DE1903510C - Verfahren zur Erstbegrundung steri ler Substrate und Samenmischung zu dessen Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erstbegrünung steriler Substrate durch Auslegen einer verrottungsfähigen, löcherigen, c> Mikroklima für das Pflanzenwachstum erzeugenden Faserdeckschicht, in welche dann eine mit Bakterienkuliuren geimpfte, leguminosenhaltige Mischung aus Samen eingebracht wird, die durch die Deckschicht hindurch auf die Substratlläche gelangen, und schlug Itches Aufsprühen einer Bitumenemulsion auf ine Faserdeckschichl zur Sicherung gegen Verlagerung. Gegenstand der Erfindung ist auch eine \orteilhafte Samenmischung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Unter Substraten sind im Sinne der Eründung insbesondere /u verstehen: Rohböden aller ArI. Ablalldeponien aus Stollen- und Tunnelbautcn. aus Bergbau und Industrie, z. B. auch Müllhalden.

Die Impfung der Samenmischung mit Tlakterien- kuUurcn war nach der einhellig herrschenden F:ich- meinung bisher nur als Naßimpfung möglich. Das allgemeine Vorurteil ergab sich aus der Kenntnis, daß geeignete Impfkulturen gegen Austrocknung

außerordentlich empfindlich sind und daher ein Ausstreuen auf eine trockene Substratfläche nicht vertragen, sondern hierbei sofort absterben.

Jede Benetzung der Samen im Zuge der Naßimpfung hat aber Vcrklumpungen von Samenkörnern zur Folge. Solche Samenklumpen bleiben trotz der löcherig ausgelegten Faserdeckschicht in dieser hängen, so daß nur ein Teil der Samen durch die Deckschicht hindurch bis auf die Substratfläche gelangen kann. Die im Fasergerüst der Deckschicht zurück- gehaltenen Samenklumpen werden aber durch die zur Sicherung der Faserdeckschicht gegen Verlagerung aufgesprühte Bitumenemulsion in ihrer unerwünschten L.ige dauernd festgehalten, wodurch der Begrünungseffekt beeinträchtigt wird und unter ungünstigen Verhältnissen sogar zunichte gemacht werden kann.

Wollte man solchen Schwierigkeiten mit naßgeimpften Saatgut ausweichen, so mußte man sich zur Vermeidung einer Klumpenbildung z. B. beim An spritz- oder Naßsaatverfahren bzw. der Hydroseed- Methode aufwendiger Maschinen bedienen, in denen die Vermischung durch ein Rührwerk erfolgt und durch die das so vermischte Gut auf die Begrünungsfläche aufgeschleudert wurde.

Wenn auch nach der bekannten Arbeitsweise mit Faserdeckschicht eine löcherige Struktur vorgeschrieben ist, so sind dennoch undurchlässige Stellen nicht ausgeschlossen, weshalb an vielen für die Begrünung bestimmten Orten ohne gelegentliche Be- Wässerung nicht ausgekommen werden kann, damit die Samen auch wirklich auf die Substratfläche gelangen. Jede Betreuung der Begrünungsstelle nach dem Aufsprühen der Bitumenemulsion bedeutet aber zusätzliche Arbeit und Kosten. Zudem würde durch Fäulnisbakterien an feuchten Stellen ein Mischeffekt entstehen, der für eine rasche Begrünung völlig ungeeignet ist.

Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß durch die Anwendung folgender Maßnahmen vermieden:

a) Vorbereitung einer erdfeuchten Trockenimpfstoffkonserve, welche durch Trockenmischung aus Kulturen mehrerer verschiedener Bakterienarten oder Bakterienstämme gebildet und in erdfeuchtem Zustand in lichtundurchlässigen, luftgeschützten Konservenbehältern bei 5 bis 30° C gelagert wird;

b) Vorberei'unc einer Samenmisclumg aus mindestens fünf .'flanzenarlen mit mindestens teilweise gegenseitiger Wachstumsförderung, die zum Teil aus Leguminosen enthaltenden Angiospermen bestehen, wobei sich die verschiedenen Samen in Form, Größe und Gewicht sehr erheblich voneinander unterscheiden:

c) Aui'biingen der Faserdirckschiclu unter Vermeidung einer (lichten Schichtbildung in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen bis zu einer Höchststärke von 15 cm;

ύ) Vornahme einer "I roekenimpfung der nach (b) vorbereiteten Sanicnmischuiig durch Trockenmischung mit der nach (a) vorbereiteten T roekenimpfstoff konserve unmittelbar \or dem Hinbringet der Mischung in die lascrdeekschieht.

