DE3204537C2

DE3204537C2 - Verfahren zur Reduzierung des Wasserverlustes aus dem den Samen oder die Wurzeln von Pflanzen umgebenden Boden

Info

Publication number: DE3204537C2
Application number: DE19823204537
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dr. 5138 Heinsberg Küppers; Gertrud 5170 Jülich Zimmermann; Ulrich Prof. Dr. Zimmermann
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1985-09-12
Also published as: DE3204537A1

Abstract

In einem Schachtofen (1) zur Erzeugung von Brenngas aus organischem Material, der vom organischen Material in einer Schüttgutschicht (2) unter Einwirkung der Schwerkraft durchwandert wird, befindet sich oberhalb eines Ascheaustrages eine zentral im Schacht angeordnete, drehbar gelagerte Austrageinrichtung, die die Schüttgutschicht abstützt und den Innenraum des Schachtofens (1) nach unten bis auf einen Austragsspalt (5) zwischen Rand (3b) der Austrageinrichtung (3) und Schachtofenwand (6) abschließt. An der Austrageinrichtung sind Schaufeln (8) befestigt, die bis zum Boden (14) eines sich unterhalb des Austragsspaltes (5) ausbildenden Aschebettes (7) im Ascheaustrag erstreckt sind. Am Ascheaustrag ist ein Brenngasabzug (16) für im Schacht erzeugtes Brenngas angeschlossen. Damit die Brenngase weitgehend ascheteilchenfrei abgesaugt werden können, sind die Schaufeln (8) innerhalb einer Aschekammer (10) angeordnet, die unter dem Austragsspalt ringförmig ausgebildet ist. Die Aschekammer (10) weist eine für das Brenngas durchlässige Wand (11Δ, 11ΔΔ) auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des Wasserverlustes aus dem den Samen oder die Wurzeln von Pflanzen umgebenden Boden, wobei der in einem nach oben offenen Behälter befindliche Boden mit einer die Abgabe der Feuchte des Bodens verhindernden Umhüllung umgeben wird, und wobei in der Umhüllung den Durchtritt der Pflanzen aus dem Boden und das Dickenwachstum der Pflanzen ermöglichende Öffnungen vorgesehen werden.

Der den Samen oder die Wurzel der Pflanzen umgebende Boden verliert einen Teil des Wasserhaltes — von dem Verbrauch des Wassers durch die Pflanzen einmal abgesehen — direkt durch Verdunstung. Das kann beispielsweise bei Zimmerpflanzen lästig sein, da dies ein ständiges Nachwässern des Bodens erforderlich macht. Der Wasserverlust des Bodens durch Verdunstung — und zusätzlich durch Versickern im Boden — hat jedoch beispielsweise für die Bepflanzung von Wüstengebieten wesentlich weitreichendere Folgen nicht zuletzt wirtschaftlicher Art, da die Bepflanzung von Wüstengebieten nur dann mit Erfolg durchgeführt werden kann, wenn der Wasserverlust des Bodens durch ständige Bewässerung ausgeglichen wird. Das Süßwasser ist aber in solchen Gegenden sehr teuer.

Aus der DE-OS 22 03 505 ist ein Verfahren zur Behandlung von einer Erdoberfläche zwecks Reduzierung der Verdampfung von Feuchtigkeit derselben bekannt, bei dem eine wäßrige Emulsion aus hydrophilen und hydrophobem polymerem Material auf die Oberfläche gesprüht wird.

Aus der DE-OS 27 35 249 ist ferner ein Pflanzbehältnis in Form eines Foliensackes bekannt, welches mit Pflanzerde gefüllt ist, Durchbrüche zur Aufnahme von Pflanzen und Samen aufweist sowie vorbepflanzt sein kann.

Aus der US-PS 40 71 400 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem der den Samen oder die Wurzeln von Pflanzen umgebende Boden an der Oberfläche mit einer Kunststoffumhüllung versiegelt wird.

Es is¹ 'Vufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, den Wasserverlust des den Samen oder die Wurzeln von Pflanzen umgebenden Bodens möglichst weitgehend zu reduzieren. Dabei soll, soweit als Umhüllungsmaterial ein Kunststoff eingesetzt wird, verhindert werden, daß der Kunststoff direkt auf den Boden aufgebracht wird und in diesen eindringt Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Umhüllung aus einer Al-, La- oder Fe-Alginatschicht gebildet wird.

Die Alginatschicht ist hinreichend, wenn die Pflanzen bzw. der Boden keinen so extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt sind, wie dies bei Verpflanzungen in Wüstengebieten der Fall ist Die elastische Al- oder Fe-Alginatschicht wird dabei zweckmäßigerweise aus einer 2 bis 6%igen Na-Alginatlösung (Polysaccharide mit zahlreichen Carboxylgruppen, Polyelectrolyt) durch anschließende Vernetzung (Polymerisation) mit Fe(III)-Ionen hergestellt Über die Konzentration beispielsweise der Fe(NO₃)3-Lösung und über die Reaktionszeit kann die Dicke der Fe-Alginatschicht dabei gesteuert werden. Eine Weiterausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß über der Alginatschicht eine Kunststoffschicht gebildet wird, in dem die Alginatschicht mit einem Monomeren des Kunststoffs überschichtet und der Kunststoff polymerisiert wird. Der Boden wird so zunächst mit einer Ai-, La- oder Fe-Alginatschicht abgedichtet. Damit wird auch für den Fall, daß die Monomeren des gewählten Kunststoffes in dünnflüssiger Form vorliegen, verhindert daß die Flüssigkeit in den Boden eindringt.

