückt in Prozent des Stickstoffgehaltes in der Masse, enthielt. Diese Massen
wurden verwendet, um verschiedene Beete mit sandigem Lehmboden zu düngen, der praktisch
keine organischen Bestandteile enthielt und den pH-Wert 8 aufwies. Der verwendete
Boden war zuvor ausgewaschen worden, um allen darin enthaltenen Nitrat- und Nitritstickstoff
zu entfernen. Den verschiedenen Beeten wurden ausreichende Wassermengen zugesetzt,
um dem Boden in den Beeten einen verschiedenen Feuchtigkeitsgehalt zu geben. Die
Beete wurden an den zu bepflanzenden Stellen gedüngt, indem Vertiefungen hergestellt
wurden und in diese die Düngemittelmasse gegeben und dann mit Boden bedeckt wurde.
Die Menge der Behandlungsmasse wurde so bemessen, daß 160 Gewichtsteile Stickstoff
auf 1 Million Gewichtsteile Boden kamen. Der Boden wurde 3 Wochen lang bei 21 bis
29°C gehalten. Nach Ablauf dieser Zeit wurden Bodenproben auf ihren Gehalt an Nitrat-
und Nitritstickstoff untersucht, um das Ausmaß der Nitrifizierung des zugesetzten
Ammoniumsulfats zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden mit Vergleichsversuchen verglichen,
bei denen der Düngemittelmasse kein 5-Chlor-2-(trichlormethyl)-pyridin zugesetzt
worden war. Die Ergebnisse zeigt Tabelle III.
| Tabelle 111 |
| Konzentration an 5-Chlor- oho Ein- o |
| 2-(trichlormethyl)-pyridin geuchtig- wirk@ngs- |
| in Prozent, bezogen auf l#itrifl- |
| den in der Masse ent- keit im zeit in zierung |
| haltenen Stickstoff Boden Tagen |
| 10 20 22 10 |
| 0 (Vergleich) 20 22 88 |
| 5 20 21 10 |
| 0 (Vergleich) 20 21 80 |
| 2 20 22 10 |
| 0 (Vergleich) 20 22 70 |
Beispiel s Eine feste Düngemittelmasse wurde hergestellt, indem erstens 1,0 Gewichtsteil
2-(Trichlormethyl)-pyridin mit 1,5 Gewichtsteilen Attapulgit vermahlen wurde, zweitens
dieses Gemisch mit der dreifachen Menge seines Gewichtes an Pyrophylit vermischt
und drittens das erhaltene Gemisch mit der neunfachen Menge seines Gewichts an einem
Gemisch aus 50 Teilen Ammoniumsulfat und 40 Teilen Pyrophyllit vermischt wurde.
Diese Behandlungsmasse enthielt 1 Gewichtsprozent 2-(Trichlormethyl)-pyridin und
50 Gewichtsprozent Ammoniumsulfat.
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Töpfe wurden zum Bepflanzen vorbereitet und mit 500g sandigem Lehm
mit dem pH-Wert 8 und 4 °/o Feuchtigkeitsgehalt gefüllt. 200 ccm einer Phosphorsäurelösung,
die 500 Gewichtsteile Phosphor je 1 Million Teile Medium enthielt, wurden über den
Boden versprüht. Der Boden wurde dann trocknen gelassen. Darauf wurde in der Mitte
jedes Topfes ein 1,9 bis 2,5 cm tiefes Loch gegraben, und 2 g der oben beschriebenen
festen Düngemittelmasse wurden hineingetan. Die Löcher wurden durch Zusammendrücken
der Erde geschlossen. Der in dieser Weise behandelte Boden enthielt 40 Gewichtsteile
2-(Trichlormethyl)-pyridin und 400 Gewichtsteile Stickstoff je 1 Million Gewichtsteile
Boden. Die Töpfe wurden dann mit Papier bedeckt, um die Verdunstung zu verringern,
und 5 Wochen im Temperaturbereich von 21 bis 27°C gehalten. Nach Ablauf dieser Zeit
wurde der Boden in den Töpfen mit 15 cm Wasser ausgewaschen und dann mit vier Tomatenpflanzen
je Topf bepflanzt. Nach einer Wachstumsperiode von 48 Tagen wurden die oberirdischen
Teile der Pflanzen am Boden abgeschnitten, und das durchschnittliche Frischgewicht
in Gramm je Topf wurde bestimmt.
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Ein Vergleichsversuch wurde gleichzeitig ausgeführt, wobei der Boden
in den Töpfen ebenso mit einer Düngemittelmasse behandelt wurde, die aber kein 2-(Trichlormethyl)-pyridin
enthielt. Das Durchschnittsgewicht der Pflanzen bei beiden Versuchen ist in Tabelle
IV angegeben.
| Tabelle IV |
| Gewicht |
| der frischen ` |
| Tomaten- |
| Behandlungsmasse pflanzen- |
| oberteile |
| in Gramm |
| je Topf |
| Phosphorsäure + Ammoniumsulfat- |
| 2-(Trichlormethyl)-pyridin ......... 28,7 |
| Phosphorsäure -I- Ammoniumsulfat |
| (Vergleichsversuch) .............. 11,3 |