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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, der Nährstoff- und Säurebindefähigkeit und des Humusgehaltes von Böden, insbesondere von landwirtschaftlichem Boden.
Zur Erhöhung der Qualität von Böden wurden bisher eine Reihe von natürlichen und synthetischen Stoffen verwendet. Diese Stoffe waren im allgemeinen auf die Verbesserung nur einer bestimmten Eigenschaft gerichtet. Diese Stoffe und deren Verwendung sind im Handbuch von Melioration (Melioräcid'Kezikönyve, Mezogazdasägi Kiado, Budapest) beschrieben.
Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, Nährstoffbindefähigkeit und der sauren PH-Werte von leichtem Sandboden wurde der torfige Moorkalk in grosser Verbreitung verwendet.
Der Nachteil des torfigen Moorkalkes ist seine Neigung, Unkräuter zu verbreiten, sowie die Erschöpfung der Fundstellen. Die Verwendbarkeit der Reserve an organischen Stoffen des Moors zur Verbesserung von Böden ist im Buch Dömsödi Jänos : Läpi eredetü szervesanyag-tartalékaink
EMI1.1
torfige Moorkalk an organischen Stoffen sehr reich ist, ist der Anteil an Nährstoffen, welche von den Pflanzen unmittelbar aufnehmbar sind, ziemlich gering. Als weiterer Nachteil kann erwähnt werden, dass zur bedeutenden Verbesserung des Bodens eine grosse Menge (70 bis 90 t/ha) verwendet werden soll, welche auch durch künstliche Düngemittel zu ergänzen ist.
Zur meliorativen Verbesserung von sauren Böden verwendet man Calciumcarbonat enthaltende Gesteine und gewerbliche Abfallprodukte. Als Beispiel können Kalksteinpulver, Moorkalk, Péter Salz, Kalkschlamm aus Zuckerfabrik, kalkiger Dolomit u. ähnl. erwähnt werden. Diese Stoffe bewirken nur die Regelung der PH-Werte des Bodens (dr. Ágh Paal : A savanyu talajok kérniai
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Agroinform, Budapest).
Die in den letzten Jahrzehnten in grossen Mengen verwendeten künstlichen Düngemittel verursachen die Verminderung des Humusgehaltes und die Verschlechterung anderer Eigenschaften der Böden.
Bei rotierenden Bodenuntersuchungen kann man die Senkung der pH-Werte um 1 bis 1, 5 beobachten, welche zur Verminderung des Ertrages führt. Durch die Verminderung des Humusgehaltes wird auch die Pufferkapazität und die Nährstoffbindefähigkeit des Bodens erniedrigt. Derenzufolge ergibt sich die Auswaschung der Nährstoffe, der künstlichen Düngemittel, und damit eine Verschmutzung der Umwelt.
Nach der HU-PS Nr. 157509 verwendet man organische Stoffe enthaltende Tonerde, beispielsweise taubes Gestein mit einem Heizwert von 500 bis 2000 kcal/kg (2, 1 bis 8, 4 MJ/kg).
Ein neues Ergebnis der Forschungen ist die Verwendung von Ölschiefer (Alginit) zur Verbesserung von Böden (HU-PS Nr. 175635, Nr. 175501 und Nr. 189383).
Die Ölschiefer sind feinkörnige Sedimentgesteine, enthaltend organische Stoffe, welche in Heizmaterial umgewandelt werden können. Allgemeine Informationen über Ölschiefer finden sich im Artikel von T. F. Yen (Science and Technology of Oil Shale, Ann. Astor Sei., 1976) und im Buch von T. F. Yen und G. V. Chilingarian (Oil Shale, Elsevier Scientific Publishing Comp. Amsterdam- - Oxford-New York, 1976).
Nach dem bekannten Verfahren wird Ölschiefer vor der Anwendung nach verschiedenen Prozessen behandelt, z. B. um seinen Kalkgehalt zu vermindern, oder mit andern Komponenten, wie organische Düngemittel, Torf oder Perlit vermischt nur als Zusatzstoff verwendet.
Diese Mischungen haben den Nachteil, dass sie hauptsächlich nur eine Eigenschaft, nämlich entweder nur die physikalische Eigenschaft oder nur die Nährstoffbindefähigkeit usw. verbessern können.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass diese den Ölschiefer nur als Starter verwenden, wobei er in kleinen Mengen (0, 15 bis 20 t/ha) beim Einpflanzen von Setzlingen aufgetragen wird.
