DE2361085B2 - Bodenverbesserungsmittel - Google Patents

Description

13.2	mit	vollständig oder teilweise alkylierte
13.2.1	Formaldehyd,	mit 1 bis 12 Kohlenstoff a tome
13.2.2	Acetaldehyd,	aufweisenden Ketten,
\323	Propionaldehyd und/oder	enthaltend
13.2.4	Dihalogenalkanen	Alkylendgruppen,
132.4.1	i mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen	Alkylcarbonsäureamidendgruppen
	und/oder	und
2. Derivate von 1.	Molekulargewichte unter 15 000
2.1	aufweisende
2.1.1	und/oder
2.2
2.2.1
2.2.2
2.3

3. Derivate von 1. oder 2.

3.1 mit Säuren teilweise oder vollständig in Salze überführte

B. gegebenenfalls zusammen mit

1. bekannten anderen bei der Kultivierung von Nutzpflanzen angewandten Wirkstoffen und/ oder

2. inerten Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln und/oder

3. Flockungsmitteln.

Die Erfindung betrifft die vegetative Entwicklung und/oder den Ertrag von Nutzpflanzen vorteilhaft beeinflussende Bodenverbesserungsmittel bzw. Bodenkonditionierungsmittel auf der Basis von reaktionsfähigen kationenaktiven oder potentiell kationenaktiven Tensiden.

Im Hinblick auf die auf die Nutzpflanzen ausgeübte positive Wirkung werden zusammen mit dem Kunstdünger verabreichbare stickstoffhaltige organische Verbindungen und als biologisch anregende bzw. stimulierende Stoffe organische Säuren oder Hormone (Auxin und Gibberellinsäurederivate) empfohlen.

Durch S. E. Seymour und Mitarbeiter (Symposium of the American Society of Agronomy, Dallas, 1953) wurde nachgewiesen, daß in manchen Fällen gewisse anionenaktive und nichtionogene oberflächenaktive Stoffe auf die Pflanzen eine ihr Wachstum anregende Wirkung ausüben. Die Wirkung der anionenaktiven und nichtionogenen Stoffe wurde von G. L. Scheptschenko, N. L Scheptschenko, J. M. Volkow und anderen damit begründet, daß die das Pflanzenwachstum beeinflussende Wirkung der anionenaktiven oder nichtionogenen Detergentien auf der Verringerung der Oberflächenspannung bzw. auf der als deren Folge gesteigerten Diffusion beruht. Die Verminderung der Oberflächenspannung bewirkt eine bessere Aufnahme der Nährstoffe und des Wassers durch das Wurzelsystem der Pflanze.

Nach den Erfahrungen ist die anregende wirkung der erwähnten anionenaktiven und nichtionogenen oberflä-4(i chenaktiven Stoffe nicht eindeutig, da unter veränderten Bedingungen bei der Verwendung derselben Verbindungen eine Hemmwirkung bzw. Inhibitorwirkung ausgeübt wird. Die teilweise anregende, teilweise hemmende und sogar phytotoxische Wirkung ändert

•Γι sich oft, weswegen sich die anionenaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Substanzen als Wirkstoffe zur Anregung des Wachstums von Pflanzen nicht verbreiteten.

Das Wachstum der Nutzpflanzen kann nach dem

^r)ii Stand der Technik durch völlige oder teilweise Vernichtung der pflanzlichen und/oder tierischen Organismen, die das Pflanzenwachstum nachteilig beeinflussen, begünstigt werden. Die herbiciden, fungiciden, insekticiden und germiciden Verbindungen sind im

si allgemeinen kationenaktive Verbindungen oder solche, welche zu kationenaktiven Verbindungen umgesetzt werden können Hierher gehören die Azine, z. B. Phenazin-, Thiazin- und Oxazinderivate, Piperidyl- und Nicotinderivate, Biguanidderivate und verschiedene

ho quaternäre Ammoniumsalze. Im Hinblick auf die mikrobenabtötende Wirkung sind quaternäre Ammoniumhalogenide, z. B. Verbindungen der Alkylpyridiniumgruppe, besonders verbreitet. Nach der herrschenden Fachmeinung bremsen diese Substanzen das Wachstum

h·} der Pflanzen und haben phytotoxische Eigenschaften. Einige kationenaktive Detergentien werden bei geringer phytotoxischer Wirkung in der Landwirtschaft als Mittel zur Bekämpfung von Pilzen benutzt. Die

Angaben über die wachstumsregelnde Wirkung kationenaktiver Detergentien sind ausgesprochen negativ, und die Mittel sind höchstens als Hilfsmittel zur Verteilung anderer Wirkstoffe im Boden oder zu deren Versprühen auf Pflanzen im Gebrauch. Zur Frage, auf welche Weise kationenaktive oder zu kationenaktiven Verbindungen umsetzbare Detergentien als Wirkstoffe zur Anregung des Pflanzenwachstums eingesetzt werden können, wurden hingegen bisher keine Versuche angestellt, weil nach dem gegenwärtigen Stand der Technik die Verwendung der Verbindungen für einen solchen Zweck keinerlei Erfolg versprach.

Ferner ist aus der DE-PS 5 73 435 ein Verfahren zur Erhöhung des Bodenertrags, bei welchem dem Boden geeignete, für die Pflanzen nicht giftige Stoffe uder Stoffextrakte von starker Oberflächenaktivität oder Grenzflächenaktivität, wie oberflächenaktive Extrakte (Tees) von Pflanzen, beispielsweise Rosmarinextrakte, Galle bzw. gallensaure Salze, Cholesterin, Eiweißabbauprodukte, Saponin, Senfextrakte, sowie ferner Seifen, Alkohole und Fettsäuren und deren Äther und Ester, zugesetzt werden, bekannt. Es handelt sich also um aus Naturstoffen gewonnene oberflächenaktive Materialien, die anionenaktiv bzw. nichtionogen sind. Die anionenaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Stoffe haben aber, wie bereits erwähnt, den Nachteil, . daß ihre anregende Wirkung nicht eindeutig ist, da unter veränderten Bedingungen bei der Verwendung derselben Verbindungen eine Hemmwirkung bzw. Inhibitorwirkung ausgeübt wird. Die teilweise anregende, teilweise hemmende oder sogar phytotoxische Wirkung ändert sich oft, weswegen sich die anionenaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Substanzen als Wirkstoffe zur Anregung des Wachstums von Pflanzen nicht verbreiteten.

Weiterhin sind in der DE-PS 8 39 944 Bodenverbesserungsmittel aus geschäumten Carbamidharzen bzw. Harnstoffharzen, also höhermolekularen Kondensationsprodukten von Formaldehyd mit Harnstoff, beschrieben. Diese Wirkstoffe sind feste Harze mit um ! bis 2 Größenordnungen höheren Molekulargewichten als 15 000, welche in Wasser weder löslich noch ohne Zusatz suspendierbar sind. Sie haben ein Raumnetz, wobei sie zu weiterer Vernetzung allenfalls nur sehr beschränkt fähig sind. Auch sind sie überhaupt nicht oberflächenaktiv oder potentiell oberflächenaktiv. Dies ist deswegen der Fall, weils sie als in Wasser unlösliche bzw. nicht suspendierbare feste Stoffe an keine Phasengrenze gebunden werden bzw. sich anhäufen können, also die Oberflächenspannung der Phasengrenzen nicht beeinflussen können. Sie wirken nur als inerte feste Stoffe und bilden mit dem Boden eine mechanische Mischung durch ihre physikalische Gegenwart wirkend, wobei sie ausschließlich die Maße der Bodenkapillaren ändern und nur durch eine geringe Veränderung des Wasserhaushalts eine geringe Wirkung herbeiführen.

Außerdem sind aus der DE PS 8 97 847 Bodenverbesserungsmittel aus hochmolekularen polymeren Flokkungsmitteln von der Art von Polyacrylamid und Polymethacrylamid sowie Polyacrylsäure und PoIymethacrylsäure und deren Salzen bekannt. Sie sind in keinem Fall oberflächenaktiv oder potentiell oberflächenaktiv.

Ferner ist in der DE-PS 9 27 444 die Verwendung von Mischpolymerisaten der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit Methacrylsäuremethylester als Bodenverbesserungsmiiiel beschrieben. Es handeii sich also dabei auch um polymere Flockungsmittel.

