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PERFECTIONNEMENTS AUX METHODES D'AMELIORATION DE LA STRUCTURE DU
SOL.
La présente invention est relative à des méthodes d'améliora- tion de la structure physique des sols. Plus spécialement, l'invention a pour objet des améliorations ou amendements du sol pour augmenter les ren- dements des cultures et empêcher l'érosion naturelle.
La présente invention fournit un sol à surface stabilisé dans lequel se trouve dispersé 0,001 à 2,0 pour cent en poids d'un copolymère ou polymère mixte contenant de nombreuses unités, revenant périodiquement, de la structure suivante :
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dans laquelle X et Y sont des radicaux choisis dans le groupe comprenant
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-0K, -0Na, -0 - Ca. =ONH4 -ONRH 39 =ONR2H29 -ONR3Hg =ONR4J! =NH2J! =OR,\) =OCH2NH2" =OCH2CH2NR2 =N(]H2CH2NR2,\) -NOR et =NR29 pas plus d'un des radicaux 1 et Y n'étant OR dans laquelle ZJ) Z9 Xi' et Ze9P sont des radicaux choisis dans le groupe comprenant -G 6H59 =OGOGH39
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-0COE, -0R, - COOR, =COOH9 mCH3g a0H9 Cl et hydrogène, au moins deux desdits radicaux étant de 1?hydrogène, pas plus d'un desdits radicaux n'étant du groupe comprenant OCOCH9 -0COH, =06H -0H, =COOH9 =OR et -C00R, tous les radicaux du groupe comprenant Cl et CH3 étant at- tachés au même atome de carbone, R étant un radical alcoylique ayant de préférence au maximum quatre atomes de carbone ;
dans laquelle X et Y ensem- ble peuvent être -0-, et dans laquelle n'est un nombre indicatif du degré
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de oopo7.ymérisationo
La présente invention fournit aussi une composition fertili- sante pour les plantes comprenant une substance nutritive minérale pour les plantes et un copolymère soluble dans Peau ayant de nombreuses unités, re- venant périodiquement, de la structure suivante.
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dans laquelle X et Y sont des radicaux choisis dans le groupe comprenant
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-M. -ONa, -0Ca. -ONH.p =ONRH39 22? 0NR3H9 -ONR , -=OR, ITHZ9 =01:9 zona9 2 4 3 =ONR2H2J) 3 4 =ORJ) 2 -OCH 2NR2 -0CHCHNR, =NCH2CH2NR2J) NHR et =NR2J) pas plus d'un des radicaux X et Y n'étant OH ; dans laquelle Z.
Z89 Z" et ZI-9e sont des ra- dicaux choisis dans le groupe comprenant =D6H5J) -OCOCH 3-' -00OH9 mOR9 qG00H, =COOR9 =OH9 -CH, Cl et hydrogène, au moins deux desdits radicaux étant de 1-'hydrogène, pas plus d'un desdits radicaux étant du groupe com- prenant -0COGH, =OCOH9 =06H5S1 -0H, -00OH9 =OR et mC00Re tous les radicaux du groupe comprenant Cl et CH3 étant attachés au même atome de
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carbone, R étant un radical alcoylique ayant, de préférences au maximum quatre atomes-de carbone dans laquelle X et Y ensemble peuvent être Om9 et dans laquelle n?est un nombre indicatif du degré de oopalérisationo
La présente invention fournit en outre une méthode d'améliora- tion de la structure du sol, qui comprend l'addition d'un copolymère ayant de nombreuses unités,
revenant périodiquement de la structure suivante
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dans laquelle X et Y sont des radicaux choisis dans le groupe comprenant
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OK9 Na9 -02 1 Ca,, =ONH 4 =ONRH311 =ONR2H29 =ONR3H11 -ONR4 OH9 ITH,Z9 =OR =OCH2NR2D =OCH2CHP2 =NCH2CH2NR2 -NHR et 1R,9 pas plus d ày--ra4illla'llX X et Y n9étant =OR;
dans-laquelle ZZ".:, Z" et - 9 9 9 a,t des Faidieaux choisis dans le groupe =C6H5D OCOH9 -0COCH , =OR1)
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-COOR, -COOH, -CH3, -OH, Cl et hydrogène, au moins deux desdits radi- eaux étant de l'hydrogène, et pas plus d'un desdits radicaux n'étant-du grou- pe comprenant -OCOCH3, -OCOH, -OH, -C6H5, -OR, -COOH et -COOR,tous les radicaux du groupe comprenant C1 et CH3 étant attachés au même atome de car- bone,R étant un radical alcoylique ayant, de préférence, au maximum quatre atomes de carbone ; dans laquelle X et Y ensemble peuvent être -C-, et dans laquelle n est un numéro indicatif du degré de copolymérisation.
Inutilité finale et les propriétés avantageuses des sols de la surface et des sols des couches situées sous la surface dépendent essentiel- lement de la structure physique de ce solo Quoique la plupart des sols soient dans un état de fine division nécessaire à la croissance des plantes, de nombreux sols n'ont pas d'autres propriétés physiques qui permettent la croissance et le développement convenables des structures des plantes et l'accomplissement convenable des différentes fonctions des planteso En plus des substances nutritives pour les plantes, un sol doit être alimenté d'une manière continue en air et en humidité. Des sols de structure pauvre peuvent s'imbiber ou se saturér d'eau pendant les saisons humides,
étant qui exclut l'air nécessaire à la croissance et au développement optima de la plantée Les sols de structure pauvre peuvent perdre leur humidité trop rapidement par évaporation de la surface due à une action capillaire ex- cessive, et les plantes qui y croissent seront privées de l'alimentation continue et abondante en humidité qui leur est nécessaire. Ce dernier ef- fet devient excessif dans les sols très compacts ou même la croissance des racines et des tiges est retardée à cause des conditions de croissance défavorables.
Les semences qui sont plantées dans les sols de structure pauvre subissent fréquemment une germination médiocre à cause de 1-'absence de l'air ou de l'humidité nécessaires à la germination normaleo
Il est bien connu aussi que les sols de structure pauvre sont sujets à l'érosion, parce que lorsqu'ils sont arrosés par la pluie ils se saturent rapidement et l'excès d'humidité coule sur la surface du sol ou dans un chenal restreinte Cette eau de la surface entraîne les fines par- ticules du sol et a pour conséquence le déplacement de grandes quantités de sols de valeur.
La quantité d'eau superficielle est augmentée tant parce que le sol est incapable de- l'absorber que parce qu'il est incapable de fournir un milieu propre à transférer Peau dans les masses sous-jacen- tes de sol ou dans des voies ou cours d'eau naturels.
Le problème de 19 accroissement de la couche arable des sols et le problème de l'empêchement de 1?érosion peuvent être tous les deux ré- solus ou grandement réduits par 1-'apport d'un moyen d'améliorer la struc- ture physique du solo Lorsque le sol est labouré et râtelée il est possi- ble d'assurer une structure meuble qui retienne mieux 1?humidité et con- tienne suffisamment d'air pour la propagation des planteso L'améliora- tion ou amendement de la structure du sol par le labourage ne dure pas longtemps et Inaction de la pluie et du soleil a bientôt pour conséquence que le sol s'effrite et se dessèche,
perdant ainsi ses propriétés désira- bleso Si le sol est cultivé pendant plusieurs années et spécialement si des engrais organiques y sont ajoutée, le sol peut arriver graduellement à une bonne structure de nature plus permanenteo On croit que cette amé- lioration de la structure est due à diverses matières de l'humus, y com- pris les polysaccharides, engendrées par les bactéries du sol qui décomposent les additions organiques. La structure amendée du sol permet la présence de plus grandes quantités d'air et le maintien d'une alimentation plus uniforme en humidité dans le sol, fournissant ainsi un milieu plus propiee à la continuation-de la culture des bactéries du sol.
Par ce processus, la structure du sol est amélioré cumulativemento Comme l'argile et les sols limoneux lourds peuvent nécessiter de nombreuses années pour arriver
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à une structure satisfaisante, il est désirable de fournir un moyen d'accélé- rer la formation de sols fertiles.
La formation d'une bonne structure par un travail mécanique intense à l'aide d'un cultivateur ou d'une machine si- milaire est non seulement de courte durée, mais elle est fréquemment nuisi= ble à la croissance des plantes à cause de la rupture des racines nourri- cières peu profondeso Si une structure améliorée en permanence pouvait être obtenue sans rupture mécanique des couches superficielles, le taux ou proportion des croissances et les rendements des cultures seraient amé- liorées davantageo
Le but principal de la présente invention est de fournir un moyen de développer rapidement la structure du sol par des matières addi- tionnelles synthétiqueso Un autre but de la présente invention est de four- nir un moyen d'augmenter le rendement agricole des sols et en particulier des sols de structure normale pauvre.
Un autre but est de fournir un moyen d'empêcher l'érosion des surfaces exposées du solo
Un autre but de la présente invention est de fournir des sub- stances synthétiques qui permettent l'amélioration simultanée des caracté- ristiques d'érosion du sol et du développement de cultures dérobées conve- nableso
Dans les sols ayant une bonne structure en permanence,
les fines particules du sol sont agglomérées en masses ou miettes plus grandes qui permettent un accès aisé de l'air dans leurs interstices et retiennent en même temps l'humidité sous une forme disponible dans la masse ou corps des mietteso Un sol ayant cette structure ne perd pas excessivement son humidité par évaporation grâce à l'effet isolant des espaces ou pores non capillaires contenant de l'air à haute teneur en humidité qui empêchent une action capillaire excessiveo Un sol de cette nature ne se contracte pas et ne forme pas de fissures et de crevasses en séchant et conserve une fine couche superficielle naturelle de terre sèche et meuble qui réduit l'évapo- rationo Par conséquent, la teneur optimum en humidité et en air peut être conservée pendant longtemps.
L'emploi de la présente invention dans la formation d'une bonne structure du sol par des substances additionnelles synthétiques sera praticable dans une- grande variété d'applicationso Elle est utile dans l'amendement rapide des sols des jardins, spécialement dans les régions oû du sous-sol stérile a été mis à découverto Elle est utile aussi dans l'amendement des sols moyens et spécialement dans les régions où l'on ne dispose pas d'engrais organiqueso Elle est utile aussi pour permettre la croissance de cultures de racines dans les régions où le sol argileux très compact empêche le développement de cultures de ce genre.
Elle est encore utile dans les régions semi-arides oû il est désirable de retenir l'humidi- té du sol et de minimiser l'évaporation' solaireo Elle est utile aussi pour faire pousser des cultures dérobées sur des flancs de route, des ré- gions remblayées, et des talus ou berges inclinés ou il est nécessaire de contrarier l'érosion jusqu'à ce que ces cultures soient bien établieso En outrep l'invention est utile pour empêcher l'érosion dans les régions où la végétation de la surface a été détruite par des phénomènes naturels ou par l'usage abusif des solso D'autres avantages de la présente invention qui résultent de l'amélioration de la structure normale du sol sont égale- ment prévuso
Conformément à la présente invention, on a constaté que les sols,
et particulièrement les sols argileux et les limons ou lehms vaseux de structure pauvre, peuvent être grandement amendés par l'addition de tra- ces de copolymères hydrosolubles de dérivés de l'acide maléiqueo Des co- polymères convenables sont ceux qui sont représentés-par la formule de structure :
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dans laquelle X et Y peuvent être le même radical ou des radicaux diffé-
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rents du groupe comprenant -=CKp -0Na, a9 -0NH, m0NRH3a =ONR2H2'\> =ONR3H =ONR49 =OH -NH 2 OCH2 -=N=R29 =OCH2 = CHNR -OR., N -0 2H4 - NR 29 =NHR et ";,,NR2" pas plus d}1un des radicaux X et Y n'étant =OR ;
dans laquelle Zip Z9fl Zen et Ze-11 sont des radicaux du groupe comprenant =OCOCH3g OCOH9 OH9 m Cis, =CH3,\J mC00H9 =C6H5,1) mH9 -OR, et COOR9 plusieurs des radicaux Z, Z9, Z" et Z9 étant de 18b drogène, et pas plus d'un des radicaux Z, Z9 Z" et Z''!>.9 n'étant un radi- cal du groupe se composant de OCOCH39 -0X, =C6H5" -0COH, =OR9 -COOR et -COOH, et tous les radicaux du groupe comprenant C1 et GEL étant attachés au même atome de carbone, R dans la formule ci-dessus représentant un
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radical d'hydrocarbure aliphatique contenant" de préférence.\) de un quatre atomes de carbone.
Des dérivés convenables de l'acide maléique utiles dans la
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pratique sont l'acide maléique., 1-'anhydride maléique, l'acide maléamiqueQ 1-'amide maléique les sels alcalins!) alcalino-terreux et ammoniques de l'acide maléique, le maléate di (13 = am.noétlaylique)9 le maléate di (méthylaminoéthylique) le maléate di (N51N= diméthyl aminoéthylique) et les divers sels,
amides et esters aminoalcoyliques des semi-esterà alcoyliques de 1-'acide maléiqueo Les dérivés particulièrement intéressants sont ceux dans lesquels les radicaux alcoyiiques ont jusqu'à quatre atomes de carboneo On peut aussi employer des dérivés similaires des acides chlo-
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romaléique et citraconiqueo
Des comonomères ou monomères mixtes convenables qui sont com- pris dans le cadre de l'invention telle quelle a été exposée au paragraphe précédent sont le styrène, le chlorure de vinyle, l'acétate de vinyle
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l'éthylènes le formiate de vinyle, les éthers vinylaleoyliques, les acry- lates de vinyle, les méthacrylates de vinyle, 19isobutylêne, le chlorure de vinßlidéne9 et spécialement les dérivés dans lesquels le radical alcoyli- que a jusque quatre atomes de carbone.
On peut employer un ou plusieurs
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de ces aomonomèreso
En générale les dérivés de l'acide maléique contribuent à la solubilité dans l'eau ou caractère hydrophile du copolymère et le comonomère est simplement un composé oléfinique actif nécessaire pour effectuer une polymérisation dudit dérivé de l'acide maléique.
Habituellement, le comono= mère a un caractère hydrophobe, mais l'acide acrylique et l'acide méthacry-
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lique peuvent contribuer â, la solubilité des copolymères dans 19 eauo Si on le désire, des esters, tels que les acrylates alcoyliques les méthacryla- tes alcoyliques, les carbonylates de vinyle et les carbonylates d'allyle peuvent être hydrolysés après la polymérisation pour former des polymères d'acide acrylique et méthacrylique ou des polymères d'alcool vinylique et allyliqueo Dans ces polymères,
les groupes acide ou alcool contribuent aux
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propriétés hydrophiles désirables des copolymères maléiqueso Le copolymère peut contenir le dérivé maléique sous la forme de l'anhydride de l'acide ma- léique, qui peut réagir partiellement ou entièrement avec l'eau si l'on emploie un milieu aqueux, pour former de l'acide maléique Quoique les po- lymères à liaison transversale soient utiles, les polymères linéaires pro- duisent généralement un meilleur effeto
Les polymères des dérivés de l'acide maléique peuvent être ajoutés au sol dans la proportion de 09001 à deux pour cent en poids de la couche supérieure arable du sol, mais des résultats optima sont obtenus par l'emploi de 0,01 à 0,
2 pour cento
Pour un effet profitable optimum, le poids moléculaire du po- lymère est d'une certaine importance. Lorsqu'on emploie les polymères li- néaires qui sont préférables, il apparaît que des poids moléculaires su- périeurs à 5000 sont désirables et que la pratique optimum exige des poids moléculaires supérieurs ou égaux à environ 1500000 Avec certains polymè- res, l'effet atteint un maximum pour un poids moléculaire de 300000 à 100.000, et des poids moléculaires encore plus élevés ne peuvent pas amé- liorer le polymère., quoique l'on ne constate pas de réduction sérieuse.
Les polymères peuvent être ajoutés directement aux sols si on le désire, mais il est ordinairement plus faisable d'ajouter les polymères avec un diluant ou délayant, qui peut être un solvant, par exemple de 1-'eau, ou un support solide, tel que la sphaigne, le calcaire, le sables un engrais minéral, du fourrage qui a fermenté en silo., ou d'autres substances ferti- lisantes ou amendements du solo Lorsqu'on les ajouta avec une substance nutritive pour les plantes,
on note une coopération d'effets profitables dans la vitesse de croissance des cultures sur le sol traitéo Les sols améliorés par l'engrais contenant les polymères permet une croissance plus rapide et plus abondante des cultures que celle que l'on peut obtenir par l'emploi d'un engrais seulo L'utilisation par les plantes de n'importe laquelle des substances fertilisantes connues contenant des aliments de base tels que 1?azote, le phosphore et le potassium, ainsi que des traces d'éléments tels que le bore, le manganèse, le magnésium, le molybdène, le cobalt et le fer, peut être améliorée par l'addition des polymères amé- liorant la structure du sol décrits plus haut.
