DE2103111C3

DE2103111C3 - Verfahren zur Bestimmung der Nährstofffraktionen im Boden

Info

Publication number: DE2103111C3
Application number: DE19712103111
Authority: DE
Inventors: Kalman Dr. 3000 Hannover Nemeth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-23
Filing date: 1971-01-23
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE2103111A1; DE2103111B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Nährstofffraktionen im Boden sowie weiterer wichtiger Bodeneigenschaften unter Verwendung eines Elektro-Ultrafiltergerätes, an welches eine Gleichspannung angelegt wird, wobei in bestimmten Zeitabständen anfallende Fraktionen gesondert entnommen und ausgewertet werden. Elektro-Ultrafiltergeräte sind bekannt. Sie werden mit konstanter Gleichspannung von beispielsweise 220 Volt betrieben. Dabei werden durch den elektrischen Strom die in der nassen Bodenprobe enthaltenen Kationen und Anionen durch Elektro-Ultrafilier in getrennten Gefäßen gesammelt und in Zeitabständen erfaßt. Ein solches Verfahren ist z. B. in der »Zeitschrift für Pflanzenernährung, Düngung und Bodenkunde«, Bd. 29 A, Heft 4/6, 1933, S. 275 bis 290 beschrieben. Mit dieser Methode ist es lediglich möglich, die pflanzenverfügbarcn Nährstoffe summarisch zu erfassen. Es ist aber nicht möglich, den pflanzenverfügbaren Nährstoffvorrat in definierte Fraktionen nach dem Grad ihrer Pfianzenverfügbarkeit zu zerlegen und Aussagen über wichtige Bodeneigenschaften, wie Art der Tonminerale, Nährstoffestlegungsvermögen der Tonminerale und Art der Humussubstanzen im Boden zu machen.

Auch die herkömmlichen chemischen Extraktionsmethoden erfassen die Nährstoffe nur summarisch und liefern keine weiteren Informationen über die obengenannten wichtigen Bodeneigen&chaften.

Die Bestimmung definierter Nährstofffraktionen im Boden (wie Nährionenkonzentrationen in der Bodenlösung, Gehalt an austauschbar gebundenen Kationen, Nachlieferungsgeschwindigkeit nicht austauschbar gebundener Kationen, Löslichkeit von Bodenphosphaten usw.) und Jie Kennzeichnung weiterer wichtiger Bodeneigenschaften (s. oben) ist nur in mehreren langwierigen Arbeitsgängen unter Verwendung von zahlreichen Chemikalien und kostspieligen Apparaturen (z. B. von Röntgenstrahlen) möglich. Ihre Durchführung ist jedoch notwendig, weil die Be-Ziehungen zwischen dem nur summarischen Wert der Nährstoffuntcrsuchungen und dem Pflanzenertrag unbefriedigend sind und somit auch keine befriedigende Düngerberatung möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Mangel mit einer wenig aufwendigen und zuverlässigen Technik zu beseitigen, die auch für Routineuntersuchungen geeignet ist.

Es wird daher vorgeschlagen, bei dem eingangs genannten Untersuchungsverfahren erfindungsgemaß Gleichspannung nach bestimmten sich aneinanderreihenden Zeitabschnitten stufenwe.se zu erhohen.

Eine derartige Variiening der Spannung ermöglicht es die Stärke der Nährstoffbindungen und damit ihre Verfügbarkeit im Boden zu erfassen. DuTch die in der Figur der Zeichnung dargesteiite Kurve wird der Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens deutlich.

Die Figur zeigt an einem Beisp.el der Bestimmung der desorbierten K-Mengen den typischer, Verlauf einer mit Hilfe des erfindungsgemaßen Verfahrens aufgenommenen Kurve, über der Zeit .st die nach jeweils 5 Minuten im Behälter 19 entnommene und Stroskopisch bestimmte K-Menge aufgetragen, w?bei die Spannung in dem hier besdnebenen Beispiel von 50 V nach 5 Minuten auf 200 V, nach 30 Minuten auf 400 V erhöht wurde.

