DE3932440A1

DE3932440A1 - Bodenkonditionierungsmittel

Info

Publication number: DE3932440A1
Application number: DE3932440A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr Pieh; Johann Krammer
Original assignee: Chemie Linz Deutschland GmbH
Current assignee: Chemie Linz Deutschland GmbH
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1991-04-11

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von sulfonsäuregruppenhaltigen, vernetzten Copolymerisaten auf Basis von Acrylamid oder Methacrylamid, eine Vinylgruppe enthaltenden Sulfonsäuren oder deren Salzen, einen Vinylgruppen enthaltenden Vernetzer, sowie gegebenenfalls carboxylgruppenhaltigen Comonomeren, als Bodenkonditionierungsmittel.

Die Kultivierung von Pflanzen bringt vor allem in sandigen Böden unter ariden oder semiariden Bedingungen große Probleme mit sich. Ein wesentlicher Faktor ist die Wasserhaltekapazität des Bodens, da die Nährstoffaufnahme und die Wurzelausbildung der Pflanze entscheidend vom Wasser bzw. Nährlösungsgehalt des Bodens abhängt. Neben der Wasserversorgung ist auch die Durchlüftung und Sauerstoffversorgung der Wurzeln ein wesentlicher Faktor, der die Entwicklung der Pflanze, insbesondere der Wurzeln, beeinflußt.

Es ist bekannt, dem Boden, vor allem zur Erhöhung der Rückhaltefähigkeit von Wasser oder wäßrigen Lösungen, carboxylgruppenhaltige Copolymerisate zuzusetzen. Derartige Bodenkonditionierungsmittel, die aus einem Copolymerisat von Acrylamid und einem Salz der Acrylsäure, das mit Methylenbisacrylamid vernetzt ist, bestehen, werden beispielsweise in der EPA 72 214 und in der DE-OS 33 44 638 beschrieben. In der EPA 1 01 253 werden Bodenverbesserungsmittel auf Basis von Polyacrylamiden beschrieben, die keine ionischen Gruppen besitzen.

Der Nachteil der bekannten Bodenkonditionierungsmittel liegt vor allem darin, daß sie entweder eine nicht ausreichend hohe Absorptionskapazität aufweisen, bzw. ihre Absorptionskapazität bei Verwendung von salzhaltigen wäßrigen Lösungen an Stelle von reinem Wasser stark absinkt. Eine besonders starke Verminderung der Absorptionskapazität tritt vor allem bei Vorhandensein mehrwertiger Kationen, wie z. B. Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ oder Fe³⁺, auf. Diese Kationen kommen beispielsweise in verschiedenen Böden vor, sie können Bestandteile von Nährstofflösungen sein. Vor allem in den ariden Trockengebieten ist es notwendig, die Pflanzen auch mit salzhaltigem Wasser, das neben Alkali- und Erdalkaliionen auch mehrwertige Metallionen enthält, zu bewässern.

Ein zusätzlicher Nachteil der bekannten Bodenkonditionierungsmittel liegt ferner darin, daß bei Beregnung mit salzhaltigem Wasser auch ihre Absorptionskapazität für in späteren Beregungszyklen eingesetztes reines Wasser stark und teilweise irreversibel abnimmt.

Auf die Wechselwirkung zwischen Quellung des Bodenkonditionierungsmittels und chemischer Zusammensetzung bzw. Salinität des Beregungswassers, wobei Salzkonzentrationen von 2-8 g/l möglich sind, wird beispielsweise in J. Sci. Food Agric. 1984 (35), Seite 1063-1066 bzw. 1985 (36), Seite 789-793 hingewiesen.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile der bekannten Bodenkonditionierungsmittel auszuschalten und vor allem ein Bodenkonditionierungsmittel mit hohem Rückhaltevermögen für Wasser und Salzlösungen zu finden, das auch bei wiederholter Absorption von Salzlösungen ein- oder mehrwertiger Kationen sein gutes Rückhaltevermögen für Wasser und Salzlösungen nicht verliert. Unerwarteterweise wurde gefunden, daß Copolymerisate auf Acrylamidbasis, die Sulfonsäuregruppen an Stelle von bzw. zusätzlich zu Carboxylgruppen aufweisen, während vieler Absorptions- und Desorptionszyklen von Wasser und Salzlösungen verwendet werden können und dabei ihr hohes Rückhaltevermögen für Wasser und Salzlösungen beibehalten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach die Verwendung von sulfonsäuregruppenhaltigen, vernetzten Copolymerisaten als Bodenkonditionierungsmittel, die aus

