DE19918692A1

DE19918692A1 - Verbessertes Verfahren zur Förderung des Pflanzenwachstums durch Stärkung der Erdreich-Mikroorganismenflora

Info

Publication number: DE19918692A1
Application number: DE19918692A
Authority: DE
Inventors: Doris Bell; Bettina Kopp-Holtwiesche; Stephan Von Tapavicza
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-02
Also published as: GT200000050A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Steigerung des Pflanzenwachstums durch primäre Wachstumsförderung der Erdreich-Mikroorganismenflora wenigstens im Bereich der Pflanzenwurzel mittels Eintrag wäßriger Zubereitungen, enthaltend (a) ökologisch verträgliche Netzmittel vom O/W-Typ zusammen mit (b) wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisenden Verbindungen des P und/oder N und gewünschtenfalls weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das gesunde Pflanzenwachsetum, bevorzugt weiterhin verbunden mit gleichzeitigem und/oder zeitversetztem Eintrag von (c) lipophile gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und sowohl aerob als auch anaerob abbaubaren organischen Verbindungen als zusätzliche C-Lieferanten für das Wachstum der Mikroorganismenflora. Kennzeichen der erfindungsgemäßen Lehre ist, daß zur Verbesserung der Pflanzenstärkung gegen Schadeinwirkungen - beispielsweise mechanische Beanspruchungen, Trockenstreß und/oder Pathogenbefall - zeitgleich und/oder zeitversetzt wasserlösliche und/oder weitgehend wasserunlösliche, dabei jedoch pflanzenverfügbare Verbindungen des Siliciums in den Erdboden eingetragen werden.

Description

Die im nachfolgenden geschilderte technische Lehre betrifft den Bereich der Förde rung des gesunden Pflanzenwachstums. Die erfindungsgemäße Lehre will dabei insbesondere das natürliche Zusammenspiel der beiden Faktoren Förderung des Pflanzenwachstums einerseits sowie Stärkung der Pflanzenabwehr gegen unter schiedlichste Schadeinwirkungen wie mechanische Beanspruchungen, z. B. Ha gelstreß, Trockenstreß und/oder Pathogenbefall an Wurzel und/oder oberirdischen Pflanzenteilen unterstützen und fördern. Die Erfindung geht dabei weiterhin von der Aufgabenstellung aus, als Wertstoffe bzw. Wertstoffgemische zur Lösung dieser Aufgabenstellung wenigstens weitgehend Naturstoff-basierte Komponenten einset zen zu können, die zu keiner zusätzlichen Belastung des hier betroffenen Arbeits bereiches führen. Das gilt sowohl für die Bereiche von Boden und Pflanze als auch für die damit in Kontakt stehenden Bereiche von Mensch und Tier, sowie die im Zusammenhang mit landwirtschaftlichen Prozessen immer zu berücksichtigende Grundwasserproblematik.

Die im nachfolgenden geschilderte technische Lehre erfüllt damit eine heute wich tige Anforderung für den Bereich agro-biologischer und agro-chemischer Prozesse, wobei einerseits eine Optimierung der angestrebten wirtschaftlich technischen Er gebnisse möglich wird, ohne dabei den Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit außer Acht lassen zu müssen. Praktisch sämtliche Komponenten des erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Mehrstoffsystems können als Naturstoff-basierte Chemi kalien ausgestaltet sein. Quelle für diese Komponenten ist einerseits das gesunde Pflanzenwachstum. Zusätzlich damit werden im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre mineralisch basierte Grundkomponenten als wesentliche Bestandteile der im nachfolgenden beschriebenen Mehrkomponentengemische eingesetzt. Die erfin dungsgemäße Lehre schließt dabei einerseits naturgegebene Kreisläufe für ge bundenen Kohlenstoff zusammen und verwendet die daraus abgetrennten und den erfindungsgemäßen Anforderungen angepaßten Komponenten für den Pflanzen aufbau und die Pflege eines gesunden Pflanzenwachstums. Zum anderen werden mineralisch basierte Hilfskomponenten der Pflanze bzw. der Pflanzenwurzel zuge führt. Es leuchtet sofort ein, daß damit für die Pflanzenaufzucht nicht nur zusätzli che ökologische Belastungen ausgeschlossen, sondern positive Eingriffe ermög licht werden, die helfen können heute bereits bestehende Schäden zu mildern und abzubauen.

Die Lehre der Erfindung baut auf einer Reihe technischer Entwicklungen der An melderin auf, die anteilsweise Gegenstand entsprechender Veröffentlichungen und anteilsweise Gegenstand älterer Patentanmeldungen sind. Im nachfolgenden wird auf diese Grundlagen noch im einzelnen Bezug genommen werden. Zunächst aber gilt zur erfindungsgemäßen Lehre:

Gegenstand der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Steigerung des Pflanzenwachs tums durch primäre Wachstumsförderung der Erdreich-Mikroorganismenflora we nigstens im Bereich der Pflanzenwurzel. Erreicht wird das durch Eintrag wäßriger Zubereitungen enthaltend

a) ökologisch verträgliche Netzmittel vom O/W-Typ zusammen mit
b) wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisenden Verbindungen des P und/oder N und gewünschtenfalls weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das gesunde Pflanzenwachstum.

Die Kombination dieser Maßnahmen ist weiterhin bevorzugt verbunden mit gleich zeitigem und/oder zeitversetztem Eintrag von

a) lipophile gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlen wasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und sowohl aerob als auch anaerob abbaubaren organischen Verbindungen als zusätzliche Kohlenstofflieferanten für das Wachstum der Mikro organismenflora.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß zur Ver besserung der Pflanzenstärkung gegen Schadeinwirkungen wie mechanische Be anspruchung, Trockenstreß und/oder Pathogenbefall zeitgleich und/oder zeitver setzt wasserlösliche und/oder weitgehend wasserunlösliche, dabei jedoch pflan zenverfügbare Verbindungen des Siliciums in den Erdboden - im nachfolgenden auch als Substrat bezeichnet - eingetragen werden.

Einzelheiten zur erfindungsgemäßen Lehre

Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Lehre wird im nachfolgenden zunächst in kurzer Zusammenfassung auf wesentliche Elemente des einschlägigen druckschriftlichen Standes der Technik sowie auf den Gegenstand der schon zuvor erwähnten älteren Anmeldungen der Anmelderin auf dem hier betroffenen Arbeits gebiet eingegangen.

Die DE 44 37 313 beschreibt die Verwendung ausgewählter, Phosphor und Stick stoff enthaltender Komponenten aus der Klasse der Phospholipide zur Verbesse rung des Pflanzenwachstums. Durch Zusatz dieser Phospholipide zum Substrat, auf dem die Pflanzen wachsen oder wachsen sollen, läßt sich das Wachstum die ser Pflanzen verbessern. Dabei wird vermutet, daß diese Wachstumssteigerung mit einer Stimulierung der im Substrat lebenden Mikroorganismen zusammenhängt. Als Phospholipide kommen in erster Linie Lecithin, Lecithinhydrolysate und che misch modifizierte Lecithine in Betracht.

Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 191 01 127 ist eine schaumarme Netzhilfe in der Angebotsform eines hochkonzentrierten, gleichwohl fließ- und gießfähigen wäßrigen Konzentrats auf Tensidbasis zur Intensivierung des Eindrin gens und Spreitens von Wasser im Bereich der Pflanzenverwurzelung bei deren Bewässerung, enthaltend als ökologisch verträgliche Tensidkomponente Al kyl(poly)glykosidverbindungen vom O/W-Typ - im nachfolgenden auch als "APG- Verbindungen" bezeichnet -, olefinisch ungesättigte Alkohole als Schaumbrem se/Entschäumer und niedere wasserlösliche Alkohole als Viskositätsregler.

