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Phosphatspez ialdünger
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Beschreibung Die Pflanzen benötigen zum Wachstum und zur Ertragsbildung
Phosphorsäure, die sie dem Boden entziehen. Die dem Boden entzogene Phosphorsäure
wird in der Regel in Form von anorganischem Einzel-oder Mehr-Nährstoffdünger dem
Boden zugefügt. Dabei wird die von der Pflanze nicht sofort benötigte Phosphorsäure
schon kurze Zeit nach der Düngung im Boden in Form schwer löslicher, bzw. unlöslicher
Verbindungen (z.B. Ca5 (P04) 30H) festgelegt. Dieser festgelegte Teil der gedüngten
Phosphorsäure steht der Pflanze nicht mehr zur Verfügung. Der Ausnutzungsgrad der
gedüngten Phosphorsäure ist deshalb nur gering.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Phosphatdünger bereitzustellen,
dessen Ausnutzungsgrad hinsichtlich der verfügbaren, Phosphorsäure gegenüber herkömnlichen
Phosphatdüngern verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß in sehr effektiver Weise gelöst
durch die Bereitstellung einer besonderen Phosphatdüngerzusarnmensetz ung. Diese
erfindungsgemäße Phosphatdünger,zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie ein Humusmaterial mit hohem Humus anteil enthält. Durch eine derartige Kombination
von Phosphorsäurç und Humusmaterial mit hohem Humusanteil lcann man erreichen, daß
die Festlegung der Phosphorsäure im Boden verhindert oder die bereits festgelegte
Phosphorsäure wieder
pflanzenverfügbar gemacht wird.
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Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
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Unter dem Begriff Humusmaterial mit hohem Humusanteil", wie er in
der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen gebraucht wird, sind hier
und im folgenden humushaltige Substanzen mit hohem Humusgehalt, z.B. mit mindestens
10 Gew.-% Humusanteil zu verstehen. In dem Falle, wo die Handhabung größerer Materialvolumina
in Kauf genommen wird, können auch Humusmaterialien mit einem Humusanteil von unter
10 Gew.-%, wie z.B. Materialien mit 5 Gew.-% Humusanteil verwendet werden. Ein bei
der Erfindung bevorzugtes Humusmaterial mit hohem Humus anteil besitzt einen Humusgehalt
von 20 bis 30 Gew.-%.
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* einer Untergrenze von Für die Erfindung sind an sich sämtliche
Humusmaterialien mit hohem Humus anteil geeignet; wenn jedoch extrem saure oder
extrem basische Humusmaterialien vorliegen, dann erweist es sich als zweckmäßig,
ihren pH-Wert auf den Bereich einzustellen, innerhalb dessen die Phosphorsäure verfügbar
ist. bevorzugt wird ein pli-Bereich von 4 bis 7.
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Als Beispiele für Humusmaterialien mit hohem Humus anteil sind folgende
Stoffe zu nennen: die Gruppe der Humuseren,der Erden,wie z.B.Schwarzerden, Walderden,
Torfe u. ähnliche Erden Marschböden mit hohem Humusgehalt; Rendzina; Moorböden;
die Gruppe der Schlicke, z.B. Meeres-, See- und Fluß-Schlicke mit hohem Humusgehalt
sowie Klärschlamm mit hohem Humusgehalt.
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Innerhalb der genannten humus reichen Böden sind besonders solche
Schwarzerden oder Torfe hervorzuheben, deren pH-Wert von ihrer Entstehung her nicht
unter 5 liegt.
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Unter den genannten Humusmaterialien sind Schwarzerden oder Schlikke,
z.B. Nordseeschlick, besonders bevorzugt, da sie besonders leicht verfügbar sind.
Unter den Klär-schlämmen werden besonders solche verwendet, die unschädliche Mengen
an Schwermetallionen enthalten.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Phosphatdüngerzusammensetzung
werden diese Humusmaterialien mit üblichen Phosphatdüngern, insbesondere anorganischenPhosphaten
kombiniert. Dabei verwendet man bevorzugt solche anorganische Phosphate, die ganz
oder zumindest bis zu 30 % in Wasser, Anteisensäure, Zitronensäure oder Ammoniumzitrat
löslich sind. Es können aber auch nineralsäure-lösliche anorganische Phosphate eingesetzt
werden.
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Wie oben angegeben, ist der Einsatz anorganischer Phosphatdünger bevorzugt.
Unter ihnen sind besonders Triplesuperphosphat, Superphosphat, konzentriertes Superphosphat,
Thomasphosphat,Glt:ihosphat un Dicalziumphosphat hervorzuheben. Aber auch Rohphosphat
und teilaufgeschlossene Rohphosphat eignen sich für die erfindungsgemäße PhosphatdUngerzusammnsetzung.