A) 50 bis 94,9 Mol% Acrylamid und/oder Methacrylamid,
B) 5 bis 49,9 Mol% einer eine Vinylgruppe enthaltenden Sulfonsäure oder deren Salz der allgemeinen Formel CH₂=CR₁-CO-NH-R₂-SO₃MworinR₁ Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
R₂ eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-6 C-Atomen und
M Wasserstoff oder ein einwertiges Kation bedeuten,
C) 0,005 bis 0,1 Mol% einer mehrfunktionellen, wasserlöslichen Vinylverbindung

aufgebaut sind, wobei die Polymerkomponente B von 0 bis 85 Mol%, bezogen auf den Gehalt an Polymerkomponente B, durch carboxylgruppenhaltige Comonomere ersetzt sein kann.

Als carboxylgruppenhaltige Comonomere sind beispielsweise substituierte oder unsubstituierte Acrylsäure oder Methacrylsäure sowie deren Salz oder Derivate zu verstehen, wie sie auch gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung von Bodenkonditionierungsmitteln verwendet werden. Der Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Bodenkonditionierungsmittel ist umso größer, je höher der Gehalt an sulfonsäuregruppenhaltiger Polymerkomponente B im Verhältnis zu den carboxylhaltigen Comonomeren ist. Andererseits bringt jedoch bereits ein geringer Gehalt an sulfonsäuregruppenhaltiger Polymerkomponente B im Bodenkonditionierungsmitel eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Copolymerisaten als Bodenkonditionierungsmittel, die zu 70 bis 79,9 Mol% aus einer Polymerkomponente A, zu 20 bis 29,9 Mol% aus einer Polymerkomponente B und zu 0,005 bis 0,1 Mol% aus einer Polymerkomponente C aufgebaut sind.

Als Polymerkomponente A ist Acrylamid, als Polymerkomponente B ein Salz der Acrylamidomethylpropansulfonsäure, als Polymerkomponente C Methylenbisacrylamid bevorzugt.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Copolymerisaten mit einer Polymerkomponente A, die aus Acrylamid, einer Polymerkomponente B, die aus einem Salz der Acrylamidomethylpropansulfonsäure und einer Polymerkomponente C, die aus Methylenbisacrylamid besteht.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Copolymerisate gestaltet sich besonders günstig, wenn sie zusätzlich Pflanzennährstoffe enthalten. Als Pflanzennährstoffe kommen alle in der Landwirtschaft gebräuchlichen in Frage. Besonders bevorzugt sind dies Nährstoffe aus der Gruppe der Stickstoff-, Phosphor-, Kalium, Eisen-, Zink-, Kupfer-, Mangan-, Molybdän- und Borsalze.

Besonders vorteilhaft sind Kultursubstrate zur Aufzucht von Pflanzen, die aus einer Mischung von Erde, Sand, Torf, Perlit, Vermiculit, Baumrinde, Holzspänen, organischem Dünger, Stroh, bzw. einem Gemisch dieser Bestandteile, mit den erfindungsgemäßen Copolymerisaten bestehen. Bevorzugt enthält dieses Kultursubstrat 0,1 bis 10 g/l Copolymerisate.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Konditionierung von Böden, bei dem 0,1 bis 10 g Copolymerisat je l Boden zugegeben werden. Die im Boden vorhandenen Copolymerisate werden bevorzugt zyklisch mit in Wassser gelösten Nährstoffen beladen bzw. wiederbeladen. Auf diese Weise ist es möglich, das Copolymerisate sowohl nach Aufnahme der Nährstoffe durch die Wurzeln, als auch nach deren Auswaschen durch Regen, auch im Falle der Beregnung mit salzhaltigem Wasser, in weiteren Beladungszyklen immer wieder mit der Nährstofflösung zu beladen. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Bodenkonditionierungsmittels liegt dabei darin, daß seine Absorptionskapazität für Wasser und für wäßrige Salzlösungen, auch nach Kontakt mit Elektrolytlösungen, insbesondere mit mehrwertigen Kationen, etwa gleich hoch bleibt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die absorbierten Nährsalze durch Regen viel langsamer ausgewaschen werden als bei Verwendung bekannter Bodenkonditionierungsmittel.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Bodenkonditionierungsmittels ist weiters darin zu sehen, daß es insbesondere bei Zumischung zu schweren Böden, diesen eine lockere und luftdurchlässige Struktur verleiht, wodurch die vor allem für ein gutes Wurzelwachstum notwendige gute Durchlüftung und Sauerstoffversorgung ermöglicht wird.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bodenkonditionierungsmittel erfolgt nach bekannten Verfahren, beispielsweise gemäß EP-Al-0 68 189 durch Copolymerisation von Acrylamid oder Methacrylamid, einer eine Vinylgruppe enthaltenden Sulfonsäure, einer mehrfunktionellen Vinylverbindung als Vernetzer, sowie gegebenenfalls carboxylgruppenhaltigen Comonomeren in wäßriger Lösung.

