NL9301312A - Middel dat de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale bodems bevordert en werkwijze om het middel toe te passen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Middel dat de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale bodems bevordert en werkwijze om het middel toe te passen.

De uitvinding heeft betrekking op een middel dat de vegetali-sering of de hervegetalisering van anorganische kale bodems bevordert.

Zij heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor de vege-talisering of hervegetalisering van anorganische kale bodems, waarbij het vermelde middel wordt toegepast.

Bosbranden zijn een in toenemende mate belangrijke gesel in de landen van de Middellandse Zee. Zo wordt bijvoorbeeld ieder jaar ongeveer 20 000 tot 60 000 hectaren verbrand in Frankrijk. Niet alleen wordt de vegetatie vernietigd, maar wordt ook de dragende bodem structureel verstoord. Op een dergelijke grond kan slechts zeer weinig vegetatie opnieuw groeien en bovendien kunnen bepaalde plantsoorten helemaal niet meer groeien.

Deze verbrande gronden storen op ernstige wijze de omgeving van de mens. Deze heeft er dus behoefte aan tussen te komen om zo snel mogelijk een met planten begroeid landschap te herstellen dat voor hem aangenamer en minder stresserend is.

Deze behoefte ontstaat eveneens op terreinen zoals steenbergen van mijnen, duinen of bepaalde zandterreinen, bepaalde klei achtige terreinen of terreinen bedekt met uitgegraven aarde die bijvoorbeeld verkregen is bij het graven van tunnels, of ook ophogingen van spoorwegen of autosnelwegen, en tevens stilgelegde steengroeven of duinen.

Om de natuurlijke of kunstmatige vegetalisering of hervege-talisering van deze in het algemeen als "anorganische kale gronden" aangeduide gronden mogelijk te maken, werden reeds verschillende samenstellingen voorgesteld en toegepast.

Eerst en vooral heeft men er natuurlijk aan gedacht gebruik te maken van gewone meststoffen zoals de NPK-meststoffen en ureum. Jammer genoeg zijn deze produkten duur en hebben ze een zeer beperkte werkzaamheid, omdat ze zeer oplosbaar zijn en niet worden "gefixeerd" op het terrein. Zodoende kan een zeer gering deel door de plant worden opgenomen. Tegelijkertijd veroorzaken ze verontreiniging van de watervoerende lagen.

Er werd eveneens voorgesteld gebruik te maken van het compost van het slib van stedelijke waterzuiveringsinstallaties. Jammer genoeg is dit compost te compact en kan het niet doelmatig worden gebruikt voor de vegetalisering of hervegetalisering. Alleszins is de werkzaamheid eveneens te beperkt.

Er wordt dus momenteel nog steeds gezocht naar een middel dat een vegetalisering of een hervegetalisering van anorganische kale gronden mogelijk maakt en een goede werkzaamheid vertoont, en dat tegelijkertijd niet duur en gemakkelijk toepasbaar is.

Nu heeft Aanvraagster na veel onderzoek gevonden dat toepassing van de oplosbare stoffen verkregen tijdens de behandeling in zetmeel-fabrieken van aardappelen, tarwe en mafs het mogelijk maakte aan deze behoefte te beantwoorden.

Het middel dat de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale gronden bevordert is dus gekenmerkt door het feit dat het bestaat uit oplosbare stoffen verkregen bij de behandeling in zetmeel-fabrieken van aardappelen, tarwe en maïs, alsook van hun mengsels.

Onder oplosbare stoffen verkregen tijdens de behandeling in zetmeelfabri eken van maïs wordt het weekwater van maïs verstaan, dat tijdens deze behandeling van het weken een min of meer duidelijke fermentatie door melkzuurbacteriën ondergaat.

Hier kan best worden verwezen naar de beschrijving van het weekwater en van de werkwijzen voor het weken van maïs, die bijvoorbeeld voorkomt in het hoofdstuk "Starch" door R.L. Whistler en J.R. Daniel, of naar het Franse octrooi schrift FR 2 464 298, ten name van Aanvraagster.

