DE3817276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenverbesserungsmittel, wie es insbesondere zur Strukturverbesserung von Böden landwirtschaftlicher Nutzflächen, Treibhauskulturen oder Topfpflanzen Verwendung findet.

Es sind Bodenverbesserungsmittel völlig unterschiedlicher Zusammensetzung bekannt. Beispielhaft sei das aus der DE-OS 35 02 171 bekannte Mittel zur Melioration geschädigter oder mängelbehafteter Böden genannt, das aus einer Mischung verschiedener Tonminerale aus der Gruppe Kaoline, Mont­ morillonite, Serizite und/oder Illite besteht, wobei in die Tonminerale ein mineralischer Dünger eingelagert ist.

Völlig anders aufgebaut in das aus der DE-PS 34 00 080 bekannte Behandlungsmittel für Böden, das aus einem Gra­ nulat eines porösen, anorganischen Stoffes besteht, das mit einer Wasserglaslösung getränkt ist.

Die bekannten Bodenverbesserungsmittel erfüllen zwar im wesentlichen die in sie gesetzten Erwartungen, sie bestehen aber in erster Linie aus relativ teuren Ausgangs­ stoffen, wie speziellen Tonmineralen oder ermöglichen eine Bodenverbesserung nur für spezielle Böden. So ist das aus der DE-PS 34 00 080 bekannte Behandlungsmittel speziell für die Behandlung von durch Luftverschmutzung übersäuerten Böden vorgesehen.

Bodenschäden liegen andererseits zahlreiche Ursachen zugrunde, unter anderem die Störung des Nährelementkreis­ laufes sowie eine Schadstoffzufuhr von außen.

Der Nährelementkreislauf spielt insbesondere bei Wald­ böden eine große Bedeutung. Während man früher der Meinung war, daß die Nährstoffversorgung von Waldböden zum Beispiel durch abfallende Zweige, Nadeln oder Blätter sozusagen autark sei, weiß man heute, daß diese Annahme insbesondere für Standorte mit armen oder degradierten Böden ebenso für Gebiete, in denen der Nährstoffkreislauf beispiels­ weise durch ungenügende Umwandlung des Rohhumus oder durch Streunutzung gestört ist und Gebiete mit hoher Luftverschmutzung nicht zutrifft. Daneben spielen aber für die Störung des Nährelementkreislaufes auch Faktoren wie Art des Bodens, Wasserzu- und abfuhr eine Rolle. Gerade die Wasser- und Luftzu- beziehungsweise -abfuhr beeinflussen den Humus- und damit den Stickstoffgehalt des Bodens erheblich.

Insoweit ist die Düngung in erster Linie darauf gerichtet, Stickstoff, Phosphor und Kalium, aber auch Magnesium, Kalzium und Spurennäherungselemente dem Boden zuzuführen.

Hier setzt die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe an, nämlich ein Bodenverbesserungsmittel zu schaffen, das insbesondere den Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumhaus­ halt des Bodens verbessert und das möglichst leicht herge­ stellt und aufgebracht werden kann. Darüber hinaus soll das Mittel möglichst aus preiswerten Materialien hergestellt sein, wobei insbesondere angestrebt ist, dabei auch Ab­ fallstoffe, die sonst nicht nur bedingt verwertbar sind, einzusetzen. Schließlich soll das Mittel in seiner Farbgebung möglichst üblichen Farben von Böden entsprechen, damit es sich auch optisch homogen in die geschädigten Böden einarbeiten läßt.

Mittel, die zumindest einige der vorstehend genannten Kriterien erfüllen, sind Melasse und deren Reststoffe bei der Aufbereitung, vor allem Vinasse. Nach der bio­ technologischen Nutzung der vergärbaren Zucker aus Melasse verbleiben mehr oder weniger vollständig die nicht assi­ milierten Nichtzuckerstoffe und die gebildeten Stoffwechsel- Nebenprodukte in den Nährsubstraten (Schlempen) zurück. Diese werden zum Teil eingedampft, bis eine zähfließende, dunkelbraune Flüssigkeit entsteht, die Vinasse.

