DE2013592C - Verfahren zur optimalen Langzeitdüngung von Pflanzen in einem Kultur-Substrat - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung langsam wirkender Düngemittel durch Überziehen mit härtbaren Überzugsmitteln, die ein Aminoplastvorkondensat sowieeinen linea-

u 1 Technik sind verschiedene ren oder verzweigten Polyester aus mehrwertigen Car-

Wege bekannt, um eine langsame Düngungswirkung 65 bonsäuren und mehrwertigen Alkoholen enthalten, von Düngemitteln zu erreichen. Für Phosphat-Diinge- und Härten des Überzugsmittels, welches dadurch mittel sind zahlreiche Stoffe seit langem bekannt, die gekennzeichnet ist, daß als Überzugsmittel wäßrige eine langsame Lösungsgeschwindigkeit im Boden auf- Lösungen verwendet werden, in denen die Amino-

plastvorkondensat- und die Polyesterkomponente in Wasser langsam löslichen Phosphaten sowie gegebe-Mengen von 20 bis 80 Gewichtsprozent und 80 bis nenfalls in Wasser langsam löslichen Mikronanrsioricn 90 Gewichtsprozent als Gemisch und in gelöster Form in Verbindung mit anorganischen Tragersubstanzen, Erliegen. insbesondere unter Beimischung von Substanzen mit

Die deutsche Patentschrift 1254 162 betrifft eoen- 5 Wasserhaltekapazität, wie Torf und/oder poröser falls ein Verfahren zur Herstellung von körnigen Kunststoff, angepaßt an den Wachstumsrhythmus ocr Düngemitteln mit verlangsamter Freigabe der Pflan- Pflanze gestattet und somit ein Gleichgewicht ^zwisciwi zennährstoffe durch Behandlung mit einem Kunstharz Kulturpflanze, Kultursubstrat, Bodenlosung und in<»u mit einem filmartigen, wasserbeständigen Überzug, der stoff-Ionen herbeiführt. rohren

dadurch gekennzeichnet ist, daß man den aus einem io Im Gegensatz zu anderen bekannten ^^"ζ ' schwerschmelzenden Kunstharz bestehenden Überzug welche die direkte Verwendung ™n !onen-Ausui in mehreren dünnen, filmartigen Schichten auf die schern auf Kunstharzbasis mit vielfachem uperau Düngemittelkörner durch Versprühen aufbringt, wobei an Nährstoffen als Erdeersatz empfehlen Di«" nach dem Aufbringen jeder Schicht eine wenigstens Verfahren der Erfindung den Vorteil, dau ^Ke1"«;" teilweise Härtung oder Trocknung derselben vorge- 15 «eher Überschuß an Nährstoffen aus den rm,- . nont.nen wird, bevor die nächste Schicht aufgebracht NO₃-N-, K-beladenen Austauscherharzen ertordenic _wjrd ist, da eine Regeneration an diesen Hauptnahrstoiien

r-,r,-h die deutsche Offenleeungsschrift 1924 668 erfolgt. . . , _

wiri ein Verfahren zur Herstellung vonPolyphosphaten Es wurde nun ein Verfahren zur optimaen Ld_*

mit remischten Kationen bekannt, welches die ther- »o zeitdüngung von Pflanzen 111 einem ^KultLirs"°i^l , mische Kondensation wasserlöslicher Verbindungen, gefunden, welches dadurch gekennzeicnnei ¹^-"* wie KH₂PO₄ und NH₄H₂PO₄, mit Harnstoff und mehr- Kultursubstrat eine Mischung aus Tragersubstanzen, wc-'ian Schwermetallsalzen be. Temperaturen von praktisch wasserunlöslichen, mit Ammomum-iNiirai-27S r und 22 Stunden Reaktionsdauer zu Polyphos- und Kahumionen Geladenen Austauscherharzen u^u phasen betrifft, welche Nährstoffe langsam freigeben. a₅ wasserschwerlöslichen, im P-UberschuU zu in ,