Dit weekwater van maïs komt in het algemeen voor in de vorm van geconcentreerde oplossingen met ongeveer 50¾ droge stof.

De oplosbare stoffen van aardappelen worden verkregen na het vermalen van de aardappelen en het scheiden van de pulp en het aardappelzetmeel. Ze kunnen al of niet eiwitstoffen bevatten die coaguleerbaar zijn door verhitting of door zuren, naargelang ze al dan niet worden gerecupereerd. Deze oplosbare stoffen van aardappelen, eveneens dikwijls rood water of vegetatiewater genoemd, komen in het algemeen voor in de vorm van geconcentreerde oplossingen met 55 tot 60¾ vaste stof.

De oplosbare stoffen van tarwe worden verkregen na de natte behandeling van tarwe in zetmeelfabri eken en de scheiding van de zemelen, het zetmeel en de gluten. Ze komen eveneens voor in de vorm van geconcentreerde oplossingen, met ongeveer van 25% tot 60% vaste stof.

De oplosbare stoffen van maïs, de oplosbare stoffen van aardapppelen en de oplosbare stoffen van tarwe hebben veel gemeenschappelijke eigenschappen.

In het bijzonder vertonen ze een hoog gehalte aan eiwitstoffen (uitgedrukt als stikstofgehalte x 6,25). In feite ligt dit gehalte tussen 10% tot 60%, en meer in het algemeen tussen 12% en 50% van de droge stof.

Deze oplosbare stoffen zijn eveneens gekenmerkt door hun gehalte aan vrije aminozuren dat ligt tussen 1% en 10%, meer in het algemeen tussen 1,4% en 8,5%.

Bovendien kunnen ze eveneens een betrekkelijk hoog gehalte aan organische zuren (met name melkzuur) vertonen, aangezien dit gehalte kan liggen tussen 1% en 35% en meer in het algemeen tussen 1,5% tot 30%. Vooral het weekwater van maïs vertoont een hoog gehalte aan melkzuur, in het algemeen tussen 20% en 30%.

Bovendien vertonen de oplosbare stoffen van maïs, van tarwe en van aardappelen een gehalte aan asresten tussen 8% en 37%, meer in het algemeen tussen 10% en 35%. Deze asresten bestaan met name uit: - kaliumionen, in een hoeveelheid van 1% tot 20%, en meer in het algemeen van 1% tot 18%, - fosforionen, in een hoeveelheid van 0,2% tot 6%, en meer in het algemeen van 0,3% tot 4,5%, - magnesiumionen, in een hoeveelheid van 0,1% tot 2,5% en meer in het algemeen van 0,1% tot 2%.

De hierboven gegeven verschillende gehalten zijn uitgedrukt als gewicht ten opzichte van de droge stof.

Het middel voor de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale gronden volgens de uitvinding komt bij voorkeur voor in de vorm van geconcentreerde oplossingen van droge stof die liggen tussen 35 gew.% en 85 gew.%, bij voorkeur tussen 40 gew.% en 75 gew.%.

Het middel volgens de uitvinding kan dan als zodanig of voorafgaandelijk verdund in poedervorm worden gebracht. Een andere mogelijkheid bestaat echter uit het toepassen van de oplosbare stoffen van aardappelen, tarwe en maTs in de vorm van fijnverdeelde poeders, gemengd met andere middelen zoals eiwitstoffen of organische of anorganische meststoffen.

De middelen volgens de uitvinding worden verpulverd of aangebracht op de te behandelen terreinen in een hoeveelheid tussen 50 en 500 kg stikstof per hectare, bij voorkeur van 80 tot 300 kg stikstof per hectare, De frequentie van het aanbrengen is variabel en hangt met name af van de weersomstandigheden. Het middel volgens de uitvinding wordt echter bij voorkeur op het te behandelen terrein aangebracht of verpulverd in een tot vijf toedieningen per jaar en bij voorkeur twee of drie toedieningen per jaar.

Het toepassen van de middelen volgens de uitvinding laat vergeleken met gebruikelijke meststoffen een besparing toe op de hoeveelheid stikstof en fosfor en maakt anderzijds een grote vermindering van de verontreiniging van de watervoerende lagen mogelijk.

