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Verfahren zur Einzeldüngung und Vorrichtung
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zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Einzeldüngung, das insbesondere für die Düngung bei Einzelpflanzungen geeignet
ist. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Es ist bereits ein Verfahren zur manuellen Einzeldüngung bekannt,
bei dem der Dünger mittels eines Handdüngerstreuers dosiert ausgebracht wird. Ein
solcher Handdüngerstreuer besteht aus einem Rückentragegerät, und einer Dosiervorrichtung,
die über einen Schlauch mit dem Rückentragegerät verbunden ist, sowie einem Düngeraustragrohr.
Das Rückentragegerät besteht aus einem mit Schraubverschluß versehenen
Düngermittelbehälter
von etwa 20 Liter Inhalt, einem Rückenauflagegestell und zwei Rucksackriemen. Die
Dosiervorrichtung ist ein Rohr, welches mit einer Doppelschieberwippe mit Federrückstellung
zur Handbetätigung ausgestattet ist. Wenn man die Wippe betätigt, fällt die in der
Dosierkammer befindliche Düngermenge. nach unten durch das Austragrohr heraus. Dabei
kann das Austragrohr gezielt auf die zu düngende Bodenstelle gerichtet werden.
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Mit dem bekannten Handdüngerstreuer lassen sich zwar dosierte Einzeldüngungen
ausführen, aber der Dünger muß dabei von einer Person auf dem Rücken getragen werden
und jeder Düngevorgang wird manuell ausgelöst.
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D.h. die Anwendung von Handdüngerstreuern ist auf kleine Flächen begrenzt
und nur zur Ausbringung relativ geringer Mengen an Düngemitteln geeignet. Wegen
der geringen Kapzität und dem hohen Arbeitszeitaufwand sind die Kosten für eine
Einzeldüngung mit einem Handdüngerstreuer relativ hoch.
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Es sind auch Kreiseldüngerstreuer zur Düngung von großen Flächen bekannt.
Es handelt sich dabei um Schlepperanbaugeräte, die vom Schlepper getragen und die
über die Zapfwelle des Schleppers angetrieben werden. Bei einem Kreiseldüngerstreuer
strömt der Dünger aus einem großen Vorratsbehälter mit einem konisch sich verengendem
Auslaufrohr, das unmittelbar über einer rotierenden Kreiselscheibe endet, auf den
Teller der Kreiselscheibe. Der Teller ist mit feinen Rippen versehen, und schleudert
den Dünger zentrifugal über die ganze Fläche der Kreiselscheibe weg auf die zu düngende
Bodenfläche hinaus. Ein Kreiseldüngerstreuer ist nur zur Düngung von Ackerland oder
für sonstiges freies Gelände brauchbar; eine Einzeldüngung ist damit nicht möglich.
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Schließlich gibt es ein Verfahren zur Düngung mit einem Düngerausbringgebläse.
Auch das Düngerausbringgebläse ist ein Schlepperanbaugerät, das vom Schlepper getragen
wird und gewöhnlich von der Zapfwelle des Schleppers angetrieben wird. Bei diesem
Verfahren wird der Dünger aus einem Vorratsbehälter herausgesaugt und mit hoher
Geschw.indigkeit in einem Luftstrahl fein verteilt über die zu düngende Fläche hinausgeblasen.
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Es werden dabei Reichweiten von 20 bis 30 Meter erreicht, jedoch ist
die Ausbringung mehr oder weniger ungleichmäßig.
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Die bekannten maschinellen Düngeverfahren und die Vorrichtungen zu
ihrer Durchführung haben alle den Nachteil, daß damit nur eine Flächendüngung mit
zum Teil ungleichmäßiger Intensität der Düngung möglich ist und daß außerdem der
Bedarf an einzusetzendem Düngemittel relativ hoch ist. Ein weiterer Nachteil dieser
Düngeverfahren ist, daß für die Einbringung in den Boden und die Vermischung mit
dem Boden ein weiterer Arbeitsgang, z.B. Eggen, erforderlich ist und daß für das
Säen oder Pflanzen darüberhinaus noch ein zusätzlicher Arbeitsgang anfällt.
