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Die vorliegende Erfindung betrifft Pflanzennährmedien, Pflanzennährbehälter wie zum Beispiel Blöcke, Beutel und dergleichen, Systeme, die solche Medien und/oder Behälter aufweisen und Verfahren zum Züchten von Pflanzen unter Verwendung solcher Medien, Behälter und Systeme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ihre Verwendung beim Züchten von Samen, Setzlingen und/oder Saaten.
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Konventionelle Pflanzennährbehälter, wie zum Beispiel Nähr- oder Zuchtbeutel, werden gewöhnlich im Gartenbau insbesondere für Tomaten, Paprika, Gurken, blühende Pflanzen und dergleichen verwendet. Typischerweise umfasst ein konventioneller Pflanzenzuchtbeutel einen kissenförmigen oder polsterförmigen Sack oder Beutel aus einem flexiblen Kunststoffmaterial, der ein Pflanzennährmedium enthält. In Gebrauch werden Zuchtbeutel auf den Boden eines Gewächshauses oder dergleichen gestellt und Pflanzen werden durch Löcher gezüchtet, die in die obere Wand des Beutels geschnitten sind.
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Feldböden sind allgemein unzufriedenstellend zum Gebrauch als ein Pflanzennährmedium für die Herstellung von Pflanzen in Zuchtbeuteln. Dies liegt hauptsächlich darin begründet, dass Böden nicht das erforderlich Belüftungs-, Entwässerungs- und Wasserhaltevermögen bereitstellen. Typischerweise werden in solchen Behältern auf Torf basierende Kompostmaterialen verwendet. Torfe werden durch die Anhäufung von Pflanzenmaterialen in schlecht entwässerten Bereichen gebildet. Der Typ von Pflanzenmaterial und der Zersetzungsgrad bestimmen umfassend seinen Wert zum Gebrauch als ein Nährmedium. Folglich kann das Nährmedium in einem Behälter sich hinsichtlich physikalischer und chemischer Charakteristiken bedeutend von dem in einem anderen unterscheiden, z. B. pH-Wert, Dichte, Feuchtigkeitsgehalt, etc. Es ist deshalb schwierig für einen Gartenbaukünstler, genau und einheitlich die Bedingungen zu steuern, unter denen Pflanzen wachsen.
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In letzter Zeit waren Hersteller von Pflanzennährmedien, Zuchtbeuteln und dergleichen bestrebt, die mit solchen konventionellen Nährmedien und Zuchtbeuteln verknüpften Nachteile zu überwinden.
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Steinwolle findet breite Verwendung als ein Pflanzennährmedium aufgrund seiner inerten Charakteristiken in Bezug zum Züchten einer Pflanze, Sterilität, die eine lange Haltbarkeit und ideale physikalische Eigenschaften (Belüftung, Wasserrückhalt, Entwässerung, etc.) liefert. Nährmittel etc. werden einfach dem Nährmedium hinzugefügt und die Bedingungen, unter denen eine Pflanze wachsen kann, können dadurch genauer insbesondere beim Züchten in einer geschlossenen Umgebung, z. B. einem Gewächshaus gesteuert werden.
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Steinwolle stellt jedoch eine Umweltgefahr, da sie schwer und teuer wieder aufzubereiten ist, und eine Gesundheitsgefahr dar. Langfristige Aussetzung zu Steinwolle kann zu Halsschmerzen, Atmenbeschwerden, Reizungen an der Haut und den Augen führen und kann deshalb Atemschutz und Schutzkleidung bei Handhabung durch Hersteller oder in situ durch Gärtner erfordern.
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Bekannte Pflanzenzuchtsysteme umfassen typischerweise die Schritte, Samen in Anzuchtschalen zu pflanzen, die mit einem auf Torf basierenden Kompost oder dergleichen gefüllt sind, um Keimen der Samen zu ermöglichen; einzelne Setzpflanzen zusammen mit ihrem Wurzelsystem und einer kleinen Menge von auf Torf basierendem Kompost zu entfernen und sie in einzelne Zuchtzellen umzupflanzen, die Topferde oder dergleichen enthalten; und, wenn die Setzlinge gebildet wurden, sie in Zuchtbeutel umzupflanzen, die Pflanzennährmedium enthalten, um sie zu reifen Pflanzen zu entwickeln.
