DE897847C - Bodenverbesserungsmittel - Google Patents

Description

• Bodenverbesserungsmittel Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Verbesserung der physikalischen Struktur von Böden zwecks Steigerung der Ernteerträge und zur Verhinderung der natürlichen Erosion.
• Das Mittel besteht aus wasserlöslichen Polymeren der folgenden Strukturformel: In dieser Formel ist n = o oder i, X ist ein Radikal der Gruppe, bestehend aus -OK, -ONa, -ONH4, -ONR2H2,-ON RH3,-ONR,H, -OH, -NH2, -OCH.NR2, -OCHZCH,NR2, -NCH2CH,NR2, - N H R und N R2, in der R ein Alkylrest ist, der bis zu 4 Kphlenstoffatome enthält. Das Mittel kann auch in Mischung mit mineralischen Düngemitteln verwendet werden.
• Die Anwendung des Mittels erfolgt in derartigen Mengen, daB in dem Boden o,ooi bis 2 Gewichtsprozent desselben dispergzert werden.
• Die Brauchbarkeit und die günstigen Eigenschaften der Bodenschichten der Ackerkrume und des Untergrundes hängen wesentlich von der physikalischen Struktur des betreffenden Bodens ab. Obgleich die meisten Böden eine feine Verteilung aufweisen, wie sie für das Pflanzenwachstum erforderlich ist, so fehlt es doch bei vielen an den physikalischen Eigenschaften, die das Pflanzenwachstum ermöglichen und die für die Ausübung der verschiedenen Pflanzenfunktionen geeignet sind. Zusätzlich zu den Pflanzennährstoffen muB ein Boden auch eine kontinuierliche Zufuhr sowohl von Luft als auch von Feuchtigkeit erhalten. Böden von schlechter Struktur können während der feuchten Jahreszeit an Wasserüberfluß leiden, so daß der Luftzutritt, der für das optimale Wachstum und die Entwicklung der Pflanze notwendig ist, abgeschnitten wird. Böden schlechter Struktur können durch Verdampfung von Wasser an der Oberfläche infolge übermäßiger Kapillarwirkung Feuchtigkeit verlieren. Den darin wachsenden Pflanzen fehlt dann die erforderliche kontinuierliche und reichliche Versorgung mit Feuchtigkeit. Die letztere Wirkung tritt auch übermäßig ein bei stark verfestigten Böden, in denen auch das Wachstum der Wurzeln und Stengel infolge der ungünstigen Wachstumsbedingungen verzögert wird. In Böden von schlechter Struktur wird häufig ein geringes Keimvermögen der ausgesäten Samen beobachtet, das auf den Mangel sowohl an Luft als auch an Feuchtigkeit zurückzuführen ist, die für ein normales Keimen erforderlich sind.
• Es ist auch bekannt, daß Böden schlechter Struktur einer Erosion ausgesetzt sein können, weil sie, wenn es stark regnet, bald mit Wasser gesättigt werden und der Überschuß an Feuchtigkeit dann über die Oberfläche des Bodens oder in Rinnsalen abfließt. Dieses Oberflächenwasser wäscht die feinen Bodenteilchen aus, und es werden hierdurch große Mengen wertvollen Bodens fortgespült. Die Menge des Oberflächenwassers wird durch die Unfähigkeit des Bodens, Oberflächenwasser zu adsorbieren, erhöht sowie auch durch die Unfähigkeit des Bodens, die Weiterleitung des Wassers zu den darunterliegenden Bodenschichten oder zu den natürlichen Wasserwegen herbeizuführen.
• Das Problem der Verbesserung der Anbaufähigkeit der Böden und das Problem der Verhinderung der Erosion kann gelöst werden, oder bestehende Nachteile können erheblich vermindert werden, wenn man Mittel anwendet, die die physikalische Struktur des Bodens verbessern. Wenn der Boden gepflügt und geeggt wird, kann man eine lockere Struktur herstellen, die die Feuchtigkeit besser zurückhält und auch zur Förderung des Pflanzenwuchses ausreichend Luft enthält. Die Verbesserung der Bodenstruktur durch die Bodenbearbeitung dauert nicht lange an, und der Einfluß von Regen und Sonne wird bald bewirken, daß der Boden zusammenfällt und austrocknet und dabei seine gewünschten Eigenschaften verliert. Wenn ein Boden eine Anzahl von Jahren kultiviert worden ist, und besonders, wenn regelmäßig organische Düngemittel zugeführt werden, kann der Boden allmählich eine bleibend gute Struktur erhalten. Man glaubt, daß diese Verbesserung der Struktur auf die verschiedenen Humusstoffe zurückzuführen ist, einschließlich der Polysaccharide, die durch die Bodenbakterien gebildet werden, die die organischen Bestandteile zersetzen. Die verbesserte Bodenstruktur ermöglicht es, daß größere Mengen Luft zugegen sind, und gestattet die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigeren Wasserzufuhr zu dem Boden, wodurch auch ein geeigneteres Medium für die Kultur der Bodenbakterien hergestellt wird. Bei diesem Verfahren wird die Bodenstruktur durch einen Anhäufungsprozeß verbessert. Da Ton- und schwere Lehmböden viele Jahre benötigen, um zu einer braucÜ-baren Struktur zu gelangen, ist es erwünscht, Mittel herzustellen, die die Bildung fruchtbarer Böden beschleunigen. Die Entwicklung einer guten Struktur durch intensive mechanische Kultivierung ist nicht nur kurzlebig, sondern häufig auch für den Pflanzenwuchs nachteilig, infolge der Abtrennung der flachen Nährwurzeln. Wenn man eine dauernd verbesserte Struktur erhalten könnte, ohne daß man die Oberflächenschichten mechanisch aufbricht, so könnten das Wachstum und die Ernteergebnisse verbessert werden.
• Böden von bleibend guter Struktur enthalten feine Bodenpartikelchen, die zu größeren Klumpen oder Krumen zusammengebacken sind, die der Luft einen leichten Zutritt zu ihren Zwischenräumen gestatten und die zur gleichen Zeit Wasserdampf innerhalb der Krumen zurückhalten. Ein Boden einer derartigen Struktur verliert nicht übermäßig Feuchtigkeit durch Verdunstung infolge der isolierenden Wirkung der Zwischenräume oder nicht kapillaren Poren, die Luft von hohem Feuchtigkeitsgehalt enthalten, die eine übermäßige kapillare Wirkung verhindert. Ein derartiger Boden schrumpft beim Trocknen nicht zusammen und bildet auch keine Spalten und Risse und besitzt eine natürliche Oberflächendecke, welche die Verdunstung vermindert. Auf diese Weise kann ein optimaler Feuchtigkeits- und Luftgehalt lange Zeit hindurch gehalten werden.
• Die erfindungsgemäßen Bodenverbesserungsmittel können in verschiedenster Weise zur schnellen Verbesserung der Struktur von Garten- und landwirtschaftlichen Kulturböden verwendet werden, insbesondere dort, wo unfruchtbare Unterschichten des Bodens freigelegt worden sind.
• Sie sind auch zur Verbesserung durchschnittlicher Böden brauchbar, insbesondere in Gegenden, in denen organische Düngemittel nicht zur Hand sind. Sie sind ferner brauchbar, um das Wachstum von Wurzelfrüchten in Gegenden zu ermöglichen, in denen dichter Tonboden die normale Entwicklung solcher Feldfrüchte verhindert. Sie sind weiterhin in dürren Gegenden, wo die Zurückhaltung der Bodenfeuchtigkeit und die Verminderung von Verdunstung durch die Sonne erwünscht sind, nützlich. Sie sind auch brauchbar beim Anpflanzen von Grünflächen auf Wegrändern, bei aufgefüllten Böden und bei begradigten Ufern, wo eine Bekämpfung der Erosionsgefahren notwendig ist, bis solche Anpflanzungen fest verwurzelt sind. Überdies ist die Erfindung bei der Verhinderung der Erosion in Gegenden brauchbar, in denen die Oberflächenvegetation durch Naturereignisse oder durch den Mißbrauch des Bodens zerstört worden ist.