Le copolymère peut contenir des radicaux ou groupes capables de réagir chimiquement, par exemple un groupe anhydride d'acide, carboxyle, hydroxyle ou d'autres groupes qui peuvent se combiner avec les divers com- posante acides ou basiques y ajoutés. Par exemple, les sels métalliques ou la chaux de la composition fertilisante peuvent réagir avec les groupes acides du polymère d'une manière similaire.!! les radicaux hydroxyle ou amino des polymères peuvent se combiner avec les radicaux acides de l'engrais.
Les polymères modifiés par ces réactions collatérales doivent être considé- rés comme faisant partie de la présente invention.
Une amélioration optimum de la structure du sol est obtenue rapidement si l'on mélange soigneusement le polymère avec le sol à l'aide d'une bêche? d'un cultivateur, d'un pulvérisateur (par exemple à disques), d'une herse ou par d'autres méthodes communément employées dans la techni- que de l'agriculture. Toutefois, des améliorations désirables peuvent être obtenues par simple addition des matières polymères, en solution aqueuse ou sous forme de poudre sèche avec ou sans diluants ou supports, à la sur- face du solo Dans ce dernier cas, la substance polymère se mélange lente- ment avec le sol par alternances ou cycles normaux d'humidification et de dessèchement, de gel et de dégel., etc.
La disponibilité d'oxygène pour les racines des plantes dans le sol en présence de diverses quantités deau est mesurée commodément par la technique de Webley, Quastel et consorts décrite en détail dans le "Jour-
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nal Agilt a1. Science'! Il/257 (1947).
Dans ce procéder un microorganis- me, tel que la levure, est substitué aux racines de plantes et la vitesse
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ou taux d utilisation de l'oxygène par la levure en suspension dans une so- lution de glucose est mesurée dans un appareil de Warburg par une méthode
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manométrique. 19anhydride carbonique dégagé dans le processus métabolique est absorbé par de-9hydroxyde de potassium dans un puits central de sorte que le changement de volume du gaz est provoqué par l'oxygène utilisé par la levure et les microorganismes du solo L'absorption d'oxygène par une quantité égale de levure dans des conditions optima est obtenue d'une sus- pension bien agitée de levure dans une solution de glucose en 1?absence de miettes de terre.
Quoique la consommation d'oxygène des microorganismes existant naturellement dans le sol soit faible en comparaison de celle de la quantité relativement grande de levure employée, elle est mesurée par 1?absorption doxygène dans un flacon de Warburg contenant de la terre et de la solution de glucose mais pas de levure.
Les sols bien labourés conservent leur structure poreuse à miettes en présence de grandes quantités d'eau. La suspension de levure dans l'eau est donc épandue sur une grande surface et l'oxygène peut dif-
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fuser à travers, les pellicules d9 ea- eiatieaent minces.
Un haut degré d'absorption d'oxygène par la levure est obtenue sur ce genre de solo
Les sols de structure pauvre se transforment en boue lorsque la quantité d'eau est augmentée et beaucoup moins d'oxygène peut diffuser à travers les épaisses pellicules d'eau.
Par conséquent, 1?absorption d'oxygène par la levure dans ce type de sol est beaucoup moindre Par cette technique, on peut donc mesurer l'effet des matières ajoutées sur la structure du sol en mesurant le taux de respiration de la levure en contact avec des miettes de terre dans des conditions régléeso Le taux de respiration est exprimé par le facteur ou coefficient'd'aération (FoAo) ou :
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Fok. = taux d9ab5orption de 19omeene par la levure sur les miettes de terre X 100 taux d9abr>orption de leoxygène par la levure dans une solution agitée de glucose.
Les sols de bonne structure donnent des valeurs élevées du F.A. tandis que les sols de structure pauvre donnent de faibles valeurs du F.A.
Des mesures plus précises de la stabilité des agrégats des sols sont fournies par la technique du tamisage humide telle quelle est décrite dans les exemples donnés plus loin. Les agrégats de terre doivent avoir une stabilité suffisante pour conserver leur identité lorsqu'ils sont soumis à des actions dispersives telles que le choc ou impact des gouttes de pluie, les opérations de labourages 1-'eau qui s'infiltre, et les forces
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de compression de la masse de terre aurjacente.
La mesure de la stabilité des agrégats a, pour cette raison, été employée par les physiciens du sol somme un des moyens d'évaluer la structure du solo
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La présence d9ag égat résistants à 1?eau a pour conséquence une combinaison de pores capillaires et non oapillairesp tandis qu2un sol de structure pauvre a peu de pores non capillaireso Le caractère meuble et la porosité d9un sol composé d'agrégats stables- permet 19înflltration ou pénétration rapide de 1geau et la filtration rapide de 12excès d'eau vers le bas à travers le solo Le sol revient à 1?état d9aération optimum bientôt après que la pluie cessée
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La teneur en humidité du sol après qu'un drainage libre sous 1?influence de la pesanteur a éliminé
7.'eau dans les pores non capillaires est appelé "capacité du champ" et est très proche de 1?équivalent d'humidi- té qui est déterminé facilement au laboratoire. Le traitement du sol par des polymères hydrophiles a élevé sensiblement l'équivalent d'humidité et par conséquent le sol traité retient un pourcentage plus élevé de l'eau qui filtre à travers lui, après une chute de pluie.
Le fait que cet excès d'eau n'a pas été retenu aux dépens de l'aération convenable a été montré plus haut par le "coefficient d'aération"o
Le point de flétrissure9 c'est-à-dire la teneur en humidité du sol pour laquelle les plantes cessent d'être capables d'extraire suffi- samment d'eau du sole détermine la limite inférieure d'eau disponible pour la croissance des planteso L'effet des polymères hydrophiles sur le point de flétrissure du sol est de le relever très légèrement.
Comme l'augmen- tation de l'équivalent d'humidité est beaucoup plus grande que l'élévation du point de flétrissure, le traitement du sol par les polymères a pour con- séquence un accroissement substantiel de la quantité d'eau retenue par le sol et disponible à l'usage de la planteo
L'infiltration et la filtration augmentées qui se manifestent dans les sols composés d'agrégats résistants à l'eau ont pour résultat une réduction du ruissellement ou écoulement pendant une chute de pluie et par conséquent une réduction de l'érosion par l'eau courant, Les agrégats., en vertu de leur grosseur et de leur poids,
sont moins facilement emportés par l'eau et en outre ils résistent mieux à l'action destructrice des gout- tes de pluieo
La vitesse ou taux d'évaporation de l'eau de la surface est affecté par la structure du sol ainsi que par la présente de colloïdes or- ganiques dans le solo Une terre de bonne structure, telle qu'on en obtient en traitant convenablement une terre par un des polymères hydrophiles se- lon l'invention et composée d'agrégats résistants à l'eau, a en plus de pores capillaires un grand nombre de pores non capillaires.
Ces pores non capillaires ont pour effet de rompre la continuité des pores capillaires pour ralentir le mouvement de l'humidité par capillarité Le transfert de l'eau capillaire à la surface du sol est ralenti et par conséquent la perte d'humidité par évaporation de la surface est réduiteo
Les "propriétés de travail" ou consistance d'un sol sont in- fluencées par son état d'agrégation.
Lorsqu'une terre de structure pauvre est traitée par un polymère hydrophile,, elle perd son caractère collant et devient meuble et friable; elle devient plastique pour une plus haute te- neur en eau et, en comparaison du sol non traité, elle se comporte généra- lement comme si elle avait une moindre teneur en humiditéo
Afin de montrer que les polymères eux-mêmes ne sont pas nuisi- bles aux microorganismes du sol et qu'ils améliorent les rapports d'humidi- té et l'aération des sols traités, on a fait une expérience relative aux taux de nitrification dans le sol traité et dans la terre non traitéeo Gomme cette expérience nécessitait des miettes de terre résistantes à l'eau, elle a été réalisée avec de la terre de forêt de structure excellente.
Tou- tefois9 même avec le sol de bonne structure, on a observé une augmentation du taux de nitrification dans le cas du sol traitée L'effet d'augmentation de Inactivité microbiologique par traitement par des polymères pour amélio- rer la structure doit s'étendre aux processus tels que la fixation de l'azo= te et la décomposition de la matière organique avec libération de substan- ces nutritives.
Exemple 1.
Des solutions aqueuses à deux pour cent de copolymères de dé-
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rivés de l'acide maléique ont été préparées comme suit :
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1. Aoétate vi.vliaue = maléate monos Deux grammes d'un copolymère diiacétatevinylique et dganhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 2,1 (1 pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant 0,43 gramme d'hydroxyde de sodiumo
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2o Acétate vinylique - maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copolymère d'acétate vinylique et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 2,1 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant 1,45 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent';
,
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30 Sel triéthanolaminé d'acétate vinyliaue et d9acide maléiqueo Deux gram= mes d'un copolymère d'acétate vinylique et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 2,1 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent
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-d'issoug3 dans 100 c3 d'une solution contenant la6 grammes de triéthanolami- ne, 4o Semi=ester dimêthylaming éth:vliaue d'acétate vinvliaue et d'acide maléiaueo Un copolymère dacé-tatevinylique et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 2,1 {Un pour cent dans la eyclohexanone)"f&t chauffé avec un excès d'alcool!;
1 -diméthylaminoéthyliqueo Le semi-ester fut obtenu sous la forme d'un produit caoutchouteux qui, après avoir été
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débarrassé de l'alcool 7' =- diméthylaminoéthyliqueo devint!: un solide granuleux. Deux grammes de ce produit furent dissous dans 100 cm3 d'eau.
5. Acétate vinvliaue - maléamate ammoniaueo Un oopolymère d'acétate de
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vinyle et d9aaahydide maléique d-une viscosité spécifique de 2,1 (un pour cent dans la cyclohexanone) fut dissous dans du dioxane anhydre. On fit passer du gaz ammoniac anhydre dans la solution et un précipité se séparao
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Le :aioxane fut séparé par décantation et le précipité fut lavé à l éther absolu. Deux grammes de ce polymère furent dissous dans 100 cm3 d'eauo 60 Sel bbtalaminé d9acétate vinvliaue et dpgoîde N - butvlmaléamîgue.
Deux grammes d 9 seLbutylaminé d9acétate vinylique et diacide N - butylmaléa- mique préparé d'une manière similaire à partir d'un copolymère dacétate de vinyle et d'anhydride maléique furent dissous dans 100 cm3 d'eau.
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70 Alcool vin.yliaue = maléate de sodiumo Un copolymère de formiate de vi= nyle et danhydride maléique fut dissous dans de l'eau chaude pour former une solution à cinq pour cent et une .trace d'acide chlorhydrique fut ajou= tée. La lactone du copolymère d-alcool vinylique et d'aeide maléique se sépara sous la forme d'une matière caoutchouteuse. La laetose- fut dissoute dans une solution d'hydroxyde de sodium pour former une solution a deux pour cent d'alcool vinylique = maléate de sodiumo 8 Ether vin.vlmétbvl1aue <=> maléate diammoniçueo Deux grammes d'un copolymè= re d'éther vinylméthylique et. d9aydide ma-léique diurne viscosité spécifi- que de 1198 (un pour cent- dans la cyclohexanone) furent dissous-'dans 100 cm3 d'une solution contenant 19? em3 d''OO1e soutien concentrée deammoniaque.
9. Ether vinyléthyliaue - maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copolymè- re d'éther vinyléthylique et dsanhydride maléique d9une viscosité spécifi- que de 2,1 (un pour cent dans la cyclohexanone) forent dissous dans 100 cm3 d'une solution, contenant 195 cm3 d'une solution cooet ée,d9aaiaqeo 100 Isobutxlèpe - maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copo1ymère d'iso- butylène et d'anhydride maléique d'une viscoeté spécifique de 0953 (0fil2 pour cent dans- la diméthylformamide} furent dissous dans 100 egr3 d9ae so- lution contenant 1,7 cm3 d'une solution concentrée d'ammoniaqueo
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11.
Styrène - maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copolymère de styrène et d'anhydride maléique furent dissous dans 100 em3 d'une solution contenant 1,3 cm3 d'une solution concentrée d'ammoniaqueo
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12. Semi-ester 4 -diméth ylaminoéthyligue de styrène et d'acide maléianeo Un copolymère de styrène et d'anhydride maléique fizt chauffé avec un excès d'alcool <iméthylaminoéthyliqueo Il se forma une masse spongieuse, dont on enleva l'exees d'alcool en la pressant et en la lavant à l'éther ab- solu.
Deux grammes du polymère séché à l'air furent dissous dans 100 em3 d'eauo
EMI10.2
13o Acrylate d'éthyle maléate diammoiatxea Deux grammes d'un copolymère d'acrylate d'éthyle et d'anhydride maléique furent dissous dans 100 em3 d'une solutioh contenant 183 em3 d'une solution concentrée d'ammoniaque.
14 Sel 1/2 caloiaue d'acétate vinylique et d:J acide maléiaueo Deux grammes d'un copolymère d'anhydride maléique et d'acétate vinylique et 01 gramme d'hydroxyde de calcium furenàajaatés à 100 em3 d'eau et agités jnsqn' à ce que la dissolution fut complétée 15o Acétate vin:vliane "'" ma1éate diammoaiago Deux grammes d'un copolymère d'acétate vinylique et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 3,1 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant 1,45 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI10.3
16fil Acétate viny ligue - maléate diammonioueo Deux grammes d'un copolymère d'acétate vinylique et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique de 4,75 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous-dans 100 cm3 d'une solution contenant 1,45 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI10.4
po Ether viny Iméthy ligue =- maléate dits Deux grammes d'un copo- lymère d'éther vinylméthylique et d'anhydride maléique d'une viscosité spé- cifique de 13,8 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans
EMI10.5
100 cm3 d'une solution contenant lg7 em3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
18 o Ether vînylélbymgue - maléate dilm i ne. Deux grammes d'un copoly- mère d'éther vinyléthylique et d'anhydride maléique d'une visoosité spéci- fique de 17,5 (un pour cent dans' la cyclohexanone) furent dissous'dans 100 cm3 d'une solution contenant 1955 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI10.6
19o Acétate d'isopropésyle - maléate diammanianeo Deux grammes d'un copo- lymère d'aeétate isopropénylique et d'anhydride maléique ayant une viscosi- té spécifique de 19,3 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 om3 d'une solution contenant 1,35 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI10.7
20o Ether Vil1ylisoprop:.v1iaue = maléate diammoniaueo Deux grammes d9un copo- l re d'éther virylisopropylique et d'anhydride maléique ayant une visco- sité spécifique de ls98 (un pour cent dans la cyalchexanose) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant 1,45 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cento
EMI10.8
21o Ether VinY1=-buty1iaue "'" maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copo- lymère d'éther vinyl-n-butyliqpe et d'anhydride maléique ayant une viscosi- té spécifique de 390? (un pour cent dans la oy,cheaaone) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant 1,
4 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cento
EMI10.9
22o Chlorure de vinv1ß "'" maléate diammonianeo Deux grammes d'un copolymère
<Desc/Clms Page number 11>
de chlorure de vinyle et d'anhydride maléique ayant une viscosité spécifique
EMI11.1
de 0995 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 cm3 d'une solution contenant .g6 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
23o Chloracétate de vinyle = maléate diammoniaueo Deux grammes d'un copo- mère de chloracétate de vinyle et d'anhydride maléique ayant une viscosi- té spécifique de 16,2 (un pour cent dans la cyclohexanone) furent dissous dans 100 cm3 dune- solution.. contenant 1,3 cm3 d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI11.2
2lr.o Ester méthsrijaue partielc, sel ammonione d'acétate de vinYle et diacide maléiqueo Deux grammes d'un terpolymere d 1 acétate vinylique (une molécule- gramme), de maléate monométhylique (0,08 molécule-gramme) et d'anhydride maléique (0,92 molécule-gramme) ayant une viscosité spécifique de 10,3
EMI11.3
(un pour cent dans la ayaldhexanone) furent dissous dans 100 ont3 d'une so- lution contenant 1,25 molécule-gramme d'une solution d'ammoniaque à 28 pour cent.
