Gegenstand
der Erfindung ist daher die Verwendung von Phospholipiden zur Verbesserung
des Pflanzenwachstums, die darin besteht, dem Substrat auf dem die
Pflanzen wachsen oder wachsen sollen, Phospholipide zuzusetzen und
dadurch die im Substrat lebenden Mikroorganismen zu stimulieren.
Vorzugsweise werden als Phospholipide Lecithin, Lecithinhydrolysate
oder chemisch modifizierte Lecithine eingesetzt.
Die
unerwartete Wirkung der Phospholipide auf die mikrobielle Bodenflora äußert sich
unter anderem darin, daß im
Boden vorhandene organische Verbindungen und Pflanzenreste schneller
abgebaut werden, wobei es zu einer Zunahme an Bodenbakterien kommt.
Der im Boden ablaufende Kompostierprozess wird beschleunigt und
abgestorbenes Pflanzenmaterial wird dadurch schneller dem biologischen
Kreislauf wieder zugeführt.
Gleichzeitig wird die Durchlüftung
des Bodens bzw. des Substrats, auf dem die Pflanzen wachsen, verbessert
und der Wasserhaushalt gleichmäßiger gestaltet.
Es wird angenommen, daß dies
die wesentlichen Ursachen für
die Verbesserung des Wachstums der Pflanzen sind, die auf diesen
Substraten kultiviert werden.
Bei
den erfindungsgemäß verwendeten
Phospholipiden handelt es sich um amphiphile Substanzen, die aus
pflanzlichen oder tierischen Zellen gewonnen werden. Bevorzugte
Phospholipide sind die Glycerophospholipide, die üblicherweise
auch als Lecithin bezeichnet werden. Weniger bevorzugt sind die
Sphingophospholipide. Bekannte und einsetzbare Substanzen sind hier
die Diacylphospholipide, Phosphatidylcholine, Phosphatidylethanolamine,
Phosphatidylinositole, Phosphatidylserine, Phosphatatidylglycerine,
Phosphatidylglycerinphosphate, Diphosphatidylglycerin, N-Acylphosphatidylethanolamin
und Phosphatidinsäure.
Bevorzugt sind die Monoacylphospholipide, Lysophosphatidylcholine,
Lysophosphatidylethanolamine, Lysophosphatidylinositole, Lysophosphatidylserine,
Lysophosphatidylglycerole, Lysophosphatidylglycerophosphate, Lysodiphosphatidylglycerine,
Lyso-n-acylphosphatldylethanolamine und Lysophosphatidinsäure. Wegen
der Zugänglichkeit
wird der Fachmann in erster Linie zu technisch verfügbaren Phosphatidylglyceriden
greifen, die als pflanzliche oder tierische Lecithine und Zephaline
im Handel sind. Diese Zubereitungen werden meist aus Ölen, wie
Maiskeimöl
oder Baumwollsaatöl
oder Sojaöl
gewonnen. Im Rahmen der Erfindung bevorzugt sind die enzymatisch
hydrolisierten Glycerophospholipide (enzymatisch hydrolisiertes
Lecithin), die aufgrund der Abspaltung eines Fettsäurerestes
einen hydrophileren Charakter aufweisen. Ausgenommen sind dabei
lediglich solche Produkte, die durch die enzymatische Hydrolyse
ihren Phosphorsäurerest
verloren haben.
Die
Phospholipide sind als natürliche
Substanzen vollständig
zu CO2, H2O und
Biomasse abbaubar, mit der Folge, daß sich beim erfindungsgemäßen Ver fahren
keine inerten oder ökotoxikologisch
bedenklichen Abbauprodukte im Boden anreichern. Die Phospholipide
selbst wandern im Boden nur langsam und werden daher nicht ins Grundwasser
ausgewaschen. Sie sind außerdem
nicht toxisch, so daß ihre
Anwendung auch aus diesem Grunde unbedenklich möglich ist.
