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Düngemittel aus organischer Substanz mit Mineraldüngern enthalten
im allgemeinen 35 bis 50% organische Substanz und geringe Mengen Pflanzennährstoffe,
z. B. 5 bis 9% NPK und außerdem 30 bis 40% Wasser. Diese Feuchtigkeit wird nicht
weggetrocknet, um die organische Substanz zu schonen, Trockenkosten einzusparen
und die Benetzungsfähigkeit bei der Anwendung zu erhalten. Solche Humusdüngemittel
mit geringen Nährstoffgehalten dienen vorwiegend der Verbesserung des Bodens durch
Auflockerung der Ackerkrume zur Erhöhung der Luftzirkulation und Bodenatmung, zur
Vermehrung der Krümelbildung und Erhöhung der Wasserkapazität und finden vorwiegend
bei gärtnerischen Kulturen Anwendung.
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Nach der deutschen Patentschrift 893 344 soll alkalisch behandelter
Torf mit Luft zu Huminsäure oxydiert und danach mit Kalk in einen Kalk-Humus-Komplex
übergeführt werden. Aus der deutschen Patentschrift 909104 ist ein Stickstoff enthaltendes
Kalkhumat-Düngemittel bekannt. Aus der deutschen Patentschrift 850 456 ist bekannt,
zerkleinerten Torf mit Rohphosphat zu vermischen und durch Gehalt an Huminsäure
in wasserlösliche Phosphorsäure überzuführen. Die deutsche Patentschrift 940 901
betrifft ein Mittel zur Verbesserung von Böden, welches aus 48% Feuchttorf, 40%
Ferrisulfat und 12% Ammonsulfat bzw. Kaliumsulfat besteht und einen Fe-Humus-Komplex
enthalten soll.
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Die deutschen Patentschriften 668 747, 748 651 und 738 358 betreffen
Verfahren zur Herstellung von Kaliumhuminat, welches nicht Gegenstand der Erfindung
ist.
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Die französische Patentschrift 1096185 und die britische Patentschrift
622 464 offenbaren den Zusatz von Alginaten, Gumen, Harzen, um das Verbacken bekannter
Düngemittel zu verhindern oder die Löslichkeit mit Alginaten herabzusetzen und stellen
somit keine Düngemittel dar.
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Als organische Komponente solcher Humusdüngemittel soll nach der deutschen
Patentschrift 541398
Melasse, nach der deutschen Patentschrift 497
721
Scheideschlamm der Zuckerfabrikation, nach der deutschen Patentschrift
495188 biologisch erzeugter Faulschlamrirn, nach der deutschen Patentschrift
391758 Sulfitablauge dienen. Diese organischen Stoffe sollen mit gebranntem
Kalk oder Magnesia in ein streufähiges, sich im Boden zersetzendes Düngemittel übergeführt
werden. Solche organischen Düngemittel enthalten die anhaftende Feuchtigkeit in
gebundener Form als Wasserballast und deshalb mindestens ebensoviel Wasser wie lufttrockener
Torf und können deshalb keinen hohen Gehalt an - Makronährstoffen aufweisen. Lufttrockener
Torf mit noch etwa 40% anhaftender Feuchtigkeit müßte zur Herstellung eines Torfdüngemittels
mit 3% N, 3% P20.5, 6% K20, 2% Mg0, insgesamt 14% Nährstoffen, z. B. 15,4 kg (NH4)2S04,
17,5 kg Superphosphat, 24,9 kg Kalimagnesia hinzugefügt werden, so daß nur noch
46,4% lufttrockener Torf vorliegen würde. Es ist also gar nicht möglich, ohne Trocknung
ein organischmineralisches Düngemittel durch Vermischen mit Mineraldüngern mit über
15% Makronährstoffen herzustellen, wenn dieses noch etwa 50% organische Substanz
enthalten soll. Aus der deutschen Patentschrift 862 901 ist deshalb bekannt, solche
Torfdüngemittel aus trockenem Torf durch Bedüsen mit heißen Düngesalzlösungen herzustellen,
um stickstoffhaltige Düngemittel mit 12 bis 28% N zu erhalten. Ein solches Düngemittel
hat aber den Nachteil, daß zur Erreichung dieses Nährstoffgehaltes bis 280,/0 der
Torf erst getrocknet und danach wieder mit einer wäßrigen Salzlösung behandelt werden
muß.