Das cifindungsgemäße Verfahren umfaßt also eine Vorbereitungsphase für das besondere Trockenimpfstoffgut sowie für die besondere Samenmischung und zwei Arbeitsphasen an der Begrünungsstelle.

Durch die Herstellung der Trockenimpfstoffkonserve und ihre licht- und luftgeschützte Aufbewahrung im Zuge der Vorbereitungspbase wird di; Ge fahr eines Absterbens der Impfb. kterien wahrend deren Lagerung ausgeschlossen.

Die Vorberei'jngsphase umfaßt ferner die Erstellung einer Samenmischung \(^n Pflanzenarten, die sich mindestens teilweise in ihrem Wachstum gegenseitig fördern; zu diesem Zweck, werden Samen von mindestens fünf Pfianzenarten .'erwendet, die zum Teil aus Leguminosen enthaltenden Angiospermen bestehen; diese verschiedenen Samen unterscheiden sich in Form, Größe und Gewicht sehr erheblich voneinander, wobei ihre Größe von 1 bis 10 und ihr Gewicht zwischen 1 und 500 variieren kann. Die Vorbereitung einer solchen Samenimpfung gestattet es. in der spezifischen Auswahl der Samen nach dem Begrünungsziel eines bestimmten Begrünungsortes dessen klimatische und edaphische Verhältnisse besonders zu berücksichtigen.

Die erste Arbeitsphase an der Begrünungsstelle besteht darin, daß beim Aufbringen der Faserdeckschicht jegliche dichte Schichtbildung vermieden wird, die Höchststarke der Faserdeckschicht soll mit 15 cm begrenzt sein; innerhalb dieser Grenze sind die klimatischen Bedingungen an der jeweiligen Begrünungsstelle zu berücksichtigen; in der praktischen Anwendung wird die Faserdeckschicht also um so stärker aufzubringen sein, je geringer die Jahresniederschlagsmenge am Begrünungsort, je höher dessen Jahrestemperaturmittel und je intensiver dessen maximale Sonnenbestrahlung sind.

Die vorteilhaft aus Langstroh, Heu oder technischen bzw. pflanzlichen Fasern bestehende Faserdeckschicht weist eine licht- und luftdurchlässige Struktur unter Bildung einer Kondensationsvorgänge begünstigenden Pufferzone in der oberhalb der Substratoberfläche befindlichen Luftschicht auf. Diese Pufferzone wird durch das Halmgerüst gebildet, aus welchem die Faserdeckschicht aufgebaut ist.

Die aus organischen Substanzen bestehende Faserdeckschicht ist von Hand aus oder maschinell dergestalt aufzubringen, daß sie zwar den Boden abdeckt, trotzdem aber lichtdurchlässig ist und innerhalb der Decke eine hoher Gehalt an einzelnen Lufträumen geschaffen wird. Dadurch wird der für die rasche Begrünung ungeeignete MulchelTeki /u einem KlimatisierungselTekt umgewandelt.

Die /weite Arbeitsphase besteht in der Vornahme der Trockenimpfung der vorbereiteten Samen-) mischung: erst unmittelbar vor dem I mbnngen <! ·ΐ Samenmischung in die Faserdeckschiehl wird .ie Trockenimpfstolikonserve geölinet und /it I'rockenimpfung der Samenmischung verwendet. Das Mischgut vvird der Luft nur ganz kurz ausgesetzt. Die volle

ίο Wirksamkeit der Impfung ist daher gewährleistet.

An diese beiden neuen Arbeitsphasen schließt sieh die bekannte Sicherung der Faserdeckschiehl durch Aufsprühen der Bitumenemulsion an.

