SE524965C2 - Användning av ett kväveinnehållande näringsmedel för uppbyggnad av växter - Google Patents

Description

sanna 10 15 20 25 30 . . - ~ en (Il F J -išf- \ o C \ fJï .en n» ; e - . av v.

Ett stort antal kasetter är i sin tur placerade i exempelvis rektangulära drivbänkar eller ramar uppvisande fyra låga väggar och en i huvudsak öppen botten, exempelvis bestående av ett antal på avstånd från varandra applicerade balkar eller stag.

Dessa drivbänkar eller ramar vilar exempelvis på kortsidoma på underlag så, att dessas botten befinner sig exempelvis tio till femton centimeter över växthusets golv, vilket betyder, att samtliga krukor helt omslutes av cirkulerande luft och då även krukornas bottnar. Av flera skäl försöker man täcka största möjliga del av golvytan i växthuset med dessa drivbänkar eller ramar. Dessa drivbänkar eller ramar är flyttbara och kan exempelvis medelst en truck förflyttas från växthuset ut till växthuset omgivande landområde. Det är av vikt att notera, att växthus rutinmässigt placeras direkt på marken. Vanligen placeras exempelvis plantskolor på sådana platser där marken naturligt består av sand och/eller gnis. Dessa marker är ofia naturligt relativt plana och det är enkelt att avlägsna eventuell föma och vid behov plana ut marken ytterligare för bildande av ett i huvudsak slätt och horisontellt golv for växthuset.

För att fröet i varje kruka skall växa till en trädplanta och framförallt för att denna skall växa till lämplig storlek för utplantering på växtplatsen, exempelvis i skogen, måste extemt näringsmedel tillföras växtsubstratet i krukan, exempelvis torven, med vissa mellanrum. Sedan länge har man vanligen använt sig av en viss näringsämnesblandning innehållande såväl makronäringsämnen som mikronäringsämnen. Nödvändiga makro- näringsämnen är kväve (N), kalcium (Ca), fosfor (P), svavel (S), kalium (K) och magnesium (Mg). Nödvändiga mikronäringsämnen är järn (Fe), mangan (Mn), koppar (Cu), mo1ybden(Mo), bor (B), zink (Zn), klor (Cl) och nickel (N i). Kalciumet i form av kalk tillfores vanligen växtsubstratet separat. Det finns kemikalieleverantörer som industriellt framställer gödselmedel innehållande de övriga ovan nämnda näringsämnena.

Framställningen går inte till så, att nämnda grundämnen som sådana blandas, utan ett antal kemikalier, vanligen salter, vari grundämnena ingår, blandas. Som namnen antyder ingår makronäringsämnena i avsevärt högre procentandel i nämnda blandning än vad som är fallet med mikronäringsämnena. Dessutom skiljer det sig i mängd och därigenom också i procentandel mellan respektive makronäringsämne och mellan respektive mikronäringsämne. Nämnda näringsämnesblandning eller gödselmedel finns att köpa på marknaden, som en relativt koncentrerad vattenlösning. 1:14; 10 15 20 25 30 . . ~ ~ u. en w « Q 2....- ..... g*- U”.

Plantskoloma köper in denna och före användandet spädes gödselmedlet ut med vatten så, att en lämplig koncentration av kemikalierna ifråga i vattenlösning erhålles.

I växthusen har man vanligen ett sprinklersystem, genom vilket näringsämnesblandningen ifiåga tillfóres varje växtsubstratklump i varje kruka. Sprinklersystemet innefattar exempelvis ett tvärsgående rör vars längd är sådan, att den är något större än den, sammanlagda bredden hos drivbänkarna eller ramarna i en rad sett i sidled. Rörets ena ände är ansluten till en böjbar slang som har en längd som i huvudsak överensstämmer med växthusets längd. Motstående ände på röret är tilltäppt och med jämna mellanrum är röret försett med dysor. Röret med ansluten slang löper i två längs växthuset gående skenor, vilka är anbringade exempelvis i växthusets takkonstruktion. Anordningen ifråga inkluderande röret och slangen drives maskinellt från växthusets ena kortsida till dess andra kortsida och tillbaka. Röret ifråga är via ovannämnda slang förbundet med en behållare som innehåller näringsämnesblandningen eller gödselmedlet i fonn av nämnda vattenlösning och denna pumpas ut i röret och lämnar detta allteftersom genom dysorna och sprides på ett jämnt sätt över samtliga plantor med dess växtsubstratklump i respektive kruka alltefiersom anordningen framiöres i jämn fart över samtliga drivbänkar eller ramar med dessas plantkasetter. Beskriven näringsämnestillförsel till plantoma via växtsubstratklumpama äger rum högst en gång varje dygn och hanteringen är idag ofia helt automatiserad och helt datorstyrd.

