PT87387B

PT87387B - Processo de preparacao de um agente inibidor da nitrificacao

Info

Publication number: PT87387B
Application number: PT87387A
Authority: PT
Inventors: Svatopluk Solansky; Werner Goll; Richard Youngman
Original assignee: Sueddeutsche Kalkstickstoff
Priority date: 1987-05-02
Filing date: 1988-05-02
Publication date: 1992-09-30
Also published as: IL86205A0; JPS63282184A; KR880013856A; AU600120B2; CS270586B2; PH24343A; DK205288A; EP0289757A3; FI882031A0; NZ223915A; CS288688A2; EP0289757A2; BR8802085A; AU1463888A; ATE52995T1; DK205288D0; DD281592A5; EP0289757B1; IN168234B; HUT46635A

Description

A presente invenção refere-se ao processo de preparação de um agente para inibir a nitrificação do azoto do amoníaco, em particular de fertilizantes minerais e orgânicos, no solo.

z

E sabido que no solo o azoto do amoníaco ê convertido pelas bactérias, com relativa rapidez, emazoto de nitrato. Este processo de nitrificação é consideravelmente influenciado pela temperatura, teor em humidade do solo, pH e actividade biológica do solo.

Como o azoto do nitrato, ao contrário do azoto do amonía co, não adere às partículas do solo, pode ser, facilmente, lixiviado durante a precipitação, em particular em solos leves, permeáveis. Desta maneira, o azoto perde-se para as plantas, das quais constitui um nutriente importante. Além disso, pode ocorrer a acumulação de nitrato na água do solo ou em água potável que, sob certas circunstâncias, pode conduzir a problemas de saúde.

Além de perdas por lixiviação, também ocorrem consideráveis perdas de azoto gasoso através da desnitrificação do azoto do nitrato.

Estas perdas de azoto podem ser reduzidas e a utilização de fertilizantes contendo azoto pode ser decisivamente melhora da adicionando-lhes agentes inibidores da nitrificação.

Com esta finalidade foram desenvolvidos alguns agentes de inibição de nitrificação baseados, por exemplo, em derivados de piridina, anilina, cloro ou enxofre.

Porém, na prática, estes compostos têm várias desvantagens, tais como, por exemplo, elevada volatilidade, que torna necessária a incorporação ao solo que é dispendiosa. Além dis so, estes compostos são geralmente tóxicos e/ou deixam resíduos tóxicos no solo. Do ponto de vista ecológico, apenas aquelas substâncias conhecidas como inibidoras de nitrificação que não são nem tóxicas nem apresentam problemas de rejeição de re síduos, podem portanto ser recomendadas para uso prático. Es6Ί 597

SKW 1168

tas incluem, em particular, compostos contendo azoto tais como, por exemplo, dicianodiamida, guaniltio-ureia ou tiossulfato de amónio, que são degradados completamente no solo para formar azoto disponível para as plantas. A baixa actividade e duração de acção destes compostos, comparadas, por exemplo, com a dos derivados de piridina são desvantajosas. Em consequência eles devem ser usados em quantidades relativamente grandes, causando não só problemas financeiros, mas também alguns probl_e mas de aplicação.

A presente invenção tem o objectivo de desenvolver um agente inibidor de nitrificação que não apresente as desvantagens mencionadas da técnica anterior, mas que tenha uma excelente actividade e boas possibilidades de aplicação e não apre sente problemas no que se refere à toxicclogia e aos resíduos.

Este objectivo foi atingido pelo invento ao preparar um agente inibidor de nitrificação que compreende

a) dicianodiamida e

b) guaniltio-ureia e/ou tiossulfato de amónio e/ou fosfato de amónio.

Foi comprovado surpreendentemente que o agente preparado de acordo com a invenção efectua uma inibição de nitrificação significativamente mais intensa e mais duradoura da que resulta da soma dos efeitos inibitórios dos componentes individuais a) e b). Este efeito sinergístico, que é também fortemente d£ senvolvido em combinação com vários componentes individuais, não era de modo algum previsível.

A agente inibidor de nitrificcição correspondente à presente invenção compreende o componente a), a saber dicianodiamida, e pelo menos um outra componente b), seleccionado dc gru po que compreende guaniltio-ureia, tiossulfato de amónio e fcs. fato de amónio, de modo que ele compreenda dois a quatro compo, nentes.

