DE60012006T2

DE60012006T2 - Saatkeimmedium

Info

Publication number: DE60012006T2
Application number: DE60012006T
Authority: DE
Inventors: David H. Hook HOLLOWAY
Original assignee: Terraseed Ltd
Current assignee: Terraseed Ltd
Priority date: 1999-05-05
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: AU4766700A; PT1175139E; EP1175139A1; AU757176B2; CA2372811C; CA2372811A1; ES2226837T3; DE60012006D1; ATE270492T1; WO2000067549A1; GB9910346D0; EP1175139B1; US6681521B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Saatkeimmedium zur Förderung der Keimung und Unterstützung des Saatgutes, insbesondere in unwirtlicher Umgebung, in welcher Wasser, Nährstoffe, Klima, chemische Kontaminationen und Bodenbedingungen limitierende Faktoren darstellen können.
Hintergrund der Erfindung
Die Desertifikation, Versalzung und Erosion von Boden stellen in vielen Teilen der Welt ein ernsthaftes und wachsendes Problem dar. Sie werden üblicherweise durch klimatische Veränderungen, schnelles Bevölkerungswachstum, Wasserknappheit und Verlust von zu bearbeitendem Ackerland verursacht. Dieser Prozeß übt häufig einen unvorhergesehenen Druck auf eine erhöhte Produktivität von abnehmenden und nicht erneuerbaren Landressourcen aus. Dies führt oft zu einer Kontamination des Bodens mit Salzen (aus kontaminiertem Wasser der Bewässerung, Grundwasser und Einsatz von Düngemitteln), welche es letzten Endes unmöglich macht, Nahrungsmittel anzubauen oder gar Kulturpflanzen zu behandeln. Dies beschleunigt wiederum den Abtrag von Boden und führt zu Desertifikation.
Eine der wenigen Möglichkeiten zur Rückgängigmachung von Versalzung besteht darin, die kontaminierten Böden mit sauberem Wasser zu spülen, um die Salzkontaminationen auszuwaschen. Indes ist dies aufgrund des Mangels an sauberem Wasser häufig nicht möglich. Eine Alternative besteht darin, gegenüber Salz unempfindliche Spezies (z.B. Pistazie, Gerste, Zuckerrübe) anzubauen, sodann den Einsatz von Wasser zu minimieren und schließlich die Salze in den geernteten Kulturpflanzen "aufzusaugen". Dies ist ein allmählicher Prozeß, welcher langfristig einen Anbau eines breiteren Spektrums von gegenüber Salz weniger empfindlichen Kulturpflanzen ermöglicht.
Im Hinblick auf Saatkeimmedien, welche das Saatgut während der Keimphase mit Wasser, Nährstoffen und Proteinen versorgen, wurde eine Vielzahl von Vorschlägen unterbreitet.
Die US 5 189 833 A beschreibt eine Anordnung, bei welcher Grassaaten für Rasen in einer dünnen Schicht eines Nährmediums auskeimen, welches auf eine Matte aus nicht gewebtem Polypropylen, die auf der Oberseite einer nicht permeablen Membran angeordnet ist, aufgesprüht ist. Nach einigen Keimtagen kann die das Saatgut enthaltende Medium tragende Matte angehoben und aufgerollt und sodann auf einer in geeigneter Weise vorbehandelten und vorpräparierten Rasensohle ausgebreitet werden. Indes ist eine solche Anordnung offensichtlich weder für den Anbau von Kulturpflanzen unter ungünstigen Umweltbedingungen vorgesehen, noch wäre sie hierfür geeignet.
Die australische Patentanmeldung AU 81394/75 A beschreibt eine das Saatgut tragende Matte mit oberen und unteren Lagen, welche mittels eines Latex-Klebers miteinander verbunden sind, wobei das Saatgut zwischen den Lagen gebun den ist. Die untere Lage besteht aus einem für Wasser permeablen Material, wie Stroh, Kokosfasern, Laubmoos oder Holzspänen, während die obere bzw. Decklage aus Materialien mit gegenüber der unteren Lage feinerer Textur gebildet ist, wie z.B. Kokosfaserstaub oder mittels Latex miteinander verbundenem Holzmehl. Die das Saatgut tragende Matte gemäß der AU 81394/75 A wird als besonders zweckmäßig bei der Herstellung von Rasen erwähnt.
Der französischen Patentanmeldung FR 2 505 607 A ist ein nicht laminatförmiges Saatkeimmedium entnehmbar, welche eine gefaltete Lage aus einem transparenten Kunststoffmaterial, wie Polyethylen, umfaßt, an deren Ränder an der Unterseite derselben ein wasserlösliches oder abbaubares Saatträgermedium, wie Papier, gebunden ist. Während der Verwendung keimt das Saatgut unterhalb der transparenten Kunststofflage aus, wobei die Keimlinge mit zunehmendem Wachstum die transparente Lage von dem wasserlöslichen/abbaubaren Medium fort anheben. Auf diese Weise wird die transparente Lage während des Wachstums der Keimlinge sukzessive entfaltet und nach oben angehoben und wird somit oberhalb der Pflanzen in Stellung gehalten, um für einen Treibhauseffekt zu sorgen.
Die französische Patentanmeldung FR 2 440 438 A beschreibt ein Saatträgermedium auf Torfbasis mit einer unteren Lage aus einem für Wasser permeablen Fasermaterial, wie Cellulosefasern oder Musselin-Stoff, einer Zwischenlage aus Torf, welche das Saatgut und jegliche Additive enthält, sowie gegebenenfalls einer oberen Lage, welche ebenfalls für Wasser permeabel ist und aus einem Material, wie Musselin, gebildet sein kann. Obgleich in der FR 2 440 438 A behauptet wird, daß ein derartiges Medium für einen Einsatz im großen Maßstab, wie für Plantagen in Trockengebieten, als wirtschaftlich erachtet werden kann, wird zugleich unter strichen, daß ein Vorteil des torfartigen Mediums gegenüber Polyethylenlagen darin besteht, daß es eine Durchdringung mit Regenwasser ermöglicht.
Der internationalen Patentanmeldung WO 96/28010 A1 ist ein Saatkeimmedium in folienförmiger Gestalt mit oberen und unteren Lagen sowie dazwischen angeordnetem Saatgut entnehmbar. Die oberen und unteren Lagen sind vorzugsweise aus einem biologisch abbaubaren Papiermaterial gebildet. Um die Verankerung des Mediums in dem darunterliegenden Boden bzw. – im Falle von Wüstengebieten – in dem darunterliegenden Sand zu unterstützen, ist das Medium in Längsrichtung mit Schlitzen versehen, um es seitlich unter Bildung eines offenen Gitters dehnen zu können. Es wurde jedoch gefunden, daß ein Problem der Gitteranordnung gemäß der WO 96/28010 A1 darin besteht, daß sie zu einem zu schnellen Austrocknen neigt. So heben insbesondere die Ränder der Gitteröffnungen die untere Lage des Mediums an und entblößen diese, wenn sie unter Öffnen des Gitters gedehnt werden, was den Wasserverlust erhöht. Ferner führt das Anheben der Ränder des Gitters zu einem Anheben des Saatgutes von dem Boden fort, was sich beeinträchtigend auf das Sprießen der Keimlinge auswirkt, während möglicherweise Polyethylen in dem Medium ansteigt.
Die britische Patentanmeldung GB 1 566 161 A beschreibt ein Saatkeimmedium mit einer oberen Lage, welche aus einem Papier mit einem Gewicht von 18 g/m² gebildet ist, einer unteren Lage, welche aus einem Wasser absorbierenden, biologisch abbaubaren Material gebildet ist, sowie mit dazwischen angeordnetem Saatgut. Indes besteht ein Problem der Saatkeimmedien gemäß der GB 1 566 161 A darin, daß sie unter ungünstigen Umweltbedingungen zu einer zu schnellen Austrocknung neigen.
Die französische Patentanmeldung FR 2 534 444 A beschreibt ein Saatkeimmedium mit einer Lage aus Polyethylen, auf deren Unterseite beispielsweise ein oder mehrere Trägerstreifen aus einem im wesentlichen wasserlöslichen Material aufgebracht sind. Eine sorgfältige Positionierung der unteren Streifen vereinfacht die genaue Positionierung des Saatgutes in Vertiefungen, welche in dem vorpräparierten Boden ausgebildet sind. Ein Nachteil des Saatkeimmediums gemäß der FR 2 534 444 A besteht darin, daß große Anstrengungen erforderlich sind, um das Saatgut genau in den Positionen in dem vorpräparierten Boden anzuordnen. Das Saatkeimmedium gemäß der FR 2 534 444 A ist für Anwendungen im großen Maßstab nicht geeignet.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Saatkeimmedium vorzuschlagen, welches die vielen bekannten Medien innewohnenden Nachteile vermeidet und welches es dem Saatgut ermöglicht, in einem Bereich verschiedener Umgebungsbedingungen, insbesondere in trockenen und halbtrockenen Gebieten sowie in Gebieten, in welchen eine Bodenversalzung und Desertifikation bereits stattgefunden hat, wirkungsvoll auszukeimen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Mittel zur Unterstützung der Keimbildung und der Entwicklung der Keimlinge in Böden vorzuschlagen, welche mit organischen und anorganischen Materialien, wie Lösungsmitteln und Schwermetallen, kontaminiert sind.