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Die genannten drei grundsätzlichen Düngeverfahren haben den Nachteil,
daß nach der Pflanzung gedüngt wird und somit der Dünger mit der Pflanze selbst
in Berührung kommt. Daraus kann letztlich - insbesondere wenn Feuchtigkeit oder
Nässe dazukommt -eine Verbrennung und Verätzung des gedüngten Pflanzenmaterials
resultieren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Düngeverfahren
bereitzustellen, mit dem
- eine große Anzahl von Einzeldüngungen
in relativ kurzer Zeit ausgeführt werden kann, - gleichzeitig der Dünger in den
Boden eingearbeitet werden kann und - eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht werden
kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine zur Durchführung des
Düngeverfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden, bei dem praktisch in einem einzigen
Bearbeitungsschritt erst eine Einzeldüngung und unmittelbar darauf eine Einzelpflanzung
durchgeführt werden kann und wobei gleichzeitig der Dünger in den Boden eingearbeitet
wird. Weiter wurde eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gefunden,
die aus einer hydraulisch gesteuerten Einzeldüngevorrichtung und einer damit kombinierten
und hydraulisch verbundenen, hydraulisch zu betätigenden Einzelpflanzmaschine besteht.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Einzeldüngung,
bei dem mit Hilfe einer Vorrichtung eine dosierte Düngermenge auf zu düngende Bodenbereiche
begrenzt aufgebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß a) der Dünger vor
dem Einpflanzen der Pflanze auf die Oberfläche des Bodenbereichs aufgebracht wird,
in den die Pflanze eingebracht werden soll, und daß b) der Dünger durch den anschließenden
Pflanzvorgang teilweise in den Boden eingearbeitet wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung
des vorgenannten Verfahrens,
die eine Einzeldüngevorrichtung mit
einem Düngervorratsbehälter, einer Düngerdosiervorrichtung und mit einem Düngerausbringrohr
umfaßt und die dadurch gekennzeichnet ist, daß c) die Einzeldüngevorrichtung für
die Dosierung und Ausbringung des Düngers hydraulisch gesteuert wird und an einer
hydraulisch betätigten Einzelpflanzmaschine mit einem einschwenkbaren, in den Boden
eindringenden, die Pflanze in den Boden einsetzenden Arm in der Weise montiert ist,
daß d) das Düngerausbringrohr räumlich vor dem Pflanzarm, bezogen auf seine in den
Boden eindringende Position, angeordnet ist, und daß e) eine gemeinsame, aufeinander
abgestimmte Steuerung des Hydrauliksystems der Einzeldüngevorrichtung nach Merkmal
(c) und des Hydrauliksystems der Einzelpflanzmaschine nach Merkmal (c) vorgesehen
ist.
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Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Nach diesem Verfahren kann eine Einzeldüngung und eine Einzelpflanzung
praktisch in einem Arbeitsgang mit einer Maschine durchgeführt werden, die eine
überraschend hohe Kapazität, ausgedrückt in gedüngten und gesetzten Pflanzen pro
Zeiteinheit, hat und die dabei sehr wirtschaftlich arbeitet. Ein weiterer Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß dabei grundsätzlich vor der Pflanzung
gedüngt wird. Dadurch gelangt kein Dünger an Blätter, Nadeln oder Holzteile des
Pflanzenmaterials, und somit wird eine Verbrennung und Verätzung des Pflanzenmaterials,
insbesondere bei
Hinzukommen von Feuchtigkeit, ausgeschlossen.
Schließlich liegt ein weiterer Vorteil des Verfahrens darin, daß der Dünger durch
den Pflanzvorgang und das nachträgliche Anpressen des aufgeworfenen Erdreichs durch
die Andruckwalzen in den Boden eingearbeitet wird, ein Umstand, der insbesondere
für Forstpflanzungen wichtig ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann noch für ein weiteres Anwendungsgebiet
mit Vorteil eingesetzt werden. Es passiert nämlich heute in immer bedrohlicher werdendem
Ausmaß, daß große Flächen an Wäldern und Feldern durch in die Atmosphäre gelangte,
gasförmige, flüssige oder feste Industrieemissionen, die durch Einwirkung von Wind
und/oder Regen in den Boden gelangten, vergiftet werden. Nach dem Verfahren der
Erfindung ist es möglich, in großem Umfang eine Rekultivierung von vergifteten Böden
durch Einbringung von entsprechenden Gegenmitteln und gleichzeitige Aufpflanzung
durchzuführen. Im Sinne der Erfindung ist daher unter dem hier gebrauchten Begriff
"Düngeverfahren" auch "Entgiftungsverfahren" und unter dem Begriff "Dünger" oder
"Düngemittel" auch "Gegenmittel gegen im Boden enthaltene Schad-und Giftstoffe"
zu verstehen.