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Offensichtlich werden die Vorteile der Verwendung von Steinwolle als ein Pflanzennährmedium in Zuchtbeuteln oder Anzuchtschalen in solchen Systemen vermindert, da Steinwolle, anders als auf Torf basierender Kompost, nicht biozersetzbar ist und eine Gesundheitsgefahr darstellen kann.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein oder mehrere der mit dem Stand der Technik verknüpften Probleme zu verringern oder überwinden.
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Einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird die Verwendung eines Pflanzennährmedium bereitgestellt, das aus Lignozellulosefasern besteht, die zumindest teilweise mit Lignin beschichtet sind, bei einem Verfahren zum Züchten von Pflanzen.
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Ein Lignozellulosefasern aufweisendes Pflanzennährmedium ist in
EP 1 210 866 A offenbart.
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Lignozellulosefasern sind biozersetzbar und können anschließend zum allgemeinen Kompostieren verwendet werden, wenn darin gezüchtete reife Pflanzen entfernt wurden oder ihre Frucht geerntet wurde. Wiederaufbereitung ist direkt und kostengünstig. Außerdem hat das Nährmedium die gewünschten physikalischen Charakteristiken, z. B. Belüftungs-, Entwässerungs- und Wasserrückhaltevermögen ohne die mit dem Stand der Technik verknüpften Gesundheits- und Umweltgefahren. Zusätzlich wird die Haltbarkeit des Nährmediums aufgrund der Ligninbeschichtung verlängert, die in gewissem Ausmaß die Absorption von Faulmitteln durch die Fasern wie zum Beispiel Stickstoff hemmt.
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Die Fasern können im Wesentlichen mit Lignin beschichtet sein.
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In einer Ausführungsform sind die Fasern teilweise mit Lignin beschichtet.
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Die Fasern können in eine oder mehrere getrennte Einheiten vorgeformt sein. Vorzugsweise werden die Fasern zu Blöcken vorgeformt. Die Blöcke können eine kubische Form aufweisen.
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Die getrennten Einheiten können aus einer einzelnen Masse von Fasern oder einer Mehrzahl von Schichten gebildet werden, von denen jede eine Masse aus Fasern aufweist. Vorzugsweise werden die getrennten Einheiten aus einer einzelnen Masse von Fasern gebildet.
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In einer Ausführungsform haben die getrennten Einheiten im Wesentlichen einheitliche Eigenschaften in Bezug zueinander, wie zum Beispiel Dichte.
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Die Fasern können im Wesentlichen parallel zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks ausgerichtet oder im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks ausgerichtet sein. Ausrichtung der Fasern prädisponiert die Wurzeln einer Pflanze, um sich im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Ausrichtung der Fasern zu erstrecken, d. h. Fasern, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks ausgerichtet sind, prädisponieren die Wurzeln einer Pflanze so, um sich im Wesentlichen in einer Ebene parallel zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks zu bewegen; und Fasern, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks ausgerichtet sind, prädisponieren die Wurzeln einer Pflanze, um sich im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der oberen Fläche des Blocks zu bewegen.
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In einer Ausführungsform sind die Fasern zufällig verteilt.
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Die Fasern haben vorzugsweise eine mittlere Trockendichte im Bereich von 30 bis 100 g/l, stärker bevorzugt eine mittlere Dichte im Bereich von 50 bis 70 g/l.
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In einer weiteren Ausführungsform weisen die Fasern in einer getrennten Einheit eine Mischung aus Fasern mit Trockendichten im Bereich von 30 bis 100 g/l und Fasern mit Trockendichten im Bereich von 50 bis 70 g/l auf.
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Das Rohmaterial für die Faser kann aus Holzfasern, Holzchips und/oder dem Brei von Frischholz hergestellt werden. Vorzugsweise wird das Rohmaterial mechanisch zerdrückt, um die Fasern zu erhalten.
