DE1290007B

DE1290007B - Verfahren zum Stabilisieren von Boeden gegen Erosion

Info

Publication number: DE1290007B
Application number: DE1960SC028049
Authority: DE
Inventors: Niemeijer Heiko
Original assignee: Scholtens Chemische Fabrieken NV
Current assignee: Scholtens Chemische Fabrieken NV
Priority date: 1960-06-22
Filing date: 1960-06-21
Publication date: 1969-02-27
Also published as: NL103156C; BE740432A; NL240466A; FR1261507A

Description

zu erhalten. Es ist somit klar, daß mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentliche Vorteile verbunden sind.

Alle polymeren wasserunlöslichen Vinylverbindungen, die wäßrige Dispersionen zu bilden vermögen, lassen sich bei dem vorliegenden Verfahren anwenden. Beispiele der zu dem vorliegenden Zweck geeigneten Polyvinylverbindungen sind Homo- und

Schutz gegen Erosion erhalten werden. Solange das io erzeugte Film keine mit dem bloßen Auge sicht-Gewächs jedoch nicht in genügendem Maße ent- baren öffnungn oder Kanäle enthält, wie die erwähnte wickelt ist, ist auch in solchen Fällen ein zeitweiliger Kunstharzschaumschicht, was darauf zurückzuführen Schutz erforderlich. ist, daß er in ausreichendem Maße mikroporös ist,

Es ist bereits bekannt, dem Zerstäuben und Ab- um die für das Pflanzenwachstum erfoderliche Zirkuschwemmen des Bodens dadurch entgegenzuwirken, 15 lation von Luft und Wasser bzw. Wasserdampf zu daß die Oberflächenschichten des Bodens mit wasser- gestatten. Dabei haftet er viel besser an dem Boden löslichen, hochpolymeren Stoffen natürlicher oder als Kunstharzschaumschichten,
synthetischer Art, wie z. B. wasserlöslichen Stärke- Da das Saatgut durch die unlösliche Polyvinyl-

äthern, hydrolysiertem Polyacrylnitril, Polyvinyl- verbindung auf dem Boden festgehalten und nicht alkohol oder Carboxymethylcellulose, behandelt wer- ao mehr vom Wind weitergetragen werden kann, erhält den. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß der mit man auf dem gemäß der Erfindung behandelten diesen Mitteln erhaltene Erosionsschutz in ungenü- Kulturgelände äußerst homogene und ergiebige gendem Maße gegen starken oder anhaltenden Regen Gewächse. Infolge des Windtransportes ist es in beständig ist, weil die benutzten Stoffe mit dem Dürreperioden oft erforderlich, auf zerstäubungs-Wasser ausgeschwemmt werden. Das ist namentlich as gefährdeten Grandstücken ein Gewächs, wie z. B. auf Sandböden, die zu einem wesentlichen Teil aus Rüben, wiederholt einzusäen, um einen guten Ertrag groben Sandkörnern bestehen, wie z. B. Dünensand,
der Fall.

Es ist auch bekannt, unlösliche Polyvinylverbindungen in den Boden einzuarbeiten mit dem Zweck, 30
die physikalische Struktur des Bodens zu verbessern
und dadurch den Ernteertrag zu erhöhen. Hier
handelt es sich um eine Tiefenbehandlung, die die
Bildung größerer Aggregate der Bodenteilchen bezweckt, wobei als Nebenwirkung eine gewisse Ab- 35 Mischpolymere von Vinylverbindungen, wie Vinylnahme der Erosionsneigung auftreten kann. acetat, Vinylpropionat, Acrylsäure- und Methacryl-

