DE1960937A1

DE1960937A1 - Verfahren zur Verbesserung von Boeden mit einem hohen Salzgehalt

Info

Publication number: DE1960937A1
Application number: DE19691960937
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Landw Seifert; Dipl-Chem Dr Freyhold Helm Von
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1969-12-04
Filing date: 1969-12-04
Publication date: 1971-06-09
Also published as: FR2070731B1; DE1960937C3; GB1312139A; FR2070731A1; DE1960937B2

Description

Henkel & Cie GmbH Düsseldorf ,den 5.12.1969

Henkelstr. 07 Patentabteilung

Dr. Ar/Ge

Patentanmeldung D 4052

"Verfahren zur Verbesserung von Böden mit einem hohen Salzgehalt"

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung von Böden mit einem hohen Salzgehalt durch Veränderung der Leitfähigkeit mit geeigneten Mitteln auf Basis von Kieselsäure.

Böden mit hohem Salzgehalt können nur schwer oder überhaupt nicht kultiviert werden. Daher sind bereits verschiedene Methoden entwickelt worden, um den Salzgehalt zu senken. Bis zu einem gewissen Grade ist eine Herabsetzung des Salzgehaltes durch wiederholtes Auswaschen und Auslaugen der Böden möglich. Jedoch sind hierfür erhebliche, möglichst salzfreie Wassermengen erforderlich. Es ist auch bekannt, den Salzgehalt durch sogenannte Austauschreaktionen zu vermindern, indem den Böden relativ große Mengen Gips zugefügt bzw. in die Böden eingearbeitet werden. Eine weitere Methode besteht darin, die Entsalzung oder die weitere Entsalzung durch den Anbau von salzentziehenden Pflanzen herbeizuführen. Hierfür kommen insbesondere bestimmte Binsengewächse in Betracht. Ein derartiges Verfahren nimmt jedoch erhebliche Zeit in Anspruch.

Es wurde nun gefunden, daß Böden mit einem hohen Salzgehalt erheblich verbessert werden können, wenn man sich des nachstehend beschriebenen Verfahrens bedient. Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Leitfähigkeit der Böden durch Einarbeitung von kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkten herabsetzt und auf einen physiologisch günstigen Bereich einstellt*

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Henkel & CIS GmbH Sott· *- zur Potenlanmdduna D

Die Leitfähigkeit der salzhaltigen Böden, die ein .wesentliches Kriterium für die Durchführung des Verfahrens darstellt, kann wie folgt gemessen werden:

Eine Bodenprobe (50 g Trockensubstanz) wird mit 500 cm' H₂O versetzt und nach Durchmischung die festen Bestandteile abfilttfiert. Die Leitfähigkeit der so erhaltenen Lösung wird in bekannter Weise in einem Meßgerät mit Elektroden,

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deren Größe 1 cm und deren Abstand 1 cm beträgt, bestimmt.

} Erfahrungsgemäß liegt die elektrolytische Leitfähigkeit, nachstehend auch Ec-Wert genahnt, in der Größenordnung von etwa 25 bis 10 Millisiemens (mS), wenn schon ein gewisses Auslaugen oder Absickern von Salzwasser im Boden stattgefunden hat. Es hat sich gezeigt, daß viele für die Kultivierung erwünschte Pflanzen erst anbaubar sind, wenn Werte erreicht werden, die im allgemeinen wesentlich unter 10 mS liegen. Auch ist zu berücksichtigen, daß häufig eine Zufuhr von bestimmten Düngemitteln wie Kalisalze erwünscht ist, die durch ihren Elektrolytcharakter den Ec-Wert heraufsetzen.

t Eine relativ schnelle Absenkung des Ec-Wertes tritt ein, wenn den salzhaltigen Böden kolloidale Kieselsäure enthaltende Produkte zugeführt werden. Durch die verwendete Menge läßt sich der Ec-Wert in gewissem Umfange variieren und auf den jeweils gewünschten physiologisch günstigen Bereich einstellen. Besonders wirksam ist das neue Verfahren, wenn schon vorher eine gewisse Auslaugung und/oder Kultivierung, des Bodens stattgefunden hat und die weitere Herabsetzung der Leitfähigkeit aus Gründen des vorhandenen Wassers oder wegen einer schrittweisen Kultivierung nur sehr langsam vorangeht.

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Henkel & CIe GmbH s.»· 3 w Patenionm.idun_e d

Die kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkte können auf verschiedene Weise gewonnen und in den Boden eingearbeitet werden. So kann man zunächst Kieselsäuregele durch Ausfällen von Natrium- oder Kaliumwasserglas mit Säuren, insbesondere Phosphorsäure oder Salpetersäure oder auch organischen Säuren wie insbesondere Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure, herstellen. Die dabei erhaltenen Gele werden entwässert und getrocknet und später in den Boden eingefräst.