Weiterhin sind aus der DE-PS 9 59 463 Bodenverbesserungsmittel aus wasserlöslichen Alkalisalzen von Mischpolymerisaten, die sich zu mehr als 50% aus unverseiftem Polyvinylacetat und zu weniger als 50% aus Acryl- bzw. Methacrylsäure zusammensetzen, bekannt. Für diese hochpolymeren Wirkstoffe, welche anionisch und Polyelektrolyte sind, gilt Analoges wie für die Bodenveibesserungsmittel der DE-PS 9 27 444.
Außerdem sind in der DE-PS 9 30 759 Bodenverbesserungsmittel, welche aus polymeren wasserlöslichen Polyelektrolyten bestehen, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von mindestens 10 000, das sich aus der Polymerisation einer ungesättigten Gruppe herleitet, haben, wobei der Polyelektrolyt ein Vinylmischpolymerisat von Itaconsäui ^derivaten, ein Polymerisat von ungesättigten sulfonierten Kohlenwasserstoffen, ein Polymerisat von N-Vinylamiden, ein Polymerisat von ungesättigten Aminen oder das Polymerisat von Phthalsäuremonovinylester ist. Es handelt sich also um

·?<) Oiefinpolymere, insbesondere Vinylpolymere, d. h. wiederum um polymere Flockungsmittel.

Ferner sind aus der DE-PS 9 50 644 Mittel zur Verhütung der Bodenerosion, welche aus einem feinpulverigen Gemisch eines sich dehnenden Gitter-

2ί tons, ζ. B. Bentonit, mit einem wasserlöslichen polymeren anionenaktiven Elektrolyt mit praktisch linearer Struktur, der aus der Polymerisation einer monoolefinischen Verbindung mit ungesättigten C-C-Bindungen herrührt, z. B. einem Salz eines hydrolysierten PoIy-

H) acrylsäurenitrils, einem Salz eines sulfonierten Kohlenwasserstoffpolymerisats, einem Salz eines Mischpolymerisats aus Vinylacetat und Maleinsäure, einem Salz eines Mischpolymerisats aus Acrylsäure und Maleinsäure oder einem Salz eines Mischpolymerisats aus einem

)') Vinylalkyläther und Maleinsäure, bestehen, bekannt.

Auch diese sind polymere Flockungsmittel, wobei das für die Mittel der DE-PS 9 30 759 Gesagte auch für sie gilt.

Schließlich sind in der DE-OS 21 32 846 Bodenbe-

■·» handlungsmittel mit einem Gehalt an kondensierter Phosphorsäure und einem hydrophilen hochmolekularen organischen Polymer mit einer konglomerierenden Wirkung, welches Polyacrylamid, ein Salz der Polyacrylsäure oder ein teilweise hydrolysiertes Produkt des

■r> Polyacrylamids sein kann, beschrieben. E^ handelt sich also um Bodenbehandlungsmittel von der Art der der bereits oben erörterten DE-PS 8 97 847 und 9 30 759.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bodenbehandlungsmittel, welche das Pflanzenwachstum überle-

"'Ii gen anregen, zu schaffen.

Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß die im folgenden näher definierten reaktionsfähigen kationenaktiven bzw. zu solchen umsetzbaren (potentiell kationenaktiven) Tenside in überlegener Weise d'e

"'"> Anregung des Pflanzenwachstums bewirken.

Gegenstand der Erfindung sind daher Bodenverbesserungsmittel zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums mit einem Gehalt an kationenaktiven oder potentiell kationenaktiven Tensiden, welche dadurch gekenn-

w) zeichnet sind, daß sie enthalten

A. als Tenside

1. Kondensationsprudukte

1.1 mit Molekulargewichten unter 15000

« ^ „_Ä_i^„i:„u_rt

I .£. Wa39LIIU3H\.llL

1.3 gebildet durch

13.1 Umsetzung von einem oder
mehreren der Amine

13.1.1 Äthylendiamin,

13.1.2 Diäthylentriamin,
1.3.13 Propylendiamin,

13.1.4 Dipropylentriamin,

13.1.5 Guanidin,

13.1.6 Dicyandiamid,

13.1.7 N-(Aminoäthyl)-alkylamine,

13.1.8 N-(Aminoäthyl)-aIkeny)amine,

13.1.9 N-(Aminoäthyl)-alkdienylamine,

13.1.10 N-(Aminopropyi)-alkyIamine,

13.1.11 N-iAminopropyl)-alkenylamine,

13.1.12 N-(Aminopropyl)-alkdienylamine,

13.1.13 Imidazolin,

13.1.14 Imidazol,

13.1.15 1-Aminoäthylimidazolin,

13.1.16 1 - Aminoäthyl^-alkyl^-itnidazoline
und/oder

1.3.1.17 1 -Aminoäthyl^-alkenyl^-imidazoline,
13.1.18 gegebenenfalls Harnstoff,
1.3.2 mit

13.2.1 Formaldehyd,

13.2.2 Acetaldehyd,

1.3.23 Propionaldehyd und/oder
1.3.2.4 Dihalogenalkanen

1.3.2.4.1 mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
und/oder

2. Derivate von 1.

2.1 vollständig oder teilweise alkylierte
2.1.1 mit 1 bis 12 Kohlenstoffatome

aufweisenden Ketten,

2.2 enthaltend

2.2.1 Alkylendgruppen,

2.2.2 Alkylcarbonsäureamidendgruppen und

2.3 Molekulargewichte unter 15 000
aufweisende und/oder

3. Derivate von 1. oder 2.

3.1 mit Säuren teilweise oder vollständig
in Salze überführte

B. gegebenenfalls zusammen mit

1. bekannten anderen bei der Kultivierung von Nutzpflanzen angewandten Wirkstoffen und/ oder

2. inerten Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln und/oder

3. Flockungsmitteln.

Als Säureadditionssalze sind solche mit Salzsäure, Jodwasserstoffsäure bzw. Essigsäure besonder? vorteilhaft.

Bei den in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln als Wirkstoffe enthaltenen kationenaktiven oder potentiell kationenaktiven Te.isiden handelt es sich zwingend um reaktionsfähige Tenside, als welche im Hinblick auf die Erfindung solche Verbindungen, welche sich an der Grenzfläche Boden/Wasser anreichern und deren Oberflächenspannung vermindern, kationenaktiven oder potentiell kationenaktiven Charakter haben und eine oder mehrere solche reaktionsfähige Gruppen, welche in saurem Medium und/oder bei erhöhter Temperatur zur Bildung raumvernetzter unlöslicher Produkte führen, aufweisen, angesehen werden. Potentiell kationenaktiv ist eine Verbindung, die durch Säiireadditinn in eine Verhindiine mit einer kationenaktiven Gruppe übergeht

Unter »wasserlöslichen« Kondensationsprodukten sind solche, weiche in Wasser molekular oder kolloidal löslich oder ohne Zusatz spontan stabil suspendierbar (opale Lösungen) sind, zu verstehen.

Ein Teil der obigen Kondensationsprodukte und deren Herstellung sind im Buch »Tenside, Textilhilfsmittel, Waschrohstoffe« von K. Lindner, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 1964, Seiten 1058 bis

ίο 1060, beschrieben. Die Herstellung dieser Produkte kann in an sich bekannter Weise erfolgen.

Unter anderen Wirkstoffen sind einerseits die auf die Pflanzen einwirkenden Kunstdünger, Spurenelemente und üblichen Herbicide, Germicide, Insekticide und 3odendesinfektionsmittel sowie üblichen Substanzen mit Hormonwirkung und andererseits die auf den Boden einwirkenden Flockungsmittel und herkömmlichen Bodenverbesserungsmittel zu verstehen. Zweckmäßige solche Mittel sind Alginate, Alginatderivaie, Cellulose- und/oder Stärkederivate, insbesondere Carboxymethylcellulose, andere Celluloseäther, Stärkeäther, Celluloseester bzw. Stärkeester, hydrolysierte Polyacrylnitrile, Polyacrylsäuren bzw. deren Salze, Polyacrylamide, Acrylamid-Acrylsäure-Copolymere bzw. deren Salze

2) bzw. Es^er, Polyvinylacetate, Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyvinylalkohole, lineare Harnstoff-Formaldehyd-Harze, sulfonierte Harze, Polymethacrylsäuren bzw. deren Salze bzw. Ester und/oder Polyvinylpyrrolidone.

in Als Träger und Verdünnungsmittel können inerte Pulver mineralischen Ursprungs, beispielsweise Diatomeenerde, Quarzmehl, Bentonit bzw. Kaolin, Pulver geeigneter natürlicher organischer Substanzen, beispielsweise Torf, Humus, Mahlgut von Schalen von

ti Steinobstkernen, Mahlgut von Kuttelfischpanzern und Knochenmehl, und künstlich hergestellte anorganische Stoffe, beispielsweise Kalksteinmehl, Kreidepulver, aktivierte Bentonite, Kieselgele, die bei der Phosphatkunstdüngerherstellung zurückbleibende kieselsäurerei-

4Ii ehe Mutterlauge bzw. das daraus zu gewinnende Gel, dienen.