EMI11.4
25o Sel semi-aalciaue d'éther vin.vlméthvliaue et d'acide maiéiaueo Deux grammes d'un copolymère d'éther vinylméthylique¯et d'anhydride maléfique¯-- ayant une viscosité spécifique de 1198 (un pour cent dans la cyclohexano ne), 0,3 cm3 d'eau et 0,4 gramme d'hydroxyde de calcium furent mélangés ensem- ble intimement. Le produit était soluble dans l'eau et contenait 74 pour cent de polymère.
Exemple 2.
Des terres de champs furent séchées à 1?air, pulvérisées et taminées à travers un tamis à mailles de un mm. A des portions de 100 gram- mes de terre, on ajouta 30 cm3 dune solution contenant de& proportions connues de divers polymères et la terre fut bien mélangée.
Ce volume de solution des polymères les moins efficaces se révéla suffisant pour rendre le sol collante Certains des polymères donnaient une amélioration plus marquée des propriétés physiques et il fallut jusqu'à 10 cm3 d'eau en plus pour rendre la terre collante La terre humide fut réduite en mor- ceaux, on la laissa sécher à 1-'air et oh la morcela davantage de manière qu'elle passe à travers un tamis à mailles- de quatre mm et les miettes d'un
EMI11.5
calibre de 2 à 4 mm furent recueillies" Quatre grammes de ces miettes fu- rent employés dans chaque flacon pour l'évaluation dans l'appareil de War- burg conformément à la technique devebley, Quastel et consorts, "Journal Agricultural Science" l2 257 (1.947) sauf qu'une suspension- à 1,
5 pour cent de levure sèche de Fleischmann fut substituée au miercorganîsme em- ployé par euxo Les résultats obtenus par Inaction sur un limon sablonneux alluvial on un limon vaseux de Miami sont donnés au tableau10 L-effet d'un compost, d'alginate de sodium et de méthyleellulose est inclus dans le ta-
EMI11.6
bleau pour la somparaisoSo
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
T A BLE A U 1 10
EMI12.2
<tb> Type <SEP> de <SEP> sol <SEP> Polymère <SEP> Concentration <SEP> de <SEP> Facteur <SEP> d'aération
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> polymère <SEP> en <SEP> % <SEP> Proportion <SEP> d'eau <SEP> ajoutée
<tb>
<tb>
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<tb> 25%- <SEP> 37,5%- <SEP> 50% <SEP> - <SEP> 62,5 <SEP> % <SEP>
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<tb> Limon <SEP> (lehm)
<SEP> sa-
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<tb> blonneux <SEP> alluvial <SEP> néant <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 55 <SEP> - <SEP> - <SEP>
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<tb> Limon <SEP> (lehm) <SEP> va- <SEP> .
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<tb> seux <SEP> de <SEP> Miami <SEP> néant <SEP> 0 <SEP> 105 <SEP> 90 <SEP> 35 <SEP> --
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<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
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<tb> Miami <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,1 <SEP> 106 <SEP> 86 <SEP> 45 <SEP> 14
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<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
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<tb> Miami <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,
02 <SEP> 102 <SEP> 100 <SEP> 57 <SEP> --
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<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
EMI12.3
Miami n' 3 Os 1 119 113 81 42
EMI12.4
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 4 <SEP> 0,1 <SEP> 110 <SEP> 104 <SEP> 78 <SEP> 46
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
EMI12.5
Miami n 5 ogi 116 111 63 -
EMI12.6
<tb> Limon <SEP> sablonneux
<tb> alluvial <SEP> n <SEP> 6 <SEP> 1,0 <SEP> 66 <SEP> 64 <SEP> 42 <SEP> 30
<tb>
<tb> Limon <SEP> sablonneux
<tb> alluvial <SEP> n <SEP> 7 <SEP> 1,0 <SEP> 108 <SEP> 97 <SEP> 47 <SEP> 23
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 8 <SEP> 0,1 <SEP> 119 <SEP> 110 <SEP> 69 <SEP> 41
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0,
1 <SEP> 119 <SEP> 98 <SEP> 50 <SEP> -
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
EMI12.7
Miami n 10 Ogl 120 104 36 -
EMI12.8
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
EMI12.9
Miami nl> il 091 101 79 72 81
EMI12.10
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 12 <SEP> 0,1 <SEP> 115 <SEP> 99 <SEP> 65 <SEP> 36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 13 <SEP> 0,1 <SEP> 117 <SEP> 80 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> sablonneux <SEP> alginate <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> sodium <SEP> 0,1 <SEP> 118 <SEP> 85 <SEP> 28 <SEP> -
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de <SEP> "Méthocel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> 50 <SEP> " <SEP> 0,
1 <SEP> 116 <SEP> 96 <SEP> 65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de <SEP> "Méthocel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> 1500" <SEP> 0,1 <SEP> 126 <SEP> 102 <SEP> 61 <SEP> --
<tb>
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
T à .B , L E 4 U I (suite)
EMI13.2
<tb> Type <SEP> de <SEP> sol <SEP> Polymère <SEP> Concentration <SEP> de <SEP> Facteur <SEP> d'aération
<tb>
<tb> polymère <SEP> en <SEP> % <SEP> Proportion <SEP> d'eau <SEP> ajoutée
<tb>
EMI13.3
25% =3795% -50%-62,5% , === ======= == -======== =
EMI13.4
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb> Miami <SEP> Compost <SEP> 3,0 <SEP> 99 <SEP> 85 <SEP> 34
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb> Miami <SEP> Compost <SEP> 1,0 <SEP> 82 <SEP> 79 <SEP> 20
<tb>
EMI13.5
Lalginate de sodium et le "téthoce" éther de méthylcellulose qu'on peut se procurer dans le commerce,
produisent une amélioration tempo- raire modérée de la structure des miettes dans l'évaluation de Warburgo Toutefois, lorsque les miettes furent soumises à une infiltration lente et continue d'eau, ces miettes de terre se désintégrèrent en l'espace de trois à quinze jourso Les terres traitées par le polymère 1 et le polymère 2 n'on± pas présenté de désagrégation des miettes en 18 moiso
Un certain nombre de sols différents ont été traités par un de ces copolymères pour démontrer que l'effet n'est pas limité aux types de sols mentionnés au tableau I. L'effet du polymère n 2 sur le coeffi- cient d'aération d'un certain nombre de sols est indiqué au tableau II.
TABLEAU II.
EMI13.6
<tb>
Type <SEP> de <SEP> sol <SEP> Concentration <SEP> de' <SEP> Proportion <SEP> d'eau <SEP> ajoutée
<tb>
<tb>
<tb> polymère <SEP> en <SEP> % <SEP> 25% <SEP> - <SEP> 3795% <SEP> - <SEP> 50% <SEP> -=- <SEP> 62,5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> sablonneux
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 55 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> sablonneux
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> (Ohio) <SEP> 0,1 <SEP> 128 <SEP> 92 <SEP> 66 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 105 <SEP> 90 <SEP> 35 <SEP> --
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> (Ohio) <SEP> 0,
1 <SEP> 106 <SEP> 86 <SEP> 45 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sol <SEP> gumbo <SEP> vaseux
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> grain <SEP> fin <SEP> (Illi-
<tb>
<tb>
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<tb> nois) <SEP> 0 <SEP> 103 <SEP> 80 <SEP> 44 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sol <SEP> gumbo <SEP> (Illinois) <SEP> 0,1 <SEP> 123 <SEP> 113 <SEP> 66 <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Argile <SEP> de <SEP> Paulding
<tb>
<tb>
<tb> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 94 <SEP> 92 <SEP> 64 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Argile <SEP> de <SEP> Paulding
<tb>
<tb>
<tb> (Ohio) <SEP> @ <SEP> 0,1 <SEP> 105 <SEP> 102 <SEP> 85 <SEP> 57
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> Grenada <SEP> (Tennessee) <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 69 <SEP> 46
<tb>
<Desc/Clms Page number 14>
TABLEAU II (Suite)
EMI14.1
<tb> Type <SEP> de <SEP> sol <SEP> Concentration <SEP> Proportion <SEP> d'eau <SEP> ajoutée
<tb>
<tb> de <SEP> polymère <SEP> en <SEP> % <SEP> 25% <SEP> - <SEP> 37,5% <SEP> - <SEP> 50% <SEP> - <SEP> 62,5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb> Grenada <SEP> (Tennessee)- <SEP> 0,1 <SEP> 99 <SEP> 103 <SEP> 99 <SEP> 76
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb> Memphis <SEP> (Tennessee) <SEP> 0 <SEP> 92 <SEP> 80 <SEP> 56 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limon <SEP> vaseux <SEP> de
<tb>
<tb> Memphis <SEP> ( <SEP> Tennessee) <SEP> 0,1 <SEP> 104 <SEP> 100 <SEP> 82 <SEP> 51
<tb>
Le coefficient d'aération mesuré avec l'appareil de Warburg doit être aussi élevé que possible en présence de la teneur maximum en eau.
Tous les sols se saturent d'eau si 19on ajoute assez d'eau et les sols non traités auxquels on a ajouté 62,5 pour cent d'eau sont saturés d'eau, ce qui empêche l'accès d'air. Lorsque le sol est dans cet état, son coëffi- cient d'aération ne peut pas être mesurée et il est indiqué au tableau par " -- ". Certains sols sont saturés par addition de 50 pour cent d'eau.
A mesure que la teneur en eau croît? le coefficient d'aération baisse jusqu'à ce que le sol soit '+saturé d'eau" et la croissance de la levure s'arrête.
Exemple 3.
L'effet des polymères sur le pourcentage d'agrégats résistants à l'eau a été déterminé par le procédé suivant. A 100 grammes de limon va- seux de Miami pulvérisé de manière à traverser un tamis de 0,25 mm, on ajouta 30 cm3 d'eau distillée contenant la proportion convenable du polymè- reo La terre fut bien mélangée et pressée à travers un tamis de 4 mm.
Après un séchage d'une durée d'au moins deux jours dans une chambre chaude à faible humidité, de l'air à 50 C fut soufflé sur la terre pendant dix mi- nutes pour achever le séchage. Des échantillons de quarante grammes fu- rent placés sur le tamis supérieur d'une série de tamis, de 0,84 mm, 0,42 mm et 0,25 mm disposés par ordre de grandeur de maille décroissanteo Les ta- mis furent soulevés et abaissés dans l'eau sur une distance de 1,5 pouce à raison de trente périodes par minute pendant trente minutes.
Au bout de ce temps, on souleva les tamis, on les laissa égoutter, on sécha la terre à 80 C et on la pesao Les résultats sont reproduite au tableau III, quant au pourcentage d'agrégats résistants à l'eau supérieurs à 0,25 mmo Le li- mon vaseux de Miami sans addition dé polymère ne donna- presque pas d'agré- gats résistants à l'eau.
TABLEAU 1110
Pourcentage d'agrégats > 0925 mm résistants à l'eau.
Dans du limon vaseux de Miami après traitement par des polymères.
EMI14.2
<tb>
Polymère <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> dans <SEP> la <SEP> % <SEP> d'agrégats
<tb> terre <SEP> > <SEP> 0,25 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sans <SEP> addition <SEP> de
<tb> polymère <SEP> 0 <SEP> la <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
TAB LE A U III (suite I)
EMI15.2
<tb> Polymère <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> dans <SEP> la <SEP> % <SEP> d'agrégats <SEP> > <SEP> 0,25 <SEP> mm.
<tb> terre
<tb>
EMI15.3
========================================================= Polymère n 2 0,1 95e5
EMI15.4
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,05 <SEP> 90,7
<tb>
<tb> Polymère <SEP> ? <SEP> 2 <SEP> 0,02 <SEP> 45,0
<tb>
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,01 <SEP> 7,8
<tb>
EMI15.5
Polymère n 2 OeOO5 3,0 Polymère nO 3 Opi 933,8 Polymère n 3 0,ou 7,3
EMI15.6
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 4 <SEP> 0,
1 <SEP> 79,3
<tb>
EMI15.7
Polymère n> 4 0,01 298 Polymère nO 5 0,1 90,5
EMI15.8
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 5 <SEP> 0.901 <SEP> 4,0
<tb>
EMI15.9
Polymère no 6 Opi g98 Polymère no 6 o,oi 1,5
EMI15.10
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 7 <SEP> 0,1 <SEP> 41,2
<tb>
EMI15.11
Polymère nO 7 0,901 o,8
EMI15.12
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 8 <SEP> 0,1 <SEP> 95,1
<tb>
EMI15.13
Polymère nO 8 osol 38,5 Polymère n 8 o,oos 5,6
EMI15.14
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0,1 <SEP> 9398
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0,01 <SEP> 1598
<tb>
EMI15.15
Polymère nO 10 01 91,8 Polymère no 10 0,ol 13,3 Polymère n 11 o,1 96,9 2 Polymère ng 11 0,901 8,7 Polymère n 12 091 78,0 Polyàre n 12 001 3,7
EMI15.16
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 13 <SEP> ' <SEP> 0,1 <SEP> 95,7
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 13 <SEP> 0,01 <SEP> 1,
0
<tb> Polymère <SEP> nO <SEP> 14 <SEP> 0,1 <SEP> 93,7
<tb>
EMI15.17
Polymère nlO 14 ogoi 26,5
EMI15.18
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 15 <SEP> 0,1 <SEP> 94,0
<tb>
EMI15.19
Polymère nO 15 0,01 24,8 Polymère no 16 0,1 98,90 Polymère no 16 0,01 31,8 Polymère n 17 0.,l 9098
EMI15.20
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 17 <SEP> 0,01 <SEP> 4498
<tb>
EMI15.21
Polymère ng 18 01 97,3
<Desc/Clms Page number 16>
T A B L E A U III (suite 2)
EMI16.1
<tb> Polymère <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> dans <SEP> la <SEP> % <SEP> d'agrégats <SEP> > <SEP> 0,25 <SEP> mm.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> terre
<tb>
EMI16.2
----------------------------,------------------------------------ Polymère n 18 09 Ol 428 8
EMI16.3
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 19 <SEP> 0,1 <SEP> 99,8
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 19 <SEP> 0,01 <SEP> 40,
8
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 20 <SEP> 0,1 <SEP> 96,8
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 20 <SEP> 0,01 <SEP> 3,3
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 21 <SEP> 0,1 <SEP> 97,0
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 21 <SEP> 0,01 <SEP> 19,8
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 22 <SEP> 0,1 <SEP> 63,3
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 22 <SEP> 0,01 <SEP> 398
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 23 <SEP> 0,1 <SEP> 94,5
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 23 <SEP> 0,01 <SEP> 13,8
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 24 <SEP> 0,1 <SEP> 9590
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 24 <SEP> 0,01 <SEP> 30,3
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 25 <SEP> 0,1 <SEP> 96,6
<tb>
EMI16.4
Polymère nP 25 0,01 5 9 3
EMI16.5
<tb> "Carbowax <SEP> 6000" <SEP> (oo) <SEP> 091 <SEP> 0,3
<tb>
<tb> "Carbowax <SEP> 6000" <SEP> 0,01 <SEP> 0,
3
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> polyvinylméthy-
<tb>
<tb> lique <SEP> 0,1 <SEP> 0,3
<tb>
EMI16.6
Ether poit1ylméthy=
EMI16.7
<tb> lique <SEP> 0,01 <SEP> 0,3
<tb>
EMI16.8
"ûrea F orm" 0,1 0,4 "Urea-Form" 0901 z3 "MéthoGe1 50" os 1 15 9 "Méthoce1 50" 0,01 095 IliéthOCe7. 1500" ou 1 1393 "éthooel 1500" 0901 0.115
EMI16.9
<tb> Alginate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,1 <SEP> 41,3
<tb>
<tb> Alginate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,01 <SEP> 0,3
<tb>
(oo) Oxyde de polyéthylèneo Exemple 4.
L'équivalent d'humidité fut déterminé par la méthode de Bouyou- cos telle quelle est décrite dans "Soil Science" 40, 165 - 171 (1935).
Des échantillons de sol traités par divers polymères furent passés à travers un tamis de deux mm à l'état sec. Des entonnoirs de Buchner de 5 cm de diamètre et de 2,5 cm de profondeur furent remplis de terre jusqu-'au niveau de leur ouverture et placés dans un bêcher d'eau où on les
<Desc/Clms Page number 17>
laissa tremper pendant 24 heures. L'entonnoir ftlt ensuite placé dans un fla- con à succion raccordé à un aspirateur et laissé là pendant quinze minutes après que l'eau libre eut disparu de la partie supérieure de la terre. La terre humide fut placée dans une bouteille de pesée tarée et la teneur en humidité fut déterminée par mesure de la perte de poids après chauffage à 105 C. Toutes les déterminations de l'équivalent d'humidité furent faites en double.