Makronäringsämnet kväve ägnas i sammanhanget speciellt intresse. Enligt hittills känd teknik har man som kvävekälla använt sig av nitrat (NOf) kväve och ammonium (NI-LÛkväve och traditionellt har man använt sig av en blandning av dessa två kvävekällor. Den mängdmässiga fördelningen av 6l.5% nitratkväve och 38.5% ammoniumkväve har under lång tid uppfattats som något definitivt och saliggörande för optimal tillväxt av exempelvis barrträdsplantor. I det svenska patentet 323 255 (med tilläggspatentet 331 610) presenterar Torsten Ingestad med flera ett förfarande fór stimulering av gröna växters tillväxt genom tillsats av ett mineralnäringsmedel. Det speciella med förfarandet var (och är) att mineralnäríngsmedlet vid fortfarighetstillstånd skulle (skall) hållas tillgängligt i för växtema upptagbar form som en saltblandning, i vilken elementproportionerna väsentligen motsvarar de, som föreligger i växten vid optimal tillväxt. De element som ingår i näringsmedlet överensstämmer med tidigare uppräknade makronäringsämnen. Avgörande enligt patentet är, att den i saltblandningen n nna»o 10 15 20 25 30 | - ø u n» (fl PJ »b 9 \., (J: u u . ~ o | v I ., u. ingående mängden kväve är stor i förhållande till respektive annat angivet makronärings- ämne, dock i varierande grad. Att kvävet förefmnes i stor mängd i förhållande till fosfor är av speciell vikt. De flesta av tidigare uppräknade mikronäringsämnen finns även de medtagna i patentet ifråga och omnämnes som spårämnen. I patentets utföringsexempel ' visas, att som kvävekälla användes såväl ammonium som nitrat, d v s dessa ämnen i blandning. Dock beaktas ej frågan om kvävekälla explicit och inget anges om fördelningen av just 6l.5% nitratkväve och 38.5% ammoniumkväve. Ett sådant fastläggande måste ha gjorts i något annat sammanhang eller av någon annan. Visserligen anges på sidan 9 i patentskriñen fördelningen 386% och 61 .4%, men det gäller inte fördelningen mellan ammoniumkväve och nitratkväve, utan fördelningen av en spårämnesblandning enligt vad som beskrivits tidigare plus en komplexbildare, EDTA, till lösningen A respektive lösningen B i utföringsexemplet 2.

Vid mätningar i plantskolor för uppdrivning av barrträdsplantor där tidigare beskriven traditionell näringsämnesblandning använts som gödselmedel har det visat sig, att endast 30 till 40% av det tillförda kvävet tas upp av trädplantoma, medan resten, d v s 60 till 70%, går till spillo. Sätten som kvävet försvinner på är flera, En liten del av det tilltörda kvävet når aldrig sitt mål, d v s växtsubstratklumpama, utan hamnar direkt på golvet i växthuset, d v s på marken. Detta förklaras av, att även om man gör sitt yttersta för att drivbänkarna eller ramarna placeras dikt an mot varandra blir det alltid i och för sig smala springor mellan dessa och vidare måste ett antal smala gångar för inspektion arrangeras i växthuset och eñersom vattenlösningen med näringsämnena sprayas eller duschas över växthusets bredd eller riktigare över hela den bredd som drivbänkarna eller ramarna bildar i en rad i sidled är det ofrånkomligt att en del (även om den är liten) av vattenlösningen hamnar direkt på golvet och direkt i marken. En betydande del av kväve- förlusten orsakas av, att en viss del av vattenlösningen dräneras genom växtsubstrat- klumpen, exempelvis av torv, och ut genom de hål, runda sådana eller långsträckta slitsar, som krukoma uppvisar för att droppa ner på golvet, d v s marken. Vilken form som kvävet tillföres i har betydelse i detta sammanhang. Det har visat sig, att ammoniumjonen NI-If i mycket högre grad adsorberas av växtsubstratet och stannar kvar i detta än vad som är fallet med nitratjonen N03", som är mycket lättrörlig och till stor del passerar igenom växtsubstratklumpen utan att fastna. (Samma sak händer för övrigt vid gödsling med ammoniumkväve respektive nitratkväve ute i skogen för att träden där skall tillgodogöra s iiiai 10 15 20 25 30 . | » : v» sig kvävet). Huruvida en liten del av kvävet i den utsprayade näringsämneslösningen omvandlas till ammoniak och lämnar tillförselplatsen via lufien är man ovetande om.

Eftersom man vid uppdrivning av plantor utomhus vanligen använder sig av liknande system för gödseltillförsel som inomhus uppstår motsvarande läckageproblem till marken även där. Utomhus tillkommer den olägenheten, i detta sammanhang, att det ibland regnar vilket förvärrar urlakningen av framförallt nitratkvävet, men även av ammoniumkvävet.

