Zeolith in der Landwirtschaft
Der Zeolith wird hauptsächlich durch Einarbeitung in den Boden angewendet. Er wirkt als hervorragender Umweltmanager (molekularer Schwamm) und als ausgezeichneter Filter: Er bindet Wasser und Nährstoffe und gibt sie unmittelbar an das Wurzelsystem ab – das steigert den Ertrag und verbessert die Qualität des Produkts.
Olivenanbau · Anwendungsbereich
Einarbeitung von Zeolith
Bei der Einarbeitung in den Boden spielen Kultur und Bodentyp eine Rolle. Im Allgemeinen wird der Zeolith in Mengen von 100–600 kg pro Stremma (1.000 m²) eingearbeitet, je nach Art und Bodentyp. Ziel ist, dass die Zeolithmenge im Verhältnis zum Boden 5–20 % nach Volumen beträgt.
Für jede Kultur sind natürliche Zeolith-Produkte erhältlich.
Beispiel: Einarbeitung bei Olivenbäumen
Ein Olivenbaum entwickelt ein oberflächliches Wurzelsystem auf ~4 m² (2×2 m) und 60 cm Tiefe – ein Bodenvolumen von ~2,4 m³. Bei der mittleren Dosis von 10 % werden ~24 kg Zeolith pro Baum benötigt.
Bei ~25 Olivenbäumen pro Stremma (~6 m Abstand) ergeben sich ~600 kg Zeolith pro Stremma. Zur Einsparung wird die Einarbeitung bei bestehenden Bäumen über drei Jahre empfohlen: 8 kg pro Baum, 3 Jahre in Folge.
Richtwerttabelle zur Einarbeitung
Die Mengen hängen von Art und Bodentyp ab| Art | Menge |
|---|---|
| Olivenbäume | 200–600 kg / Stremma oder 8–24 kg / Baum |
| Obstbäume | 150–450 kg / Stremma oder 5–15 kg / Baum |
| Weinreben | 150–450 kg / Stremma oder 0,4–1,2 kg / Rebstock |
| Walnussbäume | 200–600 kg / Stremma oder 8–24 kg / Baum |
| Zierpflanzen | 5–20 % des Bodengewichts (Topf) oder 30–120 g / Pflanze (Garten) |
| Saatgutvermehrung | 20 % des Bodengewichts bei vollständiger Vermischung |
| Rasen – Gras | 100 kg / Stremma (bestehend) – 300 kg / Stremma (Neuanpflanzung) |
| Großkulturen (Weizen, Mais usw.) | 100–300 kg / Stremma |
| Palmen | 8–24 kg / Baum |
| Kakteen – Sukkulenten | 20 % des Bodengewichts bei vollständiger Vermischung |
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Die Antwort auf diese Frage liegt in den einzigartigen Eigenschaften dieses mineralischen Materials.
Schematische 3D-Gerüststruktur von Klinoptilolith: Silizium- (Si) und Aluminiumatome (Al), verbunden über Sauerstoffbrücken (O). Ein einziges Gramm Zeolith besitzt eine innere Oberfläche von mehreren Quadratmetern.
Der Zeolith ist ein mikroporöses Material
Zunächst einmal besitzt der Zeolith eine hohe Porosität. Der Klinoptilolith, den wir in Griechenland vielfach verwenden, gilt als eines der mikroporösesten natürlichen Materialien, die in der Natur vorkommen. Diese einzigartige Eigenschaft macht den Zeolith zu einem hervorragenden Wasserspeicher.
Er hat eine negative Ladung
Die nächste wichtige Eigenschaft des Zeoliths ist, dass er eines der wenigen negativ geladenen Elemente der Natur ist. So nimmt der Zeolith in seinen Hohlräumen Nährstoffe und Spurenelemente wie Stickstoff und Kalium auf.
Er hat eine große Ionenaustauschkapazität (CEC)
Die große Ionenaustauschkapazität (CEC) verleiht dem Zeolith die einzigartige Eigenschaft, an seiner Oberfläche Elemente, die er adsorbiert hat, abzugeben, wenn die Umgebung sie anfordert. Auf diese Weise leitet er den Kulturen Nährstoffe und Spurenelemente zu, wenn das Wurzelsystem sie anfordert. Auch die Abgaberate der Nährstoffe dieses Zeoliths ist sehr wichtig, denn sie erreicht die maximale Steuerung, die für die richtige Entwicklung der Kultur notwendig ist.