Die technische Lehre der älteren, jedoch nicht veröffentlichten, Anmeldung DE 197 48 884.6 der Anmelderin zur Förderung und Pflege des Pflanzenwachstums durch Steuerung der natürlichen Wachstumsprozesse im Substrat geht von der Konzep tion aus, primär eine Förderung, Steuerung und Sicherstellung des Mikroorganis menwachstums im Boden durch Eintrag eines nachfolgend geschilderten Mehr komponentengemisches zu bewirken. Die Offenbarung dieser älteren Anmeldung wird hiermit auch zum Gegenstand der Offenbarung der jetzt vorliegenden Erfin dung gemacht. Die primäre Förderung des Mikroorganismenwachstums soll dabei insbesondere im Rhizosphärenbereich und damit in dem für das Pflanzenwachs tum entscheidenden Bereich des mit den Pflanzenwurzeln durchsetzten Substrats sichergestellt werden. Die Lehre dieser älteren Anmeldung wird dabei durch zwei übergeordnete Konzeptionen gelenkt: Zusammen mit Phosphor (P) und Stickstoff (N) enthaltenden Trägerstoffen und gewünschtenfalls weiteren Pflanzen-Makro- und/oder Mikronährstoffen sollen jetzt ausgewählte Kohlenwasserstoffreste enthal tende Verbindungen als zusätzliche C-Lieferanten für das Wachstum der Mikroor ganismenflora in den Boden eingetragen werden. Gleichzeitig soll durch die Zube reitung dieser Wachstumshilfsstoffe und ihrer Anwendungsform deren optimierte Spreitung im Wurzelbereich einschließlich des Eintrages in den Rhizosphärenbe reich des Substrats ermöglicht werden. Die Lehre dieser älteren Anmeldung ist ge kennzeichnet durch den Eintrag wäßriger Zubereitungen, enthaltend

- ökologisch verträgliche Netzmittel vom O/W-Typ zusammen mit
- lipophile gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und sowohl aerob als auch anaerob abbau baren organischen Verbindungen als zusätzliche C-Lieferanten für das Wachstum der Mikroorganismenflora,

verbunden mit gleichzeitigem und/oder zeitlich versetztem Eintrag von

- wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisende und dabei bevorzugt öl lösliche Verbindungen des P und/oder N sowie gewünschtenfalls weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das Pflanzenwachstum enthaltenden Trägerstoffen.

Wenn auch durch eine solche Stärkung der gesunden natürlichen Mikroorganis menflora des Bodens und damit insbesondere entsprechender Bakterienstämme in dem Rhizosphärebereich der wachsenden Pflanze positive Wirkungen in Richtung auf gesundes Pflanzenwachstum erreicht werden können, so sieht die Lehre der vorliegenden Erfindung gerade hier nun doch noch einmal eine substantielle Erwei terung der technischen Möglichkeiten vor: Das durch die stimulierten Mikroorga nismen erhöhte Nährstoffangebot im Boden wird von der Pflanze bevorzugt ge nutzt. Dies kann jedoch - ähnlich einer N-betonten Düngung - zu einem Ungleich gewicht in der pflanzlichen Aufnahme weiterer Mikro- und Spurenelemente führen. Die zu beobachtende enorme Wüchsigkeit der Pflanze kann demnach zur Folge haben, daß das pflanzliche Gewebe nährstoffreich, aber arm an Strukturelementen ist, welche die Pflanze üblicherweise ausbildet. Dadurch wird die Pflanze anfällig gegenüber mechanischer Beanspruchung, beispielsweise Hagel, gegenüber Troc kenstreß und/oder Pathogenbefall, z. B. Befall durch pathogene Pilze.

Ziel der erfindungsgemäßen Lehre ist, zusätzlich zu den zuvor geschilderten, das Pflanzenwachstum fördernden Maßnahmen, Wirkstoffe/Komponenten bzw. Formu lierungen in den Boden einzubringen, die zu einer substantiellen Stärkung der Pflanze beitragen.

Der erfindungsgemäßen Lehre liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Zielvorstel lung durch Auswahl und Angebot eines bestimmten zusätzlichen Nährelements für das Pflanzenwachstum gelöst werden kann. Dieses die erfindungsgemäße Lehre bestimmende zusätzliche Nährstoffelement für das Pflanzenwachstum ist das Sili cium. Die erfindungsgemäße Lehre sieht dementsprechend vor, zeitgleich und/oder zeitversetzt zum Eintrag der zuvor definierten Hilfsstoffe zur Förderung des Pflan zenwachstums wasserlösliche und/oder weitgehend wasserunlösliche, dabei je doch pflanzenverfügbare Verbindungen des Siliciums in den Erdboden einzutra gen. Durch Aufnahme eines solchen Siliciumangebots über die Pflanzenwurzel wird eine deutliche Verbesserung der Widerstandskraft der Pflanze gegen Schadeinwirkungen wie mechanische Beanspruchung, Trockenstreß und/oder Pathogenbefall erreicht.

Silikate stellen bekanntlich in der Regel den überwiegenden Teil der anorganischen Bodenbestandteile dar. Gleichwohl wird in einer umfangreichen Literatur über eine wachstums- und ertragsfördernde Wirkung von Silicium-Komponenten auf landwirt schaftliche Kulturen berichtet. Verwiesen sei in diesem Zusammenhang beispiels weise auf die Veröffentlichung K. Schaller et. al. "Anreicherung von Silicium in den Blättern von Müller-Thurgau und Silvaner im Verlaufe zweier Vegetationsperioden und in Abhängigkeit einer Silikatdüngung" in Vitic. Enol. Sci. 45 (1990), Seiten 128 bis 134 und insbesondere auf die in diesem Zusammenhang zitierte umfangreiche einschlägige Literatur, a. a. O., Kapitel 6, Seite 134. Weitere Hinweise der Fachlite ratur finden sich beispielsweise in der Veröffentlichung Heyland et al., Landwirt schaftliches Lehrbuch "Allgemeiner Pflanzenbau", Verlag E. Ulmer, Stuttgart, 7. Auflage, Seiten 31 bis 33 und 380/384. Aus der umfangreichen Patentliteratur sei en als Beispiele benannte die DE-OS 15 42 907 und die DD-PS 142 802.

Die erfindungsgemäße Lehre verbindet dieses allgemeine Fachwissen mit den ein gangs geschilderten Maßnahmen zur Wachstumsförderung der Erdreich- Mikroorganismenflora, insbesondere im Pflanzenwurzelbereich und damit zur se kundären Förderung des Pflanzenwachstums und der Pflanzengesundheit. Beson dere Bedeutung kann der Kombination von Maßnahmen gem. der nicht vorveröf fentlichten Lehre der DE 197 48 884 mit dem erfindungsgemäß jetzt vorgesehenen zeitgleichen und/oder zeitversetzten Zusatz von wasserlöslichen und/oder weitge hend wasserunlöslichen, dabei jedoch pflanzenverfügbaren Verbindungen des Si liciums in den Erdboden bzw. in das Substrat zukommen.

Zur Beschaffenheit geeigneter wasserlöslicher Siliciumverbindungen sowie wenig stens weitgehend wasserunlöslicher Siliciumverbindungen, die jedoch das Silicium in pflanzenverfügbarer Form der wachsenden Pflanze anbieten, kann auf das all gemeine Fachwissen verwiesen werden. Hier sei nur grob zusammenfassend aus geführt:

Als wasserlösliche Siliciumverbindungen kommen insbesondere die Alkalisilikate und hier wiederum bevorzugt die Natrium- und/oder Kaliumsilikate in Betracht, die auch als Wassergläser bezeichnet werden. Geeignet sind weiterhin Alkalimetasili kate, aber auch Kieselsäuresole und die daraus entstehenden Kieselsäuregele, wie sie aus dem einschlägigen Stand der Technik der Bodenaufbereitung zur Förde rung des Pflanzenwachstums bekannt sind. Die chemische Identifizierung wasser löslicher Silikatverbindungen und insbesondere der Natrium- und/oder Kaliumwas sergläser findet sich beispielsweise in der Veröffentlichung H. Weldes "Properties of Soluble Silicates" in INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, VOL. 61 NO. 4 April 1969, Seiten 29 ff, insbesondere Tabelle III und IV, a. a. O., Seite 31. Ausführliche Angaben zur Wasserlöslichkeit solcher Natrium- und/oder Kaliumwas sergläser finden sich in dieser Veröffentlichung insbesondere in dem Unterkapitel "Sodium and Potassium Silicate Solutions" a. a. O. Seiten 35 bis 38. Zur Vervoll ständigung der Erfindungsoffenbarung werden die Sachaussagen dieser Literatur stelle hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der Erfindung gemacht.