Vinasse hat bereits früher einmal als Dünger in der Land­ wirtschaft Verwendung gefunden, insbesondere aufgrund ihres Reichtums an Stickstoff, Phosphor und Kalium sowie sonstigen Spurenelementen. Je nachdem, welche Rohstoffe beziehungsweise Herstellungsverfahren der vorhergehenden Zuckerherstellung zugrunde lagen, entstehen Vinassen unterschiedlicher Nährstoff-Zusammensetzung. Einzelheiten dazu sind weiter unten aufgeführt.

Die Vinasse wurde dabei stets mit Wasser verdünnt und mit einem Sprühwagen ausgebracht. Abgesehen davon, daß dieses Düngeverfahren relativ kostenintensiv ist, hat das Verfahren den Nachteil, daß die Vinasse spontan in den Boden gelangt und schon nach kurzer Zeit ihre Aktivität verloren hat.

Demgegenüber zeichnet sich das erfindungsgemäße Bodenverbesserungs­ mittel dadurch aus, daß es aus einem natürlichen, porösen Glas mit einer Schüttdichte <300 kg/m³ der Kornfrak­ tion bis 10 mm besteht, dessen freie Oberfläche zumindest teilweise mit einer Melasse und/oder Vinasse beschichtet ist. Nachstehend wird im wesentlichen nur auf Vinasse Bezug ge­ nommen, da sie gegenüber Melasse die noch beschriebenen Vorteile aufweist.

Die Vinasse wird nicht mehr als solche unmittelbar ver­ sprüht, sondern auf der Oberfläche eines natürlichen, porösen Glases konfektioniert.

Hierdurch wird ein körniges, rieselfähiges Mittel geschaffen, das leicht transportierbar und ausbringbar ist.

Damit läßt sich das Mittel sowohl zur Düngung von Zier­ pflanzen, wie auch zur Behandlung von Rasenflächen, Acker­ böden oder Waldböden einsetzen.

Der geringe Restzuckeranteil der Vinasse wirkt sich positiv auf die Bewegung der Bodenbakterien aus.

Insbesondere aber sind auch hier die hohen Kalium-, Phosphor- und Stickstoffbestandteile zu nennen.

Um einerseits eine höhere spezifische Oberfläche zu schaffen und damit eine größere Belegungsfläche für die Vinasse zu ermöglichen, schlägt die Erfindung in einer vorteil­ haften Ausführungsform vor, als Glas ein durch thermische Vorbehandlung expandiertes Glas, vorzugsweise Perlite einzusetzen. Die Schüttdichte von expandiertem Perlite beträgt in der Regel deutlich weniger als 300 kg/m³ und geht herunter bis auf etwa 50 kg/m³.

Für die erfindungsgemäße Konfektionierung wirkt sich in diesem Zusammenhang das deutlich höhere spezifische Gewicht der Vinasse positiv aus, das bei etwa 1300 kg/m³ liegt, so daß das Mittel insgesamt nicht nur in einen zu regenerierenden Boden eingebracht werden kann, sondern auch auf diesen aufgestreut werden kann, ohne daß die Gefahr von Verwehungen besteht.

In diesem Zusammenhang ist als weiterer Vorteil die hell- bis dunkelbraune Farbe der Vinasse zu nennen, die ins­ besondere bei einer Oberflächenaufbringung das Erscheinungs­ bild des Bodens praktisch nicht verändert.

Darüber hinaus trägt die flüssig aufgebrachte Vinasse auch zur Staubbindung des exapandierten Glases bei.

Einer der wesentlichsten Vorteile des beschriebenen Mittels liegt aber darin, daß die für die Bodenmelioration wichtigen Elemente der Vinasse jetzt nicht mehr spontan freige­ setzt werden, sondern sehr viel langsamer von dem Träger­ korn abgelöst werden, insbesondere nach Kontakt mit Wasser. Hierdurch wird eine Art Dosierung oder Pufferfunktion durch das Trägermaterial erreicht.

Die Aufbringung der Vinasse auf das Trägerkorn kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Beispielhaft schlägt die Erfindung eine Vermischung des körnigen Glases mit der fließfähigen Vinasse vor, bis die gewünschte Ober­ flächenbelegung erreicht ist.

Ebenso kann die Vinasse aber auch auf das Trägerkorn aufgesprüht werden.