I η ähnliches Verfahren wird durch die deutsche auf den Nährstoffentzug der Pflanze gerechnet ange OfLiegungeschrift 1 925 068 offenbart, welche die wandten Phosphaten und Sulfaten sowie g^enenfalls Herstellung' wasserunlöshcher, kristallisierter Ammo- Magnesiumcarbonat und/oder Cagumeart»™* und niunvKalium-Polyphosphate betrifft. oder Magnesiumoxyd und/oder ^^.Ä™'m"

in jüngster Zeit wurden auch P-N-Verbindungen 30 Magnesiumhydroxyd und wasserschwerlosl.chen M^ mit kovaienter P-N-Bindung bekannt, wie trimeres kronährstoffen bei hohem Js annähernd 8»«üg*£ und tetrameres Polynitritamid, die bei guter Wasser- Wassergehalt eingesetzt wird, wobei au im 1 wg löslichkeit eine langsame Nährstoffwirkung durch substanz 2000 bis 3000, vorzugsweise 25OC» J^WJ_ hydrolytische Aufspaltung der Ringverbindung erge- ionen, 400 bis ».-^^^^S Ss ben (Nachrichten Chem. Technik, 17, 1969, Nr. 15, 35 ionen und 2000 bis 6000 ^v0™&™* £ _Wert S ->ω bis 262V 3000 g Kaliumionen an Austauschharzen adsorjlert

Auch die deutsche Patentschrift 1 30! 980 macht sowie 300 bis 1000, vorzugsweise ™^Ή»Β*£ organische Kaliumkomponenten bekannt, die dadurch Magnesiumphosphat, 1000 bis 3000,.^g_{0 b}, ^kennzeichnet sind, daß diese neben bekannten was- 1500 bis 2500 g P ^atay h^at und MO^b J Llöslichen Kalidüngesalzen etwa 20 bis 70% K₂O des 40 1000, vorzugsweise 500 bis 600^g S als Calcum Gesamt-K₂O in Form von Kalium-Alginat, des Ka- oder Calciumsulfat · 2 H₂O ™<re_Ceben weraen, liumsalzes der Monocarboxylcellulose, von SO₃K-, die Austauscherharze entspi PO K - oder COOK-Gruppen enthaltenden Polykon- abgabe durch Zugabe von K

densationskomplexen aus Phenol oder Dioxynaph- nitrat und Ammoniumsu fat 1 getunu«.,

thalin mit einem Aldehyd, Kaliumsalzcn der Poly- 45 gen erneu beladen ^"-^^^,Sand der merisationskomplexe aus Acryl- oder Methacrylsäure daß als ^"^^^^^{S^ndlodtT mit Divinylbenzol oder Äthylendimethycrylat bzw. aus Körnung 0,11 bis 2, insbesonde« 0,5 ^bis » ^ SO₃K-Gruppen enthaltenden Polystyrolen enthält. Torf und/oder synthetische Stoffe mrt Wawerna

Diese nach dem Stand der Technik hergestellten vermögen verwendet werdenl Esι wurde *««[«, Düngemittel mit langsamer Nährstoffwirkung haben 50 den, daß vorzugsweise Austauwherharze ™t »e den^eNachtei,,.daß sich die Nährstoff-Ionen NH₄-N, du^jnjon Ι&\*Ζ££&% _mva &

K!:.,„.;«r,»r. iinH ■> hk .1. vorzußsweise 2,5 mval/g

tssszrzti

eine _ständi_ee Naehdilngung z»n, ErsaK des Ernie-

fumfen welche die Steuerung des Nährstoffcntzuges NH₁-NjNO-N vorzugswe.se auf Il bis 5 nd das

der Pflanze durch Einstellung eines Gleichgewichtes in 65 Gewichtsverhaltn.s Gesamt-N.K auf 1.0.8 bis

der Bodenlösung zwischen den langsam wasserlös- gestellt w.rcL Austauschersubstanzen

5 6

bei Raumtemperatur erfolgen, und es kann die erneute aus einer Mischung aus 800 kg Quarzsand und 150 kg Beladung der Austauschersubstanzen nach der Ernte Torf werden intensiv mit folgenden Stoffen vermischt: der Pflanze mit NH₃-, HNO₃-, KOH-Lösung Vorzugsweise der Konzentration von 5 bis 10% erfolgen.

