DE60313871T2

DE60313871T2 - Verfahren und umgebung für die zucht von pflanzen

Info

Publication number: DE60313871T2
Application number: DE60313871T
Authority: DE
Inventors: Niels Holmenlund
Original assignee: Rockwool International AS
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 2002-08-15
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2023-08-16
Also published as: US7607258B2; EP1534058A1; ATE362310T1; GB0219062D0; EP1534058B1; RU2005107326A; DE60313871D1; WO2004017718A1; CA2495900A1; DK1534058T3; ES2285241T3; MXPA05001797A; US20060117658A1; AU2003255446A1; RU85795U1; PT1534058E

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Züchten von Pflanzen, insbesondere unter Bedingungen des Wassermangels und/oder eines anderen Nährstoffmangels, und die Verwendung dieser Verfahren bei der Verbesserung der Fülle und Dichtheit von Topfpflanzen ohne die Verwendung von Wachstumshormonen und die Verwendung dieser Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit von Topfpflanzen gegenüber Wasser- und anderem Nährstoffmangel.
Es ist gut bekannt, Topfpflanzen in Torf als Wachstumssubstrat wachsen zu lassen. Mineralwolle ist auch als Wachstumssubstrat für Topfpflanzen bekannt, es wird aber im allgemeinen als weniger wirtschaftlich angesehen, insbesondere weil es üblich ist, viele Hunderte oder sogar Tausende des gleichen Pflanzentyps zur gleichen Zeit wachsen zu lassen.
Mineralwoll-Wachstumssubstrate besitzen den Vorteil, dass sie große Mengen von Wasser halten, das für die Pflanzen leicht verfügbar ist. Die Austrocknung des Substrats tritt aber in der Regel sehr rasch über einen Zeitraum auf, der nicht ausreicht, um es den Pflanzen zu ermöglichen, sich der Trockenheit des Substrats anzupassen, wodurch eine hohe Gefahr der Verwelkung entsteht. Daher ist bei der Verwendung von Substraten, die nur auf Mineralwolle basieren, das Wassermanagement durch den Züchter besonders wichtig und muss strenger als für Torf- oder Erd-Wachstumssubstrate kontrolliert werden.
Es wäre wünschenswert, sicherzustellen, dass die Pflanze, die gezüchtet und anschließend für den Verkauf versandt wird, eine füllige und dichte Gestalt aufweist. Derzeit ist es üblich, den Pflanzen während des Wachstums wachstumsverzögernde Additive, wie Hormone, zuzuführen, um diese Wirkung zu erreichen. Dies wird aber im allgemeinen als für die Umwelt unerwünscht angesehen; wenn die Pflanzen z.B. in einem Garten angepflanzt werden sollen, dann gibt es die Möglichkeit, dass die Additive in die Umgebung überführt werden, es hat den weiteren Nachteil, dass die wachstumsverzögernden Additive nach dem Verkauf in der Pflanze bleiben (einige solange wie 5 Jahre oder mehr) und die Wirkung besitzen, dass dann auch das Wachstum verzögert wird.
Es wäre auch wünschenswert, Pflanzen bereitzustellen, die nach dem anfänglichen Verkauf beständig gegen Wassermangel und wünschenswerterweise auch beständig gegen den Mangel an anderen Nährstoffen sind. Dies ist besonders vorteilhaft für Topfpflanzen, die z.B. in Supermärkten verkauft werden, in denen sie bis zu 2 Wochen vor dem Verkauf an den Endverbraucher bleiben und wo eine zweckmäßige Bewässerungs- und Nährstoffplanung vielleicht nicht vor Ort ist.
Es ist bekannt, dass das Wachstum von Pflanzen unter den Bedingungen des Wassermangels als Alternative zu wachstumsverzögernden Additiven verwendet werden kann, um Wachstum und Pflanzenstruktur zu regulieren. Dies wird z.B. in "Workshop on Environmental Regulation of Plant Morphogenesis", International Society for Horticultural Science, Nr. 378, Februar 1995, Hrsg. L. Hendricks und E. Ueber, Reporting Proceedings, in Hannover, Deutschland, wobei der relevante Artikel "Influence of Drought Stress, DIF and growth retardant on yield and quality of Dentranthema x grandiflorum", R. Roeber et al. ist, erörtert. Diese Literaturstelle behandelt die Verwendung von Wassermangel, um Wachstumsverzögerer zu ersetzen.
Diese Wirkung wird auch in "The effect of reducing production water availability on the post-production quality of potted miniature roses (rosa x hybrida)", Michelle H. Williams et al., Postharvest Biology and Technology 18 (2000) 143–150, erörtert. Diese Veröffentlichung konzentriert sich auf die Verwendung von Wassermangel zur Akklimatisierung von Rosenpflanzen für einen anschließenden Wassermangel.
Es ist aber festgestellt worden, dass es schwierig ist, Topfpflanzen, die auf Wachstumssubstraten, wie Torf, wachsen, aufgrund der Eigenschaften des Torfs Wachstumsbedingungen mit Wassermangel auszusetzen. Das Wachstum unter Wassermangel beinhaltet das Fluten des Wachstumssubstrats mit Wasser über einen kurzen Zeitraum und dann die Nichtzufuhr von Wasser für einen vorbestimmten Zeitraum, nachdem der Wasserspiegel unterhalb der Anforderung der Pflanze gefallen ist. Bei Substraten wie Torf ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, solche Bedingungen zu bewirken, wenn man den Torf deutlich austrocknen lässt. Dies ist so, weil trockener Torf hydrophob ist und es somit sehr schwierig ist, ihn wieder zu befeuchten, und diese Schwierigkeit vergrößert sich, wenn die Trockenheit des Torfs sich erhöht. Nachdem man den Torf hat austrocknen lassen, kann die anschließende Flutungsstufe somit den Torf nicht wirksam erneut befeuchten.