A proporção dos componentes individuais, uns em relação aos outros, pode ser variada dentro de amplos limites, variando-se naturalmente a grandeza do efeito sinergístico.

597

SKW 1168

Em sistemas de dois componentes, as misturas que compreendem 20 a 80% em peso de dicianodiamida e 20 a 80% em peso de guaniltio-ureia devem ser encaradas como preferidas.

Sistemas de três componentes que se provou serem particu larmente bem sucedidos são misturas que compreendem 20 a 70% em peso de dicianodiamida, 20 a 70/j em peso de tiossulfato de amónio e 10 a 60% em peso de fosfato de amónio.

Finalmente, o agente de acordo com a invenção pode ser empregado como um sistema de quatro componentes, compreendendo de preferência

20	a	6 0/u	em	peso	de	dicianodiamida
20	a	6 0%	em	peso	de	guaniltio-ureia
10	a	50%	em	peso	de	tiossulfato de amónio e
10	a	50%	em	peso	de	fosfato de amónio.

No contexto da presente invenção, fosfato de amónio signi fica compostos fosfato contendo amónio, em particular de fosfa. to de di-hidrogénio amónio, fosfato de hidrogénio diamónio e polifosfato de amónio.

agente inibidor de nitrificação de acordo com a invenção pode ser aplicado sozinho e em combinação com fertilizantes contendo azoto.

Se for aplicado sem fertilizantes, recomenda-se uma taxa de aplicação de 0,1 a 300 kg/ha, de preferência 1 a 60 kg/ha, podendo a aplicação ocorrer antes, simultaneamente ou após a fertilização.

Se, pelo contrário, o agente de acordo com a invenção for usado em combinação com o fertilizante contendo azoto, devendo a nitrificação do dito fertilizante ser inibida pelo dito ageri te, adequadamente utiliza-se uma quantidade de 0,1 a 30% em pe. so, de preferência 1 a 15% em peso, em relação ao fertilizante.

São fertilizantes adequados contendo azoto fertilizantes minerais e/ou orgânicos, onde todos os sais de amónio, tais co. mo, por exemplo, nitrato de amónio ou sulfato de amónio, e também amoníaco ou ureia podem ser empregados em fertilizantes simples ou em multinutrientes, no caso dos fertilizantes con67 597

SKW 1168

tendo azoto mineral. São considerados fertilizantes orgânicos, por exemplo, estrume líquido, água de esgoto, lama de esgoto e similar.

uso do agente de acordo com a invenção não traz proble mas, em consequência das suas boas possibilidades de aplicação. E igualmente muito adequado para fertilizantes sólidos e líqui. dos.

Para preparar fertilizantes sólidos, adiciona-se uma quarj fertilizantes que usam dispositicom estes fertilizantes ou graEm geral, não com há a com fertilizantes líquidos (na forma de soluções ou

A adição e mistura podem ser realizadas durante da solução ou suspensão de fertilizante ou subseAlém disso, o agente de acordo com a invenção é tidade controlada do agente inibidor de nitrificação preparado de acordo com a invenção aos vos convencionais e é misturadc nulados em pílulas ou compactados com eles problemas durante adição e mistura do agente de acordo invenção, suspensões). a preparação quentemente.

muito adequado para a preparação de uma suspensão aquosa que pode ser aplicada usando aspersores convencionais para plantas. Além disso, a aplicação pode ser combinada com a aplicação de agentes de protecção de plantas e com pesticidas.

agente inibidor de sente invenção permite que ja reduzida acentuadamente dividuais, para uma mesma actividade e duração da acção. Como todos os componentes têm baixa toxicidade e não deixam resíduos perigosos no solo, o agente proposta é muito adequado para uso prático.

nitrificação correspondente à prea quantidade de composto activo seem comparação com os componentes i_n para uma mesma actividade e duração da acção sem a limitar

Os seguintes exemplos têm a intenção de ilustrar a invejo ção em maior detalhe, mas

E x e mp 1 o 1

Numa experiência de ta arenosa, pH 7,2) foram ureia e com as seguintes quantidades incubação, misturados g de solo (terra pre20 mg de azoto de com de inibidores:

100

597

SKW 1168 r'~ U

-6Experiência 1 = 1,5 mg de dicianodiamida (DCD)