Ovan beskrivna spill eller läckage av kväve innebär problem. Ett är, att en onödigt stor mängd av gödselmedel tilltöres, vilket är oekonomiskt. Ett annat och större är, att det utläckande kvävet kontaminerar marken och som framgår av det tidigare angivna så har speciellt nitratjonen stor benägenhet att tränga igenom jordmassor och denna hamnar till stor del till slut i grundvattnet, vilket icke är bra.

I litteraturen har föreslagits, att i gödselmedel skall ammoniumjonen mängdmässigt premieras i förhållande till nitratjonen. Enligt vissa sakkunniga skall premieringen gå så långt, att nitratjonen utesluts helt och hållet så, att ammoniumjonen blir ensam kvävekälla för växterna. Flera fackmän är medvetna om det problem som är förknippat med nitratjonen och som beskrivits ovan.

I litteraturen finns också föreslaget mängdmässiga skillnader mellan olika makronäringsämnen, som avviker från den traditionella uppfattningen bland sakkunniga.

Det finns också något enstaka förslag om, att i eller som gödselmedel använda en organisk kvävekälla.

Tidigare beskrivna förslag om att använda sig av ammoniumjonen som kvävekälla i huvudsak eller till fullo, är ett steg i rätt riktning ur läckagesynpunkt och därigenom också ur miljösynpunkt, eftersom ammoniumjonen är relativt orörlig i växtsubstrat och därför kvarstannar nonnalt huvuddelen av tillfört ammoniumkväve i växtsubstratet för att allteftersom upptas av växten.

Redogörelse för uppfinningen Tekniskt problem Som framgår av det tidigare angivna finns det vid odling och uppdrivning av växter ett behov av en kvävekälla, som samtidigt som den har fiillgod effekt som närings- medel för växtens uppbyggnad uppvisar maximal orörlighet i växtsubstrat innebärande, att :oron 10 15 20 25 30 . . | u nu m få ~ o nun . . u v en . . I f -v å)- Cl-'l i huvudsak allt tillfört kväve stannar kvar i växtsubstratet för kommande upptagning av växten.

Lösningen Problemet får sin lösning och behovet tillmötesgås av föreliggande upp- ñnning, som avser ett kväveinnehållande näringsmedel för uppbyggnad av växter att tillföras växtsubstrat ensamt eller i blandning med andra näringsmedel, kännetecknat därav, att medlet utgöres av L-formen av en basisk proteinaminosyra eller dess salt.

Det finns tre kända basiska proteinaminosyror och de är arginin, lysin och histidin.

Arginin i fast form är färglös och har följande strukturformel H l HzN- $-NH-CH2-CH2 -CHz - (IY-COOH NH NH; När syran i fast form löses i vatten eller i en vattenlösning med ett pH-värde av exempelvis 5-6, som är en gängse pH-nivå i näringsämneslösningar, sker en omlagring av vätejonen från karboxylgruppen COOH till den NI-Iz-grupp, som är bunden till den asymmetriska kolatomen (betecknad C*) så, att gruppen NH; bildas. I motsatt ände av molekylen tar en där föreñntlig NH-grupp upp en vätejon+ur vattenlösningen så, att en NI-Iz-grupp bildas. Det är denna förmåga hos denna syra, liksom hos de två övriga ovan akngivna syroma, som förklarar namnet basisk proteinaminosyra. En definition på en bas eller ett basiskt ämne är ju, att ämnet förmår uppta och binda vätejoner IF.

I exempelvis nämnda vattenlösning har arginin således följande strukturforrnel H l HgN- (llf-NH-CHz- CHg- CH; - C|É*-COO' NH; NH; + + Föreningen som sådan innehåller som framgår två positiva laddningar och en negativ laddning.

Lysin i en vattenlösning med ett pH-värde av exempelvis 5-6 har av analoga skäl följande strukturforrnel 1:11» 5 10 15 20 25 30 H1 F.) 3 ç \ u , , . . e u o u f: H o» H HgN-CHz-CHg-CHg-CHz- (|I*-CO0' + *H3 + Histidin i en vattenlösning med ett pH-värde av exempelvis 5-6 har följande strukturformeln.

H H91' (lI-CHr (:É*-CO0' Hill* /NH än; C I H Fonnelmässigt är dessa syrors salter i en vattenlösning med ett pH av exempelvis 5-6 identiska med respektive syra. I fallet med salter är protonen i syrans karboxylgrupp utbytt mot en metalljon, exempelvis natrium. När saltet löses i vatten eller i en vattenlösning frigöres natriumjonen och en proton eller vätejon upptas som ornlagras på tidigare beskrivet sätt och förvandlar den NH2-grupp, som är bunden till den asymmetriska kolatomen till en NHg-grupp. Även i andra änden av molekylen tas en proton eller vätejon upp på tidigare beskrivet sätt.

