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Verfahren zur Erzielung einer besseren Assimilierbarkeit des dem Erdreich in Form von Phosphatdüngem zugeführten Phosphors durch die Pflanzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Assimilierbarkeit des Phosphors durch die Pflanzen.
Es ist bekannt, dass nur ein geringer Prozentsatz des Phosphors, der durch den Dünger in den Boden gebracht wird, von den Pflanzen aufgenommen wird, zumal die im Erdreich vorhandenen Eisen-Aluminium- und Calcium-Ionen die Phosphate, die in löslicher Form vorliegen, unlöslich machen. Eine bessere Verwertung des in den Boden gebrachten Phosphors durch die Pflanzen wäre, abgesehen vom wirtschaftlichenstandpunkt, schon deswegen erwünscht, um qualitativ und quantitativ bessere Ernten zu erzielen.
Gemäss der Erfindung wurde gefunden, dass es äusserst vorteilhaft ist, wenn man dem Erdreich einen Zusatz einverleibt, der aus Tartronsäure (Hydroxymalonsäure) oder deren Derivaten der folgenden Formel besteht :
EMI1.1
worin R
EMI1.2
EMI1.3
sein kann.
Die Bezeichnungen dieser Verbindungen sind : Tartronsäure, Methyltartronsäure, Äthyltartronsäure,
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Propyl-bzw. Isopropyltartronsäure, Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyltartronsäure. Ferner kann R b) die Gruppe
EMI2.1
EMI2.2
darstellt.
Wenn X = COOH ist, sind die entsprechenden Bezeichnungen :
EMI2.3
<tb>
<tb> - <SEP> -carboxybersteinsäure
<tb> - <SEP> Oxy--carboxyglutarsäure <SEP>
<tb> - <SEP> Oxy--carboxyadipinsäure <SEP>
<tb> -Oxy--carboxypimelinsäure
<tb>
EMI2.4
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EMI3.1
<tb>
<tb> :
pH-Wert <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Organische <SEP> Substanz <SEP> 100 <SEP> (Bichromat) <SEP> 33, <SEP> 6 <SEP>
<tb> N <SEP> (Kjedahl) <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Gesamt <SEP> - <SEP> P2O5 <SEP> %0 <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> in <SEP> H <SEP> CO <SEP> lösliches <SEP> Pz <SEP> 05'mg/kg <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Gesamt <SEP> - <SEP> K2O%0 <SEP> 0,8
<tb> Carbonate <SEP> 100 <SEP> abwesend
<tb> Sand <SEP> %0 <SEP> etwa <SEP> 860
<tb> Schlamm <SEP> 100 <SEP> 95
<tb> Ton <SEP> 100 <SEP> 45
<tb>
In die untere Kammer des ersten Apparats, der zu Vergleichszwecken diente, wurden 200 ml destil-
EMI3.2
entsprechend10 ml der gleichen Lösung 2 g/l von NaH2PO4.
Diese Mengen entsprechen 400, 800, 1200 und 2000 kg, 20 und 200 t Methyltartronsäure je Tonne im Dünger enthaltenen RO,.
Der Versuch wurde 120 h ununterbrochen durchgeführt. Alle 24 h wurde die Zirkulation der Flüssig- keiten unterbrochen und aus der unteren Kammer von jedem Apparat eine hinreichende Flüssigkeitsprobe abgezogen, deren Gehalt an PO-Tonnen nach herkömmlichen Analysemethoden bestimmt wurde.
Die Ergebnisse dieses Versuches sind schematisch in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst, in welcher der P-Gehalt (in y ausgedrückt) der gesamten umlaufenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von der
Zeit dargestellt ist.