Die Erfindung betrifft folglich ein Saatkeimmedium mit einer oberen Lage, welche von einem Seidenpapier mit einem Gewicht von etwa 10 g/m² bis 30 g/m² gebildet ist, wobei das Seidenpapier mit einem wasserabweisenden Mittel beschichtet oder imprägniert ist, so daß das Seidenpapier für Gase permeabel, für Wasser in flüssiger Form jedoch im wesentlichen nicht permeabel ist, mit einer unteren Lage, welche von einem Wasser absorbierenden, biologisch abbaubaren Material gebildet ist, und unterhalb der oberen Lage angeordnetem Saatgut, wobei die obere Lage gegebenenfalls mit einer Mehrzahl an Perforationen in derselben ausgestattet ist, um das Aufreißen der oberen Lage zu unterstützen, so daß aus dem Saatgut auskeimende Keimlinge durch diese hindurch wachsen können.
Obgleich sowohl vorstehend als auch in den beigefügten Ansprüchen der Begriff "Saatkeimmedium" verwendet wird, werden in der nachfolgenden Beschreibung ferner die Begriffe "Saatmatrix" und "Saatmatte" verwendet, wobei diese Begriffe mit "Saatkeimmedium" als synonym betrachtet werden sollen, sofern sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt.
Das erfindungsgemäße Saatkeimmedium ist von laminatförmigem Aufbau und weist üblicherweise Lagen auf, welche derart miteinander verbunden sind, daß die Lagen nicht leicht voneinander trennbar sind, ohne sie zu zerstören. In dieser Hinsicht unterscheiden sich die Medien von den Medien gemäß der FR 2 505 607 A , welche von nicht laminatförmigem Aufbau sind und bei welchen die untere und die obere Lage nur an ihren entsprechenden Rändern miteinander verbunden sind, so daß die obere Lage unter Wirkung der wachsenden Pflanze von der unteren Lage fort angehoben werden kann.
Die obere Lage weist gegebenenfalls eine Mehrzahl an Perforationen in derselben auf, durch welche die Keimlinge hindurch wachsen können. Solche Perforationen sind von Vorteil, wenn die Keimlinge von einer empfindlicheren oder weniger robusten Natur und/oder nicht hinreichend stark genug sind, um sich ihren Weg durch die obere Schicht hindurch zu bahnen. Indes können die Perforationen entbehrlich sein, wenn die Keimlinge von einer robusteren Natur und hinreichend stark sind, um durch die obere Lage hindurch zu brechen.
Die untere Lage kann ebenfalls mit einer Mehrzahl an Perforationen ausgestattet sein, um aus dem Saatgut hervorsprießenden Wurzeln ein Durchwachsen durch diese hindurch zu ermöglichen.
Das beschichtete oder imprägnierte Seidenpapier, aus welchem die obere Lage gebildet ist, sollte für Wasserdampf teilweise permeabel sein, aber sollte gleichwohl gewisse Barriereeigenschaften gegenüber Wasserdampf aufweisen. Eine Hauptfunktion der oberen Lage besteht in der Minimierung eines Wasserverlustes aus dem Medium infolge Verdampfen sowie in dem Halten des Saatgutes in Position, wenn es Wind, Regen oder grober Bewässerung ausgesetzt ist.
Der Begriff "Seidenpapier", wie er in diesem Rahmen verwendet wird, bezieht sich auf ein leichtgewichtiges Material mit einer verhältnismäßig schwachen mechanischen Festigkeit, welches üblicherweise ein Gewicht von etwa 10 g/m² bis etwa 30 g/m², insbesondere von 15 g/m² bis 25 g/m², z.B. von 17 g/m² bis 24 g/m², aufweist. Das Seidenpapier besitzt üblicherweise eine hinreichende mechanische Festigkeit, um während der Herstellung und des Verlegens intakt zu bleiben, ist aber im nassen Zustand vorzugsweise hinreichend schwach, um stärkeren Keimlingen ein Durchwachsen durch dieses hindurch zu ermöglichen. Bei stärkeren Graden von Seidenpapier, z.B. bei Papieren am oberen Ende des vorstehend angegebenen Gewichtsbereiches, müssen in der oberen Lage Perforationen vorhanden sein, um das Wachstum der Keimlinge zu unterstützen, insbesondere wenn die Keim linge eine nicht hinreichende Stärke besitzen, um durch das Gewebe hindurch zu brechen bzw. zu "stoßen".
Das Seidenpapier kann satiniert sein, um ihm eine polierte Oberfläche zu verleihen, wobei ein Beispiel für ein solches satiniertes Papier Sulfit-Papier ist, welches von der Firma Kruger Tissue, Church Stretton, Shropshire, USA, erhältlich ist.
Um für die notwendigen wasserabweisenden Eigenschaften zu sorgen, kann das Seidenpapier mit einem wasserabweisenden Material, wie einem Wachs oder einer gaspermeablen polymeren Beschichtung, beschichtet sein. Im allgemeinen ist die Beschichtung des wasserabweisenden Mittels verhältnismäßig dünn und weist z.B. eine Dicke von weniger als 10 μm auf. Die dünne Schicht des wasserabweisenden Materials ist derart gewählt, daß sie über einen kurzen Zeitraum, während dem sich die Keimlinge selbst bilden, für wasserabweisende Eigenschaften sorgt, aber – wenn überhaupt – verhältnismäßig wenig zur Festigkeit des Gewebes beiträgt.
Beispiele für wasserabweisende Polymere umfassen bioerodierbare Polymere und/oder Polymere, welche in Gegenwart von Wasser, Luft, ultravioletter Strahlung oder Hitze oder unter Einwirkung von mikrobieller Aktivität hydrolysiert oder anderweitig langsam aufgelöst werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das Seidenpapier mit einem wasserabweisenden Material, z.B. einem wasserabweisenden Kleber (wie "Mystolene PS", erhältlich von der Firma Catomance PLC, UK), welches aus einem wasserabweisenden Polymer der vorstehend genannten Art bestehen oder ein solches enthalten kann, imprägniert sein.
Die obere und die untere Lage sind üblicherweise mittels eines Klebers miteinander verbunden. Der Kleber ist üblicherweise ein solcher, welcher nicht phytotoxisch wirkt, vorzugsweise ein solcher auf der Basis von Wasser. Beispiele solcher Kleber sind Stärke, Stärkederivate, Polyvinylalkohol (PVA) und Ethylenvinylacetat (EVA), gegebenenfalls in Kombination mit anderen Klebern. Der Kleber kann in einer solchen Weise und in einer solchen Menge aufgebracht sein, daß er die obere Lage permeiert und der oberen Lage auf diese Weise wasserabweisende Eigenschaften verleiht. Weist der Kleber selbst unzureichende wasserabweisende Eigenschaften auf, so kann dem Kleber ein wasserabweisendes Mittel zugesetzt sein. Der Kleber ist vorzugsweise ein biologisch abbaubarer oder biologisch erodierbarer.
Die untere Lage ist von einer absorbierenden Lage gebildet, welche aus einem breiten Bereich von biologisch abbaubaren Materialien einschließlich im Luftstrom aufgebrachtem Papier (Air-Laid-Papier), z.B. Air-Laid Latexgebundenem Papier, beispielsweise einem Papier aus Fluff-Faserstoff mit einem Latexbinder, Altpapier oder rezykliertem Papier oder anderen Abfallstoffen auf Faserbasis, gefertigt sein kann. Die Auswahl eines geeigneten Absorbensmaterials für die untere Lage hängt von den Kosten, der Erhältlichkeit der Rohmaterialien und dem Wasser für die Bewässerung, dem Bodentyp, dem Bewässerungsverfahren, dem Ausmaß an erforderlicher Kapillarität und der Menge an Wasser ab, welche in dem Medium zurückgehalten werden muß, um die Bildung der Keimlinge zu erleichtern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur Bildung der unteren Lage ein 38 g/m² bis 150 g/m² Air-Laid-Papier eingesetzt wird, wobei eine solche Ausführungsform eines Materials von der Firma Walkisoft, Steinfurt, Deutschland erhältlich ist. Derartige Air-Laid-Papiere enthalten üblicherweise 85% Fluff-Faserstoff und 15% Latexbinder, obgleich je nach Wunsch größere oder geringere Mengen an Binder eingesetzt werden können. Stellt die Verfügbarkeit von Wasser keinen limitierenden Faktor dar, so kann die untere Lage verhältnismäßig wenig absorbierend sein und kann z.B. aus Zeitungspapier oder anderem Recyclingmaterial gebildet sein.
Die untere Lage kann von einer einzelnen Lage gebildet sein oder eine Mehrzahl, z.B. zwei, drei oder vier Lagen umfassen. Ebenso wie die obere Lage kann die untere Lage perforiert ausgebildet sein, um eine Durchdringung mit den aus dem Saatgut hervor wachsenden Wurzeln zu erleichtern, obgleich dies auch nicht erforderlich sein kann, wenn die Pflanzen ein starkes Wurzelwachstum aufweisen. Die obere und/oder untere Schichten) kann/können vorzugsweise gefärbt oder zur Manipulation der klimatischen Bedingungen (z.B. zum Absorbieren oder Reflektieren von Wärme) behandelt und zur Wachstumshemmung von Unkraut unterhalb des Mediums behandelt sein. So kann beispielsweise das Medium oder zumindest die Oberflächen desselben mit einer Vielzahl von Farben versehen sein, um eine Erwärmung/Abkühlung des Bodens zu unterstützen oder Licht fernzuhalten, um das Wachstum von Unkraut zu hemmen und zur Bildung der Pflanzen beizutragen. Das Medium kann an seiner oberen und unteren Oberfläche mit verschiedenen Farben versehen sein, um die Strahlungsabsorption an einer Oberfläche zu verstärken oder zu vermindern und an seiner anderen Oberfläche den gegenteiligen Effekt zu bewirken.