Obwohl
die Anwendung der Phospholipide auch in fester Form möglich ist,
werden üblicherweise
flüssige
Zubereitungen angewandt. Dies geschieht insbesondere in der Weise,
daß pro
m2 Substratoberfläche 0,5 bis 30 g, vorzugsweise
1 bis 20 g Phospholipid in verdünnter
wäßriger Zubereitung
ausgebracht werden. Die wäßrige Zubereitung
enthält
vorzugsweise 1 bis 20 g, insbesondere 2 bis 9 g Phospholipid pro
Liter. Die wäßrige Zubereitung
kann unmittelbar vor Anwendung in dieser Form hergestellt werden,
doch hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
die Herstellung dieser zur Anwendung bestimmten Zubereitung in der
Weise vorzunehmen, daß eine
stärker
konzentrierte Zubereitung zunächst
durch Verdünnen
mit Wasser auf die Anwendungskonzentration eingestellt wird. Dabei
kann es sich um ein festes Konzentrat, beispielsweise in Pulver-
oder Granulatform handeln; vorzugsweise werden aber flüssige Konzentrate
eingesetzt. Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, die Phospholipide
in den wäßrigen Zubereitungen
stabil zu emulgieren, um Entmischungen während der Lagerung und während des
Gebrauchs zu verhindern. Soweit dabei die Phospholipide nicht selbst
emulgierend sind, so daß sie
allein mit Hilfe phylikalischer Methoden in die Emulsionsform übergeführt werden
können,
werden Tenside zur Unterstützung
der Emulsionsbildung zugesetzt. Geeignet sind insbesondere anionische
Tenside oder Mischungen aus anionischen Tensiden und nichtionischen
Tensiden, aber auch nichtionische Tenside allein, wobei biologisch
schnell und vollständig
abbaubare Tenside in jedem Falle bevorzugt werden.
Als
geeignete anionische Tenside sind in erster Linie Seifen zu nennen,
aber auch Alkylsulfate, insbesondere Fettalkoholsulfate sind einsetzbar.
Weniger geeignet sind anionische Tenside auf petrochemischer Basis,
wie beispielsweise Alkylbenzolsulfonat oder Alkylethersulfate. Ebenfalls
geeignet sind Partialester der Phosphorsäure mit Fettalkoholen und dabei
insbesondere entsprechende Partialester mit geradkettigen Fettalkoholen.
Besonders geeignet sind hier die Ester kürzerkettiger Fettalkohole,
also beispielsweise solcher mit C6–C10-Alkoholen. Eingesetzt werden können jedoch
auch Alkylphosphate mit längeren
Fettalkoholresten, also C12 bis C24. Weiterhin eingesetzt werden können auch
Fettalkoholetherphosphate. Es sind dies Phosphorsäurepartialester
ethoxylierter Fettalkohole, wobei die Fettalkohole 8 bis 24 C-Atome
aufweisen und mit 1 bis 10 Mol, vorzugsweise 4 bis 6 Mol Ethylenoxid
pro Mol Fettalkohol ethoxyliert sind.
Bevorzugte
nichtionische Tenside sind Alkylglykosidverbindungen, die bevorzugt
hergestellt worden sind aus geradkettigen Fettalkoholen mit wenigstens
8 C-Atomen. Geeignete Alkylglykosidverbindungen enthalten beispielsweise
Fettalkoholreste des Bereichs C8 bis C18, insbesondere C10 bis
C18 und weisen einen durchschnittlichen
Polymerisationsgrad der Oligoglykosidreste im Bereich von etwa 1,2
bis 5 auf. Entsprechende Alkylglykosidverbindungen mit einem DP-Wert
von etwa 1,5 bis 5 können
insbesondere im Bereich der HLB-Werte von etwa 10 bis 18 nicht nur
als wirkungsvolle tensidische Zusatzstoffe vom 0/W-Typ angesehen werden,
sie zeichnen sich darüberhinaus
durch eine besondere Bioverträglichkeit
aus, die unter anderem durch ihre vergleichsweise rasche Abbaubarkeit
mitbedingt ist. Neben oder anstelle der genannten nichtionischen
Tenside können
auch Sorbitanester eingesetzt werden, so beispielsweise Sorbitanmonostearat
oder Sorbitanmonooleat. Gleichfalls einsetzbar, aber weniger zu
empfehlen sind ethoxylierte Sorbitanester und ethoxylierte langkettige
C12–C18-Alkohole.