Die Aufgabe der Erfindung war, ein ökonomisch günstiges Mittel und ein einfaches Verfahren zu finden, welche die gleichzeitige Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, der Nährstoff- und Säurebindefähigkeit und des Humusgehaltes von Böden ermöglichen.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs definierten Art erfindungs-
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gemäss dadurch gelöst, dass man Ölschiefer mit folgenden Kennzahlen :
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<tb>
<tb> Bindigkeitswert <SEP> nach <SEP> Arany <SEP> : <SEP> 73-90 <SEP>
<tb> PH-Wert <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> : <SEP> 7, <SEP> 16-7, <SEP> 80 <SEP>
<tb> PH-Wert <SEP> in <SEP> Kaliumchloridlösung <SEP> : <SEP> 6, <SEP> 90-7, <SEP> 50 <SEP>
<tb> "
<tb> Gesamt-CaCO3 <SEP> : <SEP> 8,22 <SEP> - <SEP> 28,0 <SEP> Gew.-%
<tb> Humusgehalt <SEP> nach <SEP> Tyurin: <SEP> mind. <SEP> 6%
<tb> in <SEP> Ammoniumlactat <SEP> löslicher <SEP> Anteil <SEP> : <SEP> PO <SEP> - <SEP> mind. <SEP> 20 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb> K20 <SEP> - <SEP> mind. <SEP> 70 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb> Mg <SEP> - <SEP> mind. <SEP> 90 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb>
aufträgt und in den Boden einarbeitet.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird der verwendete Ölschiefer Alginit ausgebreitet und 1 bis 2 Monate gelagert, wobei dieser bodenartig staubig wird und trocknet. Danach wird der Alginit bei einer Maschenweite von 0, 5 cm gesiebt und auf den Boden aufgetragen, anschliessend in den Boden eingearbeitet.
Der verwendete Ölschiefer Alginit besitzt einen Bindigkeitswert nach Arany (Stefanovics Paal : Talajtan (Bodenkunde) Mezögazdasági Kiadó, Budapest, 1981) von 73 bis 90, durchschnittlich 87.
Diese Bindigkeit ist sehr günstig vor allem bei lockeren Sandböden und bei leichten Böden, deren Wasseraufnahme- und Rückhaltefähigkeit durch Alginit deutlich verbessert werden kann. Diese hohe Bindigkeit des Alginits ergibt sich durch dessen hohen Tonerdegehalt. Als Tonerde enthält der Alginit hauptsächlich Montmorillonit, Illit und ähnliche quellfähige und Kationen austauschende Tonerde. Die PH-Werte des Alginits sind im Wasser 7, 16 bis 7, 78, in Kaliumchloridlösung 6, 92 bis 7, 50. Diese PH-Werte sind bei sauren Böden von grosser Bedeutung. Gesamtkalkgehalt, gemessen nach Scheibler und angegeben in CaC03 ist 8, 22 bis 28, 0 Gew.-%, durchschnittlich 16 Gew.-%.
Dieser Kalkgehalt ist kleiner als es bei meliorativer Kalkbehandlung üblich ist, dieser ist jedoch fein verteilt, leicht löslich und deshalb sehr wirksam. Die verwendete Menge ist demzufolge niedrig und bei Aufrechterhaltung des Kalkgehaltes des Bodens sehr günstig.
Die Kennwerte des erfindungsgemäss geeigneten Alginits können wie folgt zusammengefasst werden :
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<tb>
<tb> PH <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> bis <SEP> 7, <SEP> 8, <SEP> in <SEP> KC1 <SEP> bis <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Bindigkeitswert <SEP> nach <SEP> Arany <SEP> : <SEP> 87
<tb> Humusgehalt <SEP> : <SEP> 9, <SEP> 75 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb>
In Ammoniumlactat löslicher Anteil pro 100 g :
EMI2.3
<tb>
<tb> P <SEP> Os <SEP> bis <SEP> 50, <SEP> 4 <SEP> mg
<tb> K20 <SEP> bis <SEP> 335 <SEP> mg
<tb> Mg <SEP> bis <SEP> 118 <SEP> mg
<tb> CaC03 <SEP> bis <SEP> 28, <SEP> 03 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb>
In HCI löslicher Anteil (ppm) :
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<tb>
<tb> Mn <SEP> bis <SEP> 500
<tb> Cu <SEP> bis'18, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zn <SEP> bis <SEP> 28, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Fe <SEP> bis <SEP> 7570
<tb> B <SEP> bis <SEP> 1, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Mo <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 41 <SEP>
<tb>
Vorteilhaft wird der Ölschiefer bzw. Alginit in einer Menge von 10 bis 100 t/ha, insbesondere 40 bis 50 t/ha aufgetragen, der minimale Wert beträgt jedoch 10 t/ha.
Untersuchungen haben gezeigt, dass die PH-Werte des Bodens durch Auftragen und Einarbeiten von 5 bis 10 t Alginit/ha um 0, 5 erhöht werden können. Die Untersuchungen wurden in Särväri Allami Gazdaság, Ungarn, an braunem Waldboden mit hohem Tongehalt durchgeführt. Bei Ausbringen von 10 t Alginit/ha hat sich der PH-Wert am Feld KD1 von 6 auf 6, 5 und am Feld KD 2 von 6, 23 auf 6, 71 geändert.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Verbesserung der Struktur des Bodens, dessen Wasser- und Nährstoffbindefähigkeit, weiterhin die Verminderung der Versäuerung und die Erhöhung des Humusgehaltes.