Som framgår uppvisar samtliga dessa syror och salter en asymmetrisk kolatom (betecknad C*). Det innebär att dessa ämnen är optiskt aktiva. Sådana kemiska föreningar har förmågan att i löst eller smält tillstånd vrida polarisationsplanet hos en planpolariserad ljusstråle som sändes genom ett prov av den kemiska föreningen. Dessa syror, exempelvis, kan finnas i två former bildande isomerer, vilka strukturforrnel- och summaformelmässigt är lika. Dock är de inte lika om man ser på hur vissa grupper är placerade i förhållande till varandra i rymden. Ena formen av syran vrider polarisations- planet åt höger och anges därför vara syrans högervridande form. Denna form ges rutinmässigt beteckningen D-form. Andra formen av syran vrider polarisationsplanet till vänster och anges därför vara syrans vänstervridande form. Denna form ges rutinmässigt i beteckningen L-form.

Det är L-formen hos ovan presenterade syror och dess salter som fungerar på ett utmärkt sätt som kvävekälla för växter. _ a t n a» 10 15 20 25 30 - .. 0 I . .t . - . - . . . . . - n Näringsmedlet ifråga tillföres växtema och kommer dessa till godo via vilket som helst känt växtsubstrat i enlighet med vad som tidigare angivits. I plantskolor, exempelvis, användes ofta torv som växtsubstrat. Det kalcium som behövs för uppbyggnad och uppdrivning av en växtplanta inblandas ofta i torven i form av kalk, exempelvis i pulverform. Det är fullt möjligt att förse växtsubstratet, exempelvis torven, med näringsmedlet enligt uppfinningen på samma sätt, d v s i pulverform. Tilltörandet kan ske samtidigt och tillsammans med kalken eller separat. Det är vid tillförandet av medlet i pulverform av vikt att se till, att medlet blir helt jämnt fördelat i växtsubstratet, d v s varje kubikcentimeter av växtsubstratet skall helst innehålla en och samma mängd av medlet.

När vatten eller en vattenlösning med kompletterande näringsmedel senare tillföres växtsubstratet löser sig medlet och bildar den form som beskrivits ovan.

Ett alternativt sätt att förse växtsubstratet med medlet är som vattenlösning.

Det är ej nödvändigt att tillföra något ytterligare till vattnet och i sådant fall blir pH i vattenlösningen det som medlet av sig självt ger den. Det är fullt möjligt att tillsätta en pH- reglerande kemikalie (syra) så, att pH i vattenlösningen blir den som är gängse i näringsmedelslösningssammanhang, d v s 5-6.

Det är att föredra, att medlet tillföres växtsubstratet som ensam kvävekälla för ett optimalt användande av medlet enligt uppfinningen. Fördel i jämförelse med konventionell teknik erhålles dock även om medlet ingår i en blandning med andra kväveinnehållande näringsmedel, såsom någon ammoniumtörening och eventuellt någon nitratförening. Exempelvis kan en sådan blandning av kväveinnehållande näringsmedel bestå av 30-80 viktprocent av medlet, 20-70 viktprocent av en ammoniumförening och 0- 40 viktprocent av en nitratförening. Odlingsförsök, som kommer att redovisas längre fram i denna skrifi, med bland andra ett näringsmedel med en kvävekälla av 34% av medlet, 33% av ammonium och 33% av nitrat har utförts och det visade sig, att en sådan blandning av kväveinnehållande kemikalier gav en god uppbyggnad och tillväxt av bariträdsplantor.

Som angivits tidigare finns det idag på marknaden kompletta näringsmedels- lösningar (vanligen utan makronäringsämnet kalcium) och recepturen hos en sådan kommer att exemplifieras längre fiam i denna skrifi. Det är höggradigt lämpligt att plocka bort den kvävekälla eller vanligare de kvävekällor, som ingår i näringsmedelslösningar av idag och ersätta den eller de med medlet enligt uppfinningen. »ua-u 10 15 20 25 30 n ø ø . . c _ . . , , , , , . . , « - ~ o u.

Växtsubstrat, som exempelvis torv och humus, innehåller ett stort antal föreningar eller grupper som är negativt laddade. Denna omständighet torde vara den huvudsakliga förklaringen till, att medlet enligt uppfinningen, d v s de basiska proteinaminosyrorna och dess salter vilka per molekyl innehåller två positivt laddade grupper, snabbt adsorberas av växtsubstratet och ej följer med det vatten eller den vattenlösning som dränerar igenom växtsubstratklumpen, i fallet med uppdrivning av trädplantor exempelvis, och ut ur densamma via hålen i växtsubstratklumpen omgivande kruka. Vidare verkar det som att trädplantans rötter har stor förmåga att allteftersom leta åt dessa kvävedepåer i växtsubstratklumpen i takt med det behov som finns för trädplantans utveckling och tillväxt. Ovan beskrivna hypotes förklarar också varför ammoniumjonen, som har en positiv laddning, adsorberas på ett bra sätt i växtsubstratklumpen. Detta synsätt förklarar också varför nitratjonen, som är negativt laddad, ej adsorberas i någon större grad i växtsubstratklumpen utan följer med det vatten eller den vattenlösning som lämnar växtsubstratklumpen och hamnar i marken och till stor del slutligt i grundvattnet.

