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Nachhaltige Bewirtschaftung von salz- und alkalihaltigen Böden

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Wie moderne Polymere die Bodengesundheit wiederherstellen und eine nachhaltige Landwirtschaft ermöglichen

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In den letzten Jahren hat sich die sekundäre Bodenversalzung zu einem bedeutenden globalen Umweltproblem entwickelt, das sowohl auf natürliche Prozesse als auch auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist. Sie gilt mittlerweile als großes Umweltrisiko. Derzeit sind weltweit etwa 1 Milliarde Hektar Land in unterschiedlichem Ausmaß von Versalzung betroffen, was etwa 10 % der gesamten weltweiten Ackerfläche entspricht. Darüber hinaus vergrößert sich die betroffene Fläche jährlich um etwa 1,5–2,5 × 10⁵ Hektar (1). Prognosen zufolge werden bis zum Jahr 2050 rund 50 % der weltweiten Ackerfläche unter den negativen Auswirkungen der Versalzung leiden. Daher ist die Bewirtschaftung salz-alkalischer Böden von entscheidender Bedeutung, um Ertragsverluste aufgrund von Umweltbelastungen zu mindern und eine nachhaltige Produktion mit begrenzten Ressourcen zu erreichen.

Die Bemühungen müssen darauf ausgerichtet sein, die rationelle Erschließung und verbesserte Nutzung von Flächen zu fördern, die Bewirtschaftungspraktiken zu optimieren, um die landwirtschaftliche Gesamtproduktivität in salz-alkalischen Gebieten zu steigern, die effektiv bewirtschaftete Anbaufläche zu vergrößern sowie die Nahrungsmittelproduktion und -sicherheit zu gewährleisten. Es wurden verschiedene Strategien eingesetzt, um den negativen Auswirkungen der Bodenversalzung auf das Pflanzenwachstum und die Bodeneigenschaften entgegenzuwirken, mit dem Ziel, die Bodenqualität und die Landproduktivität zu verbessern. So haben Studien beispielsweise gezeigt, dass die Ausbringung organischer Bodenverbesserungsmittel die Produktivität landwirtschaftlicher Flächen wirksam steigern kann, insbesondere in Regionen mit Böden von schlechter Qualität wie salz-alkalischen Böden.

Ein organisches Kolloid, das als Bodenverbesserungsmittel eingesetzt wird, ist Huminsäure (HA), die über starke Kationenadsorptions- und -austauschfähigkeiten verfügt. HA kann die Bodenstruktur erheblich verbessern, die Bildung von Bodenaggregaten fördern, den Gehalt an organischer Substanz im Boden erhöhen, den Salzgehalt und die Alkalität des Bodens verringern sowie das Pflanzenwachstum anregen; daher gilt sie als hervorragendes Bodenverbesserungsmittel. Der Hauptbestandteil eines weiteren Materials, SOCO® SAT (SAT), ist Kaliumpolyacrylat. Es handelt sich um ein speziell für den Einsatz in salz-alkalischen Böden entwickeltes Superabsorptionsmittel (SAP), dessen Entwicklung SOCO® ein Jahr in Anspruch genommen hat. Es ist bekannt für seine hervorragende Wasseraufnahmefähigkeit in salz-alkalischen Böden und enthält Kaliumionen, die für das Wachstum der Pflanzen von Vorteil sind. Es ist geruchs- und geschmacksneutral, ungiftig und verfügt über gute Gelbildungseigenschaften. Es eignet sich sehr gut als Mittel zur Verbesserung der Wasserrückhaltefähigkeit in salz-alkalischen Böden.

Darüber hinaus können die von SOCO® hergestellten salz- und alkalitoleranten Polymere die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens wirksam verbessern. Bisherige Studien zu solchen Bodenverbesserungsmitteln haben sich jedoch hauptsächlich auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens konzentriert, und es gibt nur wenige Untersuchungen zu ihren Auswirkungen auf den Wasser- und Salztransport in salzhaltigen Böden, insbesondere zur Anpassungsfähigkeit der Bodenverbesserungsmittel an salzhaltige Böden und zur Reaktion auf deren Ausbringung.

Die Wirkung des SOCO®-Polymers
Die Wirkung der salz- und alkalibeständigen Produkte der SOCO®-Polymer-Serie in der praktischen Anwendung. Die Samen werden in parallelen Reihen mit breitem (60 cm) und schmalem (40 cm) Reihenabstand sowie einer Pflanzdichte von 22 × 50 cm ausgesät (Abbildung 1). Die Pflanzen werden über ein Tropfbewässerungssystem bewässert, das Magnetventile, Manometer, Durchflussmesser, Siebfilter und Düngemitteltanks umfasst. Die Tropfschläuche wurden entlang der schmalen Reihen mit einem Abstand von 20 cm zwischen den Tropfern und einer Tropferdurchflussrate von 1,27 L h⁻¹ verlegt. Als Behandlungsvarianten wurden die Auswirkungen der folgenden vier Anwendungen bewertet:
(1) chemischer Dünger (CK);
(2) Huminsäure plus chemischer Dünger (HA);
(3) salz- und alkalitolerantes SOCO® SAT plus chemischer Dünger (SAT);
Aminosäuredünger (AA). Jede Behandlung wurde dreifach durchgeführt, was insgesamt 12 zufällig angeordnete Parzellen von 20 × 20 m² ergab.

Die SOCO® SAT-Serie aus Kaliumpolyacrylat bietet eine Reihe von Vorteilen im Umgang mit salzhaltigen Böden. Erstens übertreffen ihre beschleunigten Absorptionsraten herkömmliche Modelle und gewährleisten ein effizientes Wassermanagement, unabhängig davon, ob es sich um reines oder salzhaltiges Wasser handelt. Diese Serie wurde speziell für den Einsatz in Umgebungen mit hohem Salzgehalt entwickelt und zeichnet sich durch überlegene Leistung bei der Wasseraufnahme und -speicherung aus. Diese verbesserte Hydratationseffizienz unterstützt direkt das Pflanzenwachstum, selbst unter schwierigen Bedingungen mit erhöhtem Salzgehalt. Darüber hinaus erstreckt sich die Vielseitigkeit der SAT-Serie auf verschiedene Wasserquellen, was sie zu einer praktikablen Option in Regionen macht, in denen Wasser mit höherem Salzgehalt üblich ist. Die Anpassungsfähigkeit von SOCO® SAT an verschiedene Umgebungen – sei es Süß- oder Salzwasser – etabliert SAT als zuverlässige Lösung für das Bodenmanagement in vielfältigen Landschaften.