DE1294976B

DE1294976B - Kalkhaltiges PK-Duengemittel

Info

Publication number: DE1294976B
Application number: DEW32072A
Authority: DE
Inventors: Jahn-Held; Dipl-Chem Dr Wilhelm
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1962-04-17
Filing date: 1962-04-17
Publication date: 1969-05-14

Description

Zur Erreichung einer Dauergare zwecks Strukturerhaltung der Kulturböden ist es notwendig, diesen die bekannten Pflanzennährstoffe in einem harmonischen Gleichgewicht und Kalk zuzuführen. Diese physikalische Verbesserung der Bodenstruktur durch Förderung der Krümelbildung läßt sich nur in Verbindung mit einem chemischen und biologischen Gleichgewicht des Bodens erreichen, wozu auch die Anreicherung des Bodens mit P205 und K20 gehört. Diese Erhöhung des Nährstoffvorrats an P205 und K20 im Boden ist jedoch nur möglich, wenn die Auswaschung solcher Komponenten und damit die zunehmende Bodenversauerung weitgehend verhindert wird. Die Erfüllung dieser Förderung ist aber nur mit wasserschwer- bzw. -unlöslichen Komponenten möglich, die aber pflanzenverwertbar sind und dadurch eine stetig fließende Nährstoffquelle für die Kulturpflanze darstellen. Die Verbesserung der Bodenstruktur durch P205 Vorratsgaben ist bereits bekannt und wird praktisch durch PK-Mischdünger, wie Thomaskali, erreicht.
Es wurden schon PK-Vorratsdünger mit hoher Nährstoffsumme vorgeschlagen, die dem Boden und damit auch der Kulturpflanze nicht auswaschbares, aber pflanzenverfügbares Kalium und Magnesium zuführen, z. B. in Form der Verbindung KM9P04 ' H20. Diesem Düngemittel fehlt jedoch noch die zusätzliche Versorgung des Bodens mit Kalk zur Ergänzung der natürlichen Kalkreserven der Ackerkrume. Zur Strukturverbesserung der Böden ist die Anwendung von Kalk und Mergel, z. B. von kohlensaurem Kalk, bekannt. Diese Ca-Düngemittel müssen jedoch neben den bekannten Düngemitteln angewendet werden, und es ist erforderlich, daß diese auf schweren Böden besonders gut eingearbeitet werden. Sofern zur Kalkversorgung der Böden Branntkalke verwendet werden, besteht die Gefahr einer zu starken Anregung der Mikroorganismen, wodurch die organische Masse des Bodens stark abgebaut werden kann. Es ist deshalb zur Schonung des Bodens notwendig, kohlensaure Kalke und Gesteinsmehle dem Boden portionsweise zuzugeben.
Es wurde nun ein kalkhaltiges PK-Düngemittel, vorzugsweise in granulierter Form mit einem Korndurchmesser von etwa 0,2 bis 5 mm, mit einer Nährstoffsumme aus P205, K20, Ca0 und gegebenenfalls Mg0 von vorzugsweise etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, einem Nährstoffverhältnis von P205: K20 wie etwa 1 : 1 bis 1: 2 und mit Gehalten an wasserlöslichen und wasserunlöslichen Kalisalzen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es neben bekannten wasserlöslichen Kalisalzen wasserunlösliches KCaP04 enthält, wobei diesen Kalisalzen gegebenenfalls bekannte wasserlösliche bis wasserunlösliche Magnesium- und/oder Phosphatdüngemittel beigemengt sind und daß vorzugsweise 26 bis 50 Gewichtsprozent des Gesamt-K20 in Form des wasserunlöslichen KCaP04 vorliegen.
PK-Düngemittel gemäß der Erfindung sind beispielsweise folgende: 1. 500 Gewichtsteile (GT) KC004 + 500 GT Kalidüngesalz (KDS) als Handelsprodukt (50 °/o K20). Das kalkhaltige PK-Düngemittel enthält 20 % P205 und 38 % K20, davon 35 % (relativ) in wasserunlöslicher und 65 °/o (relativ) in leichtlöslicher Form und außerdem 160/0 Ca0 mit einer Nährstoffsumme von 74°/o. 2. 400 GT KCaP04 und 600 GT Kalimagnesia als Handelsprodukt (28 % K20, 9 % Mg0). Das kalkhaltige PK-Düngemittel enthält 16 °/o P205, 27,5 °/a K20, davon 39 °/o (relativ) in wasserunlöslicher Form, 12,8 °/o Ca0 sowie 5,4 % Mg0 in wasserlöslicher Form. Nährstoffsumme 61,7 °/o.
3. 450 GT KC004 -f-- 450 GT KDS als Handelsprodukt(50°/oK20) i 100GT Kieserit (26°/o Mg0). Das kalkhaltige PK-Düngemittel gemäß der Erfindung enthält rund 18 °/o P205 und 34,5 °/,K20, davon 35 °/o in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer Form, 14,4 % Ca0 sowie 2,6 % Mg0 in wasserschwerlöslicher Form. Nährstoffsumme 69,50/0 4. 300 GT KCaP04 -f- 400 GT KDS als Handelsprodukt (58 % K20) und 300 GT Superphosphat (18 °/o P205). Das Düngemittel gemäß der Erfindung enthält 17,5 °/a P205 und 31,3 % K20, davon 2611/0 (relativ) in wasserunlöslicher, pflanzenverfügbarer Form, und 300/0 (relativ) wasserlösliches P205 und 9,6 0, Ca0. Nährstoffsumme 58,411/0.