Les points de flétrissure de terre traitée par divers polymè- res furent déterminés. par la méthode de Breazeale et Mc George telle qu'elle a été publiée dans "Soil Science" 68, 371 - 374 (1949). Vingt à trente grammes de terre furent placés comme une chemise autour de la tige d'une plante de tomate au moyen d'un tube de verre de trois cm de diamètre et cinq cm de long. Les extrémités furent bouchées avec des moitiés de bou- chons et scellées avec un mélange de cire d'abeilles et de paraffine.
Après quelques semaines, des racines apparurent dans la terre enfermée.
Les échantillons de terre furent laissés pendant six à huit nouvelles se= maines pour que la terre arrive au point de flétrissure ; ensuite, ils fu- rent enlevés et l'on détermina la teneur en humidité. Des doubles furent déterminés dans chaque cas.
TABLEAU IV.
Effet de divers polymères sur l'équivalent d'humidité,-le point de flétrissure et l'humidité disponible pour les plantes, dana du limon vaseux de Miami.
EMI17.1
Traitement % de polymère Equivalent Point de % d?accroissement
EMI17.2
<tb> dans <SEP> le <SEP> sol <SEP> d'humidité <SEP> flétris- <SEP> de <SEP> 1-'humidité <SEP> dis-
<tb>
<tb>
<tb> sure <SEP> ponible <SEP> par <SEP> rapport
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> au <SEP> témoin.
<tb>
EMI17.3
c::::I===========CI\O== ======-o=J==:;;)=o;;
)=-=====IOCJ==
EMI17.4
<tb> Témoin <SEP> 0 <SEP> 24,2 <SEP> 7,6
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 27,6 <SEP> 7,8 <SEP> 19,3
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 27,6
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 2490
<tb>
EMI17.5
Polymère ng 8 0.1)1 2990 8,3 24.,7
EMI17.6
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 26.,7
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 26,2
<tb>
<tb> Polymère <SEP> ? <SEP> 15 <SEP> 0,1 <SEP> 27,5 <SEP> 8,6 <SEP> 13,9
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 26,5
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 25,1
<tb>
EMI17.7
Polymère n 19 0,1 2924 896 2593
EMI17.8
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 29,7
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 26,9
<tb>
EMI17.9
====-=====ac;:o===X=;=c::::I==================================== Exemple 5.
Du limon vaseux de Miami fut traité par diverses substances ; la teneur en humidité de chaque échantillon fut amenée à environ 23 pour cent et environ quatre limbes anglaises de chaque échantillon furent pla= cées dans un bêcher de deux litreso Ces bêchera furent gardés dans une serre
<Desc/Clms Page number 18>
et pesés tous les jours ou tous les deux jours pour suivre l'allure de l'éva- poration de l'eau de la surface. Les résultats sont indiqués au tableau V.
TABLEAU Vo
Effet de diverses substances sur l'humidité de la terre perdue par évaporation superficielle en 15 jours
EMI18.1
<tb> Traitement <SEP> Pourcentage <SEP> de <SEP> poly- <SEP> Pourcentage <SEP> de <SEP> % <SEP> de <SEP> réduction <SEP> de
<tb> mères <SEP> ajouté <SEP> à <SEP> la <SEP> l'humidité <SEP> ini- <SEP> l'évaporation <SEP> par
<tb> terreo <SEP> tiale <SEP> perdue <SEP> en <SEP> rapport <SEP> au <SEP> témoin
<tb> 15 <SEP> jours.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Témoin <SEP> 0 <SEP> 40,7 <SEP> 0
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0,01 <SEP> 27,1 <SEP> 33,4
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 35,4 <SEP> 13,0
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,1 <SEP> 26s7 <SEP> 34,4
<tb> idem <SEP> 0,05 <SEP> 33,0 <SEP> 17,4
<tb>
<tb> Mélange <SEP> ou <SEP> parties
<tb> égales <SEP> de <SEP> "Méthocel <SEP> 50"et <SEP> de <SEP> "Méthocel <SEP> 1500". <SEP> 0,1 <SEP> 35,7 <SEP> 12,3
<tb>
Exemple 6.
L'effet du traitement d'un sol de forêt de bonne structure par 0,1 pour cent d'éther vinylméthylique - maléate de sodium fut déterminé comme suit. Trente grammes de miettes du sol furent placés dans une varian- te de 1-'appareil de perfusion décrit par Lees et Quastel, "Biochemical Journal" 803=815 (1946) et l'on fit circuler une solution de sulfate d'ammonium M/30 en circuit d'une manière continue à travers la terre pour -la tenir humide. De temps en temps, un échantillon de la solution fut en- levé et analysé pour titrer le nitrate par un procédé colorimétrique.
Le tableau VI indique la concentration en nitrate trouvée à divers inter- valleso
T A B L E A U VI.
Taux de nitrification dans un bon sol de forêt, influencé par 0,1 pour cent d'éther vinylméthylique - maléate de sodium.
Concentration en NO3-(parties par million) à divers intervalles de tempso
EMI18.2
<tb> Sol <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> jours <SEP> 5 <SEP> jours <SEP> 9 <SEP> jours <SEP> 13 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sol <SEP> de <SEP> fo-
<tb>
<tb> rêt <SEP> (témoin) <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 25 <SEP> 60
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sol <SEP> de <SEP> fo-
<tb>
<tb> rêt <SEP> (traité) <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 26 <SEP> 62
<tb>
<Desc/Clms Page number 19>
Exemple 7.
L'amélioration de la structure du sol déterminée au laboratoire a été confirmée par l'amélioration de la germination de semences et dans la croissance accrue des plantes dans le sol traité par des copolymères hydrosolubles de dérivés de l'acide maléique. Des pots d'argile de sept pouces furent remplis de terre traitée par diverses préparations de polymères et placés dans une serreo Le tableau VII indique les résultats produits sur
EMI19.1
le pourcentage de germination, le coéfficien6 d'amélioration du rendement et le coefficient d'amélioration de la grosseur lorsque des semences de radis furent plantées dans des pots de terre traitée de la manière indiquée ci-avant.
Lamélioration du rendement, est basée sur le rendement total des pots et reflète donc les différences de germination ainsi que de grosseur des radis. Le coefficient d'amélioration est basé sur le poids moyen des radis. Les données pour des carottes qu'on a fait pousser dans une série similaire de traitements sont indiquées au tableau VIIIo
TABLEAU VII
Croissance de radis dans du limon vaseux de Miami contenant
EMI19.2
diverses préparat7ions,,de,polymeres.
EMI19.3
<tb>
Traitement <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> % <SEP> de <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb>
<tb>
<tb> ajouté <SEP> tion <SEP> d'améliora= <SEP> d'améliora-
<tb>
<tb>
<tb> tion <SEP> du <SEP> ren- <SEP> tion <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dement <SEP> grosseur
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Témoin <SEP> 0 <SEP> 71
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0,1 <SEP> 83 <SEP> 26 <SEP> 2,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 88 <SEP> 2,7 <SEP> 2,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,1 <SEP> 88 <SEP> 4,8 <SEP> 3,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 92 <SEP> 2,2 <SEP> 1,
6
<tb>
T A B L E A U VIIIo Croissance de carottes dans du limon vaseux de Miami conte- nant diverses préparations de polymères.
EMI19.4
<tb>
Traitement <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> % <SEP> de <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb> ajouté <SEP> tien <SEP> daméliora- <SEP> d'amélioration <SEP> du <SEP> ren- <SEP> tion <SEP> de <SEP> la
<tb> dement <SEP> grosseur
<tb>
<tb>
<tb> Témoin <SEP> 0 <SEP> 33
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0,1 <SEP> 67 <SEP> 8,0 <SEP> 3,9
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> 21 <SEP> 5,0 <SEP> 7,8
<tb>
EMI19.5
Polymère no 2 D1 46 8ex 5 gaz
EMI19.6
<tb> idem <SEP> 0902 <SEP> 58 <SEP> 6,6 <SEP> 3,7
<tb>
EMI19.7
do oammmm
<Desc/Clms Page number 20>
L'effet prononcé de la structure améliorée du sol sur le pour- centage des semences qui germent ressort clairement des tableaux VII et VIII.
Des exemples supplémentaires faisant ressortir cet effet sont donnés au tableau IX.
TABLEAU IXo
Effet du traitement du sol sur le pourcentage de germination de carottes et de fèves dans du limon vaseux de Miami.
EMI20.1
<tb>
Traitement <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère <SEP> Légume <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mon- <SEP> % <SEP> de <SEP> germiajouté <SEP> cultivé <SEP> ticules <SEP> ense- <SEP> nation
<tb> mencé&o
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Témoin <SEP> 0 <SEP> carottes <SEP> 120 <SEP> 32
<tb>
<tb> Polymère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0,05 <SEP> idem <SEP> 88 <SEP> 63
<tb>
<tb> Témoin <SEP> 0 <SEP> Haricots <SEP> 60 <SEP> 25
<tb>
<tb> Polymère <SEP> N <SEP> 1 <SEP> 0,1 <SEP> idem <SEP> 60 <SEP> 48
<tb> idem <SEP> 0,02 <SEP> idem <SEP> 60 <SEP> 47
<tb>
Exemple 80
Des expériences de culture furent faites dans des conditions uniformes avec utilisation d'alginate de sodium et de méthyl-cellulose,
c'est-à-dire les polymères employés dans la technique antérieure pour amé- liorer la structure du solo Le tableau qui suit fait ressortir l'effet de l'addition sur les rendemento
TABLEAU X.
EMI20.2
<tb>
Traitement <SEP> Rendement <SEP> Coefficient <SEP> Poids <SEP> moyen <SEP> Coefficient
<tb> total <SEP> d'améliora- <SEP> de <SEP> radis <SEP> d' <SEP> améliora- <SEP>
<tb> (en <SEP> grammes) <SEP> tion <SEP> du <SEP> ren- <SEP> (en <SEP> grammes) <SEP> tion <SEP> du <SEP> rendement <SEP> - <SEP> dement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aucun <SEP> 31 <SEP> -- <SEP> 0,53
<tb>
<tb> Alginate <SEP> de
<tb> sodium <SEP> 19 <SEP> 0,6 <SEP> 0930 <SEP> 0,6
<tb>
<tb> Méthylcellulose <SEP> 34 <SEP> 1,1 <SEP> 0,60 <SEP> 1,1
<tb>
Ces données et celles des tableaux VII et VIII font ressortir clairement que les polymères de dérivés de 1?acide maléique ont sur la structure du sol des effets très différents de ceux d lalginate de sodium et de la méthylcellulose, qui ne produisent qu'une amélioration né= gligeable de la croissance des plantes.
L'emploi de copolymères de dérivés de l'acide maléique en com= binaison avec des substances nutritives pour les plantes donne lieu à un ef-
<Desc/Clms Page number 21>
fet coopératif., La présence des copolymères dans le sol permet à la plante d'utiliser plus efficacement les substances nutritives contenues dans le solo Comme des engrais sont ordinairement nécessaires périodiquement pour mainte- nir une fertilité optimum continueg Inapplication des copolymères des déri- vés de l'acide maléique en combinaison avec les- engrais permet une applica- tion moins fréquente ou, des applications plus réduites pour maintenir un niveau uniforme de la production des cultures.
Les proportions de copoly- mères maléiques et d'engrais dans la matière additionnelle combinée dépen- dent dans une large mesure des exigences de la culture prévue, de la teneur en matières nutritives du sol et de sa structure avant le traitemento En général, un sol qui n'a pas été traité antérieurement peut- nécessiter une ma- tière additionnelle contenant des substances nutritives et un copolymère maléique en quantités du même ordreo Par exemple, des compositions utiles à des fins générales peuvent contenir de 10 à 90 pour cent de minéraux nu- tritifs et 10 à 90 pour cent de copolymère maléiqueo Des compositions contenant des proportions plus élevées ou moindres de l'un ou l'autre com- posant peuvent servir à des fins spécialeso
Par exemple,\)
un sol ayant été traité précédemment peut ne né- cessiter qu'une composition contenant un à dix pour cent du polymère et de 90 à 99 pour cent de substance nutritive, le faible pourcentage de polymère étant nécessaire pour remplacer les faibles quantités perdues par lixivia- tion ou filtration, par Inaction destructive de bactéries du sol ou pour d'autres raisons similaires. Des compositions à moins de dix pour cent de substances nutritives peuvent trouver une application spécialeodans un sol de structure extrêmement pauvre qui n'a pas été employée ou n'a été employé qu'occasionnellement, pendant une période de plusieurs années, et qui peut avoir une teneur relativement élevée en substances nutritives.
Comme les engrais organiques ordinaires n'ont qu'une faible teneur en substances nutritives et servent principalement à améliorer la structure, c'est-à-dire une fonction remplie plus efficacement par les co- polymères maléiques, la partie non nutritive des engrais organiques est moins essentielleo En conséquence, la pratique adoptée de préférence se- lon la présente invention comporte l'emploi d'engrais minéraux à haute te- neur en azote, en phosphore et en potassium, et qui peuvent avoir de fai- bles concentrations des minéraux dont des traces sont nécessaires à la croissance des plantes. Des engrais de ce genre sont compris pour la plupart dans les principaux minéraux nutritifs, et peuvent contenir de 15 à 50 pour cent de leur poids sous forme d'azote élémentaires de P2O5 et de K2O.
Des compositions utiles pour le traitement du sol et d'applica- tion générale sont : 50 parties en poids du sel monosodique du copolymère en proportions équi- moléculaires d'acétate de vinyle et diacide maléique et 50 parties d'en- grais minéral inorganique 4 - 12 - 4.
30 parties en poids du sel semi-calcique d'un copolimère de proportions équimoléculaires d'acétate de vinyle et diacide maléique et 70 parties d'en- gràis. minéral 6 - la - 4 (Vigoro)
Lorsque les ions métal (ou 18 ion ammonium) du sel de poly- mère ont par eux-mêmes des valeurs fertilisantes, l'engrais minéral employé en combinaison avec le polymère n'ont pas besoin de contenir la haute pro- portion habituelle de cet élémento Si on le désire, un des éléments nutri- tifs que l'on trouve habituellement dans- les engrais mixtes peut .être omis entièrement lorsqu'çn emploie une proportion importante du sel de cet élé- ment et du polymèreo En conséquence, les préparations suivantes sont uti- les :
70 parties en poids du sel ammonique du copolymère de l'éther méthylvinyli-
<Desc/Clms Page number 22>
que et de l'acide maléique 10 parties de sulfate de potassium et 20 parties de superphosphate.
60 parties en poids du sel monopotassique d'un copolymère de proportions équi- moléculaires de styrène et d'anhydride maléique et 40 parties d'engrais inorganique 6 - 12 - 2.
40 parties en poids du sel ammonique d'un copolymère d'acide maléique et d'isobutylène et 60 parties d'un engrais inorganique 2 - 14 - 4. Quoique l'emploi en combinaison avec des engrais minéraux inorganiques soit préférée des emplois avec des engrais organiques sont faisables aussio Ainsi, les copolymères de dérivés de l'acide maléique peuvent être appliqués aux sols en combinaison avec la "Milorganite", l'urée la boue d'eaux-vannes ou d'égouts la farine de soya, leguano la farine d'os les résidus de grai- nes animales,
le sang séché et l'humuso
L'exemple qui suit fait ressortir l'augmentation de l'effica- cité d'assimilation des substances nutritives par les plantes croissant dans un sol traité par des mélanges d'engrais inorganiques et du copolymére de l'acétate de vinyle et du maléate monosodique (polymère n 1).
Exemple 9.
Des radis furent plantés dans des plates-bandes traitées par chacun des engrais suivants minéral 4 - 12 - 4, sphaigne et "urea-form", avec et sans polymère n 1. Après quinze jours de croissance, les radis furent récoltés et peséso Le tableau qui suit indique l'effet coopératif extraordinaire du polymère et des engrais classiqueso
TABLEAU XI.
