DE29517526U1 - Pflanzsubstrat - Google Patents
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Description
Pflanzsubstrat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Pflanzsubstrat bestehend aus organischen und anorganischen Materialien.
Pflanzsubstrate sind in vielfältiger Zusammensetzung
bekannt. Man versteht darunter im Gegensatz zu natürlichen gewachsenen Böden und Kompost eine Mischung
von anorganischen und organischen Materialien, die nach biologischen und pflanzenwachstumsfordernden Kriterien
zusammengestellt wurden.
Diese Pflanzensubstrate haben zum einen den Vorteil,
daß man mit einer relativ hohen Sicherheit die biologischen, physikalischen und chemischen
Eigenschaften des Substrates durch Wahl geeigneter Ausgangsstoffe einstellen kann und zum anderen, daß
auch Materialien eingesetzt werden können, die im kommunalen und industriellen Bereich als Abfallstoffe
anfallen. Hinzu kommt, daß diese Pflanzsubstrate mit dem Vermischen sofort verwertbar sind und nicht einen
langwierigen und nicht immer beherrschbaren Kompostierungsprozeß unterworfen werden müssen. Die
Nährstoffgehalte dieser Pflanzsubstrate sind ohne
weiteres durch Zusatz von Düngemitteln für jede Kultur einstellbar. Dadurch ist man in der Lage, bestimmte
pflanzenspezifische Eigenschaften des Substrates im voraus festzulegen. Als kommunale und industrielle
Abfallprodukte werden häufig Klärschlamm, Holzabfälle, Stroh oder andere nicht weiter verwertbare Biomassen in
Kompostierungsanlagen oder als Beimischung in Pflanzensubstraten verwendet.
Im Falle der Kompostierung entstehen wieder Produkte, deren physikalischen, chemischen und biologischen
Eigenschaften nicht im voraus definierbar sind. Während bei den sogenannten PflanzSubstraten hingegen
definiertere physikalische, chemische und biologische Eigenschaften erreicht werden. So läßt sich das
Wasseraufnahmevermögen eines Pflanzsubstrates durch entsprechende Wahl der Bestandteile ziemlich genau im
voraus festlegen.
Allerdings hat man bei Pflanzsubstraten häufig eine verminderte mikrobiologische Aktivität zu verzeichnen,
die sich erst nach längerer Zeit im Gegensatz zur Aktivität in Komposten ausbildet. Hinzu kommt, daß die
Sorptionseigenschaften von Pflanzsubstraten, die
normalerweise in Böden im wesentlichen an anorganische und organische Bodenkolloide gebunden sind, nicht
optimal ausgebildet sind. Da die Sorption die für die Pflanzenernährung wichtigste Form der
Nährstoffspeicherung darstellt, kann es in Verbindung
mit einer ungünstigen mikrobiologischen Aktivität zu nachteiligen Folgen für die Pflanze kommen.
Auch die neuerdings eingesetzten inerten quellfähigen Polymere verbessern zwar das Wasserhaltevermögen des
Substrates auf der einen Seite, andererseits verringern
sie jedoch auch im Gemisch mit anderen Substratbestandteilen eher die mikrobiologische
Aktivität.
Im deutschen Gebrauchsmuster G 921 14 00.8 wird ein Pflanzsubstrat für Garten- und Hauspflanzen
beschrieben. Dieses Substrat besteht aus einem quellfähigen Superabsorber auf polymerer organischer
Grundlage, dem aufbereitete Holzabfälle, Klärschlamm oder andere organische und mineralische Produkte
zugesetzt worden sind. Anschließend wird diese Mischung getrocknet und verpreßt und im verdichteten Zustand
einem Anwender zugesandt. Auch dieses Pflanzsubstrat weist hinsichtlich seiner Sorptionseigenschaften und
mikrobiologischer Aktivität eher Nachteile auf. Diese Nachteile sind vermutlich insbesondere darauf
zurückzuführen, daß im gequollenen Zustand das Verhältnis zwischen Superabsorber und organischen
Materialien bezüglich der mikrobiologisch aktiven Oberfläche ungünstig ist. Hinzu kommt, daß natürlich im
getrockneten und gepreßten Zustand urspünglich möglicherweise vorhandene mikrobiologische Aktivität im
Substrat weiter eingeschränkt wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Pflanzsubstrat anzubieten, das sowohl hinsichtlich
seiner mikrobiologischen Aktivität als auch seiner Sorptionseigenschaften humusreichen natürlich
gewachsenen Böden oder Komposten sehr nahe kommt bzw.