In einem bevorzugten Herstellungsverfahren werden der Monomerenlösung bereits vor der Polymerisation Pflanzennährstoffe zugesetzt. Dies bringt den Vorteil einer besonders guten und gleichmäßigen Verteilung der Pflanzennährstoffe im fertigen Copolymerisat.

Herstellung der Copolymerisate Copolymer A

In einem 1000 ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 239,3 g 50%ige Acrylamidlösung (1,68 Mol, 90 Mol%) und 85,64 g 50%ige Acrylamidomethylpropansulfonsäure- Na-Lösung (0,19 Mol, 10 Mol%) vorgelegt und anschließend mit 40,3 mg Methylenbisacrylamid (0,00026 Mol, 0,014 Mol%) versetzt. Nach inniger Durchmischung wurde mit Salzsäure ein pH-Wert von 4,95 eingestellt und mit 323 g H₂O verdünnt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 10,5 mg Na₂S₂O₅ und 21,0 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adibatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 730 g/g Polymer.

Copolymer B

In einem 1000 ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 142,16 g 50%ige arylamidlösung (1 Mol, 60 Mol%) und 305,63 g 50%ige Acrlamidomethylpropansulfonsäure- Na-Lösung (0,67 Mol, 40 Mol%) vorgelegt und anschließend mit 36 mg Methylenbisacrylamid (0,00023 Mol, 0,014 Mol%) versetzt. Nach inniger Durchmischung wurde mit Salzsäure ein pH-Wert von 4,85 eingestellt und mit 469 g H₂O verdünnt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 9,4 mg Na₂S₂O₅ und 18,7 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adibatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 800 g/g Polymer.

Copolymer C

In einem 1000-ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 142,16 g 50%ige Acrylamidlösung (1 Mol, 70 Mol%), 78,68 g 50%ige Acrylsäure-K-Lösung (0,357 Mol, 25 Mol%) und 35,04 g 50%ige Acrylamidomethylpropansulfonsäure-K-Lösung (0,071 Mol, 4,97 Mol%) vorgelegt und anschließend mit 87,98 mg Methylenbisacrylamid (0,00057 Mol, 0,04 Mol%) versetzt. Nach Durchmischung wurde mit Salzsäure ein pH-Wert von 4,85 eingestellt und mit 256 g H₂O verdünnt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 48,9 mg Na₂S₂O₅ und 97,8 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlieft adiabatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 700 g/g Polymer.

Copolymer D

In einem 1000-ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 239,3 g 50%ige Acrylamidlösung (1,68 Mol, 90 Mol%) und 85,64 g 50%ige Acrylamidomethylpropansulfonsäure- Na-Lösung (0,19 Mol, 10 Mol%) vorgelegt und anschließend mit 40,3 mg Methylenbisacrylamid (0,00026 Mol, 0,014 Mol%) versetzt. Nach inniger Durchmischung wurde mit Salzsäure ein pH-Wert von 4,85 eingestellt und mit 323 g H₂O verdünnt. In dieser Monomerenlösung wurden 3,89 g Ethylendiamintetraessigsäure- Dinatriumsalz und anschließend 0,972 g einer Mineralsalzmischung aus 3 l % MnSo₄ · H₂O, 35,6% FeSo₄ · 7H₂O, 21,9% ZnSo₄ · 7H₂O und 11,5% CuSo₄ · 5 H₂O gelöst, worauf der pH-Wert erneut auf 4,85 eingestellt wurde. Nach 1 Stunde N₂- Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 31,2 mg Na₂S₂O₅ und 63,2 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adiabatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 700 g/g Polymer.

