193223. lajstromszámú szabadalom • Eljárás késleltetett hatóanyag-felszabadulású a talaj viháztartását javító műtrágyák előállítására
193223 A mezőgazdaságban egyre szélesebb körben kerül sor biológiailag aktív anyagok alkalmazására. Ezek közül a különféle műtrágyák teszik ki a legjelentősebb részt. Már hosszabb ideje ismeretes az a törekvés, hogy a műtrágyákat késleltetett, illetve szabályozott hatóanyag-felszabadulású készítmények formájában juttassák a talajba. Ilyen anyagok alkalmazása a mezőgazdaságban többirányú előnnyel járna. A hatóanyagok megtakarítása mellett (amit az eredményez, hogy azokat optimális időintervallumban szabadítjuk fel) lehetőség nyílik a növények hatóanyag-felvételének biológiailag megfelelő adagolására, s így a műtrágyák felhasználásával járó környezeti ártalmak (pl. talajvizek elszennyeződése) is jelentősen csökkenthetők. Késleltetett hatóanyag-felszabadulású műtrágyák előállítására több módszer ismeretes. A legrégebben alkalmazott módszer szerint a műtrágyaként felhasználható vegyületeket vízben nehezen oldódó származékaikká alakítják, és így juttatják a talajba. A vízben rosszul oldódó u.n. „retard“ nitrogén műtrágyák közé tartoznak például a karbamid és formaldehid különböző kondenzációs termékei (3 227 543,3 989 470 és 3 231 363 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás), az izobutilidén-dikarbamid (Proc. Fért. Soc. 90, 1 (1966), 2 553 939 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás), a krotonilidén-dikarbamid (Landw. Fr. 17, 148 (1963)), a difurfurilidén-triureidok (75 51.858 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentés) és hasonló vegyületek (75.99.859 és 75.99.860 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentések). Ismertek olyan megoldások is, amelyek szerint a műtrágya (pl. karbamid) szemcséit különböző bevonatokkal, burkolatokkal látják el, és ily módon diffúziós gátlás útján csökkentik a hatóanyag kioldódásának sebességét. Kénbevonatos karbamid-műtrágyák előállítását ismerteti például a 3295950 és 3903333 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli, valamint a 2 451 723 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás. A bevonatos műtrágyák közül a kénbevonatok állíthatók elő a legolcsóbban, de a hatóanyag felszabadulása itt szabályozható a legkevésbé. Kedvezőbb eredményeket értek el különféle agyagásványokat (zeolitot, hidratált alumínium-szilikátot és csillám-típusú agyagásványt) és szerves filmképzőt tartalmazó bevonóanyag-keverékekkel (2 127 004 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás). Az utóbbi időben a különböző műgyanta-, illetve polimer-bevonatú műtrágyák és más mezőgazdasági vegyszerek iránt nőtt az érdeklődés (3 223 518 és 3 359 482 sz. Amerikai Egyesült Államok beli, 2 461 668 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli és 1 435 678 és 2 116 960 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírások). 1 2 Egy harmadik ismert megoldás szerint a műtrágyát olyan anyagokra viszik fel, illetve olyan anyagokba ágyazzák be, amelyek a műtrágya-molekulákkal többé-kevésbé laza kémiai kötést képeznek, vagy adszorptív utón kötik meg a műtrágyákat. A karbamidot például különféle agyagásványokra, így bentonitra felvitt állapotban adagolják a talajhoz (TA-584 sz. közzétett magyar szabadalmi bejelentés). Ezek az agyagásványok komplex kötést létesítenek a karbamiddal (B.K.G. Theng: The Chemistry of Clay-Organic Reactions; Halsted Press (1974)) és egyéb erősen poláros vegyületekkel, és ezáltal kés teltetik annak felszabadulását. A tapasztalatok szerint azonban az agyagásványok hatóanyag-felszabadulást késleltető hatása nem kielégítő. Az ismert készítmények tehát többé-kevésbé hatásos módon, de működésük kinetikáját tekintve egyszerű késleltető hatás kifejtésével módosítják a hatóanyag-leadást, így a növények speciálisabb, a tenyészidőben fellépő igényeihez nem tudnak alkalmazkodni. A gyakorlatban mindeddig nem volt ismert olyan műtrágya-készítmény, amely a hatóanyag késleltetett felszabadulásának biztosításai kívül egyidejűleg más kedvező hatást is kifejtene, így például javítaná a talaj vízvisszatartó képességét és ezáltal javítaná a kezelt talaj vízháztartását. A találmány szerinti eljárással olyan műtrágya-készítményt állítunk elő, amely egyrészt széles kinetikai határok között szabályozhatóvá teszi a növények részére szükséges tápelemek talajbajutási sebességét, másrészt egyúttal a talaj vízvisszatartó képességét is növeli. Kísérleteink során ugyanis nem várt módon azt tapasztaltuk, hogy ha háromréteges filloszilikátokat (szmektiteket) és/vagy láncszilikátokat (atapulgitokat) vagy azokat tartalmazó kőzeteket különféle polimerekkel kezelünk a műtrágya beadagolása előtt, alatt vagy után, olyan termékekhez jutunk, amelyekben a hatóanyag retenciója a polimerrel nem kezelt anyagokéhoz viszonyítva jelentősen megnő, és ugyanakkor a kapott termékek vízvisszatartó képességgel is rendelkeznek, tehát javítják a kezelt talaj vízháztartását. A találmány tárgya tehát eljárás késleltetett hatóanyag-felszabadulású, egyben a talaj vízháztartását is javító, nitrogént is tartalmazó műtrágya-készítmény előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy agyagásványhoz vagy legalább 10 tömeg% (célszerűen 25— 90 tömeg%) agyagásványt tartalmazó kőzethez, bányatermékhez vagy mesterséges keverékhez az agyagásvány súlyára vonatkoztatva legalább 1 tömeg% nitrogén műtrágyát adunk adott esetben egy vagy több egyéb műtrágyával együtt, az agyagásványhoz a nitrogén műtrágya beadagolása előtt, azzal egyidejűleg és/vagy 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
