DE1251072B - Verfahren zur Verbesserung der Struktur quarzreicher Boden und Erhöhung ihrer wasserhaltenden Kraft - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Struktur quarzreicher Boden und Erhöhung ihrer wasserhaltenden KraftInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. α.:
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AOIn
Deutsche Kl.: 451-7/02
Z 8091IV a/451
22. Ji
28.S#teflB*rB>67
C05G-
0 - H Λ
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Struktur quarzreicher Böden und
Erhöhung ihrer wasserhaltenden Kraft sowie Verstärkung der Porenbildung durch Zusatz von verdünnten
Alkalisilikat- und Salzlösungen zu den Böden.
Die bisher üblichen Verfahren zur Bodenverbesserung mit Kolloidmaterial in verschiedenen Bodentypen
sind im wesentlichen durch zwei Systeme gekennzeichnet:
1. Das in schweren Böden reichlich vorhandene Kolloidmaterial wird koaguliert und durchlange
Ketten synthetischer Kolloide verknüpft und somit gegen Peptisierung geschützt.
2. Bei leichten Böden mit zu geringem Kolloidmaterial
erfolgt dessen Ergänzung durch Zufuhr einer relativ großen Menge eines Massenmittels,
wie Ton, Mergel, Schlick, Torf usw.
Im zweiten Fall wird also die Struktur eines z. B. an Kolloiden armen Sandbodens dadurch verändert,
daß ihm lediglich Material mit fertiger eigener Struktur zugeführt wird, welches erst sehr allmählich mit
dem Boden zu einer Mischstruktur heranwächst.
So ist bekanntgeworden, die Volldüngung in der Weise durchzuführen, daß dabei gleichzeitig Erdsubstanz
vom Typ der Zeolithe gebildet wird. Zu diesem Zweck werden mehrwertige Metallsalze des
Calciums, Magnesiums und Aluminiums, gegebenenfalls zusammen mit durch Mikroorganismen abbaubaren
Schutzkolloiden, wie vergorene Obstreste, sowie Siliciumverbindungen dem Boden zugeführt.
Auch sind Düngemittel bekannt, die aus gemahlener Kieselsäure oder Silikaten bestehen und saure
oder alkalische Zusätze, welche die Gelbildung beeinflussen sollen, enthalten. Weiterhin wurden zur
Herstellung von Düngemitteln auch bereits humifizierten Abwasserklärschlämmen geringe Mengen
Wasserglas zugesetzt. Schließlich ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure sparender
Düngemittel bekannt, in dem die Phosphorsäure enthaltenden Düngemittel mit gefällter oder kolloidaler
Kieselsäure vermischt werden. Bei den zuletzt genannten Mitteln handelt es sich jeweils um fertige
Düngemittel die in dieser Form dem Boden zugeführt werden.
Wie nun gefunden wurde, läßt sich eine erhebliche Verbesserung der Struktur quarzreicher Böden
und Erhöhung ihrer wasserhaltenden Kraft auch dann erreichen, wenn auf die Anstrebung der Zeolithstruktur
durch Zuführung entsprechender mehrwertiger Salze verzichtet wird und lediglich die
Bodenverbesserung mit Hilfe von Kolloiden und
Verfahren zur Verbesserung der Struktur
quarzreicher Böden und Erhöhung ihrer
wasserhaltenden Kraft
quarzreicher Böden und Erhöhung ihrer
wasserhaltenden Kraft
Anmelder:
Dr.-Ing. Friedrich Zimmermann,
Braunschweig, Pockelstr. 4;
Dipl.-Landw. Ernst Seifert, Celle, Halkettstr. 21;
Dr.-Ing. Arnold Saxen,
Braunschweig, Abt-Jerusalem-Str. 6
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Landw. Ernst Seifert, Celle;
Dr.-Ing. Arnold Saxen, Braunschweig
Dipl.-Landw. Ernst Seifert, Celle;
Dr.-Ing. Arnold Saxen, Braunschweig
Salzen in der Weise erfolgt, daß man verdünnte Alkalisilikatlösungen und verdünnte Sulfat- oder
Phosphatlösungen der Alkalien oder des Ammoniums den Böden nacheinander zuführt und in die
a5 Böden gleichmäßig einarbeitet.
Durch diese neue Arbeitsweise wird erreicht, daß die Quarzkörner von solchen Bodenteilchen, die nur
von dünnen Hüllen aus Schluff und Humus umgeben sind, mit Hydratisierungsmitteln in Berührung kommen
und somit quellfähige Teile zwischen den einzelnen Körnern und Aggregaten aus wenigen Körnern
entstehen. Hierdurch wird die Bodenstruktur entscheidend verbessert. Gleichzeitig wird die Gelierung
zwischen Solen und Elektrolyten in den Boden selbst hineinverlegt. In diesen Prozeß der Gelierung
im Boden können auch gleichzeitig in relativ großen Mengen Massenmaterialien einbezogen werden aus
organischen oder silikatischen oder gemischt organisch-anorganischen Substanzen, deren Einarbeitung
in den Boden zusammen mit dem Sol oder dem Elektrolyt vorgenommen wird, wobei ihr pH-Wert
und ihre Reaktionsfähigkeit Berücksichtigung finden müssen.
