DE102019134229A1 - Verfahren zur ertragssteigerung bei der pflanzenanzucht - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ertragssteigerung bei der Pflanzenanzucht.
- In der industriellen Pflanzenanzucht, vor allem Salat und Gemüsearten betreffend, wurden bereits vielfältige Methoden entwickelt, dem steigenden Nahrungsbedarf bei gleichzeitig eingeschränkterem Platz für das Pflanzenwachstum effektiv zu begegnen. Auch im urbanen privaten Haushalt werden, beispielsweise in Form von Balkongärten, mehr und mehr Nutzpflanzen angebaut.
- Der
DE 10 2004 024 339 B4 ist ein Verfahren zur Anzucht von Pflanzen auf einem flächigen Trägermaterial zu entnehmen, mit den Schritten: - - Ausbringen von Samen, Sämlingen oder Jungpflanzen auf dem flächigen Trägermaterial
- - Anziehen der Samen, Sämlinge oder Jungpflanzen auf dem flächigen Trägermaterial
- - Zerteilen des flächigen Trägermaterials mit den darauf befindlichen Pflanzen in einzelne Pflanzflächen.
- Die Pflanzflächen werden vor dem Auspflanzen an einem Bestimmungsort auf ein weiteres Trägermaterial voneinander beabstandet aufgeklebt oder mechanisch befestigt und dann gemeinsam mit dem weiteren Trägermaterial am Bestimmungsort ausgebracht.
- Neben der traditionellen Variante der Anzucht im Substrat (Beet) mit verschiedenen Bewässerungsformen hat sich auch die Anzucht mit nährstofffreiem/-armem Substrat bzw. ganz ohne Substrat etabliert. Hier gelangen die Nährstoffe über angereichertes Wasser (Nährstofflösung) in die Pflanze bzw. in die Wurzeln, entweder mittels Tränken (Hydroponik) oder durch direktes Besprühen (Aeroponik) der Wurzeln mit der Nährlösung.
- Vorteile dieser neueren Anzuchtmethoden sind eine geringere Düngenotwendigkeit, sowie ein schnelleres Pflanzenwachstum. Außerdem wird der Ertrag gesteigert, da das Wachstum hier unabhängig von der Bodenqualität ist und einzelne Parameter auf die verschiedenen Bedürfnisse der Pflanzenarten angepasst werden können. Dabei ist es essentiell, dass die Nährstoffaufnahme in die Pflanze gewährleistet bleibt. Das Besprühen der Pflanzen mit einer Nährstofflösung beherbergt daher ein großes Risiko: Nährsalze können sich an Oberflächen absetzen/auskristallisieren und das gesamte System „verstopfen“.
- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Wasser- und Nährstoffaufnahme in die Pflanzen durch feinere Verteilung der Nährstoffe in Wasser und Nährlösung zu verbessern (beschleunigen und steigern) und somit die Wachstumsgeschwindigkeit und die Ausbeute bei der Anzucht zu erhöhen, unabhängig davon, welche Anzuchtmethodik verwendet wird (aber mit Hauptaugenmerk auf die substratarme/-freie Anzucht).
- Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Wasser- und Nährstoff-absorbierende Teile einer Pflanze oder eines Samens in Kontakt mit nährstoffhaltiger wässriger Lösung gebracht werden, wobei die wässrige Lösung in Wirkverbindung mit einer Eisen(II)-lonen enthaltenden Mineral-Metallfolie gebracht wird, dergestalt, dass die Mineral-Metallfolie in das wasserführende System zur Bewässerung der Pflanze oder des Samens mit einem Verhältnis Folienfläche zu Volumenstrom von 0,0025 bis 2,5 h/m und/oder in einen Sammelbehälter zur Bewässerung mit einem Verhältnis 0,0025 bis 2,5 m2 pro Liter Wasser bzw. nährstoffhaltige wässrige Lösung eingebracht wird.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Geeignete Eisen(II)-lonen-haltige Mineral-Metallfolien und/oder Drähte bestehen aus einer metallischen Legierung aus 15-35 Ma.-% Cr und min. 60 Ma.-% Fe + Ni und bei welcher der Gewichtsanteil an Begleitelementen, insbesondere Mn, Mo, Cu und Si 15 % nicht überschreitet, die durch eine bekannte 5 bis 60 Minuten währende thermische Behandlung unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei einer Temperatur von 500 bis 1000 °C eine mineralische Oberfläche erzeugt wird, wobei bekannterweise die Aufheizung der Legierung mit einer Geschwindigkeit von 300-500 K pro Minute und die Abkühlung schockartig mit mindestens 50 K pro Sekunde erfolgt.
