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Zur Erreichung einer Dauergare zwecks Strukturerhaltung der Kulturböden
ist es notwendig, diesen die bekannten Pflanzennährstoffe in einem harmonischen
Gleichgewicht und Kalk zuzuführen. Diese physikalische Verbesserung der Bodenstruktur
durch Förderung der Krümelbildung läßt sich nur in Verbindung mit einem chemischen
und biologischen Gleichgewicht des Bodens erreichen, wozu auch die Anreicherung
des Bodens mit P205 und K20 gehört. Diese Erhöhung des Nährstoffvorrats an P205
und K20 im Boden ist jedoch nur möglich, wenn die Auswaschung solcher Komponenten
und damit die zunehmende Bodenversauerung weitgehend verhindert wird. Die Erfüllung
dieser Förderung ist aber nur mit wasserschwer- bzw. -unlöslichen Komponenten möglich,
die aber pflanzenverwertbar sind und dadurch eine stetig fließende Nährstoffquelle
für die Kulturpflanze darstellen. Die Verbesserung der Bodenstruktur durch P205
Vorratsgaben ist bereits bekannt und wird praktisch durch PK-Mischdünger, wie Thomaskali,
erreicht.
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Es wurden schon PK-Vorratsdünger mit hoher Nährstoffsumme vorgeschlagen,
die dem Boden und damit auch der Kulturpflanze nicht auswaschbares, aber pflanzenverfügbares
Kalium und Magnesium zuführen, z. B. in Form der Verbindung KM9P04 ' H20. Diesem
Düngemittel fehlt jedoch noch die zusätzliche Versorgung des Bodens mit Kalk zur
Ergänzung der natürlichen Kalkreserven der Ackerkrume. Zur Strukturverbesserung
der Böden ist die Anwendung von Kalk und Mergel, z. B. von kohlensaurem Kalk, bekannt.
Diese Ca-Düngemittel müssen jedoch neben den bekannten Düngemitteln angewendet werden,
und es ist erforderlich, daß diese auf schweren Böden besonders gut eingearbeitet
werden. Sofern zur Kalkversorgung der Böden Branntkalke verwendet werden, besteht
die Gefahr einer zu starken Anregung der Mikroorganismen, wodurch die organische
Masse des Bodens stark abgebaut werden kann. Es ist deshalb zur Schonung des Bodens
notwendig, kohlensaure Kalke und Gesteinsmehle dem Boden portionsweise zuzugeben.
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Es wurde nun ein kalkhaltiges PK-Düngemittel, vorzugsweise in granulierter
Form mit einem Korndurchmesser von etwa 0,2 bis 5 mm, mit einer Nährstoffsumme aus
P205, K20, Ca0 und gegebenenfalls Mg0 von vorzugsweise etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht, einem Nährstoffverhältnis von P205: K20 wie etwa
1 : 1 bis 1: 2 und mit Gehalten an wasserlöslichen und wasserunlöslichen Kalisalzen
gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es neben bekannten wasserlöslichen
Kalisalzen wasserunlösliches KCaP04 enthält, wobei diesen Kalisalzen gegebenenfalls
bekannte wasserlösliche bis wasserunlösliche Magnesium- und/oder Phosphatdüngemittel
beigemengt sind und daß vorzugsweise 26 bis 50 Gewichtsprozent des Gesamt-K20 in
Form des wasserunlöslichen KCaP04 vorliegen.
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PK-Düngemittel gemäß der Erfindung sind beispielsweise folgende: 1.
500 Gewichtsteile (GT) KC004 + 500 GT Kalidüngesalz (KDS) als Handelsprodukt (50
°/o K20). Das kalkhaltige PK-Düngemittel enthält 20 % P205 und 38
% K20, davon 35 % (relativ) in wasserunlöslicher und 65 °/o (relativ)
in leichtlöslicher Form und außerdem 160/0 Ca0 mit einer Nährstoffsumme von 74°/o.
2. 400 GT KCaP04 und 600 GT Kalimagnesia als Handelsprodukt (28 % K20, 9
% Mg0). Das kalkhaltige PK-Düngemittel enthält 16 °/o P205, 27,5 °/a K20,
davon 39 °/o (relativ) in wasserunlöslicher Form, 12,8 °/o Ca0 sowie 5,4
% Mg0 in wasserlöslicher Form. Nährstoffsumme 61,7 °/o.