Die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel unterscheiden sich von den Bodenverbesserungsmitleln oder obigen Druckschriften grundlegend darin, daß die

4, ersteren kationenaktiv bzw. zu solchen umsetzbar (potentiell ka'ionenaktiv) sind und eins oder mehr der oben festgelegten kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Kondensationsprodukte enthalten, während die letzteren die Verwendung von hochmole-

>n kularen polymeren Flockungsmitteln allein oder mit ganz anderen Verbindungen als die obigen kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Kondensationsprodukte bzw. deren Derivate betreffen. Diese Flokkungsmittel können in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln nur zusätzlich zwingend in Mischung mit mindestens einem der obigen kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Kondensationsprodukte bzw. Derivate dersWben enthalten sein. Im einzelnen ergibt sich folgendes.

Im Gegensatz zu den anionenaktiven bzw. nichtionogenen Boden Verbesserungsmitteln der DE-PS 5 73 435 enthalten die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel zwingend reaktionsfähige kationenaktive bzw. potentiell kationenaktive Wirkstoffe. Auch handelt es sich im Gegensatz /u den anionenaktiven oder nichtionogenen Wirkstoffen der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 5 73 435 bei den oben im Abschnitt A. aU 7winprnrl festgplogten Wirkstoffen der erfindungs-

gemäßen Bodenverbesserungsmittel nicht lediglich um gewöhnliche oberflächenaktive Stofle, sondern um reaktionsfähige kationenaktive oder potentiell kationenaktive Verbindungen, welche in saurem Medium und/oder bei erhöhter Temperatur zur Bildung raumvernetzter unlöslicher Produkte führen. Es kommt also nicht allein auf die Verminderung der Oberflächenspannung an. Solche Materialien werden zum Teil an den Boden gebunden und bleiben zum Teil im im Boden befindlichen Wasser gelöst. Daher sind vielerlei Arten von Phasengrenzen im Boden, wie Boden/Wasser, Boden/Tensidlösung, Boden mit an ihn gebundenem Tensid/Wasser, Boden mit an ihn gebundenem Tensid/ Tensidlösung, Boden/Wurzeln, Boden mit an ihn gebundenem Tensid/Wurzeln, Wurzeln/Wasser, Wurzeln/Tensidlösung, Boden/Luft, Boden mit an ihn gebundenem Tensid/Luft, Wasser/Luft, Tensidlösung/ Luft und Wurzeln/Luft. Ihre Wirkung auf den Wasserhaushalt des Bodens bzw. das Wachstum ist das Ergebnis eines komplexen Vorgangs und kann nicht nach allgemein üblicher Art mit der Oberflächenspannung von Tensidlösung/Luft charakterisiert werden oder anders ausgedrückt ist die Wirkung, insbesondere auf die Erhöhung des Ertrages der Pflanzen, der Verminderung der Oberflächenspannung dieser Phasengrenze nicht proportional. Auf Grund der obigen Festlegungen müssen nun die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend enthaltenen Wirkstoffe zwingend mindestens eine reaktionsfähige Gruppe, welche in saurem Medium und/oder bei erhöhter Temperatur zur Bildung raumvernetzter unlöslicher Produkte führt, enthalten. Solche sind in den oben im Abschnitt A. festgelegten Wirkstoffen die Methylolamin-, Äthylolamin- und Propylolamingruppen sowie die Gruppen der Formel

Im Gegensatz dazu hat kein einziger Wirkstoff der Mittel der DE-PS 5 73 435 eine solche reaktionsfähige Gruppe. Dadurch werden in beiden Fällen verschiedene Wirkungen herbeigeführt, indem mit den erfindungsgemäß festgelegten Wirkstoffen zusätzlich die Nahrungsaufnahme der Pflanzen und ihre physiologischen Vorgänge bedeutend angeregt werden, so daß mit ihnen eine überlegene Erhöhung des Ertrages der Pflanzen, worauf es ankommt, erzielt wird.

Auch ist im Gegensatz zu den Wirkstoffen der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 8 39 944 bei den oben im Abschnitt A. als zwingend festgelegten Wirkstoffen der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel von den oben im Abschnitt A. aufgezählten Aminen zwingend mindestens einer der bzw. ein Aminbaustein. Ferner handelt es sich bei den oben im Abschnitt A. festgelegten, in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend vorliegenden Wirkstoffen im Gegensatz zu den Harze mit um 1 bis 2 Größenordnungen höheren Molekulargewichten als 15 000 darstellenden Wirkstoffen der DE-PS 8 39 944 um Kondensationsprodukte von Formaldehyd, Acetaldehyd bzw. Propionalaldehyd und/oder Dihalogenalkanen mit den genannten Aminen, gegebenenfalls zusätzlich mit Harnstoff, von niedrigerem Kondensationsgrad, nämlich mit Molekulargewichten unter 15 000. Zwischen den beiden bestehen sowohl physikalisch als auch chemisch sowie im Wirkungsmechanismus große Unterschiede:

a) Im Gegensatz zu den in den Bodenverbesserungsmitteln der DE-PS 8 39 944 zwingend als Wirkstoffe verwendeten, in Wasser weder löslichen noch ohne Zusatz suspendierbaren festen Harnstoff- bzw. Carbamidharzen sind die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend verwendeten Wirkstoffe von niedrigerem Kondensationsgrad wasserlöslich oder in Wasser ohne Zusatz spontan suspendierbar.

b) Im Gegensatz zu den in den Bodenverbesserungsmitteln der DE-PS 8 39 944 zwingend als Wirkstoffe verwendeten Harnstoff- bzw. Carbamidharzer mit einem Raumnetz, welche zu weiterer Vernetzung allenfalls nur sehr beschränkt fähig sind

ι 5 weisen die zwingend vorliegenden Wirkstoffe vor niedrigerem Kondensationsgrad der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel höchstens nur 1 bis 2 Vernetzungsbindungen auf, und so neigen sie zur Vernetzung.

c) Im Gegensatz zu den überhaupt nicht oberflächenaktiven oder potentiell oberflächenaktiven Wirkstoffen der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 8 39 944 sind die zwingend vorliegenden Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel oberflächenaktiv bzw. potentiell oberflächenaktiv, und zwar kationenaktiv bzw. potentiell kationenaktiv.

d) Im Gegensatz zu den nur als inerte feste Stoffe wirkenden und mit dem Boden eine mechanische

jo Mischung bildenden, als Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 8 39 944 dienenden Harnstoff- bzw. Carbamidharzen werden die zwingend vorliegenden Wirkstoffe von niedrigerem Kondensationsgrad der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel an der Bodenoberfläche gebunden, und so verändern sie die Eigenschaften des Bodens in günstigem Sinne. Daß dies einen großen Vorteil der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel bedeutet, ist klar. Die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel verändern nämlich an den Boden gebunden dessen Oberflächenspannung und regen die Nahrungsaufnahme der Pflanzen und ihre physikalischen Vorgänge an. Dabei erhöhen sie die Gesamtmenge der Nucleinsäuren und von diesen in erster Linie den RNS-Gehalt der Chloroplaste und den Proteingehalt der Pflanzen und verstärken deren Assimilation und Photosynthese. So ist die Bodenverbesserungswirkung der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel viel größer als die der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 8 39 944. Mit den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln kann nämlich eine wesentliche Wachstumszunahme bzw. Ernteertragserhöhung erzielt werden.

e) Da, wie es unter dem Punkt c) dargelegt wurde, die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel auf den Boden wirken, während die der DE-PS 8 39 944 im Boden nur passiv zugegen sind, müssen von den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln

bo nur mehr als um 1 Größenordnung geringere Mengen auf den Boden gestreut werden als von denen der DE-PS 8 39 944. Dies stellt ebenfalls einen großen Vorteil der ersteren gegenüber den letzteren dar.

Die Wirkstoffe der erfindungsgcr.ikßen Bodenverbesserungsmittel sind im Gegensatz zu den hochmolekulare polymere Flockungsmittel darstellenden Wirkstoffen der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 8 97 847

keine Acrylpolymere oder sonstigen Äthylenpolymere mit einer Vielzahl von Carboxylgruppen bzw. substituierten Carboxylgruppen an jedem zweiten Kohlenstoffatom einer langen Kohlenstoffkette, sondern Kondensationsprodukte von Aminen, und zwar der oben aufgezählten Amine mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd und/oder Dihalogenalkanen, von denen mindestens eines zwingend Ausgangsstoff der zwingend vorliegenden Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der vorliegenden Patentanmeldung ist Hinzu kommt noch, daß die Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel im Gegensatz zu denen der DE-PS 8 97 847 reaktionsfähig und kationenaktiv bzw. potentiell kationenaktiv sind.