- Überraschend am erfindungsgemäßen Vorgehen ist, dass es möglich ist, durch Einbringen dieser Eisen (II)-Ionen enthaltenden Mineral-Metallfolie die Ausbeute an keimenden Samen im Vergleich zur Keimung ohne diese Folie zu erhöhen.
- Überraschend ist ferner, dass durch das erfindungsgemäße Vorgehen die Wachstumsgeschwindigkeit bei der Keimung von Samen im Vergleich zur Keimung ohne das erfindungsgemäße Vorgehen erhöht werden kann.
- Überraschend ist ferner, dass diese Wirkungen ohne zusätzliche Einbringung von Chemikalien erreicht werden können.
- Die Erfindung wird durch nachfolgende Beispiele näher beschrieben:
- Es zeigen:
-
1 -4 verschiedene Prinzipskizzen des Erfindungsgegenstandes.
-
-
1 zeigt einen nach oben geschlossenen durchsichtigen Behälter1 , in welchem eine nährstoffhaltige Lösung2 eingebracht ist. In dem Behälter1 wird ein einzelner Samen3 positioniert. Bedarfsweise kann in der Nähe des Behälters1 noch ein Leuchtmittel4 vorgesehen werden. Oberhalb des Samens3 wird die erfindungsgemäße Eisen (II)-Ionen enthaltende Mineral-Metallfolie5 in der Nährlösung2 positioniert. - Im sterilen verschließbaren durchsichtigen Behälter
1 wurden je 0,1 g fein gemörserter und sterilisierter Blähton gegeben, je 0,1 ml sterile Knopsche Nährlösung hinzugefügt, je ein Kressesamen3 in den Behälter1 gelegt und der Behälter1 verschlossen. In einige Behälter1 wurde zusätzlich je eine Eisen(II)-lonen enthaltende Mineral-Metallfolie5 mit einer Fläche von 0,25 cm2 gegeben. In wiederum einige andere Behälter1 wurde je eine unbehandelte Folie (Rohmaterial) der gleichen Größe gegeben. Die Behälter1 wurden bei Raumtemperatur unter einer Pflanzenleuchte4 fünf Tage lang inkubiert. Täglich wurde der Keimungsfortschritt der Samen3 , genauer die Größe der Keimlinge, (ohne Öffnen der Behälter1 ) optisch bewertet. - Die Wachstumsgeschwindigkeit konnte durch Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens um ca. 15% gegenüber der Wachstumsgeschwindigkeit ohne bzw. mit unbehandelter (Roh-) Folie
5 gesteigert werden. - Überraschenderweise konnte auch die Ausbeute an Biomasse durch Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens um ca. 20 % gegenüber der Ausbeute ohne bzw. mit unbehandelter (Roh-) Folie
5 gesteigert werden. -
2 zeigt eine Abwandlung zu1 . Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. In einem größeren Behälter1 befindet sich ebenfalls eine Nährlösung2 sowie die erfindungsgemäße Eisen (II)-Ionen enthaltende Mineral-Metallfolie5 . In einzelnen Kammern befinden sich einzelne Samen3 . Eine größere Lichtquelle4 befindet sich oberhalb des durchsichtigen geschlossenen Behälters1 . -
3 zeigt als Prinzipskizze eine mit Wurzeln6 versehene Pflanze7 . Angedeutet ist ein Zuführsystem8 für nährstoffhaltiges Wasser9 (ein Kran, eine Schlauchleitung oder dergleichen). Das nährstoffhaltige Wasser9 wird in Kontakt mit der erfindungsgemäßen Eisen (II)-Ionen enthaltenden Mineral-Metallfolie10 gebracht. Die möglichen Aufnahmebereiche11 ,12 der Wurzel6 /Pflanze 7 im Strömungsverlauf nach der Mineral-Metallfolie10 für das behandelte nährstoffhaltige Wasser9' sind optisch hervorgehoben. -
