DE1946032C3 - Verfahren zur Verbesserung der Bodenstruktur - Google Patents

Description

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

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, karbonhaltigen Lößböden, deren stabile Krümel eine besonders gute Hydrodynamik und Pftanzennährstoffdynamik des Bodens ergeben. Im Gegensatz hierzu besitzen viele schwere Lehmböden, die bei hohem Tonanteil ausgelaugt sind, und tonreiche, hängigs Rohböden der Mittelgebirge keine brauchbare Struktur. Die Tonteilchen der gealterten Ackerboden neigen ebenso wie die durch Verwitterung anfallenden Tonbestandteile der Gebirgsrohböden stark zur Verschlammung.

Es wurde nun gefunden, daß man die Struktur schwerer Kulturböden sowie tonreicher Rohböden durch Zuführung von sauren Mitteln und sich mit diesen unter Bildung von Kohlendioxid zersetzenden Carbonaten wesentlich verbessern kann, wenn man sich des nachstehend beschriebenen Verfahrens bedient Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Erdalkalicarbonate und als saure Mittel saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikatsuspensionen eingesetzt werden.

Gegebenenfalls kann die Gasbildung durch Bodenbearbeitung verstärkt auf die Bodenteilchen zur Einwirkung gebracht werden.

Geeignete Erdalkalicarbonate, die sich unter Kohlendioxidbildung zersetzen, sind vorzugsweise Calciumcarbonat, gegebenenfalls in Form von carbonhaltigen 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/m².

Als saure Mittel zur Herbeiführung der CO₂-Gasbildung werden dem Boden saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikatsuspensionen zugeführt. 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%iger Lösung zu arbeiten, damit keine Agglomerierung eintritt bzw. die Suspensionen erst unmittelbar vor Verwendung herzustellen.

Es hat sich im übrigen für die Bodenstruktur als vorteilhaft erwiesen, wenn dem Boden weiterhin Alkalisilikate in fester Form oder in Form von Lösungen bzw. Kieselsäuresuspensionen zugeführt werden. Dabei können sowohl Kaliumsilikate als auch Natriumsilikate verwendet werden. Das Molverhältnis Alkalioxid : SiO₂ kann dabei in weitem Bereich schwanken. Vorzugsweise werden handelsübliche Produkte in einem Molverhältnis von 1:2 bis 1:6 verwendet Eine gewisse

ίο 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

is pH-Bereich zweckmäßigerweise zwischen 2 bis 5.

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 Alkalisilikate noch erheblich verbessert Aus der DE-AS 10 70 654 ist die Düngung von Pflanzen mittels Kohlensäure durch Einblasen von Druckluft bekannt Auch ist in der Beschreibung erwähnt daß man bereits als Kohlensäurequelle zur

Förderung des Pflanzenwuchses Kohlensäure, die durch Einwirkung einer Säure auf ein Carbonat entsteht,

vorgeschlagen hat

Weiterhin ist in der DE-AS 12 45 995 ein vorgeform-

tes festes Düngemittel beschrieben, dem zur Verbesserung der Lösungsgeschwindigkeit bzw. zur Beschleunigung des Zerfalls (Sprengmittel) ein Gemisch aus in wäßriger, saurer Lösung Kohlensäure abspaltenden Salzen sowie in wäßriger Lösung sauer reagierenden festen Verbindungen zugefügt ist

Ebenfalls ist in der BE-PS 6 57 586 ein Düngemittel beschrieben, das den Kohlensäurebedarf von Pflanzen durch Bildung von Kohlensäure aus Carbonaten und wasserlöslichen organischen Säuren oder sauren Phos phaten unter Einwirkung der Boden- bzw. Luftfeuchtig keit deckt (Seite 2, letzter Absatz; Seite 3).

In den genannten Literaturstellen sind somit Düngemittel beschrieben, die entweder die von den Pflanzen benötigte Kohlensäure zur Verfügung Si dien oder aber die Kohlensäure als Sprengmitte! zur schnelleren Auflösung der festen Düngemittelkörner ausnutzen. Es handelt sich somi. um andere Aufgabenstellungen und Lösungen, durch die das erfindungsgemäße Verfahren nicht nahegelegt wird, das das Problem der verbesserten

Bodenstruktur von schweren Böden nicht berührt wird. Beispiel 1

Auf einem Versuchsfeld mit kalkarmen, tonigen Lehmboden weist die Ackerkrume plattige und kohärente Strukturen auf. An groben Poren (<10μ) gibt es weniger als 10% des Boden Volumens. Der Boden ·<ί verschlämmt nach dem Frostzerfall 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 Folge derartig ungünstiger physikalischer und biologischer Zustände, ist die Verkümmerung des aufgelaufenen Getreides und der Ausfall von 2—4 Ernten in einer Fruchtfolge von 5 Jahren. Zur Schaffung einer normalen Krümelstruktur wurden folgende Maßnahmen durchgeführt:

Ende März nach Beendigung der Frostperiode 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 ver- is sprühte aus der Pflanzenschutzspritze eine wasserverdünnte, saure Silikatsuspension, der zweite fräste die mit einem Aufschäumen einsetzende Reaktionsmasse von Bodenteilen, Kalkstein und Silikatsuspension auf etwa 8 cm durch.

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 4 bis 7 cm, so daß die Aussaat vergeblich war. 3D

Die versprühte Sii'katsuspension war folgendermaßen zusammengesetzt:

je 1000 m² 60001 Wasser

2001 Natriumsilikat-Lösunj,

(37° Be Molverhältnis
Na₂O: SiO₂ = 1:33 mit einem
Zusatz von 2 Gew.-% Harnstoff)

1001 ca. 55%ige, technische

Phosphorsäure Das Wachstum auf den Versqehsparzellen 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 lettig, daß nur Unkräuter gedeihen, die einen hohen Luftmangel im Boden vertragen. Das Hangstück soll zur Weinkultur vorbereitet und geeignet gemacht werden.

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 zwischen 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 Alkalisilikathydrat (Feststoffgehalt 65 Gew.-% SiO₂,19,4 Gew.-% Na₂O, Molverhältnis SiO₃: Na₂O = 335 :1) und 100 g Triplephosphat gemeinsam eingearbeitet

Da der Boden der 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 Niederschlagswasser wird durch den in der Mitte der Zwischenräume verlaufenden Boden/Draingstrang abgeführt

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Verbesserung der Bodenstruktur schwerer Kulturböden sowie tonreicher Rohböden durch Zuführung von sauren Mitteln und sich mit diesen unter Bildung von Kohlendioxid zersetzenden Carbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß Erdalkalicarbonate und als saure Mittel saure Kieselsäuresole und/oder sauer eingestellte Silikat-Suspensionen eingesetzt werden.