Um eine maximale Unterdrückung des Wachstums von Unkraut zu gewährleisten, sind die Perforationen in der unteren und oberen Lage vorzugsweise nicht registerartig angeordnet, wodurch sichergestellt ist, daß das Medium nicht unter Bildung eines Gitters in einer Weise expandiert wird, wie es in der WO 96/28010 A1 beschrieben ist, und daß folglich ein Durchwachsen von Unkraut verhindert wird. Die Perforationen können von Schlitzen oder Löchern gebildet oder von beliebiger Gestalt sein, wobei sie jedoch in der oberen Lage vorzugsweise in Form von Schlitzen ausgebildet sind. Die obere und die untere Lage können eine verschiedene Anzahl an Perforationen aufweisen und die Perforationen der jeweiligen Lagen können dieselbe allgemeine Gestalt oder eine unterschiedliche Gestalt besitzen. Im allgemeinen hängt die Positionierung und die Größe der Perforationen und Einschnitte von der Größe, der Form und der Art des Saatgutes ab.
Zusätzlich zu dem Saatgut kann optional eine Vielzahl von Materialien unterhalb der oberen Lage vorgesehen sein.
So können beispielsweise Dünger, Mikronährstoffe (wie Zink, Kupfer, Bor und Extrakte von Seegras), Vitamine, Huminsäure, Seetang, Zucker, Aminosäuren, Pflanzenwachstumspromotoren und Hormone, pH-Regulatoren, wie Kalk und Schwefel, Salzbindemittel, wie Gips (Calciumsulfat), und Adsorbentien, wie Aktivkohle, in das Medium inkorporiert sein, indem sie dem Kleber zugesetzt oder als Spray, Granulat oder Pulver direkt auf die eine oder die andere der Innenflächen aufgebracht sind. Die pH-Regulierungsmittel können zur Regulierung des Säuregehaltes der unmittelbaren Umgebung verwendet werden, während Agentien wie Gips und Aktivkohle den Einfluß von schädlichen chemischen Kontaminationen und Salzen auf den Boden oder das Medium minimieren sowie die Keimung verbessern und/oder die Bildung von Pflanzen unterstützen und beschleunigen können. Die Salzbindemittel, Puffer und pH-Regulierungsmittel sowie Adsorbentien sind üblicherweise in Mengen von etwa 10 g/m² bis 200 g/m², insbesondere von 50 g/m² bis 100 g/m², z.B. von etwa 100 g/m², vorgesehen. Im Falle des Einsatzes eines Adsorbens in Form von Aktivkohle werden üblicherweise geringere Konzentrationen eingesetzt.
Die Puffer und anderen Chemikalien oder organischen Komponenten stellen ein Mittel dar, welches dem Einfluß von schädlichen chemischen Kontaminationen in dem Boden oder in dem Medium entgegenwirkt sowie die Keimung verbessert und/oder die Bildung von Pflanzen unterstützt und beschleunigt. So wirkt beispielsweise Kalk als Puffer gegenüber einem niedrigen pH-Wert, Gips stellt ein Mittel dar, welches einem hohen Salzgehalt entgegenwirkt, während Tonmineralien, wie Zeolith, Kaolinit, Calciumbentonit und -montmorillonit einem hohen Gehalt an Düngemittel oder chemischen Kontaminationen im Boden entgegenwirken.
Die Dünger und Mikronährstoffe können dem Medium zugesetzt sein, indem sie in den Kleber inkorporiert oder als Spray, Granulat oder Pulver direkt auf die eine oder die andere der Innenflächen aufgebracht sind. Werden sie mit einem hohen Gehalt eingesetzt, so bewirken Dünger einen hohen Grad an elektrischer Leitfähigkeit (EL) in dem Medium, welche die auskeimenden Keimlinge verbrennen und abtöten kann. Aus diesem Grund erfordern die Dosis, die Art des eingesetzten Düngers und die Freisetzrate im allgemeinen eine sorgfältige Kontrolle. Üblicherweise werden Dünger auf organischer Basis eingesetzt, da solche Dünger Stickstoff langsamer freisetzen und ein Einbringen von größeren Mengen in das Medium ermöglichen, ohne daß die Gefahr einer Schädigung der Keimlinge besteht. Ein typisches Anwendungsbeispiel stellt ein granulatförmiges Material auf organischer Basis in einer Menge zwischen 10 g/m² und 100 g/m², insbesondere zwischen 30 g/m² und 80 g/m², dar. Während die Dünger im Hinblick auf ihren Gehalt an Kalium, Phosphor und Stickstoff auch erheblich variieren können, enthält ein für das erfindungsgemäße Medium geeigneter Dünger 16% Stickstoff, 10% Phosphor und 10% Kalium plus Mikronährstoffe.
Wasserrückhaltemittel und Befeuchtungsmittel, welche von synthetischen oder natürlichen Materialien (wie Tonmineralien, z.B. Natriumbentonit (welches mit bis zu 100 g/m² eingesetzt werden kann), oder gelförmigen Produkten oder oberflächenaktiven Stoffen, wie nicht ionischen, anionischen, kationischen und amphoteren Tensiden oder anderen Befeuchtungshilfsmitteln) gebildet sein können, können zugesetzt sein, um die Wasser absorbierenden Eigenschaften des Mediums zu erhöhen. Beispiele solcher Wasserrückhaltemittel umfassen polymere Gele, wie Polyoxyethylen-Gele (PEO), Silikagele und sogenannte "Superabsorber", wie ein Superabsorber in Form eines Acrylpolymers (z.B. Polyacrylamid), welche dem Medium je nach Einsatzzweck in einer Menge zwischen 5 g/m² und 100 g/m², vorzugsweise zwischen 10 g/m² und 40 g/m², z.B. bis etwa 30 g/m², zugesetzt sein können. Polyacrylamid ist für landwirtschaftliche Zwecke von einer Vielzahl an Lieferanten, z.B. Gloweroft Ltd., erhältlich. Polyoxyethylen-Gele, welche in sehr unwirtlicher Umgebung, wie sehr salzhaltigen Böden, besonders bevorzugt sind, sind von SmartTech Limited, Glasgow, UK erhältlich, wobei ein spezielles PEO-Gel ein vernetztes Polyethylenoxid/Co-Polyurethan-Hydrogel ist.
Im Falle von Befeuchtungsmitteln unterstützen diese eine Verteilung des Wassers über das gesamte Medium und ermöglichen den Einsatz von geringer absorbierenden Arten von Papier oder anderen zu verwendenden Substraten.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Saatkeimmedien besteht folglich darin, daß sie die Wassernutzung verbessern. Als solche können sie zur Verringerung des Wasserbedarfs in Situationen (wie beim Anbau von Reis) verwendet werden, bei welchen in der Regel verhältnismäßig große Mengen an Wasser erforderlich sind, um entweder den Keimvorgang zu ermöglichen oder das Wachstum von Unkraut zu hemmen. Ferner lassen sich die erfindungsgemäßen Saatkeimmedien nicht nur zur vorzugsweisen Gewährleistung eines Anbaus in unwirtlichen Gebieten verwenden, sondern können auch unter gemäßigteren Bedingungen eingesetzt werden, beispielsweise im Ackerbau und im Gartenbau, z.B. beim Anbau von Mais, Soja und Salat.
Pestizide (z.B. Herbizide, Fungizide, Insektizide und Nematizide etc.) könne unterhalb der oberen Lage, vorzugsweise zwischen den Lagen, eingebracht sein. Während auch mit Pestiziden/Mikronährstoffen behandeltes Saatgut eingesetzt werden kann, können die Pestizide alternativ oder zusätzlich in das Medium inkorporiert oder hieran adsorbiert oder absorbiert sein. Hierdurch kann die Konzentration an Pestiziden (und Düngern), welche mit dem Saatgut in direktem Kontakt stehen, verringert werden, wodurch ein breiterer Bereich an Produkten mit größeren Einsatzmengen möglich ist, ohne Phytotoxizität zu bewirken, und die Erfordernisse von Feldversuchen sowie die Dosis an aktiven Bestandteilen verringert werden.
Das Saatgut sowie gegebenenfalls Saathilfsmittel, wie Pflanzenwachstumsmittel tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, können zwischen den Lagen des Mediums gebunden oder unter physikalischem Druck mit einer vorherbestimmten Dichte gehalten sein. Die Dichte des Saatgutes hängt üblicherweise z.B. von der gewünschten Pflanzenpopulation sowie von Umwelt- und Feldfaktoren ab. Das Saatgut kann vorzugsweise mit Pestiziden der oben genannten Art behandelt sein.
Ist die untere Lage von einer Mehrzahl an Schichten gebildet, so kann jede separate Lage mit einem unterschiedlichen Additiv imprägniert sein oder ein solches tragen. Folglich kann z.B. eine obere Schicht das Saatgut tragen, während Pflanzennährstoffe von einer darunter liegenden Schicht getragen sein können.
Biologische Mittel, wie Wachstumsmittel für bakterielle Sporen und Pilze (z.B. Mycorrhizen) oder andere Wachstumsmittel können eingesetzt werden, um die Bildung von Pflanzen in unwirtlicher Umgebung zu fördern und/oder für ein Mittel zu sorgen, welches die obere und untere Lage biologisch abbaut. Bakterien und Bodenpilze können Keimlinge gegenüber Kontaminationen des Bodens (z.B. Schwermetallen) abpuffern und können ferner inkorporiert sein, um die obere und/oder die untere Lage anzugreifen, um deren Abbau und das Durchbrechen der Keimlinge zu fördern. Übliche biologische Mittel können eines oder mehrere der nachfolgend genannten enthalten:

(a) Vesikular-arbuscular Mycorrhiza fungi, welche eine symbiotische Verbindung mit den sprießenden Wurzeln und Bodenbakterien zu deren Wachstumsförderung eingehen, insbesondere unter extremen Bedingungen (z.B. Mycor, hergestellt von Plant Health Care Inc. oder Symbio Limited, Great Bookham, UK);
(b) Pseudomonas spp., welche Stickstoff binden und die Keimung des Saatgutes fördern;
(c) Bacillus spp. zur Verstärkung des Keimens und zur Förderung der Entwicklung von organischem Material im Boden;
(d) Streptomycetaceas spp. oder Trichoderma spp., um das Auftreten von Krankheiten in dem Medium zu hemmen;
(e) andere Phosphor lösenden oder Stickstoff bindenden Bakterien;
(f) Bakterien oder Pilze, welche zum Sperren, Lösen oder Deaktivieren einer bestimmten Auswahl von Bodenkontaminierungsstoffen, wie Kohlenwasserstoffen, toxischen Substanzen, z.B. Cyaniden und Schwermetallen, hervorgebracht oder ausgewählt sind; und
(g) andere Mikroorganismen, welche Cellulose, Stärke und andere Polysaccharide abbauen.

Mischungen von bakteriellen Aktivatoren des Pflanzenwachstums, welche in dem erfindungsgemäßen Saatkeimmedium eingesetzt werden können, umfassen kommerziell erhältliche Produkte, wie "BioPak" (hergestellt von Plant Health Care Inc) und "Organica" Pflanzenwachstumsaktivator (hergestellt von Organica Ltd).
Je nach eingesetzten Materialien kann die Verbindung der oberen und unteren Lage eine Tiefenwirkung erzeugen, welche die Wassermobilität über das Medium aus einer Bewässerungsquelle deutlich erhöht. Die Verwendung einer semipermeablen Lage an der Oberseite vermindert den Wasserverlust aus der absorbierenden Lage, während Superabsorber zwischen den Lagen den Wasserbedarf verringern.
Das erfindungsgemäße Medium kann mit Bewässerungsrohren versehen und/oder kann in Verbindung mit Bewässerungsrohren verwendet werden. So können beispielsweise ein oder mehrere Bewässerungsrohre sandwichartig zwischen der oberen und der unteren Lage angeordnet oder an eine oder beide äußeren Oberflächen des Mediums gebunden sein. Die Bewässerungsrohre können z.B. gemeinsam mit Solarpumpen oder wärmeempfindlichen mechanischen Pumpen eingesetzt werden, welche die Wasserversorgung entsprechend den Erfordernissen des Mediums unter vorgegebenen Umweltbedingungen steuern. Für das erfindungsgemäße Medium zweckdienliche Bewässerungsrohre können Rieselbewässerungsrohre, welche von polymeren Rohren mit über ihre Länge verteilten Perforationen gebildet sind, oder Rohre umfassen, welche aus gefalteten Schichten eines Polymermaterials, wie Polyethylen, gebildet und an den Rändern unter Bildung einer undichten Fu ge, durch welche Wasser während des Einsatzes austreten kann, aneinander geheftet sind.
Das erfindungsgemäße Medium kann mit Verstärkungsmitteln ausgestattet sein, um seine physikalische Festigkeit zu erhöhen. Das Verstärkungsmittel kann hinreichend robust gefertigt sein, um einen Einsatz des Mediums als Bodenverankerungsmedium, z.B. im Bauwesen, wie bei der Verstärkung von Deichen, zu ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Verstärkungsmittel in Form eines Netzes oder Gewebes aus einem Metall- oder Kunststoffmaterial oder in Form einer Faserverstärkung, wie einer Fasermatte, ausgebildet ist.
Soweit Verstärkungsmittel vorhanden sind, so sind diese bevorzugt an der oberen Oberfläche des Mediums festgelegt, was z.B. mittels einer Klebverbindung geschehen kann. Wird das Verstärkungsmittel an der oberen Fläche angebracht, so wird das Medium fest in Position gehalten. Des weiteren lassen sich Bewässerungsrohre zwischen dem Verstärkungsmittel und dem Medium anordnen, wobei das Verstärkungsmittel die Bewässerungsrohre so lange wie nötig in Position hält, um z.B. eine langfristige Instandhaltung zu ermöglichen. Eine besondere Anwendung einer solchen Anordnung betrifft die Stabilisierung und Aufrechterhaltung von steilen oder anderweitig instabilen Böschungen, wie Straßen- und Schienenböschungen oder Abraum aus dem Bergbau oder auch Abdeckungen von Deponien und Mülldeponien.
Zur Stabilisierung eines Bodenareals kann entweder das verstärkte oder das nicht verstärkte Medium verwendet werden, doch ist das verstärkte Medium im Falle von Böschungen (z.B. Straßenböschungen), an welchen der Untergrund besonders instabil sein kann, von Vorteil.
Feuchtigkeit aus während der Herstellung aufgebrachten Klebern kann zunächst in der unteren Lage oder in beliebigen vorhandenen Superabsorbern absorbiert werden, wobei das absorbierte Wasser anschließend von dem Saatgut aufgenommen werden kann, was zu einem gewissen Grad an Vorkeimung führt. Als Alternative zur Förderung einer Vorkeimung auf die genannte Weise kann das Saatgut vor der Herstellung dahingehend vorbehandelt werden, daß es Feuchtigkeit voraufnimmt, wofür eine oder mehrere aus einem weiten Bereich von Techniken einschließlich der Fermentation und der chemischen Behandlung vorgesehen sein können. Der Vorteil einer Vorkeimung des Saatgutes besteht darin, daß sie die zur Pflanzenbildung erforderliche Zeit erheblich verkürzt und den Feuchtigkeitsbedarf nach dem Verlegen vermindert, ohne das Saatgut zu schädigen. Indes muß dann, wenn das Saatgut vorgekeimt hat, dafür Sorge getragen werden (z.B. durch Saatgutbehandlung oder Feuchtigkeitskontrolle), daß Pilzbefall und mikrobielle Angriffe auf das Saatgut oder physiologische Schädigungen vermieden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend ist die Erfindung anhand von einzelnen Ausführungsformen, welche die Erfindung nicht einschränken, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Teilstücks einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mediums;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie I-I gemäß 1;
3 eine schematische, teilweise geschnitten dargestellte Ansicht zur Veranschaulichung der Verwendung des Mediums;
4 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Mediums nach Art der 1 und 2;
5a eine Seitenansicht einer Schneidewalze eines Typs, wie er bei der Vorrichtung gemäß 4 zum Einsatz kommt;
5b eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Anordnung von Führungsblechen für das Saatgut sowie Additive und deren räumliche Relativanordnung bezüglich der Schneidewalze gemäß 5a;
6 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Mediums nach Einfügen in ein Bodensubstrat; und
7 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung einer alternativen Verlegung in einem Bodensubstrat.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Wie aus 1 und 2 ersichtlich, weist ein Medium 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine obere Lage 4 und eine untere Lage 6 auf. Die obere Lage 4 ist von einem leichtgewichtigen Seidenpapier gebildet, welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Sulfitpapier mit einem Grad von 22 g/m² ist (erhältlich von Krueger Tissue Group), welches für Gase permeabel und für Wasserdampf teilweise permeabel ist. Die Oberfläche der Lage 4 aus Seidenpapier ist während der Herstellung des Keimmediums mit einer Beschichtung aus einem Wachs versehen worden, um es für Wasser in flüssiger Form nicht permeabel zu machen. Die untere Lage 6 ist von einem Air-Laid-Papier mit einem Grad von 38 g/m² bis 150 g/m² gebildet, wie z.B. von einem 38 g Air-Laid-Papier, welches von Walkisoft GmbH, Steinfurt, Deutschland erhältlich ist.
Zwischen der oberen Lage 4 und der unteren Lage 6 ist Saatgut 8 angeordnet, welches optional beschichtet sein kann (z.B. mit einem oder mehreren Pestiziden). Desgleichen können auch andere erwünschte Mittel zwischen den Lagen 4, 6 angeordnet sein, wobei als Beispiele Superabsorber zur Erhöhung des Wasseraufnahmevermögens/Wasserrückhaltevermögens des Mediums (wie z.B. "Swell Gel", erhältlich von Glowcroft Ltd, Gloucester, UK), Puffermittel und vorteilhafte Bakterien und Pilze der weiter oben erwähnten Art genannt seien.
Die obere Lage 4 und die untere Lage 6 sind mittels einer Kleberschicht 10 miteinander verbunden, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel PVA aufweist. Der PVA kann ein oder mehrere Mittel, wie Pestizide (z.B. Herbizide, Fungizide, Insektizide, Nematizide), Mikronährstoffe für Pflanzen (wie Zink, Kupfer, Bor), organische und anorgani sche Dünger, Pflanzenwachstumsregulatoren (z.B. Seegrasextrakt), Pflanzenwachstumspromotoren und Hormone, Puffermittel und pH-Regulatoren (z.B. Kalk und Schwefel), Salzbindemittel, wie Gips (Calciumsulfat), und mikrobielle Spezies enthalten, welche für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen vorteilhaft sind und/oder Cellulose oder andere Polysaccharide abbauen, um einen gesteuerten biologischen Abbau der beiden Papierlagen 4, 6 zu bewirken. Der Kleber kann in einer solchen Weise und mit einer solchen Menge aufgebracht sein, daß er in die obere Lage 4 eindringt und der oberen Lage 4 dabei zumindest vorübergehend wasserabweisende Eigenschaften verleiht. Für den Fall, daß der Kleber als solcher nicht für die gewünschten wasserabweisenden Eigenschaften sorgt, können wasserabweisende Additive, wie Käferharz (Beetle Resin), in dem Kleber enthalten sein. Für den Fall, daß die wasserabweisenden Eigenschaften durch den in die obere Lage 4 permeierenden Kleber sichergestellt werden, kann die oben erwähnte wasserabweisende Beschichtung entbehrlich sein.
Sowohl die obere Lage 4 als auch die untere Lage 6 ist durch eine Anordnung von Schlitzen perforiert, wobei die Schlitze in der oberen Lage 4 in 1 mit dem Bezugszeichen 12 versehen sind, während die Schlitze in der unteren Lage 6 nicht sichtbar sind. Die Schlitze in der oberen Lage 4 und in der unteren Lage 6 sind nicht registerartig angeordnet, weshalb das Medium nicht unter Bildung eines Gitters in einer Weise auf gespreizt werden kann, wie es bei dem Medium gemäß der WO 96/28010 A1 der Fall ist. Die Schlitze sorgen für Schwächungslinien in den Lagen 4, 6, welche es den Lagen 4, 6 ermöglichen, von den gebildeten Keimlingen aufgerissen zu werden, so daß die Keimlinge durch diese hindurch wachsen können. Die Schlitze in der unteren Lage 6 können, falls gewünscht, entbehrlich sein.
In 4 und 5 ist eine Vorrichtung zur Herstellung des Mediums gemäß 1 und 2 dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt einen Rahmen 20, an welchem eine Welle 22 drehbar gelagert ist, an der wiederum eine Rolle 24 des Air-Laid-Papiers angebracht ist, welches die untere Lage 6 bildet; ferner ist an dem Rahmen 20 eine Welle mit einem Wickeldorn 26 drehbar gelagert, auf welchem das fertige Medium gesammelt wird. Zwischen den Wellen 22 und 26 sind hintereinander eine Kleber-Auftragwalze 28, Führungswalzen 29, eine trommelförmige Saatgut-Aufgabestation 30, eine erste Wasserabweis-Sprühstation 32, Prallbleche 34, eine Bindestation 36 mit einem Paar Laminierwalzen 38, eine zweite Wasserabweis-Sprühstation 40 sowie optional ein Paar Schneidewalzen 42 (welche entbehrlich sind, wenn in der unteren Lage 6 keine Perforationen erforderlich sind, oder wenn die Laminierwalzen 38 der Bindestation 36 mit Schneideeinrichtungen ausgestattet sind) angeordnet. Ein Saatgut-Ausgabetrichter 56 und ein Granulat-Applikator 58 sind oberhalb der ersten Bahn unmittelbar stromauf der Bindestation 36 angebracht und mittels Rutschen 60, 62 jeweils mit den Prallblechen 34 verbunden. Der Saatgut-Ausgabetrichter 56 kann alternativ zu der trommelförmigen Saatgut-Aufgabestation 30 oder als zusätzliches Mittel zum Einführen des Saatgutes in das Medium verwendet werden.
Oberhalb der Welle 26 zum Aufnehmen des Produktes ist eine Welle 46 angeordnet, auf welcher eine Rolle 48 des leichtgewichtigen Seidenpapiers angebracht ist, welches die obere Lage 4 bildet. Zwischen der Welle 46 und den Laminierwalzen 38 der Bindestation 36 sind eine Kleber-Auftragwalze 50, Führungswalzen 51 und ein mit einer Versorgungseinrichtung eines wäßrigen Klebers (nicht dargestellt) verbundener Kleber-Sprühkopf 52 angeordnet.
