-
Die
vorliegende Erfindung beschreibt ein Düngemittel zum Fördern der
Aufnahme von Nahrungsmitteln in Pflanzen. Insbesondere beschreibt
die vorliegende Erfindung ein Düngemittel
zum Erhöhen
des Pflanzenwachstums durch die Stimulation der Aufnahme von Nahrungsmitteln
in Pflanzen.
-
Wasserlösliche Derivate
von Vitamin K sind bekannt. Ferner ist die Verwendung von wasserlöslichen Derivaten
von Vitamin K zur Regulierung des Pflanzenwachstums bekannt. In
der Fachliteratur wurde von Derivaten von Vitamin K berichtet, die
in der Lage sind, die Aktivität
von einigen Pflanzenkomponenten zu stimulieren, zum Beispiel die
innere Reduktion von Nitrat. Darüber
hinaus sind Derivate von Vitamin K bekannt, die in der Lage sind,
Elektronen für
die Protonenpumpe (H+-ATPase) abzugeben.
-
Die
Verwendung von Vitamin K führt
dank des elektrochemischen Unterschieds sowohl der Kationen als
auch der Anionen (im Fall der Anionen durch den elektrochemischen
Unterschied der Protonen, von denen sie transportiert werden) zu
einer höheren
Ionenaufnahmegeschwindigkeit. Fachleuten ist bekannt, dass aus wirtschaftlichen
Gesichtspunkten ein Eingreifen unbedingt erforderlich ist, mit dem
das Ziel verfolgt wird, die Ernte früher einzubringen oder zu erhöhen, indem
das Pflanzenwachstum gefördert
wird. Zudem ermöglicht die
erhöhte
Effizienz in der Aufnahme der Nahrungsmittel einen reduzierten Einsatz
von Düngemitteln,
was weitere wirtschaftliche Vorteile und Vorteile für die Umwelt
mit sich bringt.
-
Umweltprobleme,
die mit den Risiken potenzieller Verschmutzung durch die Mineraldüngung von
Böden verbunden
sind, gewinnen im Bereich der Düngemittel
zunehmend an Bedeutung. Insbesondere wird es als erforderlich erachtet,
dass die Auswirkungen der Mineraldüngung auf die Grundwasserverschmutzung
und den Salgehalt der Böden
auf ein Minimum reduziert werden. Darüber hinaus bringt die Fähigkeit,
die Toleranz der Pflanzen gegenüber
abiotischem Stress zu erhöhen,
den Vorteil mit sich, der es den Pflanzen ermöglicht, Stressperioden zu überstehen,
in denen das Pflanzenwachstum aufrecht erhalten und physiologische
Schäden
verhindert werden.
-
Daher
besteht weiterhin eine Nachfrage nach einem Düngemittel, mit dem die Nachteile überwunden werden
können,
die mit der Verwendung von Mitteln nach dem Stand der Technik verbunden
sind.
-
Insbesondere
besteht weiterhin die Notwendigkeit eines Düngemittels zum Erhöhen des
Pflanzenwachstums, indem die Aufnahme von Nahrungsmitteln in Pflanzen
gefördert
wird.
-
Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Düngemittel zu bieten, mit dem
die Nachteile, die mit Mitteln nach dem Stand der Technik verbunden
sind, auf besonders vorteilhafte Weise überwunden werden.
-
Die
vorliegende Erfindung schlägt
insbesondere ein Düngemittel
vor, dessen aktive Komponenten dank ihres synergetischen Effekts
ausgewählt
wurden.
-
Der
besagte Patentanspruch gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dank eines Düngemittels
erreicht, das die Eigenschaften aufweist, die in den angehängten Patentansprüchen beschrieben
sind.
-
Die
Erfindung soll als nicht beschränkendes
Beispiel in einigen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben werden.
-
Auch
wenn das Prinzip der Erfindung sich dadurch nicht ändert, können sich
die Aufbaudetails und die Ausführungsformen
natürlich
von den Beschreibungen und Darstellungen unterscheiden, ohne dabei
jedoch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Experimente,
die vom Anmelder durchgeführt
wurden, haben eine überraschende
Synergie zwischen einigen der Derivate von Vitamin K, einigen Betainen
und Salzen der Alginsäure
gezeigt. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Derivate von
Vitamin K, Betaine und Salze der Alginsäure, die wasserlöslich sind,
in der Lage sind, die Aufnahme von Nahrungsmitteln zu fördern, um
die Toleranz gegenüber
abiotischem Stress und somit auch das Pflanzenwachstum zu erhöhen.