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Die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und der
Vorrichtung zu seiner Durchführung decken sich, was die Bodenbeschaffenheit anbetrifft,
mit denen der Einzelpflanzmaschine, die als ein Maschinenteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eingesetzt wird. D.h. die Dünge- und Pflanzvorrichtung der Erfindung
kann auf jedem schlepper- oder raupenbefahrbaren Gelände, z.B. Schlagflächen, neu
aufzuforstende
Flächen oder unvorbereitete Böden, maschinell düngen
und Pflanzen setzen. Dabei spielen weder Stöcke, Baumstümpfe, Steine oder andere
Hindernisse eine Rolle.
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Selbst auf allerhärtesten Böden wie Karst, verhärtetem Lehm und Kies
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden, da der Pflanzarm der Einzelpflanzmaschine
mit einer Kraft von bis zu 1500 kp in den Boden eindringen kann. Wenn der Pflanzarm
jedoch auf ein undurchdringbares Hindernis stößt, so spricht ein hydraulisches Sicherheitsventil
an und ermöglicht dem Pflanzarm ein Zurückweichen, so daß keine Beschädigungen an
der Maschine eintreten können. Der andere Vorrichtungsbauteil der Erfindung, nämlich
die Einzeldüngevorrichtung, kann durch Hindernisse im Boden nicht beschädigt werden,
da sie infolge der erfindungsgemäßen Vorrichtung über dem Boden schwebt und mit
dem Boden gar nicht in Berührung kommt.
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Die Einzeldüngevorrichtung gemäß.Merkmal (c) besteht aus einem Düngevorratsbehälter
mit einem Volumen von etwa 50 bis 100 Liter oder auch mehr, einem daran anschließenden
Verbindungsschlauch, z.B. ein Spiralschlauch aus Gummi oder Kunststoff, einer daran
anschließenden Dosiervorrichtung sowie einem nach unten ragenden Düngerohr. Die
zwei Schieberblätter der Dosiervorrichtung können in an sich bekannter Weise mittels
einer Doppelschieberwippe betätigt werden. Die Steuerung und Betätigung der Doppelschieberwippe
erfolgt auf hydraulischen Wege. Der Raum innerhalb der Dosiervorrichtung zwischen
den beiden Schieberblättern bildet das Volumen der dosierten Düngermenge. Dieses
Volumen kann durch Einbau von Verdrängungskörpern verkleinert oder durch Herausnehmen
von Verdrängungskörpern genauso gut auch vergrößert werden und so den speziellen
Erfordernissen angepaßt werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Düngerdosiervorrichtung
zur Betätigung des oberen und des unteren Schieberblatts zwei getrennte hydraulische
Zylinder vorgesehen, wobei der Hydraulikkreislauf des ersten Stellzylinders und
der Hydraulikkreislauf des zweiten Stellzylinders miteinander verbunden sind. Die
Geschwindigkeit der Schieberblattbetätigung kann in bekannter Weise eingestellt
werden, und zwar vorzugsweise mit Hilfe von Drosselrückschlagventilen.
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Die Einzelpflanzmaschine gemäß Merkmal (c) weist als wichtigstes Bauteil
einen Arm, im nachfolgenden Pflanzarm genannt, auf, der mittels einer Hydraulik
betätigt und mit hydraulischen Wegeventilen gesteuert wird.
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Der Pflanzarm weist an seiner Vorderseite Schneidkanten auf, besitzt
einen Verdrängungskörper von der Größe des Wurzelsystem der Pflanze und hat an seiner
Rückseite eine Aufnahmevorrichtung für die Pflanze.
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Die Vorrichtung ist einstellbar und federbelastet, so daß ein Quetschen
der Pflanze vermieden wird. Die Pflanze wird durch die sich automatisch öffnende
und schließende Vorrichtung gehalten, öffnet sich an der richtigen Stelle im Boden
und gibt die Pflanze frei.
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Für sämtliche Wurzelgrößen können entsprechende Pflanzarme eingesetzt
werden. Der Pflanzvorgang läuft dann so ab, daß der bewegliche, durch einen Hydraulikzylinder
betätigte Pflanzarm, in dem die Pflanze eingelegt ist, in den Boden eindringt und
die Pflanze an der beabsichtigten Pflanzstelle freigibt. Dann zieht sich der Pflanzarm
aus der Erde heraus und bewegt sich in seine Ausgangsposition zurück, um mit einer
neuen Pflanze bestückt zu werden. Nach der
Pflanzung wird der entstandene
Pflanzspalt und das aufgelockerte Erdreich wieder zu- bzw. angedrückt, z.B. durch
ein nachlaufendes einstellbares Paar von Andruckrollen; die eingesetzte Pflanze
wird dadurch im Pflanzboden gefestigt.