Während die Alkalimetallsilikatverbindungen als sogenannte Wassergläser eine hohe Wasserlöslichkeit zeigen, sind die Silikate mit mehrwertigen Kationen, insbe sondere der Erdalkalimetalle wie Calcium und/oder Magnesium, aber auch Eisen, weitgehend wasserunlöslich. Das Fachwissen unterscheidet hier zwischen pflan zenverfügbaren und gering oder kaum pflanzenverfügbaren Silikaten. Pflanzenver fügbare Komponenten sind beispielsweise Erdalkalimetallverbindungen der Kiesel säure wie Hüttenkalk aber auch Gesteinsmehle wie Tonerde und kalihaltige Silikat gesteinsmehle (Feldspate, Glimmer), s. beispielsweise Heyland, Allgemeiner Pflanzenbau a. a. O., Seite 380.

Das erfindungsgemäße zusätzliche Angebot von Silicium für die Stabilisierung und Förderung des Pflanzenwachstums im Sinne der Lehre der DE 197 48 884 be schränkt sich allerdings nicht auf die bisher genannten Siliciumkomponenten anor ganischen Ursprungs. Es ist bekannt, daß ausgewählte Pflanzen zur Anreicherung des Siliciumgehaltes im oberirdischen Pflanzenkörper befähigt sind. Beispiele hierfür sind Brennesseln und/oder Schachtelhalm. Die erfindungsgemäße Lehre sieht dementsprechend vor, neben oder anstelle der anorganischen Siliciumquellen auch entsprechende pflanzenverfügbare Siliciumquellen pflanzlichen Ursprungs einzusetzen, wobei insbesondere Rückstände und/oder Extrakte der angesproche nen Pflanzengruppen in Betracht kommen und im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre mit in den Boden eingetragen werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lehre werden was serlösliche Siliciumverbindungen als wäßrige Lösung und dabei bevorzugt wenig stens anteilsweise gemeinsam mit den Netzmitteln vom O/W-Typ in den Boden eingetragen. Für den Eintrag von wasserunlöslichen Siliciumverbindungen ist es in der Regel bevorzugt diese in feinstteiliger Form dem Erdboden zuzusetzen. Dabei kann es weiterhin bevorzugt sein, diesen Eintrag wenigstens anteilsweise vor dem Eintrag der zuvor benannten Komponenten zu (a), (b) und gegebenenfalls (c) in den Boden vorzunehmen.

Die jeweils bevorzugt einzusetzenden Mengen an Siliciumkomponenten zum Substrat werden in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lehre wesent lich durch die jeweils vorliegende Wasserlöslichkeit der Siliciumkomponente (n) unter Einsatzbedingungen bestimmt. Grundsätzlich gilt hier die Regel, daß wasser lösliche Komponenten in substantiell geringeren Mengen eingesetzt werden kön nen, als die in Form feinteiliger Feststoffe in den Boden auf- bzw. einzutragenden wasserunlöslichen Silicium-basierten Komponenten. Die jeweils einzusetzenden Mengen können sich dabei beispielsweise um wenigstens 1 bis 2 Zehnerpotenzen voneinander unterscheiden. So gilt beispielsweise das Folgende:

Kaliumwasserglas mit einem Gehalt von 10 Gew.-% Silicium als Beispiel für was serlösliche Silikate, kann in bevorzugten Ausführungsformen der Bodenapplikation in Mengen von etwa 0,1 bis 5 g/m²- bzw. 1 bis 50 kg/ha - zum Einsatz kommen. Wird demgegenüber Hüttenkalk dem Boden zugesetzt - Calciumsilikat mit einem Gehalt von ca. 44 Gew.-% CaO - so können Einsatzmengen (pro Jahr) von wenig stens 2 bis 2,5 t/ha geeignet sein.

Zur Definition und Spezifizierung der erfindungsgemäß einzusetzenden Grund komponenten zu (a), (b) und (c), gelten grundsätzlich die Angaben der bereits mehrfach benannten älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten, DE 197 48 884. Die Offenbarung dieser älteren Patentanmeldung wird hiermit ausdrücklich zum Ge genstand auch der erfindungsgemäßen Erfindungsoffenbarung gemacht. Zur Ver vollständigung der Sachangaben zu den jetzt erfindungsgemäß einzusetzenden Mehrkomponentengemische sei zusammenfassend dargestellt:

Zu (a) "ökologisch verträgliche Netzmittel vom O/W-Typ"

Die hier angesprochenen Netzmittel bzw. Tenside ordnen sich insbesondere den Klassen anionischer Tenside und/oder nichtionischer Tenside zu. Eine wichtige Voraussetzung ist ihre ökologische Verträglichkeit und damit insbesondere eine hinreichende biologische Abbaubarkeit im Substrat. Biologisch schnell und voll ständig abbaubare Tensidverbindungen aus der Klasse nichtionischer Tenside sind eine bevorzugte Stoffklasse der hier angesprochenen Hilfsstoffe.

Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Seifen, aber auch biologisch abbaubare Alkylsulfate, insbesondere Fettalkoholsulfate. Schwer bzw. nur unvoll ständig abbaubare Tenside auf petrochemischer Basis, beispielsweise Alkylben zolsulfonat oder Alkylethersulfate sind weniger geeignet. Geeignete Vertreter kön nen sein die Partialester der Phosphorsäure mit Fettalkoholen und dabei insbeson dere entsprechende Partialester mit geradkettigen Fettalkoholen, bevorzugt natürli chen Ursprungs und damit gerader Kohlenstoffzahl. Geeignet sind hier beispiels weise entsprechende Ester kürzerkettiger Fettalkohole, etwa solcher mit 6 bis 10 C-Atomen im Fettalkoholmolekül. Aber auch Alkylphosphate mit längeren Fettalko holresten mit beispielsweise 12 bis 24 C-Atomen sind grundsätzlich geeignet. Ent sprechendes gilt - wenn auch weniger bevorzugt - für die vergleichbaren Fettalko holetherphosphate.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugte biologisch abbaubare Tenside zur Stoffklasse (a) sind entsprechende Verbindungen wenigstens überwiegend nicht ionischen Charakters, die weiterhin bevorzugt zum wenigstens überwiegenden Anteil Naturstoff-basierten Ursprungs sind und dabei bevorzugte HLB-Werte im Be reich von 10 bis 18 aufweisen.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, als Komponente (a) wenigstens an teilsweise und dabei insbesondere wenigstens überwiegend Alkyl(oligo)glukosid- Verbindungen einzusetzen, deren Alkylrest sich wenigstens überwiegend von ge radkettigen Fettalkoholen ableitet. Verbindungen dieser Art - nach heutigem Sprachgebrauch auch als APG-Komponenten bzw. -Verbindungen bezeichnet - sind tensidische Hilfsstoffe eines breiten Einsatzbereiches. Für ihren heute im großtechnischen Maßstab stattfindenden Einsatz in der Praxis sind eine Mehrzahl von Faktoren wichtig: Netzmittel auf APG-Basis können bekanntlich voll Naturstoff basiert sein. Sie fallen als Reaktionsprodukte durch Umsetzung von Fettalkoholen mit Glukose, Oligoglukosen oder auch - bei gleichzeitigem Abbau der Kettenlänge - mit Polyglykosiden wie Stärke als Reaktionsprodukte der allgemeinen Formel R-O-(G)_x an, in der R einen primären, bevorzugt geradkettigen und aliphatischen Koh lenwasserstoffrest mit wenigstens 6 C-Atomen, vorzugsweise mit 8 bis 24 C- Atomen und insbesondere 8 bis 18 C-Atomen, bedeutet und G für eine Glykose einheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glukose, steht. Der Oligomerisie rungsgrad x - und damit der DP-Wert - der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist in der hier betroffenen Tensidklasse üblicherweise ein Wert zwischen 1 und 10 und liegt beispielsweise im Bereich von etwa 1,2 bis 5, vorzugsweise im Bereich von etwa 1, 2 bis 4 und insbesondere im Bereich von 1,2 bis 2. Auf das umfangreiche Fachwissen und Schrifttum zur Herstellung und Be schaffenheit von APG-Verbindungen der hier betroffenen Art kann verwiesen wer den, siehe beispielsweise die in Buchform erschienene Veröffentlichung von Hill et. al. "Alkyl Polyglykosides", VCH-Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1997.

