DE828843C - Einrichtung zur Kultur von Pflanzen in Beeten aus koernigen Stoffen - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. JANUAR 1952

p$>i?IVb/i6D

ist in Anspruch genommen

Es ist bekannt, Pflanzen in Nährlösungen zu kultivieren. Zu diesem Zweck wird die Nährlösung in Tanks geeigneter Größe gefüllt, über die Tanks ein Drahtnetz gespannt, welches mit Erde, Stroh, Hobelspänen, Torf oder Sägemehl bedeckt wird, und hier hinein die Pflanzen gesetzt, so daß die Wurzeln in der Nährlösung hängen und ihr die mineralischen Nährstoffe entnehmen können.

In einer Abwandlung des Verfahrens wird der Tank an Stelle der Sägespänepackung mit grobem Quarzkies gefüllt. Die Pflanzen werden dann hierin wurzeln gelassen. Immer aber ist der Tank dauernd oder die längste Zeit mit Nährlösung gefüllt, so daß die Wurzeln dauernd oder die weitaus längste Zeit in der Nährlösung hängen.

Dieses Verfahren hat folgende Nachteile:

a) Die zur Aufnahme der Nährlösung erforderlichen Tanks sind kostspielig und auf die Dauer schwer dicht zu halten. Sie sind »auch nur in beschränkter Größe herzustellen, so daß bei der Einrichtung größerer Anlagen für gärtnerische Zwecke viele solcher Tanks notwendig werden. Beim Abernten der Pflanzen stellen sich Schwierigkeiten heraus, da die Wurzeln mit dem Drahtnetz verwachsen und die auf dem Drahtnetz befindliche Packung in die Nährlösung fällt.

b) Pflanzenphysiologischer Art sind ferner folgende Nachteile: Die in Gärtnereien gezogenen Pflanzen sind keine Wasserpflanzen, sie sind durchlüfteten Boden gewöhnt. Infolgedessen muß beim Tankverfahren dauernd Luft durch die Nährlösung geblasen werden. Vor allem aber ist der Boden, in dem die Pflanze unter natürlichen Bedingungen wurzelt, gewissermaßen als ein wesentlicher Faktor der Wurzeltätigkeit anzusprechen. Er speichert die Nährstoffe, hält sie in lockerer Bindung fest

und gibt sie nach Bedarf an die Pflanzenwurzel ab. Er absorbiert schädliche Stoffe und gleicht Schwankungen des pjj-Wertes aus. Wegen des Fortfalls dieser Bodeneigenschaften beim Tankverfahren ist eine besonders sorgfältige Kontrolle des p_H-Wertes der Nährstofflösung notwendig. Sinkt der pn-Wert unter eine gewisse Grenze, so sind Kulturpflanzen, wie beispielsweise Tomaten, nicht mehr imstande, Eisen zu assimilieren, und werden geschädigt. ίο Schließlich fehlt beim Tankverfahren die Mikroflora des gesunden Bodens, die verschiedene vorteilhafte Wirkungen ungeklärter Art auf die Pflanzen hat und infolge der Fähigkeit mancher Bodenorganismen, Stickstoff zu assimilieren, zur Ernährung der Pflanze beiträgt.

Um diese Nachteile wenigstens etwas auszugleichen, mußte man die Behälter periodisch mit Nährlösung füllen und dann wieder leerlaufen lassen. Damit wollte man erreichen, daß einerseits -.so die verbrauchte Nährlösung durch frische ersetzt würde, andererseits aber die Pflanzenwurzeln wenigstens in der Leerlaufzeit etwas mit der unl >edingt erforderlichen Luft versorgt würden, sofern man kostspielige Luftdurchblaseinrichtungen vermeiden wollte.

Bei einem anderen Verfahren versuchte man, den Luftzutritt zu den Wurzeln wenigstens teilweise zu ermöglichen, dadurch, daß man die Pflanze durch geeignete Einrichtungen am oberen Wurzelteil hält, etwa durch mechanische Haltevorrichtungen oder durch ein Drahtnetz mit Stroh, Hobelspänen oder Torf, und nur die unteren Wurzelteile dauernd in der Nährlösung eingetaucht läßt.

Nach anderen bekannten Verfahren vermeidet man das abwechselnde Überfluten und Entleeren des Troges dadurch, daß man die Nährlösung auf das Sandbett gießt. Da das bisher bekannte Bettungsmaterial nur zum Halten der Pflanzen diente und wegen seiner Unporosität die aufgegossene Flüssigkeit sofort durchsickern ließ, mußte man durch komplizierte und umfangreiche Einrichtungen jede einzelne Pflanze dicht am Stengel mit Nährflüssigkeit versorgen, sofern man nicht das ganze Beet mitsamt den Pflanzen einem dauernden Sprühregen aussetzen wollte, was jedoch für die Pflanzen schädlich ist. Wegen der Unporosität des Bettungsmaterials kann bei diesem bekannten Verfahren die Flüssigkeit nur durch den Zwischenraum zwischen den einzelnen Sand- bzw. Quarzkiesstücken herabfließen, wodurch die Pflanzenwurzeln wiederum einem dauernden Flüssigkeitsstrom ausgesetzt werden, obgleich die so gezüchteten Pflanzen keine Wasserpflanzen sind. So fehlt also auch bei diesem Verfahren eine gute Durchlüftung des Bodens, die erst eine Mikroflora ermöglicht, die ihrerseits aber zur Voraussetzung hätte, daß bei diesem Verfahren eine ganz besonders sorgfältige Kontrolle des p_H-Wertes der durchfließenden Nährflüssigkeit erfolgen würde. Die Bakterien, die zur Ammoniakbildung beitragen, z. B. Azotobakter, bevorzugen nämlich eine schwach alkalische bis neutrale Reaktion; bei zu starkem Säuregehalt wachsen dagegen unerwünschte Pilzarten, die den gesammelten Stickstoff für ihr eigenes Pilzeiweiß verbrauchen, statt ihn an die Pflanze abzugeben.