Diese Wirkungen führen zur Ertragssteigerung. Durch Aufbringen von 20 bis 40 t/ha Alginit wurde eine 25%ige Steigerung bei Mais auf freiem Feld erreicht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ölschiefer in einer Schichtdicke von 5 bis 30 cm 5 bis 20 Tage lang bis zur Einstellung eines Wassergehaltes von etwa 5% gelagert, gegebenenfalls bei einer Maschenweite von 0, 5 cm gesiebt, gleichmässig auf den Boden aufgetragen und in eine Tiefe von 5 bis 20 cm eingearbeitet.
Besonders zweckmässig wird Ölschiefer mit den folgenden Kennzahlen :
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<tb>
<tb> Bindigkeitswert <SEP> nach <SEP> Arany <SEP> : <SEP> 75 <SEP>
<tb> PH-Wert <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> : <SEP> 7, <SEP> 20-7, <SEP> 80 <SEP>
<tb> Gesamt-CaCOs <SEP> : <SEP> 10 <SEP> Gew.-%
<tb>
eingesetzt.
Der Humusgehalt des Alginits beträgt durchschnittlich 10 Gew.-%. Der Humusgehalt des Alginits ist infolge Sedimentation von Meeralgen entstanden und bildet einen biologisch sehr wertvollen, mit dem Humusgehalt besten Feldbodens gleichwertigen Nährstoff, welcher zum Ersatz der Humusverluste verwendet werden kann.
Der Alginit enthält weiterhin einen grossen Anteil an wichtigen Spurennährstoffen, wie es aus der angegebenen Zusammensetzung ersichtlich ist. In diesem Zusammenhang sollte hier neben dem hohen Phosphor- und Kaliumgehalt die grosse Menge an Magnesium betont werden, welche bei saurem Sandboden von grosser Bedeutung ist. Der Ölschiefer Alginit ist sehr reich an Mangan, an Schwermetallen (Blei, Quecksilber und Cadmium) und an andern essentiellen Elementen, ohne die toxischen Konzentrationen zu erreichen. Die Verwendung dieser Ölschiefer führt nicht zu einer Belastung der Umgebung, da die Schwermetalle in dauerhaft unlöslicher Form an den Ölschiefer gebunden sind.
Die bodenverbessernde und ertragssteigernde Wirkung des Alginits wurde an Mais getestet und mit andern Mitteln verglichen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt :
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<tb>
<tb> Wirkstoff <SEP> Anwendungsmenge <SEP> Ertrag
<tb> (ha) <SEP> (%, <SEP> bezogen <SEP> auf
<tb> Kontrolle)
<tb> 1. <SEP> Kalkschlamm <SEP> aus <SEP> Zuckerfabrik <SEP> 12-30 <SEP> 112, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2. <SEP> Moorkalk <SEP> aus <SEP> Särszentmihäly <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> 99,7
<tb> 3. <SEP> Péter <SEP> Salz <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP> 102, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 4. <SEP> Dolomitpulver <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 17,5 <SEP> 100,4
<tb> 5. <SEP> Kalkschlamm <SEP> aus <SEP> Dunaujväros <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 37,5 <SEP> 118,9
<tb> 6. <SEP> faseriger <SEP> Torf <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 75 <SEP> 117,9
<tb> 7.
<SEP> Torfdeckschicht <SEP> 30-125 <SEP> 113, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 8. <SEP> Holzhackgut <SEP> 10-25 <SEP> 105, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 9. <SEP> Kaliumhumat <SEP> 0, <SEP> 5- <SEP> 1, <SEP> 25 <SEP> 108, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 10. <SEP> faseriger <SEP> Torf <SEP> + <SEP>
<tb> Kalksteinpulver <SEP> 30-75 <SEP> 99, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 11. <SEP> Ölschiefer <SEP> Alginit
<tb> (erfindungsgemäss) <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> 123,5
<tb> 12. <SEP> Kontrolle <SEP> 100
<tb>
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass die Verwendung von Ölschiefer zu einer Steigerung des Ertrages etwa um 24% führt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Nährstoff- und Säurebindefähigkeit und des Humusgehaltes von Böden, dadurch gekennzeichnet, dass man Ölschiefer mit folgenden Kennzahlen :
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<tb>
<tb> Bindigkeitswert <SEP> nach <SEP> Arany <SEP> : <SEP> 73-90 <SEP>
<tb> PH-Wert <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> : <SEP> 7,16 <SEP> - <SEP> 7,80
<tb> pH-Wert <SEP> in <SEP> Kaliumchloridlösung <SEP> : <SEP> 6,90 <SEP> - <SEP> 7,50
<tb> Gesamt-CaCO3 <SEP> : <SEP> 8,22 <SEP> - <SEP> 28,0 <SEP> Gew.-%
<tb> Humusgehalt <SEP> nach <SEP> Tyurin: <SEP> mind. <SEP> 6%
<tb> in <SEP> Ammoniumlactat <SEP> löslicher <SEP> Anteil <SEP> :
<SEP> P <SEP> 20. <SEP> - <SEP> mind. <SEP> 20 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb> KO-mind. <SEP> 70 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb> Mg <SEP> - <SEP> mind. <SEP> 90 <SEP> mg/100 <SEP> g
<tb>
aufträgt und in den Boden einarbeitet.