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Die getrennten Einheiten können ein Klebemittel und/oder ein chemisches Bindemittel zum Anhaften der Fasern aneinander aufweisen. Das Klebemittel kann eine oder mehrere Kunstfasern und/oder eine oder mehrere Klebstoffpartikeln aufweisen. Vorzugsweise weist das Klebemittel eine oder mehrere Kunstfasern auf. Die Kunstfaser und/oder Klebstoffpartikeln wirken als ein Klebstoff zum Vereinfachen der Ausbildung der getrennten Einheiten und zum Halten der getrennten Einheiten in ihrer ausgebildeten Form zusätzlich dazu, dass sie mechanische Stabilität bereitstellen.
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Die eine oder mehreren Kunstfasern können Kunststofffasern aufweisen. Vorzugsweise weist die Kunstfaser eine Zweikomponentenfaser auf. Stärker bevorzugt weist die Kunstfaser einen Kern aus Polyester und eine Hülle aus Polyethylen auf.
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Das Klebemittel kann durch Behandlung mit Wärme und/oder mit Druck und/oder UV-Aushärtung aktiviert werden. Stärker bevorzugt wird das Klebemittel wärmeaktiviert. In einer Ausführungsform, in der das Klebemittel eine Zweikomponentenfaser mit einem Polyesterkern und einer Polyethylenhülle aufweist, hat der Polyesterkern einen sehr hohen Schmelzpunkt, wohingegen die Polyethylenhülle bei 127°C schmilzt, an den Fasern anhaftet und sich nach Abkühlung nach Wärmebehandlung über 127°C verfestigt.
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Nährmittel, Pflanzenhormone, Herbizide, Fungizide, Pestizide oder jegliche andere Zusammensetzungen, die gegen Tiere, Insekten, Bakterien, Pilze oder dergleichen verwendet werden, können dem Nährmedium hinzugefügt werden.
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Die getrennten Einheiten können eine Hülse aufweisen. In Gebrauch kann die Hülse sich um die Seiten einer getrennten Einheit erstrecken. In Gebrauch kann eine solche Hülse verhindern, dass sich die Wurzeln einer Pflanze über die Hülse hinaus erstrecken. Die Hülse wird vorzugsweise aus Kunststoffen wie zum Beispiel Polyethylen, PVC oder dergleichen hergestellt.
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Herstellung von Material für die getrennten Einheiten ist im Wesentlichen in
DE 100 56 829 beschrieben, das die Herstellung von Isoliermaterialien offenbart, durch die Material mittels eines mechanischen Mischens von Pflanzenfaser und Kunstfaser, des Ausbildens einer Endlosmatte, des Trocknens und des Bindens der Matte unter Verwendung von Heißluft gepresst wird.
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Einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird die Verwendung eines Pflanzennährbehälters bereitgestellt, der wie hier vorhergehend beschriebenes Pflanzennährmedium enthält.
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Das Pflanzennährmedium umfasst vorzugsweise lockere Fasern. Der hierin verwendete Ausdruck ”lockere Fasern” soll Fasern bedeuten, in denen das Klebemittel nicht aktiviert ist. Stärker bevorzugt weist das Pflanzennährmedium kein Klebemittel auf.
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Der Behälter ist vorzugsweise ein länglicher, geschlossener Behälter.
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Vorzugsweise wird der Behälter durch zwei Querdichtungen abgedichtet.
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Der Behälter kann aus einem flexiblen Material hergestellt werden. Vorzugsweise wird der Behälter aus einem flexiblen Folienmaterial hergestellt. Stärker bevorzugt wird der Behälter aus Kunststoff hergestellt. Noch stärker bevorzugt wird der Behälter aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, und/oder einem jeglichen anderen geeigneten Kunstharz hergestellt. Noch stärker bevorzugt wird der Behälter aus Polyethylen hergestellt.
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Der Behälter kann gefärbt sein, um Licht beim Züchten von Pflanzen zu reflektieren.
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Die Dicke des flexiblen Folienmaterials beträgt vorzugsweise 20 bis 50 μm.
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Der Behälter kann eine längliche Hülle, ein länglicher Beutel, Sack oder dergleichen sein.
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Der Behälter kann polsterförmig oder kissenförmig sein.
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Der Behälter kann einen rechteckigen, kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.
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Der Behälter enthält vorzugsweise Pflanzennährmedium, in dem die Lignozellulosefasern zufällig ausgerichtet sind.