Das erlindungsgemäße Verfahren hat ein allgemeines fachliches Vorurteil überwunden, 's ergibt insbesondere foluende Vorteile:

Gegenüber dem Stand der Technik wird cmc gleichmäßigere Verteilung des Samens erzielt, da bei Anwendung des Trockenimpfverfahrens Verklumpungen von Samenkörnern nicht vorkommen.

Die vollkommene Vermeidbarkeit von Samenklumpen fühu zu einer besseren Samenausnutzung, weil nur ein sehr geringer Anteil der Samenkörner beim Ausstreue·-, in der Faserdeckschicht hängenbleibt, so daß die Substratfläche von der überwiegenden Mehrzahl der Samenkörner erreicht wird.

Ba eine Verklumpung nicht zu befürchten ist, kann die uneingeschränkte Verwendung verschiedenster Samengemische mit stark unterschiedlichen Größen der darin enthaltenen Samen erfolgen.

Auf jegliche Bewässerung nach dem Ausstreuen der Samenmischung kann verzichtet werden; das zur Anwendung kommende langfaserige, lockergclegte und daher licht- und luftdurchlässige Halmgerüst schafft ein für das Auskeimen des Saatgutes ausreichend feuchtes Klima duic!i Kondensation von Wasser.

Der besondere Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht durch das in bisher toten Böden ermöglichte mikrobielle Leben, das eine der Voraussetzung für das Wachsen höherer Pflanzen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt somit weitestgeher.de technische, ökologische und wirtschaftliche Vorteile.

Nach einem weiteren vorteilhaft anwendbaren Kennzeichen der Erfindung werden die Samenimpfungen neben der Trockenimpfung mit biologisch aktivierenden, insbesondere wachstumsfördernden Wirkstoffen behandelt. Als solche Wirkstoffe können insbesondere Wuchshormone, Gibberellinsäure, Gibberellinderivate oder das Wurzelwachstum fördernde, enzymatisch wirksame Stoffe, vorzugsweise in Form von Pflanzenextrakten vor der Aussaat, zur Anwendung kommen. In dieser besonderen Ausbildung ist die Ausübung des Verfahrens auch auf extremen Standorten mit Erfolg gewährleistet.

Als Pflanzenextrakte kommen insbesondere solche von Achillea millefolium, Althaea rosea, Calendula officinalis, Cichorium intybus, Fragaria vesca, Juglans regia, Matricaria chamomilla, Quercus-Arten usw. in Betracht.

Nach einem weiteren vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung weist die in die Faserdeckschicht eingebrachte Mischung Kulturen symbiontischer Actino- myceten und Mykorrhizen in Verbindung mit Gehölzsamen auf. Der Vorteil der Anwendung von Gehölzsamen ist ein mehrfacher. In einem einzigen Arbeitsgang kann nämlich sowohl die initiale Pionier-

kräuter-Vegetatkui als auch die gewünschte Schlußgeselkchaft eingebracht werden. Spätere Pflanzungen, die stets mit Beschädigungen der initialen PionicTvegetation und höheren Rosten verbunden sind, sind vollständig vermeidhar. Fs wird eine natürlichere Pflan/ensuk/ession erreicht. Auch auf solchen Hüngen ist ein·.' Bebuschung oder Bewaldung in kurzer Zeit möglich, auf denen wegen der Steilheit oder besonders ungünstigen Bodenverhältnissen (felsige oder steiniue Standorte) keine Pflanzungen möglich sind.

Beim erfmdungsgemälkn Verfahren werden die artspe/ilischen l.i'ienheiten der Bodendurchwur/.elung berücksichtigt, um eine rasche und wirkungsvolle Durchwur/.elung. Aufschließung und Festigung tier blcrilcn Bödcu zu erzielen. Voraussetzung dazu waren langjährige Untersuchungen über die Wurzelbildung in derartigen Substraten. Für bestimmte Zwecke — z. B. spätere Wiederb -waldung — werden Mischungen verwendet, bei welchen die Samenmischungen vollkommen frei von verdämmend wirkenden Gräsern sind, dabei aber trotzdem den Boden rasch und wirkungsvoll für das Wachstum von Bäumen und Sträuchern aufbereiten.