Bland de basiska proteinaminosyroma och dess salter är arginin och dess salter att föredraga som kvävekälla i växtsubstratet för växtemas uppbyggnad. Det finns flera skäl därför. Ett skäl är att arginin är billigare i inköp än lysin och histidin. Ett annat skäl är, att varje argininmolekyl innehåller fyra kväveatomer, medan histidin innehåller tre kväveatomer och lysin två kväveatomer, vilket i sin tur betyder, att mängden arginin som måste satsas för att få en viss kvävehalt i växtsubstratet är jämförelsevis mycket låg. Ett tredje skäl är, att toxicitetsgränsen för arginin synes ligga långt över toxicitetsgränsen för de övriga två basiska aminosyrorna.

Detta sistnämnda förhållande gör att man är fri att exempelvis till en vatten- lösning sätta alltifrån en ytterst låg mängd arginin så, att en koncentration av exempelvis 1 millimol per liter erhålles till en mycket stor mängd arginin så, att en koncentration av exempelvis 30 millimol per liter erhålles. En hög koncentration av arginin i en vatten- lösning möjliggör att förse växtsubstratklumpen som omger exempelvis trädplantans rötter, med en mycket stor mängd kväve just före det att trädplantan lämnar plantskolan och föres till den Växtplats på vilken trädplantan planteras. Därigenom kan man ladda växtsubstrat- klumpen med så mycket kväve, att trädplantans kvävebehov är garanterad under en lång period på den slutliga våxtplatsen. Ur överlevnadssynpunkt är det till fördel både att ..a»| 10 15 20 25 30 , . . . u» n . - - | u ø 10 trädplantan är stor och krañig redan vid planteringstillfället och att den snabbt fortsätter att växa efter planteringen.

Fördelar De odlingsförsök som redovisas längre fram i denna skrifl visar, att medlet enligt uppfinningen såväl som ensam kvävekälla som i blandning med några andra kvävekällor ger en uppbyggnad och tillväxt av trädplantor som är jämförbar med de kvävekällor som använts sedan lång tid och även idag.

Den stora fördelen med medlet enligt uppfinningen är att det i huvudsak är stationärt och orörligt eñer tillsats i växtsubstratklumpen och försvinner därifrån i huvudsak enbart på det sätt som är avsett, nämligen genom att växten tar upp medlet med sitt kväveinnehåll via sina rötter. Istället för det som tidigare varit vanligt, d v s att huvuddelen av tillförd kväveinnehållande kemikalie läckt ut i marken och vars huvuddel i sin tur slutligt hamnat i grundvattnet, sker ett mycket ringa läckage av den kväveinne- hållande kemikalien enligt uppfinningen till marken och denna mycket ringa mängd hamnar slutligt troligen aldrig i grundvattnet, eñersom kemikalien med säkerhet binds i något marklager på sin väg neråt i marken. Allt detta är till stor fördel ur miljösynpunkt.

Det ovan beskrivna betyder också, att näringsmedelsblandningen eller gödselmedlet ej behöver överdoseras för att man skall vara säker på att växten under avsedd uppväxt alltid har tillgång till tillräcklig mängd kväve. Vidare innehåller varje molekyl i medlet enligt uppfinningen minst två, och närmare bestämt två (lysin) eller tre (histidin) eller fyra (arginin), kväveatomer att jämföras med endast en kväveatom per jon i fallet med ammonium NHÄ och nitrat NOf. Det betyder, att den mängd av kemikalien ifråga som satsas exempelvis i en näringsmedelsblandningiblir låg. Detta gäller speciellt för arginin med fyra kväveatomer.

Det föredragna medlet enligt uppfinningen, d v s L-formen av arginin och dess salter, med dess höga innehåll av kväve per molekyl och dess höga affmitet till växtsubstrat och dess höga toxicitetsgräns, är speciellt användbart på flera sätt och är därför en närmast unik kvävekälla för växter.

Ett exempel på speciell användbarhet är den tidigare angivna möjligheten att ladda en växtplanta och dess rotklump av växtsubstrat med ett maximalt kväveinnehåll just före och/eller i samband med att växtplantan planteras på växtplatsen. .save 10 15 20 25 ~ » u « u. . . . u ~ I . - o - . v P I ' 'I ll Figurbeskrivning I figur 1 visas resultatet av odlingsförsök med tallplantor i torv med varierande kvävekâllor och i figur 2 visas resultatet av odlingsförsök med granplantor i torv med varierande kvävekällor.