Dabei ist es möglich, die Vinasse vor der Kontaktierung mit dem Trägerkorn mit weiteren Substanzen zu beladen, insbesondere revitalisierenden Substanzen, wie Dolomit, Phosphaten, Huminsäure, Wuchsstoffen, gefällter Kiesel­ säure und/oder Magnesiumcarbonat. Diese Substanzen können aber auch - insbesondere bei einer Vermischung des Trägerkorns mit der Vinasse - gleichzeitig in den Mischer aufgegeben werden.

Auch hier gilt wieder, daß ein so ergänztes Bodenver­ besserungsmittel die genannten Substanzen nicht spontan in den Boden abgibt, sondern nach und nach.

Dolomit wird vorzugsweise in einer Teilchengröße bis zu 0,5 mm eingesetzt und sollte einen Mindestmagnesium­ carbonatgehalt von 40 Gew.-% aufweisen. Er dient haupt­ sächlich zur schonenden Pufferung von übersäuerten Böden und zur Langzeitversorgung mit Kalzium und Magnesium.

Huminsäuren beziehungsweise deren Salze, wie beispiels­ weise Kalium- oder Natriumsalze, dienen als Wuchsstoffe für strukturschwache Böden beziehungsweise austausch­ arme Böden. Huminsäure fördert die Tätigkeit der Bodenlebe­ wesen einschließlich der Regenwürmer, ist frei von künst­ lichen Zusätzen, verbessert die Bodenstruktur direkt durch die Lockerung schwerer Böden und indirekt durch eine Begünstigung einer Erzeugung bakterieller Klebestoffe, wodurch Feinpartikel zu Krümeln verbunden werden, und erhöht außerdem ebenso wie die Kieselsäure die Wasserkapazität des Bodens durch direkte Bindung von Wasser an die orga­ nische Substanz oder indirekt durch Strukturverbesserung. Außerdem wird die Durchlüftung des Bodens verbessert, da eine gute Krümelstruktur größere Poren bedingt, so daß eine bessere Sauerstoffzufuhr zu den Wurzeln und ein problemloses Entweichen von Kohlendioxid aus dem Wurzelraum möglich ist. Ferner sind Huminsäure beziehungs­ weise ihre Salze dazu in der Lage, Nährstoffe an ihrer Oberfläche in austauschbarer Form zu speichern, was vor allem für tonarme Böden wichtig ist. Außerdem sorgen Huminsäure sowie Polykieselsäure durch ihre Wasserkapa­ zität dafür, daß die Böden Trockenperioden ohne Schaden überdauern können.

Als Wuchsstoffe seien beispielsweise Kinetin(6-Furfurylamino­ purin) erwähnt. Diese Wuchsstoffe beheben Feinstoffwechsel­ störungen insbesondere bei Bäumen.

Kinetin, das der Familie der Kinine angehört, ist eine der wichtigsten Schlüsselsubstanzen in der Zellbiologie der Pflanzen. Es fördert insbesondere die Feinbewurzelung von Bäumen sowie die Stecklingsbewurzelung, was bei der Durchführung von Wiederaufforstungsprogrammen von Bedeutung ist.

Kinetin kann insbesondere in Kombination mit Indolessigsäure eingesetzt werden, die ein Wachstumsbeschleuniger ist, und fördert in dieser Kombination ein langsames, das heißt nicht zu schnelles Wachstum und begünstigt die Stoffwechselbedingungen, wodurch Nährstoffverluste und eine vorzeitige Erschöpfung der Nutzpflanzen, wie Bäume, verhindert wird.

Außerdem fördert Kinetin die Pflanzenzellteilung und verhindert eine vorzeitige Alterung von Pflanzenteilen und verbessert die Verlagerung von Fotosyntheseprodukten aus den Blättern und Nadeln in die Reserveorgane.

Im allgemeinen genügen sehr geringe Mengen an Kinetin, um den Bäumen ohne Beschädigung langfristig ihre gesunde Wechselstoffunktion wieder zurückzugeben.

Als zusätzliche Phophate werden insbesondere Kaliumphosphat, vorzugsweise Tetrakaliumpyrophosphat eingesetzt, um die Böden mit den Nährelementen Kalium und Phosphor - ergänzend zu den Anteilen in der Vinasse - zu versorgen.

