DE1946032A1

DE1946032A1 - Verfahren zur Bodenverbesserung

Info

Publication number: DE1946032A1
Application number: DE19691946032
Authority: DE
Inventors: Saxen Dr Dipl-Ing Arnold; Seifert Dipl-Landw Ernst; Zimmermann Dr Dipl-I Friedrich; Von Freyhold Dr Dipl-Ch Helmut
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1968-09-13
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1970-04-02
Also published as: DE1946032B2; DE1946032C3; FR2018057A1; AT288449B; GB1244247A

Description

"Verfahren zur Bodenverbesserung"

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung sogenannter schwerer Kulturböden sowie tonreicher Rohböden durch Aufbau poröser Aggregate, indem gasbildende Substanzen dem Boden zugeführt v/erden.

Es ist bekannt, daß solche Böden, die aus karbonathaltigen Sedimenten entstehen, bei der landwirtschaftlichen Nutzung über besonders lange Zeiträume hinweg eine gute Struktur aufweisen, die nicht nur durch eine natürliche Bindung der tonigen Koagulate in beständigen Aggregaten, sondern auch durch deren Porosität gekennzeichnet ist. Das beste Beispiel hierfür sind die jüngeren, karbonathaltigen Lößböden, deren stabile Krümel eine besonders gute Hydrodynamik und Pflanzennährst off dynamik de3 Bodens ergeben. Im Gegensatz hierzu besitzen viele schwere Lehmböden, die bei hohem Tonanteil ausgelaugt sind, und tonreiche, hängige Rohböden der Mittelgebirge keine brauchbare Struktur. Die Tonteilchen der ge-

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alterten Ackerböden neieen ebenso*wie die durch Verwitterung anfallenden Tonbestandteile der Gebirgsrohböden stark zur Verschlammung,

Es wurde nun gefunden, daß man die Struktur sogenannter schwerer Kulturböden sowie tonreicher Rohböden wesentlich verbessern kann, wenn man sich des nachstehend beschriebenen Verfahrens bedient. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß im Boden durch Zuführung von sauren oder alkalischen Mitteln und sich damit unter Kohlendioxid- oder Ammoniakbildung zersetzenden Salzen eine Gasbildung herbeigeführt und gegebenenfalls durch Bodenbearbeitung, verstärkt auf die Bodenteilchen zur Einwirkung gebracht wird»

Geeignete Salze, die sich unter Kohlendioxidbildung zersetzen, sind Erdalkalicarbonate, vorzugweise Calciumcarbonat, gegebenenfalls in Form von carbonathaltigen Gesteinen oder Doppelcarbonaten wie Dolomit. Die Zuführung dieser Produkte erfolgt in feinzermahlenem Zustand, vorzugsweise durch Einfräsung, Die Menge richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und liegt im allgemeinen zwischen 20 - 750 g/m ,

Die Gasbildung kann dadureh herbeigeführt werden, daß dem Boden weiterhin in fester Form sauer reagierende Verbindungen zugeführt werden. Insbesondere sind dabei phosphorsäure-

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- haltige Produkte wie saure Phosphates vorzugsweise CaIciumphosphate, geeignet. Zweckmäßlgerwelse werden etwa stöchiometriscHe Mengen, bezogen auf den C0₂-Anteil des zugeführten Carbonate, verwendet. Die Reaktion zwischen den Komponenten setzt dann im Boden, insbesondere wenn dieser feucht ist, relativ schnell ein. Die sauren Mittel können jedoch auch in flüssiger Form,, beispielsweise durch Aufsprühen, dem Boden zugeführt werden. Prinzipiell können dabei beliebige saure Stoffe verwendet werden. Es ist Jedoch zweckmäßig, solche Produkte zu verwenden, die aus anderen Gründen für die Struktur und den Nährstoffgehalt des Bodens günstig sind, wie beispielsweise Phosphorsäure oder die bereits erwähnten Phosphate.

Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens beisteht darin, daß man als saure Mittel zur Herbeiführung der COg-Gasbildunc dem Boden saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikatsuspensionen zuführt. Die saure Einstellung der Kieselsäuresole und Silikatsuspensionen erfolgt zweckmäßigerweise mit Phosphorsäure. Bei Verwendung von Silikatsuspensionen ist es zweckmäßig in großer Verdünnung, z.B. 3-10 giger Lösung zu arbeiten, damit keine Agglomerierung eintritt bzw. die Suspensionen erst unmittelbar vor "Verwendung herzustellen.