Zu (b) "Wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisende Verbindungen des P und/oder N und gewünschtenfalls weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das Pflanzenwachstum enthaltende Trägerstoffe"

Die Lehre der Erfindung sieht vor, in das zu behandelnde Substrat ausgewählte Wertstoffe bzw. Wertstoffgemische aus dem Bereich der Düngemittel einzutragen, die Phosphor und/oder Stickstoff enthalten. Komponenten, die Träger dieser bei den Elemente sind, können bevorzugte Vertreter dieser Stoffklasse sein. Ge wünschtenfalls können in diesem Zusammenhang - d. h. als anteilige Bestandteile der Komponente (b) - weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das Pflanzen wachstum enthaltende Trägerstoffe zum Einsatz kommen. Zunächst einmal gilt hier allerdings:

Der Eintrag dieser Wertstoffkomponente (n) zu (b) kann gleichzeitig und verbunden mit dem Eintrag der Wertstoffe zu (c) und der eingesetzten ökologisch verträglichen Netzmittel zu (a) erfolgen. Möglich ist aber auch der zeitlich versetzte Eintrag die ser Wertstoffkomponenten zu (b) oder aber auch eine Kombination eines solchen zeitlich versetzten Eintrages mit dem gleichzeitigen Eintrag der Komponenten zu (a), (b), und (c).

In einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, als wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisende Komponente (b) Öl-lösliche Ver bindungen des P und/oder N einzusetzen. Besonders bevorzugte Vertreter dieser Hilfsstoffe sind damit die in der eingangs zitierten druckschriftlichen Veröffentli chung DE 44 37 313 beschriebenen Phospholipide und/oder deren Abkömmlinge als wesentliche Vertreter dieser Komponenten zu (b). Der Gegenstand der Offen barung dieser DE 44 37 313 wird hiermit ebenfalls ausdrücklich zum Gegenstand der Offenbarung im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre gemacht, so daß nachfolgend nur noch auszugsweise wesentliche Gesichtspunkte besonders her ausgestellt werden. Bereits in dieser Druckschrift wird herausgestellt, daß sich die Wirkung der zugesetzten Phospholipide auf die mikrobielle Bodenflora unter ande rem darin äußert, daß im Boden vorhandene organische Verbindungen und Pflan zenreste schneller abgebaut werden, wobei es zu einer Zunahme an Bodenbakte rien kommt. Im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre sind jetzt als Kohlenstoffliefe ranten für das Mikroorganismenwachstum bevorzugt zusätzlich die lipophilen und fließfähigen Komponenten zu (c) zur Verfügung gestellt. Lipophile Molekülanteile der Komponenten gem. (b) assoziieren sich mit den lipophilen Resten vom Koh lenwasserstofftyp aus den C-Lieferanten zu (c) im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre. In nicht vorhersehbarer Weise findet dabei eine Mobilisierung und Stärkung gerade der Mikroorganismenstämme der vielgestaltigen im Boden lebenden Popu lationen statt, die - im Austausch mit der Pflanzenwurzel - zur nachhaltigen Stär kung und Steigerung des Pflanzenwachstums führen. Es leuchtet ein, daß hier durch die Wachstumsbeschleunigung wenigstens in ihren Anfangsphasen unab hängig von den im Boden vorliegenden organischen Verbindungen wie Pflanzen- bzw. Wurzelresten und dergleichen wirkt. Gleichwohl wird im weiteren Verlauf auch hier der im Boden ablaufende Kompostierungsprozeß (Mineralisierung) beschleu nigt und abgestorbenes Pflanzenmaterial schneller dem biologischen Kreislauf wiederzugeführt. Im Substrat festgelegte Pflanzennährstoffe werden wieder pflan zenverfügbar. Die Durchlüftung des Bodens bzw. des Substrats, auf dem die Pflanzen wachsen, wird verbessert, der Wasserhaushalt wird gleichmäßiger gestal tet.

Bevorzugte Komponenten zur Wertstoffklasse (b) sind Ester der Phosphorsäure mit 1- und/oder mehrwertigen Alkoholen, die in ihrer Molekülstruktur lipophile Reste aufweisen. In Betracht kommen dabei insbesondere auch entsprechende Partiale ster der Phosphorsäure, die dann in der Regel in Form ihrer (Partial)-Salze zum Einsatz kommen.

Geeignete Phosphorsäureester in diesem Sinne sind dementsprechend Partial ester von Fettalkoholen, die über den Kohlenwasserstoffrest des Fettalkohols in das Phosphorsäureestermolekül den geforderten lipophilen Anteil eintragen. Be sonders geeignet können hier insbesondere Partialester der Phosphorsäure mit ge radkettigen Fettalkoholen sein, die bevorzugt wenigstens zu einem substantiellen Anteil unter Verwendung von C_6-10-Fettalkoholen und/oder ihren niederen Ethoxyla ten hergestellt worden sind. Grundsätzlich geeignet sind aber auch die Phosphor säureester höherer Fettalkohole mit beispielsweise 12 bis 24 C-Atomen, wobei hier insbesondere auch entsprechend olefinisch ungesättigten Fettalkoholresten be sondere Bedeutung zukommen kann.

Besonders bevorzugte Phosphorsäureester zur Wertstoffunterklasse (b) sind aller dings Phospholipide und Phospholipidderivate. Hierbei handelt es sich bekanntlich um amphiphile Substanzen, die aus pflanzlichen oder tierischen Zellen gewonnen werden. Bevorzugte Phospholipide im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre sind entsprechende Verbindungen pflanzlichen Ursprungs bzw. daraus gewonnene Phospholipidderivate. Ein besonders bevorzugter Vertreter dieser Stoffklasse zu (b) sind die Glycerophospholipide, die üblicherweise auch als Lecithin bezeichnet werden. Weniger bevorzugt sind die Sphingophospholipide. Bekannte und einsetz bare Substanzen sind hier die Diacylphospholipide, Phosphatidylcholine, Phospha tidylethanolamine, Phosphatidylinositole, Phosphatidylserine, Phosphatidylglyceri ne, Phosphatidylglycerinphosphate, Diphosphatidylglycerin, N-Acylphosphat idylethanolamin und Phosphatidinsäure. Bevorzugt sind die Monoacylphospholipi de, Lysophosphatidylcholine, Lysophosphatidylethanolamine, Lysophosphatidyl inositole, Lysophosphatidylserine, Lysophosphatidylglycerole, Lysophosphatidyl glycerophosphate, Lysodiphosphatidylglyerine, Lyso-n-acylphosphatidyl ethanolamine und Lysophosphatidinsäure. Technisch zugänglich und in großen Mengen verfügbar sind die Phosphatidylglyceride, die als pflanzliche oder tierische Lecithine und Zephaline im Handel sind. Diese Zubereitungen werden beispiels weise aus Ölen wie Maiskeimöl oder Baumwollsaatöl oder Sojaöl gewonnen. Erfin dungsgemäß bevorzugte Komponenten zur Unterklasse (b) können enzymatisch hydrolisierte Glycerophospholipide (enzymatisch hydrolisiertes Lecithin) sein, die aufgrund der Abspaltung eines Fettsäureesters einen hydrophileren Charakter aufweisen. Ausgenommen sind dabei lediglich solche Produkte, die durch die en zymatische Hydrolyse ihren Phosphorsäurerest verloren haben.