Experiência 2 = 1,5 mg de guaniltio-ureia (GTU)

Experiência 3 = 1,5 mg de DCD + 1,5 mg de GTU

Como controlo, usou-se no solo a mesma dose de ureia, mas sem inibidores. 0 saio fci incubado a uma humidade relativa do ar/^SO/ a 20QC, em frascos de plástico de 0,5 litro. Após um tempo de incubação de 8, 12 e 16 semanas, o teor de azoto de nitrato no solo foi determinado e a inibição de nitrificação calculada em / a partir desta, de acordo com a seguinte fórmula:

a - b

Inibição	de nitrificação	¹ (%)	- --------- _X	100
			a - c
a = teor em azoto	de nitrato do	controlo
b = teor em azoto	de nitrato da	experiência
c = teor em azoto	de nitrato do	solo
Resultados
			inibição em 7
	8 semanas	12 semanas	16 semanas
Experiência 1:
1,5 mg de DCD =	21		5	0
Experiência 2:
1,5 mg de GTU =	60		45	17
Exper. adição 1
+ exper. 2 =	81		50	17
Experiência 3:
1,5 mg de DCD
+ 1,5 mg de GTU =	88		72	51

A aplicação simultânea da dicianodiamida e guaniltio-ureia produziu uma inibição da nitrificação 7, 22 e 34/ superior à so. ma das inibições dos componentes isolados.

Exemplo 2

A experiência foi realizada como descrito no Exemplo 1,

597

SKW 1168 mas usando sulfato de amónio como fonte de azoto.

Resultados:

Experiência 1: 1,5 mg de DCD =

Experiência 2:

1,5 mg de GTLI =

Exper. adição 1 + exper. 2 =

Experiência 3:

1,5 mg de DCD + 1,5 mg de GTU =

8 semanas	inibição em 12 semanas	r- A 16 semanas
23	10	0
50	38	13
73	48	13
82	66	44

A aplicação simultânea de dicianodiamidaedeguaniltio-ureia produziu uma inibição da nitrificação 9, IS e 31/ superior à soma das inibições dos componentes isolados.

Exemplo 3

Várias experiências foram realizadas como descrito no Exemplo 2, mas usando várias combinações inibidoras de diciano diamida e guaniltio-ureia. Após um tempo de incubação de 12 s_e manas, as combinações de ingrediente activo ultrapassaram a s_g ma das inibições dos componentes isolados nas percentagens seguintes :

0,5	mg	de	DCD	+	2,5	mg	de	GTU =	17%
1,0	mg	de	DCD	+	2,0	mg	de	GTU =	21,'
1,5	mg	de	DCD	+	1,5	mg	de	GTU =	2 2 _z □
2,0	mg	de	DCD	+	1,0	mg	de	GTU =	25$
2,5	mg	de	DCD	+	0,5	mg	de	GTU =	2 0$

Exemplo 4

A experiência foi realizada como descrito no Exemplo 1, mas usando tiossulfato de amónio (ATS) como segundo componente da composição inibidora. 0 tempo de incubação foi de 4, 6 e 8 semanas.

βΊ 597

SKW 1168

	-8-
Resultados:	4 semanas	Inibição em % 6 semanas 8	se ma
Experiência 1: 1,5 mg de DCD -	50	36	21
Experiência 2: 1,5 mg de ATS =	12	6	2
Experiência de adição 1 + experiência 2 =	62	42	23
Experiência 3: 1,5 mg de DCD + 1,5 mg de ATS =	65	50	38

Α aplicação simultânea da dicianodiamida e tiossulfato de amónio produziu uma inibição da nitrificação 3, S e 15% superior à soma das inibições dos componentes isolados.

Exemplo 5

A experiência foi realizada como descrito no Exemplo 1, mas usando uma combinação com três compostas, compreendendo dicianodiamida (DCD), guaniltio-ureia (GTU) a tiossulfato de amónio (ATS). 0 tempo de incubação foi de 8, 12 e 16 semanas.

Resultados:

inibição em % semanas 12 semanas 16 semanas

Experiência 1: 1,0 mg de DCD =

Experiência 2:

1,0 mg de GTU =

Experiência 3: 1,0 mg de ATS =

Experiência de adição 1 + experiência 2 +

20

238

00 (continua)

597

SKW 1168

-9(continuação) semanas inibição em semanas semanas experiência 3 =

Experiência 4:

1,0	mg	de	DCD +
1,0	mg	de	GTU +
1,0	mg	de	ATS =

A tripla combinação de dicianodiamida, guaniltio-ureia e tiossulfato de amónio produziu uma inibição da nitrificação 19, 35 e 40% superior à soma das inibições dos componentes isolados.

