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PhosphorhaltigerKunstdünger, Verfahren zur Herstellung desselben und
Verwendung
Phosphorhaltiger Kunstdünger, Verfahren zur Herstellung
desselben und Verwendung Die Erfindung betrifft einen phosphorhaltigen Kunstdünger,
Verfahren zur Herstellung desselben und Verwendung.
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Für das Wachstum der Pflanzen und die Menge des Ernteertrages ist
die Kunstdüngung von ausschlaggebender Bedeutung. enn man eine Pflanze analysiert,
kann man feststellen, daß sie die gleichen Elemente enthält wie der Boden, in dem
sie wächst. Manche Elemente sind existenzwichtig, die Rolle anderer ist gering oder
umstritten. Lebenswichtig sind N, P, K, Mg, Fe, S, oder auch die Mikroelemente B,
Cu, n, Co.
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Natürlich kommen die einzelnen Elemente in den verschiedenen Pflanzen
in unterschiedlichen Mengen vor, sogar innerhalb einer Pflanze können Unterschiede
bestehen, je nachdem, in welchem Pflanzenteil die Elemente vorkommen (im Stiel oder
im Samen).
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Für eine harmonische Entwicklung der Pflanzen ist es wichtig, daß
die lebenswichtigen Elemente im Boden enthalten sind.
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Welche Elemente man auch dem Boden zuführt, sie werden niemals völlig
von den Pflanzen aufgenommen.
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Der Grad, in dem diese Elemente für die Pflanze zugänglich sind,
hängt vom Typ des Bodens, vom Wasser, der Temperatur, de, pH-Wert, ferner vom Humus,
von den Mikroorganismen im Boden, der Qualität der Bodenkolloide, den Tonmineralien,
dem Ionenaustausch, der Art chemischer Bindungen (Ionenbindung oder kovalente Bindung)
und dem Verhältnis VJasser:Luft in der Bodenschicht ab.
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Von den die Aufnahme beeinflussenden Faktoren sind im Falle des Phosphors
die wichtigsten die Tonmineralien, die chemischen Bindungen, pH-Wert und Ionenaustausch
sowie die an Eisen- oder Aluminiumverbindungen gebundenen Hydroxylgruppen.
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Im Boden kommen die leicht löslichen Phosphorverbindungen, gemessen
an den schwerer löslichen, nur in verhältnismäßig geringer Menge vor. Feldpflanzen
nehmen durchschnittlich 10-25 kg/ha Phosphor aus dem Boden auf; der Boden an sich
enthält jedoch nur etwa 0,40 kg/ha aufnehmbaren Phosphor.
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Der fehlende Phosphor muß dem Boden zugeführt werden. Es ist jedoch
nicht nur die fehlende Menge notwendig, sondern das Fünf- bis Zehnfache davon.
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Diese Oberdosierung ist deswegen erforderlich, weil etwa 50-70 v der
in den Boden eingebrachten Phosphormenge in einen zur Aufnahme durch die Pflanze
ungeeigneten Zustand gelangen. Die Phosphorionen können im Boden auf unterschiedliche
Weise gebunden werden: die im Boden befindlichen Eisen- und Aluminiumhydroxyde,
oxydhydrate, die Tonmineralien und die Kaliumionen binden die Phosphorionen durch
Chemosorption.
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Dadurch ist der Gehalt des Bodens an' -Phosphor, wenigstens an aufnehmbarem
Phosphor, sehr gering.
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Das liegt daran, daß der Phosphor innerhalb kurzer Zeit gebunden wird
und damit eine nicht-aufnehmbare Form annimmt.
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Ziel der Erfindung war die Bereitstellung eines Düngerzusatzes, der
eine bessere Ausnutzung des dem Boden zugeführten Phosphors ermöglicht. Bei der
Ausarbeitung der erfindungsgemäßen Lösung wurde davon ausgegangen, daß als Zusatz
ein Stoff in Frage käme, der statt des Phosphors an Tonmineralien und Hydroxyde
und Oxydhydrate gebunden wird.
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Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß gewisse siliziumhaltige
Stoffe, werden sie dem Phosphordünger zugesetzt, die Aufnehmbarkeit des Phosphors
auf fast 100 % erhöhen, weil statt des Phosphors nun die Siliziumionen an den Hydroxyl-
und Oxidhydrat gruppen der im Boden befindlichen Tonmineralien und Aluminiumverbindungen
gebunden werden0 Die dem
Boden zugeführte Phosphormenge steht demnach
fast vollständig den Pflanzen zur Verfügung.
