Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung vom einjährigen Vermehrungsmaterial für Baumschulen in unterschnittener Qualität für sofortige Einpflanzung
Die Erfindung ist ein Verfahren zu der Herstellung vom Vermehrungsmaterial für Baumschulen, geeignet für Auspflanzung schon im ersten Jahr, enthaltend den mehrmaligen, flachen Unterschnitt des Wurzelwerks von Sämlingen im Alter von einigen Monaten. Weiterhin ermöglicht dieses Verfahren den flachen, maschinellen Unterschnitt der Sämlinge sowohl in der Beet- als auch in der Reihenaussaat, mithilfe einer Vorrichtung mit waagerechtem Schneidefaden, für Herstellung vom einjährigen, hochwertigen Vermehrungsmaterial mit mehrmals verzweigtem Wurzelwerk.
Das Verfahren und die Vorrichtung sind sowohl in Garten- als auch in Forstbaumschulen einsetzbar, weiterhin sind diese am besten für die rentable Herstellung vom hochwertigen Vermehrungsmaterial geeignet, hauptsächlich bei Gehölzarten mit starker Pfahlwurzelbildung.
Das Hauptziel der Forstbaumschulen ist so preiswert und schnell wie möglich gut verwendbares Vermehrungsmaterial von Gehölzen in größten Stückzahlen und in bester Qualität herzustellen. Nach Erfahrungen ist die Qualität eines Sämlings desto besser, je mehrere und gesundere, mehrmals verzweigte Wurzel sich in einem relativ kleinen Rauminhalt befinden. Betreffend das Wurzelwerk können die traditionell arbeitenden Baumschulen nicht immer eine ausgezeichnete Qualität aufweisen, obwohl schon seit mehreren Generationen ein Unterschnitt der Sämlinge verwendet wird, damit bei dem Vermehrungsmaterial ein besser verzweigtes, feines Wurzelwerk, mit günstigerem Wurzel-Trieb Verhältnis entsteht. Gemäß der Baumschulpraxis werden im kontinentalen Klima zwei Jahre für die Herstellung von Sämlingen in unterschnittener Qualität benötigt. Der maschinelle Unterschnitt des Wurzelwerks erfolgt am Ende der ersten Vegetationsperiode in einer Tiefe von 15 bis 20 Zentimetern. Nachher ist es immer nötig den Boden zurückzudrücken oder einzugießen. In diesem Fall beginnt eine Feinwurzelbildung an der Schnittstelle erst im nächsten Frühjahr, des Weiteren wird noch eine volle Vegetationsperiode mit intensiven Pflegearbeiten benötigt, um für die Auspflanzung geeignete Sämlinge zu bekommen. Dies bedeutet, dass beim traditionellen Unterschnitt im kontinentalen Klima mindestens zwei Jahre benötigt werden, um Sämlinge mit guter, unterschnittener Wurzelqualität herstellen zu können. Die Erkenntnis unserer Erfindung besteht darin, dass es viel günstiger ist, wenn der erste Unterschnitt nicht an den verholzten Sämlingen mit starken Wurzeln erfolgt sondern wesentlich früher, an Sämlingen mit kleineren Wurzeln oder sogar mit Keimwurzel zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, wenn die Wurzel oder die Keimwurzel noch leicht und sauber brechen. Gemäß den Versuchen wird das Wachstum solcher Sämlinge nach dem
Unterschnitt nicht gestoppt, es wird an der Schnittstelle ein aktives Wurzelwachstum beobachtet (selbstverständlich, wenn es aus irgendeinem Grund nicht möglich ist, den Unterschnitt zeitig, in einer Tiefe von 5 bis 10 cm durchzuführen, es kann auch später in einer Tiefe zwischen 10 und 15 cm gemacht werden). Später können die Sämlinge in einer Tiefe von 10-20 cm wiederholt unterschnitten werden, um eine noch bessere Verzweigung erreichen zu können. Mit dem mehrmaligen Unterschnitt der Sämlinge in einer früheren Phase, können Pflanzen mit besseren Qualitätseigenschaften schon in einem Jahr produziert werden, als mit der traditionellen Methode innerhalb von 2 Jahren; selbstverständlich nur mit fachgerechten Pflegearbeiten. Die Sämlinge, die mit diesem Verfahren produziert werden, können an dem in den bestimmten Tiefen rasch verzweigten Wurzelwerk eindeutig identifiziert werden. Die sachgemäße Tiefe des Unterschnittes wurde bisher nicht durch die physiologischen Eigenschaften der Sämlinge eingeschränkt, sondern durch die maschinellen Möglichkeiten bestimmt, da die zur Verfügung stehenden Maschinen für so einen flachen Unterschnitt nicht geeignet sind.