Bästa utfóringsform I det följande redovisas i form av utföringsexempel detaljerat de odlings- försök som gjorts med såväl medlet enligt uppfinningen som andra kemikalier som kvävekälla vid uppdrivning av trädplantor och vidare redovisas uppgifter om olika kemikaliers rörlighet i växtsubstrat.

Exempel 1 Nedan redovisade odlingsförsök gjordes under en tidsperiod av 59 dagar i ett växthus där temperaturen genomgående var 20°C. Genomgående ljusförhållande eller ljustillförsel var 150 mikromol ljus per kvadratmeter (m2) och sekund (s). De lampor som användes var Philips Powertone SON-T + 400 watt. 720 tallfrön såddes i krukor som innehöll 0.5 liter ogödslad (men svagt kalkad) torv av typ Sphangnum, om fem frön i varje kruka. Krukorna var av plast med sedvanliga fyra mindre hål i botten. Torvens pH-värde var 5.5 och dess humifieringsgrad H2-H4. Näñngsmedelstillförsel (gödsling) ägde rum på måndag och torsdag varje vecka och fröna och sedan plantoma vattnades varje söndag. Såväl näringsmedelsblandningen som vattnet bibringades ett pH-värde av 5.0 medelst saltsyra. Tillsats av såväl näringsmedelsblandningen som vattnet ordes genomgående för hand till varje kruka medelst en så kallad fågelpipett av storleken en deciliter. Det betyder, att exakt hundra milliliter gödselmedel respektive vatten tillfördes torven i krukorna vid varje tillsatstillfalle. Åtta olika näringsämnesblandningar testades och vidare satsades kvävet för varje näringsärnnesblandning i tre olika koncentrationer, nämligen en millimol per liter (1 mM), tre millimol per liter (3 mM) och tio millimol per liter (10 mM). För varje näringsämnesblandning och varje koncentration användes sex krukor och därigenom trettio plantor, vilket ger etthundrafyrtiofyra krukor totalt. .uy-u 10 15 20 25 30 o o v . nu (TI l Q .i . . | . u v . . « u - - : - c vu 12 Som jämförelse för övriga sju näringsämnesblandningar användes den konventionella och på marknaden välkända näringsämnesblandningen superbam, som s finns att köpa hos företaget Hydro Agri.

Denna näringsämnesblandning tillhandahålles som en relativt koncentrerad vattenlösning och har följande innehåll av växtnäring.

Tabell 1 Växtnäringsämne Viktprocent Gram/liter Totalkväve (N) 6.5 78 varav nitrat 4.0 (6l.5%) 48 " ammonium 2.5 (38.5%) 30 Fosfor (P) 1.0 12 Kalium (K) 4.7 56 Magnesium (Mg) 0.6 7 Svavel (S) 0.5 6 Bor (B) 0.01 0.12 Koppar (Cu) 0.003 0.04 Jäm (Fe) 0.07 0.84 Mangan (Mn) 0.04 0.48 Molybden (Mo) 0.001 0.01 Zink (Zn) 0.01 0.12 Bland ovan uppräknade mikronäringsämnen är koppar, järn, mangan och zink kelaterade med komplexbildaren EDTA (etylendiamintetraättiksyra).

För att erhålla en lösning med en koncentration av tio millimol per liter med avseende på kväve späddes ovan beskrivna handelsprodukt cirka 100 gånger med rent vatten. Ytterligare spädning fordrades för att koncentrationema tre millimol och en millimol skulle uppnås.

För att få fiam övriga sju näringsämnesblandningar gjordes en stamlösning, som helt och hållet överensstämde med ovan beskriven handelsprodukt förutom att kvävekällan i form av 61 .5% nitratkväve och 38.5% ammoniumkväve uteslöts.

I stället tillfördes till denna kvävefria stamlösning i motsvarande mängd fem olika kvâvekällor, nämligen två i enlighet med uppfinningen, bestående av arginin ensamt och arginin (34%) i blandning med ammonium (33%) och nitrat (3 3%) och tre övriga lisa» 10 15 20 25 30 . . o - u- . - | u I 0 . , . u - u c v I I' kvävekällor, nämligen proteinaminosyran glycin (observera att det ej rör sig om en basisk proteinaminosyra) och ammonium NH4+ samt ammonium i blandning med nitrat N03' i förhållande 95/5. Ytterligare var sin näringsämnesblandning baserad på de två sistnämnda kvävekällorna togs fram och dessa har tätt den tillkommande beteckningen + (plus). Det som tillkommit är, att i stamlösningen har satsats dubbla konventionella mängden av både kalium och magnesium. Detta sistnämnda för att man i fackmannakretsar sett, att om man ökar mängden ammoniumkväve krafiigt på bekostnad av mängden nitratkväve så kan det ur näringssynpunkt för växter uppstå brist på just kalium och magnesium.