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Gegenstand der Erfindung ist demnach einmal ein phosphorhaltiger
Kunstdünger. Für den erfindungsgemäßen Kunstdünger ist kennzeichnend, daß er neben
den üblichen Phosphordüngerkomponenten, win zum Beispiel Superphosphat, siliziumhaltige
Stoffe in einer Menge von 2-10 Gew.->O enthält, wobei sich diese Angabe auf den
als Si02 ausgedrückten Gehalt bezieht, Es ist bevorzugt, dem erfindungsgemäßen Kunstdünger
als siliziumhaltige Verbindung Kieselerde zuzusetzen. Eine geeignete Kieselerde
hat zum Beispiel die folgende Zusammensetzung: Si02 76,54 % A1203 3,95 Wo Fe203
1,56 % Ti02 0,10 S CaO 5,62 % MgO 0,67 ; K20 0,34 lj Mn0 0,04 % SO3 0,77 ° SO2 2,40
% Wasser 7,77 % insgesamt 100,00 ° Die Kieselerde ist nicht nur wegen ihres Siliziumgehaltes
geeignet, sondern enthält darüber hinaus zahlreiche wichtige Spurenelemente, die
für die Pflanzen notwendig sind. Diese Spurenelemente müssen dem Boden mit Spezialdünger
oder Blattdünger zugeführt werden. Der erfindungsgemäße Phosphordünger hat demnach
eine doppelte Wirkung: 1. er macht den Phosphor für die Pflanzen zugänglich (weil
statt des Phosphors das Silizium im Boden gebunden wird). Dadurch können
20-30
v des üblicherweise eingesetzten Phosphors eingespart werden.
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2. Der siliziumhaltige Zusatz, zum Beispiel Kieselerde, enthält auch
sonstige Makro- und Mikroelemente, durch die ein Erntemehrertrag von etwa 5 , eintritt.
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'/ird von dem erfindungsgemäßen Dünger genau so viel verwendet wie
üblichereise von Phosphordünger, so beträgt der Erntemehrertrag 10-15 cJ, Da auch
an mit Kalium gedüngten Pflanzen eine Verbesserung der Kaliumaufnahme festgestellt
werden konnte, betrifft die Erfindung ferner einen kaliumhaltigen Kunstdünger, der
neben dem üblichen Kaliumkomponenten in einer Menge von als SiO2 ausgedrückt 2-10
Gew.-,> siliziumhaltige Verbindungen, vorzugsweise Kieselerde, enthält.
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Die Erfindung betrifft schlieSlich die Verwendung siliziumhaltiger
Stoffe, insbesondere- Kieselerde, als Beimischung zu Phosphor- und Kaliumkunstdüngern
sowie als Stimulator der Phosphor- und/oder Kalium ionen aufnahme.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Kunstdünger. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist kennzeichnend, daß man zu Kalium-
oder Phosphorkunstdünger während oder nach ihrer Herstellung siliziumhaltige Stoffe
in einer Menge von 2-10 Gew.-%, ausgedrückt als SiO2, gibt und das erhaltene Gemisch
gewünschtenfalls granuliert.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
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Beispiel 1 Herstellung von Superphosphat mit erfindungsgemäßem Zusatz
Die Herstellung erfolgt, indem zuerst das Superphosphat hergestellt und dieses dann
mit dem erfin-
dungsgemäß verwendeten Zusatz versetzt und granuliert
wird. Das Superphosphat wird durch schwefelsauren Aufschluß hergestellt. Der Aufschluß
verläuft in zwei Stufen:
Die gebildete Phosphorsäure reagiert mit weiterem Roh phosphat:
Durch Zusammenziehen der beiden Gleichungen erhält man:
Die erste Reaktion geht innerhalb von 30 Minuten vor sich, die zweite erfordert
Reaktionszeiten von 6-30 Tagen. Diese Phase wird als Nachaufschluß bezeichnet.
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Das weinigstens 14 Tage lang dem Nachaufschluß unterworfene Superphosphat
wird mit 2,5-5 % Kieselerde der bereits angegebenen Zusammensetzung vermischt, und
das erhaltene Gemisch wird granuliert.