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3. 450 GT KC004 -f-- 450 GT KDS als Handelsprodukt(50°/oK20) i 100GT
Kieserit (26°/o Mg0). Das kalkhaltige PK-Düngemittel gemäß der Erfindung enthält
rund 18 °/o P205 und 34,5 °/,K20, davon 35 °/o in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer
Form, 14,4 % Ca0 sowie 2,6 % Mg0 in wasserschwerlöslicher Form. Nährstoffsumme
69,50/0
4. 300 GT KCaP04 -f- 400 GT KDS als Handelsprodukt (58 % K20)
und 300 GT Superphosphat (18 °/o P205). Das Düngemittel gemäß der Erfindung enthält
17,5 °/a P205 und 31,3 % K20, davon 2611/0 (relativ) in wasserunlöslicher,
pflanzenverfügbarer Form, und 300/0 (relativ) wasserlösliches P205 und
9,6 0, Ca0. Nährstoffsumme 58,411/0.
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5. 250 GT KCaP04 -f- 400 GT Kalimagnesia als Handelsdünger (28 % K20,
9 % Mg0) -f- 100 GT Kieserit (26 °/o Mg0) -I- 250 GT sekundäres Kaliumphosphat.
Das kalkhaltige PK-Düngemittel gemäß der Erfindung enthält 20 °/o P205, davon 50
% (relativ) in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer Form neben 50 °/o
in wasserlöslicher, sofort wirksamer Form sowie 31,4 °/o K20, davon 21 °/o (relativ)
in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer Form und 8 % Ca0 sowie 6
% Mg0, davon 42 % (relativ) in schwerlöslicher und 58 %
in sofort
wirksamer, wasserlöslicher Form. Nährstoffsumme 65,4 %
Im Bedarfsfall können
auch andere Abstufungen des Kalianteiles, bestehend aus wasserunlöslichem, pflanzenaufnehmbarem
Kalium - Calcium - Phosphat KCaP04, enthalten sein. Außerdem kann das kalkhaltige
PK-Düngemittel gemäß der Erfindung andere bekannte Mg-Verbindungen, wie Kieserit,
Schönit, Kainit, Langbeinit, Magnesit, Dolomit, und/oder andere bekannte Phosphatdüngemittel,
wie Thomasphosphat, weicherdiges Rohphosphat, primäres und tertiäres Kaliumphosphat,
Kaliummetaphosphat enthalten.
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Die Herstellung des Düngemittels gemäß der Erfindung kann in bekannter
Weise durch Vermischen oder durch Granulieren der Komponenten in der Kälte und in
der Wärme erfolgen, z. B. durch Teller-, Drehrohr-, Preß-, Wirbelschichtgranulation,
mit und ohne Zusatz von den Zerfall begünstigenden oberflächenaktiven Stoffen, vorzugsweise
in der Körnung von etwa 0,2 bis 5 mm, so daß die Ausstreuung dieses Düngemittels
auch mit dem Düngerstreuer möglich ist. Es können dem PK-Düngemittel gemäß der Erfindung
auch andere bekannte Stoffe, wie Mikronährstoffe, hinzugefügt werden.
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Die Herstellung von Kalium-Calcium-Phosphat, KCaP04, kann gemäß den
nachstehend aufgeführten Umsetzungen erfolgen: Sekundäres Calciumphosphat wird etwa
3 Stunden mit K,C03 oder KN03 bei 1200°C umgesetzt: 2 CaHP04 -1- K,C03 = 2 KC004
+ COZ + H20 CaHP04 -- KN03 = KCaP04 -f- HNO3
Sekundäres Calciumphosphat
wird mit Ca (N03)2 etwa 2 bis 3 Stunden bei 740°C umgesetzt: KH,P04 = Ca (N03)2
= KCaP04 '-, 2 HNO3 Sekundäres Calciumphosphat wird mit K,S04 bei Temperaturen zwischen
etwa 800 bis 1500°C umgesetzt: 2 CaHP04 + KIS04 = 2 KCaP04 + H2S04 Tertiäres Calciumphosphat
wird mit K2C03 oder KN03 bei etwa 1200°C umgesetzt: Ca, (P04)2 + K,C03 = 2 KCaP04
-- CaO + C02 Kaliumphosphat, KIP04, wird mit CaO oder CaCO3 zu KCaP04 umgesetzt.
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Die Löslichkeit von KCaP04 in Wasser bzw. verdünnter Citronensäure
als Komponente des Düngemittels gemäß der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden
Untersuchung: 5 g Substanz wird in einen 500-ml-Meßkolben eingewogen, mit etwas
Lösungsmittel versetzt und umgeschwenkt, um Verballungen zu vermeiden. Dann wird
bis zur Marke mit dem gleichen Lösungsmittel aufgefüllt, der Kolben in den Rotierapparat
gespannt und bei 20°C und 40 U/min über Kopf gedreht. In den Apparat werden jeweils
zehn Kolben mit gleicher Füllung eingespannt und nach je 10 Minuten ein Kolben herausgenommen,
abfiltriert und das K20 im Filtrat bestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die
nach je 10 bis 100 Minuten gelöste K20-Menge ohne störenden Einfluß auf den Lösevorgang
zu bestimmen.