4 zeigt eine Alternative zu3 . In diesem Beispiel kommt eine Pumpe13 zum Einsatz. Vor der Pumpe13 wird die bereits mehrfach beschriebene Eisen (II)-Ionen enthaltende Mineral-Metallfolie10 eingebracht. Das nährstoffhaltige Wasser9 wird in Strömungsrichtung (Pfeil) vor der Pumpe13 mit der Mineral-Metallfolie10 in Wirkverbindung gebracht. Im weiteren Strömungsverlauf kann das behandelte nährstoffhaltige Wasser9' bedarfsweise in einen Sammelbehälter14 eingebracht werden, ehe es dann mit den Aufnahmebereichen11 ,12 der Wurzeln6 und/oder der Pflanzen7 in Kontakt eingebracht wird. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Behälter
- 2
- Nährlösung (nährstoffhaltige Lösung)
- 3
- Samen
- 4
- Leuchtmittel
- 5
- Mineral-Metallfolie
- 6
- Wurzeln
- 7
- Pflanze
- 8
- Zuführsystem
- 9
- nährstoffhaltiges Wasser
- 9'
- behandeltes nährstoffhaltiges Wasser
- 10
- Mineral-Metallfolie
- 11
- Aufnahmebereich
- 12
- Aufnahmebereich
- 13
- Pumpe
- 14
- Behälter
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004024339 B4 [0003]
Claims (6)
- Verfahren zur Ertragssteigerung bei der Pflanzenanzucht, indem Wasser- und Nährstoff-absorbierende Teile einer Pflanze (6, 7) oder eines Samens (3) in Kontakt mit nährstoffhaltiger wässriger Lösung (2, 9) gebracht werden, wobei die wässrige Lösung (2, 9) in Wirkverbindung mit einer Eisen(II)-lonen enthaltenden Mineral-Metallfolie (5, 10) gebracht wird, dergestalt, dass die Mineral-Metallfolie (5, 10) in das wasserführende System zur Bewässerung der Pflanze(6, 7) oder des Samens (3) mit einem Verhältnis Folienfläche zu Volumenstrom von 0,0025 bis 2,5 h/m und/oder in einen Sammelbehälter (1, 14) zur Bewässerung mit einem Verhältnis 0,0025 bis 2,5 m2 pro Liter Wasser bzw. nährstoffhaltige wässrige Lösung (2, 9) eingebracht wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eisen(II)-lonen-haltige Mineral-Metallfolie (5, 10) aus einer metallischen Legierung aus 15-35 Ma.-% Cr und min. 60 Ma.-% Fe + Ni - und bei welcher der Gewichtsanteil an Begleitelementen, insbesondere Mn, Mo, Cu und Si, 15 % nicht überschreitet - besteht, bei der durch eine 5 bis 60 Minuten währende thermische Behandlung unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei einer Temperatur von 500 bis 1000 °C eine mineralische Oberfläche erzeugt wird, und dass die Aufheizung der Legierung mit einer Geschwindigkeit von 300-500 K pro Minute und die Abkühlung schockartig mit mindestens 50 K pro Sekunde erfolgt. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mineral-Metallfolie (5, 10) in einen die nährstoffhaltige Lösung (2, 9) beinhaltenden Sammelbehälter (1, 14) eingebracht wird, wobei in der nährstoffhaltigen Lösung (2, 9) mindestens ein Samen (3) und/oder mindestens ein Pflanzenteil (6, 7) vorgesehen wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mineral-Metallfolie (10), in Strömungsrichtung gesehen, vor der Nährstoffzuführung angeordnet wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mineral-Metallfolie (5, 10), in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Nährstoffzuführung angeordnet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass im wasserführenden System mindestens eine Pumpe (13) vorgesehen wird, wobei die Mineral-Metallfolie (10), in Strömungsrichtung gesehen, vor der Pumpe (13) angeordnet wird.
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