Insbesondere vor der Gelierung können zur Verbesserung der pflanzenphysiologischen Wirkung einzeln oder im Gemisch Salze hinzugesetzt werden. Hierfür .geeignet sind: Alkalicarbonate * -nitrate, -phosphate, Magnesium- und Zinkverbindungen wie Magnesiumcarbonat, Zinkformiat oder Acetat sowie Calciumsalze, insbesondere Cälciumsuperphosphat oder Calciumcarbonat. Als weitere Wirkstoffe kommen niedere und ungesättige Fettsäuren wie Acrylsäure oder Crotonsäure bzw. deren Salze sowie Guanidin und Harnstoff in Betracht.

Die Zusammensetzung der kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkte wird zweckmäßigerweise den jeweiligen Bodenverhältnissen angepaßt. Die Zusatzmenge liegt im allgemeinen zwischen 20 und 100 %_s bezogen auf das Kieselsäuregel.

Es ist natürlich auch möglich, die Kieselsäuregele sofort nach ihrer Ausfällung in noch feuchtem Zustand in den Boden einzuarbeiten. Weiterhin kann die kolloidale Kieselsäure auch im Boden selbst erzeugt werden, indem eine Einarbeitung der Komponenten wie beispielsweise hydratisierte Alkali-Silikate und Superphosphat vorgenommen wird. Auch kann die Erzeugung der kolloidalen Kieselsäure durch Beregnen oder Besprühen mit entsprechenden wäßrigen Lösungen erfolgen. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn nacheinander beispielsweise

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Henkel & CIe GmbH Sill» |j zur Patentanmeldung υ 2j 05 2

Alkalisilikatlösung und die Lösungen mit dem ausfällenden Mittel wie Phosphorsäure oder Ameisensäure versprüht werden.

Schließlich können auch die kolloidale Kieselsäure bzw. die kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkte auf porenreiche Trägerstoffe wie Torf, Bimsstein, Traß oder Blähmaterialien wie Vermiculite oder Perlite aufgebracht· werden. Es können für diesen Zweck auch zerkleinerte Schäume aus Kunststoff, insbesondere auf Basis von Harnstoff-, Formaldehyd- bzw. Phenol-Formaldehyd-Harzen, Polystyrol, Polyurethanen oder anderen handelsüblichen Produkten, verwendet werden. Gewünsentenfalls kann die kolloidale Kieselsäure mit diesen Stoffen auch vermischt werden, jedoch ist im allgemeinen ein Aufbringen zweckmäßiger.

Die Menge der verwendeten kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkte richtet sich nach dem jeweiligen Ec-Wert des Bodens und der erwünschten Herabsetzung der Leitfähigkeit. Durch Variierung der Menge ist es möglich, den Boden auf den physiologisch günstigen Bereich für die vorgesehene Kultivierung einzustellen.

Die Vorteile des Verfahrens bestehen darin, daß mit relativ einfachen Mitteln in kurzer Frist eine erhebliche Bodenverbesserung von Böden mit hohem Salzgehalt und eine Kultivierung ermöglicht wird.

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Henkel & CIe GmbH S.H. 5 zur Potentanm.ldung D

Beispiel 1

Ein salzhaltiger Boden der ariden Zone hat im Laufe der Jahre durch Bewässerung und Kultivierung einen von

20.7 auf 10,4 mS ermäßigten Ec-Wert erhalten. Ein produktiver Luzerneanbau ist jedoch noch immer nicht möglich. Die hierfür erforderliche Kalidüngung von I80 kg/ha, berechnet als K₂O, läßt darüber hinaus den Ec-Wert um 2,3 mS ansteigen. Dem Boden wird' nun kolloidale Kieselsäure zugeführt, indem durch Beregnung 200 ml Alkalisilikatlösung (Molverhältnis SlO₂ : Na₂O = 3,3 : 1; 37° Be), gelöst in 20 1 Wasser, und danach 100 ml 60 SSige technische Phosphor-

2 säure, gelöst in 10 1 Wasser, «Jeweils pro m dem Boden zugeführt werden. Der danach gemessene Ec-Wert beträgt 6,7 und ermöglicht den erwünschten Luzerneanbau.

Beispiel 2

Ein tonreicher Wattboden der norddeutschen Küstenzone, der das Seewasser stark zurückhält, wird zu einem Deich aufgeschoben. Die frische Böschung hat einen Ec-Wert von

17.8 mS, der sich auf zwei für die Bearbeitung vorgesehenen Parzellen durch Auslaugen und Absickern von Salzwasser auf 12,8 mS ermäßigt. Eine Bebauung mit Kulturgräsern oder Klee führt jedoch unter diesen Bedingungen zu einem negativen Ergebnis. Daher werden auf der Parzelle I in den Boden 150 g wasserlösliches hydratisiertes Alkalisilikat (Molverhältnis SiO₂ : Na₃O = 3,3 : Ii 18 Gew.-% HgO) sowie 150 g Superphosphat, jeweils berechnet pro m , eingefräst. Der Ec-Wert sinkt innerhalb von 2 Wochen auf 5,6 mS und ermöglicht einen erfolgreichen Anbau von Kulturgräsern.