Bezüglich der Überlegenheit der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel gegenüber denen der DE-PS

8 97 947 sei auch auf die weiter untenstehende Tabelle 4 hingewiesen. Aus dieser geht nämlich die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittels mit einem Gehalt an einem wasserlöslichen reaktionsfähigen kationenaktiven Mittel auf der Grundlage eines Guanidin-Formaldehyd-Kondensats gegenüber bekannten Bodenverbesserungsmitteln mit einem Gehalt an Natriumpolyacrylat bzw. Polyacrylamid als Wirkstoffen, worum es sich in der DE-PS 8 97 847 handelt, hervor.

Zusätzlich unterscheiden sich die Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel von denen der DE-HS 9 27 444 und 9 59 463 darin, daß die ersteren im Gegensatz zu den letzteren Stickstoff enthalten. Darüber hinaus sind die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend enthaltenen Wirkstoffe im Gegensatz zu den hochpoiymeren Wirkstoffen der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS

9 59 463, welche anionisch und Polyelektrolyte sind, kationenaktiv oder potentiell kationenaktiv und keine Polyelektrolyte und haben noch dazu im Gegensatz zu den letzteren eine oder mehr solche reaktionsfähige Gruppen, welche in saurem Medium und/oder bei erhöhter Temperatur zur Bildung raumvernetzter unlöslicher Produkte führen, wie Methylolamin-, Äthylolamin- oder Propylolamingruppen (im Falle, daß sie sich von Aldehyden ableiten) bzw. Gruppen der Formel

B=C-HaI

(im Falle, daß sie sich von Dihalogenalkanen ableiten). Zu diesem Zweck wird bei der Umsetzung zu ihrer Herstellung dafür Sorge getragen, daß die Reaktionsteilnehmer in einem solchen Verhältnis in der Reaktion zugegen sind bzw. die Reaktion nur bis zu einem Grad getrieben wird, daß in jedem Molekül mindestens eine reaktionsfähige Gruppe bleibt. Demgegenüber handelt es sicii bei den Hochpoiymeren bzw. Harzen der DE-PS 9 59 463 und anderer Druckschriften um solche Produkte, bei deren Herstellung die Reaktion bis zum Ende laufengelassen wurde, so daß keine reaktionsfähigen Gruppen verbleiben. So sind die oben als zwingend festgelegten Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel wasserlöslich oder zumindest in Wasser spontan stabil suspendierbar, und sie vermögen insbesondere auf Grund ihrer reaktionsfähigen Gruppen beim Aufstreuen auf den Boden das Wachstum der Pflanzen anzuregen.

Die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend enthaltenen Wirkstoffe unterscheiden sich wiederum grundlegend von den Wirkstoffen der Boden Verbesserungsmittel der DE-PS 9 30 759, welche Olefinpolymere, insbesondere Vinylpolymere, also polymere Flockungsmittel sind, darin, daß sie Kondensationsprodukte von Aminen, und zwar speziell der oben angegebenen Amine mit Formaldehyd, Acetaldehyd bzw. Propionaldeyhd und/oder Dihalogenalkanen mit niedrigem Kondensationsgrad sind. Ferner besteht der Gegensatz, daß die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend enthaltenen Wirkstoffe kationenaktiv oder potentiell kationenaktiv sind, wäh-

H) rend die der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 9 30 759 zum überwiegenden Teil anionisch und zum restlichen Teil (Polymerisate von N-Viny!amiden bzw. von ungesättigten Aminen) potentiell kationisch ohne oberflächenaktiven Charakter sind und daher einer ganz anderen Gruppe von Verbindungen angehören als die ersteren. Auch sind die Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel im Gegensatz zu denen der DE-PS 9 30 759, welche polyionogen sind, nicht polyionogen.

Bezüglich der Überlegenheit der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel gegenüber denen der DE-PS 9 30 759 sei auf die weiter unten stehende Tabelle 4 hingewiesen. Aus dieser geht nämlich die Überlegenheit eines erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittels mit einem Gehalt an einem wasserlöslichen reaktionsfähigen kationenaktiven Mittel auf der Grundlage eines Guanidin-Formaldehyd-Kondensats gegenüber einem bekannten Bodenverbesserungsmittel mit einem Gehalt an einem sulfonierten Harz, worum es sich bei einer

ω Gruppe der Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der DE-PS 9 30 759 handelt, hervor.

Gegenüber den Mitteln zur Verhütung der Bodenerosion nach der DE-PS 9 50 644, welche wiederum polymere Flockungsmittel sind, gilt das gegenüber den

r> Bodenverbesserungsmitteln der DE-PS 9 30 759 Gesagte.

Bezüglich der grundlegenden Verschiedenheil der Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel von den hochmolekularen organischen

4» Polymeren Polyacrylamiden, Salzen der Polyacrylsäure und teilweise hydrolysierten Produkten des Polyacrylamid^ welche die Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der DE-OS 21 32 846 sind, sei auf die obige Würdigung der DE-PS 8 97 847 und 9 30 759 verwiesen.

■τ» Es sei noch angefügt, daß die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln zwingend enthaltenen Wirkstoffe Produkte mit niedrigem Kondensationsgrad sind, während die Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der DE-OS 21 32 846 hochmolekulare Polymere

^r>o sind. Auch sind die oben als zwingend festgelegten Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel im Gegensatz zu denen der DE-OS 2t 32 846, welche wiederum nichts anderes als Flokkungsmittel sind, keine Polyelektrolyte. Besonders

« hervorzuheben ist, daß die oben als zwingend festgelegten Wirkstoffe der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel zwingend eine oder mehrere reaktionsfähige Gruppen, welche in saurem Medium und/oder bei erhöhter Temperatur zur Bildung raum-

bo vernetzter unlöslicher Produkte führen, aufweisen, während im Gegensatz dazu die Wirkstoffe der Bodenverbesserungsmittel der DE-OS 21 32 846 keine solchen aufweisen. Im Gegensatz zu den Bodenverbesserungsmitteln der DE-OS 21 32 846, welche in der

·>' Landwirtschaft als Schutzmittel gegen die Erosion eingesetzt werden, verbessern die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel den Wasserhaushalt des Bodens und erhöhen den Pflanzenertrag. Die Verwen-

Il

dung der ersteren ist unwirtschaftlich, da ihre Herstellung mit einem viel höheren Aufwand verbunden ist und von ihnen um etwa 1,5 Größenordnungen mehr auf den Boden auszubringen ist als von den oberflächenaktiven Mitteln.

Außer den bereits erwähnten Vorteilen der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel gegenüber den bekannten Bodenverbesserungsmitteln sei noch darauf hingewiesen, daß die ersteren weder in bezug auf die Fischlaiche noch in bezug auf die Fische noch in bezug auf die Wasserflöhe (Daphnien) noch in bezug auf die Bodenbakterien noch in bezug auf die Regenwürmer schädlich sind und sogar das Wachstum und die Vermehrung der Regenwürmer sowie die Kohlendioxyderzeugung der Bodenbakterien anregen. Im Gegensatz dazu sind insbesondere die Polyelektrolyte, aber auch die bekannten kationischen Materialien vor allem in bezug auf Fische toxisch.

Die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln enthaltenen reaktionsfähigen kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Tenside werden vom Boden gebunden. Die Bindung an den Boden ist aus mehreren Gründen wichtig:

a) Die Struktur sowie der Wasser- und Lufthaushalt des Bodens können günstig beeinflußt werden. Der Boden wird krümelig bzw. die Undurchlässigkeit der Krümelchen steigt bedeutend an. In den tiefer liegenden Bodenschichten kann ein Versickern des Wassers verhindert und in der obersten Schicht das Verdunsten und Austrocknen vermindert werden; damit kann die nutzbare Wasserkapazität erhöht werden.

Schon dadurch allein, daß die von den Pflanzen nutzbare Wassermenge im Boden größer wird und längere Zeit zur Verfugung steht, werden natürlich das vegetative Wachstum der Pflanzen und/oder der Ertrag gesteigert, insbesondere bei Trockenheit.

b) Infolge der Verminderung der Oberflächenspannung wird die Nährstoffaufnahme wesentlich erhöht. Bei Mais konnte beispielsweise im Falle von mit ¹⁴C markiertem Alanin eine Steigerung der Nährstoffaufnahme um 24% beobachtet werden.

c) Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel an den Boden gebunden auch auf die Funktion der Bodenbakterien vorteilhaft einwirken. Nach dem Aufbringen auf den Boden steigert sich die Aktivität der Bakterien (in einzelnen Fällen sogar um 20%), und die erhöhte Aktivität hält 6 bis 12 Wochen an. Am Ende des 6ten Monatr ist sie immer noch um 10% höher, danach geht sie a'iimählich auf den ursprünglichen Wert zurück, unterschreitet diesen aber im weiteren Verlauf nicht. Die Erhöhung der Aktivität der Bodenbakterien wirkt sich natürlich ebenfalls auf die Lebensprozesse der Pflanzen aus und trägt zur Steigerung des vegetativen Wachstums und/oder des Ertrags bei.

d) Die Bindung der reaktionsfähigen Tenside an den Boden ist auch deshalb wichtig, weil sie nur im gebundenen Zustand eine anregende bzw. stimulierende Wirkung auf die Pflanzen ausüben. Es ist anzunehmen, daß zwischen den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln und einzelnen Bodenkomponenten eine solche Wechselwirkung zustande kommt, durch welche der an den Boden gebundene Wirkstoff mit dem Boden zusammenwirkend die Entwicklung und/oder den Ertrag der Pflanzen steigert. Es wurde nämlich festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel im an Böden gebundenen Zustand die Lebensprozesse der Pflanzen anregen, nicht jedoch ) in wäßriger Lösung.