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Es wurde nun ein Düngemittel mit wasserleichtlöslichen, anorganischen
und wasserschwerlöslichen, organischen Kaliumverbindungen gefunden, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß dieses neben bekannten, wasserlöslichen Kalidüngesalzen
etwa 20 bis 70% K20 des Gesamt-K20 in Form von Kalium-Alginat; des Kaliumsalzes
der Monocarboxylcellulose; von S03K-, P03K2- oder COOK-Gruppen enthaltenden Polykondensationskomplexen
aus Phenol oder Dioxynaphthalin mit einemAldehyd; Kaliumsalzen der Polymerisationskomplexe
aus Acryl- oder Methacrylsäure mit Divinylbenzol oder Äthylendimethacrylat; bzw.
aus S03K-Gruppen enthaltenden Polystyrolen enthält und insbesondere zu Granulaten
einer Körnung von 0,2 bis 1 oder etwa 1 bis 5 mm verarbeitet ist.
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Weiter wurde gefunden, daß dieses vorzugsweise eine Nährstoffsumme
N, P205, K20 und Mg0 von etwa 15 bis 500;`o und einen Gehalt an Gesamt-K20 von 40%
aufweist.
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Das Düngemittel der Erfindung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß
es vorzugsweise etwa 88% organische Substanz enthält.
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Ferner ist das Düngemittel dadurch gekennzeichnet, daß es vorzugsweise
als Polykondensationskomplexe solche der Strukturformel
enthält. Außerdem ist das Düngemittel dadurch gekenn-7#-iciinet, daß es vorzugsweise
als Polymerisationsi; amplexe solche der Strukturformel
enthält. Diese organischen Kaliumkomponenten als Bestandteil des Düngemittels der
Erfindung sind durch eine verminderte Lösegeschwindigkeit ihres K-Anteiles ausgezeichnet
und stellen daher eine langsam wirkende, also stetig fließende Kaliquelle dar. Diese
Kaliumkomponenten müssen erst durch Wasseraufnahme in einen Quellungszustand übergehen,
um ihr Kalium der Pflanze zur Verfügung zu stellen.
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Die organischen Kaliumkomponenten der Düngemittel der Erfindung bestehen
aus einem bekannten sulfonierten Kondensationsprodukt aus Phenol und Aldehyd. Statt
Phenol kann auch Dioxynaphthalin verwendet werden. An Stelle der S03H-Gruppe können
die P03H2- oder COOH-Gruppen treten. Andere Kaliumkomponenten bestehen aus bekannten
Polymerisationskomplexen aus vernetzten Polystyrolen, in die S03K-Gruppen eingebaut
sind.
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Eine andere organische Kaliumkomponente ist durch die bekannte Polymerisation
von Acryl- und Methacrylsäure mit Divinylbenzol, Athylendimethacrylat oder ähnlichen
Verbindungen hergestellt.
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Die als organische Kaliumkomponente des Düngemittels der Erfindung
verwendeten bekannten Polykondensations- und Polymerisationskomplexe enthalten beispielsweise
18,5 oder 20,0% K20 in langsam pflanzenverfügbarer Form. Sofern diese organischen
Kaliumverbindungen wasserlöslich sind, ergibt sich die Verzögerung der Lösungsgeqchwindigkeit
durch den viskosen bzw. gallertartigen Quellungszustand bei der Wasseraufnahme,
die eine hohe Wasserkapazität solcher Stoffe im Boden bewirkt.