Det är att observera, att vad gäller medlet enligt uppfinningen, d v s den basiska proteinaminosyran arginin som innehåller fyra kväveatomer har koncentrationen beräknats utifrån en kväveatom, vilket gör att den faktiska tillsatsen av syran räknat i gram per liter är jämförelsevis låg eller mycket låg.

Efier avslutat odlingsforsök togs de trettio tallplantoma i varje försöksserie om hand och deras torra vikt i gram bestämdes.

I figur l visas de resultat som uppnåtts vad gäller tillväxt av tallplantoma i form av ett medelvärde. Tecknet I står for standardfelet definierat som standardawikelsen (som är ett väl definierat begrepp för spridning bland prover) dividerat med roten ur antalet prover, i detta fall trettio.

Bästa tillväxten av tallplantor har erhållits med den konventionella näringsmedelsblandningen superbam och de två näringsmedelsblandningar där medlet enligt uppfinningen ingår, d är s arginin som ensam kvävekälla eller i blandning med ammonium och nitrat. Noterbart är att tillväxten av tallplantorna har genomgående ökat med ökad sats av kväve.

Efter dessa tre preparat följer tillväxtmässigt den näringsämnesblandning som innehåller glycin som kvävekälla. Med detta preparat gav en ökad sats av kväve fi'ån tre millimol till tio millimol en svag minskning av tillväxten eller åtminstone ej en ökad tillväxt. Ett användande av enbart arnmonium som kvävekälla gav en tillräckligt bra tillväxt vid en sats av tre millimol per liter, medan en ökad sats till tio millimol per liter gav en katastrofal sänkning av tillväxten. Tillsats av dubbla mängden kalium och magnesium till näringsämnesblandningen innehållande denna kvävekälla ledde till en viss förbättring av tillväxten hos tallplantoma. Den lägsta tillväxten av tallplantoma vid en sats av tre millimol per liter gav den näringsämnesblandning, vilken som kvävekälla innehåller nina: 10 15 20 25 30 a n v . nu . a | - e a o » u u u n nu o.. ammonium och nitrat i förhållandet 95 till 5. Även i detta fall gav tillsats av dubbla mängden kalium och magnesium till näringsämnesblandningen innehållande denna kvävekälla en viss förbättring av tillväxten hos tallplantoma.

Exempel 2 Samtidigt och parallellt med ovan beskrivna försök insåddes 720 granfrön i torv. Försöken med granfröna och med från dem stammade granplantor var identiskt lika med de tidigare beskrivna försöken.

I figur 2 visas de resultat som uppnåtts vad gäller tillväxten av granplantoma i form av ett medelvärde. Även i detta fall redovisas standardfelet.

Vid dessa försök uppnåddes i huvudsak samma rangordning av kväve- källorna som i exempel 1 med det undantaget, att den konventionella näringsämnes- blandningen superbam gav en något bättre tillväxt hos granplantorna än tillväxten vid användande m? de två näringsämnesblandningar som innehöll det föredragna medlet enligt uppfinningen, d v s arginin. Dock är att observera att arginin som ensam kvävekälla (tredje från vänster i figur 2) till skillnad från alla andra kvävekällor gav en genomgående ökad tillväxt av granplantoma med ökad sats av kväve.

I figur 2 saknas staplar för genomsnittsvikten hos de granplantor som fått en kvävegiva av tio millimol per liter av de fyra näringsämnesblandningarna i figurens 2 högra hälfl, d v s där kvävekällan är ammonium ensamt eller ammonium i blandning med nitrat i förhållandet 95 till 5. Skälet därför är att dessa granplantor var döda vid försökets slut. Med andra ord hade dessa kvävekällors toxicitetsgräns uppnåtts och förmodligen överskridits.

Exempel 3 För att undersöka rörligheten hos olika kväveinnehållande kemikalier eller kvävekällor i växtsubstrat ordes följande försök.

Tre kväveinnehållande kemikalier undersöktes, nämligen den basiska proteinaminosyran L-arginin, d v s ett medel enligt uppflnningen, proteinaminosyran glycin och saltet ammoniumklorid.

En viss mängd torv av samma typ som användes vid odlingsförsöken och vars egenskaper angetts ovan torkades i en torkugn vid en temperatur av 60°C och en tid av ii-i» 10 15 20 25 30 . . - . u.

(Fl f.) -l-Ä \f'\ (g”\ gfl ...n | Q - . nu u: 15 20 timmar. Därvid erhölls helt torr torv. Portioner om 0.25 gram av denna torv stoppades ner i nio provrör. Till varje provrör sattes 5 ml vatten, som renats i filter från företaget.

Millipore och provrören med sitt innehåll fick däreñer stå vid rumstemperatur under en tid av 20 timmar för att torven skulle bli genomblöt. i Ovan angivna tre kemikalier, som alla var i fast form, uppvägdes varderai tre lika portioner. Vardera portion löstes i 5 ml vatten, som renats på tidigare beskrivet sätt.

