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Mittel zur Bodenverbesserung oder gärtnerische Erden Es ist bekannt,
den Ertrag von Nutzpflanzen durch mineralische Düngung zu steigern, indem den Pflanzen
direkte Nährstoffe, wie Naturdünger oder mineralische Düngemittel, z. B. Kalisalze,
Stickstoffverbindungen und Phosphate, zugeführt werden. Hierdurch wird zwar eine
zeitlich begrenzte Ertragssteigerung, jedoch im allgemeinen keine direkte und ausreichende
Bodenverbesserung erreicht.
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Es besteht nun schon seit langem das Problem, den Pflanzen neben den
direkten Nährstoffen auch den Mutterboden, der durch klimatische Einflüsse (Unwetter,
wie starker Regen, Sturm usw.) weitgehend verlorengehen kann, zu liefern bzw. zu
erhalten und insbesondere die Bodenerosion, Humusabschwemmung und Bodenverwehung
zu verhindern, indem durch Untermischung mit z. B. Torf die Feuchtigkeit und Erdteilchen
festgehalten werden. Ferner wird durch Zusammenballung der Bodenteilchen zu Krümeln
eine Bodenverfestigung erreicht, wie dies in den V. St. A. bereits durch aus Polyarylaten
bestehende Bodenverbesserungsmittel geschieht. Bei größerer Anwendung in der Landwirtschaft
sind diese Mittel jedoch verhältnismäßig teuer und deshalb vorwiegend in Gartenbaubetrieben
zur Anwendung gelangt.
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Um Bodenverbesserungsmittel herzustellen, hat man schon vorgeschlagen,
Celluloseabfallprodukte, insbesondere Holzmehl, mit Stickstoff- oder schwefelhaltigen
Verbindungen zu vermischen und das Gemisch zur Verbesserung landwirtschaftlicher
Kulturböden zu verwenden; jedoch haben diese Produkte den Nachteil, daß sie keine
krümelbildende Beschaffenheit haben und bei ihrer relativ langsamen Zersetzung nur
als Trägerstoffe der zugefügten düngend wirkenden Pflanzennährstoffe dienen. Es
wurde ferner auch vorgeschlagen, Kakaoschalen durch Behandlung mit Kalk und anschließende
monatelange Fermentation (Heißvergärung) als Düngemittel aufzubereiten. Dieses Verfahren
ist jedoch umständlich und langwierig und benötigt - bedingt durch die geringe Dicke
der Schalen - enorm große Mengen an Kakaoschalen, wie sie in der Praxis kaum anfallen.
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Gegenstand der Erfindung ist es, ein Mittel zu schaffen, das dem Boden
sowohl die krümelig-feste Beschaffenheit verleiht als auch Düngestoffe dem Boden
zuführt.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man sowohl zu billigen
und trotzdem alle erforderlichen Eigenschaften besitzenden Krümel bildenden Bodenverbesserungsmitteln
oder gärtnerischen Erden gelangt, wenn man feinzerkleinerte, aus der Kaffeepulverherstellung
anfallende Abfallstoffe in geeigneter Weise aufbereitet.
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Der Kaffeesatz, der bei der Kaffeepulverherstellung anfällt und meistens
verbrannt oder in Halden gelagert wird, enthält gegenüber z. B. Holzmehl oder Kakaoschalen
neben 23 bis 24% Holzfaser immer noch etwas Coffein, ferner Fett, Ölzucker, Gerbsäuren,
Pentosane und Mineralstoffe. Die Kakaoschalen, die mit dem Kaffeesatz lediglich
darin übereinstimmen, daß sie auch ein Abfallprodukt sind, bestehen - wie auch Holzmehl
- vorwiegend aus Cellulose und bedürfen zur Verrottung eines lange andauernden Prozesses
einer Heißvergärung, während Kaffeebohnen-und somit auch der Kaffeesatz - als ausgesprochene
Pflanzensamen zum geringsten Teil aus Zellstoff bestehen.