Neben
oder anstelle solcher Tenside können
aber auch Biotenside biologischen Ursprungs mitverwendet werden,
als Beispiele seien benannt Sophoroselipid, Trehaloselipid oder
Lipopeptide, wie sie als Stoffwechselprodukte oder Membranbestandteile
einer Mehrzahl von Mikroorganismenstämmen bekannt sind. Prinzipiell
sind aber auch alle anderen Tenside für die erfindungsgemäßen Zwecke
einsetzbar, soweit die damit gegebenenfalls verbundenen Nachteile
in Kauf genommen werden können.
In
den Phospholipidkonzentraten, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden
wäßrigen Zubereitung
dienen, liegt die Konzentration an Tensiden vorzugsweise zwischen
etwa 0,5 und etwa 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des gesamten
Konzentrats. Bevorzugt werden Tensidkonzentrationen zwischen etwa
1 und etwa 3 Gew.-%.
Sofern
nötig,
können
den wäßrigen Phospholipidzubereitungen
neben den Tensiden auch noch weiter Konfektionierungshilfsmittel,
beispielsweise Quellmittel und Viskositätsregulatoren, wie etwa Stärke, Xanthan, Carboxymethylcellulose,
Methylcellulose und Bentonit zugesetzt werden, um die Lagerstabilität und die
Handhabbarkeit zu verbessern und die Freisetzungsgeschwindigkeit
des Wirkstoffs zu beeinflussen.
Mit
der erfindungsgemäßen Verwendung
der Phospholipide wird eine Verbesserung der Bodenqualität und damit
eine Verbesserung des Pflanzenwachstums unabhängig davon erreicht, ob zusätzlich auch
noch andere Maßnahmen
mit gleicher oder ähnlicher
Zielrichtung durchgeführt
werden. Selbstverständlich
ist es aber auch möglich,
die Phospholipide nicht allein anzuwenden, sondern das erfindungsgemäße Verfahren
im Zusammenhang mit anderen Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
und/oder der Bodenqualität
anzuwenden. So können
beispielsweise zusätzlich
Düngemaßnahmen
ergriffen werden, die sowohl vor als auch nach Behandlung mit den
Phospholipiden, aber auch gleichzeitig mit der Phospholipidbehandlung
durchgeführt
werden können.
Im letzteren Falle kann es zweckmäßig sein, der wäßrigen Zubereitung,
die die Phospholipide enthält,
die Düngerwirkstoffe
in der gewünschten
Konzentration zuzusetzen, so daß nur
ein Arbeitsgang für
die Ausbringung erforderlich ist.
Als
Düngerwirkstoffe
eignen sich anorganische und organische Substanzen, die entweder
unmittelbar oder nach chemischer Zersetzung im Substrat, auf dem
die Pflanzen wachsen, die von den Pflanzen benötigten Elemente, insbesondere
Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium aber auch Spurenelemente
wie Eisen, Mangan, Zink, Kupfer, Molybdän und Bor in einer von den
Pflanzen aufnehmbaren Form zur Verfügung stellen. So werden beispielsweise
als schnellwirkende Stickstoffdünger
Ammoniumsalze, Nitrate und Harnstoff eingesetzt, während bestimmte
organische Stickstoffverbindungen, beispielsweise Cyclodiharnstoff
den Stickstoff nur langsam freisetzen und als Depotwirkstoffe anzusehen
sind. In ähnlicher
Weise werden die anderen Elemente üblicherweise in Form von mehr
oder weniger wasserlöslichen
Salzen eingesetzt. Beispiele dafür
sind Ammonium-, Kalium-, Magnesium- und Calciumphosphate, Kaliumsulfat,
Kaliumchlorid, Kalium-Magnesiumsulfat, Magnesiumsulfat, Ammoniummolybdat,
Zinksulfat sowie Borsäure.