Die Vermeidung aller dieser bei den bekannten Verfahren auftretenden Nachteile, sowohl der pflanzenphysiologischen als auch der in der Kostspieligkeit und Unzweckmäßigkeit der Einrichtungen liegenden Nachteile, erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß 1. ein poröses Bettungsmaterial und 2. eine flexible Unterlage statt eines starren Behälters verwendet werden, wobei 3. zur Ermöglichung einer Mikroflora und zur Schaffung der Verhältnisseeines gesunden Ackerbodens die Nährflüssigkeit durch ein Leitfähigkeitsmeßgerät automatisch geregelt werden kann.

Erfindungsgemäß setzt man die Pflanze nicht in einen Tank mit Nährlösung, sondern in eine Bettung aus einem mehr oder weniger inerten, also nur als physikalischen Träger dienenden, jedoch unbedingt porösen Material und läßt die Lösung ununterbrochen oder diskontinuierlich über diese Bettung fließen. Als Bettungsmaterial kommt beispielsweise Bimskies, grober Grubenkies, Baggerkies, Holzkohle, Koks, Schlacke, Ziegelsplitt oder anderes keramisches Material einer geeigneten Körnung von beispielsweise 2 bis 20 mm in Frage.

Durch die Porosität des Bettungsmaterials werden künstliche Behälter für die Pflanzenbettung, die die Flüssigkeit um die Wurzeln herum anstauen, überflüssig, denn die natürlichen Kapillarkräfte des porösen Materials übernehmen den Transport der Nährflüssigkeit zur Pflanzenwurzel hin, und zwar in dem Maße, wie die Pflanze die Flüssigkeit anfordert. Das poröse Bettungsmaterial braucht also nur geeignet angefeuchtet zu werden, was beispielsweise nach Fig. 1 der Zeichnung durch auf die Bettung aufgelegte gelochte Rohrleitungen oder auch nach Fig. 3 von unten her erfolgen kann. Das Anfeuchten kann dabei in größerem Abstand, beispielsweise 50 cm, von der Pflanze erfolgen.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Anlage gleichgültig, ob die Schüttung des porösen Materials in einzelne Haufen, in Reihen oder beetartig erfolgt; wesentlich ist jedoch, daß die Nährflüssigkeit durch die Kapillarwirkung des porösen Schüttmaterials den Pflanzenwurzeln zugeführt wird.

Damit der Überschuß der Nährlösung nicht in den Boden versickert und verlorengehen, son- no dem in den Vorratstank zurückfließen kann, wird die oben beschriebene Packung auf eine wasserdichte Unterlage aus Zement, Asphalt oder am vorteilhaftesten auf eine wasserdichte Folie aus einem geeigneten Kunstharz, z. B. aus polymerisiertem Isobutylen oder aus Polyvinylchlorid, oder auf Asphaltpappe gebracht. Diese Unterlage wird mit einer geringen Neigung zum Vorratstank hin verlegt und an den Seiten einige Zentimeter erhöht angeordnet. Die Nährlösung wird mittels einer Pumpe durch mit Bohrungen versehene Rohrleitungen aus Kunstharz auf die Bettung geleitet.

Die Folien dienen dabei im Gegensatz zu den bekannten Verfahren mit starren Bottichen nicht als Gefäße für die Nährlösung, sondern als Unterlage, d. h. als dünne Trennschicht zwischen dem

von der Nährlösung durchflossenen porösen Schüttmaterial und dem Erdboden. Solche flexiblen Folien passen sich dem Gelände vollkommen an, sind billiger als starre Bottiche, können ab- und aufgerollt und leicht transportiert werden und erlauben ferner eine Anlagelänge von einigen hundert Metern, während bei den bekannten Einrichtungen die Bottichlänge durch die Transportmöglichkeit begrenzt war bzw. die Bottiche an Ort und Stelle gegossen ίο werden mußten, aber dann nicht mehr transportabel waren.