• Es wurde gefunden, daß Böden, insbesondere Ton-und Schlamm- sowie Lehmböden, schlechter Struktur durch die Zugabe wasserlöslicher Acrylpolymerer sehr verbessert werden können. Geeignete Polymeren sind die, die zahlreich wiederkehrende Molekularbestandteile folgender Struktur enthalten: In dieser ist K ein die Löslichkeit förderndes Radikal der Gruppe, bestehend aus-OK, -ONa,-ONH4, -ONRH3, -ONR,H2, -ONR3H, -ONR4, -OH, -NH2, -OCH,NR2, -OCH,CH,NR2, -N H R und -N R2. R ist hierbei ein Alkylradikal, das I bis 4 Kohlenstoffatome enthält, und m ist eine kleine ganze Zahl von o bis einschließlich x. Von besonderem Wert sind die Homopolymeren, die mehrere identische Gruppen der oben beschriebenen Klasse enthalten. Von Wert sind auch die Mischpolymeren, die zwei oder mehr Arten der beschriebenen Gruppen enthalten. Das Mischpolymere kann zusätzlich zu den zahlreichen wasserlöslich machenden Gruppen kleinere Mengen anderer Gruppen enthalten, die sich von polymerisierbaren Monomeren ableiten, z. B. Styrol, Vinylacetat, Acrylonitril, l,lethacrylonitril, Butadien, den Alkylmethacrylaten, den Alkylacrylaten, Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, den Alkylmaleaten, den Alkylfumaraten, a-Methylstyrol und anderen olefinischen Verbindungen, die sich mit den verschiedenen oben beschriebenen Acrylaten polymerisieren lassen. Im allgemeinen müssen die Polymeren ausreichende Mengen der löslichmachenden Gruppen enthalten, um sie in Wasser löslich zu machen und um hierdurch den Bodenteilchen einen hydrophilen Charakter zu erteilen.
• Die als Bodenverbesserungsmittel brauchbaren Verbindungen sind wasserlösliche Polymeren von Acrylsäure- und Methacrylsäurederivaten einschließlich Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, den Alkali-, Amin- und Ammoniumsalzen der Acryl- oder Methacrylsäure, ß-Aminoäthylacrylat, ß-Aminoäthylmethacrylat, ß-Methylaminoäthylacrylat, ß-Methylaminoäthylmethacrylat, N, N-dimethylß-aminoäthylmethacrylat und die N-alkylsubstituierten Acrylamide und das N-substituierte Acrylamid.
• Die wasserlöslichen Acrylsäurepolymeren können wesentliche Anteile an Gruppen enthalten, die sich von anderen polymerisierbaren Monomeren ableiten, wie oben beschrieben.
• Die Acrylsäurepolymeren werden dem Boden in einer Menge von o,ooi bis 2 Gewichtsprozent der bebaubaren Oberfläche zugeführt, optimale Ergebnisse werden jedoch durch Anwendung von o,o= bis o,2 °/o erzielt.
• Für die Erzielung günstiger Wirkungen ist das Molekulargewicht des Polymeren von Bedeutung. Es scheint, daß Molekulargewichte, die 5000 übersteigen, erwünscht sind und daß Molekulargewichte von etwa 15 ooo besonders vorteilhaft sind. Bei einigen Polymeren kommt man maximal auf 30 ooo bis ioo ooo. Geht man darüber hinaus, so wird das Polymere dadurch nicht verbessert, obwohl auch ein merklicher Rückschritt nicht in Erfahrung gebracht wird.
• Falls erwünscht, können die Polymeren den Böden unmittelbar zugefügt werden, gewöhnlich ist es aber zweckmäßiger, die Polymeren mit einem Verdünnungsmittel zu vermischen oder mit einem Trägerstoff zu versetzen, der ein Lösungsmittel oder eine feste Substanz sein kann, z. B. Torfmull, Kalkstein, Sand, mineralische oder organische Düngemittel oder Bodenverbesserungsmittel. Wenn man gleichzeitig einen Pflanzennährstoff zugibt, so erzielt man auf den damit behandelten Böden günstige Ergebnisse bei der Ernte. Die Böden, die durch Düngemittel verbessert worden sind, die die Polymeren enthalten, ermöglichen ein schnelleres und stärkeres Wachstum als das, das man durch die Verwendung des Düngemittels allein erzielt. Die Nutzbarmachung bekannter Düngemittel, z. B. von Stickstoff-, Phosphorsäure- und Kali-Verbindungen, durch die Pflanzen sowie auch von Spurenelementen, wie Bor, Mangan, Magnesium, Molybdän, Kobalt und Eisen, kann durch die Zugabe der obigen strukturverbessernden Polymeren verbessert werden.
• Die Mischpolymeren können chemisch aktive Gruppen haben, z. B. Säureanhydrid-, Carboxyl-, Hydroxyl-oder andere Gruppen, die sich mit den verschiedenen sauren oder basischen Komponenten, die zugefügt werden, vereinigen können. So können z. B. die Metallsalze oder der Kalk der Düngemittel mit den sauren polymeren Gruppen reagieren. In gleicher Weise können sich die Hydroxyl- oder Aminoradikale der Polymeren mit den sauren Radikalen der Düngemittel vereinigen. Polymeren, die entsprechend diesen Reaktionen modifiziert worden sind, sind als Teil vorliegender Erfindung anzusehen.
• Eine optimale Verbesserung der Bodenstruktur wird schnell erreicht, wenn das Polymere durch Eggen, Umgraben, durch Bearbeiten mit dem Kultivator oder dem Scheibenpflug oder nach anderen Verfahren, die üblicherweise in der Landwirtschaft angewandt werden, untergebracht wird, doch kann man wünschenswerte Verbesserungen auch durch einfaches Auftragen der polymeren Verbindungen in wäßriger Lösung oder als Trockenpulver mit oder ohne Verdünnungsmittel oder Trägerstoffe auf die Oberfläche des Bodens erreichen. Im letzteren Falle wird die polymere Substanz langsam durch den natürlichen Kreislauf von Befeuchten und Trocknen, Frieren und Auftauen mit dem Boden vermischt.
• Der Zutritt von Sauerstoff zu den Pflanzenwurzeln im Boden in Gegenwart verschieden großer Wassermengen wird üblicherweise nach der Technik von Webley Quastel und Mitarbeitern gemessen, im einzelnen beschrieben im Journal Agr. Sci. 37, 257 (1947). Hierbei wird ein Mikroorganismus, z. B. Hefe, an Stelle der Pflanzenwurzeln benutzt, und der Verbrauch des Sauerstoffs durch die in einer Glykoselösung suspendierte Hefe wird in einem Warburgapparat volumetrisch gemessen. Das Kohlendioxyd, das bei dem Umwandlungsprozeß entwickelt wird, wird durch Kaliumhydroxyd in einem Absorptionsgefäß absorbiert, so daß die Veränderung im Gasvolumen auf den Sauerstoff, der von der Hefe und den Bodenorganismen verbraucht worden ist, zurückzuführen ist. Die Sauerstoffaufnahme durch den gleichen Betrag an Hefe unter optimalen Bedingungen wird durch eine gut durchgeschüttelte Suspension in Abwesenheit von Bodenkrümeln ermittelt. Obgleich der Sauerstoffverbrauch natürlich vorkommender Bodenorganismen niedrig ist, verglichen mit der relativ hohen Menge an angewandter Hefe, wird er durch die Absorption von Sauerstoff in einem Warburgkolben, der Boden und Glykoselösung enthielt, aber keine Hefe, ermittelt.
• Böden im guten Kulturzustand behalten in Gegenwart großer Mengen Wasser ihre poröse krümlige Struktur bei. Die Hefesuspension in Wasser wird daher über eine große Oberfläche ausgebreitet, und Sauerstoff kann durch die verhältnismäßig dünnen Wasserschichten diffundieren. Bei dieser Art von Boden erzielt man eine hohe Sauerstoffaufnahme durch Hefe. Bodenarten schlechter Struktur fallen zu einem Schlamm zusammen, wenn man die Wassermenge erhöht, und es kann dann weniger Sauerstoff durch die starken Wasserschichten diffundieren. Somit ist die Sauerstoffaufnahme durch Hefe bei dieser Bodenart sehr viel geringer. Mit dieser Technik kann daher die Wirkung der zugegebenen Materialien durch Messung der Hefeatmung in Berührung mit Bodenkrümeln unter beobachteten Bedingungen festgestellt werden. Das Maß der Atmung wird als Belüftungsfaktor bezeichnet und entspricht