Außerdem beginnt der Zeolith, sobald er in den Boden eingearbeitet ist, diesen von Schwermetallen, Toxinen und freien Radikalen zu reinigen. Zudem nimmt er Verbindungen mit großer Molekülstruktur auf und behält sie für immer in sich, die meist aus Pflanzenschutzmitteln und chemischen Düngern stammen und das Wachstum der Kultur behindern können.
Kurz gesagt: Einerseits hilft der Zeolith bei der Reinigung der Umwelt, insbesondere des Bodens, und andererseits steuert er die Nährstoffe. Auf diese Weise hält er diese Umgebung sauber und fördert so die gute Gesundheit der Kultur.
Der Zeolith als Mittel zur Verbesserung der Bodenfeuchte
Die Erforschung und Verwendung des Zeoliths als Mittel zur Verbesserung und Kontrolle der Bodenfeuchte begann in Japan in den 1960er Jahren. Dort wird der Zeolith zur Kontrolle der Bodenfeuchte, des Geruchs tierischer Abfälle und zur Regulierung des pH-Werts saurer vulkanischer Böden eingesetzt. [1]
In einer Dissertation aus dem Jahr 2017 verbesserte sich in mit Zeolith angereicherten Böden die Wasserinfiltrationsrate deutlich. In sandigem Boden stieg die Wasserspeicherung um bis zu 20 %. Außerdem verbesserten sich der Index der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit (Ks) und der Wasserhaltekapazität (WHC). Gleichzeitig verbesserte die Zugabe von Zeolith die Kationenaustauschkapazität (CEC) des Bodens deutlich. In derselben Dissertation wurde gezeigt, dass der natürliche Zeolith auch Wasser und seine Nährstoffe wie Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3-) wirksam zurückhalten kann. Auf dieselbe Weise hält er in seinen einzigartigen porösen Strukturen auch Phosphat (PO43-), Kalium (K+) und Sulfat (SO42-) zurück. In derselben Dissertation ist der Unterschied bei der Rückhaltung von Ammonium und Nitrat erheblich und erreicht bereits im ersten Jahr 82 bzw. 36 %. Die Vorteile scheinen also sehr bedeutend zu sein, da der Zeolith erhebliche Ergebnisse bei der Entwicklung der Kultur sowie bei der Einsparung von Düngemitteln und Wasser bringen kann. [2]
Der angereicherte Zeolith als Dünger in der Landwirtschaft
In einer aktuellen Studie der Universität Patras wurde angereicherter Zeolith in einer Weizenkultur eingesetzt, nach der Behandlung von sekundärer Käsemolke. Es zeigte sich, dass die Anwendung dieses angereicherten Zeoliths die Entwicklung der Weizenpflanzen deutlich beeinflusste. Sie führte zu einem schnelleren Wachstum und einer höheren Biomasseproduktion. [3]
Der Zeolith als Mittel zur Nährstoffrückhaltung in der Landwirtschaft
In einer Studie in Malaysia wurden die Nitratauswaschung und die Stickstoffverfügbarkeit im Boden nach dem Einsatz von Zeolith und Harnstoff untersucht. Die Kultur, in der das Experiment durchgeführt wurde, war Mais (Zea mays L). In allen Fällen mit Zeolithzugabe zeigte sich, dass die Freisetzung von Ammonium und Nitrat aus dem Harnstoff deutlich verringert wurde. Der Zeolith erhöhte die Rückhaltung des Gesamtstickstoffs im Boden und des austauschbaren Ammoniums. Er erhöhte außerdem den Anteil des verfügbaren Nitrats, aufgrund der hohen Kationenaustauschkapazität. So verbesserte er die Stickstoffverfügbarkeit durch die vorübergehende Rückhaltung an seinen Austauschplätzen. [4]