Als Ergebnis des neuen Verfahrens ,st zunächst festzuhalten, daß aus der enthaltenen Kurve d,e Κ-ϊ-nen-Konzentration der Bodenlosung am natur-Hchen Standort bei optimaler Wasserversorgung entnommen werden kann. Wie empirisch erm.ttelt wurde, entspricht diesem Wert der aus der Kurve gemäß der Figur nach 10 Minuten ablesbare Maximalwert'der desorbierten K-Menge.

Weiter ergibt die Summe der einzelnen K-Fraktionen bis 30 Minuten den K-Vorrat im Boden wie er nach den herkömmlichen chemischen Extraktionsmethoden ermittelt wird.

Schließlich gibt der Verlauf der Kurve Aufschluß über die Art der Tonminerale und über ihr K-Festlesungsvermögen im Boden.

Die Menge dieser Minerale kann man durch Wiegen der auf dem Anodenfilter angesammelten

Tone bestimmen. . , · _A

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, werden in einem Arbeitsgang die für die pflanzliche Ernährung wichtigsten Fraktionen eines Pflanzennahrstoffs erfaßi. Analog wie oben für K dargelegt, können auch die Fraktionen anderer Pflanzennahrstoffe (NH₄-, Ca⁺ * Mg⁺' Nitrat, Phosphat, Sulfat, Schwermetalie) nach dem Grad ihrer pflanzlichen Verfügbarkeit in einem Arbeitsgang ermittelt werden Die K-Desorptionscharakteristik gibt dabei noch Aufschluß über die Mineralzusammensetzung des Tonanteils im Boden, weil die K-Mengen von der Bindung an diese Minerale abhängig sind, hur praktische Zwecke kann diese Ermittlung der Mineralzusammensetzung des Tonanteils kostspielige rönt- «enocraphische Untersuchungen ersetzen. ^P Der Verlauf der Ca-Desorptionskurven charakterisiert die Art der Humuskomponenten im Boden, weil die jeweils gewonnenen Ca-Mengen von der Bindung an diese Substanzen abhängig sind.

Die mit dem Verfahren erzielte Nährstofifraktionicrung entspricht dem tatsächlich im Boden verlaufenden Prozessen der Nährstoffanliefcrung an die Pflanzenwurzel. Damit ist das Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Techniken sehr universal, d. h., es eignet sich für die verschiedensten Bodenarten und -typen einschließlich unbekannter Standorte, deren Nährstoffzustand mit herkömmlichen Methoden nur unvollkommen erfaßt wird. Im Rahmen der Bemühungen um Produktionssteigerung, insbesondere in den Entwicklungsländern, hat gerade hier das Verfahren große Zukunftsaussichten insofern, als da-

durch ernmtelt werden kann, welche Düngungsmethode zweckmäßig ist. Prinzipiell kann die Technik auch benutzt werden, um Nährstoflfraktionierung im pflanzlichen Material und in Düngemitteln durchzuführen.

Schließlich sei noch betont, daß bei der Elektro-Uitrafiltration den natürlichen Verhältnissen entsprechend keine Chemikalien verwendet werden, sondern nur Wasser. Die bei Ablauf des Verfahrens entstehenden Stromkosten pro Analyse betragen weniger als einen Pfennig, bei einem angesetzten Preis von 10 Pfennig/kWh.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Bestimmung der Nährstofffraküonen im Boden sowie weiterer wichtiger Bodeneigenschaften unter Verwendung eines Elektro-Ultrafiltergerätes, an welches eine Gleichspannung angelegt wird, wobei in bestimmten Zeitabständen anfallende Fraktionen gesondert entnommen und ausgewertet werden, dadurch >o gekennzeichnet, daß die Gleichspannung nach bestimmten sich aneinanderreihenden Zeitabschnitten stufenweise erhöht wird.