  Belüftungsfaktor - Maß der Sauerstoffaufnahme durch Hefe auf Bodenkrümeln X zoo

  aufgenommene Menge Sauerstoff durch Hefe in einer geschüttelten Glucoselösung

  Böden von guter Struktur geben hohe Werte für die jeweiligen Belüftungsfaktoren, während Böden von schlechter Struktur niedrige Belüftungswerte haben.
• Genauere Messungen der Beständigkeit eines Bodenaggregats sind bei Anwendung einer Siebungstechnik in feuchtem Zustande möglich, wie in den Beispielen beschrieben. Bodenaggregate müssen eine ausreichende Beständigkeit haben, wenn sie Regenfällen, Kulturmaßnahmen, dem Durchströmen von Wasser und dem Druck der darüber lagernden Bodenmassen ausgesetzt sind. Die Messung der Aggregatbeständigkeit wurde daher von Bodenphysikern als ein Mittel benutzt, die Bodenstruktur zu bewerten.
• Wasserbeständige Aggregate enthalten eine Kombination von kapillaren und nichtkapillaren Poren, wobei ein Boden schlechter Struktur nur wenige nichtkapillare Poren hat. Die Lockerheit und Porosität eines Bodens, der sich aus stabilen Aggregaten zusammensetzt, gestattet die rasche Aufnahme von Wasser und das rasche Ablaufen überschüssigen Wassers durch den Boden hindurch. Der Boden gewinnt die optimale Struktur bald, nachdem der Regenfall aufgehört hat.
• Der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens nach Abzug des Wassers unter dem Einfluß der Schwere, bei dem überschüssiges Wasser in den nichtkapillaren Poren entfernt worden ist, wird als Feldkapazität bezeichnet und nähert sich eng dem Feuchtigkeitsäquivalent, das in einfacher Weise im Laboratorium bestimmt werden kann. Die Behandlung des Bodens mit hydrophilen Polymeren erhöht das Feuchtigkeitsäquivalent sichtlich, und infolgedessen hält der behandelte Boden einen größeren Prozentsatz Wasser zurück, das durch ihn nach einem Regenfall hindurchsickert. Daß dieses Mehr an Wasser nicht auf Kosten der Belüftung festgehalten wird, wurde oben an Hand des Belüftungsfaktors gezeigt. Der Ausdörrungspunkt, d. h. der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, bei dem die Pflanzen nicht weiter in der Lage sind, dem Boden ausreichende Mengen Wasser zu entziehen, bezeichnet die untere Grenze, bei der noch Wasser für den Pflanzenwuchs zur Verfügung steht. Hydrophile Polymeren erhöhen den Wert des Ausdörrungspunktes des Bodens in einfacher Weise, da die Erhöhung des Feuchtigkeitsäquivalents viel größer ist als das Ansteigen des Ausdörrungspunktes, so ergibt sich bei der Behandlung des Bodens mit dem Polymeren eine wesentliche Erhöhung der Wassermenge, die von dem Böden zurückgehalten wird und die für die Pflanzen zur Verfügung steht.
• Die vermehrte Aufnahme und das vermehrte Durchsickern von Wasser, das Böden zeigen, die aus wasserbeständigen Aggregaten zusammengesetzt sind, ergibt ein vermindertes Ausspülen während eines Regenfalles und daher eine verminderte Erosion durch Wasser. Die Aggregate, die infolge ihrer Größe und ihres Gewichtes weniger leicht durch Wasser fortgespült werden können, sind daher auch gegenüber der zerstörenden Einwirkung von Regentropfen beständiger.
• Die Menge des von der Oberfläche verdampften Wassers wird durch die Bodenstruktur und auch durch die Gegenwart organischer Kolloide im Boden beeinflußt. Ein Boden von guter Struktur, wie man ihn durch die besondere Behandlung eines Bodens mit einem hydrophilen Polymeren gemäß der Erfindung erhält und der aus wasserbeständigen Aggregaten besteht, besitzt zusätzlich zu den kapillaren Poren noch eine große Zahl nichtkapillarer Poren. Die Wirkung dieser nichtkapillären Poren besteht darin, daß die Kontinuität der kapillaren Poren unterbrochen wird und somit die Bewegung der Feuchtigkeit durch Kapillareinwirkung herabgesetzt wird. Die Übertragung von Kapillarwasser auf die Oberfläche des Bodens wird verlangsamt und mithin der Verlust von Feuchtigkeit an der Oberfläche herabgesetzt.
• Die Bearbeitungseigenschaften oder die Konsistenz eines Bodens werden durch den Zusammenhalt des Bodens beeinflußt. Boden von schlechter Struktur, den man mit einem hydrophilen Polymeren behandelt hat, verliert seine Klebrigkeit und wird lose und krümligund bei höherem Wassergehalt plastisch, und verglichen mit unbehandeltem Boden ist sein allgemeines Verhalten so, als ob er einen niedrigeren Wassergehalt hätte.
• Um zu zeigen, daß die Polymeren selbst den Bodenorganismen nicht schädlich sind und daß ein verbessertes Verhältnis zwischen Feuchtigkeitsgehalt und Belüftung behandelter Böden herbeigeführt wird, wurde ein Versuch ausgeführt, den Umfang der Nitrifizierung im behandelten und unbehandelten Boden festzustellen. Da dieser Versuch wasserbeständige Krümel erforderte, wurde er mit einem Waldboden ausgezeichneter Struktur ausgeführt, jedoch selbst mit einem Boden von guter Struktur wurde eine Vermehrung der Nitrifizierung bei dem erfindungsgemäß behandelten Boden beobachtet. Die Wirkung der Vermehrung der mikrobiologischen Aktivität durch Behandlung mit Polymeren zur Verbesserung der Struktur kann auf Verfahren ausgedehnt werden, z. B. auf die Stickstofffixierung und auf die Zersetzung organischer Substanz unter Freiwerden von Nährstoffen.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden speziellen Beispielen hervor.
• Beispiel = Wäßrige polymere Lösungen gemäß der Erfindung wurden nach folgenden Verfahren hergestellt: Polyacrylamid. io g Acrylamid und 0,05 g Kaliumpersulfat wurden in go ml Wasser gelöst und 5 Stunden lang in einem Ofen auf 6o° erhitzt. Infolge schwacher Hydrolyse enthielt das Polymere etwas Ammoniumsalz sowie Imidgruppen neben dem Acrylamid. Die Lösung wurde mit 400 ml Wasser im Hinblick auf weitere Versuche verdünnt.