Die heutzutage konstruierten und verwendeten Maschinen (z.B. die Unterschnittmaschine von der Firma EGEDAL), von denen eine kurze Beschreibung auf den Seiten des Skriptes der Forstuniversität in Sopron (NYME Erdömemöki Kar, Geptani Tanszek, szerk. Dr. Horvath BeIa, 2002) zu finden ist, sind solche, von Traktoren geschleppte Konstruktionen, wobei das angehängte Gerüst an Rädern läuft und unter der Oberfläche Schneidemesser mit Fernhalter einseitig oder beidseitig trägt. Allgemein, die an die Fernhalter des Gerüstes fix befestigten Messer schneiden den Boden und die Wurzel in einer parallelen Richtung zur Oberfläche durch. Hier ist die Tiefe durch die Stützräder und die Breite durch die Fernhalter bestimmt. Ein großes Problem bedeutet, dass wegen der Uneinigkeiten des Bodens die Pflanzen durch die senkrechte Bewegung des Messers zusammen mit der abgetrennten Bodenschnitte hochgehoben werden können. Diese führt nachher beim flacheren Unterschnitt dazu, dass die Sämlinge entweder umkippen, oder durch die Schneidemesser in den Boden eingezogen werden. Hauptsächlich ist es vorgesehen, diese Erfindung bei kleineren Tiefen als 15-20 cm einzusetzen, deswegen ist es überaus wichtig, die bekannten Maschinen so in der Konstruktion zu verändern, dass das Hochheben der Sämlinge zusammen mit der Bodenschnitte vermieden werden kann.
Die wesentlichste Änderung, die unsere Erfindung beinhaltet, ist die Ersetzung des waagerechten Schneidemessers an dem Gerüst mit so einem Zubehör, welches nicht von dem Waagerechten abweichen kann. Die gewünschte Wirkung kann erreicht werden, wenn das waagerechte Schneidemesser mit einer linienartigen Schneidekante ersetzt wird. So was kann mit einem angespannten Schneidefaden, z.B. mit einem Draht, mit einem
gezwirnten Stahldrat, mit flexiblem, gezähntem Metallfaden oder mit Nylonfaden realisiert werden. Solche Schneidefäden sind dazu fähig den Boden und die Wurzel sauber durchzuschneiden, ohne dabei die Bodenschnitte hochzuheben oder umzukippen, bzw. die Pflanzen in den Boden einzuziehen. Diese Methode kann bei Maschinen mit variablen Arbeitsbreite und Schneidewinkel mit zwei oder mit mehreren Rädern ohne Probleme eingesetzt werden.
Die Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung vom Vermehrungsmaterial innerhalb von einem Jahr mit so einer Wurzelqualität, die traditionell nur die mehrjährigen Sämlinge haben. Dies wird durch einen Unterschnitt der 1- bis 2monatigen Sämlinge in 5-10 cm Tiefe erreicht ggf. mit einem späteren Unterschnitt in einer Tiefe von 10-20 cm.