Es ist weiterhin bekannt, die Oberfläche des säureester, Acrylnitril, Vinylchlorid, Äthylen, Buta-Bodens mit einer porösen Kunstharzschicht aus hart- dien und Styrol. In vielen Fällen ist es zum Erhalten baren Schaumkunststoffen, insbesondere aus hart- eines zusammenhängenden und geschmeidigen Films baren Aminoplasten, zu bedecken. Auch ist es be- 40 erwünscht oder erforderlich, der wäßrigen Dispersion kannt, das Pflanzenwachstum dadurch zu fördern, der Polyvinylverbindung einen Weichmacher zuzudaß man eine aus Holzcellulose bestehende Schicht geben. Sowohl die Zusammensetzung und der PoIyauf den Boden aufbringt. Solche bei der Papier- merisationsgrad des Polymeren wie die Art und die fabrikation üblichen, flüssig gemachten Holzcellulosen Menge des Weichmachers können innerhalb weiter enthalten mehr als 95% Wasser, so daß schon im 45 Grenzen variiert werden. Vorzugsweise wird eine Zusammenhang mit der Transportfrage dieses Ver- wäßrige Dispersion von Polyvinylacetat angewandt.

Das Besprengen des gegen Erosion zu schützenden Bodens kann z. B. mit einer etwa 2- bis 20%igen wäßrigen Dispersion der wasserunlöslichen PoIy-50 vinylverbindung erfolgen. Solche Dispersionen lassen sich durch Verdünnung der käuflichen konzentrierten Dispersion oder unter Anwendung trockener, pulveriger Präparate, welche beim Verrühren mit Wasser Dispersionen ergeben können, erhalten. Die Ober-Bodenoberfläche mit einer dünnen, zusammenhängen- 55 flächenschicht des Bodens wird bei der Behandlung den, wasserunlöslichen Schicht in besonders zweck- bis zu einer Tiefe von einigen Millimetern angefeuchmäßiger und dauerhafter Weise und auf einfachem tet, und nach Trocknung entsteht an der Oberfläche Wege sicherzustellen. Die Erfindung betrifft ein Ver- eine Schutzkruste. Die Menge der aufzutragenden fahren zum Stabilisieren von Böden, insbesondere Polyvinylverbindung ist von der Art des zu behanvon landwirtschaftlichen Kulturböden, gegen Erosion, 60 delnden Bodens abhängig und variiert im allgemeinen bei dem auf die Bodenoberfläche ein Kunstharz unter von 5 bis 50 g/m². In den meisten Fällen erzielt man Bildung einer dünnen, zusammenhängenden, wasser- bereits mit Mengen von 5 bis 20 g/m² vorzügliche unlöslichen Kunstharzschicht aufgesprüht wird. Kenn- Resultate.

zeichnend ist es dabei, daß eine wäßrige, auf dem Das erfindungsgemäße Verfahren hat für die

Boden einen geschlossenen Film bildende Dispersion 65 Praxis erhebliche Vorteile, von denen besonders einer wasserunlöslichen Polyvinylverbindung, ins- folgende erwähnt werden:

besondere Polyvinylacetat, auf den Boden auf- Die zu verwendenden Dispersionen von PoIy-

gesprüht wird. vinylverbindungen können in konzentrierter oder

fahren praktisch bedeutungslos erscheint. Außerdem stört ein Belag aus Holzcellulosebahnen bei der bald nach dem Aufgehen der Saat erforderlichen Bearbeitung des Bodens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilisierung der Oberfläche von Böden, insbesondere von landwirtschaftlichen Kulturböden, gegen Wind- und Wassererosion durch Bedecken der

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trockener Form gekauft und nach den Ver- das hochpolymere Kolloid, trotzdem es an sich

wendungsstätten befördert werden; wasserlöslich ist, um vieles langsamer von dem

die verdünnten Dispersionen, die versprüht wer- Wasser aus der behandelten Oberfläche aus-

den sollen, können an Ort und Stelle durch An- geschwemmt wird. Das gilt zumal für Präparate, rühren der konzentrierten oder trockenen Dis- 5 welche Stärkeprodukte, z. B. Quellstärken oder

persionen mit Wasser hergestellt werden; Stärkeäther, enthalten.

