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Verwendung von Uronsäuren
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und/oder deren Derivaten und/oder deren Derivaten Schadstoffe in Luft
und Boden beeinträchtigen offenbar die wesentlichen Funktionen des Pflanzenaufbaus
und Pflanzen stoffwechsels, so daß es durch Schadstoffeinwirkungen, wie relativ
hohe Konzentrationen an Schwefeldioxid, Stickoxiden oder Ozon in der Luft zu Pflanzenvergiftungssymptomen
kommt, die den Pflanzenwuchs stören. Anzeichen hierfür sind eine Wachstumshemmung,
insbesondere in den Baumkronen und den stammnahen Asten. Äste und Stamm zeigen bizarre
Verkrümmungen, spärliche Neutriebe, Farbstoffverlust und schwächere Äste. Aufwärtsstrebende
Äste sinken nach unten, Wildwuchs entsteht, Nadeln und Blätter verb färben sich
vorzeitig und fallen zu früh ab. Die Pflanzen werden anfällig gegen Schädlinge,
wie Pilze und Insekten, da ihre Widerstandsfähigkeit gegen solche Schädlinge abgenommen
hat. Eine typische Erscheinung solcher Pflanzenvergiftungen durch Schadstoffeinwirkung
ist das insbesondere in der Nähe von Industriegebieten und Großfeuerungsanlagen
auftretende Waldsterben.
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Der Mechanismus der Schadstoffeinwirkung auf die Pflanze ist bislang
noch nicht geklärt, während man eine Reihe von Schadstoffquellen kennt. In jüngster
Zeit wurde durch gesetzliche Bestimmungen versucht, die Schadstoffentwicklung zu
reduzieren. Zum Tragen kommen die gesetzlichen Bestimmungen aber erst in etlichen
Jahren, in welcher Zeit die Pflanzenschädigungen weiter fortschreiten. Außerdem
sind große Teile des Waldes bereits so stark angegriffen, daß ohne wirkungsvolle
Regenerierungsmaßnahmen selbst bei Reduzierung der Schadstoffeinwirkung in der Zukunft
mit einem Abgang eines wesentlichen Teils der angegriffenen Bäume gerechnet werden
muß.
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Wirksame Mittel zur Regenerierung der der Schadstoffe angegriffenen
Pflanzen und zur prophylaktischen Behandlung der Pflanzen gegen die durch Schadstoffeinwirkung
hervorgerufenen Symptome sind bisher nicht bekannt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, Mittel
zur prophylaktischen und/oder curativen Kompensation von Schadstoffeinwirkungen
zu bekommen, um künftige Pflanzenschädigungen durch Umweltbelastungen weitgehend
zu reduzieren und bereits durch Schadstoffe geschädigte Pflanzen zu regenerieren.
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Überraschenderweise wurde gefunden, daß zur Kompensation von Schadstoffwirkungen
und zur Wachstumsförderung bei Pflanzen Uronsäuren und/oder deren Derivate verwendet
werden können.
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Uronsäuren kommen in der belebten Natur, wie in Faser- und Schleimstoffen,
wie Harzen und Pflanzen vor. Sie sind organische Säuren, die sich von Sacchariden
durch Oxidation der endständigen, primären Alkoholgruppen, - CH2OH, herleiten.
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Besonders bevorzugt sind die solchermaßen oxidierten Derivate von
Monosacchariden, besonders von Hexosen, wie Glucuronsäure, Galacturonsäure oder
Mannuronsäure, doch kommen ebenfalls auch andere Uronsäuren, wie Hyaluronsäure,
in Betracht.
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Entsprechend der obigen Definition besitzt somit die Glucuronsäure
die Formel
Diese wird in der Leber durch Oxidation von Glucose gebildet und führt durch chemische
Bindung an schädlich wirkende Stoffwechselprodukte im Säugetierorganismus unter
Bildung von Glucuroniden zu einer beschleunigten Ausscheidung dieser Stoffwechselprodukte
durch die Nieren. Als körpereigener Stoff ist die Glucuronsäure ungiftig, und auch
bezüglich anderer Uronsäuren sind keine toxischen Wirkungen bekannt.
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Besonders bevorzugt bei der erfindungsgemäßen Verwendung ist die Glucuronsäure,
besonders D-Glucuronsäure, oder ein
Derivat derselben, wie insbesondere
Glucurono-.-lacton.