• Dimethylaminoäthylpolymethacrylat. io g Dimethylaminoäthyhnethacrylat, 3,86 g Eisessig und o,2 g Kaliumpersulfat wurden in go ml Wasser gelöst. Dann wurde die Masse in einem Ofen bei 7o° gehalten und nach Stehen über Nacht mit 4oo ml Wasser verdünnt.
• Mischpolymeres: Natriumpolyacrylat-Vinylalkohol. io g eines feingemahlenen Mischpolymeren von Acrylonitril (g5 0/0) und Vinylacetat (5 0/0) mit einer spezifischen Viskosität von o,28 (o,i%ige Lösung in Dimethylformamid) wurden in einer Lösung von o,i g Stearinsäure und 7 g Hydroxyd in 400 ml Wasser suspendiert. Die Suspension wurde umgerührt und io Stunden lang am Rückflußkühler behandelt, wobei sich das Polymere infolge Hydrolyse des Nitrils zu Amid- und Carboxylgruppen des Natriumsalzes auflöste. Die sich ergebende Lösung wurde auf einen pH-Wert von 8 durch Zugabe einer kleinen Menge Salzsäure eingestellt und die Lösung mit Wasser auf ein Gesamtvolumen von 5oo ml verdünnt.
• Mischpolymeres: Acrylamid-Acrylonitril. gogAcrylamid, io g Acrylonitril, o,2 g Kaliumpersulfat und o,i g Natriumbisulfit wurden in 11 5o%igen Methylalkohol gelöst und 4 Tage lang auf 6o° erhitzt. Das sich ergebende gefällte Polymere wurde abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet. 2 g dieses Materials wurden zur Auswertung in 98 ml Wasser gelöst.
• Natriumpolymethacrylat. 5o g Polymethacrylsäure mit einer spezifischen Viskosität von 1,25 (0,4%ige Lösung in Dimethylformamid) und 17,5 g Natriumhydroxyd wurden in 1 1 Wasser gelöst.
• Ammoniumpolymethacrylat. 2 g der oben beschriebenen Polymethacrylsäure wurden in einer Mischung von 96 ml Wasser und 2 ml konzentriertem Ammoniumhydroxyd gelöst.
• Ammoniumpolyacrylat. 2 g Polyacrylsäure mit einer spezifischen Viskosität von 8,3 (0,4%ige Lösung in Wasser) wurden in 98 ml Wasser, das 2,8 ml konzentriertes wäßriges Ammoniak enthielt, gelöst.
• Natriumpolyacrylat. 2o g der obenerwähnten Polyacrylsäure wurden in 98o ml Wasser, das ii g Natriumhydroxyd enthielt, gelöst.
• Mischpolymeres aus Methacrylsäure (35 %)-Dimethylaminoäthylmethacrylat (63"/,). 61/Z g Dimethylaminoäthylmethacrylat und 3,5 g Methacrylsäure wurden in go ml Wasser gelöst, und o,o2 g Kaliumpersulfat wurden als Katalysator zugegeben. Die Lösung wurde über Nacht auf 6o° erhitzt und dann zu einer 2%igen Lösung für den Gebrauch verdünnt.
• Acrylamid (5o 0/0) - Ammoniumpolyacrylat (5o %). 2 g eines Mischpolymeren von Acrylamid (5o 0/0) -Acrylsäure (5o 0/0) mit einer spezifischen Viskosität (0,4 % in Wasser) von 0,46 wurden in 98 ml Wasser, das o,9 ml konzentriertes Ammoniak enthielt, gelöst.
• Acrylamid (50 0/0) - Ammoniumpolymethacrylat (50 0;'0). 2 g eines Mischpolymeren von Acrylamid (5o"/,)-Methacrylsäure (5o0/0) mit einer spezifischen Viskosität (0,4 % in Wasser bei pH 5,66) von 2,3 wurden in 98 ml Wasser, das i ml konzentriertes Ammoniak enthielt, gelöst.
• Alkalihydrolyse des Mischpolymeren: Methacrylsäure (50%)-Acrylonitril(5o0/0). 2 g eines Mischpolymeren von Methacrylsäure und Acrylonitril wurden zu einer Lösung von 15 ml Wasser und 5o ml konzentrierter Schwefelsäure zugegeben. Nach mehreren Tagen wurde die dicke Lösung mit Wasser verdünnt und erhitzt, worauf sich eine Polysäure absonderte, die noch 44% des ursprünglichen Stickstoffs enthielt. 2 g des getrockneten Polymeren wurden in ioo ml einer Lösung, die i ml einer 28%igen Ammoniaklösung enthielt, gelöst.
• Die Säurehydrolysemethode wurde bei folgenden Polymeren angewandt: Acrylonitril (g5 0/0) - Vinylacetat (5 0/0), Acrylonitril (g8 0/0) - Vinylacetat (2 0/0), Acrylonitril (8o 0/0) - Methacrylonitril (2o 0/0), Acrylonitril (84%)-Methacrylonitril (ii%)-Vinylacetat (50/',), Acrylonitril (70 0/0) - Methacrylonitril (3o 0/0) sowie Polyacrylonitril. Beispiel 2 Ackerboden wurde an der Luft getrocknet, pulverisiert und durch ein Sieb von i mm Maschenweite gesiebt. Zu je ioo g Anteilen des Bodens wurden 30 ml einer Lösung zugegeben, die bekannte Mengen verschiedener Polymerer enthielt, und dann die Masse gut gemischt. Dieses Lösungsvolumen an weniger wirksamen Polymeren genügte, den Boden klebrig zu machen. Einige der Polymeren ergaben eine ausgesprochene Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, so daß bis zu io ml mehr Wasser erforderlich war, den Boden klebrig zu machen. Der Boden wurde zerkleinert, an der Luft trocknen gelassen und dann weiter zerkleinert, so daß er durch ein 4-mm-Sieb hindurchging. Die Krümel von 2 bis 4 mm Größe wurden gesammelt. 4 g von diesen Krümeln wurden in Kolben der Warburg-Apparatur eingefüllt, gemäß der Arbeitsweise von Webley Quastel und Mitarbeitern, Journal Agricultural Science 37 (19q.7), 257, wobei eine i,5%ige Suspension von Fleischmanns Trokkenhefe an Stelle der von ihnen benutzten Organismen angewandt wurde. Die Ergebnisse bei Miami-Schlammlehm werden in Tabelle I angeführt, zum Vergleich wird die Wirkung von Kompost, Natriumalginat und Methylcellulose angeführt.
• Der Belüftungsfaktor, mit der Warburg-Apparatur gemessen, soll bei maximalem Wassergehalt so hoch wie möglich sein. Alle Böden saugen sich mit Wasser voll, wenn genügend Wasser zugeführt wird, und unbehandelte Böden, welchen 62,5 % Wasser zugeführt worden ist, sättigen sich mit Wasser, das den Zutritt der Luft verhindert. In diesem Zustand kann der Belüftungsfaktor des Bodens nicht gemessen werden, was in der Tabelle durch einen Fehlstrich dargestellt ist. Einige Böden sind bei 5o % zugefügtem Wasser gesättigt. Wenn der Wassergehalt der Böden sich erhöht, so fällt der Belüftungsfaktor allmählich ab, bis der Boden mit Wasser vollgesogen ist und ein weiteres Wachstum der Hefe aufhört.