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Wasser als Lösungsmittel: die Bestimmung des K20 mit Wasser erfolgte
nach vorstehender Methode. Citronensäure als Lösungsmittel: verwendet wird die zur
P205 Bestimmung übliche 2 °/oige Citronensäurelösung (s. G e r i c k e, »Analytische
Chemie der Düngemittel«, 1949, S.28). Die Temperatur wurde jedoch auf 20°C eingestellt.
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Das Ergebnis dieser Untersuchung ist aus der Figur ersichtlich.
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Ein Feldversuch eines Universitätsinstitutes mit Zuckerrüben, der
am 20. 4. 1964 auf einem leichten, humosen Sandboden zur Aussaat kam, erbrachte
das nachstehende Ergebnis: Zur Vermeidung von Trockenschäden wurde das Versuchsfeld
mit einer Beregnungsanlage bewässert. Eine Verwaschung der beanspruchten wasserunlöslichen
K-Verbindung, KCaP04, konnte nicht eintreten, so daß dieser Nährstoff der Versuchspflanze
voll zur Verfügung stand. Das beanspruchte Düngemittel wurde mit einer Körnung von
etwa 0,2 bis 1 mm angewandt.
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Düngung mit 200 kg/ha N und 200 kg/ha K20; es wurde keine organische
Düngung gegeben. Unter m wird die Streuung der Versuchswerte verstanden.
| Rüben Blatt Gesamt |
| Lfd. Ertrag Ertrag Ertrag Zucker |
| Nr. Düngemittel dz/ha m dz/ha m dz/ha ± m |
| (Trocken-, (Trocken- (Trocken |
| masse) 1 dz/ha masse) ; dz/ha masse) dz/ha °/o |
| 1 Einzeldünger Kalidüngesalz und Thomas- 79,1 ! 4,80 67,0 1,66
146,1 4,75 13,7 |
| phosphat |
| 2 Düngemittel gemäß der Erfindung 75,7 2,44 73,4 2,81 149,1
4,47 14,6 |
Diese unter praktischen Bedingungen durchgeführte Feldversuch mit vier Wiederholungen
bei Teilstückgrößen zur Aussaat von 4,0 - 5,0 = 20 m2 (Soll 160 Rüben), zur Ernte
von 3,0 - 4,0 = 12 m2 (Soll 96 Rüben), ergab überraschend die fortschrittliche Eignung
des kalkhaltigen PK-Düngemittel gemäß der Erfindung auch bei starker Auswaschung
durch künstliche Beregnung.
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Zum Stand der Technik gehören Verfahren zur Herstellung eines Produktes
der stöchiometrischen Zusammensetzung 2Ca0 - K20 - P205, die aus der Umsetzung von
Rohphosphat mit Kalidüngesalzen gegebenenfalls in Gegenwart eines Reduktionsmittels
entstehen. Solche Produkte, die auch wasserunlösliches Calciumsilikat als Ballaststoff
enthalten, werden nicht beansprucht und sind nicht zur Herstellung des PK-Düngemittels
gemäß der Erfindung mit hoher Nährstoffsumme geeignet.
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Andere bekannte Verfahren betreffen das Überziehen von alkalischen
Glühphosphaten mit Kalidüngesalzen. Solche Produkte sind nicht Gegenstand des Schutzbegehrens.
Auch die bekannten Verfahren zur Herstellung von Glühphosphaten sollen mit »so viel
Soda durchgeführt werden, daß 1 Mol CaO im Tricalciumphosphat durch 1 Mol Na20 ersetzt
wird. Außerdem muß sämtliches im Rohphosphat enthaltenes CaOanSi02gebundenwerden«.
(W i n n a c k e r-W e i n g ä r t n e r, Chem. Technologie, Anorgan. Technologie,
1I [1950], S. 148 bis 151). Sofern solche Produkte an Stelle von Soda mit Kalisalzen
hergestellt werden, enthalten diese Produkte im wesentlichen nur wasserlösliches
Kali, jedenfalls nicht das als Teilkomponente beanspruchte Kalium-Calcium-Phosphat
und außerdem Calciumsilikate als Ballaststoff. Durch solche Produkte ist somit das
Düngemittel gemäß der Erfindung nicht nahegelegt worden.