Es hat sich im übrigen für die Bodenstruktur auch in den Fällen, wo Calciumcarbonat und ein saures Mittel anderer Art zugeführt wird, als vorteilhaft erwiesen, wenn den Boden weiterhin Alkalisilikate in fester Form oder in Forin von Lösungen bzw.

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Kieselsäuresuspensionen zugeführt werden. Dabei können sowohl, « Kaliumsilikate als auch Natriumsilikate verwendet werden. Das Molverhältnis Alkalioxid : SlO₂ kann dabei in vieltem Bereich schwanken. Vorzugsweise werden handelsübliche Produkte in einem Molverhältnis von 1 : 2 bis 1:6 verwendet. Eine gewisse Stabilisierung von Alkalisilikatlösungen läßt sich durch einen Zusatz von Harnstoff in Mengen von 1 - 5 %» bezogen auf den Alkalisilikat-Feststoffgehalt, erzielen.

Soweit saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikatsuspensionen verwendet werden, liegt der pH-Bereich zweckmäßigerweise zwischen 2 bis 5·

Eine Gasbildung im Boden kann jedoch auch durch Zuführung von alkalischen Mitteln und Ammoniumsalzen wie beispielsweise Ammoniumcarbonat, Ammoniumsulfat und Ammoniumphosphat herbeigeführt v/erden. Als alkalische Mittel werden vorzugsweise Alkalisilikate der oben beschriebenen Art verwendet. Die Komponenten können entweder in Form von Lösungen oder auch in fester Form dem Boden zugeführt werden.

In manchen- Fällen ist es zweckmäßig, die beiden oben beschriebenen Arbeitsweisen miteinander zu kombinieren. In einem solchen Falle wird zunächst eine Gasbildung mit sich unter Zusatz von alkalischen Mitteln zersetzenden Salzen wie beispielsweise Ammoniumsalzen und Alkalisilikate herbeigeführt. In einem weiteren Arbeitsgang wird die Gasbildung durch Zuführung von

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Calciumcarbonaten und sauren Mitteln erzielt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere dann, wenn die einzelnen Komponenten nicht in fester Form hinzugeführt werden, die Gasbildung durch eine Bodenbearbeitung, · verstärkt auf die Bodenteilchen, zur Einwirkung zu bringen. Mit der volumenvergrößernden Wirkung der Gasphase läßt sich nicht nur in Kulturböden, deren Aggregate leicht zerfließen, sondern auch in Rohböden mit hohem Tongehalt ein Aufbau poröser Aggregate erzielen. Die Wirkung wird durch die Verwendung von Kolloidstoffen wie Kieselsäuresole oder Alkali· Silikate noch erheblich verbessert.

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Beispiel 1

Auf einem Versuchsfeld mit kalkarmen, tonigem Lehmboden weist die Ackerkrume plattige und kohärente Strukturen auf. An groben Poren ( < 10 u) gibt es weniger als 10 % des Bodenvolumens. Der Boden verschlämmt nach dem Prostserfall sehr leicht und vernäßt. Die Vernässung des Bodens führt schnell dazu, daß jede biologische Aktivität aufhört. Ein "geregelter Gasaustausch mit der Atmosphäre, der nicht nur für das Bodenleben, sondern auch für die Wurzelatmung unerläßlich ist, wird durch den Mangel an Kapillarporen unmöglich gemacht.

Die Polge derartig ungünstiger physikalischer und biologischer Zustände, ist die Verkümmerung des aufgelaufenen Getreides und der Ausfall von 2 - *· Ernten in einer Pruchtfolge von 5 Jahren. Zur Schaffung einer normalen Krümelstruktur wurden folgende Maßnahmen durchgeführt:

Ende März nach Beendigung der Prostperiode und Abtrocknung des Ackers wurden 60 Dz/ha fein vermahlener Kalkstein auf einen Oberflächenhorizont von 7 - 8 cm Tiefe eingefräst.

Im zweiten und dritten Arbeitsgang folgten zwei Schlepper unmittelbar hintereinander. Der erste versprühte aus der Pflanzenschutzspritze eine wasserverdünnte^ saure Silikatsuspension, der zweite fräste die mit einem Aufschäumen einsetzende Reaktionsmasse von Bodenteilen, Kalkstein und Silikatsuspension auf etwa 8

ο cm durch.