Zur Erfindung gehört auch eine Vorrichtung, die die maschinelle Ausführung dieser Arbeiten ermöglicht, also dazu fähig ist die Wurzel in den Beet- oder Reihenaussaaten flach unterzuschneiden. Diese maschinelle Vorrichtung besteht aus einem angehängten Gerüst und aus einem Schneidezubehör, wobei das Gerüst an selbst fahrenden Maschinen angeschlossen werden kann. Die Hängevorrichtung ist mit dem Dreipunkt befestigt und besteht aus einem angeschweißten Querhalter, aus dem dazu flexibel montierbaren symmetrischen oder asymmetrischen Fernhalter und aus den Stützrädern, deren Höhe beliebig verändert werden kann. Das Schneidezubehör besteht aus senkrechter Halter (befestigt auf den Fernhalter) bzw. aus auf derer Unterseite lösbar befestigtem, gespannten Schneidefaden (Draht, gezwirnter Stahldrat, flexibler, gezähnter Metallfaden oder Nylonfaden). Zur Erfindung gehört auch das Endprodukt dieses Verfahrens: solche Sämlinge, wobei im Wurzelwerk bei der Tiefe von 5 bis 10 cm eine deutliche, dichte Wurzelverzweigung zu beobachten ist.
Das Verfahren, bzw. die Vorrichtung und dessen Benutzung, zusammen mit dem Endprodukt werden mithilfe von Abbildungen detailliert abgeschrieben und dargestellt: Abb. 1:die axonometrische Darstellung der Vorrichtung zur Erfindung Abb. 2:die schematische Abbildung eines Sämlings Abb. 3: die schematische Abbildung eines Sämlings, welcher traditionell im Herbst des ersten Jahres unterschnitten wird Abb. 4: das Endprodukt im Herbst der zweiten Vegetationsperiode, hergestellt aus dem Sämling in der Abb. 3 Abb. 5: die schematische Abbildung eines Sämlings, welcher mittels unserer Erfindung schon unterschnitten werden kann
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Abb. 6: der Sämling im Herbst der ersten Vegetationsperiode nach einem Unterschnitt der Pflanze dargestellt in der Abb. 5 Abb. 7: der schon einmal unterschnittene Sämling zur idealen Zeitpunkt des zweiten
Unterschnittes Abb. 8: das Endprodukt des Sämlings in Abb. 6, nach einem früheren und späteren
Unterschnitt, dargestellt im Herbst der ersten Vegetationsperiode
In der Abb. 1 dargestellte maschinelle Vorrichtung hat folgende Bestandteile: 1 eine Zug Vorrichtung, geeignet für Befestigung an Dreipunkte, ein angeschweißter 2 Querhalter, die daran befestigten 3a, 3b Fernhalter und die daran befestigten 4a, 4b Räder (in diesem Fall 2 Stück), die an den 3a, 3b Fernhalter angeschraubten, zum Schneidezubehör gehörenden 5a, 5b Sechen und an deren Ende montierter 6 Schneidefaden (im Interesse einer besseren Schaubarkeit, sind in der Abb. 1 das 4b Rad und die Haltevorrichtung ausgepünktelt). In unserem Fall bestehen die zwei Querhalter aus fassoniertem Stahl mit angeschweißten Stahlschlaufen und Bohrungen. Für 6 Schneidefaden ist gezwirnter Stahldrat am besten geeignet, es können aber andere Drähte, Nylonfaden oder dünne Sägefaden auch verwendet werden.
Bei der dargestellten Vorrichtung ist der 3b Fernhalter länger als der 3a Fernhalter. Weiterhin kann deren Entfernung mithilfe der lösbaren Bindeelemente gewünscht verändert werden. Dies bedeutet, dass einerseits der Schneidewinkel des 6 Schneidefadens, andererseits die Arbeitsbreite beliebig variiert werden kann. Zu gleicher Zeit muss natürlich die Länge des 6 Schneidefadens auch verändert werden. Mit den in die Halterung der 4a, 4b Rädern montierten Spindel kann die Höhe der Räder, also der Unterschied zwischen Lauffläche und 6 Schneidefaden beliebig verändert werden. Dadurch wird die Tiefe des 6 Schneidefadens, also die eigentliche Unterschnitttiefe bestimmt.