Des weiteren wird zur stärkeren Porenbildung im Boden die Belüftung und Wasserverteilung in besonders
energischer Form durch eine entsprechende Bodenbearbeitung erreicht, so daß mit der Zunahme
der Dispergierung eine Ausdehnung der inneren Oberflächen Hand in Hand geht. Auf diese Weise
läßt sich je nach Absicht entweder die Krume des Kulturbodens selbst verändern oder durch Tieferverlegung
der behandelten Schicht ein Feuchtigkeits-
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kissen bzw. ein den Wasserabfluß verzögerndes Kolloidsystem zwischen Untergrund und Krume einschalten.
Während bei ungestörter Lagerung der Untergrund auf alle in der Krume festgehaltenen
Wassermengen direkt einwirkt, die dort nicht durch im Verhältnis größere Kräfte gebunden werden, ist
bei einem tiefverlegten behandelten Profilteil die unmittelbare Verbindung von Krumen- mit Untergrundwasser
durch eine Schicht veränderten Porenraumes und veränderter Kräfte der Wasserhaltung unterbunden.
-^
Sollen Bodentyp und gare Form der Krume weitgehend erhalten bleiben, so muß die für das Feuchtigkeitskissen
vorgesehene Bodenschicht aus dem Bodenhorizont unmittelbar unter der bisherigen Pflugsohle für die Behandlung herauf gepflügt werden.
Auf 1 m2 Sandboden werden 90 g (NH4)2SO4, die
in Wasser gelöst sind, mit genügend Wasser gleichmäßig verteilt und in eine Schicht von 10 bis 15 cm
Tiefe gleichmäßig eingearbeitet (geharkt, gegrubbert oder gefräst).
Im zweiten Arbeitsgang wird die gleiche Schicht mit 450 g Natriumwasserglas und dem nötigen Verteilungswasser
(Beregnung, Berieselung) beschickt. Es tritt eine Gelierung im Boden ein und damit eine
leichte Abbindung des Bodens und eine durch Umgebung von Körnern mit Gelhüllen hervorgerufene
bessere Wasserhaltung im Boden. Durch die Einarbeitung der Mittel ergibt sich aus Bodenkrümeln,
Wasser, Luft und Gelierungsmitteln eine voluminösere, leicht schwammige Struktur.
Es wird eine Tiefverlegung der für die Wasserhaltung des Bodens förderlichen Schicht, also des
Feuchtigkeitskissens, gewünscht, um in der Bodenkrume normale Bodenverhältnisse zu behalten. Zu
diesem Zweck wird die Behandlung z.B. der obersten 10 cm oder der aus der Pflugsohle herauf gepflügten
Schicht von 10 cm Stärke mit Hilfe einer Beregnungsanlage und einer Fräse vorgenommen. Die behandelte
Schicht wird sodann mit einem mit Vorschäler versehenen Pflug auf die gewünschte Tiefe gebracht.
Die in den Beispielen 1 und 2 verwendete Salzmenge wird ungefähr je zur Hälfte durch Kaliumsulfat
und Diammonphosphat ersetzt.
Die Behandlungsschicht wird zuerst mit flüssigem Abwasserschlamm, dann mit Wasserglas, zuletzt mit
Ammonsulfat vermischt. Es treten fast die gleichen Reaktionserscheinungen auf wie beim Beispiel 1. Die
durch den Schlamm zugeführte organische Substanz vermehrt im übrigen die Größe des wasserhaltenden
Porenraumes und seiner Oberfläche.
Unter Herabsetzung der in den obigen Beispielen genannten Mengen an Silikaten und Salzen auf relativ
kleine Teilmengen werden solche ungesättigten Fettsäuren (z. B. Akrylsäure) bei der Aggregierung des
Bodens mitverwendet, die, in monomerer oder niedermolekularer Form in den Boden eingebracht, durch
die Salze oder Ionen der Bodenlösung und der Ver-
besserungsmittel zum Aufbau von hochmolekularen Kolloiden befähigt sind.
Verfahren nach Beispiel 5, nur wird die im Beispiel 5 angewendete monomere oder niedermolekulare,
ungesättigte Fettsäure durch deren Polymeres ersetzt.
Die Mengen an Wasser und Bodenverbesserungsmitteln werden auf eine größere Anzahl von Fräsarbeitsgängen
verteilt, wobei insgesamt eine höhere Wassermenge mit eingearbeitet wird.
Beispiel 8
Vergleichsversuche
Vergleichsversuche
Bei einer Parzellengröße von 1000 m2 wurde auf
einem Heidesandboden (Eisenhumuspodsol) eine Bodenbehandlung für den Kartoffelanbau durchgeführt.
Der Boden war durch folgende Analysenwerte gekennzeichnet: 87 Vo der Mineralsubstanz bestanden
aus Quarzkörnern der Fraktionen Grobsand und Feinsand, der Rest fast ausschließlich aus quarzhaltigem
Schluff. Der Tongehalt des Bodens betrug 0,3 %>, der Gehalt an Humusstoffen 0,7%.