Croissance de radis dans un sol contenant du polymèreet des engrais nutritifso
EMI22.1
<tb> Traitement <SEP> Rendement <SEP> Coefficient <SEP> Poids <SEP> moyen <SEP> Coefficient
<tb>
<tb>
<tb> total <SEP> (en <SEP> d'améliora- <SEP> des <SEP> radis <SEP> d'améliora-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> grammes) <SEP> tion <SEP> du <SEP> ren- <SEP> (en <SEP> grammes) <SEP> tion <SEP> du <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,02 <SEP> % <SEP> d'engrais
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4-12-4 <SEP> (o) <SEP> 19 <SEP> -- <SEP> 0,35 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 002 <SEP> % <SEP> + <SEP> 002 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> polymère <SEP> 1 <SEP> 69 <SEP> 3,6 <SEP> 1.918 <SEP> 3,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> sphaigne <SEP> 31 <SEP> - <SEP> 0,
53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> + <SEP> 0,02 <SEP> % <SEP> de'
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> polymère <SEP> 1 <SEP> 75 <SEP> 2,4 <SEP> 1,29 <SEP> 2,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> d'urea-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> form <SEP> ( <SEP> 00) <SEP> 46 <SEP> - <SEP> 0,84 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> % <SEP> + <SEP> 0,02 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> polymère <SEP> 1 <SEP> 118 <SEP> 2,6 <SEP> 1,90 <SEP> 2,3
<tb>
( ) Ceci correspond à une application de 500 livres par acreo (oo) Contient 37 pour cent d'azoteo
<Desc/Clms Page number 23>
Exemple 10
Des radis furent plantés dans des plates-bandes contenant du li- mon vaseux de Miami traité par divers engrais organiques ou fumiers et com- posta a un pour cent et des polymères à 0,
05 pour cento Le tableau XII montre leffet de polymères employés seuls et l'effet coopératif avec des composés fertilisants inorganiques en comparaison d'engrais organiques et de composts qui contenaient un grand nombre de fois autant de substances nutritives.
TABLEAU XII.
Comparaison de polymères et de polymères plus des substances minérales avec un pour cent d'engrais organiques et de composts dans du limon vaseux de Miami pour la croissance de radiso
EMI23.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Traitement <SEP> % <SEP> de <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb>
<tb> tion <SEP> moyen <SEP> damé- <SEP> damélioration
<tb>
<tb> lioration <SEP> de <SEP> du <SEP> rendement <SEP> (o)
<tb>
<tb> la <SEP> grosseur <SEP> (o)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Témoin <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 83 <SEP> 0,93 <SEP> 0,84
<tb>
<tb> Témoin <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 90 <SEP> 1,07 <SEP> la <SEP> 16 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> fumier
<tb>
<tb> de <SEP> vache <SEP> séché <SEP> 61 <SEP> 2,3 <SEP> 1,
6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> "Milor-
<tb>
<tb> ganite <SEP> " <SEP> (a) <SEP> 49 <SEP> 0,64 <SEP> 0,34
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> compost
<tb>
<tb> de <SEP> Frazer <SEP> (b) <SEP> 88 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> tourbe <SEP> 83 <SEP> 1,1 <SEP> 1,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> % <SEP> de <SEP> compost <SEP> de
<tb>
<tb> déchets <SEP> de <SEP> cacao <SEP> 83 <SEP> 1,1 <SEP> 1,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> du <SEP> poly-
<tb>
<tb> mère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 88 <SEP> 1,7 <SEP> 1,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> poly-
<tb>
<tb> mère <SEP> n <SEP> 1 <SEP> + <SEP>
<tb>
EMI23.2
9 5 d 9 engg a.
EMI23.3
<tb>
6-la-4 <SEP> 82 <SEP> 1,9 <SEP> 1,8
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère
<tb> n <SEP> 25 <SEP> 83 <SEP> 1,7 <SEP> 1,6
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> polymère
<tb> n <SEP> 25 <SEP> + <SEP> 0,05 <SEP> % <SEP> d'engrais <SEP> 6-10-4 <SEP> 90 <SEP> 2,6 <SEP> 2,6
<tb>
EMI23.4
(a) Boue d'eaux-vannes produite par la ville de Milwaukee9 Wisconsin. (b) Produit à partir de détritus ou d'ordures ménagères par Frazer Pro- ducts, Inc.
(o) Tous les traitements sont comparés à la moyenne des témoins.
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Exemple 11
On a fait pousser des carottes dans un banc de serre dans du limon vaseux de Miami9 dont une partie avait été traitée par 0,05 pour cent du polymère n 1. Le tableau XIII montre l'effet prononcé du traitement du sol sur la croissance des carotteso
TABLEAU XIII.
Croissance de carottes dans du limon vaseux de Miami contenant du polymère n 1.
EMI24.1
<tb>
Traitement <SEP> % <SEP> de <SEP> ger- <SEP> Rendement <SEP> Coëfficient <SEP> Poids <SEP> moyen <SEP> Coefficient
<tb>
<tb> mination <SEP> total <SEP> (en <SEP> d'améliora- <SEP> de <SEP> carottes <SEP> d'amélio=
<tb>
<tb> grammes), <SEP> tion <SEP> du <SEP> ren- <SEP> (en <SEP> grammes) <SEP> ration <SEP> du
<tb>
<tb> dement <SEP> poids
<tb>
EMI24.2
==:-:: ClZlCIC..c.:lt. ,:!==:====...=-==c:a:;:== a;:::=l==':-'--===IZ'-...cI:I ===c::::::ICZ)<"==:OC:Z:;":I=--=
EMI24.3
<tb> Témoin <SEP> 72 <SEP> 181 <SEP> - <SEP> 3,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> po-
<tb>
<tb> lymère <SEP> 68 <SEP> 543 <SEP> 3,0 <SEP> 8,6 <SEP> 2,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Exemple 12
Un flanc de colline incliné qui avait peu de végétation et qui avait subi une forte érosion fut choisi.
On nivela une superficie proche du pied de la pente au moyen d'outils de jardinage en laissant toutes les ravines ou rigoles remplies. Du polymère n 14 sous la forme d'une poudre sèche fut répandu sur une moitié de la superficie à raison de deux livres par 100 pieds carrés et ratissé dans la surface. Au bout d'un mois les ravines de la section non traitée s'étaient rouvertes alors qu'aucun signe d'érosion ne put être constaté dans la moitié traitée par le polymère n 14.
Dans les formules de structure données aux pages 2 et 3 et aux revendications 1, 9 et 11, n est un petit nombre entier indicatif du degré de polymérisation.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS IN METHODS FOR IMPROVING THE STRUCTURE OF THE
GROUND.
The present invention relates to methods of improving the physical structure of soils. More especially, the object of the invention is to improve or amend the soil to increase crop yields and prevent natural erosion.
The present invention provides a surface stabilized sol in which there is dispersed 0.001 to 2.0 percent by weight of a copolymer or mixed polymer containing numerous units, recurring periodically, of the following structure:
EMI1.1
in which X and Y are radicals selected from the group comprising
EMI1.2
-0K, -0Na, -0 - Ca. = ONH4 -ONRH 39 = ONR2H29 -ONR3Hg = ONR4J! = NH2J! = OR, \) = OCH2NH2 "= OCH2CH2NR2 = N (] H2CH2NR2, \) -NOR and = NR29 not more than one of the radicals 1 and Y being OR in which ZJ) Z9 Xi 'and Ze9P are selected radicals in the group comprising -G 6H59 = OGOGH39
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
-0COE, -0R, - COOR, = COOH9 mCH3g aOH9 Cl and hydrogen, at least two of said radicals being hydrogen, not more than one of said radicals being from the group consisting of OCOCH9 -0COH, = 06H -0H, = COOH9 = OR and -C00R, all the radicals of the group comprising Cl and CH3 being attached to the same carbon atom, R being an alkyl radical preferably having at most four carbon atoms;
in which X and Y together can be -0-, and in which is not a number indicative of the degree
EMI2.2
by oopo7.ymerizationo
The present invention also provides a plant fertilizer composition comprising an inorganic plant nutrient and a water soluble copolymer having many units, periodically having the following structure.
EMI2.3
in which X and Y are radicals selected from the group comprising
EMI2.4
-M. -ONa, -0Ca. -ONH.p = ONRH39 22? 0NR3H9 -ONR, - = OR, ITHZ9 = 01: 9 zona9 2 4 3 = ONR2H2J) 3 4 = ORJ) 2 -OCH 2NR2 -0CHCHNR, = NCH2CH2NR2J) NHR and = NR2J) not more than one of the X and Y radicals not being OH; in which Z.
Z89 Z "and ZI-9e are radicals selected from the group consisting of = D6H5J) -OCOCH 3- '-00OH9 mOR9 qG00H, = COOR9 = OH9 -CH, Cl and hydrogen, at least two of said radicals being 1- 'hydrogen, not more than one of said radicals being from the group comprising -0COGH, = OCOH9 = 06H5S1 -0H, -00OH9 = OR and mC00Re all radicals of the group comprising Cl and CH3 being attached to the same atom of
EMI2.5
carbon, R being an alkyl radical preferably having at most four carbon atoms in which X and Y together can be Om9 and in which n? is a number indicative of the degree of oopalerization.
The present invention further provides a method of improving the structure of the soil which comprises the addition of a copolymer having many units,
periodically returning from the following structure
EMI2.6
in which X and Y are radicals selected from the group comprising
EMI2.7
OK9 Na9 -02 1 Ca ,, = ONH 4 = ONRH311 = ONR2H29 = ONR3H11 -ONR4 OH9 ITH, Z9 = OR = OCH2NR2D = OCH2CHP2 = NCH2CH2NR2 -NHR and 1R, 9 no more d ày - ra4illlaX X and Y n9étant = OR;
where ZZ ".:, Z" and - 9 9 9 a, t of Faidieaux chosen from the group = C6H5D OCOH9 -0COCH, = OR1)
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-COOR, -COOH, -CH3, -OH, Cl and hydrogen, at least two of said radicals being hydrogen, and not more than one of said radicals being from the group comprising -OCOCH3, - OCOH, -OH, -C6H5, -OR, -COOH and -COOR, all the radicals of the group comprising C1 and CH3 being attached to the same carbon atom, R being an alkyl radical having, preferably, at most four atoms of carbon ; wherein X and Y together may be -C-, and wherein n is a number indicative of the degree of copolymerization.
Final uselessness and the beneficial properties of the soils of the surface and of the soils of the layers below the surface depend crucially on the physical structure of this solo Although most soils are in a state of fine division necessary for plant growth, many soils do not have other physical properties which allow the proper growth and development of plant structures and the proper performance of different plant functions o In addition to nutrients for plants, a soil must be supplied with continuously in air and humidity. Soils of poor structure can soak or become saturated with water during wet seasons,
being which excludes the air necessary for the optimum growth and development of the plant Soils of poor structure can lose their moisture too quickly by evaporation from the surface due to excessive capillary action, and the plants growing there will be deprived of the continuous and abundant supply of humidity which is necessary for them. The latter effect becomes excessive in very compact soils where even the growth of roots and stems is stunted due to unfavorable growing conditions.
Seeds which are planted in soils of poor structure frequently undergo poor germination due to the lack of air or moisture necessary for normal germination.
It is also well known that soils of poor structure are prone to erosion, because when watered by rain they quickly become saturated and excess moisture runs off the soil surface or in a restricted channel. This surface water carries away fine soil particles and results in the displacement of large amounts of valuable soil.
The quantity of surface water is increased both because the soil is incapable of absorbing it and because it is incapable of providing a suitable medium for transferring water into the underlying masses of soil or into pathways or natural streams.
The problem of increasing the topsoil and the problem of preventing erosion can both be solved or greatly reduced by providing a means of improving the physical structure. of solo When the soil is plowed and raked it is possible to ensure a loose structure which better retains moisture and contains sufficient air for the propagation of the plants. The improvement or amendment of the structure of the soil. soil by plowing does not last long, and the inaction of rain and sun soon results in the soil crumbling and drying out,
thus losing its desirable properties o If the soil is cultivated for several years and especially if organic fertilizers are added to it, the soil may gradually arrive at a good structure of a more permanent nature o It is believed that this improvement in the structure is due to various humus materials, including polysaccharides, generated by soil bacteria which break down organic additions. The amended soil structure allows for the presence of larger amounts of air and the maintenance of a more uniform moisture supply in the soil, thus providing a more favorable environment for the continued cultivation of soil bacteria.
By this process, the soil structure is cumulatively improved o As clay and heavy loam soils may require many years to arrive
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To a satisfactory structure, it is desirable to provide a means of accelerating the formation of fertile soils.
The formation of good structure by heavy mechanical work with a cultivator or similar machine is not only short-lived, but is frequently detrimental to plant growth due to disruption of shallow nourishing roots o If a continuously improved structure could be obtained without mechanical disruption of the surface layers, the rate or proportion of growth and crop yields would be further improved o
The main object of the present invention is to provide a means of rapidly developing soil structure by additional synthetic materials. Another object of the present invention is to provide a means of increasing the agricultural yield of soils and in particularly soils of poor normal structure.
Another object is to provide a means of preventing erosion of the exposed surfaces of the solo.
Another object of the present invention is to provide synthetic substances which allow the simultaneous improvement of the soil erosion characteristics and the development of suitable catch crops.
In soils with a permanently good structure,
the fine particles of the soil are agglomerated into larger masses or crumbs which allow easy access of the air in their interstices and at the same time retain moisture in a form available in the mass or body of the crumbs o A soil having this structure does not not excessively lose moisture through evaporation due to the insulating effect of non-capillary spaces or pores containing high moisture content air which prevent excessive capillary action o A soil of this nature does not shrink and does not form cracks and crevices as it dries and retains a natural thin top layer of dry, loose soil which reduces evaporation. Therefore, the optimum moisture and air content can be maintained for a long time.
The use of the present invention in the formation of good soil structure by additional synthetic substances will be practicable in a wide variety of applications. It is useful in the rapid amendment of garden soils, especially in areas where sterile subsoil has been uncovered o It is useful also in the amendment of medium soils and especially in areas where organic fertilizers are not available o It is also useful for allowing the growth of root crops in areas where the very compact clay soil prevents the development of such crops.
It is still useful in semi-arid regions where it is desirable to retain soil moisture and minimize solar evaporation. It is also useful for growing catch crops on road sides, backfilled areas, and embankments or sloping banks where it is necessary to counteract erosion until such crops are well established. Further the invention is useful for preventing erosion in areas where surface vegetation has been destroyed by natural phenomena or by the misuse of solso Other advantages of the present invention which result from the improvement of the normal structure of the soil are also foreseen.
In accordance with the present invention, it has been found that the soils,
and particularly clayey soils and silts or muddy lehms of poor structure, may be greatly amended by the addition of traces of water-soluble copolymers of maleic acid derivatives. Suitable co-polymers are those represented by the structural formula:
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in which X and Y may be the same radical or different radicals
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rents of the group comprising - = CKp -0Na, a9 -0NH, m0NRH3a = ONR2H2 '\> = ONR3H = ONR49 = OH -NH 2 OCH2 - = N = R29 = OCH2 = CHNR -OR., N -0 2H4 - NR 29 = NHR and "; ,, NR2" not more than one of the radicals X and Y being = OR;
wherein Zip Z9fl Zen and Ze-11 are radicals of the group consisting of = OCOCH3g OCOH9 OH9 m Cis, = CH3, \ J mC00H9 = C6H5,1) mH9 -OR, and COOR9 several of the radicals Z, Z9, Z "and Z9 being 18b drogenous, and not more than one of the radicals Z, Z9 Z "and Z ''!>. 9 being a radical of the group consisting of OCOCH39 -0X, = C6H5" -0COH, = OR9 -COOR and -COOH, and all the radicals of the group comprising C1 and GEL being attached to the same carbon atom, R in the formula above representing a
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an aliphatic hydrocarbon radical preferably containing one four carbon atoms.
Suitable derivatives of maleic acid useful in the
EMI5.4
practical are maleic acid., 1-maleic anhydride, maleamic acid Q 1-maleic amide alkaline earth and ammonium salts of maleic acid, di maleate (13 = am.noetlaylic) 9 di (methylaminoethyl) maleate di (N51N = dimethyl aminoethyl) maleate and the various salts,
aminoalkyl amides and esters of 1-maleic acid alkyl semi-esters. Particularly interesting derivatives are those in which the alkyl radicals have up to four carbon atoms. Similar derivatives of the chlorinated acids can also be employed.
EMI5.5
romaleic and citraconic
Suitable mixed comonomers or monomers which are included within the scope of the invention as set out in the preceding paragraph are styrene, vinyl chloride, vinyl acetate.
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ethylenes, vinyl formate, vinyl ethers, vinyl acrylates, vinyl methacrylates, isobutylene, vinβlidene chloride9 and especially those derivatives in which the alkyl radical has up to four carbon atoms.
One can use one or more
EMI5.7
of these aomonomers
In general, the maleic acid derivatives contribute to the water solubility or hydrophilicity of the copolymer and the comonomer is simply an active olefinic compound necessary for carrying out a polymerization of said maleic acid derivative.