Die Vorrichtung wird betätigt, indem die auf das zu bearbeitende Beet gestellt, und mithilfe der 3a, 3b Fernhalter der entsprechende Fahrtwinkel (der Schneidewinkel) vom 6 Schneidefaden bzw. seine Länge eingestellt wird. Danach werden die Räder mit den Spindeln (also die Schneidetiefe vom 6 Schneidefaden) auf die gewünschte Tiefe eingestellt und festgelegt. Nachdem kann die 1 Zugvorrichtung an den Dreipunkt des Traktors in einer waagerechten Stelle angeschlossen werden. Die Räder können sowohl neben den Reihen, als auch in den Reihen fahren. Wird die Maschine losgefahren, werden die zum Schneidezubehör gehörenden 5a, 5b Sechen parallel zur Fahrtrichtung in dem Boden vorankommen und gleichzeitig den 6 Schneidefaden in der festgelegten Tiefe führen (bzw. die Wurzel unterschneiden), ohne dabei die Sämlinge umkippen zu lassen oder die Bodenstruktur wesentlich zu zerstören. Hier zeigt sich ein bedeutender Vorteil zu den
Unterschnittmaschinen mit Schneidemesser, dass nach dem Unterschnitt, der Boden nicht zurückgedrückt oder eingegossen werden muss. Da der Unterschnitt in einer früheren Phase des Wachstums passiert, wenn die Wurzel (Keimwurzel) noch leicht brechen und der Boden des Beetes noch leicht zu bearbeiten ist, kommt selten vor, dass der 6 Schneidefaden zerreißt (der Widerstand im Boden ist noch nicht vorhanden).
Das in dieser Erfindung verwendete Schneidezubehör ist besonders wirtschaftlich, weil die Ersetzung, der Tausch oder die Größenänderung des Schneidefadens besonders einfach ist bzw. die herkömmlichen Unterschnittmaschinen mit nur kleinen Veränderungen zu dieser Vorrichtung umgebaut werden können. Der Tausch vom Schneidezubehör kann selbstverständlich an Vorrichtungen mit mehr als zwei Rädern durchgeführt werden.
Die Abb. 2 zeigt schematisch den frisch gekeimten 9 Sämling, mit kurzem 11 Keimwurzel unter der 10 Bodenoberfläche. Bei herkömmlicher Pflege wird der 9 Sämling bis zum Ende der ersten Vegetationsperiode verstärkt und verholzt, bei manchen Arten wächst eine lange Pfahlwurzel, mit wenigen Feinwurzeln, wie in der Abb. 3 dargestellt. Um das Wurzelgewicht und die Wurzeloberfläche - bzw. dadurch die Uberlebensfähigkeit - zu vergrößern werden laut Baumschulpraxis im Herbst des ersten Jahres 12 die Wurzel 13 15 bis 20 cm tief unter 10 der Oberfläche mit Schneidemesser unterschnitten. An der Schnittstelle in einer Tiefe von 15-20 cm wird eine Haarwurzelbildung stattfinden, wobei erst aber im Herbst des nächsten Jahres sich ein 14 verzweigtes Wurzelwerk bildet (Abb. 4). Dies bedeutet, dass zur Herstellung von Sämlingen in umsetzbarer, unterschnittener Qualität mindestens zwei Jahre benötigt werden. Im Falle von Arten mit starker Pfahlwurzelbildung befindet sich das wertvolle, 14 verzweigte Wurzelwerk nur im unteren Drittel des Wurzelsystems. In der Abb. 5 wird ein 9 Sämling dargestellt, dessen 11 Keimwurzel unter der 10 Oberfläche in einer Tiefe von 16 5-10 cm mit unserer Erfindung schon unterschnitten werden kann, in einem Alter von 1-2 Monaten. Das Wachstum der unterschnittenen Pflanze wird nicht angehalten, bzw. wird gleich eine intensive Haarwurzelbildung stattfinden, welche später zu einem mehrmals 14 verzweigten Wurzelwerk führt. Zu gleicher Zeit wächst der oberirdische Teil der Pflanze ungestört weiter, wie in der Abb. 7 dargestellt. Die Abb. 6 zeigt schematisch den Sämling im Herbst der ersten Vegetationsperiode, der mit unserer Erfindung unterschnitten wurde. Werden bei solchen Sämlingen die üblichen Pflegearbeiten (Wasser- und Nährstoffversorgung, entsprechender Pflanzenabstand, Unkrautbekämpfung und Pflanzenschutzmaßnahmen) regelmäßig durchgeführt, ist es möglich schon am Ende des ersten Jahres einen Sämling anzuziehen, der schon mit 5-10 cm unter der Oberfläche einen mehrmals 14 verzweigten Wurzelwerk hat (im Vergleich zu Sämlingen die erst im Herbst unterschnitten werden, also eine größere Wurzeloberfläche
hat). Die Uberlebenschancen nach dem Umsetzen sind also bei solchen Sämlingen wesentlich besser.