Auf diese Weise werden die kostspieligen Tanks vermieden, und es können Anlagen beliebiger, nahezu unbegrenzter Größe billig hergestellt werden, j5 ohne die mit der Gefahr des Undichtwerdens der Tanks verbundenen Nachteile. Die Pflanze wird so in die Bettung gepflanzt, wie das bisher bei normalem Erdboden der Fall ist. Nach der Ernte wird sie einfach mitsamt den Wurzeln herausgezogen, so daß das Beet unmittelbar danach neu bepflanzt werden kann. Eine Bettung der angegebenen Art ist viele Jahre verwendbar. Es zeigt sich, daß die Pflanze bei diesem Verfahren außerordentlich starke Wurzelbildung zeigt und viel weniger empfindlich gegen Änderungen der Zusammensetzung der Nährlösungen und vor allem gegen ungünstigen Pn-Wert der Nährlösung ist. Die Versorgung der Pflanze mit Eisen, die erfahrungsgemäß bei Nährlösungen Schwierigkeiten macht, geht ohne Stokkungen vor sich, selbst bei pn-Werten, die bei Tankverfahren zu Mißerfolgen führen. Die Durchlüftung und damit die Sauerstoffversorgung der Pflanze ist durch die poröse Eigenschaft der Bettung, deren Zwischenräume stets mit Luft gefüllt sind, ohne weiteres gesichert.

Im Gegensatz zu einer Bettung aus Sand oder aus sonstigem unporösem Material übernehmen die Kapillarwege des porösen Materials den Transport der Nährflüssigkeit zur Pflanzenwurzel, so daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Bimskörnern der Luftzirkulation offenstehen.

Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß sich in der Bettung in kürzester Zeit Mikroorganismen ansiedeln, wie das sonst im gesunden Ackerboden der Fall ist. Vor allem wurde auch Azotobakter beobachtet, der zur Stickstoff Versorgung der Pflanze erfahrungsgemäß beiträgt. Infolge der Porosität findet eine gleichmäßige Verteilung der mineralischen Nährstoffe auch dann statt, wenn die zur Berieselung dienenden Rohre in relativ weiten Abständen, beispielsweise 50 cm, angebracht werden.

Die Überwachung der Konzentration der Nährlösung geschieht zweckmäßig durch die Messung der Leitfähigkeit und kann auch automatisch geschehen, indem man durch das Meßgerät ein Ventil betätigt, welches nach Bedarf Wasser oder konzentrierte Nährsalzlösung nachfließen läßt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kultur von Pflanzen dargestellt.

Fig. ι zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der das poröse Schüttmaterial 1 auf eine Folie-

unterlage 2 aufgeschüttet ist und wobei durch die Pumpe 3 die Nährlösung aus dem Bottich 4 mittels der Rohrleitungen 5 auf die Bettung aufgebracht wird. Die verbrauchte' Lösung fließt bei 6 in den Nährtank 4 zurück und kann mit dem Konzentrationsmeßgerät 7 auf ihre Zusammensetzung geprüft werden, so daß gegebenenfalls die Nährlösung durch Zufügen von frischer Nachfüllösung aus dem Behälter 8 bzw. durch Zufügung von Wasser bei 9 wieder regeneriert werden kann.

Fig. 2 zeigt, einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1, gesehen in Richtung A-A, wobei beispielsweise zwei Rohrleitungen 5 auf die auf die flexible Unterlage 2 aufgeschüttete Bettung ι aufgelegt sind.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die Nährlösung statt durch auf der Bettung liegende Rohr-, leitungen am Kopfende der Folienunterlage zugeführt wird und wobei durch die Kapillarkräfte des porösen Schüttmaterials die Pflanzen mit Nährlösung von unten her versorgt werden.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 3, bei der der Boden unter der Folie 2 mit einer zickzackförmigen oder schlangenförmigen Rinne 10 versehen ist, in die sich die weiche Folie hineinlegt, so daß die Nährlösung in Windungen von einem Ende des Beetes zum anderen fließt.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer solchen erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 mit schlangenförmiger Rinne 10.

Claims (7)

Patentansprüche·.

1. Einrichtung zur Kultur von Pflanzen in mit Lösungen anorganischer Nährsalze ge^ speisten Beeten aus körnigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bettung aus möglichst porösen Stoffen, z. B. Bimskies, Holzkohle, Koks, Ziegelsplitt, besteht und auf einer zum Vorratstank für die Nährlösung geneigten, an den Seiten erhöhten Unterlage aus wasserdichten, pflanzenphysiologisch neutralen, gegen Fäulnis beständigen Kunststoffen ruht und so eingerichtet ist] daß sie entweder unterbrochen oder kontinuierlich von der Nährlösung durchflossen werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bettung aus rheinischem Bimskies in geeigneter Körnung besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bettung aus zerkleinertem Ziegelstein oder anderem porösem keramischem Material in geeigneter Körnung besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bettung aus zerkleinerter Holzkohle besteht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage für die Bettung eine Folie aus Polyvinylchlorid verwendet wird.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, da-

durch gekennzeichnet, daß sie zwecks Zufuhr von Nährlösung auf die Bettung mit Bohrungen versehene Rohrleitungen aus Kunstharz aufweist.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Leitfähigkeitsmeßgerät und geeignetem, beispielsweise elektrisch betriebenem Ventil verbunden ist, durch die die Konzentration der Nährlösung automatisch geregelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2857 1.52