Vergleichspolymer VA

In einem 1000-ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 142,16 g 50%ige Acrylamidlösung (1 Mol), 94,39 g 50%ige Acrylsäure-K-Lösung (0,43 Mol) und 236,6 g H₂O vorgelegt und anschließend mit 110 mg Methylenbisacrylamid (0,007 Mol) versetzt. Nach Durchmischung wurde mit Acrylsäure ein pH-Wert von 7,0 eingestellt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 40 mg Na₂S₂O₅ und 81 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adiabatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Warmwasserspeicherkapazität lag bei 510 g/g Polymer.

Vergleichspolymer VB

In einem 1000-ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 72,06 g Acrylsäure (1 Mol) und 283,7 g H₂O vorgelegt und unter Rühren langsam mit 46,76 g 90%iger KOH neutralisiert. Anschließend wurden 23,13 mg Methylenbisacrylamid (0,00015 Mol) zugemischt und mit Acrylsäure ein pH-Wert von 7,0 eingestellt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 17,9 mg Na₂S₂O₅ und 57 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adiabatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 475 g/g Polymer.

Vergleichspolymer VC

In einem 1000-ml-Glasreaktor wurden bei 20°C 142,16 g 50%ige Acrylamidlösung (1 Mol) und 142,16 g H₂O vorgelegt und mit 21,6 mg Methylenbisacrylamid (0,00014 Mol) versetzt. Nach 1 Stunde N₂-Spülung erfolgte die Initiierung der Reaktion mit 5,68 mg Na₂S₂O₅ und 11,37 mg (NH₄)₂S₂O₈. Die Reaktion verlief adiabatisch und war nach 2 Stunden abgeschlossen. Das erhaltene Polymergel wurde zerkleinert und bei 80°C und 1 bar während 16 h getrocknet. Die Wasserspeicherkapazität lag bei 120 g/g Polymer.

Beispiel 1

Das erfindungsgemäß verwendete Copolymer A wurde im Vergleich zu den Vergleichspolymeren VA und VB, die auch kommerziell erhältlich sind, auf seine Absorptionskapazität für H₂O und für eine 500 ppm FeCl₃-Lösung untersucht. Dazu wurde das Polymere (Korngröße 0,315 bis 0,5 mm) auf ein Drahtsieb mit 200 mm Durchmesser und 0,25 mm Maschenweite aufgestreut und unter Rühren in die Absorptionslösung getaucht. Nach Beendigung des Quellvorganges wurde das Sieb aus der Flüssigkeit genommen und nach einer Abtropfzeit von 25 min die Gewichtszunahme ermittelt. Die Quellzeiten (in h) sind in Tabelle 1 angeführt. Jedes der 3 Polymere wurde zuerst in H₂O, dann in einer 500 ppm FeCl₃-Lösung und schließlich 7mal in H₂O gequollen, wobei das Wasser bei jedem der 7 Wasserzyklen erneut wurde.

Aus den in Tabelle 1 zusammengestellten Absorptionskapazitäten (g H₂O bzw. g Lösung je 1 g Copolymer) ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Copolymer A seine Wasseraufnahmefähigkeit auch nach der Behandlung mit der FeCl₃-Lösung beibehält, während die Vergleichspolymere VA und VB auch nach wiederholter Bewässerung ihre Wasseraufnahmefähigkeit irreversibel verloren haben.

Tabelle 1

Absorptionsfähigkeit in g/g

Beispiel 2

Analog zu Beispiel 1 wurde die Absorptionskapazität für Ca-Salze bestimmt, wobei die Polymere jeweils in 3 Zyklen abwechselnd mit H₂O und einer CaCl₂- Lösung (400 ppm Ca-Ionen) behandelt wurden.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Sowohl die Aufnahmefähigkeit für die Ca-Lösung als auch die Wasseraufnahmefähigkeit, sowohl vor als auch jeweils nach einer Behandlung mit der Ca-Lösung, liegen beim erfindungsgemäßen Copolymer weit höher als bei den Vergleichspolymeren.

Tabelle 2

Absorptionskapazität in g/g

Beispiel 3

Analog zu Beispiel 1 wurde die Absorptionskapazität für eine Lösung von Spurenelementen bestimmt, wobei die Polymere abwechselnd mit H₂O und einer 500 ppm-Spurenelementlösung (27,9% MnSO₄ · H₂O, 12,6% FeSO₄ · 7H₂O, 18,9% CuSO₄ · 5H₂O, 28,3% ZnSO₄ · 7H₂O, 9,2% Borsäure, 4,0% Na₂MoO₄) behandelt wurden.