Dies ist ein Problem für jede einzelne Pflanze, verursacht aber besondere Schwierigkeiten in der gewerblichen Praxis, wo eine große Anzahl von unterschiedlichen Topfpflanzen im gleichen System gezüchtet werden. Jede einzelne Pflanze verwendet Wasser mit unterschiedlichen Raten. Wenn die Flutung auftritt, ist der Torf somit in einigen Töpfen trockener als der Torf in anderen Töpfen. Die geringe Hydrophilie des trockenen Torfs, die geringer wird, wenn der Torf trockener wird, bedeutet, dass Töpfe mit trockenerem Torf während der Flutungsstufe weniger Wasser aufnehmen als die Töpfe mit weniger trockenem Torf. Dies hat die Folge, dass Unterschiede im Wassergehalt mit jedem Fluten übertrieben werden und das Pflanzenwachstum daher in der ganzen Charge nicht gleichmäßig ist. Alle Ungleichmäßigkeiten im Wachstumssubstrat verstärken diesen Effekt.
Es wäre wünschenswert, ein System bereitzustellen, bei dem Wassermangel wirksam bei Pflanzen angewendet werden kann, die in einem Wachstumssubstrat mit einem geringen Hydrophiliegrad bei Trockenheit, wie Torf, angewendet werden kann und so eine wirksame Anwendung von Wassermangel ermöglicht wird. Es wäre besonders zweckmäßig, ein System bereitzustellen, das gleichmäßig bei einer großen Anzahl von Topfpflanzen angewendet werden könnte.
Es wäre auch zweckmäßig, ein System bereitzustellen, in dem die Anwendung von Wasser für eine große Zahl von Topfpflanzen in gleichmäßiger Weise wirksam kontrolliert werden kann. Es wäre insbesondere wünschenswert, ein System bereitzustellen, das die Regulierung der zyklischen Anwendung von Wasser für eine große Anzahl von Pflanzen in gleichmäßiger Weise ermöglicht.
Systeme, die das Wachstum von Pflanzen unter Wassermangelbedingungen beabsichtigen, sind in WO 03/022036 und in WO03/022038 und auch in WO 96/ 03030 beschrieben.
In dieser Anmeldung beschreiben wir ein Verfahren zum Wachsen mindestens einer Pflanze, bei dem eine Pflanze zum Wachstum in einem ersten Wachstumssubstrat positioniert wird, das ein erstes Wasseraufnahmeermögen und eine erste Absinkzeit S1 aufweist, und das erste Wachstumssubstrat in Fluidverbindung mit einem gesonderten zweiten Substrat ist, das ein zweites Wasseraufnahmevermögen, das kleiner ist als das erste Wasseraufnahmevermögen (nachstehend definiert) und eine zweite Absinkzeit S2 aufweist, wobei der Wert von S1 größer ist als der Wert von S2, und während des Wachstums das zweite Substrat in Intervallen mit Wasser geflutet wird.
Wir beschreiben auch eine Pflanzenwachstumsumgebung, wie einen gefüllten Topf, umfassend ein erstes Wachstumssubstrat, das ein erstes Wasseraufnahmevermögen und eine erste Absinkzeit S1 aufweist, und wobei das erste Wachstumssubstrat in Fluidverbindung mit einem gesonderten zweiten Substrat ist, das ein zweites Wasseraufnahmevermögen, das kleiner ist als das erste Wasseraufnahmevermögen, und eine zweite Absinkzeit S2 aufweist, wobei der Wert von S1 größer ist als der Wert von S2.
Vorzugsweise sind die beiden Substrate in einem Pflanzenwachstumsbehälter, wie einem Topf, enthalten. Das System ist so gestaltet, dass Pflanzen zum Wachsen im ersten Wachstumssubstrat positioniert werden können.
Vorzugsweise wird die mindestens eine Pflanze unter Bedingungen des Wassermangels gezüchtet.
Somit hat das zweite Substrat eine Absinkzeit, die kleiner ist als die des ersten Wachstumssubstrats. Die Absinkzeit (Messung wird nachstehend erörtert) ist ein Maß der Hydrophilie des Substrats, wobei ein geringerer Absinkzeitwert einen größeren Hydrophiliewert repräsentiert. Somit hat das zweite Substrat, wenn es trocken ist, bevorzugt einen Hydrophiliegrad, der größer ist als der des ersten Wachstumssubstrats, das bevorzugt Torf oder Kokosfaser ist. Wenn die Pflanze gewachsen ist, z.B. unter Bedingungen des Wassermangels, wird das zweite Substrat geflutet. Wegen der höheren Hydrophilie des zweiten Substrats, nimmt es während der Flutungsstufe rasch Wasser auf.
Dies weist den weiteren Vorteil auf, dass, wenn eine große Anzahl von Topfpflanzen auf gleiche Weise gezüchtet werden, dann gleichmäßige Mengen an Wasser durch jedes zweite Substrat während der Flutungsstufe aufgenommen werden, wodurch sichergestellt wird, dass jede Pflanze im wesentlichen die gleiche Wassermenge während jeder Flutungsstufe aufnimmt.
Aufgrund des höheren Wasseraufnahmevermögens (Messung wird nachstehend erörtert) des ersten Wachstumssubstrats wandert Wasser in das zweite Substrat nach der Flutungsstufe. Somit ermöglicht die Erfindung die Anwendung von Wasser- oder Nährstoffmangel bei Topfpflanzen und kann den Einsatz von Wachstumsverzögerungsadditiven, wie Hormon, verringern oder in einigen Fällen sogar vermeiden. Ferner ermöglicht sie die Produktion im gewerblichen Maßstab von Topfpflanzen, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Wassermangel aufweisen. Insbesondere ermöglicht sie die gesteuerte zyklische Anwendung von Wasser in gleichförmiger Weise für eine große Anzahl von Pflanzen. Insbesondere ist es möglich, aktives Wassermanagement für eine große Anzahl von Pflanzen anzuwenden, da die erneute Befeuchtung nach Austrocknung in gesteuerter Weise bewirkt wird. Dies ermöglicht auch eine strenge Steuerung der Zugabe von Nährstoffen.