Usually the comono = mother has a hydrophobic character, but acrylic acid and methacry-
EMI5.8
If desired, esters, such as alkyl acrylates, alkyl methacrylates, vinyl carbonylates and allyl carbonylates can be hydrolyzed after polymerization to form acidic compounds can contribute to the solubility of the copolymers in water. polymers of acrylic and methacrylic acid or polymers of vinyl alcohol and allylico In these polymers,
acid or alcohol groups contribute to
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Desirable hydrophilic properties of maleic copolymers The copolymer may contain the maleic derivative in the form of maleic acid anhydride, which may react partially or entirely with water if an aqueous medium is employed to form maleic acid Although cross-linked polymers are useful, linear polymers generally produce a better effect.
Polymers of maleic acid derivatives can be added to the soil in the proportion of 09001 to two percent by weight of the top soil layer, but optimum results are obtained by using 0.01 to 0,
2 percent
For optimum beneficial effect, the molecular weight of the polymer is of some importance. When employing the linear polymers which are preferable, it appears that molecular weights greater than 5,000 are desirable and that optimum practice requires molecular weights greater than or equal to about 1,500,000 With some polymers the effect peaks at a molecular weight of 300,000 to 100,000, and even higher molecular weights cannot improve the polymer, although no serious reduction is seen.
The polymers can be added directly to the sols if desired, but it is usually more feasible to add the polymers with a diluent or diluent, which can be a solvent, for example water, or a solid support, such as. as sphagnum moss, limestone, sands, mineral fertilizer, silo fermented fodder, or other fertilizers or soil conditioners When added with a plant nutrient,
there is a cooperation of beneficial effects in the rate of growth of the crops on the treated soil. Soils improved by the fertilizer containing the polymers allow a faster and more abundant growth of the crops than that which can be obtained by the use of a fertilizer alone The use by plants of any of the known fertilizers containing basic nutrients such as nitrogen, phosphorus and potassium, as well as traces of elements such as boron, manganese, magnesium, molybdenum, cobalt and iron can be improved by the addition of the soil structure improving polymers described above.
The copolymer may contain radicals or groups capable of chemically reacting, for example an acid anhydride group, carboxyl, hydroxyl or other groups which may combine with the various acidic or basic components added thereto. For example, the metal salts or lime of the fertilizer composition can react with the acidic groups of the polymer in a similar manner. hydroxyl or amino groups in polymers can combine with acidic groups in fertilizer.
Polymers modified by these side reactions should be considered as part of the present invention.
Optimum improvement in soil structure is achieved quickly if the polymer is carefully mixed with the soil using a spade? cultivator, sprayer (eg, disc), harrow or by other methods commonly employed in agricultural technology. However, desirable improvements can be achieved by simple addition of the polymeric materials, in aqueous solution or as a dry powder with or without diluents or carriers, to the surface of the solo. In the latter case, the polymeric substance mixes slowly. ment with the soil by alternations or normal cycles of humidification and drying, freezing and thawing., etc.
The availability of oxygen to the roots of plants in the soil in the presence of various amounts of water is conveniently measured by the technique of Webley, Quastel et al, described in detail in "Jour-
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nal Agilt a1. Science'! Il / 257 (1947).
In this proceed a microorganism, such as yeast, is substituted for the roots of plants and the speed
EMI7.2
or rate of oxygen uptake by the yeast suspended in a glucose solution is measured in a Warburg apparatus by a method
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manometric. The carbon dioxide released in the metabolic process is absorbed by potassium de-9hydroxide in a central well so that the change in gas volume is caused by the oxygen used by the yeast and the microorganisms of the solo Oxygen uptake by an equal amount of yeast under optimum conditions is obtained from a well stirred suspension of yeast in a glucose solution in the absence of crumbs of earth.
Although the oxygen uptake of naturally occurring microorganisms in the soil is small compared to that of the relatively large amount of yeast employed, it is measured by the oxygen uptake in a Warburg flask containing soil and yeast solution. glucose but no yeast.
Well-tilled soils retain their porous crumb structure in the presence of large amounts of water. The suspension of yeast in water is therefore spread over a large area and the oxygen may differ.
EMI7.4
fuse through, the water films thin.
A high degree of oxygen absorption by the yeast is obtained on this kind of solo
Poor structure soils turn to mud when the amount of water is increased and much less oxygen can diffuse through the thick water films.
Consequently, the oxygen uptake by the yeast in this type of soil is much less. By this technique, one can therefore measure the effect of the materials added on the structure of the soil by measuring the respiration rate of the yeast in contact. with crumbs of earth under regulated conditions o The rate of respiration is expressed by the aeration factor or coefficient (FoAo) or:
EMI7.5
Fok. = rate of absorption of 19omeene by yeast on earthen crumbs X 100 rate of absorption> absorption of oxygen by yeast in a stirred solution of glucose.
Soils with good structure give high FA values while soils with poor structure give low FA values.
More precise measurements of the stability of soil aggregates are provided by the wet sieving technique as described in the examples given below. Soil aggregates must have sufficient stability to retain their identity when subjected to dispersive actions such as shock or impact from raindrops, infiltrating water plowing operations, and forces.
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compression of the adjacent land mass.
The measurement of the stability of aggregates has, for this reason, been employed by soil physicists as one of the means of evaluating the structure of the solo
EMI7.7
The presence of water-resistant aggregates results in a combination of capillary and non-capillary pores, whereas a poorly structured soil has few non-capillary pores. The loose character and porosity of a soil composed of stable aggregates allows infiltration or penetration. rapid filtration of excess water and rapid filtration of excess water down through the solo Soil returns to optimum aeration condition soon after the rain stops
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The moisture content of the soil after free drainage under the influence of gravity has removed
7. Water in the non-capillary pores is called "field capacity" and is very close to the moisture equivalent which is readily determined in the laboratory. The treatment of the soil with hydrophilic polymers significantly raised the moisture equivalent and therefore the treated soil retains a higher percentage of the water which filters through it after a rainfall.
The fact that this excess water has not been retained at the expense of proper aeration has been shown above by the "aeration coefficient" o
The wilt point9 i.e. the moisture content of the soil at which plants cease to be able to extract sufficient water from the sole determines the lower limit of water available for plant growth. The effect of hydrophilic polymers on soil wilting point is to raise it very slightly.
Since the increase in moisture equivalent is much greater than the increase in the wilt point, the treatment of soil with polymers results in a substantial increase in the amount of water retained by the soil. soil and available for use by the plant
The increased infiltration and filtration that occurs in soils composed of water-resistant aggregates results in a reduction in runoff or runoff during rainfall and therefore a reduction in erosion by running water. , Aggregates., By virtue of their size and weight,
are less easily washed away and in addition they are more resistant to the destructive action of rain drops.
The rate or rate of evaporation of water from the surface is affected by the structure of the soil as well as by the presence of organic colloids in the soil A soil of good structure, as obtained by properly treating a soil. earth by one of the hydrophilic polymers according to the invention and composed of aggregates resistant to water, has in addition to capillary pores a large number of non-capillary pores.
These non-capillary pores have the effect of breaking the continuity of the capillary pores to slow the movement of moisture by capillary action.The transfer of capillary water to the soil surface is slowed down and consequently the loss of moisture by evaporation of the soil. surface is reduced
The "working properties" or consistency of a soil are influenced by its state of aggregation.
When a soil of poor structure is treated with a hydrophilic polymer, it loses its stickiness and becomes loose and friable; it becomes plastic for a higher water content and, compared to untreated soil, it generally behaves as if it has a lower moisture content.
In order to show that the polymers themselves are not harmful to soil microorganisms and that they improve the moisture ratios and aeration of treated soils, an experiment was made relating to nitrification rates in the soil. the treated soil and in the untreated soil. As this experiment required water-resistant soil crumbs, it was carried out with forest soil of excellent structure.
However9 even with the soil of good structure, an increase in the nitrification rate was observed in the case of the treated soil. The effect of increasing microbiological inactivity by treatment with polymers to improve the structure should extend processes such as nitrogen uptake and decomposition of organic matter with the release of nutrients.
Example 1.
Two percent aqueous solutions of de- copolymers
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rivets of maleic acid were prepared as follows:
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1. Aoetate vi.vliaue = maleate monos Two grams of a copolymer of vinyl diiacetate and maleic dganhydride having a specific viscosity of 2.1 (1 percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cm3 of a solution containing 0.43 gram of 'sodium hydroxide
EMI9.2
2o Vinyl acetate - ammonia maleate Two grams of a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 2.1 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cm3 of a solution containing 1.45 cm3 of a 28 percent ammonia solution;
,
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Triethanolamine salt of vinyl acetate and maleic acid Two grams of a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 2.1 (one percent in cyclohexanone) were
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-d'issoug3 in 100 c3 of a solution containing la6 grams of triethanolamine, 4o Semi = dimethylamining ester eth: vinyl acetate and maleic acid A copolymer of dace-tatevinyl and maleic anhydride having a specific viscosity 2.1 (One percent in eyclohexanone) "f & t heated with excess alcohol !;
1 -dimethylaminoethyliqueo The semi-ester was obtained in the form of a rubbery product which, after being
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stripped of the alcohol 7 '= - dimethylaminoethyliqueo became !: a granular solid. Two grams of this product were dissolved in 100 cc of water.
5. Acetate vinvliaue - maleamate ammoniaueo An acetate oopolymer of
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vinyl and maleic aahydide with a specific viscosity of 2.1 (one percent in cyclohexanone) was dissolved in anhydrous dioxane. Anhydrous ammonia gas was passed through the solution and a precipitate separated out.
EMI9.7
The aioxane was separated by decantation and the precipitate was washed with absolute ether. Two grams of this polymer were dissolved in 100 cc of water 60 Bbtalamine salt of vinyl acetate and N-butvlmaleamic acid.
Two grams of vinyl acetate seLbutylamine and N-butylmaleamic diacid prepared in a similar manner from a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride were dissolved in 100 cc of water.
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70 Wine alcohol = sodium maleate A copolymer of vinyl formate and maleic anhydride was dissolved in hot water to form a five percent solution and a trace of hydrochloric acid was added. The lactone of the copolymer of vinyl alcohol and maleic acid separated as a rubbery material. Laetose- was dissolved in a solution of sodium hydroxide to form a two percent solution of vinyl alcohol = sodium maleate o 8 Wine ether.vlmétbvl1aue <=> maleate diammoniçueo Two grams of a copolymer = re ether vinylmethyl and. Daytime ma-leic d9aydide specific viscosity of 1198 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cc of a solution containing 19? OOO1e em3 concentrated ammonia support.
9. Vinyl ethyl ether - ammonium maleate Two grams of a copolymer of vinyl ethyl ether and maleic anhydride of a specific viscosity of 2.1 (one percent in cyclohexanone) dissolved in 100 cm3 of a solution, containing 195 cm3 of a solution cooet ed, d9aaiaqeo 100 Isobutxlepe - ammonium maleate Two grams of a copolymer of isobutylene and maleic anhydride with a specific viscosity of 0953 (0. 100 egr3 d9ae solution containing 1.7 cm3 of a concentrated ammonia solution
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11.
Styrene - ammonia maleate Two grams of a copolymer of styrene and maleic anhydride were dissolved in 100 em3 of a solution containing 1.3 cm3 of a concentrated ammonia solution.
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12. 4-dimeth ylaminoethyl ester of styrene and maleic acido A copolymer of styrene and maleic anhydride was heated with an excess of imethylaminoethyl alcoholo A spongy mass was formed, the exees of which were removed. alcohol by squeezing it and washing it with absolute ether.
Two grams of the air dried polymer was dissolved in 100 cubic meters of water.
EMI10.2
13o ethyl acrylate maleate diammoiatxea Two grams of a copolymer of ethyl acrylate and maleic anhydride were dissolved in 100 em3 of a solution containing 183 em3 of a concentrated solution of ammonia.
14 Salt 1/2 caloiaue of vinyl acetate and d: J maleic acid Two grams of a copolymer of maleic anhydride and vinyl acetate and 01 gram of calcium hydroxide furenàajaaté in 100 em3 of water and stirred in water. until the dissolution was completed 15o Acetate vin: vliane "'" ma1eate diammoaiago Two grams of a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 3.1 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cm3 of a solution containing 1.45 cm3 of a 28 percent ammonia solution.
EMI10.3
16fil Acetate viny ligue - maleate diammonioueo Two grams of a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 4.75 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cm3 of a solution containing 1 , 45 cm3 of a 28 percent ammonia solution.
EMI10.4
po Ether viny Imethy league = - so-called maleate Two grams of a copolymer of vinylmethyl ether and maleic anhydride with a specific viscosity of 13.8 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in
EMI10.5
100 cm3 of a solution containing lg7 em3 of a 28 percent ammonia solution.
18 o Vînylélbymgue ether - dilm i ne maleate. Two grams of a copolymer of vinyl ethyl ether and maleic anhydride with a specific viscosity of 17.5 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cc of a solution containing 1955 cc. 28 percent ammonia solution.
EMI10.6
19o Isopropesyl acetate - diammaniane maleateo Two grams of a copolymer of isopropenyl acetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 19.3 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 om3 of a solution containing 1.35 cm3 of a 28 percent ammonia solution.
EMI10.7
20o Ether Vil1ylisoprop: .v1iaue = ammonium maleateo Two grams of a copolymer of virylisopropyl ether and maleic anhydride having a specific viscosity of ls98 (one percent in cyalchexanose) were dissolved in 100 cm3 of a solution. containing 1.45 cm3 of a 28 percent ammonia solution
EMI10.8
21o Ether VinY1 = -buty1iaue "'" diammonia maleate Two grams of a copolymer of vinyl-n-butyl ether and maleic anhydride having a specific viscosity of 390? (one percent in oy, cheaaone) were dissolved in 100 cm3 of a solution containing 1,
4 cm3 of a 28 percent ammonia solution
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22o Vinv1ß "'" maleate diammonianeo Two grams of a copolymer
<Desc / Clms Page number 11>
of vinyl chloride and maleic anhydride having a specific viscosity
EMI11.1
of 0995 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cc of a solution containing .g 6 cc of a 28 percent ammonia solution.
23o Vinyl chloroacetate = ammonium maleate o Two grams of a copolymer of vinyl chloroacetate and maleic anhydride having a specific viscosity of 16.2 (one percent in cyclohexanone) were dissolved in 100 cm3 of a solution. .. containing 1.3 cm3 of a 28 per cent ammonia solution.
EMI11.2
2lr.o Partial methsrijaue ester, ammonione salt of vinyl acetate and maleic diacid o Two grams of a terpolymer of vinyl acetate (one gram molecule), monomethyl maleate (0.08 gram molecule) and maleic anhydride (0.92 gram-molecules) having a specific viscosity of 10.3
EMI11.3
(one percent in ayaldhexanone) were dissolved in 100% of a solution containing 1.25 gram-molecules of a 28 percent ammonia solution.
EMI11.4
25o Semi-alkaline salt of wine ether vlméthvliaue and maiéiaueo Two grams of a copolymer of vinylmethyl etherēand malefic anhydrideē-- having a specific viscosity of 1198 (one percent in cyclohexano ne) 0.3 cc of water and 0.4 gram of calcium hydroxide were mixed together thoroughly. The product was soluble in water and contained 74 percent polymer.
Example 2.
Field lands were air dried, pulverized and taminated through a 1 mm mesh sieve. To 100 gram portions of soil, 30 cc of a solution containing known proportions of various polymers was added and the soil was mixed well.
This volume of solution of the less efficient polymers was found to be sufficient to make the soil sticky Some of the polymers gave a more marked improvement in physical properties and it took up to 10 cm3 more water to make the soil sticky The wet soil was reduced to pieces, allowed to air dry and oh broke it up further so that it passed through a sieve with a four mm mesh and the crumbs of a
EMI11.5
size 2-4 mm were collected. "Four grams of these crumbs were used in each flask for evaluation in the Warburg apparatus according to the technique devebley, Quastel et al.," Journal Agricultural Science "12257 (1.947) except that a suspension- at 1,
5 per cent of Fleischmann's dry yeast was substituted for the miercorganism used by them. The results obtained by Inaction on an alluvial sandy loam or a Miami muddy loam are given in Table 10 The effect of a compost, of sodium alginate and methylellulose is included in the ta-
EMI11.6
bleau for somparaisoSo
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
T A BLE A U 1 10
EMI12.2
<tb> Type <SEP> of <SEP> soil <SEP> Polymer <SEP> Concentration <SEP> of <SEP> Aeration factor <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> polymer <SEP> in <SEP>% <SEP> Proportion <SEP> of water <SEP> added
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 25% - <SEP> 37.5% - <SEP> 50% <SEP> - <SEP> 62.5 <SEP>% <SEP>
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<tb> Limon <SEP> (lehm)
<SEP> sa-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> blonneux <SEP> alluvial <SEP> none <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 55 <SEP> - <SEP> - <SEP>
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<tb> Limon <SEP> (lehm) <SEP> va- <SEP>.