In Tabelle 3 sind die weit besseren Ergebnisse des erfindungsgemäßen Copolymers A, auch nach mehrmaliger wechselweiser Behandlung, jenen der Vergleichspolymere VA und VB gegenübergestellt.

Tabelle 3

Absorptionskapazität in g/g

Beispiel 4

Analog zu Beispiel 1 wurde die Absorptionskapazität für eine 1200 ppm- Hydroponiklösung mit einem N : P : K-Verhältnis von 1 : 1,5 : 2 und anschließende Behandlung mit H₂O in mehreren Zyklen geprüft.

Zusammensetzung der Hydroponiklösung:
45 g/l Ammoniumnitrat, 100 g/l Kaliumnitrat, 26 g/l Ammoniumhydrogenphosphat, 26 g/l Magnesiumnitrat · 6H₂O, 62 g/l Kaliumhydrogenphosphat, 1,5 g/l Eisensulfat. 7H₂O, 0,4 g/l Mangansulfat · H₂O, 0,08 g/l Kupfersulfat · 5H₂O, 0,01 g/l Kobaltnitrat · 7H₂O, 0,25 g/l Borsäure, 5,0 g/l Na-EDTA, 0,08 g/l Zinksulfat. 7H₂O, 0,01 g/l Natriummolybdat.

Die Lösung wurde auf eine Konzentration von 1200 ppm verdünnt.

Die Ergebnisse der Absorptionszyklen für das Copolymer A sowie für die Vergleichspolymere VA und VC sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Die Aufnahmekapazität des Copolymers A ist weitaus höher als jene der Vergleichspolymere und nimmt im Verlauf der Zyklen sogar zu, während jene der Vergleichspolymere zum Teil drastisch abnimmt.

Tabelle 4

Absorptionskapazität in g/g

Beispiel 5

Zur Prüfung der Belastbarkeit mit salinem Wasser wurden die Bodenkonditionierungsmittel mit 600 g Sand in einer Menge von 3 g/l Sand vermischt, in Glassäulen von 6 cm Durchmesser 15 cm hoch gefüllt und mit 100 ml Wasser von steigender Salinität (1000-6000 ppm), entsprechend einer Beregnungshöhe von 35,4 mm behandelt.

Ionenzusammensetzung im Wasser:
6% HCO₃-, 51,32% Cl^-, 8,88% SO₄^2-, 19,9% Na⁺, 1,54% K⁺, 5,91% Ca²⁺, 6,45% Mg²⁺.

Die relative Absorptionskapazität in % gegenüber reinem Sand (= 100%) ist für Mischungen von Sand mit jeweils 3 g Copolymer A, B oder C, sowie Vergleichspolymer VA, VB oder VC pro 1 Liter Sand in Tabelle 5 zusammengestellt. Die Absorptionskapazität der erfindungsgemäßen Bodenkonditionierungsmittel ist weitaus besser.

Tabelle 5

Relative Absorptionskapazität der Böden (%)

Beispiel 6

Zum Nachweis des geringeren Auswaschens von Spurenelementen aus erfindungsgemäß konditionierten Böden wurden die Polymere A, B, VA, VB, VC analog zu Beispiel 5 in einer Menge von 3 g/l mit 600 g Sand vermischt und in Glassäulen von 6 cm Durchmesser gefüllt. Anschließend wurden den Säulen 176 mm der in Beispiel 5 beschriebenen Salzlösung mit einem Gehalt von 1000 ppm - zur Simulierung einer Beregnung von 176 mm - aufgegeben und unten abgezogen. Anschließend wurde eine Cu-Lösung mit einer Menge von 2 mg/l Boden durch die Säulen geschickt und die Beregnung mit der Salzlösung in mehreren Stufen bis zu einer Beregnungshöhe von weiteren 283 mm fortgesetzt. Für die einzelnen Böden wurde jeweils nach 0, 36, 70, 106, 140, 176, 212, 247 und 283 mm Beregnung jener %Anteil der aufgegebenen Cu-Menge bestimmt, der noch im Boden vorhanden war. Die Werte sind in Tabelle 6 zusammengestellt.