Der Unterschied zwischen dem Wasseraufnahmevermögen des ersten Wachstumssubstrats und des zweiten Substrats hat den weiteren Vorteil der Verbesserung des Wurzelschnitts während des Wachstums.
Verschiedene Veröffentlichungen haben das Wachstum von Topfpflanzen in einem Topf, der mehr als ein Wachstumssubstrat enthält, offenbart, aber keine hat die Anwendung solcher Systeme für Verfahrens des Wachsens unter Bedingungen beschrieben, bei denen die Pflanzen in Intervallen mit Wasser geflutet werden. Insbesondere hat keine die besonderen Vorteile vorgeschlagen, die sich bei Verfahren des Wachstums unter Wassermangel ergeben.
Zum Beispiel offenbart FR-A-2599934 ein Topfpflanzenwachstum in einem Topf, der am Boden ein Wasser haltendes Material, bevorzugt einen Block von Polyesterschaum, aufweist, das mit einem gleichen Volumen von Drainagematerial, vorzugsweise Ton oder Terrakotta, bedeckt ist, das mit Kompost bedeckt ist, in dem sich die Basis der Pflanze befindet. Die Wurzeln erstrecken sich in das Drainagematerial und das Wasser haltende Material. Werte für die relative Hydrophilie oder das Wasseraufnahmevermögen dieser drei Substrate werden nicht erwähnt.
EP-A-165112 beschreibt Topfpflanzen, die mit Hilfe von Wasseraufnehmern wachsen, bei denen es sich um Kristalle in einem Beutel oder Kissen handelt, der bzw. das auf dem Boden des Topfes platziert und mit Erde bedeckt ist. Es scheint, dass das Ziel darin besteht zu gewährleisten, dass die Pflanze zu jeder Zeit eine angemessene Wassermenge besitzt, selbst wenn die Bewässerung selten ist. Es gibt keine Offenbarung der relativen Hydrophilie oder des Wasseraufnahmevermögens der Erde und der Wasserrückhaltekristalle.
WO 00/05939 beschreibt eine Topfpflanze, umfassend einen ersten oberen Raum, der von einem zweiten unteren Raum durch eine poröse Platte getrennt ist, und einen dritten Raum, der den zweiten Raum umgibt. Der zweite Raum beherbergt ein Feuchtigkeit zurückhaltendes, hydratisierendes aber luftdurchlässiges Material. Das Ziel besteht darin, Wurzeln, die durch die poröse Platte wachsen, daran zu hindern, einer Wurzelverwesung zu erliegen. Es wird angegeben, dass ein Vorteil des beschriebenen Topfes darin besteht, dass er die Knappheit von Feuchtigkeit für die Pflanze minimiert.
Das Verfahren wird bevorzugt an Topfpflanzen durchgeführt, die in individuellen Töpfen, die das erste Wachstumssubstrat enthalten, wachsen. Die Erfindung wird nachstehend in diesen Ausdrücken erörtert, aber es ist ersichtlich, dass sie für das Wachstum von Pflanzen, die nicht in Töpfen sind, anwendbar ist.
Vorzugsweise wird das Verfahren gleichzeitig an mindestens an 10, bevorzugt mindestens 100 und in manchen Fällen mindestens 500 oder sogar mindestens 1.000 Pflanzen durchgeführt. Im allgemeinen ist jede Pflanze in einem gesonderten Topf.
Die Pflanze wird zum Wachsen in einem ersten Wachstumssubstrat positioniert. Das heißt, die Basis des Stengels der Pflanze ist im ersten Wachstumssubstrat. Das erste Wachstumssubstrat ist in Fluidverbindung mit einem zweiten Substrat, im allgemeinen auch ein Material, das als Wachstumssubstrat geeignet ist.
Das erste Wachstumssubstrat hat ein Wasseraufnahmevermögen, das im allgemeinen relativ hoch ist.
Die Bestimmung des relativen Wasseraufnahmevermögens des ersten und des zweiten Substrats wird folgendermaßen durchgeführt.
Ein erster Zylinder mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Höhe von 1 cm wird bereitgestellt. Der erste Zylinder hat ein offenes oberes Ende und eine Basis, die den Wasserablauf nicht verhindert, aber darauf aufgebrachtes Substrat hält. Insbesondere kann es sich um ein Metallnetz handeln. Eine ausreichende Menge des trockenen zweiten Substrats wird bereitgestellt, um den Zylinder zu füllen. Die Masse dieser Probe wird gemessen, indem die Masse des ersten Zylinders von der Gesamtmasse des ersten Zylinders plus des trockenen zweiten Substrats subtrahiert wird. Die Probe wird dann 10 min in Wasser gesättigt, indem die Probe und der erste Zylinder in Wasser getaucht werden. Die Probe und der erste Zylinder werden dann aus dem Wasser genommen und man lässt die Probe 2 min ablaufen, und die Masse der Probe nach diesem freien Ablaufschritt wird gemessen. Ein zweiter Zylinder mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Höhe von 9 cm wird dann bereitgestellt, der auch ein offenes oberes Ende und einen Boden, der mit einem Metallnetz versehen ist, aufweist, um es zu ermöglichen, eine Probe des ersten Substrats zu halten, aber einen Wassertransfer nicht zu verhindern. Eine ausreichende Menge des ersten Wachstumssubstrats wird dann bereitgestellt, um den zweiten Zylinder bis oben zu füllen. Die Masse dieser Probe wird als Differenz zwischen der Masse des leeren zweiten Zylinders und der Masse des gefüllten zweiten Zylinders ermittelt. Der zweite Zylinder, der die Probe des ersten Wachstumssubstrats enthält, wird dann oben auf die Probe des zweiten Substrats angeordnet, so dass die beiden Zylinder in einer Flucht und koaxial sind. Die Proben werden 10 min stehen gelassen und dann getrennt. Die Masse des zweiten Substrats wird dann erhalten.
