DE2044836A1

DE2044836A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Beschickung von Hartschaumstoff-Substratkörpern mit wachstumsfördernden, -regulierenden und -sichernden Stoffen sowie mit Samen

Info

Publication number: DE2044836A1
Application number: DE19702044836
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. 5670 Opladen; Niggemann Johannes Dipl.-Landw. Dr.; Kauczor Hans-Werner Dr.; 5090 Leerkusen; Müller Konrad 5670 Opladen Weinbrenner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1970-09-10
Publication date: 1972-03-16
Also published as: ZA716018B; NL7112256A; FR2106278A5; BE772475A

Description

2044836 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LB VE RK U S E N - Bayerwerk Patent-Abteilung Wr/A 3

\ 9. SEP,

Verfahren zur kontinuierlichen Beschickung von Hartschaumstoff-Substratkörpern mit wachstumsfördernden, -regulierenden und -sichernden Stoffen sowie mit Samen

Betriebe- und arbeitswirtschaftliche Gesichtspunkte führen im gartenbaulichen Bereich dazu, daß in steigendem Maße auf definierte Standarderden zurückgegriffen wird. Eine Weiterentwicklung dieser weitgehend einheitlichen Pflanzenmedien stellen reine synthetische Substrate aus Schaumkunststoffen dar. Sie besitzen die Vorteile, daß sie leicht und in einer gewünschten Zeilstruktur herstellbar sind. Mit ihnen läßt sich eine vom Standort unabhängige, weitgehend industrialisierbare Pflanzenproduktion aufnehmen. Für die Stecklingsvermehrung haben sich Blocksubstrate aus einem harten, hydrophilen Polyurethan-Leichtschaum besonders bewährt. (E. Weinbrenner und J. Niggemann: "Stecklingsvermehrung und Kultur in Blocksubstraten aus Polyurethan-Schaumstoff¹¹, Gartenwelt 70, Nr. 4 vom 21.2.1970, S. 71-73).

Infolge ihres niedrigen Raumgewichts von ca. 10 bis 15 kg/m⁵ besitzen diese Schaumstoffe nur ein geringes Nährstoff-Festhaltevermögen. Es ist deshalb notwendig, die Nährstoffe in Form einer arbeiteaufwendigen laufenden Flüssigdüngung oder aber - was noch besser ist - als Vorratsdünger in den Wurzelbereich des synthetischen Substrats zu bringen.

Ideale Depotdünger für die Schaumstoffsubstrate stellen Dünger

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dar, deren Nährstoffionen an synthetische Ionenaustauscher gebunden sind. Die Vorteile dieser sog. Ionenaustauscherdünger sind:

a) Einbringen eines zusätzlichen Sorptions- und Pufferungs-Systems in das Substrat.

b) Freigabe der Pflanzennährstoffe nur bei Bedarf, dem Wachstumsrhythmus der Pflanze angepaßt, durch Austauschvorgänge zwischen Harz und Wurzel, unabhängig von Temperatur und Mikroorganismentätigkeit.

c) Verluste an Düngern durch Auswaschung bleiben äußerst gering.

d) Keine Übersalzungsgefahr in der wäßrigen Substratphase.

e) Das Verhältnis der einzelnen Nährstoffe zueinander läßt sich leicht durch Mischen der verschieden beladenen Austauscherharze variieren. Es können so ohne Schwierigkeiten Mischungen hergestellt werden, deren harmonische Nährstoffzusammensetzung den Ansprüchen der jeweiligen Pflanzenart und -sorte und ihrem Entwicklungsstand weitgehend gerecht wird.

Als Kationenaustauscherdünger werden stark saure und schwach saure Kationenaustauscher verwendet, die ionenaustauschaktive Sulfosäure-, Phosphorsäure- oder Carboxylgruppen tragen. Insbesondere werden Harze auf Basis von vernetzten Polymerisaten, die durch Mischpolymerisation von Monomeren mit einer oder mit mehreren olefinischen Doppelbindungen, beispielsweise von Styrol oder von Acrylsäuren, ihren Estern oder Nitrilen einerseits und Divinylbenzol andererseits, unter Einführung von Sulfosäure- bzw. Carboxolgruppen erhalten worden sind.

Als Anlonenaustauscherdünger können Harnstoff-Pormaldehyd,

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Melaminformaldehyd-, Polyalkylamin-Formaldehyd-Harze und vernetzte Copolymerisate, beispielsweise aus Styrol und Divinylbenzol, die primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, gegebenenfalls einen Anteil quaternäre Ammoniumgruppen tragen, verwendet werden.

