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Bei der Aufzucht und Kultivierung von Pflanzen ist eine der wesentlichsten Voraussetzungen für ein gutes und rasches Wachstum, dass die Feuchtigkeit den Pflanzenwurzeln gleichmässig und andauernd zur Verfügung steht. Des weiteren müssen in dieser Feuchtigkeit die erforderlichen Wirkstoffe, insbesondere Nährstoffe, enthalten sein.
Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass die Pflanzen eine ganz bestimmte Zusammensetzung von Nährstoffen benötigen und nur dann optimal gedeihen, wenn die erforderlichen Nährstoffe genau in der richtigen Dosierung und in den richtigen Mengenanteilen zur Verfügung stehen.
Zahlreiche Wirkstoffe, die bei Zimmerpflanzen, aber auch im Freiland dem Giesswasser zugesetzt werden, sind im Handel erhältlich, erfüllen aber oft deshalb nicht die in sie gesetzten Erwartungen, weil die Nährstoffe infolge ungleicher Beschaffenheit des Nährbodens, z. B. verschiedener Sand-Humus-Verhältnisse oder ungleichen Feuchtigkeitsgehaltes, vielfach die Pflanzenwurzeln nicht in der richtigen Zusammensetzung erreichen. Ausserdem ergibt der Zusatz von Nährstoffen zum Giesswasser immer eine stossweise Düngung der Pflanzen, wobei die Gefahr einer zeitweiligen Überdüngung eintritt, die den Pflanzen bekanntlich abträglich ist.
Auf Grund dieser Überlegungen wurde bereits die sogenannte Hydrokultur entwickelt, bei welcher die Pflanzen in einem Substrat wurzeln, dem in gewissen Zeitabständen eine Nährlösung in genau dosierten Mengen zugeführt werden muss. Die Betreuung solcher Hydrokulturen ist aber ziemlich umständlich und erfordert einen grossen Wartungsaufwand und erhebliches Fachwissen. Für Freilandkulturen ist dieses System von vornherein nicht anwendbar, weil wasserdichte Wannen in der erforderlichen Grösse begreiflicherweise aus wirtschaftlichen Gründen nicht ausführbar sind.
Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Trägermaterial für Pflanzen und zu deren Kultivierung geeignete Wirkstoffe, bestehend aus einem geblähten porigen mineralischen Granulat, welches sowohl für Freilandkulturen als auch für Zimmer-, Balkon-, Garten- und Treibhauspflanzen sowie bei Hydrokulturen anwendbar ist.
Es ist bereits bekannt, ein solches Granulat mit wasserlöslichen Wirkstoffen (Düngemitteln) anzureichern, um dadurch dieses Granulat zu befähigen, einen langzeitig wirksamen Nährboden für die Kultivierung von Pflanzen zu bilden.
So ist beispielsweise nach der US-PS Nr. 3, 172, 752 die Verwendung von Perlit als Trägermaterial vorgesehen. Die Perlit-Körner werden mit einer zunächst viskosen, später erhärtenden durchgehenden Schicht bedeckt und imprägniert, die langsam wasserlöslich ist und ein Düngemittel enthält.
Nach der US-PS Nr. 3, 459, 531 wurde einem heissen, schmelzflüssigen Düngemittel ungeblähter Vermiculit hinzugefügt und in dieser Flüssigkeit gebläht, wobei der Vermiculit das Düngemittel absorbiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich ein anderes poröses, geblähtes, keramisches Material für den speziellen Verwendungszweck noch besser eignet, u. zw. besteht erfindungsgemäss das Granulat aus einem aus plastifiziertem Ton hergestellten Blähton.
Solcher Blähton wurde bisher vorwiegend als Isoliermaterial und als Leichtbeton-Zuschlagstoff verwendet, er eignet sich aber-wie die Erfindung erkannt hat-dank seiner höheren Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, insbesondere Abriebfestigkeit, für den speziellen Verwendungszweck wesentlich besser. Die für diesen Verwendungszweck vorbekannten Materialien, wie Perlit und Vermiculit neigen dazu, bei der Verwendung mit andern Materialien des Nährbodens bzw. mit einem Düngemittel od. dgl. und bei sonstigen erforderlichen Manipulationen zu zerbröseln. Im mehligen Zustand enthalten diese Materialien jedoch begreiflicherweise keine Poren mehr und können demnach dann den ihnen zugedachten Zweck, einen Träger für ein Düngemittel zu verkörpern, nicht mehr erfüllen.