  Tabelle I

  Belüftungsfaktor von mit oj °/o Polymeren behandeltem Miami-Schlammlehm

  Konzen- Belüftungsfaktor

  Polymeres tration des

  Polymeren Betrag an zugesetztem Wasser

  o/0 25% 37,5% 1 50°/o 1 62,5°/o

  Kein Polymeres ................................ o 105 go 35 -

  Polyacrylamid . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,i rot roo 82 47

  desgl. ..................................... 0,02 94 94 69 -

  Dimethylaminoäthylpolymethacrylat .............. 0,i to6 =03 85 54

  desgl. ..................................... 0,05 116 102 74 53

  desgl. ...................................... 0,02 tog 88 58 -

  Mischpolymeres: Natriumpolyacrylat-Vinylalkohol.. 0,1 116 103 61 13

  Ammoniumpolymethacrylat ...................... oj 122 zig 80 ig

  Ammoniumpolyacrylat ...... .................. 0,1 112 roo 69 -

  Acrylamid (50) -Ammoxiiumpolyacrylat (50) .... . . . . 0,i tig 112 70 26

  Acrylamid (50)-Ammoniumpolymethacrylat (50).... oj 112 tio 66 -

  Acrylarnid (go)-Acrylonitril (to)-Mischpolymeres.. .. 0,2 117 tot 75 47

  Natriumalginat ................................. 0,1 118 WO 53 -

  Cellulosemethylester............................. 0,1 116 96 65 -

  desgl. ..................................... oj 126 tot 61 -

  Kompost ...................................... 3,0 99 95. 34 -

  desgl. ..................................... 1,0 82 79 20 -

  Natriumalginat und handelsübliche Cellulosemethylester ergaben bei der Untersuchung nach Warburg eine mäßige zeitweilige Verbesserung der Krümelstruktur. Wenn man jedoch die Krümel einer kontinuierlichen langsamen Perkolation mit Wasser unterwarf, so zerfielen diese Bodenkrümel innerhalb von 3 bis 15 Tagen. Böden, die mit Acrylsäurederivaten behandelt worden waren, z. B. mit o,i °/o Polyacrylamid, zeigten in 18 Monaten keine Krümelzerstörung. Beispiel 3 Die Wirkung der Polymeren auf den Wasseranteil der beständigen Aggregate wurde nach folgendem Verfahren bestimmt. Zu too g Miami-Schlammlehm, der so pulverisiert wurde, daß er durch ein o,25-mm-Sieb hindurchging, wurden 30 ml Wasser zugegeben, das die geeignete Menge an Polymeren enthielt. Der Boden wurde gut gemischt und durch ein 4-mm-Sieb hindurchgedrückt. Nach dem Trocknen während wenigstens 2 Tagen in einem warmen Raum bei niederer Feuchtigkeit wurde Luft von 5o° to Minuten lang über den Boden geblasen, um das Trocknen zu vervollständigen. 4o-g-Proben wurden auf das oberste Sieb eines Satzes von drei Sieben mit Maschenweiten von 0,84 mm, 0,49- mm und o,25 mm aufgegeben. Die Siebe sind in der Reihenfolge abnehmender Weiten angeordnet, sie wurden 30 Minuten lang über eine Entfernung von 3,9 cm in Wasser auf und ab bewegt mit einer Geschwindigkeit von 3o Aufundabbewegungen in der Minute. Nach Ablauf dieser Zeit wurden die Siebe herausgenommen. Man ließ sie ablaufen und trocknete den Boden bei 8o°, worauf gewogen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angeführt, in der der Prozentsatz an wasserbeständigen Aggregaten, die größer als 0,25 mm sind, angeführt ist. Miami-Schlammlehm ohne Zugabe von Polymeren ergab fast kein wasserbeständiges Aggregat.