5. 250 GT KCaP04 -f- 400 GT Kalimagnesia als Handelsdünger (28 % K20, 9 % Mg0) -f- 100 GT Kieserit (26 °/o Mg0) -I- 250 GT sekundäres Kaliumphosphat. Das kalkhaltige PK-Düngemittel gemäß der Erfindung enthält 20 °/o P205, davon 50 % (relativ) in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer Form neben 50 °/o in wasserlöslicher, sofort wirksamer Form sowie 31,4 °/o K20, davon 21 °/o (relativ) in wasserunlöslicher, pflanzenverwertbarer Form und 8 % Ca0 sowie 6 % Mg0, davon 42 % (relativ) in schwerlöslicher und 58 % in sofort wirksamer, wasserlöslicher Form. Nährstoffsumme 65,4 % Im Bedarfsfall können auch andere Abstufungen des Kalianteiles, bestehend aus wasserunlöslichem, pflanzenaufnehmbarem Kalium - Calcium - Phosphat KCaP04, enthalten sein. Außerdem kann das kalkhaltige PK-Düngemittel gemäß der Erfindung andere bekannte Mg-Verbindungen, wie Kieserit, Schönit, Kainit, Langbeinit, Magnesit, Dolomit, und/oder andere bekannte Phosphatdüngemittel, wie Thomasphosphat, weicherdiges Rohphosphat, primäres und tertiäres Kaliumphosphat, Kaliummetaphosphat enthalten.
Die Herstellung des Düngemittels gemäß der Erfindung kann in bekannter Weise durch Vermischen oder durch Granulieren der Komponenten in der Kälte und in der Wärme erfolgen, z. B. durch Teller-, Drehrohr-, Preß-, Wirbelschichtgranulation, mit und ohne Zusatz von den Zerfall begünstigenden oberflächenaktiven Stoffen, vorzugsweise in der Körnung von etwa 0,2 bis 5 mm, so daß die Ausstreuung dieses Düngemittels auch mit dem Düngerstreuer möglich ist. Es können dem PK-Düngemittel gemäß der Erfindung auch andere bekannte Stoffe, wie Mikronährstoffe, hinzugefügt werden.
Die Herstellung von Kalium-Calcium-Phosphat, KCaP04, kann gemäß den nachstehend aufgeführten Umsetzungen erfolgen: Sekundäres Calciumphosphat wird etwa 3 Stunden mit K,C03 oder KN03 bei 1200°C umgesetzt: 2 CaHP04 -1- K,C03 = 2 KC004 + COZ + H20 CaHP04 -- KN03 = KCaP04 -f- HNO3 Sekundäres Calciumphosphat wird mit Ca (N03)2 etwa 2 bis 3 Stunden bei 740°C umgesetzt: KH,P04 = Ca (N03)2 = KCaP04 '-, 2 HNO3 Sekundäres Calciumphosphat wird mit K,S04 bei Temperaturen zwischen etwa 800 bis 1500°C umgesetzt: 2 CaHP04 + KIS04 = 2 KCaP04 + H2S04 Tertiäres Calciumphosphat wird mit K2C03 oder KN03 bei etwa 1200°C umgesetzt: Ca, (P04)2 + K,C03 = 2 KCaP04 -- CaO + C02 Kaliumphosphat, KIP04, wird mit CaO oder CaCO3 zu KCaP04 umgesetzt.
Die Löslichkeit von KCaP04 in Wasser bzw. verdünnter Citronensäure als Komponente des Düngemittels gemäß der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Untersuchung: 5 g Substanz wird in einen 500-ml-Meßkolben eingewogen, mit etwas Lösungsmittel versetzt und umgeschwenkt, um Verballungen zu vermeiden. Dann wird bis zur Marke mit dem gleichen Lösungsmittel aufgefüllt, der Kolben in den Rotierapparat gespannt und bei 20°C und 40 U/min über Kopf gedreht. In den Apparat werden jeweils zehn Kolben mit gleicher Füllung eingespannt und nach je 10 Minuten ein Kolben herausgenommen, abfiltriert und das K20 im Filtrat bestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die nach je 10 bis 100 Minuten gelöste K20-Menge ohne störenden Einfluß auf den Lösevorgang zu bestimmen.
Wasser als Lösungsmittel: die Bestimmung des K20 mit Wasser erfolgte nach vorstehender Methode. Citronensäure als Lösungsmittel: verwendet wird die zur P205 Bestimmung übliche 2 °/oige Citronensäurelösung (s. G e r i c k e, »Analytische Chemie der Düngemittel«, 1949, S.28). Die Temperatur wurde jedoch auf 20°C eingestellt.
Das Ergebnis dieser Untersuchung ist aus der Figur ersichtlich.
Ein Feldversuch eines Universitätsinstitutes mit Zuckerrüben, der am 20. 4. 1964 auf einem leichten, humosen Sandboden zur Aussaat kam, erbrachte das nachstehende Ergebnis: Zur Vermeidung von Trockenschäden wurde das Versuchsfeld mit einer Beregnungsanlage bewässert. Eine Verwaschung der beanspruchten wasserunlöslichen K-Verbindung, KCaP04, konnte nicht eintreten, so daß dieser Nährstoff der Versuchspflanze voll zur Verfügung stand. Das beanspruchte Düngemittel wurde mit einer Körnung von etwa 0,2 bis 1 mm angewandt.