Während des Betriebs wird eine Bahn 100 des Air-Laid-Papiers mittels einer motorisch angetriebenen Antriebswelle durch die Maschine hindurch auf die Produktsammelwelle 26 gezogen. Die Bahn 100 wird entlang der Kleber-Auftragwalze 28 und an dieser vorbei gezogen, so daß ein dünner Kleberfilm auf die Bahn 100 aufgetragen wird, und wird sodann unterhalb der Saatgut-Trommel 30 vorbeigeführt, wobei Saatgut aus der Trommel 30 auf die Bahn 100 aufgebracht wird. Die Bahn 100 wird sodann unterhalb der Prallbleche 34 entlang geführt, wobei Granulate aus einer einen polymeren Superabsorber enthaltenden Zusammensetzung, andere erwünschte Additive, wie Puffer, und vorteilhafte mikrobielle Spezies, aus dem Granulat-Applikator 58 ausgegeben werden. An dieser Stelle kann alternativ (oder zusätzlich) zum Einsatz der Saatgut-Trommel 30 der Saatgut-Ausgabetrichter 56 zum Einsatz gelangen, um Saatgut auf die Bahn 100 aufzubringen. Die Prallbleche 34 dienen zur Führung der Granulate und des Saatgutes in parallelen, in Längsrichtung ausgerichteten Reihen.
An der Bindestation 36 laufen die Bahn 102, welche die obere Lage des Mediums bildet, und die Bahn 100 zusammen, welche zuvor mittels der Kleber-Auftragwalze 28 und der Kleber-Sprühstation 32 mit einem Kleber beschichtet worden ist. Die beiden Bahnen 100 und 102 werden zwischen die Walzen 38 gezogen und komprimiert, um sie miteinander zu verbinden. Werden an der Bindestation 36 glatte Walzen verwendet, so werden die beiden Bahnen 100, 102 über ihre gesamte Breite miteinander verbunden. Indes sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, daß eine Walze eines Typs verwendet wird, wie er in 5a wiedergegeben ist, so daß eine Kompression und eine Verbindung nur in Form von Linien stattfindet, wobei die Linien über die Breite der Bahnen 100, 102 mit Abstand angeordnet sind. Durch entsprechende Anordnung der Walzen 38 und der Prallbleche 34 lassen sich das Saatgut und die weiteren Materialien in Reihen auf die Bahn aufbringen, so daß eine Kompression und Laminierung an jeder Seite einer jeden Reihe stattfindet. Auf diese Weise werden jegliche Beeinträchtigungen des Saatgutes infolge Einwirkung der Walzen verhindert und wird zugleich die Erzeugung einer festeren Bindung zwischen den beiden Bahnen 100, 102 an den Stellen sichergestellt, an welchen sich kein Saatgut oder andere Materialien befinden. Die in 5a dargestellte Walze schneidet Schlitze in das Medium hinein, während sie zugleich die beiden Bahnen 100, 102 zusammen laminiert, wodurch sie den Bedarf an einer separaten Schneide- oder Schlitzstation 42 beseitigt. Indes kann anstelle des Einsatzes der in 5a wiedergegebenen Walze auch eine Walze eingesetzt werden, welche keine Schnittkanten aufweist, und kann eine separate Schneidestation 42 vorgesehen sein. Nach dem Bindevorgang und der anschließenden Aufwicklung kann noch Wasser aus dem Kleber in dem Papier verbleiben, welches in der stärker absorbierenden, unteren Bahn 100 gehalten wird. Wird der Bahn 100 ein Zurückhalten von Wasser ermöglicht, so kann dies zu einer teilweisen Keimung des Saatgutes oder zur Initiierung des Keimvorgangs führen. Dies kann unter gewissen Umständen von Vorteil sein und z.B. dazu beitragen, daß eine schnellere Bildung von Pflanzen bewirkt wird, wenn sich das Medium im Einsatz befindet. Indes können die Bahnen 100, 102 – falls gewünscht – zur Verringerung des Wassergehaltes des Klebers optional auch vor dem Aufwickeln auf der Welle 26 durch einen Ofen, Trockner oder Luftstrom gefördert werden. Die Beseitigung des Wassers vor der Lagerung trägt zur Erhaltung einer längeren Lagerfähigkeit des Mediums bei.
Das vorstehend beschriebene Verfahren wird vorzugsweise mittels einer zentralen Steuereinheit 70 gesteuert, welche mit den verschiedenen Motoren zum Antrieb der Wellen, Kompressionswalzen und Saatgut-Trommel, Kleber- und Additiv-Auftragmittel verbunden ist, wodurch eine höhere Konsistenz des Endproduktes sichergestellt wird.
Die Größe der Rollen des Saatkeimmediums, welche gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugt worden sind, hängt von den eingesetzten Rohmaterialien, der beabsichtigten Verlegungsmethode (mittels landwirtschaftlicher Maschinen oder per Hand) und von dem zu bearbeitenden Areal ab. Rein beispielhaft sei jedoch erwähnt, daß die Rollen eine Breite von bis zu 1,2 m und eine Länge von bis zu 4.200 m besitzen und ein Areal von bis zu etwa 0,5 ha oder mehr bedecken können.
Selbstverständlich sind verschiedene Modifikationen des vorstehend beschriebenen Verfahrens möglich. So können bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren z.B. die obere und gegebenenfalls die untere Bahn mittels Schneidewalzen geschlitzt werden. Anstelle eines Schneidens von Schlitzen während des Verfahrens können jedoch auch eine oder beide Bahnen vorgeschlitzt sein. In einigen Fällen muß die untere Lage 6 des Mediums überhaupt nicht geschlitzt sein, wenn die Wurzelstärke des auskeimenden Keimlinge hinreichend groß ist, um sich einen Weg durch die untere Lage des Mediums hindurch zu bahnen.
Ferner ist in den Figuren dargestellt, wie das Keimmedium unter Bildung der unteren Lage 6 des Mediums aus der unteren Bahn 100 und unter Bildung der oberen Lage 4 aus der oberen Bahn 102 hergestellt wird. Indes ist die gezeigte Vorrichtung und insbesondere die Anordnung der Kleber-Auftragwalzen und Sprüheinrichtungen sowie der Wasserabweis-Sprühköpfe hinreichend wandlungsfähig, daß sie ebenso gut mit einer umgekehrten Anordnung ausgestattet sein könnte, sofern hierfür ein Bedarf bestehen sollte.
Um eine genaue Positionierung des Saatgutes zu bewirken, kann das Saatgut mittels der Saatgut-Trommel 30 aufgebracht werden. Indes kann alternativ der Saatgut-Trichter/die Saatgut-Prallplatte 56 oder eine ähnliche Einrichtung zum Ausgeben des Saatgutes auf die Bahn eingesetzt werden. Ferner können andere biologische Mittel, wie bakterielle Sporen, auf die gleiche Weise zugesetzt werden. Wie bereits erwähnt, muß das Saatgut nicht notwendigerweise unter Einsatz der Prallbleche 34 als Führungen in Reihen aufgebracht werden, sondern kann statt dessen auch gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Bahn verteilt werden.
Eine typische Laminier- und Schneidewalze, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommt, ist in 5a wiedergegeben. Jede Schneidewalze weist eine zentrale Welle bzw. Antriebswelle 200 auf, auf welcher eine Anordnung von Druckwalzen (d), schmalen Distanzstücken (c), Schneideringen (a) und breiten Distanzstücken (b) angebracht sind. Die Druckwalzen, Schneideringe und Distanzstücke sind mittels Keilnuten (nicht gezeigt), welche mit an der Welle vorgesehenen Keilen (ebenfalls nicht gezeigt) im Eingriff stehen, drehfest an der Welle gehalten. Wie der Figur zu entnehmen ist, ist jedes Paar von benachbarten Druckwalzen (d) mit einem Paar von dazwischen angeordneten Schneideringen (a) ausgestattet, wobei die Schneideringe (a) mittels eines breiten Distanzstückes (c) voneinander beabstandet sind, während sie mittels eines schmalen Distanzstückes (c) von den Druckwalzen (d) beabstandet sind.
In 5b ist die Anordnung der Prallbleche bezüglich der verschiedenen Elemente der Bindewalzen dargestellt. Wie dem zu entnehmen ist, befinden sich die Lücken zwischen den Prallblechen mit den breiten Distanzstücken (b) in Flucht, so daß das Saatgut und die anderen Materia lien zwischen denjenigen Bereichen der Bahnen auf die Bahn aufgebracht werden, welche von den Druckwalzen (d) einer Kompression ausgesetzt werden. Durch eine Positionierung der Schneideringe (a) derart, daß sie die Ränder der nicht miteinander verbundenen Bereiche des Mediums bilden, werden Schwächungslinien erzeugt, welche den gebildeten Keimlingen ein einfacheres Aufreißen der oberen Lage und ein Durchwachsen durch diese hindurch ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Saatkeimmedium läßt sich unter Einsatz von existierenden landwirtschaftlichen oder gartenbautechnischen Maschinen verlegen, z.B. mittels Maschinen, wie die üblicherweise zum Verlegen von Polyethylen-Folienbahnen oder zum Mulchen von Feldern eingesetzt werden. Im allgemeinen kann der Boden oder der Untergrund vor dem Verlegen präpariert werden, um ein verhältnismäßig gleichmäßiges, von Erdklumpen freies Bett zu erzeugen. Wie aus 6 und 7 ersichtlich, werden sodann an jeder Seite des Mediums Ackerfurchen F angeordnet und wird das Medium teilweise eingegraben. Das Eingraben der Ränder E des Mediums trägt dazu bei, daß es bei einer Einwirkung, z.B. von Wind, in Position gehalten wird. Rieselbewässerungsrohre T (z.B. vom Typ "Drip Tape", erhältlich von Wright Rain Limited, Ringwood, UK) können beim Verlegen des Mediums eingegliedert werden, oder das Medium kann mittels Beregnung, Wassergräben oder Besprengung bewässert werden. Von dem Medium sollte so viel wie möglich bedeckt werden, um für einen festen Halt zu sorgen und den Wasserverbrauch zu verringern, obgleich das Medium erforderlichenfalls auch auf der Oberfläche verlegt und ein geeignetes Haltesystem verwendet werden kann. Nach dem Befeuchten hält das Medium Feuchtigkeit zurück, um dem Saatgut die Keimung zu ermöglichen. Idealerweise sollte nur wenig oder keine weitere Feuchtigkeit aufgebracht werden, um eine schnelle tiefe Verwurzelung und eigenständige Nachhaltigkeit zu fördern. Indes mag dies nicht in allen Situationen praktikabel und kann zusätzliches Wasser erforderlich sein. Alternativ zu einer Rieselbewässerung kann eine Form der Besprengung eingesetzt werden, indem das Medium in einer Vertiefung im Untergrund verlegt, welche manuell oder mittels der auch für die Verlegung des Mediums verwendeten Ausrüstung erzeugt werden kann, und es ermöglicht oder bewirkt wird, daß Wasser über die Oberfläche der oberen Lage hinweg fließt.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Mediums besteht darin, daß es eine geschützte lokale Umgebung zur Verfügung stellt, welche für die Auskeimung des Saatgutes und die anschließende Entwicklung der Keimlinge günstig ist. Das Medium weist gegenüber herkömmlichen Beregnungs- und Rieselbewässerungssystemen einen erheblich verminderten Wasserbedarf auf und kann mittels bestehender Ausrüstungen zum Verlegen von Kunststoffbahnen oder Mulchen auf das Land aufgebracht werden. Ein weiterer Vorteil des Mediums liegt in seiner Kompatibilität mit bestehenden Rieselbewässerungsanlagen, Beregnungsanlagen, Bewässerungsgräben oder Besprengungsanlagen. Nachdem das Medium verlegt worden ist, besteht ein minimaler Bedarf an zusätzlicher Bewässerung. Falls gewünscht, kann jedoch ein Rieselbewässerungssystem bei der Herstellung in das Medium inkorporiert werden. Weitere wesentliche Vorteile liegen in der einfachen Herstellung des Mediums und in seiner langen Haltbarkeit. Überdies kann das Medium sowohl in unwirtlicher Umgebung als auch unter normalen landwirtschaftlichen Bedingungen verwendet werden.
Ausführungsbeispiele
Die folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulichen die Eigenschaften von verschiedenen Saatkeimmedien, welche auf die oben erläuterte Weise hergestellt worden sind.
Beispiel 1
Wirkung verschiedener Additive auf das Wachstum der Keimlinge
Es wurde eine Anzahl von Proben erstellt, wobei ein 50 g/m² (50 Gramm pro Quadratmeter Gewicht) Air-Laid-Papier für die untere Lage und ein Sulfit-Seidenpapier für die obere Lage verwendet wurden. Die Materialien wurden vor dem Aufbringen des Saatgutes sowie verschiedener Additive zu Quadraten mit einer Fläche vom 10 cm² zugeschnitten und anschließend laminiert. Ein Kleber auf der Basis von Stärke mit einem wasserabweisenden Mittel (erhältlich von National Starch NS, Ref. 0720185) wurde zum Laminieren der beiden Lagen aneinander verwendet. Verschiedene Additive wurden in zwei diskreten Reihen von 2 cm Breite und einem Abstand von 1 cm zwischen den Reihen und von den Rändern der unteren, absorbierenden Lage plaziert. Ein Kleber wurde auf die obere Lage aufgebracht, welche sodann unter Einsatz einer profilierten Walze der in 5a dargestellten Art auf die untere Lage auflaminiert wurde. Die Proben wurden markiert und auf einer vorgegebenen Menge an Vermiculit (Wurmstein) in Gegenwart von 10 ml Wasser in 10 cm² Petrischalen angeordnet. Die Proben wurden unter Glas gehalten. Die Auskeimung der Keimlinge, die Vitalität und die Penetration der oberen Lage wurde beobachtet und aufgezeichnet. Die Mengen an Additiven, welche in den verschiedenen Proben enthalten waren, sind in der nachfolgenden Tabelle 1 wiedergegeben, während die Wirkungen der Additive auf das Wachstum der Keimlinge in Tabelle 2 zusammengefaßt sind. Tabelle 1
Legende:

F

= Dünger (14 : 10 : 27 mit einigen Spurenelementen);

P

= Pflanzenwachstumsstimulatoren (Markenfabrikat der Firma Organica Ltd);

L

= Kalk;

G

= Superabsorber-Gel (Polyacrylamid).

Tabelle 2
Folgerungen:
Die erhaltenen Daten zeigen, daß

(a) die in dem Pflanzenwachstumsstimulator (PGS) vorhandenen Bakterien eine begünstigende Wirkung auf die Bildung der Keimlinge besitzen und ferner eine vorteilhafte Verrottung der oberen und der unteren Lage bewirken. Allerdings können die Keimlinge Schaden nehmen, wenn zu feuchte Umgebungsbedingungen eingestellt werden. Die Konzentration (Dosis) der Anwendung von PGS ist wahrscheinlich zu hoch und sollte vorzugsweise auf etwa 1 g/m² abgesenkt werden.
(b) Kalk (L) weder positiv noch negativ mit den anderen, im Rahmen des Versuchs verwendeten Materialien zusammenwirkt.
(c) sich Dünger (F) bis zu einer Dosis von 30 g/m² als nicht wachstumshemmend erwiesen hat, so daß folglich eine Zugabe höherer Dosen versucht werden könnte. (d) zu viel Polyacrylamid-Gel (PAG) die Lagen separiert und es den Keimlingen ermöglicht, sich zwischen den Lagen zu bilden, anstatt eine Penetration der Keimlinge zu fördern. Aus diesem Grund sollte die Konzentration an PAG verringert werden.

Auf der Grundlage der bislang erhaltenen Versuchsergebnisse läßt sich eine bevorzugte Zusammensetzung für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Saatkeimmedium wie folgt angeben:
der Zweck von Vermiculit feinen Grades besteht darin, die Belüftung zu verbessern und die Gefahr einer Entstehung von anaeroben Bedingungen in dem Medium zu verringern.
Beispiel 2
Keimung von Grasspezies in salzhaltigen Böden
Zur Evaluierung eines erfindungsgemäßen Saatkeimmediums als ein Mittel zur Förderung des Keimens mit anschließender Bildung und Wachstum von acht Grasspezies in salzhaltigen Böden wurden Experimente durchgeführt. Ein salzhaltiger Boden ist ein solcher mit einer elektrischen Leitfähigkeit von mehr als 4 dS/m. Ferner wurden zur Evaluierung der Wechselwirkung von verschiedenen mikrobiologischen Additiven mit den Grasspezies Experimente durchgeführt.
Material und Methoden
Herstellung der salzhaltigen Wachstumssubstrate
Die folgenden Salze (Calciumchlorid, Magnesiumchlorid und Natriumchlorid) wurden einem sterilisierten Wachstumssubstrat (John Innes Seed Compost) in Dosen zugesetzt, welche hinreichend waren, um die elektrische Leitfähigkeit auf 12 dS/m (mittlerer Salzgehalt) und 22 dS/m (hoher Salzgehalt) gemäß der Rowell'schen Methode (Soil Science, Methods and Applications, Publ. Longman Scientific & Technical, 1994) zu erhöhen. Das unbehandelte Substrat wurde zur Kontrolle verwendet und wies eine elektrische Leitfähigkeit von 2,5 dS/m auf. Die Messung der elektrischen Leitfähigkeit wurde wie folgt durchgeführt: 20 g Boden und 100 ml Substrat eine Stunde lang geschüttelt, wonach es den Suspensionen ermöglicht wurde sich abzusetzen und die elektri sche Leitfähigkeit des Überstandes entweder mittels eines DiST 3 oder eines DiST 4 Leitfähigkeitsmesser-Handgerätes gemessen wurde. Diese Werte wurden gemäß der Rowell'schen Methode (1994) auf die für das gesättigte Extrakt maßgeblichen Werte umgerechnet. Die Substrate und die Salze (soweit erforderlich) wurden mittels eines Kompostmischers miteinander gemischt, um eine gleichmäßige Verteilung der Salze in dem gesamten Substrat sicherzustellen.
Auswahl der Grasspezies
Nach Konsultation bekannter Saatguthändler (Pope and Chapman, Bishops Stortford, UK) und technischer Literatur wurden acht Grasspezies mit unterschiedlicher Verträglichkeit gegenüber Salzgehalten ausgewählt. Diese umfaßten Ziergräser sowie landwirtschaftliche Sorten und sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt. Keimungsversuche, welche mittels einer standardisierten Technik bei 25°C durchgeführt wurde, zeigten, daß wenigstens 85% einer jeden Grasspezies innerhalb von 14 Tagen nach Versuchsbeginn keimt. Tabelle 3
Mikrobiologische Additive
Eine Auswahl an Bodenbakterien und Pilz-Impfmitteln wurden zur Evaluierung in die Matrix inkorporiert. Für den Versuch wurde eine Mischung von Impfmitteln (Markenprodukt der Firma Symbio Ltd, Great Bookham, UK) ausgewählt. Die Mischung enthielt vesikular-arbusculare Mycorrhizen, Pseudomonas und Bacillus Spezies sowie eine Auswahl an anderen, Phosphor lösenden und Stickstoff bindenden Bakterien mit Biostimulantien. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels werden die verwendeten Pilze, Bakterien und Additive aus Gründen der Einfachheit nachfolgend allgemein mit "Bazillen" bezeichnet.
Herstellung der Matrix
Es wurden manuell Proben (0,15 m²) aus einem superabsorbierenden Air-Laid-Papier (Walkisoft) als untere Lage und aus einem perforierten Sulfit-Papier (Kruger Tissue, Church Stretton, Shropshire, UK) als obere Lage erstellt. Ein Aluminiumrahmen wurde verwendet, um die untere Lage in 16 Streifen mit einer Länge von jeweils 30 cm zu unterteilen, wobei für jede Sorte zwei Reihen vergeben wurden. Saatgut, Dünger (Westland Specialist Feed-All) und Polyacrylamid-Gel ("Swell Gel", Glowcroft Limited) wurden allen Behandlungen zugesetzt und die mikrobiologischen Additive wurden der Hälfte der Behandlungen mit der äquivalenten Feldrate zugesetzt. Die zugesetzten Dosen betrugen: Dünger (20 g/m²), Polyacrylamid-Gel (30 g/m²) und mikrobiologische Additive (50 g/m²).
Ein PVA-Kleber (Mystolene, Catomance PLC, Welwyn Garden City, UK) wurde auf die obere Lage aufgebracht, welche sodann mittels eines Laminierverfahrens mit der unteren Lage verbunden wurde, wodurch die Lagen unter Einkapselung des Saatgutes und der Additive miteinander verbunden wur den. Eine Wachsemulsion wurde auf die exponierte Oberfläche der oberen Lage aufgesprüht, um für wasserabweisende Eigenschaften zu sorgen.
Präparierung der Behälter und Verlegen der Matrix
"Sankey"-Behälter (0,58 m·0,38 m) wurden zur Aufnahme einer jeden Behandlung verwendet. Grobkorn gartenbaulichen Grades (Nennmaß 4 mm) wurde auf den Boden eines jeden Behälters eingeschüttet (3,5 Liter pro Behälter), wonach zwei Liter Leitungswasser zugesetzt wurden. Die Kornschüttung diente für zwei Zwecke: einerseits zum Bewahren des Subtrates vor einem Abrutschen auf den Boden der Behälter, andererseits um als Reservoir zu wirken. Das Substrat (acht Liter) wurde sodann auf der mit Wasser gefüllten Kornschüttung plaziert, die Matrix wurde auf dem Subtrat verlegt und die Hälfte der Matrix wurde eingegraben.
Um die Vorteile der Matrix abschätzen zu können, wurden die Behälter des weiteren unter Einsatz derselben Sorten direkt, d.h. ohne Vorhandensein der Matrix, besät. In diesem Fall wurde lediglich das Saatgut zugesetzt. Die Mengen an Körner, Wasser und Substrat waren dieselben wie oben beschrieben.
Behandlungen und Versuchsplan
Die Behandlungen sind in der nachfolgenden Tabelle 4 zusammengefaßt. Für jede Behandlung wurden drei Behälter und für jede Kontrolle wurde ein Behälter verwendet. Sämtliche Behälter wurden in einem beheizten und erhellten Gewächshaus gehalten. Die Tagesdurchschnittstemperatur betrug 20°C und das Licht war über eine Dauer von 12 Stunden täglich (8:00 Uhr bis 20:00 Uhr) eingeschaltet, wobei eine Lichtstärke von 61 Mikromol/m²/Sekunde gewährleistet war. Tabelle 4
Zusätzliches Wasser wurde nach 14 Tagen und – für den Rest des Versuchs – entsprechend dem Verbrauch zugesetzt. Der Wassergehalt in den Behältern wurde unterhalb der Feldkapazität (an welcher das Substrat abrutschen würde, was zu einer physiologischen Belastung führt) gehalten.