Tabelle I :
EMI3.3
<tb>
<tb> Methyltartronsäure, <SEP> γP2 <SEP> O5 <SEP> je <SEP> 210 <SEP> ml <SEP> Lösung <SEP> nach
<tb> verwendete <SEP> Konzentration <SEP> 24h <SEP> 48h <SEP> 72h <SEP> 96h <SEP> 120h
<tb> 0 <SEP> %0 <SEP> 382 <SEP> 190 <SEP> 100-100
<tb> 0,o <SEP> 350 <SEP> 350 <SEP> 310 <SEP> 290 <SEP> 298
<tb> 0,2%0 <SEP> 1360 <SEP> 1195 <SEP> 1240 <SEP> 1200 <SEP> 1200 <SEP>
<tb> 0,3%0 <SEP> 1750 <SEP> 1580 <SEP> 1660 <SEP> 1660 <SEP> 1610 <SEP>
<tb> zo <SEP> 3570 <SEP> 3900 <SEP> 3595 <SEP> - <SEP> 3370
<tb> 5 <SEP> % <SEP> o <SEP> 18040 <SEP> 21850 <SEP> 22900-22400
<tb> 50 <SEP> %0 <SEP> 24800 <SEP> 32200 <SEP> 31400-32400
<tb>
Derselbe Versuch, durchgeführt unter den gleichen Bedingungen an der gleichen Erdart mit 10 ml Toluol sterilisiert, ergab ähnliche Resultate.
Beispiel 2 : Sechs in Beispiel 1 beschriebene Apparate wurden in Reihe an eine Saugpumpe angeschlossen. In die obere Kammer jedes Apparats wurden 50 kg Erdreich gegeben, dessen chemische und physikalisch-mechanische Analyse der der in Beispiel 1 verwendeten Probe entsprach.
In die untere Kammer des ersten Apparats, der zu Vergleichszwecken diente, wurden 200 ml destil-
EMI3.4
Der Versuch wurde 120 h hintereinander durchgeführt. Alle 24 h wurde die Zirkulation der Flüssigkeiten unterbrochen und aus der unteren Kammer eines jeden Apparats eine hinreichende Flüssigkeitsprobe entnommen, die nach herkömmlichen Analysenmethoden auf ihren Gehaltan PO-Ionen untersucht
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wurde.
Die Ergebnisse dieses Versuches sind in der nachfolgenden Tabelle schematisch zusammengefasst, wobei der P-Gehalt der gesamten zirkulierenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt ist.
Tabelle II :
EMI4.1
<tb>
<tb> Tartronsäure, <SEP> y <SEP> PO <SEP> je <SEP> 210 <SEP> ml <SEP> Lösung <SEP> nach
<tb> verwendete <SEP> Konzentration <SEP> 24h <SEP> 48h <SEP> 72h <SEP> 96h <SEP> 120h
<tb> 0'100 <SEP> 380 <SEP> 190 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 0, <SEP> l% <SEP> o <SEP> 400 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 290
<tb> 0tao <SEP> 1210 <SEP> 1190 <SEP> 1200 <SEP> 1200 <SEP> 1150
<tb> 0, <SEP> 5% <SEP> o <SEP> 3700 <SEP> 3650 <SEP> 3720 <SEP> 3680 <SEP> 3690
<tb> 5 <SEP> %0 <SEP> 23600 <SEP> 23600 <SEP> 22300 <SEP> 21200 <SEP> 20700
<tb> 50 <SEP> % <SEP> o <SEP> 34600 <SEP> 31800 <SEP> 32200 <SEP> 30700 <SEP> 31400
<tb>
Der gleiche Versuch, unter denselben Bedingungen an einer mit 10 ml Toluol sterilisierten ErdreichProbe durchgeführt, führte zu den gleichen Ergebnissen.
Beispiel 3 : In drei in Beispiel l beschriebenen Apparaten wurden 100 kg eines Erdbodens gegeben, dessen chemische und physikalisch-mechanische Analyse wie folgt aussah :
EMI4.2
<tb>
<tb> PH-Wert <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Organische <SEP> Substanz <SEP> %0 <SEP> (Bichromat) <SEP> 19,4
<tb> N%0 <SEP> (Kjeldahl) <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Gesamt- <SEP> Og <SEP> % <SEP> o <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP>
<tb> in <SEP> H2CO3 <SEP> lösliches <SEP> P2O5, <SEP> mg/kg <SEP> 1,1
<tb> Gesamt <SEP> - <SEP> KP <SEP> 0/00 <SEP> 1.
<SEP> 3 <SEP>
<tb> Carbonate <SEP> abwesend <SEP>
<tb> Sand <SEP> etwa577
<tb> Schlamm <SEP> %0 <SEP> 276
<tb> Ton <SEP> %0 <SEP> 147
<tb>
In den ersten der drei Apparate wurden 200 ml destilliertes Wasser, in den zweiten 200 ml einer wässerigen Lösung von Methyltartronsäure von 0, 5% o, in den dritten 200 ml einer 1% o-Lösung der gleichen Säure gegeben.
