201582. lajstromszámú szabadalom • Eljárás talajok víz- és tápanyagvisszatartását javító záróréteg előállítására
1 HU 201582 A 2 A találmány tárgya eljárás talajok - elsősorban homoktalajok - viz- és tápanyag-visszatartésát javító záróréteg előállítására. Ismert, hogy a homoktalajok - különösen az arid és szemiarid területek - a vizes tápanyag-visszatartó képessége csekély. A homoktalajokba természetes csapadék, esőztető vagy csepegtető öntözés vagy altalaj-öntözés formájában bejuttatott viz viszonylag gyorsan lehúzódik a talaj olyan mély rétegeibe, amit a növények gyókérzete már nem képes elérni, igy a viz a növények számára hasznosithatatlan. A talaj mélyebb rétegeibe lehúzódó viz a talajra például műtrágyázással felvitt tápanyagok egy részét is magával sodorja, ami azon túlmenően, hogy fokozza a mezőgazdasági kezelések vegyszer- és vízigényét, környezetszennyezéshez is vezet. A homoktalajok viz- és tápanyag-visszatartó képességét megfelelő zárórétegek elhelyezésével próbálták meg fokozni. Ismert például az a megoldás, hogy a homoktalajokban 20-60 cm-re a talajfelszín alatt műanyag fóliából vagy bitumen emulzióból készült vékony vízzáró réteget helyeznek el, ami megakadályozza a talajba juttatott viz elszivárgását [Horánszky, Szabó, Túri: Műanyagok a mezőgazdaságban 243-249. oldal (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979)]. Ennek a megoldásnak nagy hátránya, hogy a talajba környezetidegen anyagokat visznek be nagy mennyiségben, amelyek ott csak igen lassan (esetenként évtizedek alatt) bomlanak le, és hosszú időre elszennyezik a talajt. A műanyag- és bitumenemulzió-rétegeken a növények gyökérzete nem képeB áthatolni, ezáltal a gyökérzet rendellenesen fejlődik, ami róvidebb-hosszabb idő elteltével a földfeletti részek fejlődését is gátolja. Az eddig alkalmazott vízzáró membránok nagy mértékben csökkentik a talajban a levegővízgőz- és gázáramlást (azaz rontják a talaj szellőzését), ami a talajban lévő aerob mikroorganizmusok életfunkcióinak lelassításával aktivitásuk gátlásával jár. Szükség van tehát olyan zárórétegre, amely megfelelő mértékben javítja a talajok viz- és tápanyagvisszatartását, ugyanakkor azonban nem szennyezi a környezetet, nem akadályozza az adott területen később végzendő mezőgazdasági munkákat, és sem a növény természetes fejlődését, sem a talajmikroorganizmusok működését nem befolyásolja hátrányosan. Kísérleteink során felismertük, hogy agyagásványok és polimerek reakciójával kialakított, speciális szerkezetű, reverzibilis vízfelvételre és vizleadásra képes gélek a fenti céloknak maradéktalanul megfelelnek. A 186 325 és 189 280 sz. magyar szabadalmi leírásból, valamint a 4721/84 és 3386/84 alapszámú közzétett magyar szabadalmi bejelentésekből ismert, hogy egyes speciális duzzadóképes agyagásványok vizoldható polimerekkel reagáltatva stabil szerkezetű géleket képeznek, amelyek reverzibilisen képesek megkötni és leadni vizet. Ismert az is, hogy ezek a gélek talajba bekeverve alkalmasak a talaj vízháztartásának szabályozására oly módon, hogy a talajba bejuttatott diszkrét géldarabkák képesek a talajból nedvességet felvenni, és víztartalmukat növények gyökereinek átadni. Nem volt azonban ismert az a találmány szempontjából döntő jelentőségű körülmény, hogy az ilyen gélekből kialakított rétegeken a növények erősebb gyökerei át tudnak hatolni úgy, hogy az áthatolás helyén a gélréteg szorosan rátapad a gyökerekre, tehát a vízzáró rétegen nem képződik hézag. Az sem volt ismert, hogy az ilyen gélekből képezett rétegek nem gátolják a talaj normális szellőzését, azokon a levegő és a különböző gázok és gőzök kisebb sebességgel, de áthaladhatnak. A felsorolt kedvező tulajdonságaik következtében a gélrétegek sem a növények normális fejlődését, sem az aerob talajmikroorganizmusok életműködését nem gátolják. Ezek a tapasztalataink rendkívül meglepőek, a már idézett szabadalmi leírásokban közöltek alapján ugyanis arra számíthattunk, hogy a polimerek és agyagásványok reakciójával kialakított gélek az eddig alkalmazott műanyag fóliákkal azonosan viselkednek, vízzáró rétegkénti alkalmazásuk tehát szükségszerűen a gyökérzet rendellenes fejlődésével és a talajmikroorganizmusok életfunkcióinak gátlásával fog együtt járni. A találmány tárgya tehát eljárás talajok, elsősorban homoktalajok víz- és tápanyag-visszatartósát javító zéróréteg előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a talajokba - célszerűen a talajfelszín alatt 20-60 cm mélységbe - reverzibilis vízfelvételre/vízleadásra képes agyagásvány - polimer gélréteget juttatunk úgy, hogy agyagásványt aktivált vagy aktiválatlan állapotban vagy aktiválás közben, víz jelenlétében az agyagásvány tömegére vonatkoztatva 0,5-30 tömegX vízben oldható, az agyagásvánnyal reagálni képes egy vagy több polimerrel reagáltatunk, a kapott gél víztartalmát a reakció előtt, után vagy közben olyan értékre állítjuk be, amelynél a gél közegellenállása az azonos mennyiségű agyagásványt tartalmazó, de polimer-mentes szuszpenzió közegellenállásához viszonyítva legalább háromszorosára nő, és amennyiben aktiválatlan agyagásványból indultunk ki, az agyagásványt lúgos aktiválószer bekeverésével a polimerrel végzett reakció után aktiváljuk, mimellett a gélhez kívánt esetben a reakció végrehajtása előtt, alatt és/vagy után további vizoldható polimert, legalább 100X-os vízfelvételre képes, vízoldhatatlan, de vízben duzzadó, duzzadt állapotban 1 mm-nél kisebb méretű szemcséket alkotó egy vagy több xerogélt és/vagy mezőgazdasági vegyszereket, célszerűen növényi tápanyagot, talajgombákat pusztító fungicid anyagokat és/vagy növekedésserkentő anyagokat adunk, és kívánt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