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<tb> seux <SEP> from <SEP> Miami <SEP> nil <SEP> 0 <SEP> 105 <SEP> 90 <SEP> 35 <SEP> -
<tb>
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<tb>
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<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0.1 <SEP> 106 <SEP> 86 <SEP> 45 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0,
02 <SEP> 102 <SEP> 100 <SEP> 57 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
EMI12.3
Miami n '3 Os 1 119 113 81 42
EMI12.4
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 4 <SEP> 0.1 <SEP> 110 <SEP> 104 <SEP> 78 <SEP> 46
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
EMI12.5
Miami # 5 ogi 116 111 63 -
EMI12.6
<tb> Sandy silt <SEP>
<tb> alluvial <SEP> n <SEP> 6 <SEP> 1.0 <SEP> 66 <SEP> 64 <SEP> 42 <SEP> 30
<tb>
<tb> Sandy silt <SEP>
<tb> alluvial <SEP> n <SEP> 7 <SEP> 1.0 <SEP> 108 <SEP> 97 <SEP> 47 <SEP> 23
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 8 <SEP> 0.1 <SEP> 119 <SEP> 110 <SEP> 69 <SEP> 41
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0,
1 <SEP> 119 <SEP> 98 <SEP> 50 <SEP> -
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
EMI12.7
Miami n 10 Ogl 120 104 36 -
EMI12.8
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
EMI12.9
Miami nl> il 091 101 79 72 81
EMI12.10
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 12 <SEP> 0.1 <SEP> 115 <SEP> 99 <SEP> 65 <SEP> 36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> n <SEP> 13 <SEP> 0.1 <SEP> 117 <SEP> 80 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> sandy <SEP> alginate <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> sodium <SEP> 0.1 <SEP> 118 <SEP> 85 <SEP> 28 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of <SEP> "Methocel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> 50 <SEP> "<SEP> 0,
1 <SEP> 116 <SEP> 96 <SEP> 65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of <SEP> "Methocel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> 1500 "<SEP> 0.1 <SEP> 126 <SEP> 102 <SEP> 61 <SEP> -
<tb>
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
T to .B, L E 4 U I (continued)
EMI13.2
<tb> Type <SEP> of <SEP> soil <SEP> Polymer <SEP> Concentration <SEP> of <SEP> Aeration factor <SEP>
<tb>
<tb> polymer <SEP> in <SEP>% <SEP> Proportion <SEP> of water <SEP> added
<tb>
EMI13.3
25% = 3795% -50% -62.5%, === ======= == - ======== =
EMI13.4
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb> Miami <SEP> Compost <SEP> 3.0 <SEP> 99 <SEP> 85 <SEP> 34
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb> Miami <SEP> Compost <SEP> 1.0 <SEP> 82 <SEP> 79 <SEP> 20
<tb>
EMI13.5
Commercially available sodium alginate and methylcellulose "tethoce" ether,
produced a moderate temporary improvement in the structure of the crumbs in the Warburgo assessment.However, when the crumbs were subjected to a slow and continuous infiltration of water, these soil crumbs disintegrated within three to fifteen days. The earths treated with polymer 1 and polymer 2 did not show any disintegration of the crumbs in 18 months.
A number of different soils have been treated with one of these copolymers to demonstrate that the effect is not limited to the types of soils listed in Table I. The effect of Polymer 2 on the aeration coefficient d a number of soils are shown in Table II.
TABLE II.
EMI13.6
<tb>
Type <SEP> of <SEP> soil <SEP> Concentration <SEP> of '<SEP> Proportion <SEP> of water <SEP> added
<tb>
<tb>
<tb> polymer <SEP> in <SEP>% <SEP> 25% <SEP> - <SEP> 3795% <SEP> - <SEP> 50% <SEP> - = - <SEP> 62.5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sandy silt <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 55 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sandy silt <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> alluvial <SEP> (Ohio) <SEP> 0.1 <SEP> 128 <SEP> 92 <SEP> 66 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 105 <SEP> 90 <SEP> 35 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> Miami <SEP> (Ohio) <SEP> 0,
1 <SEP> 106 <SEP> 86 <SEP> 45 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Soil <SEP> gumbo <SEP> muddy
<tb>
<tb>
<tb> to <SEP> grain <SEP> end <SEP> (Illi-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nois) <SEP> 0 <SEP> 103 <SEP> 80 <SEP> 44 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sol <SEP> gumbo <SEP> (Illinois) <SEP> 0.1 <SEP> 123 <SEP> 113 <SEP> 66 <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Clay <SEP> from <SEP> Paulding
<tb>
<tb>
<tb> (Ohio) <SEP> 0 <SEP> 94 <SEP> 92 <SEP> 64 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Clay <SEP> from <SEP> Paulding
<tb>
<tb>
<tb> (Ohio) <SEP> @ <SEP> 0.1 <SEP> 105 <SEP> 102 <SEP> 85 <SEP> 57
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> Grenada <SEP> (Tennessee) <SEP> 0 <SEP> 83 <SEP> 69 <SEP> 46
<tb>
<Desc / Clms Page number 14>
TABLE II (Continued)
EMI14.1
<tb> Type <SEP> of <SEP> soil <SEP> Concentration <SEP> Proportion <SEP> of water <SEP> added
<tb>
<tb> of <SEP> polymer <SEP> in <SEP>% <SEP> 25% <SEP> - <SEP> 37.5% <SEP> - <SEP> 50% <SEP> - <SEP> 62, 5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb> Grenada <SEP> (Tennessee) - <SEP> 0.1 <SEP> 99 <SEP> 103 <SEP> 99 <SEP> 76
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb> Memphis <SEP> (Tennessee) <SEP> 0 <SEP> 92 <SEP> 80 <SEP> 56 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silt <SEP> muddy <SEP> of
<tb>
<tb> Memphis <SEP> (<SEP> Tennessee) <SEP> 0.1 <SEP> 104 <SEP> 100 <SEP> 82 <SEP> 51
<tb>
The aeration coefficient measured with the Warburg apparatus should be as high as possible in the presence of the maximum water content.
All soils become saturated with water if enough water is added, and untreated soils with 62.5 percent water added are saturated with water, preventing air access. When the soil is in this state, its aeration coefficient cannot be measured and it is indicated in the table by "-". Some soils are saturated by the addition of 50 percent water.
As the water content increases? the aeration coefficient drops until the soil is '+ saturated with water' and the yeast growth stops.
Example 3.
The effect of polymers on the percentage of water resistant aggregates was determined by the following method. To 100 grams of Miami silt pulverized so as to pass through a 0.25 mm sieve, 30 cm3 of distilled water containing the appropriate proportion of the polymer was added. The earth was mixed well and pressed through a sieve. of 4 mm.
After drying for at least two days in a warm room at low humidity, air at 50 ° C. was blown over the earth for ten minutes to complete the drying. Forty gram samples were placed on the upper sieve of a series of sieves, 0.84 mm, 0.42 mm and 0.25 mm arranged in order of decreasing mesh size o The sieves were lifted and lowered into the water a distance of 1.5 inches at the rate of thirty periods per minute for thirty minutes.
At the end of this time, the sieves were lifted, they were allowed to drain, the earth was dried at 80 C and weighed. The results are reproduced in Table III, as for the percentage of water-resistant aggregates greater than 0, 25 mmo Miami silt without the addition of polymer gave almost no water resistant aggregates.
TABLE 1110
Percentage of aggregates> 0925 mm water resistant.
In Miami silt after treatment with polymers.
EMI14.2
<tb>
Polymer <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP> in <SEP> the <SEP>% <SEP> of aggregates
<tb> earth <SEP>> <SEP> 0.25 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Without <SEP> addition <SEP> of
<tb> polymer <SEP> 0 <SEP> the <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 15>
EMI15.1
TAB LE A U III (continued I)
EMI15.2
<tb> Polymer <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP> in <SEP> the <SEP>% <SEP> of aggregates <SEP>> <SEP> 0.25 <SEP> mm.
<tb> earth
<tb>
EMI15.3
=================================================== ======= Polymer n 2 0.1 95e5
EMI15.4
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0.05 <SEP> 90.7
<tb>
<tb> Polymer <SEP>? <SEP> 2 <SEP> 0.02 <SEP> 45.0
<tb>
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0.01 <SEP> 7.8
<tb>
EMI15.5
Polymer n 2 OeOO5 3.0 Polymer nO 3 Opi 933.8 Polymer n 3 0, or 7.3
EMI15.6
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 4 <SEP> 0,
1 <SEP> 79.3
<tb>
EMI15.7
Polymer n> 4 0.01 298 Polymer nO 5 0.1 90.5
EMI15.8
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 5 <SEP> 0.901 <SEP> 4.0
<tb>
EMI15.9
Polymer no 6 Opi g98 Polymer no 6 o, oi 1.5
EMI15.10
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 7 <SEP> 0.1 <SEP> 41.2
<tb>
EMI15.11
Polymer nO 7 0.901 o, 8
EMI15.12
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 8 <SEP> 0.1 <SEP> 95.1
<tb>
EMI15.13
Polymer no.8 osol 38.5 Polymer no.8 o, oos 5.6
EMI15.14
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0.1 <SEP> 9398
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 9 <SEP> 0.01 <SEP> 1598
<tb>
EMI15.15
Polymer no 10 01 91.8 Polymer no 10 0, ol 13.3 Polymer no 11 o, 1 96.9 2 Polymer ng 11 0.901 8.7 Polymer no 12 091 78.0 Polymer no 12 001 3.7
EMI15.16
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 13 <SEP> '<SEP> 0.1 <SEP> 95.7
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 13 <SEP> 0.01 <SEP> 1,
0
<tb> Polymer <SEP> nO <SEP> 14 <SEP> 0.1 <SEP> 93.7
<tb>
EMI15.17
Polymer nlO 14 ogoi 26.5
EMI15.18
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 15 <SEP> 0.1 <SEP> 94.0
<tb>
EMI15.19
Polymer no 15 0.01 24.8 Polymer no 16 0.1 98.90 Polymer no 16 0.01 31.8 Polymer no 17 0., l 9098
EMI15.20
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 17 <SEP> 0.01 <SEP> 4498
<tb>
EMI15.21
Polymer ng 18 01 97.3
<Desc / Clms Page number 16>
T A B L E A U III (continued 2)
EMI16.1
<tb> Polymer <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP> in <SEP> the <SEP>% <SEP> of aggregates <SEP>> <SEP> 0.25 <SEP> mm.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> earth
<tb>
EMI16.2
----------------------------, --------------------- --------------- Polymer n 18 09 Ol 428 8
EMI16.3
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 19 <SEP> 0.1 <SEP> 99.8
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 19 <SEP> 0.01 <SEP> 40,
8
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 20 <SEP> 0.1 <SEP> 96.8
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 20 <SEP> 0.01 <SEP> 3.3
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 21 <SEP> 0.1 <SEP> 97.0
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 21 <SEP> 0.01 <SEP> 19.8
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 22 <SEP> 0.1 <SEP> 63.3
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 22 <SEP> 0.01 <SEP> 398
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 23 <SEP> 0.1 <SEP> 94.5
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 23 <SEP> 0.01 <SEP> 13.8
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 24 <SEP> 0.1 <SEP> 9590
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 24 <SEP> 0.01 <SEP> 30.3
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 25 <SEP> 0.1 <SEP> 96.6
<tb>
EMI16.4
Polymer nP 25 0.01 5 9 3
EMI16.5
<tb> "Carbowax <SEP> 6000" <SEP> (oo) <SEP> 091 <SEP> 0.3
<tb>
<tb> "Carbowax <SEP> 6000" <SEP> 0.01 <SEP> 0,
3
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> polyvinylmethyl-
<tb>
<tb> lique <SEP> 0.1 <SEP> 0.3
<tb>
EMI16.6
Ether poit1ylméthy =
EMI16.7
<tb> lique <SEP> 0.01 <SEP> 0.3
<tb>
EMI16.8
"ûrea F orm" 0.1 0.4 "Urea-Form" 0901 z3 "MéthoGe1 50" os 1 15 9 "Méthoce1 50" 0.01 095 IliethOCe7. 1500 "or 1 1393" ethooel 1500 "0901 0.115
EMI16.9
<tb> Alginate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> 0.1 <SEP> 41.3
<tb>
<tb> Alginate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> 0.01 <SEP> 0.3
<tb>
(oo) Polyethylene oxide o Example 4.
The moisture equivalent was determined by the Bouyou-cos method as described in "Soil Science" 40, 165-171 (1935).
Soil samples treated with various polymers were passed through a two mm sieve in a dry state. Buchner funnels 5 cm in diameter and 2.5 cm deep were filled with soil up to the level of their opening and placed in a beaker of water where they were placed.
<Desc / Clms Page number 17>
left to soak for 24 hours. The funnel was then placed in a suction flask connected to a vacuum cleaner and left there for fifteen minutes after the free water had disappeared from the top of the earth. The moist soil was placed in a tared weighing bottle and the moisture content was determined by measuring the weight loss after heating to 105 ° C. All moisture equivalent determinations were made in duplicate.
The wilt points of soil treated with various polymers were determined. by the method of Breazeale and Mc George as published in "Soil Science" 68, 371 - 374 (1949). Twenty to thirty grams of soil were placed like a jacket around the stem of a tomato plant by means of a glass tube three cm in diameter and five cm long. The ends were stoppered with stopper halves and sealed with a mixture of beeswax and paraffin.
After a few weeks, roots appeared in the enclosed earth.
The soil samples were left for another six to eight weeks to bring the soil to the point of withering; then they were removed and the moisture content determined. Doubles were determined in each case.
TABLE IV.
Effect of various polymers on moisture equivalent, -wilt point and moisture available to plants, in Miami muddy silt.
EMI17.1
Treatment% Polymer Equivalent Point of% increase
EMI17.2
<tb> in <SEP> the <SEP> soil <SEP> of moisture <SEP> wilted- <SEP> of <SEP> 1-'humidity <SEP> dis-
<tb>
<tb>
<tb> sure <SEP> available <SEP> by <SEP> report
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> to the witness <SEP>.
<tb>
EMI17.3
c :::: I =========== CI \ O == ====== - o = J ==: ;;) = o ;;
) = - ===== IOCJ ==
EMI17.4
<tb> Witness <SEP> 0 <SEP> 24.2 <SEP> 7.6
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0.1 <SEP> 27.6 <SEP> 7.8 <SEP> 19.3
<tb>
<tb> same as <SEP> 0.05 <SEP> 27.6
<tb>
<tb> same <SEP> 0.02 <SEP> 2490
<tb>
EMI17.5
Polymer ng 8 0.1) 1 2990 8.3 24., 7
EMI17.6
<tb> idem <SEP> 0.05 <SEP> 26., 7
<tb>
<tb> same as <SEP> 0.02 <SEP> 26.2
<tb>
<tb> Polymer <SEP>? <SEP> 15 <SEP> 0.1 <SEP> 27.5 <SEP> 8.6 <SEP> 13.9
<tb> same as <SEP> 0.05 <SEP> 26.5
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0.02 <SEP> 25.1
<tb>
EMI17.7
Polymer n 19 0.1 2924 896 2593
EMI17.8
<tb> idem <SEP> 0.05 <SEP> 29.7
<tb>
<tb> idem <SEP> 0.02 <SEP> 26.9
<tb>
EMI17.9
==== - ===== ac;: o === X =; = c :::: I ======================== ============= Example 5.
Miami muddy silt was treated with various substances; the moisture content of each sample was brought to about 23 percent and about four English limbo from each sample were placed in a two-liter beaker o These bêchera were kept in a greenhouse
<Desc / Clms Page number 18>
and weighed daily or every other day to monitor the rate of evaporation of water from the surface. The results are shown in Table V.