Probenahme
Nach 28 Tagen wurden die Gräser an der eingegrabenen Seite geerntet. Ein Gitter (0,0015 m²) wurde über beiden Enden der Reihen plaziert und das hierin eingeschlossene Gras wurde an der Oberfläche des Bodens/Oberfläche der Matrix geschnitten. Die Grasproben wurden in vorgewogene Papierbeutel eingebracht und 24 Stunden lang bei 80°C getrocknet, wonach sie erneut gewogen wurden, um den Anteil an Trockenmasse einer jeden Probe zu ermitteln. Zusätzlich wurden die Anzahl an Pflanzen und Blättern einer Spezies – nämlich des Deutschen Weidelgrases, tetraploid, für die Landwirtschaft (Sortenbezeichnung "Calibra") – untersucht. Die mittlere Produktion an Trockenmasse pro Quadratmeter der verschiedenen Sorten ist in der nachstehenden Tabelle 5 wiedergegeben. Tabelle 5
Beobachtungen
Sämtliche getesteten Sorten sprachen im Boden mit mittlerem Salzgehalt gut an, während vier im Boden mit hohem Salzgehalt gut ansprachen. Nach sieben Tagen hatten sich auf diese Weise die Sorten Numan und Calibra in den Behandlungen mit geringem und mittleren Salzgehalt gebildet. Die gebildeten Keimlinge stammten aus dem Teil der Matrix, welcher eingegraben worden war. In dem Kontrollbehälter mit geringem Salzgehalt wurden Numan, Calibra, Kromi und Pernille gebildet, während in dem Behälter mit mittlerem Salzgehalt lediglich Numan gebildet wurde.
Nach 14 Tagen wurden in den Behandlungen mit geringem und mittleren Salzgehalt sowie in den entsprechenden Kontrollbehandlungen alle Arten gebildet. Die Bildungen in den Behandlungen mit hohem Salzgehalt und in den entsprechenden Kontrollbehandlungen fanden demgegenüber erheblich vermindert und langsamer statt. Während dieser Zeit wurden an den Oberflächen des Bodens und der Matrix der Behandlungen mit mittlerem und mit hohem Salzgehalt einschließlich der Kontrollbehandlungen Salzablagerungen beobachtet.
Anschließend fand eine nur eingeschränkte Keimung und Pflanzenbildung in derjenigen Matrix statt, welche nicht bedeckt und auf der Oberfläche des Substrates verlegt worden war, insbesondere dort, wo ein nur schwacher Kontakt zwischen der unbedeckten Matrix und dem darunter liegenden Substrat gegeben war. Aus diesem Grund wurden aus diesem Bereich keine Vergleichswerte ermittelt.
Nach dem Ernten wurde die Matrix aus jedem Behälter entfernt. Es war eindeutig, daß an den Stellen, an welchen die Matrix nicht eingegraben worden war, nicht nur eine mangelnde Keimung stattgefunden hatte, sondern auch zusätzlich zu den Salzen, welche auf der unbedeckten Oberfläche der Matrix abgelagert worden waren, erhebliche Mengen an Salzen zwischen der Matrix und der Oberfläche des Substrates abgelagert worden waren.
Es ist wahrscheinlich, daß das Problem der Salzablagerungen durch eine "Dochtwirkung" erzeugt wurde, wobei Salze enthaltendes Wasser durch das superabsorbierende Polyacrylamid-Gel der Matrix aufgesaugt wurde, während die obere Oberfläche der Matrix in der Umgebungsluft ausgetrocknet worden war. Dieses Phänomen stellte jedoch kein nennenswertes Problem für die Keimbildung dar, wenn die Matrix eingegraben worden war. Ein weiterer Vorteil des Eingrabens der Matrix zeigte sich darin, daß diejenigen Teile der Matrix, welche in den Behandlungen mit geringem und mit mittleren Salzgehalt eingegraben worden waren, nach 28 Tagen überwiegend abgebaut worden waren.
Vier Sorten zeigten ein beträchtliches Potential im Hinblick auf Folgeversuche: Cochise und Pernille (Schwingel spp.) sowie Numan und Calibra (Weidelgras spp.). Allerdings war Pernille zwischen den beiden aggressiven Weidelgrassorten plaziert, mit welchen der Schwingel in Konkurrenz getreten sein könnte. Die mittlere Produktion an Trockenmasse pro Quadratmeter der Sorten Cochise, Numan, Pernille und Calibra sind in der nachfolgenden Tabelle 6 wiedergegeben. Tabelle 6
Der größte Anstieg wurde bei den Behandlungen mit geringem Salzgehalt beobachtet, bei welchen die Matrix sich gegenüber den Behandlungen mit direktem Einsäen eindeutig als vorteilhaft erwies. Es ergab sich eine auffällig Ver minderung der Ausbeute dort, wo der Matrix keine "Bazillen" zugesetzt worden waren. Die Behandlungen der Medien folgten einem ähnlichen Muster; der größte Unterschied in der Ausbeute trat zwischen den Behandlungen der Matrix und den Kontrollbehandlungen auf. Im Gegensatz zu den Behandlungen mit geringem Salzgehalt produzierte Calibra eine höhere Ausbeute an Trockenmasse, wenn "Bazillen" in die Matrix inkorporiert worden waren. Pernille produzierte bei den Behandlungen mit "Bazillen" sowohl bei geringen als auch bei mittleren Salzgehalten eine höhere Ausbeute an Trockenmasse. Sowohl Cochise als auch Numan erzeugten auffällig höhere Ausbeuten, wenn keine "Bazillen" in die Matrix inkorporiert worden waren.
Die aus den Behandlungen mit hohem Salzgehalt erhaltenen Daten zeigten, daß das Pflanzenwachstum dort gehemmt wurde, wo das Saatgut direkt in den salzhaltigen Boden eingesät worden war. Sowohl Cochise als auch Numan produzierten eine höhere Ausbeute an Trockenmasse bei den Behandlungen mit "Bazillen", während die Ausbeute bei Calibra bei beiden Behandlungen dieselbe war.
Die Ergebnisse dieser Experimente zeigten, daß die erfindungsgemäßen Matrices die Bildung und das Wachstum von Keimlingen unter salzigen Umgebungsbedingungen fördern, bei welchen andernfalls keine Grasspezies wachsen. Die mikrobiologischen Additive sorgten bei einigen Grasspezies für auffällige Vorteile, während dies bei anderen Spezies nicht der Fall war. Ein gänzliches Eingraben der Matrix sorgte für eine gleichmäßige Keimung und Pflanzenbildung unter salzigen Umgebungsbedingungen, doch zeigten die Ergebnisse auch, daß alternative Absorbentien oder Puffermittel für die oberflächige Verwendung auf salzhaltigen Böden erforderlich sind, da die Polyacrylamid-Gele in stark salzhaltigen Böden Salze an der Oberfläche aufkonzentrieren.
Beispiel 3
Experimente zur Veranschaulichung des Einsatzes von PEO-Puffermittel enthaltenden Keimmatices in salzhaltigen Böden
Zur Erprobung der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Matrices im Hinblick auf die Förderung der Bildung von Gras und Klee in unwirtlicher Umgebung wurden weitere Experimente durchgeführt. Die Tests wurden in New South Wales (NSW), Australien, durchgeführt. Die Experimente wurden insbesondere derart ausgelegt, um die am besten geeignete Puffermaterialien, Absorbentien und mikrobiologischen Mittel für den Einsatz in salzhaltigen Böden zu ermitteln.
Der Salzgehalt des Bodens stellt eine hauptsächliche und wachsende Einschränkung für die landwirtschaftliche Produktion dar. Er wird durch eine Anreicherung von Salzen in der Wurzelzone verursacht. Bei höheren Gehalten (ab 6 dS/m) beeinträchtigt die Gegenwart von Salzen viele Kulturpflanzen und verhindert mit Ausnahme von gegenüber Salz unempfindlichen Spezies bei allen eine Keimbildung. Eine Möglichkeit, um diesem Problem zu begegnen, besteht darin, die Salze aus dem Bodenprofil heraus zu waschen. Eine kontinuierliche Bewässerung verhindert, daß die Salze zurück an die Oberfläche gelangen, doch steigt der Salzgehalt bei einem unzureichenden Aufbringen von Wasser wieder an, da die Salze nach oben an die Oberfläche gezogen werden. Ohne wirksame Gegenmaßnahmen zu treffen, kann ein Verlust solcher Böden für die landwirtschaftliche Produktion auftreten, wobei der Prozeß der Desertifikation beginnt.
Hohe Salzgehalte in der Wurzelzone hemmen die Bildung von Pflanzen auf drei Weisen:

1. Physiologische Austrocknung infolge einer verminderten Zugänglichkeit an Wasser für die Pflanzen, da das osmo tische Potential trotz eines scheinbaren Angebotes an Wasser absinkt.
2. Toxische Wirkungen von Natrium und Chlorid sowie Ungleichgewicht der Ionen in der Pflanze.
3. Strukturelle Schädigungen führen zum Abtrag des Oberbodens.

Das Pflanzenwachstum in dem salzhaltigen Versuchsgebiet war durch eine Kombination der genannten Faktoren beeinträchtigt.
Die erfindungsgemäße Matrix inkorporiert verschiedene Puffer und Absorbentien, um eine Pflanzenbildung unter unwirtlichen Bedingungen bei einem minimalen Wasserbedarf zu ermöglichen. Mikrobiologische Additive (Bakterien und Mycorrhizen) können der Saatmatte ebenfalls zugesetzt sein. Das Pflanzenwachstum wird unter bestimmten Umweltbedingungen verstärkt, wenn die Pflanzenwurzeln mit solchen Organismen geimpft worden sind, wobei das Impfen erfolgreicher ist, wenn das Saatgut mit den Bakterien und Mycorrhizen gemeinsam in einer schützenden Umgebung angeordnet sind.
Bei dieser Versuchsreihe wurden in Freemans Reach, nahe Hawkesbury, NSW, Australien Versuchsgebiete abgesteckt. Die Versuchsgebiete wurden so ausgewählt, daß sie salzhaltige Böden aufwiesen, welche für den Landwirt ein Hauptproblem bedeuteten. Die Mehrheit an Böden in Freemans Reach sind Lehmerden, welche gesprenkelten Lehm überlagern, was für wenig bewässerte Böden charakteristisch ist. Der Oberboden besitzt eine schwache Struktur, welche im trockenen Zustand aushärtet. Die Böden weisen einen Grundsalzgehalt von wenigstens 8 dS/m auf. Der Salzgehalt der Böden hat sich durch Versickerung des Abflusses einer nahe gelegenen Großvieheinheit sowie von inhärent salzhaltigem Grundwasser entwickelt. Ersteres hat ferner zu überhöhten Gehalten an Phosphor in den Böden innerhalb des Versuchsgebietes geführt, weshalb eine antagonistische Wirkung auf einige der Bodenbakterien erwartet wurde.
Die Wirkung des Salzgehaltes von Böden auf das Wachstum von einheimischen Gras- und Kleespezies wurde unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Saatkeimmatte und (zu Vergleichs- und Kontrollzwecken) unter direktem Besäen der Versuchsgebiete untersucht. Die Experimente wurden in zwei verschiedenen Schritten durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden Saatmatten hergestellt, welche eine Mehrzahl an Spezies (Tabelle 7) mit einem Spektrum an Puffern und bakteriellen Impfmitteln in verschiedenen Kombinationen (Tabellen 8 und 9) enthielten. Diese wurden verlegt, wonach subjektive Beobachtungen durchgeführt wurden, um das geeignetste Spektrum an Additiven zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden anschließend in größere Versuchsgebiete mit 10 m Abmessungen eingebracht. Die Ergebnisse der umfangreicheren Studien wurden im Hinblick auf die Produktion an Trockenmasse quantitativ ausgewertet, was weiter unten in Tabelle 10 dargestellt ist.
Material und Methoden
Sieben Gräser sowie eine Kleesorte (Tabelle 1) wurden wie folgt als Indikatorspezies ausgewählt. Tabelle 7
Die Spezies wurden für die erste Beobachtung individuell isoliert und anschließend für die größeren Versuchsgebiete gemischt:
Ein Spektrum an Additiven einschließlich Puffermitteln, Wasserabsorbentien (synthetische Produkte und Tonmineralien) sowie bakteriellen Impfmitteln wurden bei den anfänglichen Bewertungen eingeschlossen (Tabellen 8, 9). Tabelle 8
In den anfänglichen Versuchsgebieten wurden die Gras- und Kleespezies voneinander getrennt gehalten, wobei jede Spezies in zwei benachbarten Reihen mit einem Abstand von 30 cm auf Air-Laid-Papier verlegt wurde. Die Additive wurden mit Ausnahme von A-100, dem bakteriellen Impfmittel, gleichmäßig über den mit Saatgut versehenen Bereich aufgebracht, wobei letzteres in logarithmischem Maßstab aufgebracht wurde, um seine Wirkung auf die Keimung des Saatgutes beurteilen und eine geeignete Einsatzdosis ermitteln zu können. Perforiertes und satiniertes Seidenpapier wurde sodann unter Verwendung von PVA als Kleber gebunden und unter Herstellung einer Saatmatte laminiert.
Vor dem Verlegen wurden die Versuchsflächen untersucht, um den Salzgehalt durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit (EF) zu ermitteln. Der Salzgehalt betrug üblicherweise 8 dS/m mit einem kleinen Gebiet von 3,2 dS/m. Das Gebiet mit geringem Salzgehalt befand sich an der Spitze einer leichten Böschung, an welcher eine verstärkte Auswaschung der Salze möglich war. Folglich wurde dieses Gebiet bei den Studien nicht als Kontrollgebiet berücksichtigt. Ein niedriger gelegenes Gebiet mit konsistent höheren Salzgehalten wurde zur Durchführung des Großteils der Versuche ausgewählt. Tabelle 9
Die vorab hergestellten Versuchsrollen sowie direkt eingesäte Kontrollen wurden am 9. März 2000 in den Bereichen der Versuchsgebiete mit hohem und mit geringem Salzgehalt auf der Oberseite von erhöhten Betten verlegt. Die Oberseite des Bettes wurde geebnet und der Boden wurde zu dem äußeren Rand hin bewegt. Die Matten wurden auf den geebneten Flächen verlegt, wonach Boden auf die Matten aufgebracht wurde, um für eine Abdeckung zwischen 10 mm und 20 mm zu sorgen. Die Kontrollbehandlungen wurden am Ende der Behandlungen mit den Saatmatten direkt in die Betten eingesät. Das Saatgut wurden in Reihen eingesät, welche anschließend mit derselben Schichthöhe an Boden bedeckt wurden, um den Behandlungsgebieten so nahe wie möglich zu kommen. Eine Bewässerung der Versuchsgebiete war nicht erforderlich, da in dem Gebiet nach dem Verlegen Regenfälle von beispiellosem Ausmaß auftraten. Dies führte zu einer strukturellen Schädigung des Oberbodens und zu einem anschließenden Abtrag. Hieraus resultierte eine schwache Belüftung, was für sehr unwirtliche Bedingungen sorgte.
Beobachtungen in den anfänglichen Versuchsgebieten
Während die Oberfläche des Bodens trocknete, war die Pflanzenbildung verzögert; der Abtrag der Oberfläche des Bodens hemmte die Pflanzenbildung einiger Spezies, insbesondere in den Kontrollgebieten. Trotz dieser Bedingungen wurde das bedeutendste Wachstum in den PEO-Hydrogel, Calciumbentonit und Zeilith enthaltenden Teilen der Matte beobachtet. Ein sehr geringes Wachstum trat bei den Versuchen ohne Verwendung der erfindungsgemäßen Saatmatte auf. Indes war keine Bestimmung möglich, ob sich aus dem Einsatz des bakteriellen Impfmittels, A-100, irgend welche Wirkungen ergaben.
Herstellung der Saatmatten für die in größerem Maßstab angelegten Untersuchungen
Saatmatten wurden auf der Grundlage der oben genannten Beobachtungen mit PEO-Hydrogel, Calciumbentonit und Zeolith sowie mit und ohne Zusatz des bakteriellen Impfmittels A-100 hergestellt, welches gleichmäßig mit 15 g/m² aufgebracht wurde. Die Gras- und Kleespezies wurden gemischt, bevor sie in Reihen aufgebracht wurden. Ansonsten wurde die Herstellungsweise nicht verändert.
Verlegen
Streifen der erfindungsgemäßen Saatmatten wurden am 17. März 2000 verlegt und mit 10 mm Boden bedeckt. Die Bodenbedingungen waren zu feucht, um zugleich in Kontrollgebiete direkt einzusäen. Aus diesem Grund wurden die Ergebnisse der zuvor im Rahmen der anfänglichen Untersuchungen eingesäten Gebiete verwendet.
Ergebnisse
Eine Pflanzenbildung der Weidelgrasspezies wurde am 23. März (7 Tage nach dem Verlegen) beobachtet, obwohl zwischenzeitlich 81 mm Regen gefallen waren. 20 Tage nach der Pflanzenbildung wurden Untersuchungen durchgeführt. Pflanzenmaterial wurde quadratweise (0,25 m·0,25 m) geerntet. Eine Gesamtheit von zehn Unterstichproben wurden von jeder Matte genommen. Das Frischgewicht wurde zum Zeitpunkt der Probenahme ermittelt, wonach das Pflanzenmaterial übe 24 Stunden bei 80°C getrocknet wurde. Die Gesamtproduktion an Trockenmasse wurde 20 Tage nach der Pflanzenbildung am 14. April untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefaßt und in Tabelle 11 detailliert wiedergegeben.
In den salzhaltigen Kontrollgebieten fand 20 Tage nach der Pflanzenbildung in den mit Saatmatten behandelten Versuchsgebieten – wenn überhaupt – ein beschränktes Wachstum von Gräsern statt, so daß eine Ernte und eine Werteermittlung in diesen Teilgebieten nicht möglich war. Tabelle 10
Trotz der auf das Verlegen der Matrix (Saatmatte) folgenden, zusätzlichen Regenfälle war das Wachstum in den 10 m Versuchsgebieten weitaus besser als in den Gebieten mit direkter Aussaat mit einem äquivalenten Salzgehalt des Bodens. In einem Bereich des Farmgebietes, welches oberhalb einer Böschung gelegen war, hatten die Regenmengen den Salzgehalt bis auf einen Wert kleiner 2 dS/m ausgewaschen. In diesem einen Bereich trat bei den direkt eingesäten Behandlungen eine Pflanzenbildung auf, während in allen anderen Kontrollgebieten jedoch keine Entwicklung stattfand. Tabelle 11
Fazit
Die Ergebnisse zeigen, daß der Einsatz der erfindungsgemäßen Saatmatrices (Saatmatten) ohne Additive durchweg einen gewissen Grad an physikalischem Schutz verleiht, wobei die Keimbildung jedoch erheblich effektiver ist, wenn eine Kombination von PEO-Hydrogel, Calciumbentonit und Zeolith in der Matte enthalten ist.
Die Ergebnisse zeigen ferner, daß das Polyacrylamid-Gel als Superabsorber bei den im Rahmen dieser Untersuchungen herrschenden salzhaltigen Bedingungen verhältnismäßig gering wirksam ist. Es wird vermutet, daß der Grund hierfür in einer Phytotoxizität und möglicherweise in der Erzeugung eines anaeroben Mikroklimas in der Matte liegt, nachdem sich Gel gebildet hat. Ferner besteht die Gefahr einer Anreicherung von Salzen in dem Gel, welche wiederum die Keimung des Saatgutes hemmt.
Das Eingraben der Matrix hat keine nachteilige Wirkung auf die Keimung und schützt die gebildeten Keimlinge vor der Einwirkung starker Regenfälle.
Das Einbringen des Impfmittels von A-100 Bakterien bringt keinen erkennbaren Vorteil.
Die Unkrautkontrolle wird beim Verlegen der erfindungsgemäßen Saatmatte gegenüber einer direkten Aussaat wesentlich verbessert.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele demonstrieren die Vorteile der erfindungsgemäßen Saatmatrices (Saatmatten) sowohl bei Böden mit geringem Salzgehalt als auch bei Böden mit höherem Salzgehalt unter unwirtlicheren Bedingungen.

Claims

Saatkeimmedium (2) mit einer oberen Lage (4), welche von einem Seidenpapier mit einem Gewicht von etwa 10 g/m² bis etwa 30 g/m² gebildet ist, wobei das Seidenpapier mit einem wasserabweisenden Mittel beschichtet oder imprägniert ist, so daß das Seidenpapier für Gase permeabel, für Wasser in flüssiger Form jedoch im wesentlichen nicht permeabel ist, mit einer unteren Lage (6), welche von einem Wasser absorbierenden, biologisch abbaubaren Material gebildet ist, und unterhalb der oberen Lage (4) angeordnetem Saatgut (8), wobei die obere Lage (4) gegebenenfalls mit einer Mehrzahl an Perforationen in derselben ausgestattet ist, um das Aufreißen der oberen Lage (4) zu unterstützen, so daß aus dem Saatgut auskeimende Keimlinge durch diese hindurch wachsen können.
Saatkeimmedium nach Anspruch 1, wobei das Seidenpapier von einem leichten Material mit einem Gewicht von 15 g/m² bis 25 g/m², z.B. von 17 g/m² bis 24 g/m², gebildet ist.
Saatkeimmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Seidenpapier ein satiniertes Papier ist.
Saatkeimmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Seidenpapier ein Sulfit-Papier ist.
Saatkeimmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Seidenpapier mit einem wasserabweisenden Material beschichtet ist.
Saatkeimmedium nach Anspruch 5, wobei das wasserabweisende Material von einer wachsartigen Substanz gebildet ist.
Saatkeimmedium nach Anspruch 5, wobei das wasserabweisenden Material von einem Polymer gebildet ist, welches unter Einfluß von Wasser, ultravioletter Strahlung, Hitze, Luftoxidation oder mikrobiellem Abbau zur Degradation oder zur Erosion neigt.
Saatkeimmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die obere Lage (4) und die untere Lage (6) mittels eines Klebers miteinander verbunden sind.
Saatkeimmedium nach Anspruch 8, wobei der Kleber die obere Lage (6) permeiert und der oberen Lage (6) wasserabweisende Eigenschaften verleiht.
Saatkeimmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ferner wenigstens ein biologisches Mittel zur Förderung von Pflanzenwachstum und/oder zum Abbau der oberen Membran und/oder der unteren Lage aufweist, wobei das biologische Mittel unterhalb der oberen Lage (4) angeordnet ist.
Saatkeimmedium nach Anspruch 1 mit einer Struktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Saatkeimmedium nach Anspruch 10 oder 11, wobei die biologischen Mittel von mikrobiellen Spezies aus der Gruppe Bakterien und Pilze gebildet sind.
Saatkeimmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die biologischen Mittel zum Abbau von Polysacchariden, wie Cellulose und Stärke, geeignet sind.
Saatkeimmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen der oberen Lage (4) und der unteren Lage (6) eine Wasser absorbierende Substanz angeordnet ist.
Saatkeimmedium nach Anspruch 14, wobei die Wasser absorbierende Substanz von einem Polyoxyethylen-Gel, z.B. einem vernetzten Gel, wie vernetztem Polyethylenoxid/Co-Polyurethan-Hydrogel, gebildet ist.