Durch Erzeugung einer Schwammstruktur bei der Herstellung läßt sich die Diffusion der Ionen aus dem Harz erleichtern.

Es ist möglich, die Ionenaustauscherharze direkt beim Aufschäumprozeß in den Schaumstoffkörper einzubringen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß die Verteilung der Ionenaustauscherteilchen in einem aufgeschäumten Großblock nicht immer gleichmäßig ist und sich so erhebliche unkontrollierbare Unterschiede in der Düngerbeladung der Schaumstoff-Vermehrungs- und -Kultursubstrate ergeben. Außerdem kann die Diffusionsfähigkeit und damit die Pflanzenaufnehmbarkeit infolge Verklebens und Umhüllens der Ionenaustauscherpartikel mehr oder weniger stark beeinträchtigt werden. Ein Teil des Düngers im oberen Teil des Substratkörpers bleibt zudem unwirksam, weil er von den Wurzeln garnicht erreicht wird.

Wir fanden nun unter Umgehung dieser aufgeführten Schwierigkeiten ein Verfahren, einer gleichmäßigen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Beschickung von Hartschäumstoff-Blocksubstraten mit Ionenaustauscherdüngern im Wurzelbereich, welches darin besteht, daß die Dünger mit Hilfe von Luftdruck in das Substrat eingeschossen werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Beschickung von hydrophilen, offenzelligen Schanmstoff-Substratkörpern mit pflanzenwachstumsfördernden, -regulierenden und -sichernden Stoffen und/oder Samen, dadurch gekennzeichnet, daß die pflanzenwachstumsfördernden, -regulierenden und -sichernden Stoffe und/oder Samen in Form fester

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Teilchen mit Hilfe von Luftdruck in die Substratkörper eingeschossen werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise ein Ionenaustauscherdünger-Gemisch mit einem Peuchtegehalt von O - 70, insbesondere um 50 Gewichtsprozent und einer mittleren Korngröße von 0,1 - 10, vorzugsweise 0,3 bis 1,2 mm, beispielsweise mit einer pneumatischen Spritzpistole für gekörntes Material bei einem Luftdruck von etwa 5 - 20, vorzugsweise 8-12 atü in die Substrate aus hydrophilem, hartem bis halbhartem offenzelligen Schaumkunststoff des ßaumgewichts 5 - 50, vorzugsweise 10-20 kg/nr eingeschossen. Gegebenenfalls werden zur Erhöhung der Einschießwucht mit Ionenaustauscherharzen umhüllte Sandpartikel in das Substrat eingeschossen. Zur Verbesserung der Eindringtiefe können die Ionenaustauscherdüngerharze auch z.B. mit einer 1 %igen Natrium-Alginatlösung gut durchfeuchtet und dann dem Schaumkunststoff eingeschossen werfen. Die Alginate erwiesen sich als ein gutes Gleitmittel, das zudem später beim Austrocknen die Harzpartikel durch Klebwirkung festhält. Anstelle der Alginatlösung können auch z.B. geeignete Celluloselösungen oder ähnliche Gleit- und Klebewirkung vermittelnde Substanzen verwendet werden.

Pflanzen zeigen in diesen so optimierten Substraten infolge der langsam fließenden harmonischen Nährstoffversorgung eine ausgezeichnete Wachstumsfreudigkeit und einen hervorragenden Gesundheitszustand.

Auf gleiche Weise wie die lonenaustauscherdünger, gegebenenfalls zusammen mit denselben, können auch Wirkstoffe in den Substratkörper eingebracht werden. Es können dieses u.a. keinsungs- und würzeIfordernde und wachstumsregulierende Wuchsstoffe, Substratdesinfektionsmittel, Pflanzenschutzmittel, insbesondere systemieoh wirkende, Nitrifikationsnemmer, stoffwechse!aktive Hu-

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St

minstoffe, ihre Auf-, Abbau- und Umsetzungsprodukte, Algenbekämpfung- und Stauchemittel sein.

Pur das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Schaumstoffaubstrate sind insbesondere solche aus Polyurethanechaumstoff, Phenol-Formaldehydharz-Schaumstoff, Gemischen von Phenol-Formaldehydharz- und Harnstoff-Formaldehydharz-Schaumstoffen. Besonders geeignet sind hydrophile offenzellige epröd-hartθ bis zäh-elastische Polyurethanechaumstoffe.