-
Unter
Berücksichtigung
der Vorteile werden Vitamin K und/oder Derivate davon aus der Gruppe
ausgewählt,
die sich aus den folgenden Komponenten zusammensetzt: Menadionbisulfat,
zum Beispiel Menadion-Natriumbisulfat und Menadion-Dimethylpyrimidinol-Bisulfat;
anorganische Estersalze von Menadiol, zum Beispiel Menadiol-Tetranatrium-Diphosphat
(Caidrin), Menadiol-Dinatrium-Disulfat und Menadiol-Dikalium-Disulfat;
organische Menadiolester, zum Beispiel Menadiol-Dinicotinat-Dihydrochlorid,
quartäre Ammoniumsalze aus
organischen Menadiolestern, zum Beispiel Menadiol-Bis-(trimethylammoniumacetat)-Dichlorid;
Menadiol-Bis-(glukosid-Tetraacetat);
4-Amino-2-methyl-1-naphtholhydrochlorid; 4-Amino-3-methyl-1-naphtholhydrochlorid
und 1,4-Diamino-methylnaphthalendihydrochlorid.
-
Unter
Berücksichtigung
der Vorteile werden Alginsäure
und/oder Derivate davon von der Gruppe ausgewählt, die sich aus den folgenden
Komponenten zusammensetzt: Natriumalginat, Kaliumalginat und andere.
-
Alginsäure und/oder
Derivate davon sind Chelatbildner und können mit Kationen wie zum Beispiel
Eisen und Kalium, die normalerweise und vor allem unter ungünstigen
Bodenbedingungen (zum Beispiel kaliumspeichernde Tone) schlecht
lösliche
Verbindungen ausbilden, Komplexe bilden. Diese Komplexe sorgen dafür, dass
die besagten Kationen in löslicher
Form im Boden verbleiben und somit von der Pflanze aufgenommen werden
können.
Darüber
hinaus können
diese Chelatbildner Komplexe mit Kationen bilden, die in höheren Konzentrationen
giftig sind, zum Beispiel mit Aluminium. Alginsäure ist daher sowohl für die Bodenfruchtbarkeit als
auch die Toleranz gegenüber
abiotischem Stress von Bedeutung.
-
Unter
Berücksichtigung
der Vorteile werden Betaine und/oder Derivate davon von der Gruppe
gewählt, die
sich aus den folgenden Komponenten zusammensetzt: Glyzinbetain, γ-Amino-Buttersäurebetain, δ-Amino- Valerianbetain. Aus
Gründen
der besseren Verständlichkeit
werden wird uns hier auf Betaine im Allgemeinen beziehen.
-
Betain
ist sowohl als ein Osmoprotektor von Pflanzenzellen als auch ein
Molekül
mit zytokinin-ähnlicher
Aktivität
bekannt.
-
Ein
Osmoprotektor ist im Zytosol einer Pflanzenzelle gespeichert, er
beeinträchtigt
als neutrales Molekül
jedoch nicht in die Wirkung von Enzymen, die für Zytosol von entscheidender
Bedeutung sind. Dies ist im Fall eines osmotischen Stresses, sowohl
bei Wassermangel als auch bei hohem Salzgehalt, von Bedeutung, wenn
die Ionenaufnahme zu giftigen Konzentrationen führen könnte. Zytokinin-ähnliche
Aktivität
fördert
das Wachstum von Pflanzenzellen.
-
Die
vorliegende Erfindung beschreibt daher eine Methode zur Stimulierung
von Pflanzen unter Verwendung wasserlöslicher Komponenten von Derivaten
von Vitamin K, Betain und Salzen von Alginsäure.
-
Die
vorliegende Erfindung beschreibt insbesondere eine Methode zur Förderung
des Pflanzenwachstums durch die Verwendung eines Düngemittels,
das wasserlösliche
Derivate von Vitamin K, Salze der Alginsäure und Betain enthält.
-
Das
Düngemittel
gemäß der Erfindung
wird für
landwirtschaftliche Pflanzen, gartenbauliche Pflanzen und Gartenpflanzen,
Pflanzen, die Früchte
tragen, Gemüse,
Blumen, Zierpflanzen und dergleichen eingesetzt, da es sich gezeigt
hat, dass die Aufnahme von Nahrungsmitteln und das folgende Wachstum
von Stielen und/oder Wurzeln der besagten Pflanzen sich bezüglich des Wachstums
von Pflanzen, für
die keine der aktiven Komponenten wie zum Beispiel Derivate von
Vitamin K, Betain oder Salze der Alginsäure verwendet wurden, erhöht hat.