Schließlich können auch noch komplexierte Spurenelemente beigegeben werden, wie Kupfer, Eisen, Mangan, Magnesium, Zink, Kobalt, Bor und Molybdän. Als Komplexbildner kommen insbesondere Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) für diese Spurenelemente infrage. Spurenelemente sind des­ halb wichtig, da sie in übersäuerten Böden durch Auswaschung verlorengegangen sind beziehungsweise bei einer Kalkung von Böden unter Einsatz von beispielsweise Hüttenkalken, die einen hohen Kalziumoxidanteil aufweisen, immobilisiert werden und damit nicht mehr für die Pflanzen zur Verfügung stehen.

Melasse selbst ist außerordentlich stickstoffreich und enthält unter anderem Betain, Dextrin, Milchsäure und Aminosäuren. Sie wirkt biokatalytisch vor allem im Zusammen­ hang mit Spurenelementen.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Mittel auch in Mischung mit Torf, Humus, Sand, Tonen, Tonmineralen (zum Beispiel Bentonit), NPK-Dünger (Stickstoff-Phosphor- Kalium-Dünger) und/oder Moosböden als fertiger Boden konfektioniert und ausgebracht werden, wobei der Anteil des beschichteten Glases etwa 5-50 Gew.-% betragen sollte. Hierdurch wird ein besonders leichter, nährstoff­ reicher Boden erzeugt.

Bereits eingangs wurde erwähnt, daß es verschiedene Typen von Vinassen gibt. Bei allen Vinassen handelt es sich um Abfallprodukte der Zuckerherstellung. Gerade die Ver­ wendung eines derartigen Abfallproduktes bietet gegenüber bekannten Bodenverbesserungsmitteln auch unter ökologischen Gesichtspunkten weitere Vorteile.

Claims (14)

1. Bodenverbesserungsmittel aus einem natürlichen, porösen Glas der Kornfraktion bis 10 mm und mit einer Schütt­ dichte von <300 kg/m³, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Oberfläche des Glases zumindest teilweise mit Melasse und/oder deren Reststoffen, insbesondere Vinasse, beschichtet ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, bei dem das Glas ein durch thermische Vorbehandlung expandiertes Glas ist.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Glas Perlite ist.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem die maximale Korngröße des Glases 6 mm beträgt.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem die Melasse und/oder Vinasse in einem Gewichtsanteil bis zu 70%, vorzugsweise bis zu 35%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, vorliegt.

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Melasse und/oder Vinasse als fließfähige Substanz auf das kornförmige Glas aufgesprüht worden ist.

7. Mittel nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem die Melasse und/oder Vinasse durch Vermischung mit dem kornförmigen Glas aufgebracht worden ist.

8. Mittel nach einem der Ansprüche 1-7 mit einem Feuch­ tigkeitsgehalt bis zu 25, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse.

9. Mittel nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Beschichtung einen Anteil an revitalisierenden Sub­ stanzen, insbesondere Dolomit, Phosphaten, Humin­ säuren, Wuchsstoffen, gefällter Kieselsäure und/oder Magnesiumcarbonat, aufweist.

10. Mittel nach einem der Ansprüche 1-8 in Mischung mit Torf, Humus, Sand, Tonen, Tonmineralen, NPK-Dünger und/oder Moosböden.

11. Verfahren zur Herstellung eines Bodenverbesserungs­ mittels nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das, gegebenenfalls durch thermische Vorbehandlung expandierte, Glas zusammen mit der fließfä­ higen, feuchten Vinasse in einen Mischer gegeben und dort die Komponenten solange gemischt werden, bis die Vinasse die freie Oberfläche des Glases bis zu einem vorgebbaren Wert benetzt hat.

12. Verfahren zur Herstellung eines Bodenverbesserungs­ mittels nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die fließfähige, feuchte Vinasse auf das gegebenenfalls durch thermische Vorbehandlung zuvor expandierte Glas aufgesprüht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas während des Sprühvorgangs umgewälzt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vinasse vor der Aufbringung auf beziehungsweise Vermischung mit dem Glas mit revitalisierenden Substanzen, insbesondere Dolomit, Phosphaten, Huminsäuren, Wuchsstoffen, gefällter Kieselsäure und/oder Magnesiumcarbonat, vermischt wird oder diese Substanzen während des Mischvorganges separat eingebracht werden.