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Man hat schon versucht, den Kaffeesatz zu entölen und damit nutzbar
zu machen. Diese Verfahren haben sich jedoch als zu kostspielig herausgestellt und
waren deshalb gewerblich nicht verwertbar. Auch als Baustoff kann er durch seinen
Ölgehalt nicht verwendet werden. Aus diesen Gründen konnte bisher eine Nutzbarmachung,
wie sie durch die Erfindung angestrebt wird, nicht erreicht werden.
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Gemäß der Erfindung werden diese anfallenden Abfallprodukte (Kaffeesatz)
unter Zugabe von schwefel-, Stickstoff- und acetathaltigen Verbindungen mit Wasser,
zu einem Brei vermengt und durch eine relativ kurze Einwirkungszeit aufbereitet.
Man erhält eine krümelige Masse, die in beliebigem Verhältnis mit Sand, Ton, Lehm,
Erde u. a. vermischt und als gärtnerische Erde zur Anzucht von Kulturpflanzen oder
als Bodenverbesserungsmittel verwendet wird.
Die physiologische
und physikalische Wirkung der erfindungsgemäßen fertigen Masse auf das Pflanzenwachstum
(Keimung, Bewurzelung, Bodenhaftung) ist sehr beachtlich und kann durch die bisher
bekannten Humusdüngemittel nicht erreicht werden.
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Vergleichsversuche von Kakteensämlingsaufzuchten in a) handelsüblicher
Kakteenerde und b) dem erfindungsgemäß hergestellten Bodenverbesserungsmittel bzw.
der hergestellten gärtnerischen Erde ergaben, daß in einem Zeitraum von einem Jahr
das Wachstum der in b) gesetzten Sämlinge das der in a) gesetzten um das Doppelte
übertraf.
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Die Vergleichsversuche wurden über einen Zeitraum von 28 Monaten durchgeführt,
und zwar mit Kakteensämlingen (Cereus-Arten), die aus im Februar in eine Keimschale
gesetzten Samen stammen und im März als Jungpflanzen (Sämlinge) von 2 mm Höhe und
1 mm Dicke in kleine Töpfe gleicher Größe umgesetzt wurden. Es wurden zu diesen
Versuchen vier Sämlinge gleicher Größe (A, B, C und D) ausgesucht, von denen je
zwei (A und B) und (C und D) der gleichen Art angehörten.
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Die Sämlinge A und C wurden in je einen Topf in gute humose Kakteenerde,
die Sämlinge B und D in die erfindungsgemäße Mischerde gesetzt. Alle vier Pflanzen
erhielten den gleichen Standort (Südfenster) und die gleiche Pflege (abgestandenes
Wasser und Regenwasser als Gießwasser). Monatlich wurden Längen-und Dickenwachstum
gemessen und in Tabellen eingetragen.
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Die Auswertung dieser Tabelle ergab nachstehende Kurven (Abb. 1 und
2).
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Die Abb. 1 veranschaulicht das Höhenwachstum (Ha=Höhenwachstumsfaktor;
der Sämling hat bei 1 die Höhe a, bei 10 die Höhe 10 a usw.) in Abhängigkeit von
der Zeit (Monaten), beginnend mit Februar.
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Die Abb. 2 zeigt das Dickenwachstum (Db=Dickenwachstumsfaktor) mit
der gleichen Zeitabhängigkeit. Die Kurven geben Aufschluß, in welchem Maße die Veränderung
der Größen d und b von den Böden abhängig ist. Diese Versuchsanordnung läßt sich
für alle Pflanzen in gut kontrollierbaren Zeiträumen durchführen; bei Blattpflanzen
ist es zweckmäßig, die Stammdicke, -höhe und eventuelle Blattgröße zu messen, um
gute statisch verwertbare Ergebnisse zu erhalten.
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Gleiche Versuche wurden mit Geranien, die ein besonders überraschendes
Wachstum zeigten, Araceen (Philodendron, Scindapsu, Calla) und Bromeliaceen (Philodendron,
Scindapsus, Calla) und Bromeliaceen Auch die Blattfarbe, der Blattwuchs und die
Blüten zeichneten sich durch ein besonders kräftiges Aussehen aus. Anscheinend findet
auch die für das Wachstum und die Chlorophyllbildung notwendige Chelatbildung in
verstärktem Maße durch noch nicht bekannte Umsetzungen statt.