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Die Einzelpflanzmaschine gemäß Merkmal (c) und damit auch die Vorrichtung
der Erfindung ist vorzugsweise als Anbaugerät an einen Schlepper oder eine Raupe
ausgeführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also an den Kraftheber eines Schleppers,
die gewöhnlich eine Dreipunkthydraulik ist,über Steckverbindungen die durch Federvorstecker
abgesichert sind, angeschlossen werden. Dabei muß zum Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung die Schlepperhydraulik und der Kraftheber auf Schwimmstellung geschaltet
werden. D.h. die Dünge- und Pflanzvorrichtung der Erfindung muß in Schwimmstellung.und
somit in Verbindung mit einer Schwimmeinrichtung betrieben werden.
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Die Einzeldüngevorrichtung und die Einzelpflanzmaschine, beide gemäß
Merkmal (c), sind zueinander so anzuordnen, daß der Auswurf des Düngers auf den
Bereich des Bodens erfolgt, in den nachfolgend die Pflanze von der Pflanzmaschine
in den Boden eingebracht wird. Dazu ist das Düngeausbringrohr oder Auswurfrohr des
Düngerstreuers räumlich vor dem Pflanzarm, bezogen auf seine in den Boden eingedrungene
Stellung bei der Freigabe der zu setzenden Pflanze, anzubringen, d.h. der Pflanzarm
in Pflanzstellung liegt hinter der unteren oeffnung des Düngerausbringrohrs, bezogen
auf die Fahrtrichtung.
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Das Hydrauliksystem der Einzeldüngevorrichtung nach Merkmal (c) einerseits
und das Hydrauliksystem der
Einzelpflanzmaschine ebenfalls nach
Merkmal (c), andererseits weisen eine gemeinsame, aufeinander abgestimmte hydraulische
Regelung auf. Vorzugsweise sind beide Hydrauliksysteme miteinander verbunden und
bilden somit ein einziges Hydrauliksystem. Die Kombination der beiden Hydrauliksysteme
ist insofern vorteilhaft, da die Zylinder der Einzelpflanzmaschine zur Betätigung
des Pflanzarms im Vergleich zu dem oder zu den zwei Zylindern der Einzeldüngevorrichtung
relativ viel großvolumiger sind. Die Folge davon ist, daß bei einer Zusammenfassung
zu einem einzigen Hydrauliksystem die Einzeldüngevorrichtung viel früher mit Drucköl
gefüllt sind als die großen Zylinder der Einzelpflanzmaschine. D.h. der Düngevorgang
erfolgt zeitlich vor dem Pflanzvorgang. Abgesehen von dieser systembedingten zeitlichen
Verzögerung können der Düngevorgang und der Pflanzvorgang durch zusätzlich eingebaute
Drosselrückschlagventile aufeinander abgeregelt werden; die Verwendung von Drosselrückschlagventilen
ist bevorzugt. Das gemeinsame Hydrauliksystem wird dabei so gesteuert, daß bei jedem
Pflanzvorgang der intermittierende Pflanzarm von einem hydraulischen Wegeventil
angesteuert wird und daß parallel dazu der jeweilige zustrom abgezapft und auf die
zwei hydraulischen Zylinder zur Betätigung der zwei Schieberblätter der in der Einzeldüngevorrichtung
eingebauten Düngerdosiervorrichtung aufgegeben wird. Die beiden Schiebeblätter bzw.
die dazugehörigen Hydraulikzylinder I und II sind an den Hydraulikölstrom jeweils
wechselseitig angeschlossen, d.h. wenn der Zylinder I aufgeht, dann geht der Zylinder
II zu und umgekehrt. Diese beiden Druckölströme werden außerdem vorzugsweise durch
Drosselrückschlagventile geschwindigkeitsabhängig geregelt.