übertrifft.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem aus organischen und anorganischen Materialien bestehenden
Pflanzsubstrat, das überwiegend poröse, cellulose- und/oder ligninhaltige Fasern in Kombination mit einem
quellfähigen, inerten, organischen Polymer enthält. Die hier verwendeten cellulose- und/oder ligninhaltigen
porösen Fasern zeichnen sich durch eine sehr große wirksame Oberfläche aus und sind dadurch in der Lage,
in Kombination mit inerten organischen Polymeren, die quellfähig sind und Ionenaustausch-Eigenschaften
aufweisen, Mikroorganismen eine geeignete Lebens- und Entwicklungssphäre zu garantieren. Die porösen Fasern
lassen sich aufgrund ihrer Kleinheit innig mit den Polymeranteilen vermischen. Es entsteht hierbei
überraschend ein Verbund zwischen Polymer und Fasern, der es ermöglicht die Sorptionseigenschaften und die
mikrobiologische Aktivität auch in den Mikroräumen des Substrates zu gewährleisten, nachdem die Kombination
mit Kompost beimpft wurde.
Die porösen Fasern werden durch einen speziellen mechanischen thermischen Aufschluß hergestellt. Als
Ausgangsmaterial dient Holz oder holzhähnliche sowie Stroh oder strohähnliche Materialien. Die
Ausgangsmaterialien werden geschreddert und in einem speziellen Extruder zu feinen Fasern aufgeschlossen.
Diese feinen Holzfasern weisen eine poröse Struktur und somit eine große Oberfläche auf, die gut zur
reversiblen Bindung von Wasser und Nährstoffen geeignet ist und auch eine geeignete Unterlage für die
Entwicklung von Mikroorganismen bildet. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der porösen
Fasern sind praktisch dem Torf gleich. Das betrifft vor allem die Rohdichte (trocken), den Porenanteil und
damit auch die Luft- und Wasserkapazität, die organische Substanz und den Glührückstand in der
Trockenmasse. Der pH-Wert im CaCl2-Auszug liegt vorteilhafterweise 1-2 Einheiten über dem des Torfes.
Diese porösen Fasern stellen den Hauptbestandteil des
erfindungsgemäßen wasserspeichernden Pflanzsubstrates
dar.
Weitere wertbestimmende organische und anorganische Bestandteile sind gegebenenfalls Tone, weiteres
Schreddergut aus biologischen Materialien, Komposterde und z.B. nährstoffhaltiges Abwasser von Biogasanlagen.
Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Pflanzsubstrat bei seiner Herstellung mit den unbedingt
notwendigen Spurenelementen im richtigen ausgewogenen Verhältnis dotiert werden. Zugeschnitten auf
verschiedene Pflanzen und deren unterschiedliche Ernährung können im Bedarfsfalle die Nährstoffe
Stickstoff, Phosphor, Kalium, Kalzium und Magnesium im richtigen Verhältnis besonders ausgewählt und dosiert
werden. Durch die Auswahl langsam löslicher Düngekomponenten werden sowohl richtige
Pflanzenernährung, sparsamer Verbrauch und gleichzeitig auch Schutz des Grundwassers ermöglicht. Leicht
entstehende Stickstoff-Überdüngungen durch ein überhöhtes Angebot an Ammonium- und Amidstickstoff
werden durch die optimalen Lebensbedingungen für Mikroorganismen, die den Nitrifikationsprozeß
vorantreiben, verhindert. Ein besonders günstiges Volumenverhältnis wird erzielt, wenn 60 bis 90
Volumenteile poröse Fasern mit 10 bis 40 Teile quellbares Polymer vermischt werden. Der Quellungsgrad
dieser Mischung beträgt bis zu 500.
Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße
PIfanzsubstrat bei der Anpflanzung von jungen Bäumen
und Sträuchern in regenarmen oder karstigen Gebieten z.B. im Mittelmeerraum und in den Tropen einsetzen. Mit
einem Minimum an Wasser und Nährstoffen läßt sich unter Verwendung dieser Mischung das Anwachsen von Pflanzen
• ·
garantieren. Z.B. können in einen Plastiksack mit etwa 50 1 Inhalt tonige Erde, Kompost, Laub oder andere
örtlich vorhandene organische Materialien mit etwa 10 bis 2 0% der erfindungsgemäßen Mischung aus porösen
Fasern und inertes quellbares Polymer mischen, wobei hier das erfindungsgemäße Pflanzsubstrat insbesondere
Wasserspeicher und Nährstofflieferant ist. In diesen
Sack wird die Pflanze, z.B. ein Jung-Baum, gepflanzt und mit dem Sack in das Pflanzloch eingebracht. Diese
gesamte Mischung kann nach dem Angießen quellen und 5 bis 10 1 Wasser speichern. Dadurch brauchen die
Jungbäume nur ein- bis zweimal im Monat 10 bis 20 1 Wasser, um trotz ungünstiger trockener Bedingungen die
Anwachsperiode des ersten Jahres zu überstehen. Man spart so 95% des sonst erforderlichen Düngers und bis
zu 75% (ca. 500 1) Wasser pro Jahr und Baum, was in vielen Regionen eine Wiederbegrünung von Karst- und
Wüstenflächen überhaupt erst möglich macht.
Das erfindungsgemäße Pflanzsubstrat stellt den Pflanzen
zu jeder Zeit in der richten Menge Wasser zur Verfügung. Der Wurzelbereich der Pflanze bleibt feucht
und nicht naß. Die Pflanze kann bis zu 40% schneller wachsen, die Häufigkeit des Bewässerns kann bis zu 7 0%
reduziert werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Pflanzsubstrates
werden mittels der folgenden Vergleichsuntersuchungen dargestellt.
Die Untersuchungen wurden anhand des Wachstums von Kresse durchgeführt.
Es wurden drei Varianten des Pflanzsubstrates {hinsichtlich Düngeart und -gehalt) im Vergleich mit
einer kommerziellen Qualitätsblumenerde und einem mit
Nährsalz versehenen Quarzsand angesetzt. Das Pflanzsubstrat bestand aus 50 Vol% poröse Holzfasern,
29 Vol% Kompost, 9 VoI% Ton und 12 Vol% quellfähiges Polymer auf der Basis eines kationisierten, vernetzten
Acrylamid/Acrylsäuren-Copolymerisat.
Probe la Pflanzsubstrat (65 mg NH4 +A Substrat)
Probe Ib Pflanzsubstrat (135 mg NH4 +A Substrat)
Probe 2 Pflanzsubstrat (140 mg NH4 +A Substrat)
Probe 3 Qualitätsblumenerde mit Guano und Torf
(laut Deklaration für mehrere Wochen
ausreichend mit Dünger versorgt), ohne
zusätzliche Düngergabe
Probe 4 Quarzsand; mit Hydrodüngerlösung 2 mal gegossen (65 mg NH4 +A Substrat)
Der Ausgangswassergehalt aller Proben lag zwischen 57 und 63 %.
Mit jedem der aufgeführten Substrate wurden je 3 Blumentöpfe (7x7 cm; Höhe 7 cm) unter leichtem
Andrücken bis ca. 1 cm unterhalb des Randes gefüllt. Je Topf wurde 1 g Kressesamen gleichmäßig aufgebracht und
leicht angedrückt. Die Töpfe wurden nach der Aussaat mit Gipsplatten abgedeckt (Verdunstungsschutz). Die
Töpfe wurden die gesamte Versuchsdauer bei 25 bis 27 0C
gehalten. Am zweiten Tag nach der Aussaat wurden die Gipsplatten abgenommen, da die Keimlinge der Proben la,
Ib und 2 so hoch gewachsen waren, daß sie die Glasplatte berührten.
Die Proben la, Ib und 2 wurden über den gesamten Versuchszeitraum nicht gegossen. Die Proben 3 wurde am
Die Proben la, Ib und 2 wurden über den gesamten Versuchszeitraum nicht gegossen. Die Proben 3 wurde am
2. und 5. Tag mit ca. 20 ml gegossen. Die Probe 4 wurde am 1. und 4. Tag mit 90 bzw. 3 0 ml Hydrodungerlosung
gegossen und am 2., 3. und 5. Tag mit ca. 3 0 ml Leitungswasser.
5
5
Die Entwicklung der Kresse wurde über 25 Tage begutachtet. Am 11. Tag nach der Aussaat wurde von
jeder Probe von je einem Blumentopf die oberirdische
Kressepflanzenmasse geerntet (abschneiden zwischen Wurzel und Stiel) und deren Gewicht sofort ermittelt.
Die Durchwurzelung des Substrates wurde visuell eingeschätzt.