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Diese Behandlung führte zu einem durch und durch gekrümelten 8 cm-Horizont, der genügt, um den kräftigen Auflauf und das Wurzelwachstum der Sommergetreidepflanzen zu sichern, bis diese kräftig genug sind, den dichten tieferen Horizont zu durchwachsen. Auf einem Vergleichstück mit gleicher Bearbeitung und gleicher Kalkdüngung starben die jungen Saugwurzeln der Getreidesämlinge nach Krümmung und Vergilbung in einer Tiefe von ^ bis 7 cm ab, so daß die Aussaat vergeblich war.

Die versprühte Silikatsuspension war folgendermaßen zusammengesetzt:

Je 1000 m² 6000 1 Wasser

.200 " Natriumsilikat-Lösung (37° Be* Molverhältr.is Na₅O : SiOp =1 : 3,3 mit einem Zusatz von 2 *Gew. % ^Harnstoff)

100 " ca.* 55 2ige, technische Phosphorsäure

Das Wachstum auf den Versuchsparzellen verläuft normal, während der unbehandelte Feldteil umgepflügt werden mußte.

Beispiel 2

Auf einem an eine Weinkultur anschließenden Gebirgshang ist die geringe Verwitterungsschicht auf einem Gipskeuper so lettic, daß nur Unkräuter gedeihen, die einen hohen Luftmangel im Boden vertragen. Das Kangstück soll zur VJeinkultur vorbereitet und geeignet gemacht werden.

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Zu diesem Zweck wurde folgende Maßnahme durchgeführt:. ,

Zunächst wurden in örtlicher Einschränkung der Behandlung drei Gräben, einem Kastendraing ähnlich, mit behandeltem Boden gefüllt. Die Gräben wurden in Richtung und im Abstand der zu pflanzenden Reben.angelegt, zwei davon dienen der Aufnahme der Pflänzlinge, der zwischeti ihnen gelegene, mittlere Graben dem Ablauf von Niederschlagswasser, das sonst ohne Eindringen in den Boden ablaufen würde.

In den zerkleinerten Rohboden wurden dann je laufender Meter Graben 100 ml feingemahlene Kreide vorweg untermischt mit 80 g lufttrockenem puderförmigem Alkalisilikathydfat (Feststoffgehalt 65 Gew.% SiO₂, 19,¹I Gew.% Na₂O, Molverhältnis SiO₂ : Na₂O = 3,35 : 1) und 100 g Triplephosphat gemeinsam eingearbeitet.

Da der Boden bei Arbeitsbeginn im zeitigen Frühjahr naß war, setzte die Reaktion zwischen dem Calciumcarbonat und dem sauren Calciumphosphat schnell ein. Die entstehenden Bodenkrümel sind weitgehend wasserstabil und ergeben in den 10 cm breiten und 16 cm tiefen Gräben, die abschließend mit dem behandelten Boden gefüllt worden sind, optimalen Wasser-Luftwechsel. . Die jungen Reben sind auf dem technisch geschaffenen Standort wüchsig, überschüssiges Hiederschlagswasser v/ird durch den in der Mitte der Zwischenräume verlaufenden Boden/Draingstrang abgeführt.

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Claims

HenkelS Cie. GmbH 3761 Patentansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Bodenstruktur sogenannter schwerer Kulturböden sowie tonreicher Rohböden, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden durch Zuführung von sauren oder alkalischen Mitteln und sich damit unter Bildung von Kohlendioxid oder Ammoniak zersetzenden Salzen eine Gasbildung herbeigeführt und gegebenenfalls durch Bodenbearbeitung verstärkt auf die Bodenteilehen zur Einwirkung gebracht wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasbildung durch Zuführung von Calciumcarbonat und sauren Mitteln herbeigeführt wird.

J5. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als saure Mittel zur Herbeiführung der Gasbildung dem Boden saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikatsuspensionen zugeführt v/erden.

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- ίο -

•Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Gasbildung la Boden durch Zuführung von Ammoniumsalzen sowie Alkalisilikaten erfolgt.

Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gasbildung herbeiführenden Komponenten in fester •Form dem 3oden zugeführt werden.

Verfahren gemäß Anspruch 1 und k, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Gasbildung mit sich unter Zusatz von alkalischen Mitteln zersetzenden Salzen und in einem weiteren Arbeitsgang mit sich unter Zusatz von sauren Kitteln zersetzen den Salzen herbeigeführt wird, wobei jeweils die Gaseinwirkung durch Bodenbearbeitung verstärkt wird.

Henke 1 & Cie. GmbH

i.V..

(Dr. Haas) ' ' ...(Dr. Arnol^y)

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