-
Das
Düngemittel
kann als Granulat, oberflächenaktives
Pulver, in Tablettenform, als Lösung,
Dispersion, oder Emulsion hergestellt werden, und kann auf dem Boden,
auf einem festen Untergrund oder als eine hydroponische Lösung eingesetzt
werden.
-
Die
Düngemittellösung enthält darüber hinaus
gebräuchliche
Zusatzstoffe, Hilfsmittel, Formulierungszusatzstoffe oder Trägerstoffe
in Flüssigkeit
(zum Beispiel Wasser, Methanol und dergleichen) oder in fester Form
(zum Beispiel Tone, Talk, Kaolin, Bentonit und dergleichen), die
unter Fachleuten weithin bekannt sind.
-
Als
Hilfsmittel, das die Eigenschaften der Dispersion oder Suspension
verbessern soll, wie zum Beispiel Benetzbarkeit, Adhäsion, Durchdringungsvermögen und
Emulgiervermögen
der Mischung, kann ein ionischer oder nicht ionischer grenzflächenaktiver
Stoff oder alternativ ein Polymer wie zum Beispiel Carboxymethylcellulose,
Polyvinylalkohol und Natriumalginat verwendet werden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Mischung gemäß der vorliegenden
Erfindung zudem anorganische Salze, sowohl anorganische als auch
organische Düngemittel;
zum Beispiel Ammoniumnitrat, Monoammoniumphosphat, Kaliumnitrat
und Harnstoff; Insektizide, Fungizide und Herbizide.
-
Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung anhand eines nicht beschränkenden Beispiels beschrieben.
-
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Mengen in Gewichtsprozent
relativ zum Gesamtgewicht (100 %) des Düngemittels angegeben.
-
Das
Düngemittel
setzt sich zusammen aus:
Einem wasserlöslichen Algenextrakt, in einer
Menge von 1 bis 70 Gewichtsprozent; vorzugsweise von 10 bis 60 Gewichtsprozent,
zum Beispiel von 20 bis 50 Gewichtsprozent. Der Algenextrakt enthält Alginsäure, Salze der
Alginsäure
und andere Komponenten, wie zum Beispiel Glucuronsäure und
Mannuronsäure
und/oder Oligomere davon in einer Menge von bis zu 15 Gewichtsprozent
bezüglich
des Gesamtgewichts (100 %) des Algenextrakts. Der Algenextrakt enthält zudem
Betain in einer Menge von bis zu 1 Gewichtsprozent bezüglich des
Gesamtgewichts (100 %) des Algenextrakts.
-
Extrakte
von Ascophyllum nodosum, deren Zusammensetzung in der folgenden
Tabelle aufgeführt sind,
sind im Handel erhältlich
(Hersteller: Algae, Norwegen, Markenname des Produkts: Algifert
K®).
-
-
-
Ein
wässriger
Pflanzenextrakt, zum Beispiel in Form von Melasse, in einer Menge
von 1 bis 70 Gewichtsprozent; vorzugsweise von 10 bis 60 Gewichtsprozent;
zum Beispiel von 20 bis 50 Gewichtsprozent. Der Pflanzenextrakt
enthält
Betaine in einer Menge von bis zu 10 Gewichtsprozent bezüglich des
Gesamtgewichts (100 %) des Pflanzenextrakts.
-
Extrakte
diesen Typs sind im Handel erhältlich,
eine typische Analyse davon ist im Folgenden aufgeführt (Hersteller:
Eridania, Italien; Markenname des Produkts: Borlanda Fluida®).
-
-
-
Ein
wässriger
Extrakt von Medicago sativa, in einer Menge von 1 bis 70 Gewichtsprozent,
vorzugsweise von 10 bis 60 Gewichtsprozent; zum Beispiel von 20
bis 50 Gewichtsprozent. Der besagte Extrakt enthält Vitamin K und wasserlösliche Derivate
davon (Dam et al., Helv. Chim. Acta, 22, 310, 1939), wie zum Beispiel:
Menadionbisulfat,
zum Beispiel Menadion-Natriumbisulfat und Menadion-Dimethylpyrimidinolbisulfat;
Salze von anorganischen Menadiolestern, zum Beispiel Menadiol-Tetranatrium-Diphosphat
(Caidrin), Menadiol-Dinatrium-Disulfat und Menadiol-Dikalium-Disulfat; organische
Menadiolester, zum Beispiel Menadiol-Dinicotinat-Dihydrochlorid; quartäre Ammoniumsalze
aus organischen Menadiolestern, zum Beispiel Menadiol-Bis-(trimethylammoniumacetat)-Dichlorid;
Menadiol-Bis(glukosid-Tetraacetat);
4-Amino-2-methyl-1-naphtholhydrochlorid; 4-Amino-3- methyl-1-naphtholhydrochlorid;
und 1,4-Diamino-methylnaphthalendihydrochlorid.