Bevorzugte Komponenten zu (b) sind Lecithin, Lecithin-Hydrolysate und/oder chemisch modifizierte Lecithine. Diese Verbindungen können auch in Abmischung mit weiteren N-haltigen Komponenten verwendet werden, wobei hier insbesondere Harnstoff und/oder Harnstoffderivate bevorzugt sein können. Weitere Beispiele für solche Zusatzkomponenten sind Aminoalkohole wie Ethanolamin und verwandte Verbindungen.

In der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist der Eintrag der Kompo nenten zu (a) und (b) verbunden mit dem gleichzeitigen und/oder zeitversetztem Eintrag der nachfolgend im einzelnen angegebenen Komponenten zu (c).

Zu (c) "lipophile Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisende organische Verbindungen"

Ein wichtiges Charakteristikum für diese Zusatzkomponenten zu (c) ist der Be stimmungsparameter, daß sie durch natürliche Abbauprozesse sowohl aerob als auch anaerob abbaubar sind. Die für das organotrophe Wachstum erfindungsge mäß wesentliche C-Quelle sind die in dieser Komponente vorliegenden lipophilen Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur und damit die vergleichsweise erhöhte Konzentration der Energie liefernden C-H-Gruppierungen. Wie schon zuvor ausge führt, können diese Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur gesättigt und/oder auch wenigstens anteilsweise olefinisch ungesättigt sein. Weiterführende Überlegungen zur physikalisch-chemischen Beschaffenheit dieser Komponente, auf die im Nach folgenden noch eingegangen wird, können hier mitbestimmend sein.

Bevorzugte Komponenten zu (c) sind Öl-lösliche, dabei jedoch biologisch verträgli che organische Verbindungen mit Fettresten der angegebenen Art, die wenigstens 6 C-Atome und insbesondere wenigstens 8 C-Atome, aufweisen. Dabei ist der Ein satz entsprechender Komponenten auf Basis geradkettiger Kohlenwasserstoffreste bzw. KW-Verbindungen bevorzugt. Insbesondere Bedeutung haben entsprechende Komponenten, die wenigstens überwiegend Naturstoff-basiert sind.

Besonders wichtige Vertreter der hier angesprochenen Stoffklasse zu (c) sind ent sprechende Kohlenwasserstoffverbindungen, die wenigstens anteilsweise mit Sau erstoff als Heteroatom funktionalisiert sind. Typische Beispiele für Komponenten dieser Art sind Fettalkohole und/oder Fettsäuren bzw. ihre Derivate und/oder Sal ze. Geeignete Fettalkohol- bzw. Fettsäurederivate sind deren Ester, Ether und/oder Amide. Besondere Bedeutung kommt im Rahmen der Erfindung den Fettalkoholen und den Estern von Fettsäuren mit einfunktionellen und/oder mehrfunktionellen Al koholen zu. Der Begriff der Fettsäureester umfaßt dabei beim Einsatz mehrfunktio neller Alkohole sowohl die Vollester wie die Partialester. Welche speziellen Kom ponenten im jeweilig konkreten Einzelfall die bevorzugten Vertreter sind, wird ge gebenenfalls durch Sekundäreffekte und damit durch das Vorliegen von gegebe nenfalls gewünschten Synergismen innerhalb des Gesamtsystems bestimmt. Le diglich beispielhaft sei hier auf entsprechende Aussagen der DE 197 01 127 einge gangen:

Tensidbasierte wäßrige Zubereitungen und insbesondere entsprechende wäßrige APG-basierte Netzhilfsmittel zeichnen sich in der Regel durch das hohe Schaum vermögen dieser niotensidischen Hilfsmittel auf APG-Basis aus. Für das erfin dungsgemäß betroffene Arbeitsgebiet kann das eine ausgesprochene Belastung darstellen. Hier stellt sich die zusätzliche Aufgabe durch Mitverwendung sogenann ter Schaumbremsen bzw. Entschäumer Abhilfe zu schaffen. Fettalkohole, Partia lester von insbesondere niederen mehrfunktionellen Alkoholen - z. B. Glycerin - und Fettsäuren und insbesondere ihre Abmischungen erfüllen diese Aufgabe. Gleich zeitig sind sie aber die erfindungsgemäß gewünschten C-Lieferanten für die Anre gung und Steigerung des Mikroorganismenwachstums im Boden und damit optima le Vertreter für die Komponenten zu (c) im Sinne der erfindungsgemäßen Definiti on.

Die Abmischung wäßriger APG-Konzentrate mit Entschäumem/Schaumbremsen auf Alkoholbasis und/oder auf Basis von Partialestern von Fettsäuren und mehr wertigen Alkoholen, insbesondere Glycerin, kann allerdings zur Ausbildung nicht mehr fließfähig eingedickter Gele führen. Durch Zusatz begrenzter Mengen niede rer mono- und/oder mehrfunktioneller Alkohole, z. B. durch Zusatz begrenzter Men gen an Ethanol zum gelförmig verdickten Wertstoffkonzentrat, wird es dann aller dings möglich auch im Bereich der Raumtemperatur die Fließ- und Gießfähigkeit wieder sicherzustellen.

Die im konkreten Einzelfall als Mischungskomponente (c) einzusetzenden Wertstof fe bzw. Wertstoffgemische werden somit in bevorzugten Ausführungsformen nicht nur durch Überlegungen zur Optimierung dieser Komponente als Kohlenstoffliefe rant für das Mikroorganismenwachstum bestimmt. Mitentscheidend können Sekun däreffekte wie Schaumarmut des wäßrigen Mehrkomponentengemisches, Homo genisierung des lipophile Komponenten zusammen mit Netzmitteln vom O/W-Typ in wäßriger Phase enthaltenden Mehrkomponentengemisches und Applizierbarkeit im Sinne der Verdünnung mit weiterem Wasser und anschließendem Ausbringen durch Gießen und/oder Sprühen sein. Die zuvor benannte DE 197 01 127 beschäf tigt sich insbesondere mit diesen Aspekten. Zum Zwecke der Vervollständigung der Erfindungsoffenbarung wird der Gegenstand dieser Veröffentlichung hiermit aus drücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.