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Die Wirkung von Uronsäuren und deren Derivaten in verschiedener Hinsicht
auf den Säugetierorganismus ist bekannt. Weiterhin ist bekannt, daß Uronsäuren antimikrobielle
Eigenschaften besitzen. Eine Wirkung auf den Pflanzenstoffwechsel, die Regenerationsfähigkeit
von Pflanzen und das Pflanzenwachstum sind jedoch bisher unbekannt.
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Als Derivate der Uronsäure sind vornehmlich die entsprechende Lactone
zu nennen. Andere Derivate, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind die
Säureamide, wie Glucuronsäureamid, Glacturonsäureamid oder Mannuronsäureamid, sowie
die Salze und Ester dieser Säuren. Als Salze kommen all jene in Betracht, deren
Kationen eine schädliche Wirkung auf die Pflanze ausüben, wie Alkalisalze, Erdalkalisalze,
Eisen-oder Kupfersalze. Über die Verwendung der Salze der Uronsäuren können der
Pflanze gleichzeitig wichtige Spurenelemente zugeführt werden.
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Als Ester der Säuren kommen solche beliebiger esterbildende Alkohole
in Betracht, wie insbesondere die Ester einwertiger Alkohole mit 1 bis 10, vorzugsweise
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere der Athylester. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen
aber sind die freien Säuren, Lactone und Salze bevorzugt.
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Bei der erfindungsgemäßen Verwendung können die Uronsäuren oder deren
Derivate als Trockensubstanz im Pflanzenbereich auf den Boden gestreut werden, wo
sie durch Regenwasser gelöst zu dem Wurzelsystem der Pflanze gelangen. Bevorzugt
ist es aber, die Uronsäuren oder deren Derivate in wässriger Lösung oder Suspension
zu verwenden und mit dieser die Pflanzen zu besprühen oder im Wurzelbereich zu gießen.
Vorzugsweise werden die Uronsäuren und deren Derivate durch das Wurzelsystem von
der Pflanze aufgenommen.
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Mit den erfindungsgemäß verwendeten Uronsäuren und deren
Derivaten,
insbesondere Glucuronsäure und/oder Glucurono- r -lacton, wird die durch Schadstoffeinwirkung
verursachte Schädigung der Pflanze je nach Stärke der Schädigung in wenigen Wochen
zum Stillstand gebracht, und sodann setzt eine Regenerierung der Pfanze ein. Hängende
Äste richten sich wieder auf, es kommt zu neuen Trieben mit Nadeln oder Blättern,
stammnähe Äste werden wieder benadelt, an bereits nadellosen Ästen entstehen neue
Triebe, braune Nadeln beginnen wieder grün zu werden, die Nadelgröße nimmt im Vergleich
zu den vorausgehenden Jahren um ein Drittel zu. Die Nadeln bekommen ein wachsglänzendes
Aussehen. Das Größen-und Breitenwachstum der Pflanze bekommt einen deutlichen Zuwachs.
Flechten an Stamm und Ästen verschwinden und treten nicht mehr auf. Dies zeigt,
daß die Pflanze ihre Widerstandskraft gegen Pflanzenschädlinge zurückerlangt hat.
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Je nach Pflanzenart und Pflanzengröße ist die zu verwendende Tagesdosis
unterschiedlich zu bemessen. Eine bevorzugte Tagesdosis liegt bei 0,5 bis 5 g je
Pflanze. Beispielsweise erhalten 5 m hohe Bäume täglich 1 g Glucuronsäure oder Glucurono-
-lacton.
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Die in wässriger Lösung zu verwendende Konzentration liegt zweckmäßig
bei 0,01 bis 1,0 Gew.-%. Beispielsweise erwies sich eine Lösung von 1 g Glucuronsäure
oder deren Lacton in 10 1 Leitungswasser als brauchbar. Bei stärkeren Schädigungen
können die Konzentrationen im oberen Teil des genannten Bereiches liegen. In jedem
Fall aber ist ersichtlich, daß die Wirkung der Uronsäuren oder deren Derivaten bei
der erfindungsgemäßen Verwendung auf die Pflanzenregenerierung und das Pflanzenwachstum
selbst bei Konzentrationen deutlich in Erscheinung treten, die bisher bei diesen
Verbindungen keinerlei Wirkung, insbesondere keine antimikrobielle Wirkung und keine
Hemmung der /3-Glucuronidase ergaben. Abgesehen davon, daß der Effekt der Uronsäuren
und deren Derivate auf den Pflanzenstoffwechsel und das Pflanzenwachstum überhaupt
überraschend ist, ist darüberhinaus besonders überraschend, daß die Wirkung mit
solch kleinen, wie den oben angegebenen
Konzentration eintritt.
