163993. lajstromszámú szabadalom • Nyújtott hatású nitrogén-műtrágya
3 163993 4 nőén az ammónia-kötésű ioncserélő nitrógéntartalma viszonylag csekély, ami a nitrogénnek egy olyan magas árat szab, hogy a nitrogén ilyen alakban történő felhasználása mint nitrogén-műtrágya gazdaságilag nem lehetséges. Ez még fokozot- 5 tabban áll a nitráttal kötött ioncserélőkre, mivel azok az ioncserélők, melyek nitrát kötésére alkalmasak, árban még sokkal magasabbak mint azok, amelyek ammónia kötésére képesek. Azt találtuk, hogy ezek a hátrányok kiküszöböl- 10 hetők,* ha sokáig ható nitrogén-műtrágyaként kationcserélőket bázikus, több nitrogéncsoportot tartalmazó szénsav-származékokkal képezett sói formájában alkalmazzuk. A kationcserélők sóképzésére szénsavszármazékokként egyformán 15 szóbajöhetnek a monomer, dimér, trimér vagy magasabb polimer szénsavszármazékok (lásd Houben-Weyl: „Methoden der organischen Chemie", 4. kiadás, VIII. kötet), amelyekben a nitrogénatcm a szénsav szénatomjaihoz kötődik. 20 A polimer szénsav-vegyületeknél olyan termékekről van szó, melyekben több szénsavcsoport szénatomja nitrogénatomon keresztül kapcsolódik egymáshoz. Aciklikus, valamint ciklikus szénsav-vegyületek egyaránt számításba jönnek. Az aciklikus 25 sorból különösen olyan vegyületek érdekesek, amelyeknél a karbonilcsoport legalább egy oxigénatomja iminocsoporttal helyettesített. A ciklikus sorból a melamin-típusú vegyületeket kell kiemelni. Az előbbiekben említett kationcserélt-sók előállí- 30 tására alkalmas bázikus nitrogén-vegyületek például a guanidin, diguanidin, guanilkarbamid, biuretdicianamid, dikarbamid, melamin, guanin, ammelin. A nitrogénvegyületek bázicitását úgy választjuk meg, hogy a kationcserélőn a vegyületek akkor 35 kötődjenek meg, ha ezek vizes oldatait hidrogénformájú kationcserélőn vezetjük keresztül. Ezért olyan kationcserélőknél, amelyek cserélőaktív csoportként karboxilcsoportokat tartalmaznak, magasabb bázicitással rendelkező vegyületeket kell 40 alkalmazni mint azon cserélőknél, melyeknek cserélőaktív csoportja szulfonsavcsoport. A jelen talámány értelmében kationcserélők a szulfonsav- és/vagy karboxil- és/vagy foszfonsav-csoportokkal rendelkező ioncserélők. Továbbá szervet- 45 len zeolitok is alkalmasak mint ioncserélők. Különösen előnyösek azok az ioncserélők, amelyek súlyegységenként sok ioncserélő csoportot tartalmaznak, mint pl. térhálós poliakrilsav-alapú karboxil-ioncserélők, vagy térhálós stirol-alapú ioncse- SO rélők, amelyek lehetőleg messzemenően diszulfonáltak, vagyis amelyek benzolmagokként több mint egy, lehetőleg két szulfonsav-csoportot tartalmaznak. Az ioncserélők "gél-szerkezetűek vagy makropórusúak lehetnek. 55 A találmány szerinti felhasználásra kerülő sókat az önmagukban ismert módon állítjuk elő, amennyiben az ioncserélőket, előnyösen hidrogénformában, bázikus nitrogén-vegyületek vizes oldata- 60 val kezeljük, míg az ioncserélő csoportok teljes telítettségét el nem érjük. A fent említett nitrogénbázisokon kívül a talaj szerkezetének megfelelően, a kationcserélők még más kationokat, mint például kalcium-, kálium- 65 vagy magnézium-ionokat, továbbá nyomelemeket, mint vas- és mangán-ionokat is tartalmazhatnak. A fent megadott nitrogéntartalmú vegyületeket tartalmazó kationcserélők többé-kevésbé lassan és sokáig ható nitrogén-műtrágyák és mint ilyenek, más műtrágyákkal keverve is alkalmazhatók. Az ioncserélők gyöngy-, mint granulátumok, vagy por alakúak lehetnek és a talajhoz, mint például a tőzeghez, hozzákeverhetők, vagy mint fejtrágya kerülhetnek felhasználásra. Az ioncserélők révén lehetséges továbbá vízkultúráknál a nitrogénellátást biztosítani. A kationcserélők találmány szerint felhasználásra kerülő sói az ammóniával telített ioncserélők bevezetőben leírt mellékhatásait nem mutatják és a növekedési periódus kezdetétől jobb termést eredményeznek, mint ahogy az a Mitscherlichedényekbe ültetett réti perjével végzett kísérletekből is kitűnik. Ezek az eredmények annál inkább meglepőek, mivel a fenti nitrogéntartalmú vegyületek kationcserélőkhöz való kötés nélkül trágyázási célokra alkalmatlanok. Példa: Előzőleg foszfor és kálium alaptrágyázással kezelt agyagos homoktalajt különböző nitrogén-vegyületekkel telített, 2 g nitrogént tartalmazó ioncserélőkkel jól elkeverünk és Mitseherlich-edényekbe töltünk. A talaj maximális vízfelvevő kapacitásához viszonyítva 60í%^os víz-telítettség mellett végezzük a kísérleteket. Öt metszetet készítettünk. Az első és második év eredményeit az 1. táblázat szemlélteti. Ebben az 1-3 és 6 kísérletek a szulfonsav-ioncserélőkkel, a 4—5 kísérletek a karboxil-ioncserélőkkel végzett kísérletekre vonatkoznak. Az 1-5 kísérletek a találmány szerinti sókkal végzett, a 6-7 kísérletek az összehasonlító kísérletek eredményeit szemléltetik. 1. táblázat l.Év 2. Év Műtrágya-típus Termés Termés (g) (g) 1. Guanidin 64 57 2. Guanilkarbamid 65 61 3. Melamin 64 59 4. Guanidin 64 52 5. Guanilkarbamid 63 55 6. NH4 -forma 48 35 7. Krotonilidén-dikarbamid 47 34 A különböző nitrogén-műtrágyák növekedés-veszteségeit egy második kísérletsorozatban bizonyítottuk, amikor öt nappal a metszet vétele előtt a talajt vízzel átitattuk és edényenként 500 ml vízzel meglocsoltuk. Ez 16-17 mm-esőnek felel meg. Az eredményeket a 2. táblázatban adjuk meg. 2