Exemplo 6

A experiência foi realizada como descrito no Exemplo 1, sendo adicionadas às várias combinações inibidoras polifosfato de amónio (APP) na forma de uma solução NP comercialmente disponível (10:34). 0 tempo de incubação foi de 4 semanas nas experiências 1 e 2, e 12 semanas nas experiências 3 e 4.

Resultados:

Experiência 1:

1,5 mg de DCD *.

sem

APP = inibição

66%

1,5 mg de ATS _

Experiência 2:

1,5 mg de DCD' com

75%

1,5 mg de ATS

Experiência 3:

1,0 mg de DCD 1

1,0 mg de GTU )

1,0 mg de ATS J sem

0;

Experiência 4:

1,0 mg de DCD

1,0 mg de GTU

1,0 mg de ATS com

73...

597

SKW 1168

A adição de polifosfato de amónio aumenta a inibição da nitrificação em 9 ou 13/ respectivamente.

Exemplo 7

Numa experiência em vaso (7 kg de solo num vaso de Mitscherlich), investigou-se a influência das combinações inib_i doras compreendendo dicianodiamida (DCD) e guaniltio-ureia (GTU) sobre a lixiviação do azoto do nitrato após fertilização com ureia. As seguintes proporções (, ) do azoto de ureia aplj. cado foram lixiviadas nas primeiras três semanas após a ferti lização:

Ureia	sem	inibidor		= 48,2%
Ureia	com	10/o de azoto	de DCD	= 19,9%
Ureia	com	10% de azoto	de GTU	= 14,2%
Ureia	com	5% de azoto d	e DCD
	+ 5	% de azoto de	GTU	= 10,3%

Exemplo 8

Numa experiência no campo, testou-se o efeito do inibidor, uma combinação compreendendo dicianodiamida (DCD), guaniltio-ureia (GTU) e tiossulfato de amónio (ATS), sobre o rendimento da beterraba açucareira. A combinação de ingrediente activo foi aplicada antes da semeadura da beterraba açucareira com uma solução de nitrato de amónio (UAN) a uma taxa de 20C kg/ha de azoto (inc. azoto inibidor). Conseguiram-se os seguintes rendimentos:

Rendimento

Fertilização

	t/ ha
UAN sem inibidor	= 71,4	100,0
UAN com 10% do azoto de DCD	= 73,0	102,3
UAN com 6% de azoto de DCD + 4%
de azoto de ATS	= 75,1	105,2
UAN 4% de DCD

76,6

107,3

GTU

ATS + 2% de azoto de + 4% de azoto de

597

Claims

1 - Processo de preparação de um agente para inibir a nitrificação, caracterizado pelo facto de compreender a mistura de:

a) dicianodiamida e

b) guaniltio-ureia e/ou tiossulfato de amónio e/ou fosfato de amónio.

2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se misturar 20 a 80% em peso de dicianodiamida com 20 a 80% em peso de guaniltio-ureia.

3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o agente compreender

20 a 70% em peso de dicianodiamida 20 a 70% em peso de tiossulfato de amónio e 10 a 6 0% em peso de fosfato de amónio.

4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o agente compreender

20 a 6 O/ó em peso de dicianodiamida 20 a 6 0% em peso de guaniltio-ureia 10 a 50% em peso de tiossulfato de amónio e 10 a 50% em peso de fosfato de amónio. 5 - • Processo de acordo com qualquer uma das reivindica ções 1 a 4, caracte rizado pelo facto de o fos fato de amónio

ser polifosfato de amónio.

6 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de se combinar o referido agente com um fertilizante contendo azoto.

7 - Processo para inibir a nitrificação com um agente preparado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de o agente ser aplicado a uma taxa de 0,1 a 300 kg/ha, de preferência 1 a 60 kg/ha.

67 597

SKW 1168

8 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de o agente ser usado em combinação com um fer tilizante contendo azoto numa quantidade de 0,1 a 3C.' em peso, de preferência 1 a 15% em peso, em relação ao fertilizante.