Die außerordentlich hohe Ionenaustausch- und Wasserrückhaltekapazität des Zeoliths macht ihn zu einer geeigneten Ergänzung für sandige Böden. Der Zeolith speichert Wasser in einer Menge von 60 % seines Gewichts, das er schrittweise an die Pflanzen abgibt, wodurch der Wasserverlust und damit die Bildung trockener Stellen verringert wird. Darüber hinaus findet die Selektivität des Klinoptiloliths für große Kationen wie Natrium und Kalium besondere Anwendung bei der Düngung, da er die Nährstoffe langsam und auf natürliche Weise an das Wurzelsystem junger Pflanzen abgibt und so deren Kraft und Ertrag steigert. Folglich werden Nährstoffverluste verringert und die Pflanzen über einen längeren Zeitraum versorgt. Ein typisches Beispiel ist der Reisanbau, wo üblicherweise ein Stickstoffmangel im Boden herrscht. Die Zugabe von Klinoptilolith zur Kultur in Kombination mit der passenden Düngung erhöhte die für die Kultur verfügbare Stickstoffmenge innerhalb von vier Wochen um 63 %. [5]
In der folgenden Tabelle sehen Sie die Steigerung, die sich durch die Verwendung von Zeolith ergab – aufgrund der Rückhaltung der Nährstoffe in Wurzelnähe sowie der Feuchtigkeitssteuerung – in zwei Versuchen im Jahr 1983. [1]
Ertragssteigerung durch Zeolith
Zwei Versuche, 1983 — durch Nährstoffrückhaltung & Feuchtigkeitssteuerung- Trauben73%
- Karotten63%
- Weizen30–55%
- Mais50%
- Tomate48–52%
- Kiwi45%
- Reis33%
- Nelke25%
- Rote Bete19%
- Baumwolle17%
- Äpfel13%
Quelle: Kazuo T., Utilization of Natural Zeolites in Japan (1978) [1]. Die Prozentangaben betreffen die Ertragssteigerung in zwei Versuchen im Jahr 1983.
Zeolith zur Einsparung von Düngemitteln, zur Verbesserung landwirtschaftlicher Erzeugnisse und zur Verringerung des Trinkwasserverbrauchs
Statistische Studien in Griechenland zeigen, dass der griechische natürliche Zeolith den Ertrag landwirtschaftlicher Erzeugnisse um 17 bis 66 % steigert, die Qualität der landwirtschaftlichen Erzeugnisse um 4 bis 46 % verbessert, den Düngemitteleinsatz um 56 bis 100 % senkt, den Bewässerungswasserverbrauch um 33 bis 67 % verringert und die Auswaschung und Verlagerung schädlicher Stoffe aus der terrestrischen in die aquatische Umwelt verhindert und so die Qualität von Oberflächen- und Grundwasser schützt [7]
Zeolith zur Verbesserung verdichteter Böden, der Bodenstruktur und zum pH-Ausgleich
Der natürliche Klinoptilolith hält die Ammoniakmoleküle zurück, die beim Abbau von Harnstoff entstehen, und schützt dadurch vor der Toxizität von Ammonium und Nitraten, indem er den Prozess der Verglasung durch Bakterien unterbricht. Auf diese Weise entlastet er verdichtete Böden, da er die Bodenstruktur verbessert, die Verdichtung verringert und die Belüftung erhöht. Das führt zu einem besseren Pflanzenwachstum. Außerdem trägt er zum Ausgleich des pH-Werts des Bodens bei, indem er saure Bestandteile neutralisiert. [1]
Zeolith und Bodenentgiftung
Darüber hinaus macht ihn die Sorptionsfähigkeit, die sich aus der Struktur des Zeoliths ergibt, zu einem geeigneten Mittel zur Entgiftung von Böden, da er toxische Verbindungen aufnimmt und einschließt. Genauer gesagt untersuchten Ponizovsky AA. und Tsadilas C.D. (2003) die Sorption von Blei (Pb+2) durch den Zeolith bei pH 3, 4 und 5 und fanden einen Zusammenhang zwischen den zurückgehaltenen Bleimengen und den Ionen, die vom Boden in die Lösung verlagert wurden. Konkret adsorbierte der Klinoptilolith 20–30-mal mehr Blei als der Alfisol (ein in der landwirtschaftlichen Kultivierung verwendeter Bodentyp). Die Sorption von Blei durch den Zeolith wurde vom pH-Wert nicht beeinflusst und von einem Anstieg von Ca2+, Na+ und K+ im Lösungsinhalt begleitet, während die verlagerten Mengen an H+ vernachlässigbar waren. [6]