In Fällen, bei denen das erste Wachstumssubstrat ein größeres Wasseraufnahmevermögen als das zweite Substrat aufweist, wird dann eine minimale Masse M1 Wasser von dem gesättigten zweiten Substrat in die erste Wachstumssubstratprobe transferiert. Die Masse M1 von transferiertem Wasser ist die Masse M2 der gesättigten Probe des zweiten Substrats nach dem freien Ablauf und vor Positionierung in den Zylinder minus der Endmasse M3 der Probe des zweiten Wachstumssubstrats. Wenn freies Wasser verbleibt, dann wird die Masse M4 davon auch subtrahiert. Der Gesamtwassergehalt der gesättigten Probe des zweiten Substrats wird durch Subtrahieren der ursprünglichen trockenen Masse M5 der Probe von der Masse M2 der gesättigten Probe vor dem Kontakt mit dem ersten Substrat ermittelt. Der Prozentgehalt an Wasser, der nach dem definierten Zeitraum in das erste Wachstumssubstrat übertragen wurde, kann dann ermittelt werden als: Prozentsatz transferiertes Wasser = [(M2 – M3)/(M2 – M5)] × 100%.
Das erste Wachstumssubstrat hat ein größeres Wasseraufnahmevermögen als das zweite Substrat, wenn der Prozentsatz transferiertes Wasser mindestens 20% ist. In bevorzugten Systemen ist der Prozentsatz transferiertes Wasser aber mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50%, bevorzugter mindestens 60% und insbesondere mindestens 75%.
Das erste Wachstumssubstrat weist, wenn es trocken ist, einen ersten Hydrophiliegrad auf, der im allgemeinen relativ gering ist. Der Hydrophiliegrad bei Trockenheit wird durch Messung der Absinkzeit bestimmt. Die Absinkzeit wird folgendermaßen gemessen.
Die zu prüfende Probe ist trocken. Im allgemeinen ist der Wassergehalt der Probe der gleiche wie der Wassergehalt einer Probe beim Verwelkungspunkt, der von den zu züchtenden Pflanzenspezies gezeigt wird. Die Proben werden im allgemeinen in Formen geprüft, in welchen sie für das System bereitgestellt werden, bevor eine Bewässerung unternommen wird. Produkte werden in Form eines Würfels von 75 × 75 × 75 mm geprüft. Die Probe wird mit einer flachen Oberfläche auf die Oberfläche eines Wasservolumens platziert und die Geschwindigkeit, mit der die Probe in das Wasser sinkt, wird gemessen. Die Absinkzeit wird in Sekunden pro cm angegeben. Wenn das Wachstumssubstrat nicht einstückig ist, z.B. wenn es in Form von Torf ist, wird die Absinkzeit an einer Probe der obigen Dimensionen, die in ein Netz gehüllt ist, gemessen. Da ein Vergleich zwischen dem ersten Wachstumssubstrat und dem zweiten Substrat zu machen ist, wird, wenn eines der Substrate in ein Netz gehüllt werden muss, dann auch das andere Substrat in einem Netz eingehüllt geprüft, selbst wenn es selbst einstückig ist. Das Netz wird so ausgewählt, dass es leicht ist und eine Maschengröße aufweist, die klein genug ist, um das Entrinnen des Substrats zu verhindern, aber groß genug ist, um den Durchgang des Wassers ohne signifikanten Einfluss auf den Absinkzeitwert zu ermöglichen.
Das zweite Substrat weist eine zweite Absinkzeit S2 auf, die kleiner ist als S1.
Die Absinkzeit des zweiten Substrats ist vorzugsweise nicht mehr als 60 s/cm, bevorzugter nicht mehr als 30 s/cm, am meisten bevorzugt nicht mehr als 10 s/cm. Die Absinkzeit S2 des ersten Wachstumssubstrats ist häufig so hoch wie 120 s/cm und sogar so hoch wie 240 s/cm oder 300 s/cm oder sogar noch höher.
Geeignete erste Wachstumssubstrate beinhalten Torf, Kokosfaser, Erde und Kompost. Bei dem ersten Wachstumssubstrat kann es sich um eine Mischung von Materialien handeln und es kann sich insbesondere um eine Mischung von Torf, Kokosfaser, Erde und/oder Kompost mit bis zu 25 Vol.-% von Zusätzen wie Mineral wolle, Perlit, Polystyrol, Blähton, Bimsstein, granulierter Lava, Stein, insbesondere in Mengen von bis zu 25 Vol.-% des ersten Wachstumssubstrats, handeln. Das erste Wachstumssubstrat umfasst bevorzugt Torf und bevorzugter beinhaltet es mindestens 60%, am meisten bevorzugt mindestens 75% Torf.
Bei dem zweiten Substrat kann es sich um Polyurethanschaum (z.B. unter dem Namen Oasis verkauft), Perlit, vulkanisches Gestein, Blähton, Vermiculit oder Sand handeln, aber in der Erfindung handelt es sich bevorzugt um Mineralwolle, bevorzugt wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Die Mineralwolle (oder das andere zweite Wachstumssubstrat) kann mit Additiven, wie Tensiden, versehen sein, um die Hydrophilie des Substrats zu steigern. Die Mineralwolle ist bevorzugt mit einem Bindemittel in üblicher Weise gebunden. Das Bindemittel ist bevorzugt hydrophil und am meisten bevorzugt ein Furan-Bindemittel, vorzugsweise von dem in EP-A-849987 beschrieben Typ. Der Vorteil solcher Bindemittel besteht darin, dass sie dem Substrat Hydrophilie bereitstellen, aber während des Zyklus des Befeuchtens und Trocknens nicht ausgewaschen werden und die Hydrophilie beibehalten.