Nach dem Verfahren der Erfindung hat die Pflanze 5 2500 g NO*-N

die Möglichkeit, in dem Kultursubstrat als Trägersub- ^{K 3}"

stanz bei ausreichender Wasserkapazität unter opti- gebunden an Austauschersubstanzen

malen Bedingungen aufzuwachsen und der Boden- 2000 _g ρ _a]_s CaHPO -2HO

lösung, in welcher sich ein Gleichgewicht einstellt, die _{5Q0 a}j M„npo *. 3 H 6

Hauptnährstoffe NO₃-N, NH₄-N, K und Phosphat 10 500 g S als CaSO * 2 H b

als Ionen zu entziehen, die durch Desorption von den ^{4 2}

Austauschersubstanzen nachgeliefert und gegen Ca-, sowie die Mikronährstoffe 2,5 B als Ca-Borat, 10 g

Mg-, PO₄-, SO₄-Ionen ausgetauscht werden. Es werden metallisches CU als Handelsprodukt Excello, 15 g Mn

also über die Einstellung der Löslichkeitsprodukte als Carbonat, 30 g Fe als Chelat, IO g Zn als Carbonat,

diese Ionen zu den Ionenaustauschersubstanzen trans- 15 und 3 g Mo als Ca-Molybdat.

portiert. Dem zur optimalen Langzeitdüngung vorbereiteten

Das Verfahren der Erfindung gestattet auch bei Kultursubstrat wird Wasser von Raumtemperatur bis

starkem Nährstoffentzug, eine praktisch konstante annähernd zur maximalen Sättigung hinzugegeben.

Zusammensetzung und Konzentration in der Boden- Nach etwa einer Woche, nachdem das Kultursubstrat

lösung der Kulturpflanze für ein optimales Wachstum ae etwas abgetrocknet ist und in seinem Feuchtigkeits-

zur Verfügung zu stellen. Sobald die Beladung der gehalt den optimalen Aussaatbedingungen entspricht,

Austauschersubstanzen mit den Nährstoff-Ionen werden nach flacher Ausbreitung des Substrates —

NH₄-N, NO₃-N, K weitgehend gegen Ca-, Mg-, PO₄-, etwa 20 cm Höhe - Radieschen ausgesät.

SO₄-Ionen ausgetauscht ist, erfolgt die neue Beladung, Während der Vegetationszeit von einigen Wochen

um die Einstellung des Gleichgewichtes in der Boden- »5 werden die Pflanzen ausreichend mit Wasser versorgt,

lösung aufrechtzuerhalten. Diese Notwendigkeit ergibt Es können nacheinander mindestens vier, praktisch bis

sich in der Praxis aus dem Nährstoffentzug durch die acht Ernten verschiedener gärtnerischer Kulturpflan-

abgeerntete Pflanze. Durch die erneute Aufladung der zen ohne Nachdüngung auf dem Kultursubstrat nach

Austauschersubstanzen werden in der Trägersubstanz dem Verfahren der Erfindung geerntet werden,

dann amorphe, pflanzenverfügbare Phosphate und 30 Vor der Erschöpfung des Kultursubstrates, welche

Sulfate ausgefällt, die der Pflanze erneut zum Wachs- sich durch schlechteres Wachstum und Aufhellung der

turn zur Verfügung stehen. Blätter anzeigen würde, werden KNO₃ und HN₄NO₃

Die Einstellung des Gleichgewichtes wird schematisch in wäßriger Lösung zur erneuten Beladung der Ausin der Figur dargestellt. Darin sind NH₄-N-, NO₃-N-, tauschersubstanzen nacheinander zugegeben, und zwar K-Austauscher sowie Mg-, Ca-Phosphate und Ca- 35 je 1 m³ Kultursubstrat 100 bis 200 g K₂O als KNO₃ Sulfat als Körner bzw. Kristalle durch Kreise (kein und 50 bis 100 g NH₄NO₃. Es wird dadurch die ErMaßstab) dargestellt. Die Masse 1, 2, 3, 4 soll die nährung der auf dem Kultursubstrat wachsenden anorganische Trägersubstanz andeuten. Die Kapillar- Kulturpflanze über die Gleichgewichtslösung sicherräume zwischen den verschiedenen Stoffen sind mit gestellt.