  Tabelle II

  Prozentsatz an wasserbeständigen Aggregaten, die größer als 0,25 mm sind, in Miami-Schlämmlehm

  nach Behandlung mit Polymeren

  Prozentsatz Prozentsatz

  Polymeres an Polymeren an Aggregaten,

  im Boden größer als o,25 mm

  Kein Polymeres ................................ o 1,0

  Polyacrylamid . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 70,8

  desgl. ................................... o,oi 11,7

  Dimethylaminoäthylpolymethacrylat .............. 0,1 53,0

  Natriumpolyacrylat Vinylalkohol-Mischpolymeres... oj 97,3

  desgl. ................................... 0,02 39,3

  Ammoniumpolymethacrylat ...................... 0,1 70,7

  desgl. ........ . ......................... , o,oi 4,5

  Prozentsatz Prozentsatz

  Polymeres an Polymeren an Aggregaten,

  im Boden größer als o,25 mm

  Methacrylsäure-Dimethylaminoäthylmethacrylat-

  MischPolYmeres............................... 0,1 23,0

  desgl. ................................... 0,02 3,0

  Acrylamid (5o 0/0) -Ammoniumacrylat (50 %) ....... 0,i 8o,8

  desgl. ................................... o,oi 3,5

  Alkalihydrolysiertes Methacrylsäure (50 0/0) -

  Acrylonitril (50 %)-Mischpolymeres . . . . . . . . . . . . . . o,i 95.3

  desgl. ................................... o,oi 19,8

  Säurehydrolysiertes Methacrylsäure (5o 0/0) -

  Acrylonitril (50 %)-Mischpolymeres . . . . . . . . . . . . . o,i 93,8

  desgl. ................................... o,oi 29,8

  Säurehydrolysiertes Acrylonitril (95 0/0) -Vinyl-

  acetat (5 %)-Mischpolymeres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 97,0

  desgl. ................................... o,oi 1515

  Säurehydrolysiertes Acrylonitril (98 0/0) -Vinyl-

  acetat (2 %)-Mischpolymeres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o,i 92,5

  desgl. ................................... o,oi 18,3

  Säurehydrolysiertes Acrylonitril (8o 0/0) -

  Methacrylonitril (2o %)-Mischpolymeres . . . . . . . . . . 0,i 62,o

  desgl. ................................... . o,oi 4,3

  Säurehydrolysiertes Acrylonitril (84 0/0) - Methacrylo-

  nitril (1f %)-Vinylacetat (5 %)-Mischpolymeres... o,1 82,3

  desgl. ................................... o,oi 25,5

  Säurehydrolysiertes Acrylonitril (7o 0/0) -

  Methacrylsäure (30 %)-Mischpolymeres . . . . . . . . .. . 0,1 73,3

  desgl. ................................... o,oi 6,5

  Säurehydrolysiertes Polyacrylonitril . . . . . . . . . . . . . . . o,i 92,0

  desgl. ................................... o,oi 11,8

  Polyäthylenoxyd ............................... 0,1 0,3

  desgl. ................................... o,oi 0,3

  Polyvinylmethylester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 0,3

  desgl. ................................... o,oi 0,3

  Harnstoff ....................... . .............. 0,1 0,4

  desgl. ................................... o,oi 0,3

  Cellulosemethylester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 1515

  desgl. ................................... o,oi 0,5

  Cellulosemethylester............................. 0,1 13,3

  desgl. ................................... o,oi 0,5

  Natriumalginat ................................. 0,1 41,3

  desgl. ................................... o,oi 0,3

  Beispiel 4 Das Feuchtigkeitsäquivalent wurde nach der Methode von B o u y o u c o s bestimmt, beschrieben in Soll Sience 40 (1935), 165 bis 171. Proben der Böden, die mit verschiedenen Polymeren behandelt worden waren, wurden in trockenem Zustand durch ein 2-mm-Sieb gesiebt. Buchner-Trichter von 5 cm Durchmesser und 2,5 cm Höhe wurden bis obenhin mit Boden gefüllt und in einen Becher Wasser gesetzt, um 24 Stunden lang auszulaugen. Der Trichter wurde dann auf eine Saugplatte gesetzt, die mit einem Sauger verbunden war, und es wurde 15 Minuten lang, nachdem das freie Wasser von der Oberfläche des Bodens verschwunden war, abgesaugt. Der feuchte Boden wurde in eine tarierte Wiegeflasche gebracht und der Feuchtigkeitsgehalt durch Bestimmung des Gewichtsverlustes durch Erhitzen auf 1o5° bestimmt. Alle Feuchtigkeitsäquivalentbestimmungen wurden doppelt ausgeführt.
• Die Verdorrungspunkte der Böden, die mit verschiedenen Polymeren behandelt worden waren, wurden nach der Methode von B r e az e a1 e und M c G e o rg e veröffentlicht in Soll Sience 68 (1949), 371 bis 374, bestimmt. 2o- bis 3o-g-Proben wurden mittels eines Glasrohres von 3 cm Durchmesser und 5 cm Länge um den Stengel einer Tomatenpflanze angehäuft. Die Enden wurden mit halben Korken abgedichtet und mit einer Bienenwachsparaffinmischung versiegelt. Nach einigen Wochen erschienen Wurzeln in dem eingeschlossenen Boden. Die Bodenproben ließ man, um den Verdorrungspunkt zu erreichen, 6 bis 8 Wochen länger eingeschlossen, und dann entfernte man sie und bestimmte den Feuchtigkeitsgehalt, alle Bestimmungen wurden doppelt ausgeführt.