Das erste Wachstumssubstrat und das zweite Substrat werden so angeordnet, dass sie in Fluidverbindung sind, aber das zweite Substrat ist von dem ersten Wachstumssubstrat gesondert, d.h., wenn die Pflanzen in Töpfen wachsen, sind das erste Wachstumssubstrat und das zweite Substrat in gesonderten Abschnitten. Sie können z.B. in zwei Schichten vorliegen. Eine Scheibe des zweiten Substrats kann am Boden des Topfs vorgesehen werden. Es können aber andere Strukturen ins Auge gefasst werden. Das zweite Substrat kann z.B. als Verkleidung über der ganzen inneren Oberfläche des Topfs vorgesehen werden.
Das erste Wachstumssubstrat und das zweite Substrat sind im allgemeinen in direktem Kontakt, aber in manchen Fällen kann es bevorzugt sein, eine Barriereschicht zwischen ihnen vorzusehen, das kann vorteilhaft sein, wenn es gewünscht wird, die Bewegung von teilchenförmigem Material zwischen den beiden Substraten zu verhindern. Insbesondere kann dies zweckmäßig sein, um den Transfer von Teilchen von Torf oder Kokosfaser, wenn diese als erstes Wachstumssubstrat verwendet werden, in das zweite Substrat zu verhindern.
Wenn eine Barriereschicht verwendet wird, wird diese so ausgewählt, dass es sich um ein Material und eine Dicke handelt, so dass es den Wassertransport zwischen den beiden Schichten nicht signifikant beeinflusst. Dies kann geprüft werden, indem das zweite Substrat und das erste Wachstumssubstrat dem Test für das vorstehend erörterte relative Wasseraufnahmevermögen unterworfen werden, während eine Schicht des vorgeschlagenen Barrierematerials mit der vorgeschlagenen Dicke für den schließlichen Gebrauch zwischen den Substraten im Testzylinder positioniert wird. Der Prozentsatz an transferiertem Wasser sollte um nicht mehr als 15% (auf Basis der Gesamtmenge des zwischen den Systemen transferierten Wassers) mit und ohne der vorgeschlagenen Barriereschicht variieren.
Geeignete Barriereschichtmaterialien beinhalten ein Netz oder ein Vlies aus organischen oder anorganischen Fasern.
Bei dem zweiten Substrat kann es sich um eine Mischung von Materialien handeln, z.B. eine Mischung von granulärer Mineralwolle und Ton, es ist aber bevorzugt ein einzelnes Material, insbesondere Mineralwolle. Obwohl es sich bei dem ersten Wachstumssubstrat auch um eine Mischung von Materialien handeln kann, z.B. eine Mischung von Torf und Kokosfaser oder Torf und Ton, sind das erste und das zweite Substrat natürlich verschieden.
Im allgemeinen werden das erste Wachstumssubstrat und das zweite Substrat in einem Behälter bereitgestellt, im allgemeinen in einem Topf. Töpfe enthalten im allgemeinen nur eine Pflanze. Das erste Wachstumssubstrat und das zweite Substrat werden bevorzugt in einem Topf (oder einem anderen Behälter) angeordnet, so dass das zweite Substrat sich am Boden des Topfes (oder des anderen Behälters) befindet. Töpfe zum Wachsen von Topfpflanzen haben üblicherweise Öffnungen in ihrem Boden. Pflanzen, die unter Standardbedingungen wachsen, haben die Neigung, dass die Wurzeln aus diesen Öffnungen herauswachsen und manchmal in das Bodenmaterial hineinwachsen, auf dem die Töpfe stehen. Dies ist im allgemeinen unerwünscht und kann zu Wurzelschäden führen, wenn die Pflanzen bewegt werden. In dieser Erfindung ist es bevorzugt, dass das zweite Substrat eine Barriere zwischen dem ersten Wachstumssubstrat und diesen Öffnungen bildet. Da das zweite Substrat ein geringeres Wasseraufnahmevermögen aufweist als das erste Wachstumssubstrat, wandert nach dem Fluten Wasser von dem zweiten Substrat in das erste Wachstumssubstrat, so dass für den Hauptteil der Wachstumsperiode das zweite Substrat beträchtlich trockener ist als das erste Wachstumssubstrat. Im Ergebnis wird die Neigung, dass die Wurzeln in das zweite Substrat wachsen, minimiert und folglich das Herauswachsen aus dem Topf minimiert und der Wurzelschnitt verbessert.
Ein solches System verringert auch die Gefahr von Wurzelerkrankungen. Nach dem Verkauf werden Topfpflanzen üblicherweise in einem Unterteller oder einer Schale positioniert, der bzw. die mit Wasser gefüllt wird, das durch die Öffnungen in das Wachstumssubstrat transportiert werden soll. Wurzeln am Boden des Topfes werden in der Regel ertränkt, wenn ein solches System verwendet wird, und sind Wurzelerkrankungen ausgesetzt. Das System der Erfindung, welches das Wurzelwachstum in Richtung des Bodens des Topfes minimiert, minimiert dieses Risiko.
Die genaue Bewässerungsstrategie hängt von der Pflanze und der Jahreszeit und anderen vorherrschenden Bedingungen ab. In der Erfindung wird das zweite Substrat mit Wasser in Intervallen, im allgemeinen in regulären Intervallen, geflutet. Die Erfindung ist besonders geeignet, wenn die Pflanzen einem Wassermangel unterworfen werden.
Im allgemeinen erfordert die Anwendung von Wassermangel ein periodisches Fluten des zweiten Substrats über einen kurzen Zeitraum, gefolgt von einem Versagen von der Zufuhr von weiterem Wasser, selbst wenn die verbleibende Menge unterhalb der Anforderungen der Pflanze ist.