Zonder gebonden te willen zijn door een theorie, kan worden aangenomen dat de oplosbare materialen van aardappelen, tarwe en maïs een toenemende ammonificatie en nitratatie ondergaan, waarbij het aldus gevormde ammoniak en de nitraten zelf in toenemende mate kunnen worden geabsorbeerd of opgenomen door de planten. Zo moet ook het fosfor dat voorkomt in de oplosbare stoffen van aardappelen, tarwe en maïs die worden toegepast volgens de uitvinding, eerst worden gemineraliseerd vöór het door de planten kan worden gebruikt, aangezien het in hoofdzaak een organisch karakter heeft. Deze mineralisering is progressief en laat een beter gebruik van de middelen door de planten toe.

De uitvinding zal beter kunnen worden begrepen aan de hand van het hiernavolgende voorbeeld, dat als toelichting is gegeven en niet mag worden opgevat als een beperking van de uitvinding.

Voorbeeld I

Dit voorbeeld werd uitgevoerd op een verbrand terrein in het zuiden van Frankrijk.

De onderzochte grondstukken, een controle-grondstuk en een experimenteel grondstuk, hadden een oppervlakte van ongeveer 100 m2 en de grenzen van deze grondstukken werden op het terrein aangeduid met behulp van merktekens van verf op rotsblokken.

De onderzochte stof bestond uit de oplosbare stoffen van aardappelen, met een droogstofgehalte van 54,7¾. Hun samenstelling, zowel uitgedrukt ten opzichte van het commerciële produkt als zodanig als ten opzichte van de droge stof van het vermelde produkt, is weergegeven in de hiernavolgende Tabel A.

Tabel A

Samenstelling van de oplosbare stoffen van aardappelen

Een eerste uitstrooiing werd uitgevoerd in de maand juni met een geconcentreerde oplossing van oplosbare stoffen van aardappelen met 25¾ droge stof waarbij de gebruikte hoeveelheid 2,5 kg/m2 met 54,7¾ droge stof of 5,5 kg/m2 met 25% droge stof bedroeg.

Een tweede uitstrooiing werd vijf maanden later in november uitgevoerd, met een oplossing met een concentratie van 25%, waarbij de verstrooide hoeveelheid eveneens 2,5 kg/m2 met 54,7% vaste stof of 5,5 kg/m2 met 25% vaste stof bedroeg.

Vervolgens werd in de verschillende percelen een onderzoek van het gedrag van bepaalde plantsoorten uitgevoerd.

Het nemen van bodemmonsters in de controle-percelen en in de behandelde percelen werd uitgevoerd op twee diepten: een diepte van 0 tot 5 cm, en een diepte van 15 tot 25 cm:

- om enerzijds het gehalte aan assimileerbare stikstof (NO ", + J

NH4 ), aan uitwisselbaar kalium en aan assimileerbaar fosfor te kwantificeren, - en tenslotte om anderzijds de volgende microbiologische onderzoeken uit te voeren: * het tellen van de volgende microorganismen: totale micro-flora, actinomyceten, draadvormige paddestoelen en gisten, cellulolytische microflora, * het meten van de adehmhalingsactiviteit van de bodems.

De verkregen resultaten kunnen als volgt worden samengevat: 1) Gedrag van de planten.

Tussen de eerste uitstrooiing en de eerste overvloedige regenbuien van de herfst werden metingen uitgevoerd van de diktegroei en de lengtegroei van de terminale en verticale takken van kermes-eiken. Tijdens de zomer vond een lengtegroei van de terminale en verticale scheuten plaats. Vergeleken met het controle-perceel was deze statistisch groter op het experimentele perceel.

Twintig voet Quercus coccifera werden willekeurig gekozen, enerzijds op het behandelde perceel en anderzijds op het controle-perceel.

De uitgevoerde metingen betroffen de diameter "d" uitgedrukt in centimeter, gemeten op 1 cm van een vertakking, en de lengte "1" uitgedrukt in cm, van de twijg van deze vertakking tot aan haar uiteinde.