  Tabelle III

  Prozentige

  Polymeres Erhöhung der

  Behandlung im Boden Feuchtigkeits- Verdorrungs- Feuchtigkeit

  äquivalent punkt gegenüber

  dem Vergleichs-

  °@o boden

  Vergl. Versuch .................................. 0 24,2 7,6 -

  Ammoniumpolymethacrylat ...................... 0,1 26,3 8,o i2,0

  desgl. ................................... 0,05 27,4

  desgl. ................................... 0,02 25,1

  Ammoniumpolyacrylat .......................... 0,1 25,7 8,9 1,2

  Natriumpolyacrylat-Vinylalkohol-Mischpolymeres .. 0,1 31,2 9,6 30,1

  desgl. ................................... 0,05 28,1

  desgl. ................................... 0,02 25,0

  Polyacrylamid ................................. 0,1 26,1 g,i 2,4

  Beispiel 5 Die Wirkung der Behandlung eines Waldbodens von guter Struktur mit o,i °/o Ammoniumpolymethacrylat und o,i °/° Polyacrylamid wurde wie folgt bestimmt: 30 g Bodenkrümel wurden in einen Perkolationsapparat gefüllt, der dem von L e e s und Q u a s t e1 , Biochemical Journal 40 (1946), 8o3 bis 815, beschriebenen bis auf einige Abänderungen gleicht, worauf eine Lösung von M/3o Ammoniumsulfat andauernd im Kreislauf durch den Boden geführt wird, so daß dieser feucht bleibt. Von Zeit zu Zeit wird eine Probe der Lösung entfernt und nach einem kolorimetrischen Verfahren auf Nitrat analysiert. Tabelle IV gibt die Nitratkonzentration nach Ablauf verschiedener Zeiträume an.

  Tabelle IV

  Nitrifizierung eines Waldbodens von guter Struktur bewirkt durch Polymeren

  Boden Konzentration von NO, in verschiedenen Zeiträumen

  o Tage 2 Tage 1 5 Tage 1 9 Tage 1 13 Tage

  Waldboden (Vergleich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 8 25 6o

  Waldboden zuzüglich o,i °/o Natriumpolymethacrylat 3 5 9 31 76

  Waldboden zuzüglich 1 °/o Polyacrylamid . . . . . . . . . . 3 5 8 39 100

  Beispiel 6 Die folgenden Angaben erläutern die günstige Wirkung wasserlöslicher Polyacrylsäurederivate auf das Wachstum von Pflanzen. 7o Rettichsamen wurden jeweils in hölzerne Kästen ausgesät, die verschiedene Proben von Mami-Schlammlehm enthielten. Nach einem 5otägigen Aufenthalt in einem Gewächshause unter gleichmäßigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen wurden die Rettiche geerntet, die Köpfe abgeschnitten und gewogen. In Tabelle V werden die Ernteerträge verglichen mit denen von Böden, die keine strukturverbessernden Zusätze erhalten hatten, und mit denen von einem Boden, der vorher bekannte strukturverbessernde Zusätze erhalten hatte, z. B. Torfmull, Natriumalginat und Methylcellulose. Der Mehrertragsfaktor beruht auf der Gesamternte an Rettichen aus den Kästen und berücksichtigt mithin die Verbesserung der Keimung ebenso wie die Verbesserung der durchschnittlichen Rettichgröße.

  Tabelle V

  Wachstum von Rettichen im Miami-Schlammlehm, der verschiedene strukturverbessernde Zusätze erhalten hat

  Durch-

  Erträge Verbesserung Schnitts- Verbesserung

  Behandlung Keimung des

  Behandlung an des Ertrags- gewicht der

  Rettichen faktors Rettiche Größen-

  g faktors

  0/0

  Keine ..:.................................... 79 ig - 0,35 -

  Natriumpolyacrylat o,i °/o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 93 4,9 1,43 4,1

  desgl. o,o2 °/o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 78 _ 4,1 1,26 3,6

  Natriumpolymethacrylat o,1 °/o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 124 6,5 2,18 6,2

  desgl. o,o2 a/. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . go 83 4,4 1,32 3,8

  Polydimethylaminoäthylmethacrylat o,i °/ o. . . . . . . . 94 57 3,0 o,68

  desgl. o,o? °/o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 73 3,8 1,28 3,7

  Beispiel 7 Es wurden Wachstumsversuche unter Bedingungen angestellt, die mit denen der vorhergehenden Beispiele identisch waren, ausgenommen, daß dabei Natriumalginat und Methylcellulose verwendet wurden, die man früher zur Verbesserung der Bodenstruktur benutzte. Die folgende Tabelle zeigt die Wirkung dieser Materialien auf die Erträge an Rettichen, die unter sonst gleichen Bedingungen aufgewachsen waren.