Während des Flutens ist es wichtig, dass Wasser dem zweiten Substrat zugeführt wird. Im allgemeinen wird kein Wasser dem ersten Wachstumssubstrat während der Flutungsstufe zugeführt.
Die Flutung dauert im allgemeinen nicht mehr als 2 min, bevorzugt nicht mehr als 1 min. Im allgemeinen dauert sie mindestens 20 s. Es ist zweckmäßig, dass die Flutungsstufe nicht solange dauert, dass Wasser beginnt, von dem zweiten Substrat in das erste Wachstumssubstrat transferiert zu werden, da unter diesen Umständen die variable Hydrophilie des ersten Wachstumssubstrats in unterschiedlichen Töpfen die Wasseraufnahme zu beeinflussen beginnt.
Die Flutung kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden. In einer Ausführungsform, bei der das zweite Substrat ein Sandbett ist, auf dem Töpfe, die das erste Wachstumssubstrat enthalten, angeordnet sind, kann das Fluten z.B. durch Fluten des Sandbetts über einen definierten Zeitraum durchgeführt werden. Dieses System ist besonders vorteilhaft, wenn die Pflanzen im Freien wachsen. Das Sandbett kann auf dem Boden sein.
Töpfe, die wachsende Pflanzen enthalten, können z.B. auf einem Tisch oder einer anderen Oberfläche mit Kanälen unterhalb der Töpfe stehen. Das Fluten wird durchgeführt, indem man den Eintritt von Wasser in die Kanäle durch ein Ventil ermöglicht. Man lässt das Wasser auf ein definiertes Niveau steigen, hält es über einen bestimmten Zeitraum und lässt es dann ablaufen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schicht von Mineralwolle am Boden jedes Topfes als zweites Substrat platziert und ein bevorzugtes System beinhaltet das Platzieren der Töpfe auf einer Oberfläche, die vertikal bewegbar ist und über die Wasser geleitet werden kann. Zum Fluten wird die Oberfläche in einen Behälter, wie einen Wassertank, abgesenkt und wenn die Flutung vollständig ist, wird die vertikal bewegbare Oberfläche aus dem Wasser entfernt. Da die Schicht in jedem Topf ohne weiteres mit einem vorbestimmten Volumen (wobei alle Töpfe der gleichen Größe vorzugsweise mit dem gleichen Volumen versehen werden) der Mineralwolle versehen werden kann, ist es möglich zu gewährleisten, dass die Menge an Wasser, die von jedem Topf während des Flutens aufgenommen wird, im wesentlichen gleichmäßig ist. Somit wird vorzugsweise die Schicht von Mineralwolle in jedem Topf durch Herausschneiden einer geeigneten Fläche einer größeren Schicht oder Platte von geeigneter Mineralwolle bereitgestellt. Dieses System besitzt den Vorteil, dass alle Töpfe gleichzeitig mit Wasser kontaktiert werden und so die Zeit der Einwirkung von Wasser für alle Töpfe gleich ist.
Wenn Wassermangel eingesetzt wird, dann werden nach dem Fluten die Pflanzen bis zu einem Punkt nicht mit Wasser versorgt, bei dem festgestellt wird, dass das Wasserniveau unterhalb der Anforderungen der Pflanzen bis zu einem vorbestimmten Grad ist. Dies kann in jeder gewünschten Weise gemessen werden. Es kann einfach durch Beobachtung des Verwelkens erfolgen. Züchter sind z.B. in der Lage, den temporären Verwelkungspunkt einer Pflanze zu bestimmen, einen Punkt, bei dem kein Wasser mehr im ersten Wachstumssubstrat verfügbar ist, das die Pflanzen nutzen könnten, und so verwelken sie. Pflanzen sind aber in der Lage, sich zu erholen, wenn wieder Wasser der Erde zugeführt wird. Alternativ kann das Wasserniveau in den einzelnen Töpfen gemessen werden, z.B. durch Überwachung der Masse der Töpfe mit Hilfe eines Wassergehalt-Messgeräts, durch visuelle Beobachtung oder durch Kombination dieser Mittel. Es ist möglich, den absoluten Wassergehalt und Wassergehaltsgradienten (Änderungsraten) zu messen und zu verwenden.
Die Gesamtzeit, über die Pflanzen einem Wassermangel unterworfen werden, die Anzahl von Flutungs/Wasserentzugs-Zyklen usw. hängen von der Pflanze und den vorherrschenden Bedingungen ab. Geeignete Wachstumsperioden beinhalten 12 bis 18 Wochen, obwohl dies mit den Arten variiert. Im allgemeinen werden die Pflanzen auf eine vorbestimmte Größe gezüchtet, bevor Wassermangelbedingungen angewendet werden.
Alternativ oder zusätzlich zur Anwendung von Wassermangelbedingungen kann die Pflanze während des Wachstums Nährstoffmangel unterworfen werden, z.B. einem periodischen Entzug von Phosphat, Stickstoff und anderen Nährstoffen. Solche Nährstoffe werden der Pflanze im allgemeinen bei der Bewässerung zugeführt. Die Anwendung von Nährstoffmangel als Mittel zur Erhöhung der Beständigkeit der Pflanzen gegenüber dem Entzug von Nährstoffen, nachdem sie den Züchter verlassen haben, ist bekannt. Wie beim Wassermangel liefert die Erfindung eine bequeme, gesteuerte und wirksame Weise der Anwendung von Nährstoffmangel für eine große Zahl von Topfpflanzen zur gleichen Zeit. Die Anwendung von Nährstoffmangel ist besonders vorteilhaft in Kombination mit Wassermangel, da den Pflanzen gleichzeitig sowohl Wasser als auch die definierten Nährstoffe entzogen werden. Somit signalisieren sie früher, dass es in beiden einen Mangel gibt, und die Gefahr, dass die Pflanzen überstrapaziert werden und die Verwelkung dauerhaft wird, wird verringert.