Die Feldkapazität wurde mit Hilfe des Absaugverfahrens auf keramischer Platte geprüft und betrug
in der Schicht 0 bis 20 cm bei pF 2,2 (Absaugkraft 0,15 at) 8,39 Volumprozent H2O. Da der
Welkepunkt bei pF 4,2 mit 2,48 Volumprozent festgestellt wurde, betrug die Differenz, aus der das
pflanzenverfügbare Wasser ersichtlich ist, 5,91 Volumprozent Wasser.
Die Prüfungsparzellen wurden zuerst mit 201 Wasser und 0,45 1 Natriumsilikatlösung (37° Be, 26,5 %> SiO2) beregnet und diese Kolloidsuspension mit der Fräse eingearbeitet. Sodann wurden die Prüfungsparzellen mit einer Suspension von 10 1 Wasser und 70 g Doppelsuperphosphat je Quadratmeter be-
Die Prüfungsparzellen wurden zuerst mit 201 Wasser und 0,45 1 Natriumsilikatlösung (37° Be, 26,5 %> SiO2) beregnet und diese Kolloidsuspension mit der Fräse eingearbeitet. Sodann wurden die Prüfungsparzellen mit einer Suspension von 10 1 Wasser und 70 g Doppelsuperphosphat je Quadratmeter be-
♦5 regnet, die bis zu 7 oder 8 cm durchschnittlicher
Tiefe eingefräst wurde.
Die (Null-)Vergleichsparzellen erhielten 301 reines
Wasser je Quadratmeter und trocken gestreute äquivalente Düngemittelmengen im Ausgleich. Im übrigen
wurden alle Parzellen mit einer ortsüblichen Düngung versorgt, die 120 kg N und 270 kg K2O je Hektar
enthielt.
Bei diesem Versuch zeigte die Bodenuntersuchung nach der Silikatbehandlung beim Absaugdruck von
0,15 at einen Wassergehalt von 31,12 Volumprozent. In einem weiteren Versuch wurde auf der gleichen
Bodenart die Bodenverbesserung in der Weise vorgenommen, daß die Phosphatdüngung in Form von
Doppelsuperphosphat in streufähiger Form (als
übliches Düngemittel) ausgebracht und eingearbeitet wurde. Eine Beregnung erfolgte hier nur mit der verdünnten
Natriumsilikatlösung. Die Menge war die gleiche wie im vorigen Versuch, nämlich 0,451
Wasserglas je Quadratmeter.
Die Versuchsfrucht war ebenfalls die gleiche, nämlich Kartoffel.
Die unbehandelten Vergleichsparzellen (Null) erhielten nur 301 reines Wasser je Quadratmeter.
Die Bodenuntersuchung nach der Verregnung des Natriumsilikats ergab bei einem Absaugdruck von
0,15 at 15,8 Volumprozent Wassergehalt.
Die Versuche brachten folgende Ernteerträge:
Die (Null)-Parzellen ergaben einen Ertrag von 228 dz Kartoffelknollen je Hektar.
Bei dem zuletzt beschriebenen Versuch mit fest eingearbeitetem Phosphat und einer ausschließlichen alkalischen Beregnung betrug der Knollenertrag 252 dz/ha.
Die Versuche brachten folgende Ernteerträge:
Die (Null)-Parzellen ergaben einen Ertrag von 228 dz Kartoffelknollen je Hektar.
Bei dem zuletzt beschriebenen Versuch mit fest eingearbeitetem Phosphat und einer ausschließlichen alkalischen Beregnung betrug der Knollenertrag 252 dz/ha.
Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise einer Verregnung mit zwei verschiedenen Lösungen
betrug der Knollenertrag 286 dz/ha.
Claims (2)
1. Verfahren zur Verbesserung der Struktur quarzreicher Böden und Erhöhung ihrer wasserhaltenden
Kraft sowie Verstärkung der Porenbildung durch Zusatz von verdünnten Alkalisilikat-
und Salzlösungen zu den Böden, dadurch gekennzeichnet, daß verdünnte
Alkalisilikatlösungen und verdünnte Sulfat- oder Phosphatlösungen der Alkalien oder des Ammoniums
den Böden nacheinander zugeführt und in die Böden gleichmäßig eingearbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Böden zusätzlich Linearkolloide
bildende Mittel in Form von monomeren oder niedermolekularen, ungesättigten Fettsäuren
oder in Form von Polymeren dieser Fettsäuren oder von Derivaten dieser Polymeren zugeführt
werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 541 954, 384 576,
716275, 749 795, 936512, 940404.
Deutsche Patentschriften Nr. 541 954, 384 576,
716275, 749 795, 936512, 940404.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1251072B true DE1251072B (de) | 1967-09-28 |
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ID=604540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT1251072D Pending DE1251072B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Struktur quarzreicher Boden und Erhöhung ihrer wasserhaltenden Kraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1251072B (de) |
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