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Die Hydraulik der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann an die Hydraulik
eines Schleppers oder einer Raupe
über Druckleitungen mit Steckkupplungen
unmittelbar angeschlossen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch
eine eigene Hydraulik mit einer eigenen Hydraulikpumpe haben, z.B. bei der Ausführung
als Selbstfahrgerät.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn sie als Schlepperanbaugerät
ausgeführt ist, wird üblicherweise von einer auf der Vorrichtung mitfahrenden Person
bedient. Dazu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Sitz und einem Schalthebel,
der vorzugsweise ein Fußpedal ist, ausgerüstet. Durch die Betätigung des Schalthebels
wird jeweils ein Pflanzvorgang mit dem daran gekoppelten, zeitlich vorgezogenen
Düngevorgang ausgelöst.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme.auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen Dünge- und Pflanzvorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch die hydraulische Einzeldüngevorrichtung der erfindungsgemäßen Dünge- und Pflanzvorrichtung.
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In der Fig. 1 ist die Dünge- und Pflanzvorrichtung als Schlepperanbaugerät
ausgeführt. Dazu ist auf einem Rahmen 1 mit Dreipunkt-Hydraulikzapfen 2 die Einzeldüngevorrichtung
und die Pflanzmaschine montiert.
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Das Hydrauliksystem des Schlepperanbaugeräts wird mit hydraulischen
Druckleitungen über hydraulische Steckkupplungenan das Hydraulik system des Schleppers
angeschlossen. Die Teile der Einzeldüngevorrichtung sind der Düngervorratsbehälter
4, der Verbindungsschlauch 5, die Düngerdosiervorrichtung 6 mit dem oberen Schieberblatt
7 und dem unteren Schieberblatt 8 und den beiden Stellzylindern 9 und 10 sowie das
Düngeraustragerohr 11 mit dem Breitwurfkegel 12. Die untere Öffnung des Düngeraustragsrohrs
11 ist hinsichtlich ihres Abstands vom Boden einstellbar. Dieser Abstand vom Boden
wird auf 20 bis 40 cm, vorzugsweise 25 bis 30 cm, eingestellt. Das Düngeraustragsrohr
11 ist durch die vorgelagerte und etwas tiefer liegende Querstrebe des Rahmens 1
vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Die Teile der Einzelpflanzmaschine sind
der Pflanzenvorratsbehälter 13, der Pflanzarm 14, der Sitz 15, das Fußpedal 16 mit
dem Steuerventil, der Pflanzzylinder 17 und die Andruckrollen 18.
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Die Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Einzeldüngedosiervorrichtung
mit je einem Hydraulikventil für jedes der beiden Schieberblätter. Die dargestellten
Bauteile sind der vom Düngervorratsbehälter kommende Verbindungsschlauch 5 und die
Dosiervorrichtung 6 mit dem oberen Schieberblatt 7 und dem unteren Schieberblatt
8, die von den Stellzylindern 9 und 10 betätigt werden. Der Raum in dem zylindrischen
Dosierrohr, der von den quer dazu hineinschiebbaren bzw. herausziehbaren Schieberblättern
7
und 8 begrenzt wird, bildet das Volumen der dosierten Düngermenge. In dem hier gezeigten
zylindrischen Dosierraum ist das Volumen durch einen zylindrischen Einsatz, der
oben kegelig angedreht ist, nämlich einen sogenannten Reduziereinsatz 19, verringert.
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Der im Dosierraum befindliche Dünger verläßt den Dosierraum nach unten,
sobald sich das obere Schieberblatt 7 schließt - d.h. in den zylindrischen Dosierraum
quer hineingeschoben wird - und sich das untere Schieberblatt 8 öffnet - d.h. aus
dem zylindrischen Dosierraum wieder herausgezogen wird. Der Dünger, der im allgemeinen
in körniger Form eingesetzt wird und der daher gut fließfähig ist, wird dann über
das Düngeraustragerohr 11 mit dem Breitwurfkegel 12 auf die zu düngende Bodenfläche
ausgestreut. Das Düngeraustragerohr 11 ist mittels einer Halterung 20 mit einer
Klemmverbindung hinsichtlich seiner Höhe über dem Boden in gewissen Grenzen verstellbar
befestigt.
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Zum Öffnen und Schließen der Dosierkammer mit Hilfe des oberen Schieberblatts
7 bzw. des unteren Schieberblatts 8 dienen die beiden Stellzylinder 9 und 10, die
ebenfalls an der bezüglich der Höhe über dem Boden als Ganzes einstellbaren Dosiervorrichtung
befestigt sind. Die Stellzylinder 9 und 10 sind ölhydraulisch betätigte Zylinder,
die beidseitig ansteuerbar wechselseitig geschaltet sind.