Die Auswertung der Bonitierung der Keimung und des Wachstums der Kresse und der Grünmassebildung der
Proben ergab folgendes Bild:
Bei den Ansätzen mit dem erfindungsgemäßen Pflanzsubstrat (Probe la, Ib und 2) keimte die Kresse
am schnellsten und gleichmäßigsten, obwohl relativ hohe NH4+-Konzentrationen vorlagen.
Die Kressepflanzen wuchsen am üppigsten und sind 1 bis
2 cm höher als bei den Proben 3 und 4. Das wird auch verdeutlicht an der am 11. Tag geernteten
Kressegrünmasse.
Ohne Gießen über den Versuchszeitraum von 25 Tagen bei 25 bis 27 0C blieben die Kressepflanzen auf dem
Pflanzsubstrat Oase über den längsten Zeitraum frisch.
Die Probe 3, obwohl ausgewiesen als Qualitätsblumenerde, zeigte schon am 5. bis 7.Tag nach
der Aussaat Schädigungen. Mehrere Pflanzen begannen umzufallen und abzusterben. Die Proben wurden daher mit
sehr schlechtem Ergebnis aus dem Versuch genommen.
Die Probe 4 zeigte sehr verzögertes Keimen und Wachstum. Durch zusätzliches Gießen mit 210 ml je
Blumentopf in den ersten Tagen nach der Aussaat konnte noch eine gute Entwicklung der Kresse bis ca. zum
14. Tag erreicht werden. Die Grünmasse betrug aber am 11. Tag nur 68 bzw. 81 % im Vergleich mit den Proben
auf Pflanzsubstrat. Nach dem 14. Tag begannen die Pflanzen stark zu vertrocknen.
Hier zeigt sich, daß ein sorptionsschwaches Substrat mit geringer mikrobiologischer Aktivität und einem
NH4 + -Gehalt von nur 65 mg/1 Substrat bereits zu verzögerter Keimung und gehemmtem Wachstum führt.
Claims (9)
1. Pflanzsubstrat, bestehend aus organischen und anorganischen Materialien,
gekennzeichnet dadurch,
daß das Pflanzsubstrat cellulose-und/oder ligninhaltige,
überwiegend poröse Fasern in Kombination mit einem inerten quellfähigen organischen Polymer
enthält.
10
10
2. Pflanzsubstrat nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
gekennzeichnet dadurch,
daß Kompost enthalten ist.
15
15
3. Pflanzsubstrat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch,
daß lehm- und tonhaltige Materialien gegebenenfalls
in Kombination mit Kompost enthalten sind.
4. Pflanzsubstrat nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch,
daß gegebenenfalls zusätzlich Düngemittel enthalten
sind.
5. Pflanzsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch,
daß poröse Holzfasern enthalten sind.
6. Pflanzsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch,
daß die porösen Fasern das Ergebnis einer Schredder- und daran sich anschließenden
Extruderbehandlung sind.
7. Pflanzsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch,
daß als inertes organisches Polymer quellfähige, synthetische, ionisierte, vernetzte Acrylamid/Acrylsäurecopolymerisate
enthalten sind.
8. Pflanzsubstrat bestehend aus
30-85 Vol% cellulose- und/oder ligninhaltige
poröse Fasern,
3,5 - 3 0 Vo 1% inertes, organisches, quellfähiges Polymer im vorgequollenen Zustand
12 - 40 Vol% Kompost
3-20 Vol% Ton
und Dünger nach Nährstoffbedarf der Pflanze.
9. Pflanzsubstrat nach Anspruch 8,
gekennzeichnet dadurch,
gekennzeichnet dadurch,
daß das Vorquellungsverhältnis 1 kg trockenes Polymer zu 10 1 beträgt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29517526U DE29517526U1 (de) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Pflanzsubstrat |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29517526U DE29517526U1 (de) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Pflanzsubstrat |
Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19750952A1 (de) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Harzmann Optima Marketing Und | Pflanzgranulat mit codierten Informationsträgern |
| DE19750951A1 (de) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Harzmann Optima Marketing Und | Pflanzgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102007059745A1 (de) | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Buttchereit, Klaus B. | Substratkörper zur temporären Wirkstoffzuführung in erdgebundenen und hydroponischen Pflanzenkulturen |
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| DE202012001243U1 (de) | 2012-02-07 | 2012-03-06 | Armand Loewe-Fürstenberg | Düngemittel-Agglomerat mit Superabsorber |
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-
1995
- 1995-10-24 DE DE29517526U patent/DE29517526U1/de not_active Expired - Lifetime
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