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Bodenverbesserungsmittel Die Erfindung betrifft Bodenverbesserungsmittel,
die ungewöhnliche Wirkungen auf die Fruchtbarkeit des Bodens ausüben, indem sie
die Geschwindigkeit des Pflanzenwachstums, den Wirkungsgrad der Nährstoffausnutzung
und die Leichtigkeit der Bodenbearbeitung verbessern.
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In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentschrift 893 345 sind
bereits Mischpolymerisate aus Maleinsäurepartialestern und Vinylacetat als Bodenverbesserungsmittel
vorgeschlagen worden. Die Erfindung stellt eine weitere Verbesserung dieser Mittel
dar.
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Erfindungsgemäß wird ein Bodenverbesserungsmittel vorgeschlagen, das
ein Gemisch eines feinteiligen, festen Mischpolymerisats aus Vinylacetat und einem
Partialester der Maleinsäure mit einer feinteiligen festen Calciumverbindung, z.
B. Calciumoxyd oder Calciumhydroxyd, enthält oder daraus besteht.
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Man hat schon die Verwendung wasserlöslicher Polymerisate zur Verbesserung
der physikalischen Struktur landwirtschaftlicher Böden und von Düngemitteln, die
sowohl derartige wasserlösliche Polymerisate als auch mineralische Pflanzennährstoffe
enthalten, vorgeschlagen. Aber diesen Mitteln haften doch erhebliche Nachteile an,
so daß sie nicht immer in der gleichen Weise bzw. mit gleichem Erfolg angewendet
werden können. Bei vielen von ihnen handelt es sich um wäßrige Lösungen oder weiche,
gummöse Feststoffe, die nicht einwandfrei getrocknet bzw. in die feste Form übergeführt
und dann feingemahlen werden können. Andere polymere Substanzen sind hygroskopisch,
nehmen beim Lagern Wasser aus der Luft auf und sind dadurch .für die üblichen Streuverfahren
auf Bodenoberflächen ungeeignet.
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Das neue Mittel kann leicht und billig in feinverteilter, beständiger,
fester Form hergestellt werden.
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Es ergab sich, daß das feinteilige feste Mischpolymerisat aus Vinylacetat
und einem Maleinsäurepartialester im Gemisch mit einer feinteiligen festen Calciumverbindung
zur Verbesserung der Bodenstruktur ungewöhnlich wirksam und brauchbar ist. Eine
notwendige Eigenschaft aller wirksamen Bodenstrukturverbesserungsmittel ist die
Wasserlöslichkeit, weil die Funktion des Mittels seine Auflösung im Bodenwasser
und seine Übertragung von dort auf Bodenteile erfordert, wo chemisch oder physikalisch
Adsorption erfolgt.
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Da die polymeren Substanzen auf dem Felde am nützlichsten sind, wenn
sie in feinteiliger Form vorliegen, sind die neuen Mittel besonders geeignet, weil
sie leicht bis zu jedem gewünschten Ausmaß zermahlen, auf übliche Weise gleichförmig
über die Oberflächen verstreut und im Boden durch Umgraben, Häufeln, Pflügen, Eggen
oder andere Bodenbearbeitungsverfahren verteilt werden können. Von den feinteiligen
Polymerisaten soll wenigstens die Hälfte der Teilchen klein genug sein, um durch
ein 80-Maschen-Sieb hindurchzugehen, vorzugsweise sollen praktisch alle Teilchen
kleiner als 40 Maschen sein. Die Größe ist nicht entscheidend, es sei denn, daß
optimale Wirkung in kurzer Zeit verlangt wird.
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Wenn Calciumverbindung und Polymerisat genügend feinteilig und trocken
sind, brauchen sie nur gut miteinander vermischt zu werden, ehe man sie bei den
Böden anwendet. In diesem Fall werden die festen Reaktionsteilnehmer im Bodenwasser
gelöst, wobei offenbar eine chemische Reaktion zur Bildung des Calciumsalzes in
situ stattfindet. Dieses Verfahren hat sich als außerordentlich wirtschaftlich erwiesen
und wird deshalb bevorzugt. Bei der Verbesserung der Bodenstruktur durch Anwendung
der neuen Mittel ist es erwünscht; daß die Mittel in dem Boden mehr oder weniger
gleichmäßig in Mengen von 0,001 bis 2 Gewichtsprozent der oberen Bodenschicht bis
zur Bearbeitungstiefe fein verteilt werden. Optimale Ergebnisse werden gewöhnlich
bei Anwendung von 0,01 bis 0,20/, erhalten.
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Da das Partialcalciumsalz des Mischpolymerisats aus Vinylacetat und
den Maleinsäurepartialestern in der Bodenmasse gebildet werden kann, ist verständlich,
daß die Calciumverbindung und das Maleinsäuremischpolymerisat vor der Anwendung
im Boden nicht gemischt zu werden brauchen. Die Calciumverbindung kann vielmehr
dem Boden auch entweder vor oder nach Zusatz des wasserlöslichen Polymerisats zugesetzt
und/oder in ihn hineingemischt werden. Dieselbe Wirkung kann man erreichen, wenn
man das Mischpolymerisat aus Vinylacetat und dem Maleinsäurepartialester einem Boden
zusetzt, der bereits einen wesentlichen Teil der Calciumverbindungen in aktiver
Form enthält. Im allgemeinen
ist Düngekalk nicht fein genug verteilt,
um die notwendige Reaktion im Boden zur Zeit der Anwendung hervorzurufen. Die im
Boden natürlich vorkommenden Calciumverbindungen sind gewöhnlich nicht in der Menge
und/oder in genügend feinverteiltem Zustand vorhanden, um die optimale Bildung wasserlöslicher
Calciumsalze zu ermöglichen.