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Nach einem Jahr hat der Boden, in welchem Pflanzen aufgezogen werden,
immer noch eine feste, jedoch in sich poröse und hartkrümelige Beschaffenheit. Selbst
das dauernde Gießen mit nicht enthärtetem Wasser führt keine '\?#Turzelknollenverkalkung
herbei, sondern der abgeschiedene Kalk wird bereits .in den Hohlräumen und an den
nicht verdaulichen Zellstoffteilchen des Kaffeesatzes angelagert und stört somit
auch nicht das Wachstum der Pflanze.
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Beispiel 1 1000 g getrockneter Kaffeesatz (Bohnenkaffee- oder Kornkaffeesatz),
wie er z. B. bei der Pulverkaffeeherstellung anfällt, werden mit 10 g Thioharnstoff
(Harnstoff oder Guanidin) und 10 g Ammoniumsulfat innig vermischt. Anschließend
wird in diese Mischung 500 ccm Ammoniakwasser eingerührt, bis ein gleichmäßig durchfeuchteter,
klumpenloser Brei entsteht. Hiernach wird bis zur Schimmelbildung und Austrocknung
stehengelassen. Dann wird diese Masse, die inzwischen eine harte, krümelige Beschaffenheit
angenommen hat, nochmals gut durchgemischt und fein zerkleinert und zu gleichen
Teilen mit Sand gemischt. In diese Masse trägt man durch einfaches Übergießen bis
zur gleichmäßigen Durchfeuchtung Essigwasser (d. h. etwa 20 g reine Essigsäure auf
1 1 H2 O) ein. Nach etwa 4 Wochen Lagerzeit im Freien bei gelegentlichem Gießen
oder in nicht trocknen Räumen ist die Erde, die eine gute Blumenerde abgibt, gebrauchsfertig.
Beispiel 2 10 kg getrockneter Kaffeesatz werden mit Wasser zu einem zähen Brei verrührt,
dem anschließend 100 ccm Ammoniakwasser und 10 g Thioharnstoff zugegeben werden.
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Dieses Gemisch wird in einem geschlossenen Behälter einer Temperatur
von 25° C ausgesetzt und etwa 10 Tage stehengelassen. Nach öffnen des Behälters
stellt man fest, daß die Masse den typischen Geruch von Entenfäkalien angenommen
hat.
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Zu dieser Masse gibt man jetzt 10g Ammoniumacetat oder eine sonstige
aus einem Acetat bestehende oder dieses enthaltende, nicht pflanzenschädliche Substanz,
mischt gut durch und läßt an der Luft trocknen. Nachdem die Masse lufttrocken ist,
werden 2 kg Lehm oder auch Ton zugegeben, gut vermengt und nochmals angefeuchtet.
Die fertige Erde wird in leicht feuchtem Zustand bei Dunkelheit gelagert. Man erhält
ein vorzügliches Substrat für die Champignonzucht, das den bisher üblichen Pferdedung
ersetzen kann. Beispiel 3 1000 kg frisch angefallener Kaffeesatz werden mitAbwässern
(z. B. Sulfitablaugen und bzw. oder Abwässern der Essigherstellung) in einem offenen
Rührwerk vermischt und anschließend in ein Klärbecken einfließen gelassen, wo die
Masse 5 Tage unter Luftzutritt stehenbleibt. Hiernach wird die noch über der Masse
stehende Flüssigkeit ablaufen gelassen und der Bodensatz an der Luft getrocknet.
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Der gut getrocknete Schlamm wird dann in entsprechend große Ballen
gepreßt und kann wie Torf zur Düngung und Bodenverbesserung verwendet werden. Der
Trockenprozeß soll sich nach eventueller Wasserzugabe oder auch nach natürlicher
Beregnung möglichst über einen Zeitraum von etwa 30 Tagen erstrecken.
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Die Beispiele schließen andere Verarbeitungsweisen zur Herstellung
der Endprodukte im Sinne der Erfindung nicht aus und können in geeigneter Weise
variiert werden, um zu Böden und Bodenzusatzmitteln für jeden gewünschten gärtnerischen,
Land- und forstwirtschaftlichen Zweck zu gelangen.