In den erfindungsgemäß verwendeten
wäßrigen Zubereitungen
der Phospholipide werden vorzugsweise als Düngewirkstoffe, Harnstoff, Ammoniumnitrat
und Kaliumnitrat eingesetzt.
Die
Menge an Düngewirkstoffen
richtet sich nach dem Bedarf der jeweiligen Pflanzen, deren Wachstum
verbessert werden soll, und wird gegebenenfalls nach den in der
Landwirtschaft üblichen
Berechnungsmethoden ermittelt. Das gleiche gilt für den Gehalt
der Düngewirkstoffe
in den zur Herstellung der wäßrigen Zubereitungen
verwendeten Phospholipidkonzentraten unter Berücksichtigung des Verdünnungsfaktors.
So hat beispielsweise ein bevorzugtes flüssiges Konzentrat folgende
Zusammensetzung:
10 bis 30 Gew.-% Lecithin und/oder Lecithinhydrolysat
10
bis 30 Gew.-% Harnstoff
1 bis 3 Gew.-% Tensid
zu 100 Gew.-%
Wasser und ggf. weitere Hilfsstoffe.
Es
wird vor der Ausbringung auf das Substrat vorzugsweise im Verhältnis 1:20
bis 1:100 mit Wasser verdünnt.
In ähnlicher
Weise können
der Phospholipidzubereitung aber auch andere Wirkstoffe zugesetzt
werden, die die Wirkung der Phospholipide unterstützen oder
aber unabhängig
ihre Wirkung auf die Pflanzen entfalten sollen. Hier seien beispielsweise
Vitamine und Pflanzenhormone, wie etwa Gibbereline, Auxine und Indolessigsäure genannt.
Auch für
diese Wirkstoffe gilt selbstverständlich, daß ihre Konzentration in den
Phospholipidzubereitungen entsprechend der gewünschten Wirkung gewählt wird.
Die
Ausbringung der wäßrigen Zubereitungen
geschieht vorzugsweise so, daß die
Flüssigkeit
unmittelbar auf das Substrat, auf dem die Pflanzen wachsen, aufgebracht
wird. Dabei wird üblicherweise
die gesamte Substratfläche
behandelt, die den Wurzeln der Zielpflanzen zugänglich ist. Die Phospholipidzubereitungen dringen
schnell in den Boden ein und entwickeln dann un mittelbar ihre Wirkung.
Bei dichtstehenden Kulturen, beispielsweise auch bei Rasenflächen, ist
es aber auch ohne weiteres möglich,
die Phospholipidzubereitungen im Beregnungsverfahren so auszubringen,
daß zwischenzeitlich
auch eine Benetzung von Pflanzenoberflächen stattfindet, sofern die
Zubereitungen so zusammengesetzt sind, daß eine Schädigung der Pflanzen, beispielsweise
auch beim Antrocknen der Zubereitung, ausgeschlossen ist. Unter
Berücksichtigung
der geschilderten Gegebenheiten sind für die Ausbringung der wäßrigen Zubereitungen
alle die Geräte
geeignet, wie sie auch zur Ausbringung anderer wäßriger Flüssigkeiten, beispielsweise
von Flüssigdüngern, auf
die Substrate oder auf die Kulturen verwendet werden. So können die
Phospholipidzubereitungen beispielsweise auch dem Wasser von Bewässerungsanlagen
in geeigneter Konzentration zugesetzt und auf diese Weise dem Substrat, auf
dem die Pflanzen wachsen, zugeführt
werden.