Durch die Wirkstoffe werden die Photosynthese

(siehe Tabelle 1), die Assimilation (siehe Tabelle 2) sowie der Nucleinsäuregehalt der Pflanzen, und zwar sowohl der an der DNS als auch der an der ribosomalen RNS

ίο (sieheTabelle3)gesteigert.

Tabelle 1

Wirkung des im Beispiel 2 beschriebenen Wirkstoffes ι·-, auf die Hill-Aktivität der Maischloropiasien

Zugegebene	Sandboden	Bindiger
Menge in kg/ha		beziehungs
		weise schwerer
		Boden

230 ± 48
266 ± 66
285 ± 30

257 ± 37
231 ±24
268 ±30

Tabelle 2

Wirkung des im Beispiel 4 beschriebenen reaktions-„, fähigen Tensides auf die CO₂-Bindung von Maisblättern

WirkstolTzugabe	Gebundenes COi	η	bindiger
in kg/ha	IiMoI COi/dnr Blattoberfläche χ Stunden	beziehungs
	Sandboden	weise schwerer
		Boden
		9,1 ± 1,8
		10,8 ± 1,3
0	8,7 ± 1,1	10,8 ± 1,3
3	9,2 ± 1,3	10,4 ± !,2
10	9*4 ± U	10,2 ± 1,8
30	9,7 ± 1,1
100	8,9 ±1,5
Tabelle 3

Nucleinsäuregehalt der Keime von Mais, welcher auf mit dem im Beispiel 12 beschriebenen reaktionsfähigen Tcnsid behandelten Böden angebaut wurde

	Nucleinsäuregehalt in mg/g	5
	Dosierung in kg/ha
	0	1,07 1,12
Sandboden		1,095
Versuch 1 Versuch 2	0,89 0,93
Durchschnitt	0,910	1,15 1,08
Bindiger beziehungsweise schwerer Boden		1,115
Versuch 1 Versuch 2	1,01 0,82
Durchschnitt	0.915

Aus dem Obigen ist festzustellen, daß die Wirkung der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel komplex ist und die einzelnen Wirkungen sich bei der Ausbildung des endgültigen Ergebnisses synergistisch zusammensetzen.

In der folgenden Tabelle 4 ist die anregende Wirkung

Tabelle 4

eines reaktionsfähigen Tensids der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel der Wirkung von aus dem Schrifttum bekannten klassischen Bodenverbesserungsmitteln gegenübergestellt. Es ist der Mehrertrag an Mais auf Sandböden und auf braunen Waldböden angegeben.

WirkstofTzugabe in einer Menge von 1 kg/ha

Maisertrag in %,

bezogen auf den unbehandelten

Blind- beziehungsweise Kontroll-

versuchsboden

	Guanidin-Formaldehyd-Kondensat	Sandboden	I uiduiict
	(Beispiel 2)		Waldboden
Ein in erfindungsgemäßen Boden		180	128
verbesserungsmitteln enthaltener	Carboxymethylcellulose
wasserlöslicher Wirkstoff	Sulfoniertes Harz
Bekannte Präparate	Natriumpolyacrylat	119	86
	Polyacrylamid	119	81
	Durchschnitt	81	103
	80	90
	100	90

Aus der Tabelle 4 ist ersichtlich, daß die bekannten Bodenverbesserungsmittel auf Sandböden im Durchschnitt keine ertragssteigernde Wirkung haben (durchschnittlicher Ertrag 100%) und auf Waldböden eine negative Wirkung ausüben (Durchschnitt: 90%). Mit den reaktionsfähigen kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Tensiden der erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel wird demgegenüber auf Sandböden eine 80%ige und auf braunen Waldböden eine 28°/oige Ertragssteigerung erreicht.

Obwohl nach der herrschenden technischen Auffassung die reaktionsfähigen Tenside im allgemeinen zur biologischen Anregung ungeeignet sind, wirken die in den erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmitteln enthaltenen reaktionsfähigen kationenaktiven bzw. potentiell kationenaktiven Tenside nicht phytotoxisch, sondern führen im Gegenteil zu beschleunigtem Wachstum der Pflanzen und zu einer Erhöhung des Ertrages.

Eine solche Beeinflussung des Wassergehaltes der Böden, mit welcher neben der Erhöhung und Bewahrung des nutzbaren Wassergehaltes auch die Aktivität der Bodenbakterien erhöht und eine direkte und vorteilhafte biologische Wirkung auf die Pflanzen ausgeübt werden kann, ist ein überraschendes Ergebnis.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert

Beispiel 1

Die eine Hälfte einer Versuchsparzelle, die einen zu 85% aus Quarzit bestehenden Sandboden (Bodenschichtdicke: 50 bis 70 cm, Grundwasserspiegel 1,5 bis 2,0 m) hatte, wurde nicht behandelt, und auf die andere Hälfte wurden 5 kg/ha eines auf einen (inerten) Kieselgurträger aufgebrachten Wirkstoffes (Dicyandiamid-Acetaldehyd-Kondensat) gestreut In diesem Beispiel und sämtlichen anderen Beispielen mit Ausnahme des Beispiels 3 ist unter »nicht behandelt«, »unbehandelt« bzw. »Blindversuch« keine Behandlung eines in bekannter Weise gedüngten Bodens mit einem erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel und unter »behandelt« die Behandlung desselben in derselben Weise gedüngten Bodens mit dem jeweils angegebenen erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel und gegebenenfalls anderen Bodenverbesserungsmitteln zu verstehen.

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden in einen emaillierten, mit einem Rührer versehenen doppelwandigen Kessel 140 1 Wasser gefüllt und 1,5kMol Acetaldehyd, danach 2,6 kMol Dicyandiamid und schließlich 2,4 kMol Natriumacetat zugesetzt. Die Temperatur wurde auf 80 bis 100⁰C erhöht und 20 Minuten lang konstantgehalten. Danach wurden erneut 1.2 kMol Acetaldehyd in den Reaktionsraum eingebracht, und anschließend wurde das Produkt noch 1 Stunde zum Sieden erhitzt. Als die Viskosität der Substanz 90 bis 12OcP betrug, wurde die Umsetzung beendet. War die vorgeschriebene Viskosität noch nicht erreicht, dann wurde das Erhitzen zum Sieden so lange fortgesetzt, bis sie erreicht war. Das erhaltene Endprodukt bestand aus Einheiten der Formel

H	N Il	— H	— C	Λ
N	Il — C	— N I
	H3C	I — C ι
		I H

OH

und wies ein durchschnittliches Molekulargewicht von 8000 bis 9000 auf.

so Der aufgestreute Wirkstoff wurde 10 cm tief in den Boden eingearbeitet und in die Parzelle wurden Kartoffeln der Sorte Pierwiosnek gepflanzt. Die Anbaubedingungen waren wie folgt: Heißes und trockenes Wetter; die Durchschnittstemperaturen bees tragen im April 10,6⁰C, im Mai 16,3⁰C, im Juni 19,6° C und im Juli 22,0⁰C; die Sonnenscheindauer betrag im April 189 Stunden, im Mai 260 Stunden, im Juni 246 Stunden und im Juli 279 Stunden; im April fielen 14 mm.

im Mai 17 mm, im Juni 72 mm und im Juli 15 mm Niederschlag.

In der behandelten Parzelle traten die Knollenbildung 7 Tage früher und die Verkorkung der Schale und die Reife 10 Tage früher als in der Blindversuchsparzelle ein. Der Mehrertrag betrug 39%, bezogen auf die Blindversuchsparzelle. Die Zahl der Knollen war geringer, ihre Größe übertraf jedoch die der in der Blindversuchsparzelle angebauten Kartoffeln um 120%.

Beispiel 2

Es wurden auf einem Boden gleicher Zusammensetzung und unter gleichen Anbaubedingungen wie im Beispiel 1 in der Versuchsparzelle 1 kg/ha eines in 1501 Wasser gelösten reaktionsfähigen Bodenverbesserungsmittels (Guanidin-Formaldehyd-Kondensat) versprüht.