Besondere Vorteile weisen die nach den erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Substrate als Steckmassen für Schnittblumen auf, da in der beschriebenen Weise mit Ionenaustauscherharzen mit angelagerten, bakteriziden und fungiziden Konservierungsmitteln, Netzmitteln sowie anorganischen und/oder organischen Nährstoffen beschickte Substrate die Wirkstoffe langsam und stetig in die wäßrige Phase abgeben, wodurch eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer von Schnittblumen erreicht wird.

Wachstumsfordernde, -regulierende und -sichernde Stoffe können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch in Granulatform, insbesondere in Form schwerlöslicher Granulate, beispielsweise in lösungsverzögernden Einkapselungen aus filmbildenden Kunststoffen, in Schäumstoff-Substratkörper eingeschossen werden, wobei ebenfalls mit langseitig wirkenden Zusatzstoffe versehenen Substrate erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für die Einbringung von Samen in normalem, pilliertem und granuliertem Zustand in Schaumstoff-Substratkörper angewandt werden, indem der Samen entweder in Mischung mit den obengenannten Hilfsstoffen oder getrennt eingeschossen wird. Iijjsbesondere kann auf diese Weise die Besaeung von Substratplatten mit Samen von KUchen-

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kräutern und bestimmten Blumen sowie die Rasensameneinbringung in rollbare Schaumstoff-Folien zur Herstellung von rollbaren Rasensamenmatten erfolgen.

Der Proseß des Einschießens der genannten Optimierungsprodukte und Samen in Hartschaumstoff-Substrate kann kontinuierlich erfolgen. Auf einem Fließband mit der Unterseite nach oben liegende z.B. würfel- oder plattenförmig zugeschnittene Schaumsubstrate werden z.B. während der Bewegung gleichmäßig mit den genannten Produkten aus einer pneumatischen Spritzpistole beschossen, die auf einer Brücke über dem Fließband angeordnet ist. Durch eine regelmäßige Zick-Zack-Bewegung der Spritzpistole quer zur Laufrichtung der Substratplatten wird eine gleichmäßige Beschießung gewährleistet. Durch die Geschwindigkeit, mit der die Substratkörper auf dem Fließband bewegt werden, läßt sich die Einbringungsmenge pro Substratkörper steuern.

Je nach Größe und Gewicht der einzelnen Granulate läßt sich die Eindringungstiefe variieren. Bei gleichem Luftdruck dringen die schweren Partikel tiefer in den Substratkörper ein, während die leichteren in Nähe der Oberfläche bleiben. Dieser Umstand ist für die Optimierung von Bedeutung, da eine gezielte schichtweise Beschickung des Wurzelraums durch Steuerung des Korngrößenspektrums möglich ist und sich so Schichtsubstrate ausbilden lassen. Schwerere und größere Ionenaustauecherteilchen können beispielsweise weiter in die Mitte von Substratkörpern deponiert werden. Diese größeren Ionenaustauscherharze geben Nährstoffe und andere Verbindungen sehr viel zögernder an die wachsenden Wurzeln der Pflanze ab als die feineren lonenaustauscherpartikel, die in Bodennähe des Substratkörpers abgelagert sind und erst später bei größerem Bedarf der Pflanzen von der Masse der Wurzeln erreicht werden. Es ist somit durch die Wahl der Korngrößen-Zusammensetzung bei den einzuschießenden Granulaten eine weitgehend har-

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monische Versorgung der Pflanzen entsprechend ihrer Entwicklung und ihren zunehmend größer werdenden Ansprüchen möglich.

Die Verwendung von Alginatlösungen wirkt sich in Verbindung mit den Optimierungsprodukten und Samen besonders günstig aus, da sie den Kontakt zwischen denselben und dem Schaumstoffsubstratkörper fördert und das Pflanzenwachstum aufgrund ihrer Pufferungs- und Wirkstoff-Eigenschaften vorteilhaft beeinflußt.

Von wirtschaftlicher Bedeutung ist, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine dosierte, durchgreifende physiologische Optimierung von Hartschaumstoff-Substratkörpern auf mechanischem Wege möglich ist.

Wenn man die Zusatzstoffe gleich zu den Rohstoff-Flüssigkeitsabmischungen hinzugibt, bzw. mit aufschäumen läßt, können leicht Schwierigkeiten im Schaumbildungsprozeß auftreten. Wollte man eine verschiedenartige Optimierung erreichen, wäre es unumgänglich, die Rezeptur der Ausgangssubstanzen zu verändern. Dieser Umstand ist für eine kontinuierliche Produktion wenig vorteilhaft.