Durch geringfügiges Bewegen der bereits in den Boden gesetzten Pflanzen während der Bildung der Alginatschicht kann erreicht werden, daß sich an dem Stamm der Pflanze eine aus Al-, La- oder Fe-Alginat bestehende Umhüllung bildet, die dazu führt, daß die später gebildete Kunststoffschicht nicht direkt bis an die Pflanze reicht, so daß ein für das Dickenwachstum der Pflanze ausreichender Freiraum für die Pflanze gebildet wird. Auf diese Weise erübrigt es sich, zusätzliche Maß-

nahmen zur Bildung von Öffnungen in der Kunststoffschicht zu ergreifen.

Ausführungsbeispiel (1)

In einer Glasschale von 400 cm³ Inhalt wurden ca. 20 Hafer-Samenkörner ausgesät. Nachdem die Keimlinge eine Höhe von ca. 4 cm erreicht hatten, wurde die Oberfläche der Blumenerde etwa 2 mm dick mit einer 4%igen Na-Alginatlösung Übergossen. Die dickflüssige und für die Pflanzen völlig untoxische Na-Alginatlösung drang dabei kaum in die Blumenerde ein. Anschließend wurde die Na-Alginatschicht mit einer 0,1 m Fe(NO3)3-Lösung übergössen. Sie polymerisierte dabei innerhalb von 5 Minuten zur elastischen Fe-Alginatmatrix, wodurch die Oberfläche der Blumenerde abgedichtet wurde. Die überschüssige Fe(NO3)3-Lösung wurde wieder abgegossen.

Die Pflanzen wurden in einer Klimakammer (21°C Tag, 18° C Nacht) ohne weitere Wasserzufuhr gehalten.

Als Kontrollversuch wurde eine Glasschale mit Hafer, jedoch ohne Fe-Alginatschicht verwendet, die alle zwei Tage gewässert werden mußte, um ein Absterben der Pflanzen zu verhindern.

Nach einer Woche war keine Störung im Wachstum der Haferpflanzen, deren Boden mit der Fe-Alginatschicht abgedichtet worden war, im Vergleich zum Kontrollversuch feststellbar.

Ausführungsbeispiel (2)

Als Testpflanzen wurden kleine Pflänzchen eines pakistanischen Grases (Long Ashton) verwendet.
Ein Plexiglasgefäß von 300 cm³ Inhalt wurde zunächst

mit Sand gefüllt und anschließend Wasser (mit Nährsalzen) zugegeben, bis der Sand mit Wasser vollkommen durchgetränkt war. Darin wurden nun einige Gräser eingepflanzt Die Sandoberfläche wurde mit einer 4°/oigen Na-Alginatlösung etwa 2 mm dick Übergossen und anschließend mit einer 0,1 m Fe(NC>3)3-Lösung polymerisiert. Da die gebildete Fe-Alginatschicht auf Dauer nicht hitzebeständig ist, diente sie nur als vorläufige Abdichtung. Außerdem verhindert die Fe-Alginatschicht das Eindringen der unter Umständen für die Pflanzen toxisch wirkenden Monomere der zu bildenden Kunststoffschicht. In diesem Beispiel wurde die Fe-Alginatschicht mit Triethylenglykoldimethaeyclat, welches 1000 ppm Phenanthrenchinon als Photoaktivator enthielt, überschichtet Unter Lichteinwirkung polymerisierte dieses Monomere zu einer festen, hitzebeständigen Matrix.

Zur Aufrechterhaitung der Wasserversorgung wurde eine Kanüle in die Kunststoffschicht eingegossen, durch welche das über die Pflanzen verdunstete Wasser nachgeliefert wurde. Die Pflanzen wurden in einer Klimakammer (28° C Tag, 18° C Nacht) gehalten. Auch nach einem längeren Zeitraum von einigen Wochen war kein Unterschied im Wachstum im Vergleich zu Pflanzen, die in einer Hydrokultur gehalten wurden, feststellbar.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reduzierung des Wasserverlustes aus dem den Samen oder die Wurzeln von Pflanzen umgebenden ΒθΛεη, wobei der in einem nach oben offenen Behälter befindliche Boden mit einer die Abgabe der Feuchte des Bodens verhindernden Umhüllung umgeben wird, und wobei in der Umhüllung den Durchtritt der Pflanzen aus dem Boden und das Dickenwachstum der Pflanzen ermöglichende Öffnungen vorgesehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einer Al-, La- oder Fe-Alginatschicht gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der Alginatschiqht eine Kunststoffschicht gebildet wird, in dem die Alginatschicht mit einem Monomeren des Kunststoffs überschichlet und der Kunststoff polymerisiert wird.