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Die Lösungsgeschwindigkeit der organischen Kaliumkomponenten des Düngemittels
der Erfindung wird auch durch Anwesenheit von Erdalkali-, besonders Calcium-Ionen
im Boden verzögert. Die Lösungsgeschwindigkeit in vitro ist also kein Maßstab für
die Pflanzenverfügbarkeit dieser Stoffe. So gehen z. B. Kalium-Alginat-Lösungen
mit Calcium-Ionen in einen gallertartigen Zustand über, wodurch die austauschfähigen,
pflanzenverfügbaren Kalium-Ionen gegen Auswaschen durch Niederschläge praktisch
für längere Zeit geschützt sind und deshalb zur Erhöhung des K20-Spiegels im Boden
neben bekannten Kalinährstoffen dienen können. Düngemittel der Erfindung sind z.
B. folgende: 1. 330 Gewichtsteile (GT) K-Alginat (13,4% K20) + 275 GT Kalidüngesalz
(KDS, 60% K20) + 210 GT (NH4)2HPO4 + 185 GT Harnstoff. Nährstoffe: 13,0 N,
13,0 P205, 21,0 K20 (%). Nährstoffsumme: 47o/". Langsam lösliches K20: 21%
(relativ).
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2. 360 GT K-Alginat + 185 GT K2HPO4 + 165 GT MgNl-I@P04 - H20 + 290
GT Harnstoff. Nährstoffe: 15,0 N,15,0 P205,15,0 K20,4,3 Mg0 (°,ö). Nährstoffsumme:
49,3%. Langsam lösliches K20: 33% (relativ). Außerdem sind langsam löslich: 50%
(relativ) P205,10% N und 100% Mg0.
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3. 530 GT K-Alginat + 210 GT KDS (60% K20) + 260 GT Harnstoff. Nährstoffe:
12,0 N, 20,0 K20 (%). Nährstoffsumme: 32,0%. Langsam lösliches K20: 37% (relativ).
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4. 750 GT K-Alginat + 185 GT K2HPO4 + 65 GT CaHP04 - 2H20. Nährstoffe:
10,1 P205, 20,0 K20, 2,1 Ca0 (%). Nährstoffsumme: 32,2%. Langsam lösliches
K20: 50% (relativ). Außerdem sind langsam löslich: 25% (relativ) P205 und 100% Ca0.
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5. 750 GT K-Alginat (14)/o K20) + 110 GT KDS (40% K20) + 140 GT MgS04
H20. Nährstoffe: 15 K20, 4 Mg0 (%). Langsam lösliches K20: 70% (relativ) mit 66%
(absolut) organischer Masse.
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6. (C,5H 706K)" mit 14 bis 22% K20 und 88% organischer Substanz und
gegebenenfalls mit bekannten wasserlöslichen K-Verbindungen oder -Düngemitteln.
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7. K-Polykondensationskomplex, wie (-C-CH3-COOK-CH2-CH-CH2-C6H4-CH-CH2-)x
mit 20% K20 und 83,4% organischer Masse und gegebenenfalls mit bekannten wasserlöslichen
Kaliumdüngemitteln. Die organischen Kaliumkomponenten der Erfindung können in feuchter
oder getrockneter Form verwendet werden. Das Düngemittel der Erfindung kann. auch
andere N-, P-, K-Nährstoffe, die langsam lösliche oder wasserunlösliche, pflanzenverfügbare
Stoffe darstellen, wie NH4MgP04 - H20 KMgP04 - H20 KCaP04 Thomasphosphat, Hydroxylapatit,
und/oder andere organische Stoffe, wie Torf, enthalten. Es ist möglich, die Anteile
der wasserleichtlöslichen und wasserschwerlöslichen Kaliumkomponenten zu variieren,
z. B. mit etwa 20 bis 70, vorzugsweise 40 bis 70% wasserschwerlöslicher organischer
Kaliu .tkomponente.