  Tabelle VI

  Gesamtertrag Ertrags- Durchschnitts- Gewichts-

  Behandlung verbesserungs- gewicht verbesserungs-

  g faktor der Rettiche Faktor

  Keine ...................................... 31 - o,53 -

  Natriumalginat ................................. ig 0,6 0,30 o,6

  Methylcellulose ................................. 34 1,1 o,6o i,i

  Die Angaben der Beispiele 6 und 7 zeigen, daß wasserlösliche Polymeren von Acrylsäure und ihren Derivaten eine völlig andere Wirkung auf die Bodenstruktur haben, als es bei Natriumalginat und Methylcellulose beobachtet wird.
• Die Anwendung wasserlöslicher Polymerer der Acrylsäure und ihrer Derivafe in Verbindung mit Pflanzennährstoffen ergibt eine sich gegenseitig steigernde Wirkung. Die Anwesenheit der Mischpolymeren im Boden bewirkt, daß die Pflanzen die Nährstoffe im Boden wirksamer ausnutzen. Da man Düngemittel üblicherweise periodisch anwendet, um stets eine optimale Fruchtbarkeit aufrechtzuerhalten, ermöglicht die Anwendung von Acrylsäurepolymeren in Verbindung mit Düngemitteln eine gleichmäßige Ernte bei weniger häufiger Anwendung oder bei kleineren Gaben des Düngemittels. Die Anteile an Acrylsäurepolymeren und Düngemitteln in dem kombinierten Bodenbehandlungsmittel hängen in großem Umfange von den Erfordernissen der zu erwartenden Ernte ab sowie von dem Nährstoffgehalt und der Struktur des Bodens vor der Behandlung. Im allgemeinen kann ein zuvor unbehandelter Boden die Zugabe zusätzlicher Nährstoffe und 'die von Acrylsäurepolymeren in entsprechenden Mengen erfordern, z. B. können Behandlungsmittel, die für verschiedene Zwecke brauchbar sind, io bis 9o °/o Nährstoffe und io bis go °/o Acrylsäurepolymeren enthalten. Behandlungsmittel mit höheren als auch mit niederen Gehalten an einer jeden Komponente können für spezielle Zwecke angewandt werden. Zum Beispiel kann ein bereits vorher behandelter Boden nur die Düngung mit einem Gemisch erfordern, das i bis io °/o Polymeres und go bis 99 °/o Nährstoffe enthält, wobei der geringe Prozentsatz an Polymeren dazu verwendet wird, die geringen Mengen zu ersetzen, die durch Auslaugen, durch den Angriff der Bodenbakterien oder aus ähnlichen Gründen verlorengehen. Gemische mit weniger als io °/o Nährstoffen finden spezielle Anwendung bei Böden von ausgesprochen karger Natur, die bisher noch nicht oder nur gelegentlich innerhalb eines Zeitraumes von mehreren Jahren bebaut worden waren und die einen verhältnismäßig hohen Nährstoffgehalt aufweisen können.
• Da die üblichen organischen Düngemittel nur geringen Nährstoffgehalt aufweisen und in erster Linie dazu dienen, die Struktur zu verbessern, eine Funktion, die wirksamer von den Acrylsäurepolymeren erfüllt werden kann, so ist der Anteil der Nährstoffe nicht enthaltenden organischen Düngemittel weniger wichtig. Dementsprechend schließt die bevorzugte Praxis nach der Erfindung die Anwendung von mineralischen Düngemitteln von hohem Stickstoff-, Phosphorsäure-und Kaliumgehalt ein sowie von geringeren Konzentrationen dieser Stoffe, die für das Pflanzenwachstum erforderlich sind. Derartige Düngemittel bestehen aus mineralischen Nährstoffen und können 15 bis 5o Gewichtsprozent Stickstoff, P205 und K20 enthalten. Es ist üblich, mineralische Düngemittel in annähernden Prozentsätzen jedes der drei wichtigsten Nährstoffe zu bezeichnen durch eine Reihenfolge von drei Zahlen, die die annähernde Konzentration an elementarem Stickstoff, P205 und K20, darstellen. Für alle Zwecke brauchbare Zusammenstellungen sind: 5o Gewichtsteile Polyacrylamid und 5o Gewichtsteile eines 4-i2-4 anorganischen Düngemittels; 3o Gewichtsteile Natriumpolyacrylat und 7o Gewichtsteile 6-10-4-Düngemittel.
• Wenn die Metallionen des polymeren Salzes an sich Düngewert haben, oder wenn man ein Ammoniumsalz anwendet, so brauchen die mineralischen Düngemittel, die zusammen mit den Polymeren verwendet werden, nicht den hohen Anteil des betreffenden Elements aufzuweisen, der sonst üblich wäre. Falls erwünscht, kann einer der Nährstoffe, die man gewöhnlich in Mischdüngern antrifft, völlig in Fortfall kommen, wenn ein wesentlicher Anteil des polymeren Salzes jenes Elements verwendet wird. Demgemäß sind folgende Gemische brauchbar: 7o Gewichtsteile Ammoniumpolyacrylat, io Gewichtsteile Kaliumsulfat, 2o Gewichtsteile Superphosphat; 6o Gewichtsteile Kaliumpolyacrylat, 4o Gewichtsteile 6-i2-2 anorganisches Düngemittel; 4o Gewichtsteile Ammoniumpolymethacrylat und 6o Gewichtsteile 2-i4-4 anorganisches Düngemittel.
• Obgleich die Anwendung in Kombination mit anorganischen Düngemitteln vorzuziehen ist, so ist auch die Anwendung zusammen mit organischen Düngemitteln möglich. Mithin können die Acrylsäurepolymeren auf die Böden zusammen mit Abfallschlamm, Harnstoff, Abwasserschlamm, Sojabohnenmehl, Guano, Knochenmehl, tierischem Eingeweideinhalt, getrocknetem Blut, Torfmull und Kompost ausgestreut werden.
• Beispiel 8 Rettiche wurden in flache Kästen gesät, die Miami-Schlammlehm enthielten, der mit verschiedenen organischen Düngemitteln und Kompostarten in Mengen von 1 °/o und Polymeren in Mengen von o,o5 % versetzt worden war. Die Tabelle 7 zeigt die Wirkung der Polymeren allein und in Zusammenwirkung mit anorganischen Düngemitteln, verglichen mit organischen Düngern und Kompostarten, die ein Mehrfaches an Nährstoffen enthalten.

  Tabelle VII

  Vergleich von Polymeren und Polymeren zuzüglich Nährstoffen mit organischen Düngern und Kompostarten,

  die in Anteilen von 1 °/o des Bodens aus Miami-Schlammlehm diesem zugegeben waren auf das Wachstum

  von Rettichen

  Verbesserung Verbesserung

  Behandlung Keimung der Durchschnitts- des Ertrags-

  greBe, Faktor) faktors*)

  Vergleich Nr. i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 0,93 0,84

  Vergleich Nr. 2 ... . ...... . .. . ..... . . ... . .... ... go 1,07 1,16

  1 °/o Kuhdung. getrocknet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 2,3 1,6

  1 °/o Abfallschlamm (a) ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 o,64 0,34

  1 °/a Frazer Kompost (b) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 . 1,0 1,0

  1 °/a Torf. . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 1,1 1,0

  1 °/a Kakaoabfallkompost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 1,1 1,1

  o,o5 Acrylsäure (98 °/o)-Vinylalkohol (2 °/p) Natriumsalz 85 1,7 1,7

  desgl. + o,o5 °/0 6-1o-4 Düngemittel ....... 78 3,4 3,0

  o,o5 °/o Natriumpolymethacrylat . . . . . . . . . . . . . . . . . . go 1,2 1,2

  desgl. + o,o5 °/a 6-io-4-Düngemittel . . . . . . . . 85 2,1 2,0

  (a) Abfallschlamm der Stadt Milwaukee, Wisconsin.

  (b) Hergestellt aus Eingeweideabfällen der Frazer Prod. Inc.

  *) Alle Behandlungen beziehen sich auf den Durchschnitt der Vergleichsversuche.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Bodenverbesserungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daB es aus einem wasserlöslichen Polymeren einer Verbindung der Strukturformel besteht, in der n = o oder i ist. z. Bodenverbesserungsmittel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere- Polyacrylamid oder Polymethacrylamid oder ein Salz der Polyacrylsäure oder ein Salz der Methacrylsäure ist. 3. Bodenverbesserungsmittel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB es durch Hydrolyse eines Polymeren, bestehend aus wenigstens 70 °/o Acrylnitril und bis zu 30 °/o eines anderen polymerisierbaren monoolefinischen Monomeren, hergestellt worden ist. 4. Bodenverbesserungsmittel nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB das Polymere ein 5000 übersteigendes Molekulargewicht, insbesondere ein solches von etwa 15000 und darüber, aufweist. 5. Bodenverbesserungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB es mit mineralischen Pflanzennährstoffen gemischt ist.