TABLE Vo
Effect of various substances on soil moisture lost by surface evaporation in 15 days
EMI18.1
<tb> Treatment <SEP> Percentage <SEP> of <SEP> poly- <SEP> Percentage <SEP> of <SEP>% <SEP> of <SEP> reduction <SEP> of
<tb> mothers <SEP> added <SEP> to <SEP> the <SEP> humidity <SEP> ini- <SEP> evaporation <SEP> by
<tb> terreo <SEP> tiale <SEP> lost <SEP> in <SEP> report <SEP> to witness <SEP>
<tb> 15 <SEP> days.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Indicator <SEP> 0 <SEP> 40.7 <SEP> 0
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0.01 <SEP> 27.1 <SEP> 33.4
<tb> same <SEP> 0.05 <SEP> 35.4 <SEP> 13.0
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0.1 <SEP> 26s7 <SEP> 34.4
<tb> same <SEP> 0.05 <SEP> 33.0 <SEP> 17.4
<tb>
<tb> Mixture <SEP> or <SEP> parts
<tb> equal <SEP> of <SEP> "Methocel <SEP> 50" and <SEP> of <SEP> "Methocel <SEP> 1500". <SEP> 0.1 <SEP> 35.7 <SEP> 12.3
<tb>
Example 6.
The effect of treating a forest soil of good structure with 0.1 percent vinyl methyl ether - sodium maleate was determined as follows. Thirty grams of soil crumbs were placed in a variant of the infusion apparatus described by Lees and Quastel, "Biochemical Journal" 803 = 815 (1946) and circulated with a solution of ammonium sulfate M. / 30 in a continuous circuit through the earth to keep it moist. Occasionally, a sample of the solution was taken and analyzed to titrate nitrate by a colorimetric method.
Table VI shows the nitrate concentration found at various intervals.
T A B L E A U VI.
Rate of nitrification in good forest soil, influenced by 0.1 percent vinyl methyl ether - sodium maleate.
Concentration of NO3- (parts per million) at various time intervals
EMI18.2
<tb> Soil <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> days <SEP> 5 <SEP> days <SEP> 9 <SEP> days <SEP> 13 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Soil <SEP> of <SEP> fo-
<tb>
<tb> stop <SEP> (indicator) <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 25 <SEP> 60
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Soil <SEP> of <SEP> fo-
<tb>
<tb> rêt <SEP> (treated) <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 26 <SEP> 62
<tb>
<Desc / Clms Page number 19>
Example 7.
The improvement in soil structure determined in the laboratory was confirmed by the improvement in seed germination and in the increased growth of plants in soil treated with water-soluble copolymers of maleic acid derivatives. Seven inch clay pots were filled with soil treated with various polymer preparations and placed in a greenhouse. Table VII shows the results produced on
EMI19.1
the germination percentage, the efficiency improvement coefficient and the size improvement coefficient when radish seeds were planted in pots of soil treated as above.
The yield improvement, is based on the total yield of the pots and therefore reflects differences in germination as well as radish size. The improvement coefficient is based on the average weight of the radishes. Data for carrots grown in a similar series of treatments are shown in Table VIIIo
TABLE VII
Growing radish in Miami silt containing mud
EMI19.2
various preparations of polymers.
EMI19.3
<tb>
Treatment <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP>% <SEP> of <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb>
<tb>
<tb> added <SEP> <SEP> of improvement = <SEP> of improvement
<tb>
<tb>
<tb> tion <SEP> of the <SEP> meeting <SEP> of <SEP> the
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dement <SEP> size
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Witness <SEP> 0 <SEP> 71
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0.1 <SEP> 83 <SEP> 26 <SEP> 2.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0.02 <SEP> 88 <SEP> 2.7 <SEP> 2.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 0.1 <SEP> 88 <SEP> 4.8 <SEP> 3.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem <SEP> 0.02 <SEP> 92 <SEP> 2.2 <SEP> 1,
6
<tb>
T A B L E A U VIIIo Growing carrots in Miami mud silt containing various polymer preparations.
EMI19.4
<tb>
Treatment <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP>% <SEP> of <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb> added <SEP> your <SEP> of improvement <SEP> of improvement <SEP> of <SEP> ren- <SEP> tion <SEP> of <SEP> the
<tb> dement <SEP> size
<tb>
<tb>
<tb> Witness <SEP> 0 <SEP> 33
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0.1 <SEP> 67 <SEP> 8.0 <SEP> 3.9
<tb> idem <SEP> 0.02 <SEP> 21 <SEP> 5.0 <SEP> 7.8
<tb>
EMI19.5
Polymer no 2 D1 46 8ex 5 gas
EMI19.6
<tb> idem <SEP> 0902 <SEP> 58 <SEP> 6.6 <SEP> 3.7
<tb>
EMI19.7
do oammmm
<Desc / Clms Page number 20>
The pronounced effect of improved soil structure on the percent of seeds that germinate is evident from Tables VII and VIII.
Additional examples showing this effect are given in Table IX.
TABLE IXo
Effect of soil treatment on germination percentage of carrots and beans in Miami silt.
EMI20.1
<tb>
Treatment <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer <SEP> Vegetable <SEP> Number <SEP> of <SEP> my- <SEP>% <SEP> of <SEP> sprouted added <SEP> cultivated <SEP> ticles <SEP> teaching- <SEP> nation
<tb> started & o
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Witness <SEP> 0 <SEP> carrots <SEP> 120 <SEP> 32
<tb>
<tb> Polymer <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 0.05 <SEP> same as <SEP> 88 <SEP> 63
<tb>
<tb> Witness <SEP> 0 <SEP> Beans <SEP> 60 <SEP> 25
<tb>
<tb> Polymer <SEP> N <SEP> 1 <SEP> 0.1 <SEP> idem <SEP> 60 <SEP> 48
<tb> same <SEP> 0.02 <SEP> same <SEP> 60 <SEP> 47
<tb>
Example 80
Culture experiments were done under uniform conditions using sodium alginate and methyl cellulose,
that is to say, the polymers employed in the prior art to improve the structure of the solo. The following table shows the effect of the addition on the yields.
PAINTINGS.
EMI20.2
<tb>
Treatment <SEP> Yield <SEP> Coefficient <SEP> Average <SEP> weight <SEP> Coefficient
<tb> total <SEP> of improvement- <SEP> of <SEP> radish <SEP> of <SEP> improved- <SEP>
<tb> (in <SEP> grams) <SEP> tion <SEP> of <SEP> r- <SEP> (in <SEP> grams) <SEP> tion <SEP> of <SEP> yield <SEP> - < SEP> dement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> None <SEP> 31 <SEP> - <SEP> 0.53
<tb>
<tb> Alginate <SEP> from
<tb> sodium <SEP> 19 <SEP> 0.6 <SEP> 0930 <SEP> 0.6
<tb>
<tb> Methylcellulose <SEP> 34 <SEP> 1.1 <SEP> 0.60 <SEP> 1.1
<tb>
These data and those in Tables VII and VIII clearly show that the polymers of maleic acid derivatives have very different effects on the soil structure than those of sodium alginate and methyl cellulose, which only produce an improvement. ne = gligeable in plant growth.
The use of copolymers of maleic acid derivatives in combination with plant nutrients gives rise to an effect.
<Desc / Clms Page number 21>
Cooperative fet. The presence of the copolymers in the soil enables the plant to use the nutrients contained in the solo more efficiently. As fertilizers are ordinarily required periodically to maintain optimum fertility on a continuous basis The application of the copolymers of the derivatives of maleic acid in combination with fertilizers allows for less frequent application or smaller applications to maintain a uniform level of crop production.
The proportions of maleic copolymers and fertilizer in the combined additional material depend to a large extent on the requirements of the intended crop, the nutrient content of the soil and its structure prior to treatment. In general, a soil which has not been previously treated may require additional material containing nutrients and maleic copolymer in amounts of the same order. For example, compositions useful for general purposes may contain from 10 to 90 percent bare mineral - tritives and 10 to 90 percent maleic copolymer o Compositions containing greater or lesser proportions of either component may be used for special purposes o
For example,\)
a previously treated soil may only require a composition containing one to ten percent of the polymer and 90 to 99 percent of the nutrient, the low percentage of polymer being necessary to replace the small amounts lost by leaching. tion or filtration, by the destructive inaction of soil bacteria or for other similar reasons. Compositions of less than ten percent nutrient may find special application in extremely poor structural soil which has not been used, or has been used only occasionally, for a period of several years, and which may have relatively high nutrient content.
Since ordinary organic fertilizers have only a low nutrient content and mainly serve to improve structure, i.e. a function performed more effectively by maleic co-polymers, the non-nutritive part of organic fertilizers is less essential. Accordingly, the practice preferably adopted according to the present invention involves the use of inorganic fertilizers which are high in nitrogen, phosphorus and potassium, and which may have low concentrations of the minerals. traces of which are necessary for plant growth. Fertilizers of this kind are mostly included in the major mineral nutrients, and can contain 15 to 50 percent of their weight as elemental nitrogen of P2O5 and K2O.
Compositions useful for the treatment of soil and for general application are: 50 parts by weight of the monosodium salt of the copolymer in equi-molecular proportions of vinyl acetate and maleic diacid and 50 parts of inorganic mineral fertilizer 4 - 12 - 4.
30 parts by weight of the semi-calcium salt of a copolymer of equimolecular proportions of vinyl acetate and maleic diacid and 70 parts of grease. mineral 6 - la - 4 (Vigoro)
When the metal ions (or 18 ammonium ion) of the polymer salt in themselves have fertilizing values, the mineral fertilizer employed in combination with the polymer need not contain the usual high proportion of this. Elemento If desired, one of the nutrients commonly found in mixed fertilizers can be omitted entirely when a large proportion of the salt of that element and the polymer is used. following are useful:
70 parts by weight of the ammonium salt of the methyl vinyl ether copolymer
<Desc / Clms Page number 22>
that and maleic acid 10 parts of potassium sulfate and 20 parts of superphosphate.
60 parts by weight of the monopotassium salt of a copolymer of equi-molecular proportions of styrene and maleic anhydride and 40 parts of inorganic fertilizer 6 - 12 - 2.
40 parts by weight of the ammonium salt of a copolymer of maleic acid and isobutylene and 60 parts of an inorganic fertilizer 2 - 14 - 4. Although use in combination with inorganic mineral fertilizers is preferred over use with organic fertilizers are also feasible. Thus, the copolymers of derivatives of maleic acid can be applied to soils in combination with "Milorganite", urea, sewage or sewage sludge, soy flour, leguano la bone meal animal grain residues,
dried blood and humuso
The following example shows the increased efficiency of nutrient uptake by plants growing in soil treated with mixtures of inorganic fertilizers and the copolymer of vinyl acetate and monosodium maleate. (Polymer # 1).
Example 9.
Radishes were planted in beds treated with each of the following fertilizers mineral 4 - 12 - 4, sphagnum and "urea-form", with and without polymer no 1. After fifteen days of growth, the radishes were harvested and weighed. following table indicates the extraordinary cooperative effect of polymer and conventional fertilizers
TABLE XI.
Growing radish in soil containing polymer and nutrient fertilizers
EMI22.1
<tb> Treatment <SEP> Yield <SEP> Coefficient <SEP> Average <SEP> weight <SEP> Coefficient
<tb>
<tb>
<tb> total <SEP> (in <SEP> of improvement- <SEP> of <SEP> radish <SEP> of improvement-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> grams) <SEP> tion <SEP> of <SEP> ren- <SEP> (in <SEP> grams) <SEP> tion <SEP> of <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> madly
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.02 <SEP>% <SEP> of fertilizer
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4-12-4 <SEP> (o) <SEP> 19 <SEP> - <SEP> 0.35 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 002 <SEP>% <SEP> + <SEP> 002 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> polymer <SEP> 1 <SEP> 69 <SEP> 3.6 <SEP> 1.918 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> sphagnum <SEP> 31 <SEP> - <SEP> 0,
53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> + <SEP> 0.02 <SEP>% <SEP> of '
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> polymer <SEP> 1 <SEP> 75 <SEP> 2.4 <SEP> 1.29 <SEP> 2.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.01 <SEP> of urea-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> form <SEP> (<SEP> 00) <SEP> 46 <SEP> - <SEP> 0.84 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.01 <SEP>% <SEP> + <SEP> 0.02 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> polymer <SEP> 1 <SEP> 118 <SEP> 2.6 <SEP> 1.90 <SEP> 2.3
<tb>
() This corresponds to an application of 500 pounds per acreo (oo) Contains 37 percent nitrogeno
<Desc / Clms Page number 23>
Example 10
Radishes were planted in beds containing Miami silt treated with various organic fertilizers or manures and composted to one percent and polymers to 0,
05 percent Table XII shows the effect of polymers used alone and the cooperative effect with inorganic fertilizer compounds compared to organic fertilizers and composts which contained many times as many nutrients.
TABLE XII.
Comparison of polymers and polymers plus minerals with one percent organic fertilizer and composts in Miami mud silt for radish growth
EMI23.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Treatment <SEP>% <SEP> of <SEP> germina- <SEP> Coefficient <SEP> Coefficient
<tb>
<tb> tion <SEP> average <SEP> dam- <SEP> of improvement
<tb>
<tb> <SEP> improvement <SEP> of <SEP> output <SEP> (o)
<tb>
<tb> the <SEP> size <SEP> (o)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Witness <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 83 <SEP> 0.93 <SEP> 0.84
<tb>
<tb> Witness <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 90 <SEP> 1.07 <SEP> the <SEP> 16 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> manure
<tb>
<tb> of <SEP> cow <SEP> dried <SEP> 61 <SEP> 2,3 <SEP> 1,
6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> "Milor-
<tb>
<tb> ganite <SEP> "<SEP> (a) <SEP> 49 <SEP> 0.64 <SEP> 0.34
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> compost
<tb>
<tb> of <SEP> Frazer <SEP> (b) <SEP> 88 <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> peat <SEP> 83 <SEP> 1.1 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP>% <SEP> of <SEP> compost <SEP> of
<tb>
<tb> <SEP> cocoa <SEP> <SEP> 83 <SEP> 1.1 <SEP> 1.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.05 <SEP>% <SEP> of the <SEP> poly-
<tb>
<tb> mother <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 88 <SEP> 1.7 <SEP> 1.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.05 <SEP>% <SEP> of <SEP> poly-
<tb>
<tb> mother <SEP> n <SEP> 1 <SEP> + <SEP>
<tb>
EMI23.2
9 5 d 9 engg a.
EMI23.3
<tb>
6-la-4 <SEP> 82 <SEP> 1.9 <SEP> 1.8
<tb>
<tb> 0.05 <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer
<tb> n <SEP> 25 <SEP> 83 <SEP> 1.7 <SEP> 1.6
<tb>
<tb> 0.05 <SEP>% <SEP> of <SEP> polymer
<tb> n <SEP> 25 <SEP> + <SEP> 0.05 <SEP>% <SEP> of fertilizer <SEP> 6-10-4 <SEP> 90 <SEP> 2.6 <SEP> 2 , 6
<tb>
EMI23.4
(a) Blackwater sludge produced by the City of Milwaukee9 Wisconsin. (b) Produced from trash or household refuse by Frazer Products, Inc.
(o) All treatments are compared to the average of the controls.
<Desc / Clms Page number 24>
Example 11
Carrots were grown in a greenhouse bench in muddy Miami silt9 some of which had been treated with 0.05 percent Polymer # 1. Table XIII shows the pronounced effect of soil treatment on soil growth. carrots
TABLE XIII.
Growing carrots in Miami mud silt containing Polymer # 1.
EMI24.1
<tb>
Treatment <SEP>% <SEP> of <SEP> ger- <SEP> Yield <SEP> Coefficient <SEP> Average <SEP> weight <SEP> Coefficient
<tb>
<tb> mination <SEP> total <SEP> (in <SEP> of improvementa- <SEP> of <SEP> carrots <SEP> of improvement =
<tb>
<tb> grams), <SEP> ration <SEP> of <SEP> ren- <SEP> (in <SEP> grams) <SEP> ration <SEP> of
<tb>
<tb> dement <SEP> weight
<tb>
EMI24.2
==: - :: ClZlCIC..c.: Lt. ,:! ==: ==== ... = - == c: a:;: == a; ::: = l == ': -'-- === IZ' -... cI : I === c :::::: ICZ) <"==: OC: Z:;": I = - =
EMI24.3
<tb> Witness <SEP> 72 <SEP> 181 <SEP> - <SEP> 3.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.05 <SEP>% <SEP> of <SEP> po-
<tb>
<tb> lymer <SEP> 68 <SEP> 543 <SEP> 3.0 <SEP> 8.6 <SEP> 2.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Example 12
A sloping hillside that had little vegetation and had suffered heavy erosion was chosen.
An area near the foot of the slope was leveled using gardening tools, leaving all gullies or ditches filled. Polymer # 14 in the form of a dry powder was spread over half the area at two pounds per 100 square feet and raked into the area. After one month, the gullies of the untreated section had reopened while no sign of erosion could be observed in the half treated with polymer no.14.
In the structural formulas given on pages 2 and 3 and in claims 1, 9 and 11, n is a small integer indicative of the degree of polymerization.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.