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Solche Düngemittel gemäß der Erfindung können die handelsüblichen
Nährstoffgehalte aufweisen, z. B. als NPK-Düngemittel die Marke 13/13/21, als NK-Düngemittel
12,/20, als PK-Düngemittel 10/20.
Die Herstellung des Düngemittels
der Erfindung kann in bekannter Weise durch Vermischen oder durch Granulieren bzw.
Agglomerieren der Komponenten erfolgen, wie durch Teller-, Drehrohr-, Preß-, Wirbelschichtgranulation,
auch mit Zusatz von den Zerfall begünstigenden oberflächenaktiven Stoffen, insbesondere
in der Körnung von etwa 0,2 bis 1 oder von etwa 1 bis 5 mm, so daß auch die Ausstreuung
mit dem Düngerstreuer möglich ist.
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Die agrikulturchemische Wirkung des Düngemittels der Erfindung nach
Beispiel 9 zeigt der folgende Gefäßversuch in Mitscherlich-Gefäßen bei drei Wiederholungen:
Boden-Sand-Gemisch, Volumen 1 : 3 mit Lößlehm.
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Grunddüngung: 1,5 g N als NI-4N03 und P205 als CaHP04 - 2H20, 3 mg
Mn, 2 mg Cu, 5 mg Fe, 1,5 g CaC03.
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K20-Gabe: 1,5 g K20 pro Gefäß. Kontrolle: 50% KCI + 50% KzS04. Versuchsglied:
ohne Düngung. Versuchspflanze: Hafer, 30 Pflanzen pro Gefäß.
| Tabelle 1 |
| Ernteergebnisse in Gramm Trockenmasse pro Gefäß |
| Erste Ernte zu Beginn des Schossens. |
| Zweite Ernte bei Gelbreife. |
| Erste Ernte Zweite Ernte Gesamt |
| K Gramm Trockenmasse Gramm Trockenmasse Gramm Trockenmasse |
| Düngemittel pro Gefäß pro Gefäß pro Gefäß |
| Stroh Korn |
| 1. Ohne KZO . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . -
- 59,2 55,9 115,1 |
| 2. Kontrolle . .. ... ....... .. .. . ... . .. . 1,5 2,6 72,1
64,5 136,5 |
| 3. Düngemittel der Erfindung . . . . . . . . . . 1,5 2,7 73,2
62,5 135,6 |
| Tabelle 2 |
| Nährstoffaufnahme in Milligramm pro Gefäß, zweite Ernte |
| N K P |
| Düngemittel |
| Stroh Korn Gesamt Stroh Korn Gesamt Stroh Korn Gesamt |
| 1. Ohne K:0 ......... 196 918 1114 360 382 742 74 276 350 |
| 2. Kontrolle . ... . . . . .. 187 940 1127 1520 350 1870 68
258 326 |
| 3. Düngemittel der |
| Erfindung |
| 3 : 2 (%) ......... 177 880 1057 1570 377 1947 80 262 342 |
| -6,2 +4,1 I +4,9 |
Dieser Modellversuch zeigt, daß das Düngemittel der Erfindung mit 70% wasserschwerlöslichem
K20 im Verhältnis zum Gesamt-K20 eine größere K- und P-Aufnahme bei der zweiten
Ernte bei praktisch gleichem Ertrag zur Kontrollsubstanz mit nur wasserlöslichem
KZO ergibt. Das Düngemittel der Erfindung bietet den Vorteil, wesentlich größere
K20-Gaben geben zu können, ohne daß damit bei Eintreten von Wassermangel eine Depression
im Ertrag zu befürchten ist. Dazu kommt die Möglichkeit einer K2O-Anreicherung im
Boden ohne die Gefahr von Auswaschverlusten oder von lonenfixierung, so daß die
K2O-Gaben für einen längeren Vegetationszeitraum der Kulturpflanze zur Verfügung
stehen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Anreicherung organischer Masse im Boden,
die auch zur Erhöhung der Wasserkapazität beiträgt und somit auch der Strukturerhaltung
des Bodens dienen kann.