In der Erfindung ist das zweite Substrat bevorzugt Mineralwolle. Wir haben festgestellt, dass die Dichte der Mineralwolle die relevanten Eigenschaften der Wolle beeinflusst und 40 bis 100 kg/m³ sein sollte. Eine höhere Dichte kann zu einem höheren Wasseraufnahmevermögen führen. Sie senkt auch in der Regel die Absink zeitweite und Werte über 100 kg/m³ sind daher im allgemeinen weniger wirksam. Die Dichte kann im Bereich von 40 bis 100 kg/m³ ausgewählt werden, so dass eine optimale Ausgewogenheit zwischen dem Wasseraufnahmevermögen und den Absinkzeitwerten des zweiten Substrats und des ersten Wachstumssubstrats bereitgestellt werden.
Wir haben auch festgestellt, dass eine höhere Dichte gegenüber einer geringeren Dichte den Vorteil aufweisen kann, dass die Wasserrückhaltung nach der anfänglichen Aufnahme größer ist, wodurch ein größerer Zeitraum für den Wassertransfer von dem zweiten Substrat zum ersten Wachstumssubstrat nach dem Fluten ermöglicht wird.
Die Dichte beträgt im allgemeinen mindestens 50 kg/m³, bevorzugt 50 bis 80 kg/m³, wobei 60 bis 65 kg/m³ ein Optimum sind, insbesondere in Kombination mit einem ersten Wachstumssubstrat aus Torf.
Die Schicht weist gewöhnlich eine Dicke von mindestens 0,5 cm, z.B. 0,7 bis 5 cm, häufig 0,5 bis 2 cm, auf.
Wir haben festgestellt, dass der Einsatz von feineren Fasern in der Regel die anfängliche Wasserrückhaltung nach dem Fluten und das Wasseraufnahmevermögen steigern. Die Fasern haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser im Bereich von 2 bis 10 Mikron, bevorzugt 3 bis 8 Mikron, am meisten bevorzugt 3 bis 4 Mikron. Faserdurchmesser können bestimmt werden, wie in DK-A-98/00943 offenbart.
Wir haben festgestellt, dass die Orientierung der Fasern in einem zweiten Mineralwoll-Substrat einflussreich sein kann auf die Wasseraufnahmevermögens- und Absinkzeiteigenschaften des zweiten Substrats.
Das zweite Mineralwoll-Substrat sollte bevorzugt so angeordnet werden, dass die Fasern im wesentlichen horizontal sind, d.h., dass die vorherrschende Orientierung visuell im wesentlichen horizontal erscheint. Die "vertikale" Richtung ist natürlich die Richtung der Gravitation, in der die Pflanzen wachsen. Diese Bevorzugung der horizontalen Orientierung ist darin begründet, dass wir festgestellt haben, dass das zweite Substrat in der Regel aufgenommenes Wasser nach dem Fluten besser hält, wenn die Fasern horizontal sind. Ein bestimmter Grad an vertikaler Orientierung kann aber zweckmäßig sein, um die Absinkzeit zu verringern und somit die Hydrophilie bei Trockenheit zu erhöhen.
Die Schicht der Mineralwolle kann durch ein übliches Verfahren zur Herstellung einer Mineralwollbahn erstellt werden, wobei die schließliche horizontale Richtung die Richtung parallel zur Fördereinrichtung während des üblichen Ablageverfahrens ist.
Somit ist ersichtlich, dass durch Auswahl der verschiedenen Eigenschaften der Mineralwolle als zweitem Substrat es möglich ist, die Absinkzeitwerte, das Wasseraufnahmevermögen und die anfängliche Zurückhaltung von flutendem Wasser zu optimieren, so dass optimale Eigenschaften relativ zum ausgewählten ersten Wachstumssubstrat erhalten werden können.
Ein bevorzugter Topf oder eine bevorzugte andere Pflanzenwachstumsumgebung umfasst Torf oder ein anderes erstes Wachstumssubstrat und darunter, aber in Fluidverbindung mit dem ersten Substrat, eine Schicht von Mineralwolle mit einer Dichte von 40 bis 100 kg/m³, die gebunden und hydrophil ist.
Anordnungen, die in der Erfindung eingesetzt werden können, sind in den Figuren wie folgt veranschaulicht.
1 zeigt einen einzelnen Topf, der für die Verwendung in der Erfindung geeignet ist.
2 zeigt eine Reihe von Töpfen, die zur Verwendung in der Erfindung angeordnet sind.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform.
In 1 wächst die Pflanze 1 in einem Torfsubstrat 2 in einem Topf 3. Am Boden des Topfes ist eine Scheibe 4 aus Mineralwolle platziert. Der Topf wird auf einer vertikal beweglichen Oberfläche 5 platziert. Zum Fluten wird die vertikal bewegliche Oberfläche 5 in den Wassertank (nicht gezeigt) abgesenkt, so dass die obere Oberfläche der Scheibe der Mineralwolle 4 mit der Oberfläche des Wassers zusammenfällt und die Scheibe 4 somit vollständig im Wasser eingetaucht ist, aber kein Teil des Torfes 2 eingetaucht ist. Nach einem vorbestimmten Zeitraum wird die vertikal bewegliche Oberfläche 5 aus dem Wassertank herausgehoben.