Das Guanidin-Formaldehyd-Kondensat ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden in einen emaillierten mit einem Rührer versehenen doppelwandigen Kessel 1401 Wasser eingefüllt und 3,3kMol Formaldehyd und 2,4 kMol Natriumacetat und danach 3,95 kMol frisch hergestelltes Guanidin zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 80⁰C erwärmt. Als die Reaktion einsetzte, stieg die Temperatur auf 100 bis 102⁰C an. Das Reaktionsgemisch wurde 20 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und danach wurden nochmals 1,6 kMol Formaldehyd in den Reaktionsraum eingebracht. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch 1 Stunde lang am Sieden gehalten. War eine Viskosität von 100 bis 13OcP erreicht, wurde die Umsetzung beendet; anderenfalls wurde das Erhitzen zum Sieden so lange fortgesetz«, bis dieser Viskositätswert erreicht war. Das erhaltene Endprodukt bestand aus Einheiten der Formel

N-

C
H₂

C = N-H

N-C-H₂

-OH

-OH

und hatte ein durchschnittliches Molekulargewicht von 4000 bis 5000.

Die Blindversuchsparzelle wurde gleichzeitig mit der Behandlung der Versuchsparzelle mit 150 l/ha reinem Wasser besprüht. Der Boden wurde mit Setzlingen von Kecskemeter Zwergtomaten der Sorte K-42-X bepflanzt. Der Ertrag war um etwa 10% hcher als in der Blindversuchsparzelle.

( H

H-

-N —C —C---N —C —C-

H, H,

H, H,

Beispiel 3

Unter den gleichen Anbaubedingungen wie in Beispiel 1 wurde die Versuchsparzelle bei dei Kunstdüngung mit einem reaktionsfähigen Tensk (Guanidin-Formaldehyd-Kondensat) in einer Meng« von 1 % des Düngergewichtes behandelt. Die Blindver suchsparzelle wurde nur gedüngt Danach wurde Mai: der Sorte MV-620 nach dem Quadratpflanzverfahrer angebaut. Die bei der Verwendung der verschiedener Kunstdünger erzielten Ergebnisse sind in der folgender Tabelle 5 zusammengestellt

Tabelle 5

Kunstdünger	Ertrag in %. bezogen auf die Blindversuchsparzelle
2(i Ohne Kunstdünger, nur Guanidin-Formaldehyd- Kondensat	118
Superphosphat	128,5
Kalisalz	120.7
r> NPK	115,2
Ammonsalpeter	121,8
Kalksalpeter	125,1

Aus der Tabelle 5 ist ersichtlich, daß die reaktionsfäh gen Tenside der erfindungsgemäßen Bodenverbesse rungsmittel die Kunstdünger nicht ersetzen und vo diesen unabhängig ihre Wirkung ausüben. Bei gleichze tigern Aufbringen kommt auch die Wirkung de

ji Kunstdünger zur Geltung, wobei manchmal auch ein synergistische Wirkung auftritt.

Beispiel 4

Der gleiche Sandboden wie der in den vorhergehen den Beispielen wurde unter gleichen Anbaubedingun gen mit einer Lösung von 5 kg/ha eines Wirkstoffe!

(Kondensat von Äthylendiamin und 1,2-Dichloräthan) ii 1501 Wasser behandelt.

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: E; •ti wurde in einen emaillierten mit einem Rührei versehenen doppelwandigen Kessel eine Lösung voi 2 kMol Äthylendiamin in 600 kg Toluol eingefüllt un auf 70⁰C erwärmt. Danach wurden bei rorgfälti) konstantgehaltener Temperatur allmählich 1,2 kMo 1,2-Dichloräthan zugegeben und gleichzeitig dam 2 kMol Ammoniak durch die Flüssigkeit hindurchgelei tet. Die Zugabe dauerte etwa 30 bis 40 Minuten. Danacl wurde das Reaktionsgemisch auf 10O⁰C erhitzt und 1 bis 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten Anschließend wurde das Toluol unter Vakuum abgetrieben. Das nach dem Abtreiben des Toluols erhalten« Produkt hatte die Formel

N ⁺ -C-C-N-C-C-Cl

H₂ H₂

II· ll·

cr

worin χ durchschnittlich 3 ist.

Die Blindversuchsparzelle wurde mit 150 l/ha reinem Wasser besprüht. In den einzelnen Parzellen wurde

030 131/1

Setzlinge von Kecskemeter Zwergtomaten der Sorte K-42-X angepflanzt In der behandelten Parzelle war die Grünmenge der Tomptenpflanzen um 30,8% und der Ertrag um 45,1 % höher als in der Blindversuchsparzelle.

Beispiel 5

Auf dem im Beispiel ! beschriebenen Boden wurde unter gleichen Anbaubedingungen ein Versuch mit einem zu 15% raumvernetzten.Guanidin-Acetaldehyd-Kondensat durchgeführt

Die Herstellung des Wirkstoffes ist in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise durchgeführt worden, an Stelle des Formaldehydes wurde jedoch Acetaldehyd eingesetzt Die Umsetzung wurde so lange fortgesetzt, bis die Viskosität des Reaktionsgemisches einen Wert von 200 bis 250 cP erreichte. Das durchschnittliche Molekulargewicht betrug 12 000 bis 13 000. Das Produkt bestand aus Einheiten der Formel

CH₃

N-C—

C = N-H
H

■N — C-

-OH

OH

CH₃

Das Produkt wurde abfiitrieri, getrocknet und gepulvert. Es war wasserlöslich. Das trockene Pulver wurde im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 mit einem Pflanzenschutzmittel auf Triazinbasis vermischt. Es wurden 20 kg/ha des Fertigproduktes= 10 kg/ha Wirkstoff gestreut.

Als Versuchspflanze wurde die Tomate eingesetzt.

Von den behandelten Par/.ellen wurde eine um 32,1% höhere Ernte als von den Blindversuchsparzellen eingebracht. In den behandelten Parzellen setze die Reife etwa 10 Tage früher ein und dauerte 18 Tage langer an.

Beispiel 6

Der Versuch wurde auf einem auf Lößlehm liegenden alkalischen Boden mit einer Schichtdicke von 85 cm durchgeführt. Zusammensetzung des Bodens: 1,68% Calciumcarbonat, 0,75% Humus, 1,07% NH₄ und 1,77% NO₃. Der Grundwasserspiegel lag bei 1,8 bis 1,9 m.

Während der Anbauperiode fielen insgesamt 113 mm Niederschlag, und zwar 12 mm im Mai, 83 mm im )uni, 14 mm im Juli und 7 mm im August. Nach dem Tiefpflügen im Herbst und der Bodenkultivierung im Frühjahr wurde die Parzelle mit einer Lösung von 1 kg/ha eines Wirkstoffes (Dicyandiamid-Formaldehyd-Kondensat) in 150 l/ha Wasser besprüht. Das Dicyandiamid-Formaldehyd-Kondensat ist ähnlich wie das im Beispiel 1 beschriebene Dicyandiamid-Acetaldehyd-Kondensat hergestellt worden.

Die Blindversuchsparzelle erhielt 150 l/ha reines Wasser. Die Wirkstofflösung beziehungsweise das Wasser wurden 10 cm tief in den Boden eingearbeitet, danach wurde mit einer Handsämaschine Mais der Sorte MV-620 gesät In der behandelten Parzelle war

der Ertrag an Maisstroh um 11% und der an Körnern um 21 % höher als in der Blindversuchsparzelle.

Beispiel 7

Der im Beispiel 6 angegebene Boden wurde unter den ebenfalls dort angegebenen Bedingungen mit einem 1 -Aminoäthyl-2-laurylimidazolinderivat behandelt

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden 1 kMol l-Aminoäthyl-2-laurylimidazolin in

ίο 200 cm³ Tetrachlorkohlenstoff gelöst und anschließend wurde 1 kMol Propionaldehyd zufließen gelassen. Es war darauf zu achten, daß die Temperatur 40°C nicht überstieg. Bei dieser Temperatur wurde 3 Stunden lang gerührt Das Endprodukt hatte die Struktur

H₂C

CH₂

OH

l Il

N —C —C—N —C —C —CH₃

H₂ H,

H,

(CH₂),,

CH₃

Das Molekulargewicht war 325. Nach Beendigung der Reaktion wurde der Tetrachlorkohlenstoff bei 40⁰C unter Vakuum abgetrieben. Der Wirkstoff wurde im Verhältnis von 1 :10 auf trockenes Quarzmehl als

ι» Träger aufgebracht. Das Produkt wurde in einer Menge von 50 kg/ha ( = 5 kg/ha Wirkstoff) ausgestreut und 10 cm tief in den Boden eingearbeitet. Als Versuchspflanze wurde Futtererbse verwendet. Der Ertrag war um 14,5% höher als in den unbehandelten Blindver-

s> suchsparzelien.