das Versprühren kann mit in der Landwirtschaft ^Ό™ ^z« verspritzenden Dispersionen können auch üblichen Art von Sprühmaschinen ausgeführt ™^ch f^dere. ^St°^Se zugegeben werden wie kolloidale werden· Tonarten oder Fasermatenahen, welche die Erosions-...'.„_. . , , , _ß ίο schutzwirkung unterstützen können, Fungizide, Indie aufgesprühte Dispersion trocknet, ohne daß _{sektizide und} insbesondere Herbizide (Unkrautvereine chemische Reaktion oder eine mechanische tilgungsmittel). Man kann dafür die bekannten Herbi-Nachbearbeitung erforderlich ist, zu einer mit _zj_de benutzen

dem Boden gut verankerten Schicht; Erwünschtenfalls kann die Stabilisierung der Ober-

der derart gebildete Film bietet während längerer _l5 flächenschicht des Bodens mit dem Einsäen des

Zeit einen wirksamen Schutz gegen Erosion, Gewächses kombiniert werden, indem das Saatgut,

ohne daß das Pflanzenwachstum in irgendeiner _z. B. Grassaat, in der zu verspritzenden Dispersion

Weise beeinträchtigt wird. suspendiert wird. Die Kombination der filmbildenden

Es wurde weiter gefunden, daß insbesondere ein Polyvinylverbindungen und der Pestizide hat den

vorzüglicher und dauerhafter Schutz gegen Erosion ao Vorteil, daß letztere Stoffe von dem Filmbildner

mit wäßrigen Dispersionen einer wasserunlöslichen festgehalten werden, so daß sie eine längere und

Polyvinylverbindung erhalten wird, denen ein wasser- wirksamere Wirkung ausüben. Ein ähnlicher Effekt

lösliches, hochpolymeres Kolloid zugegeben wurde, gilt auch für die Kombination mit Saatgut, das bei

insbesondere ein Polysaccharid, vorzugsweise einen der Bodenerosionsbekämpfung ebenfalls festgehalten

Stärkeäther. Weitere Beispiele solcher löslicher hoch- as wird.