De combinatie van deze twee parameters volgens de formule C = d2l, levert een grootte die evenredig is met de massa van de plant aardige stof.

Zes maanden na de tweede uitstrooiing werden de volgende waarden voor d en 1 gemeten, welke waarden gemiddelden zijn verkregen met 20 twijgen van het behandelde perceel en 20 twijgen van het controle-perceel.

De andere soorten bleven tijdens de zomer onveranderd, door de droogtetoestand die op dat ogenblik heerste. Alleszins moet worden opgemerkt dat op het einde van december de grasachtigen, met name Brachypodium ramosum, in verge!eking met het controle-perceel een zeer duidelijke vergroening ondergingen in het behandelde perceel.

De twee maanden na de laatste uitstrooiing, dit wil zeggen tijdens de winter, werd inderdaad vastgesteld dat graminaceae zoals Brachypodium ramosum en Dactyl is glomerata veel groener waren op het behandelde perceel. Bovendien verschenen uitsluitend op het behandelde perceel nieuwe soorten zoals Lactuca porennis, Sonchus oleraceus en Senecio vulgaris.

Tabel B

2) Assimileerbare minerale voedingselementen (N, P, K).

Tabel B geeft de concentraties weer die werden bepaald vóór de eerste uitstrooiing en ongeveer vier en een halve maand nadien.

De beoordeling van deze tabel leidt tot de hiernavolgende opmerkingen: a) Oppervlakkige laag = niveau 1 (0-5 cm).

NOg :vergeleken met de gehalten van juni, zijn de waarden van november vermenigvuldigd met een factor 1,64 in het controle-perceel en 8,48 in het perceel dat werd behandeld met behulp van het middel volgens de uitvinding; bovendien heeft tijdens de herfstperiode een activering van de nitratatie plaatsgevonden, en deze was duidelijker in het perceel dat werd behandeld met behulp van de oplosbare stoffen van aardappelen.

ΝΗ^+: een toename van de ammonificatie heeft plaatsgevonden in de twee percelen (de factor van de toename is 6,2 voor het controle-perceel en 5,9 voor het andere perceel voor de waarden van november); dit resultaat en de in maart verkregen resultaten zouden erop kunnen wijzen dat de ammonificatie door het aanbrengen van middelen volgens de uitvinding niet wordt beïnvloed en dat zij in hoofzaak wordt geactiveerd door de weersomstandigheden van het type dat tijdens de herfstperiode overheerste (regenbuien, zachte temperaturen).

K : waar het verschil tussen de in het control e-perceel gemeten waarden tussen juni en november (7,7 en 5,4 me/kg) gering en niet significant is, is het in tegenstelling hiermee zeer duideijk in het behandelde perceel (5,7 en 37,4 me/kg), welk resultaat eveneens werd bevestigd door de in maart uitgevoerde metingen.

Assimileerbare fosfor: de opmerking in verband met kalium is eveneens van toepassing op fosför; zo gaan in het behandelde perceel de warden van 40 tot 273 ppm en vervolgens tot 344 ppm.

Samengevat had het op het terrein aanbrengen van middelen volgens de uitvinding in de eerste 5 centimeter van de bodem het volgende tot gevolg: - een activering van de nitratatie - een toename van de gehalten aan uitwisselbaar kalium en assimileerbare fosfor.

b) Diepe laag - niveau 2 (-15 tot -25 cm).

NO^': van juni tot maart vindt in de twee percelen een toename van het nitraatgehalte plaats; nochtans is deze toename duidelijker in het behandelde perceel dan in het controle-perceel (waar de factor van de toename slechts 2,9 bedraagt).

NH4 : in november ondergaat het NH^ -ionengehalte een stijging ten opzichte van de beginsituatie van de maand juni; de aangroeifactor bedraagt 2,6 in het controle-perceel en 10,7 in het behandelde perceel, deze waarde keert in de maand maart terug tot een waarde die dicht bij de beginwaarde ligt.

Uitwisselbaar K+: daar waar dit gehalte in het controle-perceel weinig verandert, ondergaat het in de uitstrooingszone integendeel een belangrijke daling in november, welk fenomeen nog niet is verklaard, maar dat wordt hersteld door de in de daaropvolgende maand maart verkregen waarde.