Insbesondere für den störungsfreien Eintrag der wasserbasierten Stoffgemische in das Erdreichsubstrat und den Transport der Kohlenstofflieferanten zur Mischungs komponente (c) im Sinne der erfindungsgemäßen Definition kann es wichtig sein, solche Komponenten zu (c) auszuwählen die wenigstens anteilsweise Stockpunkte gleich/kleiner 25 bis 30°C und insbesondere gleich/kleiner 10 bis 15°C, aufweisen. Geeignete Komponenten sind hier beispielsweise olefinisch ungesättigte C_12-24- Fettalkohole natürlichen Ursprungs, insbesondere wenigstens überwiegend C_16/18- Fettalkohole mit hohem Grad olefinischer Doppelbindungen und Erstarrungsberei chen gleich/kleiner 20°C, vorzugsweise gleich/kleiner 10 bis 15°C. Bevorzugte Mehrkomponentengemische zu diesem Bestandteil (c) im Sinne der erfindungsge mäßen Definition sind Abmischungen von Fettalkoholen mit Partialestern von ge sättigten und insbesondere wenigstens anteilsweise olefinisch ungesättigten Fett säuren mit mehrfunktionellen Alkoholen mit 2 bis 6 C-Atomen und insbesondere 3 bis 5 C-Atomen. So können insbesondere Glycerinpartialester von Fettsäuren na türlichen Ursprungs wichtige Mischungskomponenten für die Abmischung mit ent sprechenden Fettalkoholen sein, wobei in einer Ausführungsform etwa gleiche Mengen an Fettalkohol und Fettsäurepartialester oder aber entsprechende Stoff gemische mit einem mehrfachen des Partialesters, bezogen auf den Fettalkohol, bevorzugte Stoffgemische sind. Geeignete Abmischungen von Fettalkohol zu Fett säurepartialglycerid liegen beispielsweise im Bereich von etwa 1 : 1 bis 1 : 10, vor zugsweise 1 : 1 bis 1 : 5 und insbesondere von etwa 1 : 1 bis 1 : 3 Gewichtsteilen. Wie zuvor angegeben, können aber solche Fettsäurepartialester auch alleine als Kom ponente(n) zu (c) zum Einsatz kommen. Bevorzugt sind auch hier entsprechende Vertreter mit Stockpunkten in den zuvor genannten Bereichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die erfindungsgemäße Lehre eine Mengenabstimmung der Komponente(n) zu (c) auf die durch die Mischungskom ponente zu (b) eingetragenen Mengen an P und gegebenenfalls weiteren Makro- und/oder Mikronährstoffe vor. Die Kohlenstoff für das Mikroorganismenwachstum liefernde Quelle zu (c) wird in solchen Mindestmengen eingesetzt, daß - bezogen auf den über die Mischungskomponente (b) eingetragenen Phosphor P - das Ge wichtsverhältnis von C : P wenigstens im Bereich von etwa 5 bis 10 : 1 und vorzugs weise bei wenigstens etwa 20 bis 25 : 1 liegt. Je nach Bodenbeschaffenheit und da bei insbesondere je nach Art und Menge des im Bodenbereich vorliegenden orga nisch gebundenen Kohlenstoffs können allerdings Ausführungsformen bevorzugt sein, in denen wesentlich höhere C : P-Verhältnisse sichergestellt sind. So liegen wichtige untere Grenzwerte hier bei 40 : 1 und vorzugsweise im Bereich von wenig stens 50 : 1. Ein sehr viel größerer Überschuß des C-Lieferanten ist dabei in der Regel weiterhin möglich, so daß hier C : P-Gewichtsverhältnisse von etwa 100 : 1 bis zu 500 : 1 oder auch noch darüber im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre lie gen. Durch optimierte Spreitung dieses dem Mikroorganismen-Wachstum gut zu gänglichen C-Lieferanten im Erdboden und durch seinen Transport bis in den Be reich der Rhizosphere wird damit die Anregung und Unterstützung des organotro phen Mikroorganismenwachstums im Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabenstel lung verwirklicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform für die Wertstoffgemische aus den Kompo nenten (a) und (b) sowie den bevorzugten mitverwendeten Komponenten zu (c) werden Mengenabstimmungen der in das Substrat eingetragenen Komponenten gemische so eingestellt, daß Gewichtsverhältnisse von P : N : C im Bereich von we nigstens etwa 1 : 10 : 10 bis 1 : 10 : 100 eingestellt sind.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Wertstoffe zu (c) mit ihren lipophilen Resten vom Fettcharakter und der aeroben als auch der anaeroben Abbaubarkeit sind vollständig zu CO₂, H₂O und Biomasse abbaubar. Als Ergebnis ist sichergestellt, daß sich bei ihrem Einsatz keine inerten oder ökotoxikologisch bedenklichen Ab bauprodukte im Boden anreichern. Die lipophile Reste enthaltenden Komponenten zu (c) wandern im Boden nur langsam, sie tendieren dazu sich an lipophile bzw. oleophile Oberflächen und damit insbesondere auch an Wurzeloberflächen anzula gern. Sie werden praktisch nicht in das Grundwasser ausgewaschen und sind nicht toxisch, so daß ihre Anwendung auch aus diesem Grunde unbedenklich ist.

Die Tenside zu (a) aus der Klasse der APG-Verbindungen vom O/W-Typ werden üblicherweise in Mengen von etwa 5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 40 Gew.-% - wiederum bezogen auf das wasserfreie Wertstoffgemisch - zum Einsatz gebracht. Bei der bevorzugten Mitverwendung der Kohlenwasser stoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und sowohl aerob als auch anaerob ab baubaren organischen Verbindungen zu (c) gilt üblicherweise ein Bereich bis etwa 40 Gew.-%, vorzugsweise der Bereich in Mengen von 1 bis 30 Gew.-%. Auch die mitverwendeten Komponenten zu (b) - d. h. die wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisenden Verbindungen des P und/oder N - können im Mehrstoffgemisch bis zu 40 Gew.-% und vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-% ausmachen. Alle hier benannten Zahlenbereiche beziehen sich auf die Mischungsverhältnisse im wasserfreien Wertstoffgemisch.

Die erfindungsgemäße Lehre sieht in einer weiteren Ausführungsform vor, die zu vor definierten erfindungsgemäßen Mehrkomponentengemische zeitgleich und/oder zeitversetzt zusammen mit weiteren, insbesondere synthetischen Pflan zenschutzmitteln zum Einsatz zu bringen. In Betracht kommt hier z. B. eine Kombi nation mit entsprechenden Nematiziden, Herbiziden, Fungiziden und dergleichen. Ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Lehre ist in diesem Zusammen hang aber in der nachfolgenden bevorzugten zusätzlichen Lehre zu sehen: Bei der Abmischung der erfindungsgemäßen Wertstoffgemische mit konventionellen Pflan zenschutzmitteln können diese konventionellen Komponenten in substantiell ver ringerter Menge eingesetzt werden. So können in der Praxis Anwendungsmengen der synthetischen Pflanzenschutzkomponenten zur Mitverwendung kommen, die maximal bis zu 50% bis 75%, gegebenenfalls aber auch maximal bis 20 oder 30% der üblichen Einsatzmengen ausmachen.

Auf eine interessante zusätzliche Wertstoffkomponente, die in diesem Zusammen hang mitverwendet werden kann, sei hier besonders eingegangen. Hierbei handelt es sich um Wertstoffkomponenten mit Chitin und/oder Chitosan-Struktur, wobei hier sowohl Verbindungen mit Polymerstruktur, insbesondere aber entsprechende Ver bindungen mit Oligomerstruktur in Betracht kommen.

Die Verwendung von mehrkomponentigen Wertstoffgemischen, wenigstens über wiegend organischen Ursprungs zur Aufzucht und Pflege von Nutz- und Zierpflan zen unter gleichzeitiger Förderung sowohl des Pflanzenwachstums als auch der Pflanzengesundheit, gegenüber Schaderregern insbesondere aus den Bereichen der Pilzkrankheiten, Bakteriosen und/oder Virosen, unter Mitverwendung solcher Wertstoffkomponenten mit Chitin und/oder Chitosan-Struktur und gleichzeitig mit Oligomer- und/oder Polymerstruktur in Kombination mit gleichzeitigem und/oder zeitversetztem Auftrag von erfindungsgemäß definierten Tensidkomponenten zur zuvor geschilderten Unterklasse (a) und lipophile gesättigte und/oder olefinisch un gesättigte Kohlenwasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und dabei aerob als auch anaerob abbaubaren organischen Verbindungen im Sinne der vorher ge brachten Definition zu Komponenten gem. (c) ist Gegenstand der älteren Anmel dung gem. DE 198 49 253.7 (H 3695) der Anmelderin. Die Offenbarung dieser älte ren Anmeldung wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der Offenbarung der hier diskutierten weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen technischen Lehre gemacht. Insbesondere wird auf die ausführlichen Angaben dieser älteren Anmeldung zu dem druckschriftlichen Stand der Technik zum Einsatz von Chi tin/Chitosan-basierten Derivaten im Gebiet des Pflanzenschutzes verwiesen. Hier sei nur kurz zusammenfassend wiederholt:
Aus dem einschlägigen druckschriftlichen Stand der Technik ist bekannt, daß durch Mitverwendung von Chitin und Chitin-basierten Derivaten - hier insbesondere Chi tosanen - im Agrikulturbereich substantielle Verbesserungen erzielt werden kön nen, die sich einerseits als gesteigerte Pflanzengesundheit, insbesondere aber auch als Steigerung des Ernteertrags kennzeichnen. Aus der umfangreichen Litera tur sei beispielsweise verwiesen auf die Veröffentlichung Zbigniew S. Karnicki et al., "CHITIN WORLD", Wirtschaftsverlag NW, Verlag für neue Wissenschaft GmbH, D, Bremerhaven, 1994. Verwiesen sei hier beispielsweise auf die Veröffentlichung Henryk Pospieszny et al. "NEW APPLICATIONS OF CHITOSAN IN AGRICULTU- RE" a. a. O., Seiten 246 bis 254 und die dort zitierte Literatur. Verwiesen sei weiter hin auf die Veröffentlichung "Applications of Chitin and Chitosan", M.F.A. Goosen ed., Technomic Publishing Company Inc. Lancaster, USA, Chapter 8, Donald Freepons "Enhancing Food Production with Chitosan Seed-Coating Technology" sowie auf die weiteren Veröffentlichungen der gleichen Literaturstelle Chapter 1, Q. Li et al. "Applications and Properties of Chitosan"; Chapter 2, Shigehiro Hirano "Applications of Chitin and Chitosan in the Ecological and Environmental Fields" sowie Chapter 11, Henryk Struszczyk et al. "New Applications of Chitin and Its De rivatives in Plant Protection". Verwiesen sei schließlich auf die Veröffentlichung in Academic Press. Inc. 1984, Seiten 291 ff, Lee A. Hadwiger et al. "CHITOSAN, A NATURAL REGULATOR IN PLANT-FUNGAL PATHOGEN INTERACTIONS, IN- CREASES CROP YIELDS", sowie auf die druckschriftliche Veröffentlichung in "Biotechnology Annual Review Volume 2", Elsevier Science B. V. 1996, "Chitin biotechnology applications", Verfasser SHIGEHIRO HIRANO a. a. O. Seiten 237 bis 258.