Ein entscheidendes, wirtschaftlich bedeutendes Ergebnis der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit, die Berasungen trotz des humuslosen, ursprünglich sterilen Substrates nach dem zweiten Jahr vollkommen pfleglos zu belassen, wobei sich die geschaffene Initialvegetation auf dem Wege der natürlichen Pflanzensukzession ohne Zutun zur Klimagesellschalt entwickelt. Dies ist nur durch die erwähnte biologische Aktivierung des Bodens erreichbar, so daß der Nährsloffkreislauf nicht nur aufrechterhalten bleibt, sondern sogar allmählich ein Überschuß entsteht, der zur natürlichen Bodenbildung -führt.

Im nachfolgenden werden einige Ausführungsbeispiele gebracht, durch die die Erfindung noch weiter erläutert werden soll.

Λ) Beispiele fm Samenmischungen Beispiel S₁

Für neutrale, sandige oder steinige Lehmsubstrate mit einer Jahresnicderschlagsmcnge von 300 bis 800 mm und einem Temperaturmittel von 14 bis 1",5'¹C ist folgende Samenmischung besonders geeignet: _

Gewichlsproze-t

Gramineen

14

12

Agropyrum cristatum . .
Agropyrum derscrtorum

Bromus inermis

Bouteloua curtipendula .

Cynodon dactylon

Dactylis hispanica

Elymus junceus

Lolium multiflorum

Phalaris tuberosa

Zoysia japonica

Medicago media ...
Medicago falcata .. .
MelilotUE. indicus ...
Onobrychis arcnaria
Psoralea bitiiminosa

Leguminosen

14

15

1ÖÖ

Beispiel S_a

Für Rohböden schwach saurer Substrate im Hügel- und Bergland bei einem Jahresniederschlagsmittel von 600 bis 1100 mm und einem Jahrestemperalurmillel win 9,5 bis 12" C:

Arrhenatherum elatius . Brachypodium pinnalum

Bromus erec'.us

Brumus inermis

Dactylis glomerata ....

Phleuin pratense

Lolium perenne

Agrostis lenuis

Festucii c)\ina

Festuca rubra-fallax . ..

Poa pratensis

Poa annua

Cn uniinc.v η

4 7

4 9

6 2

Kräuter

2 Leguminosen

100 Beispiel S₃

Auf tertiären Tonen, Sanden, Mergeln bei einer Jahresniederschlagsmenge von 400 bis 700 mm und einem Tcmperaturmittel von 16 bis 18° C kann folgende Samenmischung zur Anwendung kommen:

Gewichtspro7.cni Gramineen

Achillea millefolium Pimpinella saxifraga Sanguisorba minor .

Anthyllis vulneraria Coronilla varia Lotus corniculatus .. Medicago lupulina . Trifolium repens . ..

Brachypodium rupestre Lolium multiflorum . . Dactylis hispanica .... Andropogon contortus

Bromus inermis

Elymus junceus

Slipa tortilis

Agropyrum cristatum . Cynodon dactylon .... Poa bulbosa

12

14

Leguminosen

12

HolzgewÜQhss 4

100 Beispiel S₄ Für trockene, saure Industrie- und Bergbauhalden bei 500 bis 1000 mm Jahresniederschlagmittel und einer mittleren Jahrestemperatur von 10 bis 13° C ist folgende Samenmischung vorteilhaft:

Hedysarum coronarium

Medicago falcata

Onobrychis viciaefolia Lespedeza cuncata . ..

Quercus coccifera ...

Quercus ilex

Spartium junceum . .. Phyllirea angustifolia Arbutus unedo ....

7 8

Gewichtsprozent

Gramineen B) Beispiele für die Stärke der Faserdeckschicht

Arrhenatherum elatius 3

Bromus inermis 3 Beispiel F₁

Dactylis glomerata 2 5

HolcusManata 3 Bei einer mittleren Jahresniederschlagsmenge von

Phleum pratense 4 1000 bis 1500 mm und einem Jahrestemperaturmittel

Ayrostis stolonifera 1 von 8,5 bis 11,0° C beträgt die Stärke der Faser-

Poa comprcssa 3 deckschicht auf Sonnenhängen 6 cm, auf Schattcn-

Festuca ovina 3 io hängen 4 cm, bei derselben Jahresniederschlags-

Festuca rubra genuina 5 menge, aber Jahrestemperaturmitteln unter 8,5° C

Lolium perenne 6 auf Sonnenhängen 4 cm, auf Schattenhängen 3 cm.