Beispiel 8

Dieser Versuch wurde auf einem auf Löß liegenden b0 bis 70 cm dicken, carbonathaltigen braunen Waldboden

4(i der folgenden Zusammensetzung durchgeführt: 1,62% Humus, 1,85% NH₄ und 0,80% NO₃. Nach dem Tiefpflügen im Herbst und dem Eggen im Frühjahr wurden 5 kg/ha eines Guanidin-U-Dichloräthan-Kondensates in Lösung in 300 l/ha Wasser als Bodenverbes-

4"> serungsmittel aufgebracht.

Das Guanidin-IJ-Dichloräthan-Kondensat wurde ähnlich wie das im Beispiel 4 beschriebene Äthylendiamin-l,2-Dichloriithan-Kondensat hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß nur 1 kMol 1,1-Dichloräthan

in sowie 1 kMol Guanidin eingesetzt wurden. Das Endprodukt hatte die Formel

Nil H Il
H₁N ^f —C N —C —Cl

CHj

Cl

und sein Molekulargewicht betrug 158,0.

Die Blindversuehsparzclle wurde mit 300 l/ha wirkstofffreiem reinem Wasser besprüht. Die Wirkstofflösung beziehungsweise das Wasser wurden 10 cm tief in den Boden eingearbeitet. In den Parzellen wurde Hafer angebaut. In der Versuchsparzelle war der Ertrag an Haierum 15^u/o höher als in der BlindversuchsparTeiie.

Beispiel 9

Unter den im Beispiel 8 angegebenen Anbaubedingungen wurden 150 l/ha einer wäßrigen Lösung, die 10 kg/ha eines Kondensates von Diäthylentriamin und 1,2-Dichloräthan in einem Molverhältnis von 1:1 mit 15% N-Laurylendgruppen enthielt, versprüht

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden in einem emaillierten mit einem Rührer versehenen doppelwandigen Kessel 2 kMol Diäthylen-, triamin und 0,3 kMol Dodecylamin in 600 kg Toluol gelöst Die Lösung wurde auf 70° C erwärmt und danach wurden unter sorgfältiger Beibehaltung der Temperatur nach und nach 2,OkMoI 1,2-Dichloräthan zugesetzt, wobei 5 kMol Ammoniak durch die Flüssigkeit hindurchgcleitet wurden. Anschließend wurde die Temperatur auf 100⁰C erhöht und das Reaktionsprodukt wurde 13 bis 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Danach wurde das Toluol unter Vakuum abgetrieben. Das Endprodukt war ein Gemisch, dessen zwei Komponenten die folgenden Formeln hatten:

Cl-

C —C —N
H₂ H₂

CII,

Die Werte für χ und y lagen zwischen 4 und 30. Das durch&chnillliche Molekulargewicht betrug 700.

21)

Die Blindversuchsparzelle wurde mit 150 l/ha wirkstofffreiem Wasser besprüht In der Parzelle wurde Mais der Sorte MV-620 nach dem Quadratpflanzverfahren angebaut. Von der behandelten Parzelle wurde eine um 39,3% höhere Ernte als von der Blindversuchsparzelle eingebracht

Beispiel 10

Es wurde mit dem im Beispiel 8 beschriebenen Boden und unter gleichen Anbaubedingungen bearbeitet. Die Versuchsparzelle wurde in 5 Teile unterteilt Ein Teil wurde als Blindversuchsparzelle belassen und die verbliebenen 4 Teile wurden mit einem solchen Diäthylentriamin-Formaidehyd-Kondensat dessen eine Endgruppe über eine Säureamidbindung gebunden war, und bekannten Polyacrylamid-Bodenverbesserungsmitteln behandelt.

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden 6 kMol Diäthylentriamin und 6 kMol Buttersäure in einen emaillierten mit einem Rührer versehenen doppelwandigen Kessel gefüllt und unter ständigem Rühren langsam auf 150° C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde unter ständigem Absaugen so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis die Säurezahl den Wert von 10 nicht unterschritt. Nach dem Kühlen auf 36°C wurden unter ständigem Rühren 11,92 kMol genau auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellter Formaldehyd zugesetzt. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches wurde ständig kontrolliert und auf dem angegebenen Wert gehalten. Unter kräftigem Rühren wurde das Reaktionsprodukt 3 Stunden lang auf einer Temperatur von 40°C gehallen. 80 bis 85% des Endproduktes hatten die Funnel

O II

H₂C-OII

IjC —C —C —C—N — C—-C-Ν —C —C —Ν —C —OH H₂ H₂ H₃ H₂ H₂ H₂ H₂

und 15 bis 20% des Endproduktes hatten die Formel O H H

H₃C — C-C — C — N— C — C — N — C — C — N — C — OH H₂ H₂ H₂ H₂ H₂ H₂ H₂

Das durchschnittliche Molekulargewicht betrug 225.

Bei der Behandlung wurde zunächst das rekationsfähige Tensid aufgebracht, und zwar auf einem Gel, das aus einer bei der Phosphatkunstdüngerherstellung anfallenden Mutterlauge hergestellt worden ist, und danach wurden 150 l/ha einer das bekannte Bodenverbesserungsmittel enthaltenden Lösung versprüht. In der Blindversuchsparzelle wurde Keiselgel ohne reaktionsfähiges Tensid gestreut und reines Wasser gesprüht. Es wurde Roggen angebaut. Die erreichten Erträge sind in der folgenden Tabelle 6 zusammengestellt.

Tabelle 6

10 kg/ha

Wirkslolli-

Dia I hy le nt harn in-Formaldehyd-Kondensat mit Butyrylendgruppe (reaktionsfähiges Tensid nach diesem hcismcl)

Mohrcrtrug in %,
hc/ogcn auf die
unhchandcltc I'ar/.clle

20,7

Fortsctzune

Wirkstoffe

Mehrertrag in %,
bezogen auf die
unbehandelte Parzelle

10 kg/ha Diäthylentrianiin-Forrnaldehyd-Kondensat mit 25,9

Butyrylendgruppe (reaktionsfähiges Tensid nach diesem Beispiel) +

+ 5 kg/ha Polyacrylamidbodenverbesserungsmittel

1 kg/ha Diäthylentriamin-Formaldehyd-Kondensat mit 4,4

Butyrylendgruppe (reaktionsfähiges Tensid nach diesem Beispiel) +

+ 2 kg/ha Polyacrylamidbodenverbesserung'imittel

Beispiel 11

Der im Beispiel 8 beschriebene Boden wurde unter gleichen Anbaubedingungen mit einem modifizierten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat behandelt.

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden 7,75 kMol Formaldehyd auf einen pH-Wert von genau 8 eingestellt und auf 36° C erwärmt. Dann wurden unter ständigem Rühren 7,7 kMol Monoacetylharnstoff zugesetzt. Der pH-Wert wurde erneut kon.rolliert und auf einen Wert von 8,5 gebracht und die Temperatur wurde auf 40⁰C erhöht. Bei dieser Temperatur wurde 3 Stunden gerührt, wobei N-Monomethylol-N -acetylharnstoff entstand. Vor Beginn der Kristallisation wurden 2 kMol Diäthylentriamin zugesetzt und die Reaktion wurde durch Abkühlen abgebrochen.

Vom Endprodukt wurde eine 10%ige Emulsion hergestellt. Es wurden 100 l/ha Suspension, das heißt 10 kg/ha Wirkstoff aufgebracht. Die Blindversuchsparzelle erhielt 100 l/ha reines Wasser.

>ϊ Unmittelbar nach Berieselung wurde mit 4 g/ha Ammoniumnitrat, 2.0 g/ha Harnstoff, 2,5 g/ha Superphosphat und 1 g/ha Kalisalz gedüngt. Die Suspension beziehungsweise das Wasser und der Kunsidünger wurden 10 cm tief eingearbeitet. Die Düngung der

3d Blindversuchsparzellen erfolgte in ähnlicher Weise. Danach wurden Setzlinge von Kecskemeter Zwergtomaten gepflanzt.

Der Ertrag an Tomaten war um 28,5% höher als der der Blindversuchsparzellen.

Beispiel 12

Der Boden hatte einen Steinuntergrund und bestand im übrigen aus stark kieseligem Sand.

Die Niederschlagsmengen betrugen 9 mm im April. 37 mm im Mai, 21 mm im Juni und 20 mm in der ersten Hälfte vom Juli.

Die Durchschnittstemperaturen waren 14,1⁰C im April, 17,1⁰C im Mai, 21,O⁰C im Juni und 22,1°C in der ersten Hälfte vom Juli.