Demgegenüber besteht der erfindungsgemäss als Trägermaterial verwendete Blähton aus festen Körpern mit festwandigen Poren und einem aussergewöhnlich hohen Porenanteil. Dieses Porenvolumen bleibt
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Nährbodens verstopft.
Dazu kommt noch, dass das aus den festen Körnern und einem - wünschenswerterweise sehr geringen-Mehlanteil bestehende Blähtongranulat dank dieser Zusammensetzung einerseits gut mit andern Materialien zu einem homogenen Gemenge vermischt werden kann, anderseits aber auch bedarfs- und wunschweise für sich allein in einzelnen Schichten geschüttet werden kann und dann eine solche Schichtung zuverlässig beibehält.
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In einer solchen Granulatschüttung kann der Hohlraumanteil beliebig gross gewählt werden, weil sich die Korngrössen des Blähtons ohne Schwierigkeit exakt bestimmen und zielstrebig auf einen bestimmten optimalen Hohlraumanteil der Schüttung kombinieren lassen. Durch eine zielführende Kornabstufung des mit den Wirkstoffen angereicherten Granulates kann eine stetige, gleichbleibende Abgabe der Wirkstoffe an den Nährboden langzeitig gewährleistet werden.
Ein aus Blähton bestehendes Granulat lässt sich - dank der Beständigkeit der Blähtonkörner - nach erfolgter Auslaugung der Nährstoffe durch die Pflanzen gewünschtenfalls aus dem Nährboden wieder aussieben und wiederverwenden, d. h. neuerlich mit Nährstoffen imprägnieren bzw. beschichten und dadurch aktivieren.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Vorschlages besteht darin, dass Blähtonkörner sowohl zur Aufnahme bzw. Bindung pastöser, flüssiger, z. B. emulgierter oder dispergierter, als auch staubförmiger Nährstoffe gleichermassen sehr geeignet sind. Infolge ihrer rauhen Oberfläche vermögen sie auch ansonsten schlecht haftende Nährstoffe einwandfrei sowohl als Beschichtung festzuhalten als auch infolge ihres hohen Porenvolumens vergleichsweise grosse Nährstoffmengen auf lange Dauer zu speichern.
Die erfindungsgemässe Wahl des Blähtons als keramisches Trägermaterial der Wirkstoffe ist demnach von ausschlaggebender Bedeutung für den von der Erfindung angestrebten und erzielten Erfolg. Dies ist darauf zurückzuführen, dass echter Blähton während einer Behandlung mit einer Schocktemperatur von etwa 1000 C über eine liquide Phase sein Volumen vergrössert, womit er sich entscheidend gegenüber dem als Nährstoff träger bereits vorgeschlagenen Vermiculit unterscheidet, der bei gleicher Behandlung schon bei 650 C ohne liquide Phase in Talk und Enstatit übergehen würde.
Die Herstellung des erfindungsgemässen Trägermaterials lässt sich im Rahmen der Erfindung in mannigfaltiger Weise durchführen. So kann zur Herstellung dieses Trägermaterials ein mit natürlichen Wirkstoffen angereichertes Material zur Verwendung gelangen. Die Wirkstoffe können aber anderseits auch noch vor endgültiger Fertigstellung des Trägermaterials beigemengt werden, so etwa dadurch, dass das Trägermaterial mit flüssigem bzw. in einer Trägerflüssigkeit gelöstem, emulgiertem oder suspendiertem Wirkstoff getränkt und/oder beschichtet wird oder mit einem staubförmigen Wirkstoff behandelt, z. B. vermengt oder bestäubt wird.
Um eine Langzeitwirkung zu begünstigen, ist es empfehlenswert, das Trägermaterial mit einer die Abgabe des Wirkstoffes an einen Nährboden hemmenden bzw. verzögernden Beschichtung zu beschichten oder mit einem diese Abgabe hemmenden, z. B. hydrophobisierenden Zusatz zu vermengen.
Die richtige Wirkstoffdosierung lässt sich bei solchen erfindungsgemässen Verfahren durch vielfältige Massnahmen exakt steuern und ist industriell in exakter Qualität und Quantität durchführbar, weil das Porenvolumen des Blähtons bei Einhaltung exakter Bedingungen ausserordentlich konstant gehalten werden kann.