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Vorzugsweise enthält der Behälter kein Pflanzennährmedium, das ein Klebemittel aufweist.
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Der Behälter weist vorzugsweise Pflanzennährmedium auf, das aus Lignozellulosefasern ohne die Zugabe von Zusatzsubstanzen wie zum Beispiel Düngemitteln, Nährmitteln, Pestiziden, Pflanzenhormonen, Fungiziden, Herbiziden oder jeglichen anderen Substanzen besteht, welche gegen Tiere, Insekten, Bakterien, Pilze oder dergleichen verwendet werden.
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Die Abmessungen des Behälters können über breite Bereiche variiert werden, um zu dem Pflanzentyp zu passen, der in demselben gezüchtet werden soll.
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Vorzugsweise füllt das Pflanzennährmedium den Behälter im Wesentlichen.
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Der Behälter kann durch ein jegliches geeignetes Mittel einschließlich Nähen, Heften, einen Klebstoff und/oder Verschweißung abgedichtet werden.
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Die Dichtung wird vorzugsweise durch Verschweißung unter Verwendung einer linearen Verschweißung wie zum Beispiel einer Stabverschweißung realisiert. Abdichten des Behälters stellt sicher, dass die Inhalte trocken, sauber und steril gehalten werden.
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Der Behälter kann durch ein jegliches geeignetes Verfahren wie z. B. Abdichten eines Endes des Behälters, Füllen des Behälters bis zum gewünschten Ausmaß, Schließen des offenen Endes des Behälters und Abdichten des offenen Endes gebildet werden.
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Der Behälter kann vorgeschnittene und/oder perforierte Öffnungen aufweisen, die mit einem temporären Verschluss, wie zum Beispiel einem Verschlussstreifen aus Kunststoff versehen worden sind, welcher über die Öffnung zum Abdichten derselben gummiert oder punktgeschweißt werden kann. Der temporäre Verschluss kann anschließend entfernt werden, wenn der Behälter sich in Gebrauchsposition befindet.
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Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein System zum Züchten von Pflanzen geschaffen, das die Verwendung eines Pflanzennährbehälters wie hier vorhergehend beschrieben und eines Pflanzennährmediums aufweist, das zu einer oder mehreren getrennten Einheiten wie hier vorhergehend beschrieben vorgeformt wurde.
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Das wie hier vorhergehend beschriebene Pflanzennährmedium kann in einem Verfahren hergestellt werden, das Trocknen von Lignozellulosefasern derart umfasst, dass die Faser einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 15% aufweist und die Fasern zumindest teilweise mit Lignin beschichtet sind.
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Vorzugsweise wird Trocknen der Fasern bei einer Temperatur von mindestens 100°C ausgeführt.
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Das Verfahren kann den Vorschritt aufweisen, Holzfasern, Holzchips und/oder den Brei aus frischem Holz mechanisch zu zerdrücken.
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Vorzugsweise können die Fasern einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von etwa 10–14%, stärker bevorzugt etwa 12% haben. Als eine Folge des wie hier offenbarten Trocknens der Fasern beschichtet innerhalb der Fasern vorhandenes Lignin zumindest teilweise die Fasern.
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Die Fasern können anschließend mit Klebemittel zum Bilden getrennter Einheiten wie vorhergehend beschrieben beigemischt werden. Die Ausbildung von getrennten Einheiten in Form einer Schicht stellt sicher, dass die getrennten Einheiten in jeder Charge einheitliche Eigenschaften aufweisen.
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Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren zum Züchten von Pflanzen geschaffen, das die Verwendung eines wie hier vorhergehend beschriebenen Pflanzennährmediums vorgeformt in eine oder mehrere getrennte Einheiten aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, einen oder mehrere Samen, Setzlinge und/oder Pflanzen in die eine oder die mehreren getrennten Einheiten zu legen.
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Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren zum Züchten von Pflanzen geschaffen, das die Verwendung eines wie oben beschriebenen Pflanzennährbehälters aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- i) Ausbilden einer Öffnung in dem Pflanzennährbehälter; und
- ii) Legen eines oder mehrerer Samen, Setzlinge und/oder Pflanzen auf das Pflanzennährmedium, das durch Ausbilden einer Öffnung in dem Behälter freigelegt ist.