Im März wurden auf den Boden 5 kg/ha Wirkstoff in Lösung in 200 l/ha Wasser aufgebracht. Der Wirkstoff war ein I-Aminoäthyiimidazolin-Formaldehyd-Kondensat.

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es wurden 2,55 kMol Formaldehyd in 1000 1 Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf einen pH-Wert von genau 8 eingestellt und auf 36⁰C erwärmt. Dann wurde nach und nach 2,5 kMol 1-Aminoäthylimidazolin zugesetzt. Der pH-Wert wurde erneut kontrolliert und auf 8,5 eingestellt. Die Temperatur wurde zunächst auf 40⁰C und nach 2 Stunden auf 5O⁰C erhöht. Bei dieser Temperatur wurde 30 Minuten lang gerührt. Das Endprodukt hatte die Struktur

-CH: H OH

N-C — C—N-CH,
/ H, H,

Das Molekulargewicht war 143.

Als Versuchspflanze wurde Weizen der Sorte Bezosztaja 1 verwendet. Während der Vegetationsperiode war das Wetter sehr trocken. Die Trockenheit und die frühzeitige Wärme hatten sowohl in den Blindversuehsparzelien als auch in den Versuchsparzellen das Getreide auf ausgedehnten Flächen ausgedörrt, in den Versuchsparzellen war jedoch die Schadensfläche kleiner. Der Mehrertrag betrug 18%.

Beispiel 13

Auf dem im vorhergehenden Beispiel angegebenen Boden und unter den dort beschriebenen Anbaubedingungen wurde eine Bodenbehandlung mit einem N-(Aminopropyl)-oleylamin-Propionaldehyd-Kondensat vorgenommen

wurden 4 kMol N-(Aminopropyl)-oleylamin auf 40^rC erwärmt und der pH-Wert wurde auf 8.5 eingestellt. Danach wurden unter ständigem Rühren allmählich 7,9 kMol Propionaldehyd. der auf einen pH-Wert von 8 eingestellt war, zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es 4 Stunden lang bei der angegebenen Temperatur

gerührt. 90% des Wirkstoffes hatten die Formel

H H

I I

H₃C

C-V-C =
Hj₇

CA N —C —C —C —Ν —Η

H₂/g H2 Hj H2

H —C —OH CH₂ CH₃

und 10% des Wirkstoffes hatten die Formel

H₃C

H H

CA C = C

H₂ Λ

Η —C-OH
CH₂
CH₃

H OH

H_2/8

Ν —C —C —C-N-C-C-CH₃

H₂ H₂ H₂ H₂

100 kg des Wirkstoffes wurden mit etwa 500 kg Neuburger Kreide mit Teilchengrößen unter 6,3 μ und danach mit 1,5 kg Hexaglykollaurylester verarbeitet. Der Ester bewirkte, daß das feste Sprühmittel in Suspension gehalten wurde.

Es wurde eine 5%ige Suspension hergestellt, von der 100 l/ha versprüht wurden. Die Blindversuchsparzelle erhielt 100 l/ha reines Wasser. Wirkstoff beziehungsweise Wasser wurden nach der Berieselung 6 cm tief in den Boden eingearbeitet. Es wurden Futtererbsen angebaut. In den behandelten Parzellen wurde ein Mehrertrag von 17% erhalten.

Beispiel 14

Der Versuch wurde auf lehmigem Sandboden (Bindigkeitszahl: 36) durchgeführt. Der Humusgehalt betrug 1,1% und der Grundwasserspiegel lag bei 2,0 bis 2,5 m. Das Wetter war trocken und warm. Während der Vegetationszeit fielen insgesamt 118 mm Niederschlag, und zwar 50 mm im April, 35 mm im Mai, 9 mm im Juni, 16 mm im Juii und 8 mm in der ersten Hälfte vom August. Die Durchschnittstemperatur war im April

30

35

40

45 11,4°C, im Mai 16,6°C, im Juli 20,1⁰C, im Juli 22,3⁰C und in der ersten Hälfte vom August 22,5⁰C.

Der Boden wurde mit einem Harnstoff-Guanidin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt behandelt

Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Der pH-Wert von 10 kMol Formaldehyd wurde auf genau 8,5 eingestellt und danach wurde eine Lösung von 5 kMol Harnstoff in 5001 Wasser zugesetzt Der pH-Wert wurde auf dem angegebenen Wert und die Temperatur auf 40⁰C gehalten. Die Zugabe dauerte 1 Stunde. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 3 Stunden bei der angegebenen Temperatur gerührt und danach wurde eine Lösung von 5 kMol Guanidin in 5001 Wasser zugegeben. Die Reaktion wurde durch ständige Probeentnahme kontrolliert und dann abgebrochen (durch Erhöhen des pH-Wertes auf 10 und Abkühlen auf 5°C), wenn die ersten wasserunlöslichen Niederschläge auftraten. Nach dem Abbrechen der Reaktion wurde das Gemisch 2 Tage bei niedriger Temperatur stehengelassen und danach wurde das Produkt abgesaugt. Es bestand aus Einheiten der Formel

HO-

HOH

-C —N —C—N —C—N —C H₂ H₂

H N-H H

N-

-H

worin χ ein durchschnittlicher Wert von 3,2 ist.

Vom Wirkstoff wurde eine 5%ige Lösung zubereitet und in einer Menge von 100 l/ha versprüht. Es wurden Kartoffeln der Sorte Pierwiosnek angebaut. Die von t>o den behandelten Parzellen eingebrachte Menge übertraf die von den unbehandelten Parzellen eingebrachte Menge durchschnittlich um 17,5%.

Beispiel

Auf dem im vorhergehenden Beispiel angegebenen b5 (lauryl)-äthylendiamin durchgeführt

Boden und unter den ebenfalls dort beschriebenen Der Wirkstoff ist wie folgt hergestellt worden: Es

Anbaubedingungen wurde gleichfalls mit Kartoffeln der wurden 2 kMol Äthylendiamir in 5001 absolutem

Sorte Pierwiosnek ein Versuch mit N-(PropyloI)-N'- Äthanol gelöst und danach unter ständigem Rühren

2 kMol Laurylchlorid zugesetzt, wobei darauf zu achten war, daß die Temperatur 100⁰C nicht überstieg beziehungsweise das Reaktionsgemisch 1,5 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten wurde. Dabei bildete sich N'-(Lauryl)-äthylendiamin. Danach wurde das Reaktionsgemisch auf 30° C abgekühlt, der gebundene Chlorwasserstoff beziehungsweise das gebundene Chlorid wurde durch Durchleiten von Ammoniak gefällt und der Niederschlag wurde abfiltriert. Der pH-Wert der reinen Lösung wurde auf 8,5 eingestellt und danach wurden 2 kMol Propionaldehyd zugesetzt. Unter ständigem (3stündigem) Rühren wurde die Temperatur auf 40⁰C gehalten. Anschließend wurde der Alkohol unter Vakuum abgetrieben und die nicht umgesetzten Produkte wurden aus dem Gemisch mit Wasser 26

herausgewaschen. Das Endprodukt hatte die Formel

OH H

CH₃

H —C —N —C —C —N-I H₂ H₂

CH₂

CH₃

Das Molekulargewicht war 300.

Es wurden 3 kg/ha Wirkstoff aufgebracht. Die Ernte war in den behandelten Parzellen um 11 % größer als in den unbehanJelten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bodenverbesserungsmittel zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums mit einem Gehalt an kationenaktiven oder potentiell kationenaktiven Tensiden, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalten

   A. als Tenside

   1. Kondensationsprodukte

   1.1 mit Molekulargewichten unter
   15000

   1.2
   13 wasserlösliche
   gebildet durch 15 13.1 Umsetzung von einem oder mehreren der Amine 1.3.1.1 Äthylendiamin, 1.3.1.2 Diäthylentriamin, 1.3.1.3 Propylendiamin, ?() 1.3.1.4 Dipropylentriamin, 1.3.1.5 Guanidin, 1.3.1.6 Dicyandiamid, 1.3.1.7 N-(Aminoäthyl)-alkylamine, 1.3.1.8 N-(Aminoäthyl)-alkenylamine, 2^r> 13.1.9 N-(Aminoäthyl)-alkdienylamine, 13.1.10 N-(Aminopropyl)-alkylamine, 1.3.1.11 N-(Aminopropyl)-alkenylamine, 1.3.1.12 N-(Aminopropyl)-alkdienylamine, 1.3.1.13 Imidazolin, ill 1.3.1.14 Imidazol, 13.1.15 1 - Aminoäthylimidazolin, 1.3.1.16 1 - Aminoäthyl-2-alkyl-2-imid- azoline und/oder 1.3.1.17 1 - Aminoäthyl^-alkenyl^-imid- Γ) azoline,

   13.1.18 gegebenenfalls Harnstoff,