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Besonders günstig ist es, die Uronsäuren oder deren Derivate in Kombination
mit anorganischen Salzen, die essentiell für das Pflanzenwachstum sind, und/oder
mit organischen Düngemitteln oder Zucker zu verwenden. Diese Kombinationen ergeben
einen synergistischen Effekt, der zu einer überraschenden Steigerung der Wirkung
der Uronsäuren und deren Derivaten führt und damit deren Konzentration weiter vermindern
läßt. Bestimmte Mikroorganismen im Boden können die Zucker wahrscheinlich in Uronsäuren
umwandeln.
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Als anorganische Salze kommen beispielsweise Magnesium-, Kalium-,
Kalzium-, Eisen- oder Kupfersalze sowie Phosphate in Betracht. Zweckmäßig liegt
das Gewichtsverhältnis von Uronsäuren oder deren Derivaten zu solchen anorganischen
Salzen im Bereich von 1:0,1 bis 500, vorzugsweise im Bereich von 1:0,5 bis 50.
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Als organische Düngemittel, die zweckmäßig in Verbindung mit den Uronsäuren
oder deren Derivaten eingesetzt werden, kommen beispielsweise Huminsäure, Fumarsäure,
kleingehäckselte Baumrinde, Algen, Kaffeesatz, Guano und Regenwürmermist in Betracht.
Zweckmäßig ist es, ein Gewichtsverhältnis von Uronsäuren oder deren Derivaten zu
solchen organischen Düngemitteln bzw. Zuckern im Bereich von 1:10 bis 2500, vorzugsweise
im Bereich von 1:100 bis 1000 zu wählen. Als Zucker kann beispielsweise Glucose
verwendet werden.
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Die beanspruchte Verwendung dient selbstverständlich nicht nur der
Wiederbelebung oder Regenerierung bereits geschädigter Pflanzen, sondern auchder
vorbeugenden Schädigungsbekämpfung sowie der Wachstumsförderung gesunder Pflanzen.
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Beispielsweise wurde beobachtet, daß Pappeln innerhalb von 6 Monaten
bei einer Behandlung mit 1 g Glucurono- t-lacton in 10 1 Wasser pro Tag eine Größe
erreichten, die unbehandelte Pappeln erst nach 1 1/2 Jahren erreichten. Ähnliche
Feststellungen wurden bei der Behandlung von Akazien, aber
auch
von Topfpflanzen, wie Geranien, gemacht.
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Beispiel Eine Behandlungslösung wurde durch Auflösen von 1,0 g Glucurono-
t-lacton in 10 1 Leitungswasser hergestellt. Dieser Lösung wurden 0,5 g Magnesium-,
Kalium- und Kalziumchlorid sowie 0,5 g Huminsäure und Fumarsäure zugesetzt.
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Geschädigte Bäume von über 5 m Höhe wurden täglich mit diesen 1-0
1 der Behandlungslösung gegossen.
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Bei anderen Bäumen dieses Zustandes wurden wöchentlich einmal im Wurzelbereich
ein bis zwei Handvoll organisches Düngemittel, wie Regenwürmermist als Piton der
Firma Voorschoten, Niederlande, Guano oder feingehäckselte Baumrinde mit jeweils
einem Gehalt von 0,1 bis 0,2 g (pro Handvoll) festen Glucurono- -lactonpulvers aufgestreut.
Diese Mischung gelange durch Regenwasser oder in Trockenperioden durch Befeuchten
des Bodens zu den Pflanzenwurzeln.
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In beiden Fällen wurden im Vergleich mit unbehandelten Bäumen des
gleichen Zustandes die Äste tragfähiger und im letzten Drittel ihrer Länge kräftiger
aufgerichtet. Größe- und Breitenwachstum erfolgte früher, es trat ein deutlicher
Regressionsstop ein. Es entstanden zahlreiche und kräftige neue Triebe, die am Stamm
und. den Ästen vorhandenen Flechten verschwanden.