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Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren zum Züchten von Pflanzen geschaffen, das die Verwendung eines wie hier vorhergehend beschriebenen Systems einschließt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt:
- i) Ausbilden einer Öffnung in dem Pflanzennährbehälter; und
- ii) Positionieren von in eine oder mehrere getrennte Einheiten vorgeformtem Pflanzennährmedium derart, dass die eine oder mehreren getrennten Einheiten mindestens einen Teil der Öffnung überlagern.
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Das wie hier vorhergehend beschriebene Pflanzennährmedium kann aus wie hier vorhergehend beschriebenen Lignozellulosefasern bestehen, die zumindest teilweise mit Lignin beschichtet sind.
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Es sollen nun bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur als Beispiel beschrieben werden, in denen
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1 einen Zuchtblock gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 einen in einem Zuchtblock gemäß der vorliegenden Erfindung kultivierten Setzling darstellt;
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3 einen Behälter/Zuchtbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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4 eine reife Pflanze darstellt, die in einem System gemäß der vorliegenden Erfindung gezüchtet worden ist.
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1 zeigt einen im Wesentlichen kubischen Zuchtblock 10 mit einer oberen Fläche 12 und einer unteren Fläche 14. In der oberen Fläche 12 ist eine quadratische Vertiefung 16 zum Aufnehmen eines Samens/Setzlings angeordnet.
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2 zeigt den Zuchtblock 10 mit einem Setzling 18 mit Wurzeln 19, die sich durch den Block 10 erstrecken, wobei der Setzling 18 in der Vertiefung 16 aufgenommen ist.
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3 zeigt einen Pflanzennährbehälter 20 mit rechteckigem Querschnitt und einen länglichen rechteckigen Körper 22 mit einer oberen und unteren [Lakune] 24, 26. Der Behälter weist eine lineare Querdichtung 28 an einem Ende auf. Die Dichtung 28 ist von dem Ende des Beutels zurückgesetzt, um einen schmalen Streifen Behälterwand 30 jenseits der Dichtung 28 zu belassen, und wird unter Verwendung einer Stabverschweißung hergestellt. Der Behälter 20 enthält 90 abgedichtete Volumenprozent von Pflanzennährmedium. Das andere Ende des Behälters 20 weist auch eine lineare Querdichtung 32 mit einem schmalen Streifen der Behälterwand 34 jenseits derselben auf.
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In Gebrauch (4) wird der Behälter an der Verwendungsstelle, zum Beispiel auf dem Boden oder auf dem Stützgerüst eines Gewächshauses niedergelegt, und die oberste Wand 24 des Behälters 20 wird an der ausgewählten Position zum Bilden einer Öffnung 40 der gewünschten Größe entsprechend einem Oberflächenbereich der Bodenfläche 14 eines Blocks 10 eingeschnitten. Die Öffnung 40 weist typischerweise 10 cm2 auf und wird durch Einschneiden eines quadratischen Teils der Behälterwand 24 ausgebildet.
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Der Block 10 mit einem darauf angeordneten gebildeten Setzling 40 kann dann an richtiger Stelle positioniert, so dass der Block 10 im Wesentlichen die in dem Behälter 20 ausgebildete Öffnung überlagert, und unter Verwendung eines jeglichen geeigneten Mittels wie zum Beispiel einer Schnur befestigt werden. Alternativ können Samen, Setzlinge und/oder Pflanzen einfach in dem Behälter 20 gezüchtet werden, indem der Samen, Setzling und/oder die Pflanze in das Nährmedium gelegt werden, das nach der Ausbildung einer Öffnung in der Behälterwand frei liegt, oder einfach auf dem Block 10 gezüchtet werden. Während der gesamten Aufzucht der Pflanze werden Nährstoffe, Pestizide, Herbizide, Pflanzenhormone, Fungizide, Bakterizide und dergleichen, typischerweise in Lösung, dem Zuchtblock 10 und/oder Nährmedium in dem Behälter 20 zugeführt, durch den sich das Wurzelsystem der Pflanze entwickelt hat.