-
Der
wässrige
Extrakt aus Medicago sativa enthält
vorzugsweise Vitamin K und wasserlösliche Derivate davon in einer
Menge von bis zu 5 Gewichtsprozent bezüglich des Gesamtgewichts (100
%) des Extrakts.
-
Die
typische Zusammensetzung des besagten Extrakts ist in der folgenden
Tabelle aufgeführt
(Hersteller: Valago, Italien):
-
Ein
Düngemittel
in flüssiger
Form kann vorzugsweise die folgende Zusammensetzung haben: Algenextrakt
25 Gewichtsprozent, Pflanzenextrakt 10 Gewichtsprozent, konzentrierter
wässriger
Extrakt aus Medicago sativa 25 Gewichtsprozent und Wasser 40 Gewichtsprozent.
-
Das
flüssiger
Gemisch kann auch getrocknet werden, um ein Feststoffgemisch zu
erhalten.
-
Das
Düngemittel
enthält
0,1 bis 99,9 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 85 Gewichtsprozent
Vitamin K, Betaine und Salze der Alginsäure.
-
Beispiel einer Zubereitung
der Zusammensetzung:
-
Zum
Beispiel werden 15 Kg des Algenextrakts in 40 Kg Wasser aufgelöst, indem
die Mischung so lange mechanisch gerührt wird, bis eine homogene
flüssige
Mischung erhalten wird.
-
Die
besagte Mischung enthält
grundsätzlich
alle Elemente, von denen bekannt ist, dass sie für das Pflanzenwachstum von
entscheidender Bedeutung sind, sowie Auxine, Hormone und Enzyme.
Zudem wird Algenextrakt verwendet, um das Wachstum der Blätter als
Biokatalysator zum Starten enzymatischer Prozesse zu fördern.
-
Mikroelemente
sind Teil der Enzyme; sie starten und steuern lebenswichtige Prozesse
des Pflanzenwachstums. Ohne das Metallatom im Enzymmolekül ist das
Enzym nicht in der Lage, auf die beschriebene Weise zu wirken und
das Pflanzenwachstum zu fördern.
Nach der Zubereitung der wässrigen
Lösung
aus Wasser und Algenextrakt werden unter mechanischem Rühren 15
Kg des wässrigen
Pflanzenextrakts (Melasse) hinzugegeben.
-
Dann
werden 30 Kg des konzentrierten wässrigen Extrakts aus Medicago
sativa hinzugegeben.
-
Das
auf diese Weise hergestellte Düngemittel
ist nun gebrauchsfertig.
-
Die
wasserlöslichen
Derivate von Vitamin K und die Moleküle der Alginsäure und
Betain können
verwendet werden, um die Aufnahme von Nahrungsmitteln zu fördern und
somit auch das Wachstum von landwirtschaftlichen Pflanzen, gartenbaulichen
Pflanzen und Gartenpflanzen, einschließlich Früchten, Gemüse, Blumen, Zierpflanzen und
dergleichen.
-
Die
wasserlöslichen
Derivate von Vitamin K und die Moleküle Alginsäure und Betain können in
jeder Phase des Pflanzenwachstums eingesetzt werden. Die besagten
Mischungen können
für Blätter, Blumen
und Früchte
eingesetzt werden; in jedem phenologischen Stadium, vom Säen, Pflanzenwachstum,
Blühen,
während
der Produktion und nach der Ernte. Sie können darüber hinaus sequentiell in mehreren
Anwendungen in unterschiedlichen Phasen des Pflanzenwachstums verwendet
werden.
-
Das
Düngemittel
kann zum Beispiel in Mengen von 5 bis 50.000 g/ha, vorzugsweise
von 25 bis 25.000 g/ha eingesetzt werden.
-
Es
hat sich gezeigt, dass das Wachstum der Pflanzen, die mit den Mischungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelt wurden, im Vergleich zu unbehandelten Pflanzen
gefördert
ist. Besonders die Entwicklung des Wurzelsystems und der Anstieg
des Frischgewichts waren bemerkenswert und haben daher die Ernte
beschleunigt und erhöht.