In den Abbildungen 7 und 8 werden dargestellt, dass das Ergebnis des ersten Unterschnittes wesentlich verbessert werden kann, wenn an dem weiter wachsenden Sämling noch ein Unterschnitt in einer Tiefe von 14 10 bis 20 cm durchgeführt wird. Im Falle einer Keimung im Herbst sollte der zweite Unterschnitt im nächsten Frühjahr stattfinden, im Falle von Keimungen im Frühjahr ca. nach einem Monat nach dem ersten Unterschnitt. Vergleichend die zu unterschiedlichen Zeitpunkte unterschnittenen Sämlinge in den Abbildungen 3 und 6 oder 8 ist eindeutig zu erkennen, welche Pflanzen zum welchen Zeitpunkt unterschnitten wurden, da in den verschiedenen Tiefen das Wurzelwerk unterschiedliche Verzweigungsgrade zeigt.
Es ist charakteristisch an das Pflanzenmaterial, welches mit unserer Erfindung unterschnitten wurde, das sogar die Gehölzarten mit Pfahlwurzel ab 5-10 cm Tiefe ein gut verzweigtes Wurzelwerk haben bzw. die Gehölze mit keine Pfahlwurzelbildung einen deutlich besser verzweigtes Wurzelwerk und dadurch größere effektive Wurzeloberfläche besitzen. Pflanzen, die mit diesem Verfahren produziert werden, können dank ihrer größeren Wurzelmasse die Trockenheit und das Umpflanzen besser ertragen.
Zusammenfassend: — mit dem früheren Unterschnitt laut der Erfindung kann auch im kontinentalen Klima innerhalb eines Jahres auspflanzbarer Sämling in entsprechender Qualität produziert werden. Werden die Pflanzen traditionell, mit Schneidemesser unterschnitten, werden zu dieser Qualitätsstufe mindestens zwei Jahre benötigt. Daher ist das neue Verfahren unbedingt wirtschaftlicher, da mit den gleichen Pflegekosten nur ein Jahr lang gerechnet werden muss;
— die mit dem früheren Unterschnitt hergestellten Sämlinge haben eine größere Wurzelmasse und dadurch eine bessere Qualität, als die traditionell angezogenen, unterschnittenen Pflanzen;
— mithilfe der Vorrichtung mit Schneidefaden laut der Erfindung, können Sämlingsbestände in Beet- oder Reihenaussaaten früh, einfach und wirtschaftlich einmal oder mehrmals unterschnitten werden. Ihre Wirtschaftlichkeit wird erhöht, indem der Tausch und die Größenänderung des Schneidefadens einfach und sehr preiswert durchgeführt werden kann, weiterhin können die herkömmlichen maschinellen Schneidevorrichtungen einfach um diese Konstruktion umgebaut werden; — die Erfindung gewinnt wesentlich an Bedeutung, bei der Herstellung von qualitätsvollen und vitalen Sämlingen, sogar bei Gehölzarten, mit starker Pfahlwurzelbildung.