Mängden eller vikten av ämnet var sådan, att koncentrationen av ämnet blev 5 millimolar. I fallet med arginin var således mängden kväve fyra gånger större än för de övriga två ämnena.

De nio kemikalielösningama tillfördes var sitt provrör innehållande vattenbemängd torv. Mängden tillförd kemikalie blev i samtliga fall 0.2 millimol per torv. Efier vätsketillförseln omskakades varje provrör för hand och därefier fick provrören stå vid rumstemperatur under en timme. Materialen i provrören skiktade sig så, att den understa tredjedelen innehöll en i huvudsak klar vätskefas och resten av röret innehöll vätskebemängd torv. En pipett stacks ner i provröret så, att den nådde till ungefär mitten av vätskefasen. Ungefär 1.5 milliliter vätska avpipetterades och analyserades med avseende på kemikalieinnehåll med hjälp av kromatografiteknik av typ HPLC ("High Performance Liquid Cromatography").

Mätmetoden som användes finns publicerad i artikeln "Quantitative analysis of amino acids in conifer tissues by high-performance liquid chromatography and fluorescence detection of their 9-fluorenylmethylchloroformate derivatives" av författarna T Näsholm, G Sandberg och A Ericsson på sidorna 225-236 i tidskriften Journal of Chromatography 396, (1987).

Som framgår av det tidigare angivna gjordes tre liknande försök för varje kemikalie och uppnådda resultat i form av medelvärden av kemikaliernas adsorption eller kvarhållande i torven framgår av nedanstående tabell.

Tabell 2 Kemikalie Kvarhållen mängd Standardavvikelse Standardfel p % % % Afginin 89.1 0.5 0.3 Glycin -1.9 1.8 1.0 Ammonium (NHI) 28.0 10.5 6.1 |i;.a 10 15 20 .. '. - | . ~ 0 ' I 7 I ' Ü. l6 Vid dessa försök har som framgår nästan 90% av tillsatt mängd arginin fastnat eller stannat i växtsubstratet torv, medan enbart 28% av tillfört ammonium stannat kvar i torven, och drygt 70% uppehållit sig i vattenfasen. Att kvarhållen mängd glycin är mindre än noll, d v s mängden i vätskefasen är större än den tillförda, kan till en början synas orimlig men förklaras av, att torv naturligt innehåller en viss mängd glycin och det som hänt är således, att all tillförd glycin hamnat i vattenfasen och dessutom har minst en del av det naturliga glycinet urlakats ur torven genom vätsketillförseln och slutligt hamnat i vattenfasen. Att trots allt nästan 11% av tillsatt arginin och hela drygt 70% av tillsatt ammonium återfanns i vätskefasen torde till en del förklaras av försöksuppläggningen inkluderande omskakningen av provrören med sitt innehåll efier andra vätsketillförseln.

Vidare fanns ingen växt med sitt rotsystem i torven i provrören, vilket också torde vara en förklaring till den förvånande höga rörligheten hos ammoniumjonen. Om en växt skulle ha funnits i provröret torde orörligheten hos argininet ha närmat sig 100%.

Dessa försök visar på ett slående sätt hur överlägset det föredragna medlet enligt uppfinningen, d v s L-arginin och dess salter, är vad gäller orörlighet i växtsubstrat också i jämförelse med ammoniumjonen, som tidigare i fackmannakretsar uppfattats som relativt orörlig. Ur miljösynpunkt är detta ytterst betydelsefitllt av naturliga och tidigare förklarade skäl. Att medlet ifråga dessutom har en fiillgod effekt vad gäller tillväxt av exempelvis trädplantor visar sammantaget att det kväveinnehållande näringsmedlet enligt uppfinningen är närmast unikt.

Claims (3)

10 15 (Il l _) -i xí) QN L, | 33 PATENTKRAV

1. Användning av L-formen av arginin eller dess salt i ett växtsubstrat, för åstadkommande av ett i växtsubstratet i huvudsak orörligt kväveinnehållande näringsmedel for uppbyggnad av växter, innefattande att medlet tillfóres växtsubstratet i form av en vattenlösning, som ensam kvävekälla altemativt till 30-80 viktprocent i blandning med ammonium och eventuellt nitrat, och att det tillíöres i en jämförelsevis låg mängd och att det har en koncentration inom intervallet l millimol per liter (mM) till 30 millimol per liter (mM).

2. Användning av medlet enligt patentlcravet 1 innefattande att medlet ingår i en blandning med övri ga kända makronäringsänmen och kända mikronäringsäninen.

3. Användning av medletenligt patentkraven 1-2 innefattande att de växter som medlet tilltöres och som tillgodogör sig medlet är trädplantor.