-
Neben
dem osmotischen Stress sind die Mischungen gemäß der vorliegenden Erfindung
wirksam an Pflanzen, die einem Stress infolge hoher Temperaturen
unterliegen, so zum Beispiel im Fall eines Gewächshauses.
-
Im
Folgenden wird rein beispielhaft ein Anwendungsbeispiel unter verschiedenen
Bedingungen beschrieben:
-
Mischung 1:
-
- Betain, Alginsäure
und Salze davon, Derivate von Vitamin K
-
Mischung 2:
-
-
Mischung 3:
-
- Alginsäure
und Salze davon
-
Mischung 4:
-
-
Mischung 5:
-
- Alginsäure
und Salze davon, Derivate von Vitamin K
-
Mischung 6:
-
- Betain, Derivate von Vitamin K
-
Mischung 7:
-
- Betain, Alginsäure
und Salze davon
-
Kontrolle
-
-
-
Die
Ergebnisse haben gezeigt, dass Mischung 1 mit einem Wert von 15
bis 20 % bezüglich
der Kontrolle zu einem signifikanten Anstieg der Wurzelabsorption
geführt
hat, relativ zur Wirkung, die mit den anderen Mischungen (2 bis
7) erhalten wurde, in denen trotz einer Verstärkung dieser Eigenschaft bezüglich der
Kontrolle nur ein Anstieg zwischen 2 und 7 % festgestellt werden
konnte.
-
Dieser
Anstieg in der Aufnahmeeffizienz zeigt sich darin, dass die Verwendung
von Mischung 1 im Vergleich zur Verwendung der anderen Mischungen
und zur Verwendung von ausschließlich Wasser in allen Tests zu
einem Anstieg der Produktivität
von 15 bis 25 % sowie zu einem Anstieg der Pflanzentwicklung (wie
zum Beispiel Blätter
und Stiele) von 10 bis 15 % führt.
-
Dies
macht deutlich, dass Pflanzen, die mit Mischung 1 behandelt wurden,
unter gleichen Kulturbedingungen und mit den gleichen Nährstoffelementen
im Boden nicht nur eine höhere
Produktion erzielen, sondern auch mehr Trockensubstanz bilden, ein
deutlicher Hinweis auf eine höhere
Aufnahme, die sich darüber
hinaus in einem Anstieg der Aktivität des Enzyms ATPase manifestiert.
-
Weitere
Tests wurden mit den folgenden Mischungen 8 bis 10 durchgeführt, in
denen für
jede Mischung eine einzelne aktive Substanz erhöht wurde, wodurch die beiden
anderen aktiven Substanzen reduziert wurden.
-
Die
besagten Tests haben gezeigt, dass Mischung 1 im Vergleich zu den
Mischungen 8 bis 10 etwas effizienter ist. Mischung 1 hat im Vergleich
zur Kontrolle eine Erhöhung
der Aufnahme von 10 bis 15 % gezeigt. Es hat sich aber gezeigt,
dass die Mischungen 8 bis 10 effizienter sind als die einzelnen
aktiven Substanzen.
-
-
Als
besonders vorteilhaft haben sich Mischungen mit folgender Zusammensetzung
erwiesen: (a) Die Derivate von Vitamin K werden aus folgenden Quellen
gewählt:
Salze von anorganischen Menadiolestern, vorzugsweise Menadiol-Tetranatrium-Diphosphat
(Caidrin), Menadiol-Dinatrium-Disulfat
und Menadiol-Dikalium-Disulfat; organische Menadiolester, vorzugsweise
Menadiol-Dinicotinat-Dihydrochlorid; quartäre Ammoniumsalze von organischen
Menadiolestern, vorzugsweise Menadiol-Bis-(trimethylammoniumacetat)-Dichlorid; Menadiol-Bis-(glukosid-Tetraacetat), (b)
Die Derivate der Alginsäure
werden aus folgenden Quellen gewählt: Natriumalginat
oder Kaliumalginat, vorzugsweise Kaliumalginat, und (c) Betain ist
Glyzinbetain.
-
Unter
Berücksichtigung
der Vorteile ist Betain in einer Menge von mindestens 1 Gewichtsprozent
in der Mischung enthalten.
-
Eine
besonders vorteilhafte Mischung enthält: Natrium- oder Kaliumalginat,
Glyzinbetain und Caidrin, das aus den oben beschriebenen Extrakten
erhalten wird.