Die Forschung deutet darauf hin, dass die Sorption von Blei durch den Zeolith als Ergebnis einer Ionenaustauschreaktion mit sehr starker Bindungsspezifität für Blei dargestellt werden kann. Die Anwendung von Zeolith scheint in manchen Fällen der wirksamste Weg zur Sanierung bleibelasteter Böden zu sein, da er Blei über einen großen pH-Bereich zurückhalten kann. [6]
Zeolith in synthetischen Düngemitteln
Die Fähigkeit zum Ionenaustausch und zur kontrollierten Freisetzung von Mikroelementen wie Eisen, Zink, Kupfer, Mangan und Kobalt in Verbindung mit der Wasseraufnahme machen ihn zu einem idealen Bestandteil synthetischer Düngemittel, da er überschüssige Feuchtigkeit binden und so die Bildung von Klumpen und das Verhärten der Düngemittel während der Lagerung verhindern kann. In einer Studie von 1975 wiesen Spiridonova et al. nach, dass die Zugabe von 0,5 % Klinoptilolith zu Ammoniumnitrat-Düngern die Verklumpung um 68 % verringert. [5]
Versuch mit Tomatenpflanzen: der Unterschied im Wurzelsystem
Es wurde einfache Pflanzerde und natürlicher Zeolith mit einer Körnung bis 0,8 Millimeter verwendet. In der Hälfte der Anzuchtschalen kam nur Pflanzerde als Kontrolle zum Einsatz; in der anderen Hälfte Pflanzerde, vermischt mit Zeolith zu 20 % nach Gewicht – die ideale Dosierung für die Saatgutvermehrung, wie sich aus einer Studie mit Gurken ergab (0, 5, 10, 15, 20 %).
Zeolith vermischen
In den 3 linken Reihen: Pflanzerde + Zeolith (≤0,8 mm) zu 20 %. In den 3 rechten nur Pflanzerde als Kontrolle.
Samen einlegen
Drei traditionelle Samen pro Anzuchtschale – Paprika, Auberginen und Tomaten in Reihenpaaren.
Samen bedecken
Die Schalen wurden mit der jeweiligen Erde bedeckt – einfach oder mit Zeolith, in derselben Mischung wie unten.
Künstliches Gewächshaus
49 Tage lang wurden konstante Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen für eine gleichmäßige Entwicklung von Samen und Pflanzen aufrechterhalten.
Das Ergebnis im Wurzelsystem
Mit der Zugabe von Zeolith als einzigem Unterschied zeigte sich eine spektakuläre Entwicklung des Wurzelsystems und der Pflanzen im Vergleich zur Kontrolle – ein dichteres, gesünderes und weitläufigeres Wurzelnetz.
Weitere Fotos des Versuchs ansehen →Welche Körnung passt zu Ihrem Boden?
Der Zeolith arbeitet in beide Richtungen: In schweren Böden hilft er bei der Drainage, in leichten hält er Wasser und Nährstoffe zurück. Die richtige Körnung hängt von Ihrem Bodentyp ab.
Schwere Böden
Dichte, verdichtete Böden, in denen Wasser stehen bleibt – sie brauchen bessere Drainage und Belüftung.
Kies 2,5–5 mmLeichte Böden
Lockere Böden, die Feuchtigkeit schwer halten – der Zeolith hält Wasser und Nährstoffe nahe an den Wurzeln.
Feiner Kies 0,8–2,5 mmSandige Böden
Sehr lockerer, sandiger Boden mit schnellem Wasserverlust – das Pulver bietet die größte Rückhaltefläche.
Pulver bis 0,8 mmIn jedem Fall durchlüftet der Zeolith den Boden und hilft, Pilzbildung zu verhindern.
Wie lange hält die Wirkung des Zeoliths an?
Die nützliche Wirkung des Zeoliths ist langfristig. Sobald er vollständig eingearbeitet ist, verliert er theoretisch nie die Eigenschaft des Ionenaustauschs – und wirkt so im Grunde für immer weiter.
In der Praxis können sich bei konventionellen Kulturen mit chemischen Düngern und Pflanzenschutzmitteln die Hohlräume des Zeoliths mit Molekülen großer Struktur füllen, und seine Wirkung kann eingeschränkt werden.
Über die Einarbeitung hinaus: Hydroponik & Spritzung
Der Zeolith kommt nicht nur in den Boden. Er wird auch als Substrat in hydroponischen Kulturen genutzt sowie durch Spritzung – als natürlicher Träger von Agrochemikalien und als Mittel zur Insektenbekämpfung.