Düngung mit 200 kg/ha N und 200 kg/ha K20; es wurde keine organische Düngung gegeben. Unter m wird die Streuung der Versuchswerte verstanden.

Rüben Blatt Gesamt

Lfd. Ertrag Ertrag Ertrag Zucker

Nr. Düngemittel dz/ha m dz/ha m dz/ha ± m

(Trocken-, (Trocken- (Trocken

masse) 1 dz/ha masse) ; dz/ha masse) dz/ha °/o

1 Einzeldünger Kalidüngesalz und Thomas- 79,1 ! 4,80 67,0 1,66 146,1 4,75 13,7

phosphat

2 Düngemittel gemäß der Erfindung 75,7 2,44 73,4 2,81 149,1 4,47 14,6

Diese unter praktischen Bedingungen durchgeführte Feldversuch mit vier Wiederholungen bei Teilstückgrößen zur Aussaat von 4,0 - 5,0 = 20 m2 (Soll 160 Rüben), zur Ernte von 3,0 - 4,0 = 12 m2 (Soll 96 Rüben), ergab überraschend die fortschrittliche Eignung des kalkhaltigen PK-Düngemittel gemäß der Erfindung auch bei starker Auswaschung durch künstliche Beregnung.

Zum Stand der Technik gehören Verfahren zur Herstellung eines Produktes der stöchiometrischen Zusammensetzung 2Ca0 - K20 - P205, die aus der Umsetzung von Rohphosphat mit Kalidüngesalzen gegebenenfalls in Gegenwart eines Reduktionsmittels entstehen. Solche Produkte, die auch wasserunlösliches Calciumsilikat als Ballaststoff enthalten, werden nicht beansprucht und sind nicht zur Herstellung des PK-Düngemittels gemäß der Erfindung mit hoher Nährstoffsumme geeignet.
Andere bekannte Verfahren betreffen das Überziehen von alkalischen Glühphosphaten mit Kalidüngesalzen. Solche Produkte sind nicht Gegenstand des Schutzbegehrens. Auch die bekannten Verfahren zur Herstellung von Glühphosphaten sollen mit »so viel Soda durchgeführt werden, daß 1 Mol CaO im Tricalciumphosphat durch 1 Mol Na20 ersetzt wird. Außerdem muß sämtliches im Rohphosphat enthaltenes CaOanSi02gebundenwerden«. (W i n n a c k e r-W e i n g ä r t n e r, Chem. Technologie, Anorgan. Technologie, 1I [1950], S. 148 bis 151). Sofern solche Produkte an Stelle von Soda mit Kalisalzen hergestellt werden, enthalten diese Produkte im wesentlichen nur wasserlösliches Kali, jedenfalls nicht das als Teilkomponente beanspruchte Kalium-Calcium-Phosphat und außerdem Calciumsilikate als Ballaststoff. Durch solche Produkte ist somit das Düngemittel gemäß der Erfindung nicht nahegelegt worden.

Claims

Patentansprüche: 1. Kalkhaltiges PK-Düngemittel, vorzugsweise in granulierter Form mit einem Korndurchmesser von etwa 0,2 bis 5 mm, mit einer Nährstoffsumme aus P205, K20, CaO und gegebenenfalls MgO von vorzugsweise etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, einem Nährstoff verhältnis von P205: K20 wie etwa 1 : 1 bis 1 : 2 und mit Gehalten an wasserlöslichen und wasserunlöslichen Kalisalzen, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß es neben bekannten wasserlöslichen Kalisalzen wasserunlösliches KCaP04 enthält, wobei diesen Kalisalzen gegebenenfalls bekannte wasserlösliche bis wasserunlösliche Magnesium - und/oder Phosphatdüngemittel beigemengt sind.
2. KalkhaltigesPK-DüngemittelnachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, daB 26 bis 50 Gewichtsprozent des Gesamt-K20 in Form des wasserunlöslichen KCaP04 vorliegen.