Allen dreien wurden 10 ml einer NaH2PO4-Lösung, entsprechend 20 mg Phosphor,
EMI4.3
Versuch wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt und die folgenden Ergebnisse wurden erhalten :
Tabelle III :
EMI4.4
<tb>
<tb> Methyltartronsäure, <SEP> y <SEP> PO <SEP> je <SEP> 210 <SEP> ml <SEP> Lösung <SEP> nach
<tb> verwendete <SEP> Konzentration <SEP> 24h <SEP> 48h <SEP> 72h <SEP> 96h <SEP> 120h
<tb> 0'100 <SEP> 790 <SEP> 550 <SEP> 475 <SEP> 380 <SEP> 350
<tb> 0,5%0 <SEP> 3280 <SEP> 2830 <SEP> 2840 <SEP> 2630 <SEP> 2540
<tb> 1 <SEP> % <SEP> 0 <SEP> 6350 <SEP> 6300 <SEP> 6300 <SEP> 6220 <SEP> 6200 <SEP>
<tb>
Derselbe Versuch, unter den gleichen Bedingungen an der mit 10 ml Toluol sterilisierten Erdprobe durchgeführt, erbrachte analoge Ergebnisse.
B eis piel 4 : (Lehmige Erde). In drei in Beispiel 1 beschriebenen Apparaten wurden 100 g eines Erdreiches gegeben, dessen chemische und physikalisch-mechanische Analyse der in Beispiel 3 wiedergegebenen entsprach.
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EMI5.1
Lösungim dritten Apparat.
Der Versuch wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt und die folgenden Ergebnisse wurden erzielt :
Tabelle IV :
EMI5.2
<tb>
<tb> Tartronsäure, <SEP> y <SEP> PO <SEP> je <SEP> 210 <SEP> ml <SEP> Lösung <SEP> nach
<tb> verwendete <SEP> Konzentration <SEP> 24h <SEP> 48h <SEP> 72h <SEP> 96h <SEP> 120h
<tb> 0 <SEP> %0 <SEP> 790 <SEP> 550 <SEP> 480 <SEP> 380 <SEP> 350
<tb> 0, <SEP> 5'100 <SEP> 3300 <SEP> 2900 <SEP> 2870 <SEP> 2650 <SEP> 2490
<tb> 1 <SEP> % <SEP> 0 <SEP> 6700 <SEP> 6420 <SEP> 6430 <SEP> 6190 <SEP> 6250 <SEP>
<tb>
An einer mit 10 ml Toluol sterilisierten Erdprobe wurden die gleichen Ergebnisse erzielt.
Beispiel 5: (Kalkige Erde). In zwei in Beispiel 1 beschriebenen Apparaten wurden 50 g einer Erdprobe gegeben, deren chemische und physikalisch-mechanische Analyse wie folgt war :
EMI5.3
<tb>
<tb> pH-Wert <SEP> 7, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Organische <SEP> Substanzen <SEP> %0 <SEP> (Bichromat) <SEP> 13,5
<tb> N <SEP> %o <SEP> (Kjeldahl) <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Gesamt-0 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> in <SEP> H2CO3 <SEP> lösliches <SEP> P2O5, <SEP> mg/kg <SEP> 0,5
<tb> Gesamt <SEP> Ko <SEP> 0/00 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Carbonate <SEP> 141
<tb> Sand <SEP> etwa <SEP> 735
<tb> Schlamm <SEP> %0 <SEP> 234
<tb> Ton <SEP> %0 <SEP> 31
<tb>
In den ersten der beiden Apparate wurden 200 ml destilliertes Wasser, in den zweiten 200 ml einer wässerigen Lösung von Methyltartronsäure von 0,3%0 gegeben.