Tabelle 6

Retention von Cu-Ionen in % der Einsatzmenge

Beispiele 7 und 8

Das Auswaschen von Spurenelementen durch Beregnung mit Salzwasser aus konditionierten Böden wurde analog zu Beispiel 6 untersucht, wobei jedoch an Stelle einer Cu-Lösung in Beispiel 7 eine Zn-Lösung in einer Menge, die 3,5 mg Zn pro 1 l Boden entsprach und in Beispiel 8 eine Mn-Lösung in einer Menge, die 6,875 g Mn pro 1 l Boden entsprach, den Säulen aufgegeben wurde.

Die %Anteile der nach den einzelnen Beregnungsstufen im Boden zurückbleibenden Zn-, bzw. Mn-Anteile, in Abhängigkeit von der ursprünglich aufgenommenen Menge, sind in den Tabellen 7 und 8 zusammengestellt.

Tabelle 7

Retention von Zn-Ionen in % der Einsatzmenge

Tabelle 8

Retention von Mn-Ionen in % der Einsatzmenge

Beispiel 9

Copolymer A wurde mit einer MnSO₄, FeSO₄ und CuSo₄ enthaltenden Lösung so aufgequollen, daß es nach dem Trocknen den selben Gehalt an absorbierten Spurenelementen aufwies wie Copolymer D, bei dem diese Salze bereits vor der Polymerisation in der Monomerenlösung gelöst wurden.

Beide Copolymere wurden analog zu Beispiel 5 mit Sand vermischt, in Glassäulen gefüllt und 8mal mit salinem Wasser (1000 ppm Salzgehalt) jeweils 36 mm hoch beregnet.

In Tabelle 9 ist der %Anteil des nach den einzelnen Beregnungsschritten im Boden verbleibenden Fe, bezogen auf den Anfangsgehalt des Eisens im konditionierten Boden, zusammengestellt. Die Depotwirkung für Nährstoffe bei Verwendung von Copolymer D ist besser als bei Verwendung von Copolymer A mit durch Diffusion absorbierten Spurenelementen.

Tabelle 9

Retention von Fe in % des Anfangsgehaltes

Claims

1. Verwendung von sulfonsäuregruppenhaltigen, vernetzten Copolymerisaten als Bodenkonditionierungsmittel, die aus den Polymerkomponenten

A) 50 bis 94,9 Mol% Acrylamid und/oder Methacrylamid,
B) 5 bis 49,9 Mol% einer eine Vinylgruppe enthaltenden Sulfonsäure oder deren Salz der allgemeinen Formel CH₂=CR₁-CO-NH-R₂-SO₃MworinR₁ Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
R₂ eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-6 C- Atomen und
M Wasserstoff oder ein einwertiges Kation bedeuten,
C) 0,005 bis 0,1 Mol% einer mehrfunktionellen, wasserlöslichen Vinylverbindung

2. Verwendung von Copolymerisaten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu 70 bis 79,9 Mol% aus einer Polymerkomponente A, zu 20 bis 29,9 Mol% aus einer Polymerkomponente B und zu 0,005 bis 0,1 Mol% aus einer Polymerkomponente C aufgebaut sind.

3. Verwendung von Copolymerisaten gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerkomponente A Acrylamid, die Polymerkomponente B ein Salz der Acrylamidomethylpropansulfonsäure und die Polymerkomponente C Methylenbisacrylamid ist.

4. Verwendung von Copolymerisaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate zusätzlich Pflanzennährstoffe enthalten.

5. Verwendung von Copolymerisaten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzennährstoffe aus der Gruppe der Stickstoff-, Phosphor-, Kalium-, Eisen-, Zink-, Kupfer-, Mangan-, Molybdän- und Borsalze ausgewählt sind.

6. Kultursubstrat zur Aufzucht von Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mischung von Sand, Torf, Perlit, Vermiculit, Baumrinde, Holzspänen, organischem Dünger, Stroh oder einem Gemisch dieser Bestandteile, mit Copolymerisaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 besteht.

7. Kultursubstrat gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 10 g/l Copolymerisate enthält.

8. Verfahren zur Herstellung von Copolymerisaten gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Komponenten A, B und C gemäß Anspruch 1 bestehenden Monomerenlösung vor der Polymerisation Pflanzennährstoffe zugesetzt werden.

9. Verfahren zur Konditionierung von Böden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Boden 0,1 bis 10 g/l Copolymerisat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zugegeben wird.

10. Verfahren zur Konditionierung von Böden gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das im Boden vorhandene Copolymerisat zyklisch mit in Wasser gelösten Nährstoffen beladen bzw. wiederbeladen wird.