Die hier zitierte Literatur zeigt, daß dem Naturstoff-gebundenen Chitin bzw. daraus abgeleiteten Derivaten und dabei insbesondere dem durch Deacetylierung gewon nenen Chitosan sowohl in Oligomer- als auch in Polymerform ausgesprochene Ak tivität im Geschehen der Pflanzenaufzucht im Sinne ausgeprägter Aktivität gegen Schaderreger, insbesondere aus den Bereichen der Pilzkrankheiten, der Bakterio sen und/oder Virosen zukommt.

Werden Chitine und/oder insbesondere Chitosane in Abmischung mit und/oder zu sätzlich zu den erfindungsgemäß definierten Komponenten eingesetzt, dann kom men hier Mengen von wenigstens 0,05 Gew.-% und insbesondere Mengen von wenigstens 0,1 bis 1 Gew.-% - jeweils bezogen auf das wasserfreie Mehrkompo nentengemisch - zum Einsatz. Entscheidend ist, daß auch schon derart geringe Einsatzmengen der Chitin- bzw. Chitosan-basierten Komponenten den Ablauf der Lebensprozesse im Boden und in der Pflanze substantiell beeinflussen können, wobei insbesondere das Wachstum der gesunden Mikroorganismenflora und damit das Pflanzenwachstum gefördert und das Wachstum von Schädlingen unterdrückt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre können den bisher geschilderten Mehrkomponentengemische zusätzliche Hilfsstoffe aus dem Bereich der Pflanzenstärkung zugesetzt werden. Als charakteristisches Beispiel sei hier auf die Mitverwendung von umweltverträglichen Antioxidantien, insbesondere aus den Bereichen der Tocopherole und/oder der Ascorbinsäure bzw. ihrer Derivate verwie sen. Als Wirkprinzip für diese Zusatzstoffe wird bekanntlich angenommen, daß auch diese Antioxidantien - ebenso wie die zuvor benannten Zusatzstoffe auf Chi tin- bzw. Chitosanbasis - als sogenannte "Elicitoren" das pflanzeneigene Immun system anregen, wodurch sich die Widerstandsfähigkeit der so behandelten Pflan zen gegen Schadeinflüsse stärkt. Aus dem einschlägigen druckschriftlichen Stand der Technik sei beispielsweise verwiesen auf die DE 44 37 945 A1, in der Pflan zenstärkungsmittel enthaltend Vitamin E, oberflächenaktive Mittel und gegebenen falls weitere Formulierungshilfsstoffe in einem zur Applikation an Pflanzen geeigne ten Träger auf Basis eines insbesondere wäßrigen Lösungsmittelsystems be schrieben sind. Zusätzlich können nicht-phytotoxisch wirkende Antioxidanien mit eingesetzt werden, wobei hier insbesondere Vitamin C und/oder Carotinoide be schrieben sind. Erfindungsgemäß ausgebildete wäßrig basierte Emulsionen der zuvor beschriebenen Hauptkomponenten im Sinne der Lehre der Erfindung können auch in diesem Sinne zusätzlich wirkungsverstärkt ausgebildet sein.

Beispiele Bodenapplikation Kaliumwasserglas

Bei Pflanzen führt Streß zur Auslenkung physiologischer Vorgänge. Die Abwei chungen vom normalen Stoffwechselgeschehen treten auf, noch bevor die betrof fene Pflanze offensichtliche Schadsymptome aufweist (z. B. Welke, Nekrosen, Chlorosen). Jeglicher Streß, der direkt oder indirekt in die Abläufe der Photosyn these eingreift, zieht Veränderungen der Chlorophyll-Fluoreszenz-Emission nach sich. In zahlreichen Untersuchungen konnte die Wirkung verschiedener Stressoren auf Pflanzen anhand von Fluoreszenzmessungen dokumentiert werden. Dazu zählen Einflußfaktoren wie Kälte, Hitze, Ozon, Wassermangel, Schwefeldioxid, Herbizide, Tenside (als Beispiele für ablotischen Streß) oder phytopathogene Pilze (als Beispiel für biotischen Streß).

Maßnahmen, die zu einer Minderung des Stresses oder einer Steigerung der Wi derstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber ablotischen oder biotischen Faktoren beitragen könnten, kommt daher in der angewandten und insbesondere in der ökologisch ausgerichteten Pflanzenschutz-Forschung steigende Bedeutung zu.

Methode

10 Tage alte Bohnenkeimlinge (Phaseolus vulgaris) wurden in Anzuchtgefäßen mit Felderde-Sand-Gemisch vereinzelt und mit tensidischer Kaliumwasserglas-Lösung als pflanzenstärkender Komponente begossen.

Dabei wurden folgende Mengen Kaliumwasserglas (in Klammern: Reinsubstanz Si lizium) eingesetzt:
0,2 g/m² (0,02 g Si/m²) = 2 kg/ha
1,0 g/m (0,1 g Si/m²) = 10 kg/ha
5,0 g/m (0,5 g Si/m²) = 50 kg/ha

Nach 7 Tagen Einwirkungszeit wurde ein Primärblatt der Pflanze mit 0,3 mmol/l Pa raquat als ablotischem Streß (= Versuchsteil A) bzw. mit Botrytis cinerea (10⁶ Spo ren/Blatt) als biotischem Streß (= Versuchsteil B) behandelt.

Im Versuchsteil A erfolgte 4, 24, 48 und 96 Stunden nach Applikation des Stressors Paraquat je eine Messung der Chlorophyllfluoreszenz. Im Versuchsteil B erfolgte 24, 48, 72 und 120 Stunden nach Applikation des Stressors Botrytis je eine Mes sung der Chlorophyllfluoreszenz.

Alle Messungen fanden mit einem Fluoreszenzmeß-Gerät unter Lichtausschluß bei Raumtemperatur statt. Die Bestimmung der Chlorophyll-Fluoreszenz wurde wie in der Fachliteratur beschrieben, an für 30 Minuten dunkel-adaptierten Pflanzen durchgeführt (z. B.: (1) Koch, C., G. Noga, G. Strittmatter (1994): Photosynthetic electron transport is differentially affected during early stages of cultivar/Race specific interactions between potato and Phytophthora infestans. Planta 193: 551-557; (2). Schmitz, M., G. Noga (1998); a-Tocopherol reduced environmental stress and improved fruit quality; Acta Hort. 466: 89-94, ISHS 1998).