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Zur Erzielung der günstigsten Wirkung ist das Molekulargewicht des
Polymerisäts von einiger Bedeutung. Es scheint, daß Molekulargewichte über 10000
günstig sind, in der Praxis bevorzugt man aber besonders Polymerisate, deren Molekulargewichte
über 15000 liegen. Bei den meisten Polymerisaten ergeben Molekulargewichte von 30000
bis 100000 die größte Wirkung. Erhöht man das Molekulargewicht weiter, so wird das
Polymerisat gewöhnlich nicht verbessert, aber es ist auch keine ernstliche Verminderung
in der Aktivität erkennbar.
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Gegebenenfalls können die Polymerisate den Böden unmittelbar zugesetzt
werden, oft ist es aber zweckmäßiger, die Polymerisate mit einer Verdünnungs- oder
Trägersubstanz zuzusetzen, die ein Lösungsmittel, z. B. Wasser, oder ein fester
Trägerstoff, z. B. Torfmull, Kalkstein, Gips, Sand, Ton, Mineraldüngemittel, Grünfuttersilagemasse,
oder ein anderes Dünge- oder Bodenverbesserungsmittel sein kann. Wenn man gleichzeitig
ein Pflanzennährsalz zugibt, erzielt man auf dem damit behandelten Boden zusätzlich
günstige Ergebnisse in der Wachstumsgeschwindigkeit des Erntegutes. Wenn Böden durch
Düngemittel verbessert werden, die die Polymerisate enthalten, wächst das Erntegut
schneller und reichlicher, als wenn man das Düngemittel nur allein anwendet. Die
Ausnutzung jedes bekannten, Grundnährstoffe enthaltenden Düngemittels durch die
Pflanzen, z. B. von Stickstoff, Phosphorsäure und Kalium, sowie auch von Spurenelementen,
wie Bor, Mangan, Magnesium, Molybdän, Kobalt und Eisen, kann durch den Zusatz der
oben beschriebenen strukturverbessernden Polymerisate verbessert werden.
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Die Erfindung wird durch das folgende spezielle Beispiel weiter erläutert.
Beispiel Die Wirkung verschiedener polymerer Substanzen auf die Aggregatstabilität
der Böden wurde durch folgendes Verfahren deutlich belegt. Verschiedene 100-g-Proben
von Miami-Schlammlehm wurden mit 0,1 und 0,010/, eines Polymerisats gemischt. Es
wurden Versuche mit Polyäthylenoxyd, Polyvinylmethyläther, Methylcellulose, Natriumalginat
und dem (30 Molprozent) Partialcalciumsalz des Mischpolymerisats aus Vinylacetat
und dem (45 Molprozent) Halbmethylester der Maleinsäure angestellt. Der Boden wurde
pulverisiert, bis er durch ein 0,25-mm-Sieb hindurchging, und dann mit 30 ml destillierten
Wassers gemischt, das die angemessene Menge Polymerisat enthielt. Der Boden wurde
gut durchgemischt und durch ein 4-mm-Sieb gedrückt, um Bodenkrumen zu bilden. Nach
2tägigem Trocknen in einem warmen, trockenen Raum wurde Luft von 50° 10 Minuten
lang über die Proben geblasen, um das Trocknen zu vervollständigen. 40-g-Proben
der Krumen wurden auf das oberste Sieb eines Satzes von drei Sieben mit Maschenweiten
von 0,84, 0,42 und 0,25 mm, die nach abnehmender Maschengröße senkrecht übereinander
angeordnet waren, gebracht. Die Siebanordnung wurde 30 Minuten lang in Wasser auf
und ab bewegt, und zwar über eine Entfernung von etwa 3,8 cm mit einer Geschwindigkeit
von 30 Aufundabbewegungen in der Minute. Nach Ablauf dieser Zeit wurden die Siebe
herausgenommen, ablaufen gelassen, und die Bodenaggregate aller Siebe wurden vereinigt
und nach Trocknen bei 80° gewogen. Die folgende Tabelle zeigt an, wieviel Aggregate,
ausgedrückt in Prozent des gesamten, von den Sieben zurückgehaltenen Bodens, zurückblieben.
Dieser Prozentgehalt ist ein Maß für die Aggregatstabilität des Bodens und für den
Widerstand der Bodenkrumen gegenüber natürlicher Zerstörung durch Wasser.
| % Polymer Polymer g teAg öBer |
| im Boden als 6,25 mm |
| Calciumsalz . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 92,5 |
| dto. .................... 0,01 33,5 |
| Polyäthylenoxyd .......... 0,1 0,3 |
| dto. .................... 0,01 0,3 |
| Polyvinylmethyläther ...... 0,1 0,3 |
| dto. .................... 0,01 0,3 |
| Methylcellulose ............ 0,1 15,5 |
| dto. .................... 0,01 0,5 |
| Natriumalginat .. ........ 0,1 41,3 |
| dto. .................... 0,01 0,3 |