Beiden Apparaten wurden 10 ml einer NaH2PO4-Lösung, entsprechend 20 mg Phosphor, zugesetzt. Diese Mengen an Methyltartronsäure entsprechen 1200 kg/t PZ05'Der Versuch wurde wie folgt in Beispiel 1 durchgeführt und die folgenden Ergebnisse wurden erhalten :
Tabelle V :
EMI5.4
<tb>
<tb> Methyltartronsäure <SEP> γP2O5 <SEP> je <SEP> 210 <SEP> ml <SEP> Lösung <SEP> nach
<tb> verwendete <SEP> Konzentration <SEP> 24h <SEP> 48 <SEP> h <SEP> 72 <SEP> h <SEP> 96 <SEP> h <SEP> 120 <SEP> h
<tb> 0 <SEP> %0 <SEP> 4470 <SEP> 4120 <SEP> 3240 <SEP> 3160 <SEP> 2180 <SEP>
<tb> 0,3%0 <SEP> 7400 <SEP> 6800 <SEP> 6740 <SEP> 6560 <SEP> 6360
<tb>
EMI5.5
20 kg Methyltartronsäure gedüngt.
Das Erdreich wurde mit Mais von mittlerem Vegetationszyklus besät. Die Ernte ohne Blätter und Abfall betrug im Falle, wo keine Methyltartronsäure zugesetzt wurde, 400 kg ; bei einem Boden, welcher mit 20 kg Methyltartronsäure und Calciumphosphat gedüngt war, betrug sie 420 kg. Letztere Kulturen
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zeigten grössere Vegetationskraft und grünere und breitere Blätter.
Beispiel 8 : Etwa 0, 8 ha eines tonigen Erdreiches wurden mit 300 kg eines komplexen Düngers (10 bis 0 bis 20) und mit 500 kg Calciumphosphat 18 bis 20 gedüngt.
Eine andere Fläche des gleichen Erdreiches wurde mit 300 kg des gleichen komplexen Düngers, mit 250 kg Calciumphosphat 18 bis 20 und mit 30 kg Tartronsäure gedüngt.
Das Erdreich wurde als Dauerrasen gedüngt.
Das Heu von dem mit Tartronsäure behandelten Boden enthielt 26, 30/0 an rohen Fasern ; das Heu von einem Boden, der nicht mit Tartronsäure behandelt war, enthielt 28, 40/0 rohe Fasern.
Der mit Tartronsäure behandelte Boden lieferte etwa 590 kg Heu pro Jahr, wogegen ein Boden, der nicht behandelt war, etwa 560 kg Heu per Jahr lieferte.
B eis piel 9 : Etwa 1 ha eines saueren alluvialen Erdreiches, welches kaum mit organischen Substanzenversehen war, wurde mit 300 kg eines komplexen Düngers (10 bis 0 bis 20) und mit 400 kg Calciumphosphat (18 bis 20) gedüngt. Eine andere, gleich grosse Fläche des gleichen Erdreiches wurde mit 300 kg desselben binären Düngers (10 bis 0 bis 20) mit 200 kg Calciumphosphat und mit 30 kg Methyl- tartronsäure gedüngt. Die Ernte an Gemüsen (Bohnen) war in beiden Fällen etwa gleich. Die Bohnen von demjenigen Boden, der mit Methyltartronsäure behandelt worden war, konnten leichter gekocht werden, (etwa 27 min, verglichen mit 31 min für die Bohnen von einem Boden, welcher nicht mit Methyltartronsäure behandelt war).
Ausserdem enthalten die ersteren mehr Phosphat, d.h. 4, 7% an Gesamtphosphor, gegen 4, 5% bei den zweitgenannten Bohnen ; 2, 1% Phosphor als Phytinsäure gegen 1, 9% und besitzen eine höhere Keimkraft (95% gegenüber 920/0).
Beispiel 10 : Etwa 0, 4 ha einer alluvialen Flächewurden mit 100 kg Calciumphosphat (18 bis
EMI6.1
Weitere 0, 4 ha des gleichen Bodens wurden mit 100 kg Calciumphosphat (18 bis 20% E 0) und mit 20 kg Tartronsäure gedüngt. Das Erdreich wurde mit Winterweizen (Varietät San Pastore) besät.
Auf dem mit Tartronsäure behandelten Boden betrug die Ernte 200 kg, verglichen mit 180 kg unter Anwendung eines Bodens, welcher nicht mit Tartronsäure behandelt war.
Die Wirkung dieser Substanzen muss wahrscheinlich ihrer Fähigkeit zugeschrieben werden, mit den im Erdreich vorhandenen Eisen-, Aluminium- und Calcium-Ionen, die für das Unlöslichwerden der Phosphate verantwortlich sind, Komplexe zu bilden.
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