Weiterhin lassen sich in einem Arbeitsvorgang in besonderen Fällen auch gleichzeitig Sameneinschuß und Optimierungszusätze durch die verschiedene Einschußwucht miteinander verbinden.

Beispiel 1

Es wird ein Ionenaustauschdüngergemisch bestehend aus 42 Volumenprozent eines Nitrationen aufweisenden 6 Volumenprozent eine* Phosphationen aufweisenden 2 Volumenprozent eines Sulfationen aufweisenden 22 Volumenprozent eines Ammoniumionen aufweisenden 19 Volumenprozent eine« Kaliumionen aufweisenden 5 Volumenprozent eines Magnesiumionen aufweisenden 2 Volumenprozent eines OaJLciuiuionen aufweisenden und 2 Volumenprozent eines Kupferionen aufweisenden Ionenauotauseherharzeβ

mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 50 Gewichtsprozent und ei ner mittleren Korngröße von 0,0 mm mit einer pneumatischen

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Spritzpistole für gekörntes Material bei einem Luftdruck von 10 atü etwa 10 - 12 mm tief in die Unterseite eines Substratblockes der Dimension 5 x 40 χ 40 dm aus hydrophilem spröd-hartem offenzelligem Polyurethanschaumstoff des Raumgewichts 13 kg/m⁹ eingeschossen. Es kamen 10 g/m" des Düngergemischa zur Anwendung. Das so erhaltene Substrat eignet sich hervorragend zur Aufzucht von Zierpflanzen.

Beispiel 2

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch werden statt des Ionenaustauschdüngergemischs mit dem gleichen Gemisch umhüllte Sandkörner (mittlere Korngröße 0,5 mm, Gewichtsverhältnis Dünger: Sand = 1 : 1 ) verwendet. Die Eindringtiefe betrug in diesem Falle bei gleichem Spritzdruck 20 cm.

Beispiel 3

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird das lonenaustauschdüngergemisch vorher mit einer 1-prozentigen Natriumalginat-Lösung gut durchfeuchtet. Bei gleichem Druck beträgt die Eindringtiefe 18-20 cm.

Beispiel 4

In eine 1 cm dicke aufrollbare Folie aus zäh-elastischem, hydrophilem offenzelligem Polyurethanschaumstoff der Dichte 10 kg/m werden zunächst wie{in Beispiel 1 beschrieben 0,8 g/m des obigen Ionenaue^auschdüngergemischs

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7 - 8 mm tief eingeschossen (Druck 10 atü, Partikelgröße 0,6 mm). Anschließend wird in die gleiche Folie unter gleichen Bedingungen 20 g/m eines Rasensamens 0,5 - 0,8 mm tief eingeschossen. (Druck 10 atü).

Es wurde eine aufrollbare lagerfähige Rasenmatte erhalten, die nach Bewässerung binnen weniger Tage einen gut stehenden Rasen ergibt.

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Claims

Patentansprüche

y* Verfahren zur Beschickung von hydrophilen, offenzelligen Schaiiffistoff-Substratkörpern mit pflansenwachstumsfördernden, -regulierenden und -sichernden Stoffen und/oder Samen, dadurch gekennzeichnet» daß die pflanzenwachstumsförriernden, -regulierenden und -sichernden Stoffe und/oder Samen in Form fester Teilchen mit Hilfe von Luftdruck in die Substratkörper eingeschossen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Samen in normalem* pilliertem oder granuliertem Zustand in Hartaehaum-Substratkörper eingeschossen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung kontinuierlich erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Eindringungstiefe als auch eine schichtweise Ablage bei gleichem Luftdruck durch die Wahl der Korngrößenzusammensetzung oder spez. Gewichts bei den einzuschießenden Granulaten gesteuert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer harmonischen Versorgung der Pflanze größere und schwerere sowie langsamer lösliche Granulate oder Depotträger tief in die Substratkörper eingeschossen werden, während kleinere und leichtere Granulate und Depotträger mit schneller löslichen Verbindungen in Bodennähe des Substratkörpers deponiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzuschießenden Optimierungsprodukte bzw. Samen vor dem Einschießen mit einer pflanzenverträglichen Lösung aus Alginaten, Cellulosepräparaten oder anderen Verbindungen

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durchtränkt werden, die infolge ihrer gleitenden Eigenschaften das Eindringen der Einachußprodukte fördern und sie nach Trocknung durch Klebwirkung an den Schaumstoff-Substratkörper fixieren.

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