Ergebnisse Teil A: Paraquat

Die Intensität der Fluoreszenz wird als Maß für die Widerstandsfähigkeit der Pflan ze angesehen, d. h. je höher die Fluoreszenz, um so kräftiger/gesünder die Pflan ze. Die mit Stressor Paraquat behandelten Pflanzen fluoreszierten erwartungsge mäß schwächer als die nicht dem Stressor ausgesetzten Pflanzen. Die mit der Prüfsubstanz Kaliumwasserglas behandelten Pflanzen zeigten deutlich höhere Fluoreszenz als die gestreßten Pflanzen. Niedrige Dosierungen Kaliumwasserglas (0,2 und 1,0 g/m²) führten zu ähnlich guten Fluoreszenzwerten wie die ungestreßte Kontrolle.

Tabelle 1: Einfluß einer Bodenbehandlung mit ausgewählten Pflanzenstärkungsmit teln auf die relative Chlorophyllfluoreszenz von Phaseolus vulgaris, 7 Tage nach Behandlung mit dem Pflanzenstärkungsmittel; n = 8

Die mit der Prüfsubstanz Kaliumwasserglas behandelten Pflanzen zeigten deutlich besseres Wurzelwachstums als die unbehandelten Kontrollpflanzen und als die mit dem Herbizid Paraquat gestreßten Pflanzen (vgl. Tab. 2). Mit steigender Menge Si licium wurden auch höhere Wurzelgewichte ermittelt.

Tabelle 2: Einfluß einer Bodenbehandlung mit ausgewählten Pflanzenstärkungsmit teln auf das Wurzelgewicht von Phaseolus vulgaris, 20 Tage nach Behandlung; n = 8.

Teil B: Botrytis

Die Intensität der Fluoreszenz wird als Maß für die Widerstandsfähigkeit der Pflan ze angesehen, d. h. je höher die Fluoreszenz, um so kräftiger I gesünder die Pflan ze. Die mit dem biotischen Stressor Botrytis cinerea behandelten Pflanzen fluores zierten erwartungsgemäß schwächer als die nicht dem Stressor ausgesetzten Pflanzen. Die mit der Prüfsubstanz Kaliumwasserglas behandelten Pflanzen zeig ten deutlich höhere Fluoreszenz als die gestreßten Pflanzen (Tab. 3).

Tabelle 3: Einfluß einer Bodenbehandlung mit ausgewählten Pflanzenstärkungsmit teln auf die relative Chlorophyllfluoreszenz von Phaseolus vulgaris, 7 Tage nach Behandlung mit dem Pflanzenstärkungsmittel; n = 8

Claims

1. Verfahren zur Steigerung des Pflanzenwachstums durch primäre Wachs tumsförderung der Erdreich-Mikroorgansimenflora wenigstens im Bereich der Pflanzenwurzel mittels Eintrag wäßriger Zubereitungen, enthaltend

a) ökologisch verträgliche Netzmittel vom O/W-Typ zusammen mit
b) wenigstens anteilig lipophile Reste aufweisenden Verbindungen des P und/oder N und gewünschtenfalls weitere Makro- und/oder Mikronährstoffe für das gesunde Pflanzenwachstum,

bevorzugt weiterhin verbunden mit gleichzeitigem und/oder zeitversetztem Eintrag von

a) lipophile gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlen wasserstoffreste mit Fettstruktur aufweisenden und sowohl aerob als auch anaerob abbaubaren organischen Verbindungen als zusätzliche Kohlenstofflieferanten für das Wachstum der Mikro organismenflora,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Pflanzenstärkung gegen Schadeinwirkungen wie mechanische Beanspruchung, Trockenstreß und/oder Pathogenbefall zeit gleich und/oder zeitversetzt wasserlösliche und/oder weitgehend wasserun lösliche, dabei jedoch pflanzenverfügbare Verbindungen des Siliciums in den Erdboden eingetragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösli che Siliciumverbindungen Alkalisilikate, insbesondere Natrium- und/oder Ka lium-Wassergläser, Alkali-Metasilikate und/oder Kieselsäuresole/-gele ein gebracht werden, während als wasserunlösliche Siliciumverbindungen ent sprechende Gesteinsmehle wie Tonerde, Kali-haltige Silikatgesteinsmehle und/oder Erdalkalimetallverbindungen der Kieselsäure wie Hüttenkalk einge setzt werden, wobei aber auch Rückstände und/oder Extrate von Pflanzen mit angereichertem Siliciumgehalt - z. B. von Brennesseln und/oder Schach telhalm - in den Boden eingetragen werden können.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wasser lösliche Siliciumverbindungen als wäßrige Lösung und dabei bevorzugt we nigstens anteilsweise gemeinsame mit den Netzmitteln vom O/W-Typ in den Boden eingetragen werden, während es für den Eintrag von wasserunlösli chen Siliciumverbindungen bevorzugt sein kann, diese in feinstteiliger Form dem Erdboden zuzusetzen, bevor die Komponenten zu (a), (b) und gegebe nenfalls (c) in den Boden eingetragen werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz wasserunlöslicher Siliciumkomponenten diese als feinteilige Fest stoffe in die oberen Bodenschichten eingearbeitet werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eintrag von wasserlöslichen Verbindungen des Siliciums, z. B. Wasserglä sern, als Siliciumquelle diese in Mengen von 0,2 bis 10 g/m², vorzugsweise in Mengen von 1 bis 5 g/m², bezogen jeweils auf Wasserglas als Festsub stanz auf bzw. in den Boden eingebracht werden.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, daß weitgehend wasserunlösliche Ver bindungen des Siliciums wie Hüttenkalk in Mengen von wenigstens 200 bis 250 g/m² und Jahr aufgebracht werden.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kom ponente (a) biologisch abbaubare Tenside wenigstens überwiegend nichtio nischen Charakters eingesetzt werden, die weiterhin bevorzugt zum wenig stens überwiegenden Anteil Naturstoff-basierten Ursprungs sind und dabei bevorzugter HLB-Werte im Bereich von 10 bis 18 aufweisen.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kom ponente (a) wenigstens anteilsweise, bevorzugt wenigstens überwiegend Alkyl(oligo)glukosid-Verbindungen (APG-Verbindungen) eingesetzt werden, deren Alkylrest sich wenigstens überwiegend von geradkettigen Fettalkoho len ableitet.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß APG- Verbindungen aus Glukose und insbesondere Naturstoff-basierten Fettalko holen mit wenigstens 6 C-Atomen, vorzugsweise mit 8 bis 24 C-Atomen und DP-Werten im Bereich von 1, 2 bis 5 eingesetzt werden.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als we nigstens anteilig lipophile Reste aufweisende Verbindungen der Komponen te (b) Öl-lösliche Verbindungen des P und/oder N eingesetzt werden.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (b) Lecithin, Lecithin-Hydrolysate und/oder chemisch modifi zierte Lecithine - bevorzugt in Abmischung mit weiteren N-haltigen Makro nährstoffen - eingesetzt werden, wobei insbesondere Harnstoff und/oder Harnstoffderivate als weitere N-haltige Komponenten, verwendet werden können.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Kompo nenten zu (c) eingesetzt werden, die wenigstens anteilsweise mit Sauerstoff als Heteroatom funktionalisiert sind, wobei der Einsatz von Fettalkoholen und/oder Fettsäuren bzw. ihren Derivaten, wie entsprechenden Estern bzw. Partialester, Ethern und/oder Amiden, bevorzugt ist.

13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten zu (c) wenigstens überwiegend Naturstoff-basiert sind.

14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten zu (c) wenigstens anteilsweise Stockpunkte gleich/kleiner 25 bis 30°C und insbesondere gleich/kleiner 10 bis 15°C aufweisen.

15. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten zu (c) olefinisch ungesättigte C_12-24-Fettalkohole natürlichen Ursprungs, insbesondere wenigstens überwiegend C_16/18-Fettalkohole mit hohem Grad olefinischer Doppelbindungen und Erstarrungsbereichen gleichkleiner 20°C, vorzugsweise gleich/kleiner 10 bis 15°C, und/oder Fett säurepartialester wie Glycerinmonooleat, eingesetzt werden, wobei Ab mischungen solcher Komponenten zu (c) bevorzugt sein können.