Eine alternative Ausführungsform ist in 2 gezeigt, in der Pflanzen 1 jeweils in einem Torfsubstrat 2 in Töpfen 3 wachsen. Diese Töpfe sind auf einem Sandbett 6 platziert. In dieser Ausführungsform bildet der Torf 2 das erste Wachstumssubstrat, wie in 1, und das zweite Substrat wird durch das Sandbett gebildet. Für die Flutungsstufe wird das Sandbett mit Wasser über einen vorbestimmten Zeitraum geflutet. Die Drainage des Sandbetts kann aktiv über den Stopfen 7 durchgeführt werden, der in das Sandbett eingeführt ist. Geeignete Systeme zur aktiven Herbeiführung der Drainage sind in unserer parallel eingereichten internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/EP 02/07741 beschrieben.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Pflanze 1 in einem Torfsubstrat 2 in einem Topf 3 wächst. Das zweite Substrat 4 ist Mineralwolle. Der Topf ist auf einer vertikal beweglichen Oberfläche 5 wie in 1 angeordnet. Das zweite Substrat 4 ist so gestaltet, dass es als Verkleidung für den Topf 3 wirkt und somit in Form eines "inneren Topfes" aus Mineralwolle vorliegt. Ein solches System ermöglicht den Transfer von Wasser von dem zweiten Mineralwollsubstrat zum ersten Torf-Wachstumssubstrat durch die Seiten des ersten Wachstumssubstrats ebenso wie durch die Basis. Aufgrund des größeren Volumens des zweiten Substrats kann außerdem ein größeres Volumen Wasser während der Flutungsstufe aufgenommen werden. Das System kann auch die Konsistenz der Bedingungen im ersten Wachstumssubstrat aufgrund der Isoliereigenschaften der Mineralwolle, die das erste Torf-Wachstumssubstrat umgibt, verbessern.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel erläutert.
BEISPIEL
Ein Verfahren der Erfindung kann folgendermaßen durchgeführt werden.
Topfrosen werden in Töpfen von 10 cm gezüchtet, wobei das erste Substrat Torf ist. Das zweite Substrat ist eine Scheibe aus Mineralwolle mit einer Dicke von 1 cm und einem Durchmesser von 10 cm. Die Fasern sind im wesentlichen horizontal und die Dichte beträgt 60 kg/m³ und die Mineralwolle ist gebunden mit einem Furan-Bindemittel.
15 Töpfe dieses Typs werden in einer Schale angeordnet, deren Boden in Form eines Gitters vorliegt. Für die Flutungsstufe wird die Schale, welche die Töpfe enthält, in eine Nährstoffflüssigkeit abgesenkt, bei der es sich um Wasser, das gelöste Nährstoffe enthält, handelt, so dass die Töpfe bis zu einer Tiefe eingetaucht werden, so dass die Mineralwollscheibe vollständig unter Wasser ist. Die Schale und die Töpfe werden in dieser Position 20 s gelassen und dann aus der Nährstoffflüssigkeit entfernt.
Der Wassergehalt wird mit einem Wassergehalts-Messgerät gemessen, bis der Wassergehalt im Torf 30% beträgt. Die Flutung wird dann wiederholt. Dieses Verfahren wird über die Dauer des Zeitraums wiederholt, über den die Rosen einem Wassermangel unterworfen werden.

Claims

Verfahren zum Wachsen mindestens einer Pflanze (1), bei dem eine Pflanze zum Wachstum in einem ersten Wachstumssubstrat (2) positioniert wird, das ein erstes Wasseraufnahmevermögen und eine erste Absinkzeit S1 aufweist, und das erste Wachstumssubstrat in Fluidverbindung mit einem gesonderten zweiten Substrat (4) ist, das Mineralwolle ist, die eine Dichte von 40 bis 100 kg/m³ aufweist und ein zweites Wasseraufnahmevermögen und eine zweite Absinkzeit S2 besitzt, und während des Wachstums das zweite Substrat in Intervallen mit Wasser geflutet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wasseraufnahmevermögen kleiner ist als das erste Wasseraufnahmevermögen und der Wert von S1 größer ist als der Wert von S2.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mineralwolle eine Dichte im Bereich von 50 bis 80 kg/m³, bevorzugt 55 bis 65 kg/m³, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Mineralwollfasern eine mittlere Dicke von 2 bis 10 Mikron, bevorzugt 3 bis 8 Mikron und bevorzugter 3 bis 4 Mikron aufweisen.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Mineralwollfasern eine im wesentlichen horizontale Orientierung aufweisen.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Mineralwolle mit einem hydrophilen Bindemittel gebunden ist.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem man die mindestens eine Pflanze unter Bedingungen des Wassermangels und/oder des Nährstoffmangels wachsen lässt.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das erste Wachstumssubstrat Torf, Kokosfaser, Erde, Kompost, bevorzugt Torf, umfasst.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem es sich um ein Verfahren zum Wachstum von mindestens 10 Pflanzen handelt und bei dem jede in einem Topf mit einem Boden mit Öffnungen ist und das zweite Substrat eine Schicht von Mineralwolle ist, die in dem Topf enthalten ist und eine Barriere zwischen dem ersten Wachstumssubstrat und den Öffnungen bildet.
Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem es sich um ein Verfahren zum Wachstum von mindestens 10 Pflanzen handelt, wobei jede in einem Topf wachsen gelassen wird, der das erste Wachstumssubstrat in Fluidverbindung mit der Mineralwolle enthält, und bei dem das gleiche Wasservolumen durch die Mineralwolle in jedem Topf aufgenommen wird und die Schicht von Mineralwolle in jedem Topf von gleicher Größe die gleiche Fläche und das gleiche Volumen aufweist.
Pflanzenwachstumsumgebung, wie ein gefüllter Topf (3), umfassend ein erstes Wachstumssubstrat (2), das ein erstes Wasseraufnahmevermögen und eine erste Absinkzeit S1 aufweist, wobei das erste Wachstumssubstrat in Fluidverbindung mit einem gesonderten zweiten Substrat (4) ist, das Mineralwolle ist, die eine Dichte von 40 bis 100 kg/m³ aufweist und ein zweites Wasseraufnahmevermögen und eine zweite Absinkzeit S2 besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wasseraufnahmevermögen kleiner ist als das erste Wasseraufnahmevermögen und der Wert von S1 größer ist als der Wert von S2.