polymerer Kolloide sind Stärke, Gummiarten und Die Erfindung wird an Hand nachstehender Bei-Pflanzenschleime oder Abwandlungen dieser Stoffe, spiele näher erläutert,
wie z. B. Äther und Ester, weiter wasserlösliche _R . . _{f 1}
Celluloseäther und -ester, Eiweißstoffe, Natrium- Beispiel ι
polyacrylat und Polyvinylalkohol. 30 KalkhaltigerDünensandboden,sogenannter»Geest«- Die zuzugebende Menge löslichen Kolloids kann Boden, in dem Tulpen-, Hyazinthen- und Narzisseninnerhalb weiter Grenzen variieren; sehr gute Resul- zwiebeln gezüchtet werden, wird mit einer lO°/oigen täte kann man im allgemeinen mit gleichen Mengen wäßrigen Dispersion von Polyvinylacetat, welche Polyvinylverbindung und hydrophilem Kolloid er- 0,3 Volumprozent Isopropyl-N-(m-chlorphenyl)-zielen, aber es können auch, abhängig von dem 35 carbamat als bekanntes Herbizid enthält, besprengt, gewünschten Wasserbeständigkeitsgrad der zu bil- Die Dispersion wird auf die Oberfläche des Geestdenden Kruste, größere oder kleinere Mengen benutzt bodens in einer Menge von 20001 Dispersion pro werden. Man kann bei dieser Ausführungsform der Hektar aufgetragen. Sofort nach der Besprengung Erfindung so verfahren, daß man eine konzentrierte und Trocknung hat sich auf der Oberfläche des Dispersion der wasserunlöslichen Polyvinylverbin- 40 Sandbodens eine dünne geschmeidige Kruste gebildet, dung mit einer wäßrigen Lösung des hydrophilen welche mikroporös ist und demzufolge die Luft-Kolloids, z. B. eines wasserunlöslichen Stärkeäthers, Wasser-Wirtschaft des Bodens nicht stört. Es zeigt verdünnt. Auch kann man Trockenpräparate, welche sich, daß die gebildete Kruste die Entwicklung und sowohl die wasserunlösliche Polyvinylverbindung als das Wachstum der Tulpen, Hyazinthen und Narzissen auch das lösliche, hochpolymere Kolloid enthalten, 45 durchaus nicht hemmt und daß sie außerordentlich mit kaltem oder warmem Wasser zu einer verdünnten witterungsbeständig ist; nach einer künstlichen BeDispersion verrühren. Solche Trockenpräparate regnung während siebenmal 24 Stunden ist die können durch einfache Mischung pulvriger, wasser- Kruste nach Auftrocknung des Bodens noch völlig dispergierbarer Polyvinylverbindungen und trockener, intakt. Es zeigt sich, daß das angewendete Herbizid hydrophiler, hochpolymerer Stoffe erhalten werden, 50 der Entwicklung von Unkraut in wirksamer Weise aber sie können auch durch gleichzeitige Eintrock- entgegenwirkt,
nung des löslichen, hochpolymeren Kolloids und einer _Ώ . , ,
wäßrigen Dispersion der Polyvinylverbindung, z.B. Beispiel 2
durch Zerstäubung oder Trocknung auf erhitzten Ein stiebendes Dünengelände, das eben mit Sand-Walzen, hergestellt sein. 55 hafersaat eingesät ist, wird mit einer 8%igen wäßrigen Bei Verwendung von z. B. Polysacchariden, ins- Dispersion eines Styrol-Butadien-Mischpolymeren in besondere einem Stärkeäther, zum Stabilisieren der einer Menge von 30001 Flüssigkeit pro Hektar be-Oberflächenschichten verschiedener Bodenarten wer- sprengt. Kurze Zeit nach der Besprengung und den schon mit Mengen von 5 bis 20 g/m² günstige Trocknung hat sich auf der Sandoberfläche eine Resultate erhalten. 60 dünne, zähe Kruste gebildet, die vorzüglich regen-Mit den vorbeschriebenen Kombinationen unlös- und windbeständig ist. Nach einigen Wochen hat sich licher Polyvinylverbindungen und löslicher, hoch- der Sandhafer auf der besprengten Sandfläche regelpolymerer Kolloide werden besondere Effekte erzielt. mäßig und bestens entwickelt, so daß das Wachstum Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die des Hafers durch die aufgetragene Kruste nicht ge-Schutzwirkung, die man durch Verspritzen einer ver- 65 stört wurde. Auf einem mit Sandhafersaat eingesäten, dünnten wäßrigen Dispersion der Polyvinylverbin- jedoch nicht besprengten benachbarten Gelände ist dung erhält, durch Zusatz des hochpolymeren Kolloids durch Verwehen der Saat und Beschädigung der erhöht wird. Ein anderer wesentlicher Vorteil ist, daß Keimpflanzen durch rollenden Sand nur ein geringer

Prozentsatz des Sandhafers zur vollständigen Entwicklung gekommen.

Beispiel 3

Die Oberfläche eines profilierten Sandkörpers einer im Bau befindlichen Straße wird mit einer 4°/oigen wäßrigen Dispersion von Polyvinylacetat besprengt, deren wäßrige Phase 40 g pro Liter eines wasserlöslichen Oxyäthyläthers von Kassavestärke mit einem mittleren Substitutionsgrad von 1,4 Oxyäthylgruppen pro Glukoseeinheit enthält. Die Dispersion wird auf die Oberfläche in einer Menge von 20001 Flüssigkeit pro Hektar aufgetragen.

Sofort nach der Besprengung und Trocknung hat sich auf der Oberfläche des Sandkörpers eine dünne, zähe, poröse Kruste gebildet. Zur Vergleichung wird eine ebenso große Fläche des Sandkörpers mit einer 4%igen Lösung des Oxyäthyläthers von Kassavestärke, gleichfalls in einer Menge von 20001 Flüssigkeit pro Hektar, besprengt. Beide behandelten Ober- ao flächen werden daraufhin während fünfmal 24 Stunden künstlich beregnet, worauf nach der Trocknung an mehreren Stellen beider Oberflächen ein Muster der obersten Schicht in einer Dicke von 5 mm gestochen wird. Bei der Analyse zeigt sich, daß in der Ober- as flächenschicht, welche mit dem Gemisch aus Polyvinylacetat und dem wasserlöslichen Stärkeäther behandelt ist, durchschnittlich noch 76% der ursprünglich aufgetragenen Menge Stärkederivat vorhanden sind, während die Oberflächenschicht, welche nur mit einer Lösung des Stärkederivats besprengt ist, durchschnittlich noch nur 23% der ursprünglichen Menge Stärkeprodukt enthält.