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Henkel & CIG GmbH S·»· 5 zur Pal.ntonmildune D i{052

In der Parzelle II werden 210 g wasserlösliches hydratisiertes Alkalisilikat der oben angegebenen Zusammensetzung, 150 g Superphosphat, 100 g Calciumcarbonat, jeweils berechnet

pro m , in den Boden eingefräst. Dies führt zu einer Verminderung des Ec-Wertes auf 3,8 mS in 2 Wochen und 2,4 mS nach 6 Wochen. Ein Anbau von Klee ist nunmehr mit Erfolg 'möglich.

Beispiel 3

Im Laboratorium wird ein Quarzsand, der einen Zusatz von 1 Gew.-/i eines Gemisches aus Natriumchlorid und Natriumcarbonat (berechnet auf den trockenen Boden) enthält, in einem ca. 1 η hohen Durchlaufrohr angerichtet. 10 cm Rohrhöhe entsprechen dabei 1 Liter Boden. Eine stufenweise Behandlung unter Zuführung von kolloidaler Kieselsäure ergibt die nachstehende Verminderung der Ec-Werte:

a) Zusatz von 100 ml Alkalisilikatlösung (Molverhältnis SlO₂ : Na₂O = 3,3 : Ii 37° Be), gelöst in 20 1 Wasser, und 33 ml 60 /Sige technische Phosphorsäure, gelöst in 10 1 Wasser, jeweils pro Liter Boden ergibt eine Verminderung auf 13,6 mS.

b) Ein weiterer Zusatz von 125 ml Alkalisilikat, gelöst

in 20 1 Wasser, und 50 ml 60 /Sige technische Phosphorsäure, gelöst in 10 1 Wasser, bei gleicher Zusammensetzung wie unter a) angegeben, führt zu einer Herabsetzung auf einen Ec-Wert von 8,8 mS.

c) Ein nochmaliger Zusatz von 150 ml Alkalisilikat, gelöst in 20 1 Wasser, und 75 ml 60 %ige technische Phosphorsäure gelöst in 10 1 Wasser, senkt den Ec-Wert auf 3,1 mS.

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Henkel & Cie GmbH S.«· γ zur PaleiHanm.ldung D

Beispiel 4

Ein Latosolboden mit einem Peinsandanteil von 95 % weist einen Ec-Wert von 13,3 mS auf. Eine Bebauung mit Kulturpflanzen führt zu sehr mangelhaften Ergebnissen. Der oberste Bodenhorizont in Stärke von 10 cm wird durch mehrfaches Fräsen zerkleinert und gekrümelt.

Auf den Boden wird je m^ eine Menge von 3 Liter pulverisiertem Polystyrolschaum (Korngröße 0,5 mm und kleiner) verteilt. Danach wird eine auf pH 3 eingestellte kolloidale Suspension aus wasserlöslichem Silikat sowie organischer und/oder anorganischer Säure über den'Boden verregnet. Die Bestandteile dieser Suspension sind so bemessen, daß 200 ml Alkalisilikatlösung (Molverhältnis SiO₂ : Na₃O = 3,3 : 1, 37° Be) und 100 ml 60 Siige technische Phosphorsäure oder eine ent-

2 sprechende Menge Ameisensäure pro m entfallen, wobei die Mischung zuvor mit der 30fachen Menge Wasser verdünnt wurde.

Nach der Beregnung erfolgt ein nochmaliges Durchfräsen auf 10 cm Tiefe. Der nach 10 Tagen gemessene Ec-Wert betrug 4,7 mS und ließ eine erfolgreiche Bebauung mit Kulturgräsern zu.

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Claims

Henkel & Cie GmbH s.it. 3 *»r Poi.nianm»wune d i|O52 Patentansprüche

1) Verfahren zur Verbesserung von Böden mit einem hohen Salzgehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leitfähigkeit der Böden durch Einarbeitung von kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkten herabsetzt und auf · einen physiologisch günstigen Bereich einstellt»

2) Verfahren gemäß Anspruch. I₉ dadurch gekennzeichnet, daß man die Leitfähigkeit der Böden durch Einarbeitung von kolloidale Kieselsäure enthaltenden Produkten, die auf porenreichen Trägersubstanzen aufgebracht sind, her·

. absetzt.

Henkel & Cie. GmbH

i.V.

(Dr. Haas) (Dr. Arnold

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