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18 % Phosphor enthaltendes Superphosphat, ausgedrückt als P205jenthält
nach Zugabe von 3 % Kieselerde der angegebenen Zusammensetzung die aktiven KOmponenten
in folgendem Verhältnis: P205 17,6 % Si02 2,3 % Al203 0,12 % Fe203 0,05 % Ti02 0,003
% Ca0 0,17 % MgO 0,002 % K20 0, 001 9j/, Na20 0,001 % MnO 0,001 % SO3 0,1 % S02
0,02 % Rest 79,35 %.
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Der erfindungsgemäße Kunstdünger kann jedoch auch unmittelbar vor
dem Ausbringen durch Vermischen der Komponenten hergestellt werden. 45 % Phosphor
enthaltendes Triplephosphat, ausgedrückt als P205, hat nach Zusatz von 3 % Kieselerde
der genannten Zusammensetzung folgende Zusammensetzung: P205 44,2 % SiO2 f 2,3 %
A1203 0,12 % Fe203 0,05 SO Ti02 0,003 % CaO 0,17 % MgO 0,002% K20 0,001 S Na20 0,001
oÓ MnO 0,001 % 503 0,01 S02 O-,02 n Beispiel 2 Die landwirtschaftliche Anwendung
des erfindungsgemäßen Kunst düngers Wenn man Weizenfelder entsprechend einer geplanten
Ernte von 6000 kg/ha düngt, so braucht man dafür die in der folgenden Tabelle angegebenen
Mengen.(für 100 ha).
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N P2O5 K2O insges.
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(in kg/ha) üblicher Dünger 150 120 120 390 erfindungsem. 150 84 120
354 Die in der Kieselerde enthaltenen Mikro- und Makroelemente erhöhen den Ernteertrag
um etwa 5 X.
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Mit dem erfindungsgemäßen Kunstdünger wurden in Wirtschaften in Dánoshida,
Tápiógyörgye, Tóalmás, Cserkeszölö, Csépa, Öcsöd und auf dem Staatsgut in Jászság
Großversuche vorgenommen. Auf Flächen von
25-100 ha wurden Weizen,
Mais und Sonnenblumen mit erfindungsgemäßem Dünger behandelt. Der Dünger enthielt
Kieselerde in Mengen von 10, 5 beziehungsweise 2,5 Gew.-%. Die besten Ergebnisse
wurden mit den zwischen 2,5 und 5 Gew.-n liegenden Gemischen erhalten.
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Weizen Versuchsort Kontrolle behandelt Mehrertr.
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(in kg/ha) Kalium + Zusatz Cserkeszölö 5250 5440 190 Csépa 4950 5865
915 Ccsöd 2810 3373 563 Staatsgut Jászság 3943 4438 495 Töalmäs 5086 6110 1024 Öcsöd
4159 5173 1014 Durchschnitt 4366 5067 701 + 16 Mais Versuchsort Kontrolle behandelt
K K+Z P+Z K K+Z P+Z + Cserkeszölö - 7305 - - 8569 - 1264 Csépa - 4450 - - 5720 -
1270 Ucsöd 7922 - - 8896 - - 974 - 5044 - - 6799 - 1755 Dánoshida - - 3020 - - 4215
1105 - 3110 - - 4018 - 908 Jászságer Gut 5801 - - 6322 - - 521 - 6083 - - 6824 -
741 Täpiögyörgye - - 4140 - - 5205 1065 Töalmäs - 5313 - - 7110 - 1800 3150 - 4200
- 1050 - 6780 - - 8010 - 1230 Durchschnitt 5624 5440 3580 6472 6721 4710 1140 K
= Kalium, P = Phosphor, Z = Zusatz, alle Angaben in kg/ha.
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Sonnenblumen Versuchsort Kontrolle behandelt K K+Z P+Z K K+Z P+Z +
Jánoshida - 1698 - - 1995 - 303 - - 1702 - - 2015 313 Tápiógyörgye 2348 - - 2566
- 218 - 2050 - - 2740 - 690 Tóalmás 1818 - - 2202 - - 384 - 1910 - - 2408 - 518
K = Kalium, P = Phosphor Z = Zusatz, + = Mehrertrag, alle Angaben in kg/ha