Der granulierte Blähton vermag, insbesondere wenn er feinkörnig ist, die Feuchtigkeit gut zu speichern, so kann diesem Blähton durch einen vorgegebenen Sieblinienaufbau eine weit über das Übliche hinausgehende Feuchtigkeits-Speicherfähigkeit verliehen werden, zumal nicht nur das einzelne Korn selbst, sondern auch die zwischen den Körnern gebildeten Hohlräume mit Feuchtigkeit gefüllt sind.
Beispielsweise eignet sich Blähton, dessen Körnung nach der Fullerkurve zusammengesetzt ist, sehr gut, wobei auch einzelne Feinkornanteile weggelassen werden können.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von Blähtongranulat das Giessen einer Kultur auf Zeitabstände von etwa einer bis drei Wochen, je nach Feuchtigkeitsanspruch der Pflanzen, verringert werden kann und überdies keinerlei Düngung durchgeführt werden braucht. Dieser Vorteil ist auch für Gärtnereibetriebe von Bedeutung, wo es auf ein gleichmässiges und rasches Pflanzenwachstum bei gleichzeitig möglichst geringem Arbeitsaufwand ankommt.
Weiterhin wird es auch möglich, durch eine zielstrebige und zielführende Kornabstufung des mit den Wirkstoffen angereicherten Blähtongranulates eine stetige, möglichst gleichbleibende Abgabe der Wirkstoffe an den Nährboden zu erreichen. Üblicherweise wird bei der Auslösung düngender Nährstoffe eines Nährbodens zu Beginn sehr viel und dann verflachend immer weniger Wirkstoff herausgelöst und an die Pflanzen abgegeben. Durch eine sinnvolle Kornabstufung des Blähtongranulates lässt sich im Rahmen der Erfindung demgegenüber der Vorteil erzielen, dass den Pflanzen auf lange Dauer eine weitgehend vergleichmässigte Wirkstoffkonzentration zur Verfügung gestellt wird. Grundsätzlich lässt sich die gleichmässige Wirkung des nährstoffabgebenden Blähtons auf mehr als ein Jahr gewährleisten.
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Im einfachsten Fall kann das Nährstoff- bzw. Wirkstoffträger dienende Granulat selbst, also im wesentlichen allein, als Nährboden, z. B. einer Hydrokultur, verwendet werden, wobei sich gegenüber den bisher üblichen Hydrokulturen der Vorteil ergibt, dass die jeweils verfügbare, an die Pflanzenwurzeln abzugebende Nährstoffmenge im wesentlichen ohne weiteres Zutun auf Dauer gleichbleibt. Bei vorbekannten Hydrokulturen ist hingegen die intermittierende Nährstoffzufuhr insofern problematisch, als die Nährstoffkonzentration während der Pausen, d. h. zwischen den einzelnen durchzuführenden Nachfüllungen der Nährstoffe erheblich schwankt, wodurch es teils zu Überdüngungen, teils zu Perioden einer unzureichenden Nährstoffversorgung kommt.
Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, bloss eine einzige Schicht anzuordnen, die dann zur Gänze aus mit Nährstoffen angereichertem, einheitlich strukturiertem Granulat besteht, welches bevorzugterweise in genau festzusetzenden Kornstufungen zusammengesetzt ist.
Es kann ferner im Rahmen der Erfindung das Granulat als Nährstoffträger mit den eigentlichen Nährboden bildenden Materialien vermengt werden. Dies mag sich insbesondere dann empfehlen, wenn diese letztgenannten Materialien, z. B. lehmige Erde, ohnehin einer Auflockerung und Durchlüftung bedürfen, die sich durch Beimengung des Blähtons, beispielsweise in einem Anteil bis zu 30 Vol-%, unschwer erzielen lässt. Auch in diesem Fall könnte der Nährboden aus einer einzigen, einheitlichen Schicht eines solchen Gemenges bestehen.
Bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung jedoch ein mehrschichtweises Einbringen des Granulates ; so ist etwa vorgesehen, dass das Granulat bei seiner Einbringung als eine Einzelschicht, u. zw. vorzugsweise als eine oberste, erforderlichenfalls nach Ablauf ihrer Aktivität austauschbare Schicht gemeinsam mit zumindest einer Schicht eines andern, z. B. den eigentlichen Nährboden bildenden Materials angeordnet wird.