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Das Mischungsverhältnis von Phosphat und Humusmaterial in der erfindungsgemäßen
Phosphatdüngerzusammensetzung kann in Abhängigkeit von der Art der Zusammensetzung
und ihrer Anwendung variieren.
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Als besonders geeignet erwies sich ene Düngerzusammensetzung, bei
der das Gewichtsverhältnis Phosphat/Humusmaterial im Bereich von 4:1 bis 1:1 liegt.
Ganz besonders bevorzugt beträgt das Gewichtsverhältnis von Phosphat/Humusmaterial
4:1. In einigen Fällen kann
das genannte Gewichtsverhältnis auch
niedriger (d.h. also der Anteil an Humusmaterial höher) sein; so haben sich Gewichtsvcrll.iltnisse
Phosphat/Humusmaterial bis herab auf 0,5:1 als geeinJnet erwiesen.
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Wie bereits oben erwähnt, kann mittels der erfindungsgemäßen Phosphatdüngerzusammensetzung
erreicht werden, daß eine Festlegung der Phosphorsäure im ,dosen verhindert oder
die einmal festgelegte Phosphorsäure wieder pflanzenverfügbar gemacht wird. Mittels
der Erfindung wird also erstmals die Aufgabe gelöst, den Ausnutzungsgrad der Phosphorsäure
bei der Phosphatdüngung zu erhöhen und dieser Sachverhalt wird im einzelnen durch
den nachstehenden Vergleichsversuch belegt.
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In der Praxis bedeutet die verringerte Festlegung der PhosphorsAure
im Boden, daß'man unter Einsparung von Phosphat den gleichen Ertrag oder aber bei
gleich hoher Phosphatausbringung einen höheren Ertrag erzielen kann. Weder für die
erfindungsgemäße Phosphat düngerzusammensetzung enthaltend die Kombination von Phosphat
und Humusmaterial mit hohem Humusanteil, noch für den damit erzielbaren vorteilhaften
Effekt ließ sich dem Stand der Technik ein Hinweis oder eine Anregung entnehmen.
Vielmehr ist es ganz überraschend, daß durch diese Kombination die Einsatzmenge
an Phosphat verringert werden kann. Es war nicht zu erwarten, daß Phosphatmengen
von 20 bis 40 % (im Einzelfall auch darüber) eingespart werden können.
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Um die Komponenten der erfindungsgemäBen Phosphatdüngerzu.;amntnsetzung
miteinander zu kombinieren, können die auf diesem zielt üblichen Mischvorrichtungen
eingesetzt werden. Auch die Art des Zusammengebens und Mischens der Komponenten
erfolgt nach üblichen Methoden.
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Besonders bevorzugt ist es, die erfindungsgemäße Phosphatdüngerzusammensetzung
in
Form von Granulaten zu formulieren. Die Herstellung derartiger Granulatformulierungen
ist dem Fachmann ebenfalls geläufig.
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Dabei versteht sich, daß die genannten Komponenten der erfindungsgemäßen
Phosphatdüngerzusammensetzung nicht nur allein, sondern auch zusammen mit anderen
üblichen Düngemittel-Komponenten und -hilfsstoffen formuliert und eingesetzt werden
können. Als derartige Zusätze sind Makre- und Mikro-Nährstoffe zu nennen. Als Beispiele
für Makronährstoffe sind insbesondere Kali, Stickstoff, etc zu nennen. Als Beispiele
für Mikronährsto£fe kommen vor allem Eisen, Tupfer u.a. in Betracht. Weiterhin sind
die für Depotdünger üblichen Hilfsstoffe wie z.B. slow-release-Binder, sowie die
als synthetische Bodenverbesserungsmittel bekannten gängigen Zusätze zu nennen,
wie sie in "Ullmans Encyclopädie der Technischen Chemie", 4. Auflage, Band 10, Seite
233 bis 241 beschrieben sind.
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Auch die Mengenbereiche dieser Zusätze können in der erfindungsgem.ißell
Phospha,tdüngerzusimmensetzung variieren. Im Falle der slow-release-Binder, für
die als Beispiele Melocoll H., Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensate
(hoch- oder niedermolekular) und Epoxyharze zu nennen sind, beträgt deren Anteil
in der erfindungsgemäßen Phosphatdüngerzusammensetzung im allgemeinen zwischen 2
und 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung). Bevorzugt 'liegt der Mengenbereich
der, slow-release-Binder bei 4 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt bei 5 Gew.-%.