Wasser angefüllt, so daß in der Bodenlösung beispiels- 40 Nach der Ernte wird das Kultursubstrat zur Entweise ein Austausch der Mg-Ionen gegen K-Ionen, der fernung der aus dem Gießwasser stammenden Salze Ca-Ionen gegen NH₄-Ionen und der PO₄-lonen gegen ausgewaschen und anschließend durch Zugabe von NO_s-Ionen stattfindet. KNO₃ und NH₁NO₃ in Form von Lösungen erneut

Es ist deshalb für das Verfahren der Erfindung not- beladen. Zur Beladung werden je 1 m³ Kultursubstrat wendig, im Vergleich zum Pflanzenentzug einen Über- 45 3 kg K_?O als KNO₃ und 2 kg N als NH₄NO₃ als wäßschuß an Phosphaten, Sulfaten und gegebenenfalls rige Lösung zugegeben. Danach wird wieder Wasser Carbonaten in dem Kultursubstrat zu verwenden, wo- bis zur annähernd maximalen Sättigung hinzugefügt, durch die Anzahl der Ernten bei der optimalen Lang- Nach etwa einer Woche ist das Kultursubstrat erneut zeitdüngung bestimmt wird. Nach Verbrauch dieser für eine Bepflanzung verwendungsfähig. Nach dei Stoffe mit geringen Löslichkeitsprodukten besteht die 50 vierten bis achten Ernte werden dem Kultursubstral Möglichkeit, das Kultursubstrat — sofern erforder- zum Ersatz der entzogenen PO₄-, gegebenenfalls SO₄-lich — nach einer Desinfektion erneut mit diesen Ionen auch Phosphate und gegebenenfalls Sulfate beiStoffen zu vermischen. gemischt, und zwar je 1 m³ Kultursubstrat 2 kg P als

Die Durchführung des Verfahrens der Erfindung CaHPO₄, 0,5 kg P₂O₅ als MgHPO₄,0,5 kg S als CaSO₄

wird durch das folgende Ausführungsbeispiel erläutert: 55 und zwar diese synthetischen Stoffe mit geringen Lös-

1 rn³ Kultursubstrat aus etwa 1200 bis 1300 kg lichkeitsprodukten in einer Korngröße von etwa 10t

Quarzsand des Kornbereiches von 0,1 bis 2,G mm oder bis 2(X) Mikron.

Hierzu 1 Blatt Zeiv-anuii^n

Claims (6)

1 2 weisen wie die Handelsdünger Thomasphosphat, Patentansprüche: hydroxylapatitisches Rohphosphat sowie Glühphos phat, sekundäres Calcium-Phosphat.

1. Verfahren zur optimalen Langzeitdüngung von Es sind auch N- und K-Komponenten mit langsamer

Pflanzen in einem Kultursubstrat, dadurch 5 Nährstoffwirkung beschrieben worden. Die deutsche gekennzeichnet, daß als Kultursubstrat Patentschrift 1 081 482 betrifft die Verwendung von eine Mischung aus Trägersubstanzen, praktisch Crotonylidendiharnstoff als langsam und nachhaltig wasserunlöslichen, mit Ammonium-, Nitrat- und wirkendes Stickstoff düngemittel, gegebenenfalls in Kaliumionen beladenen Austauscherharzen und Mischung mit anderen Düngemitteln, wasserschwerlöslichen, im P-Überschuß zu N und io Die deutsche Patentschrift 1 244 207 betrifft eine K, auf den Nährstoffentzug der Pflanze gerechnet, Crotonylidendiharnstoff und Harnstoff-Acetaldehydangewandten Phosphaten und Sulfaten sowie ge- Kondensationsprodukte enthaltende Düngemittelmigebenenfalls Magnesiumcarbonat und/oder CaI- schung und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausciumcarbonat und/oder Magnesiumoxyd und/oder gangsstoffe in einem bestimmten Molverhältnis in Calciumoxyd und/oder Magnesiumhydroxyd und 15 wäßriger Lösung bei einem bestimmten pH-Wert mitwasserschweriöslichen Mikronährstoffen bei hohem einander reagieren, wobei Produkte mit einem durch bis annähernd gesättigtem Wassergehalt eingesetzt Urease abspaltbaren Stickstoffgehalt von 10 bis 50", wird, wobei auf Im³ Trägersubstanz 2000 bis 3000, entstehen,
vorzugsweise 2500 g Nitrationen, 400 bis 3000, vor- Die deutsche Patentschrift 1 252 2!0 betrifft Kalium