Substrat in hydroponischen Kulturen
Aktuelle Forschung an Salat (Lactuca sativa) in einem mit PE abgedeckten Tunnel im Herbst und im Frühjahr verglich fünf Perlit-Klinoptilolith-Mischungen in unterschiedlichen Verhältnissen. Wo Zeolith vorhanden war, waren die Ergebnisse deutlich besser.
Spritzung des Zeoliths
Die hohe Adsorptionsfähigkeit im dehydrierten Zustand und der Ionenaustausch machen den natürlichen Zeolith zu einem wirksamen Träger von Herbiziden, Fungiziden und Pflanzenschutzmitteln.
Träger von Agrochemikalien
In Reisfeldern erwies sich der Klinoptilolith als 2-mal wirksamerer Träger des Herbizids Benthiocarb im Vergleich zu üblichen Handelsprodukten (Hayashizaki & Tsuneji, 1973).
Natürliche Insektenbekämpfung
Aufgesprüht trocknet er Honigtau und Blattfeuchtigkeit aus – er trocknet die Eier aus und mumifiziert sie, sodass sie nicht schlüpfen. Dasselbe gilt für Blattläuse.
Neu zum Zeolith in der Landwirtschaft
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Nicht alle Zeolithe sind gleich — Herkunft und Aufbereitung bestimmen, wofür er sich am besten eignet: Landwirtschaft, Tierhaltung oder Spezialanwendungen.
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Von der Nährstoff- und Wasserspeicherung bis zum pH-Ausgleich und zum biologischen Anbau — alle Vorteile des natürlichen Zeoliths auf einen Blick.
Erhöht die Nährstoffbindung — Austauschkapazität 220–400 meq/100 g, doppelt so hoch wie die von Bentonit.
Verringert Nährstoffverluste (Ausgasung/Auswaschung) und den Düngerbedarf um 20–25 % — ideal auch für die Kompostierung.
In Kombination mit der Düngung gibt er die Nährstoffe schrittweise ab, ohne Verluste und mit längerer Versorgung der Pflanzen.
Mit weniger Dünger und Wasser verringert er die Belastung des Grundwassers durch ausgewaschene Düngemittel.
Beschleunigt die Wachstumsraten, verringert Wurzelkrankheiten und steigert Ertrag & Qualität.
Erhöht die Wasserspeicherung (42–50 % seines Gewichts) bei gleichmäßiger Verteilung — „Wasserflaschen“ für die Trockenzeit.
Erhöht die Verfügbarkeit von Phosphor & Kalium, fängt toxische Verunreinigungen ein und gleicht die Alkalimetalle aus.
Neutralisiert die sauren Bestandteile des Bodens (erhöht den pH-Wert) — ohne dass weitere Materialien nötig sind.
100 % Naturprodukt, geeignet für den Einsatz im ökologischen Landbau.
Seine nützlichen Wirkungen sind dauerhaft — er wird nicht abgebaut wie andere Bodenverbesserer.
Niedrige jährliche Kosten, erhöht das Fruchtvolumen gleichmäßig und stärkt die aktiven Mikroorganismen.
Steigert Ertrag & Qualität — und eine längere Regalzeit an den Verkaufsstellen.
Hydroponik-Substrat (Gemüse, Blumen, Kräuter) mit hohem Ertrag und hoher Qualität.
Lässt sich hervorragend mit aktiven Mikroorganismen kombinieren und verstärkt deren Wirkung.
Erhöht die Photosyntheseleistung und die Trockensubstanz.
Verringert die Aufnahme von Natrium — Widerstandsfähigkeit gegen Salzgehalt und toxische Mn-, Fe- und P-Werte.
In hydroponischer Kultur sorgt er für ein dickeres, weißeres und gesünderes Wurzelsystem.
Gibt die Nährstoffe langsam und natürlich an die jungen Pflanzen ab und steigert so ihre Kraft und ihren Ertrag.
Beim Knoblauch hat er erstaunliche Ergebnisse in der Entwicklung erzielt.
Wählen Sie das passende Produkt für Ihre Kultur.
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Die Studien, Dissertationen und Veröffentlichungen, auf denen dieser Ratgeber zum Zeolith in der Landwirtschaft beruht.