Die obere Schicht dient dabei als Schutzschicht gegen vorzeitiges Verdunsten des Wassers, so dass man mit Recht von einem vollkommen geregelten Feuchtigkeitshaushalt sprechen kann. Dies gilt auch für den Fall, dass als untere Nährbodenschicht etwa übliche Gartenerde verwendet wird. In diesem Fall werden die Nährstoffe durch Giessen aus der oberen, mit Nährstoffen angereicherten Nährbodenschicht in die Gartenerde übergeführt, wo sie zu den Pflanzenwurzeln gelangen.
Es mag zweckmässig sein, solche verschiedene Schichten bei ihrer Einbringung, z. B. mittels einer feuchtigkeitsdurchlässigen Einlage, einem Gitter od. dgl., z. B. aus Kunststoff od. dgl. korrosionsbeständigem Material bzw. Metall, wie Kupfer, Messing, Zinn, voneinander zu trennen, im Hinblick darauf, dass das mit Nährstoffen angereicherte Material nach einer gewissen Zeitdauer seine Wirksamkeit einbüsst oder verringert und ausgetauscht werden soll. Diese Vorgangsweise wird insbesondere bei Topf- und Kistenpflanzen sinnvoll sein und trägt zur Vereinfachung der Pflanzenkultur bei.
Die Einbringung des Granulates in Schichten erschliesst die Möglichkeit, dieses Granulat in voneinander verschiedenen Schichten einzubringen, die beispielsweise voneinander unterschiedliche Struktur, z. B. verschiedene Korngrössen bzw. Korngrössenabstufungen aufweisen. Insbesondere wird man in diesem Fall die höherliegenden Schichten mit grösseren, einheitlichen oder durchschnittlichen Korngrössen gestalten, etwa zwischen 8 und 30 mm, vorzugsweise 12 bis 20 mm, als die tieferliegenden Schichten. Dabei dienen die unteren Schichten zur guten Einbettung und Verankerung der Wurzeln und sind vorzugsweise feinkörniger, vorzugsweise mit Korngrössen unterhalb 12 mm ausgebildet, zumindest aber gemischtkörniger als die oberen Schichten, die bereits mit Nährstoffen angereichert sind.
Als Pflanzennährstoffe kommen im Rahmen der Erfindung beliebige, an sich bekannte, insbesondere wasserlösliche Verbindungen in Betracht, so etwa Ammoniaksalze, Harnstoffe, Kalisalze, Phosphate, Kalziumnitrat, Magnesium- und Schwefelverbindungen usw. ; als Wirkstoffe, die beispielsweise der Unkrautvernichtung, Schädlingsbekämpfung u. dgl. dienen, kommen alle im Handel befindlichen und erprobten Mittel in Betracht.
Beispiel : 20 t Rohton wurden in der Aufbereitung bei der Blähtonherstellung mit 5 Gew.-% einer wässerigen 40% eigen Lösung von Wirkstoffen eingebracht. Durch die Aufbereitungsmaschine wurde die Lösung vollkommen gleichmässig über das gesamte Material verteilt, so dass nach dem Brand ein völlig homogenes, angereichertes Blähtonmaterial zur Verfügung stand.
Dieses Granulat wurde in einer Gärtnerei als Substrat für Weihnachtssterne verwendet, um den Pflanzen standardisierte Ernährungsbedingungen zu schaffen. Parallel dazu wurden gleichartige Pflanzen in ein unbehandeltes Blähtonsubstrat eingesetzt. Die Pflanzen in dem erfindungsgemässen Substrat
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entwickelten sich trotz nur zweimal wöchentlich erfolgtem Giessen etwa doppelt so schnell wie die des Parallelversuches. Sie erreichten in der gleichen Zeitspanne fast die doppelte Grösse und waren auch wesentlich kräftiger als die im normalen Blähton befindlichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Trägermaterial für Pflanzen und zu deren Kultivierung geeignete Wirkstoffe, bestehend aus einem geblähten porigen mineralischen Granulat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dieses Granulat aus einem aus plastifiziertem Ton hergestellten Blähton besteht.