Ihre zugabe erfolgt in üblicher Weise.
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Die erfindungsgemåße Phosphatdüngerzusammensetzung ist für sämtliche
Anwendungsbereiche, insbesondere jedoch für landwirtschaftliche und gtirtnerische
tvu~turpflanzen geeignet. Als Beispiele für Kulturpflanzen sind insbesondere Getreide,
Mais, Zuckerrüben u.ä. zu nennen.
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Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne ihre Anwendung
zu beschränken.
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Beispiel 1 2400 g Triplesuperphosphat (45 z P205) und 600 g Nordseeschlick
(30
% Feuchtigkeit) wurden in einem Zwangsmischer homogen vermischt (Gewichtsverhältnis
80:20). Das Triplesuperphosphat war vorher fein gemahlen worden.
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Danach wurde in einer Granuliertrommel solange mit Wasser besprüht,
bis die Mischung anfing zu granulieren. Es wurde 45 Minuten nachgranuliert und anschließend
'das Granulat an der Luft getrocknet.
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Beispiel 2 Es wurde in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 gearbeitet,
jedoch unter Einsatz anderer in der Beschreibung genannter Phosphatdü.ngemittel
und Humusmaterialien, um Phosphatdüngerzusammensetzungen in Granulatform zu erhalten.
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Beispiel 3 Es wurde in gleicher Weise, wie in Beispiel' 1 gearbeitet,
wobei jedoch 75,5 Gew.-% Triplesuperphosphat (45 % P205), 1o,9 Ciw.-% Nordseeschlick
(30 % Feuctti4it) und 4,7 Gew-% Melocoll H + 0'9Gew.-% NH4Cl (als 35 %ige wäßrige
Lösung) eingesetzt wurden.
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Auch in diesem Beispiel lassen sich die beidenzuerst genannten Komponenten
durch andere lösliche Phosphatdünger bzw. andere Humusmaterialien ersetzen.
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Versuchsbericht Die so formulierten Phosphatdüngerzusammensetzungen
wurden auf verschiedenen, am häufigsten vorkommenden Bodentypen geprüft. Dabei entspricht
Produkt A dem Beispiel 1 und Produkt fl dem Beispiel 3. Zum Vergleich wurde als
Standard normales wasserlosli'-ches Triplesuperphosphat (TSP) eingesetzt, wobei
die Phosphatmenge (P2O5) des TSP und der Produkte A und B aufeinander abgestimmt
waren.
Weiterhin wurden unbehandelte Gefäße als Vergleich verwendet.
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Pro Gefuiv wurden 0,4 g bzw. 0,8 g P205 gedüngt, d.h. innig mit den
genannten Böden vermischt und anschließend auf 60 % der maximalen Wasserkapazität
mit destilliertem Wasser gegossen und während der ganzen Versuchsdauer auf diesem
Wert gehalten (Gefäße mit vierfacher Wiederholung). Einen Tag nach dem Ansetzen,
dann 8, 28, 90 und 180 Tage danach wurden mit einem Stechzylinder aus jedem Gefäß
Bodenproben von je 200 g entnommen und jeweils auf ihren Gehalt an pflanzenverfügbarer
Phosphorsäure untersucht.
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Dabei wurde nach der EUF-Methode, die vor allem ein Maß für die P-Nachlieferungsf'ähigkeit
des Bodens ist, (aber auch nach der Doppellactatmethode und der Sättigungsextraktmethode,
die die im Boden leicht verfügbare Phosphorsäure anzeigt) gemessen. Die nach der
EUS Methocle erhaltenen Werte sind in den nachstehenden Tabellen I und II zusammengefaßt:
Tabelle I Boden : Degradierter Löß
| Tage 1 8 28 90 180 |
| Keine P-Düngung 3, 52 3,43 3, 33 3,79 2,83 |
| TSP 0,4 g 4,14 3,74 3,62 3,51 . 3,57 |
| Produkt A 0,4 g 4,31 4,oo 4,o8 3,96 3,85 |
| Produkt B 0,4 g .4,77 4,36 4,28 4,44 4,41 |
Tabelle II Boden: Schwarzerde Tage 1 8 28 90 180 Keine P-Düngung
0,33 0,35 0,35. 0,32 0,35 TSP 0,8 g 0,85 0,85 0,68 0,82 0,68 Produkt A 0,8 g 0,87
0,99 0,90 0,99 0,94 Produkt B 0,8 g 0,81 0,92 0,86 0,76 0,87 Vergleichbare Resultate
wurden auch bei den anderen, am häufigsten vorkommenden Bodentypen wie Parabraunerde,
Löß und Podsol ermittelt.