Poa pratensis 4

Anthoxanthum odoratum 1 B e i s ρ i e 1 F.,

Deschampsia caespitosa 1 15

Leguminosen Bei Jahresnieuerschlagsmitteln über 1500 mm und

Lotus corniculatus 5 einem Temperaturmittel von 8,5 bis 11,0° C beträgt

Lupinus polyph^vllos 8 die Stärke der Faserdeckschicht auf Sonnenhängen

Medicago lupulina 4 ebenfalls nur mehr 4 cm, auf Schattenhängen 3 cm.

Medicago sativa 4 ^ao

Trifolium repens 10 B e i s ρ i e 1 F₁

c · u, mnr»r 7 ^^u Jahresniederschlagsmitteln von 500 bis

aanguisorod m nor / _{lQQQ mm und} j_ahresternp_{eraturmitteln von 11>0} bis

Flantago lanceiota i ^ _{Ufi0 Q betr}„_{gt dfe St}„_{rke def Faserdeckschicht auf}

^Holze^c*^achse Sonnenhängen 10 cm, auf Schattenhängen 7 cm.

κύυ-mia pseudaccacia _;;,.. 8 Gemäß der Erfindung ist eine rasche biologische

Crataegus oxyacantha 4 Aküvierung von Rohböden und sterilen Substrater

Sarothamnus scopanus 5 möglich, wie sie etwa im Zusammenhang mit derr

Sambucus racemosa 3 _{30 Tunnel}. _und stollenbau bzw. Bergbau oder bei Tn

100 dustriekippen vorliegen.

Claims (4)

Patentansprüche::

1. Verfahren zur Erstbegrünung steriler Substrate durch Auslegen einer vcriottungsi"ähit>en, löcherigen, ein Mikroklima für das Pflanzenwachstum erzeugenden Faseruecksehieht. in welche dann eine mit Bakterienkulluren geimpfte, lcguniinosenhaitige Mischung aus Simon eingelirachi wird, die durch die Deckschicht hindurch auf di-j Subsiratfläche gelangen, und schließliches Aufsprühen einer Bitumenemulsion auf die !•"aserdeckschicht zur Sicherung gegen Verlagerung, gekennzeichnet durch die Anwendung folgender Maßnahmen:

a) Vorbereitung einer erdfeuchten Trockenimpfstoffkonserve, welche durch Trockenmischung aus Kulturen mehrerer verschiedener Bakterienarten oder Bakterienstämme gebildet und in erdfeuchtem Zustand in lichtundurchlässigen, luftgeschützten Konservenbeh'ältern bei 5 bis 30° C gelagert wird;

b) Vorbereitung einer Samenmischung aus minlestens für.." Pflanzenarten mit mindestens teilweise gegenseitiger Wachstumsförderung, die zum Teil aus Leguminosen enthaltenden Angiospermen bestehen, wobei sich die verschiedenen Samen in Form, Größe und Gewicht sehr erheblich voneinander unterscheiden;

c) Aufbringen der Faserdeckschicht unter Vermeidung einer dichten Schichtbildung in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen bis zu einer Höchststärke von 15 cm;

d) Vornahme einer Trockenimpfung der nach (b) vorbereiteten Samenmischung durch Trockenmischung mit. der nach (a) vorbereiteten Trockenimpfiitoifkonserve unmittelbar vor dem Einbringen der Mischung in die Faserdeckschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Samenmischung neben der Trockenimpfung mit biologisch aktivierenden, isisbesondere wachstumsfördernden Wirkstoffen behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirkstoffe Wuchshormone, Cibellerinsäure, Gibellerinderivate oder das Wurzelwachstum fördernde, enzymatisch wirktame Stoffe, vorzugsweise in Form von Pflanzenextrakten, vor der Aussaat zur Anwendung kommen.

4. Samenmischung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mischung Kulturen symbiotischer Actinomyceten und MyVorrhizen in Verbindung mit Gehölzsamen aufweist.