Assimileerbare fosfor: als gevolg van de weersomstandigheden van het begin van de herfst schijnt de bodem van het controle-perceel in de diepte een verlaging van het assimileerbare fosforgehalte te hebben ondergaan, terwijl dit verschijnsel omgekeerd is in de behandelde zone. In maart bevatte het behandelde perceel driemaal meer fosfor dan het controle-perceel.

Samengevat heeft de grond op een diepte van 15 tot 25 cm het volgende ondergaan: - een nitratatie en een ammonificatie die duidelijk groter is in het behandelde perceel dan in het controle-perceel, - een verrijking van fosfor en assimileerbaar kalium, als gevolg van het verstrooien met het middel volgens de uitvinding.

Wanneer de twee niveaus van monstername gelijktijdig worden vergeleken met de door het onderzoek van november verkregen waarden, leidt dit tot de volgende opmerkingen: - de nitratatie en de ammonificatie waren op alle beschouwde niveaus veel belangrijker door de weersomstandigheden (regenbuien, nog zachte temperaturen), meer in het bijzonder in de oppervlakkige laag voor het eerste verschijnsel en in de diepe laag voor het tweede verschijnsel in het behandelde perceel; - ten minste één deel van het toegevoerde kalium schijnt behouden te zijn aan het oppervlak; - de fosforconcentraties gaan na het toevoeren van meststof van 40 tot 273 ppm aan het oppervlak en van 12 tot 30 ppm in de diepte; - ondanks de overvloedige regen van de herfst (ongeveer 250 mm), werden kalium en fosfor niet massaal in de diepte meegevoerd.

Wanneer het onderzoek van maart wordt geïntegreerd, heeft het uitstrooien van oplosbaar extract van aardappelen (juni en vervol- gens november) in een dosis van 2,5 Ι/m2 en verdund in 2,5 1 water het volgende tot gevolg;

* _ _L

- een toenemende verrijking van NO^ , K en assimileerbare P, - een daling van NH^+, - een aan het oppervlak meer duidelijk vasthouden' voor wat betreft de assimileerbare elementen P en K, - het behouden van een betrekkelijk hoog gehalte nitraat-stikstof, zelfs na de overvloedige regenbuien van de herfst (250 mm).

Zodoende heeft het aanbrengen van het middel volgens de uitvinding in het algemeen als resultaat gehad dat betere omstandigheden voor de minerale voeding tot stand kwamen. De duidelijke vergroening van de grasachtigen, meer in het bijzonder van Brachypodium ramosum, die in december werd waargenomen is in overeenstemming met de voorafgaande opmerkingen.

3) Microbiologisch onderzoek.

De hiernavolgende Tabel C geeft de resultaten weer van de tellingen van de verschillende soorten microorganismen die in de genomen bodemmonsters werden onderzocht.

Tabel C

Pb = perceel dat niet werd behandeld met het middel volgens de uitvinding. Pjjjg = perceel dat werd behandeld na de monstername van juni,

De variaties van de in Tabel C weergegeven resultaten wijzen erop dat het aanbrengen van het middel volgens de uitvinding, buiten het seizoenseffect dat tot uiting komt door een getalmatige stijging tussen de maanden juni en november, geen waarneembaar effect heeft gehad op de totale microflora.

Nochtans kunnen de volgende interessante verschillen worden opgemerkt: - het aantal paddestoelen daalt duidelijk tussen juni en november in het niet-behandelde perceel, terwijl het in het behandelde perceel stijgt op niveau 2, dit wil zeggen de diepe laag, - het aantal actinomyceten neemt in het behandelde perceel zeer sterk toe in niveau 2, - tenslotte neemt het aantal cellulolytische microorganismen toe met verschillende orden van grootte in de twee niveaus van het behandelde perceel, waardoor zodoende een belangrijke stimulering van de cellulolyse door het middel volgens de uitvinding wordt aangetoond.

De hiernavolgende Tabel D stelt de verdeling voor van de verschillende paddestoel soorten die voorkomen in de in juni en november genomen bodemmonsters.