zugsweise 500 g Ammoniumionen und 2000 bis ao Magnesium-Phosphat enthaltende Düngemittel mi 6000, vorzugsweise 2500 bis 3000 g Kaliumionen wasserunlöslichen und wasserlöslichen Kali-Nährstot an Austauscherharzen adsorbiert sowie 300 bis fen, die KMgPO₄ als wasserfreies Salz und/oder a!, 1000, vorzugsweise 400 bis 70OgP als Magnesium- dessen Monohydrate in Mengen von etwa ein Fünft phosphat, 1000 bis 3000, vorzugsweise 1500 bis bis etwa zwei Drittel des Gesamt-K₂O-Gehaltes al· 2500 g P als Calciumphosphat und 300 bis 1000, as fein-oder feinstteilige Primärkristalle einer Korngröi. vorzugsweise 500 bis 600 g S als Calciumsulfat oder unter 100 Mikron enthalten, insbesondere als Granula. Calciumsulfat ■ 2 H₂O zugegeben werden, und die Die deutsche Patentschrift 1 252 212 betrifft Ka

Austauscherharze entsprechend ihrer Nährstoff- Silikate enthaltende Düngemittel, die dadurch gekem abgabe durch Zugabe von Kaliumnitrat, Ammo- zeichnet sind, daß diese einen Gehalt an synthetische: niumnitrat und Ammoniumsulfat in Form wäß- 30 kristallisierten, neutralen und/oder sauren Kalisiliku riger Lösungen erneut beladen werden. ten, wie Kaliumhydrosilikat, Kaliumcalciumsilika

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Kaliummagnesiumsilikat, als fein- oder feinstkrista: zeichnet, daß als Trägersubstanzen Quarzsand der line Primärkristalle insbesondere in Korngrößen unter Körnung 0,1 bis 2, insbesondere 0,5 bis 1 mm, 100 Mikron aufweisen.

und/oder Torf und/oder synthetische Stoffe mit 35 Die deutsche Patentschrift 1266 317 betrifft ei: Wasserhaltevermögen verwendet werden. Phosphat-Kali-Düngemittel mit Nährstoffverhältnis-

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch sen von P₂O₅: K₂O wie 1:1,3 und größer mit etwa 66 gekennzeichnet, daß Austauscherharze mit Be- bis 90% des Gesamt-K₂O-Gehaltes als langsam löV ladungsdichten von 5 bis 7, vorzugsweise 6,2 mval/g liches K₂O aus Verbindungen mit langsam löslichen; Ammoniumionen,3,5bis5,vorzugsweise4,lmval/g 40 K₂O neben wasserlöslichen Kalidüngesalzen. Diese, Nitrationen und 2 bis 3, vorzugsweise 2,5 mval/g Düngemittel ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses Kaiiumionen eingesetzt werden. ein Gemisch aus langsam löslichen P-K-Verbindungen,

4. Verfahren nach Anspruch I und 3, dadurch vorzugsweise KCaPO₄ und KMgPO₄ · H₂O, und aus gekennzeichnet, daß die wasserschwerlöslichen K-Silikat, vorzugsweise die Verbindung 2K₂SiO₃ Magnesium- und Calcium-Verbindungen in einer 45 CaSiO₃, enthält, insbesondere der Korngröße unter Korngröße von unter 200, vorzugsweise 60 bis 100 100 Mikron.

Mikron eingesetzt werden. Die deutsche Patentschrift 1 301 827 betrifft ein Ver-

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch fahren zur Herstellung von Kaliummagnesium-Phosgekennzeichnet, daß als Mikronährstoffe Schwer- phat enthaltendem Düngemittel, welches KMgPO₄ metallcarbonate, Schwermetallsilikate und Schwer- 50 oder dessen Monohydrat als fein- oder feinstteilige metalloxyde in einer Korngröße von unter 200, vor- Primärkristalle einer Korngröße unter 100 Mikron entzugsweise 60 bis 100 Mikron eingesetzt werden. hält, wobei KMgPO₄ in die Schmelze einer oder meh-

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, da- rerer Komponenten, vorzugsweise der Komponente durch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis mit dem niedrigsten Schmelzpunkt, eingetragen, granu-NH₄-N:NO₃-N auf 1:1 bis 5 und das Gewichts- 55 liert, abgekühlt und zerkleinert wird.

verhältnis Gesamt-N:K auf 1:0,8 bis 2 eingestellt Ein anderer Weg zur Herstellung von Düngemitteln

^w'^ri1· mit langsamer Nährstoffwirkung besteht darin, an

sich wasserlöslichen Stoffen einen Überzug zu geben, der die Lösungsgeschwindigkeit herabsetzt.

60 Die deutsche Patentschrift I 250 456 betrifft ein