Beispiel 4

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Man suspendiert 600 Gewichtsteile Kartoffelstärke in 1000 Gewichtsteilen einer 30%igen wäßrigen Dispersion von Polyvinylacetat, welche 10% Dibutylphthalat, berechnet auf den Trockenstock, enthält. Das Gemisch wird in einer dünnen Schicht auf erhitzten Walzen getrocknet, worauf das Trockenprodukt vermählen wird.

Man stellt eine 5%ige wäßrige Dispersion des in dieser Weise erhaltenen Präparates her und besprengt damit die Hälfte einer unbewachsenen Sandfläche in einer Menge von 30001 Flüssigkeit pro Hektar. Die andere Hälfte der Sandfläche behandelt man mit einer Lösung kaltquellender Kartoffelstärke in einer Menge von 150 kg Stärke pro Hektar. Es zeigt sich, daß die mit Hilfe des Gemisches aus kaltquellender Stärke und Polyvinylacetat erhaltene Kruste wesentlich witterungsbeständiger ist als die mit der kaltquellenden Stärke erhaltene Kruste.

Beispiel 5

55

Rübensaat wird auf Ackerland eingesät, dessen Boden aus mit Moorerde vermischtem Sand besteht, der im Frühling starker Zerstiebung ausgesetzt ist und demzufolge in der Regel jeden Frühling zwei- oder dreimal aufs neue eingesät werden muß, damit ein guter Stand des Gewächses erhalten wird.

Nach dem Einsäen wird die Oberfläche des Ackerlandes mit einer 7,5%igen wäßrigen Dispersion von g Polyvinylacetat pro Quadratmeter besprengt.

Sofort nach der Besprengung und Trocknung hat sich auf der Oberfläche des Ackerlandes eine dünne, zähe, mikroporöse Kruste gebildet. Es zeigt sich jedoch, daß die Rübensaat in normaler Weise entkeimt und zur Entwicklung kommt, während infolge der aufgetragenen Kruste Beschädigung oder Vernichtung der zarten Keimlinge durch stiebende Bodenteilchen beim weiteren Wuchs nicht stattfindet.

Beispiel 6

Wie gemäß Beispiel 3 wird die Oberfläche eines stiebenden Gartenbaubodens mit einer 4%igen wäßrigen Dispersion von Polyvinylacetat behandelt, die anstatt 40 g Stärkeäther 40 g feingemahlene Cellulose pro Liter enthält.

Auch jetzt findet gar keine Zerstiebung des Bodens statt, während die Entwicklung und der Wuchs der eingesäten Rübchen und Salate in normaler Weise verläuft.

Beispiel 7

Gemäß Beispiel 3 wird die Oberfläche eines stiebenden Gartenbaubodens mit einer 4%igen wäßrigen Dispersion von Polyvinylacetat behandelt, welche anstatt 40 g Stärkeäther pro Liter 40 g des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose mit einem mittleren Substitutionsgrad von 0,5 Äthergruppen pro Glukoseeinheit enthält.

Die Resultate dieser Behandlung entsprechen denen des vorherigen Beispiels.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stabilisieren von Böden, insbesondere von landwirtschaftlichen Kulturböden, gegen Erosion, bei dem auf die Bodenoberfläche ein Kunstharz unter Bildung einer dünnen zusammenhängenden, wasserunlöslichen Kunstharzschicht aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige, auf dem Boden einen geschlossenen Film bildende Dispersion einer wasserunlöslichen Polyvinylverbindung, insbesondere Polyvinylacetat, auf den Boden aufgesprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion versprüht wird, die neben der Polyvinylverbindung ein wasserlösliches, hochpolymeres Kolloid enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches, hochpolymeres Kolloid ein Polysaccharid, vorzugsweise Stärkeäther, eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion versprüht wird, die außer den filmbildenden Komponenten noch ein Unkrautvertilgungsmittel enthält.