Deze tabel toont aan dat het aanbrengen van oplosbare stoffen van aardappelen vooral in niveau 1 het verdwijnen van verschillende soorten van de overheersende fungale microflora en in niveau 2 het verschijnen van nieuwe soorten veroorzaakt. De behandeling verandert dus de specifieke diversiteit van deze microflora.

Samengevat heeft het aanbrengen van het middel volgens de uitvinding in de maand juni een activering van de cycli van de stofwisseling veroorzaakt, welke activering tot uiting komt door de toename van : - de ammonificatie en de nitratie, - het gehalte aan assimileerbare fosfor, toe te schrijven aan de stijging van de fosfatase-activiteiten van de microorganismen, of het oplossen van tricalciumfosfaat veroorzaakt door de verzuring door het metabolisme van de door de meststof aangevoerde organische materie.

Deze activering gaat gepaard met een stijging van het uitwisselbare kalium en komt overeen met de veranderingen van de microbiële populaties, in het bijzonder de populaties van de paddestoelen, de actinomyceten en de cellulolytische microflora. Ze heeft een zeer positieve invloed op de groei van de planten.

Tabel D

Voorbeeld II

Vergelijkbaar onderzoek, uitgevoerd met oplosbare stoffen Yan tarwe op een stilgelegde steengroeve waarvan een snelle hervegetalisering om milieuredenen was gewenst, heeft aangetoond dat het toepassen van middelen volgens de uitvinding, driemaal aangebracht met een jaarlijkse dosis van 150 kg stikstof per hectare, zeer snel het verkrijgen van een natuurlijke, spontane en overvloedige plantengroei mogelijk maakte.

Het middel volgens de uitvinding heeft bijgevolg een stimulerend effect op de behandelde bodems, welk effect een weerslag heeft op de plantengroei.

Claims (8)

1. Middel dat de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale bodems bevordert, met het kenmerk, dat het bestaat uit oplosbare stoffen verkregen bij de behandeling in zetmeelfabri eken van aardappelen, tarwe en maïs, alsook van hun mengsels.

2. Middel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het, uitgedrukt als gewichtsprocent ten opzichte van de droge stof, de volgende waarden heeft: - een gehalte aan eiwitstoffen tussen 10 en 60%, en meer in het algemeen tussen 12 en 50%, - een gehalte aan vrije aminozuren tussen 1 en 10%, en meer in het algemeen tussen 1,4% en 8,5%, - een gehalte aan asresten tussen 8 en 37%, en meer in het algemeen tussen 10 en 35%.

3. Middel volgens een der conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het volgende waarden heeft: - een kaliumiongehalte tussen 1% en 20%, en meer in het algemeen tussen 1% en 18%, - een fosforiongehalte tussen 0,2% en 6%, en meer in het algemeen tussen 0,3 en 4,5%, - een magnesiumiongehalte tussen 0,1% en 2,5%, en meer in het algemeen tussen 0,1% en 2%.

4. Middel volgens een der conclusies 1 - 3, met het kenmerk, dat het een gehalte aan organische zuren heeft tussen 1 en 35%, en meer in het algemeen tussen 1,5% en 30%.

5. Middel volgens een der conclusies 1 - 4, met het kenmerk, dat het voorkomt in de vorm van een geconcentreerde oplossing van droge stof van 35 gew.% tot 85 gew.%, bij voorkeur van 40 gew.% tot 75 gew.%.

6. Middel volgens een der conclusies 1 - 4, met het kenmerk, dat het voorkomt in de vorm van een fijnverdeeld poeder, eventueel gemengd met andere middelen zoals eiwitstoffen of organische of anorganische meststoffen.

7. Werkwijze voor de vegetalisering of de hervegetalisering van anorganische kale bodems, met het kenmerk, dat een middel volgens een der conclusies 1 - 6 wordt aangebracht op de te behandelen terreinen.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de toegediende hoeveelheid ligt tussen 50 en 500 kg stikstof per hectare, bij voorkeur tussen 80 en 300 kg per hectare.