DE4424574A1 - Düngemittel und Verwendung von Malzkeimen bei der Herstellung von Düngemitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Düngemittel bzw. auf die Verwendung von Malzkeimen bei der Herstellung eines Düngemittels.

Malzkeime fallen bei der Vermälzung von Braugetreide an, beim Vermälzen bildet das Korn des Braugetreides Keimwurzeln aus. Nach dem anschließen­ den Darren, also einem Trocknungsprozeß, werden diese Keimwurzeln ent­ fernt. Im Braumalz befinden sich somit keine Malzkeime. Die Malzkeime sind vielmehr ein Nebenprodukt, ähnlich wie die Schwimmgerste, die bei der Vermälzung von Braugetreide anfällt.

Die getrockneten Keimwurzeln, also die Malzkeime, haben einen Durchmes­ ser von typischerweise 0,4 bis 0,7 mm und eine Länge von typischerweise 10 bis 14 mm. Sie liegen häufig als Bruchstücke vor, diese haben typi­ scherweise eine Länge von etwa 5 mm. Das spezifische Gewicht liegt bei 1,3 bis 1,4 g pro cm³.

Braugetreide im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere Gerste und/oder Weizen, ohne daß hierdurch eine Einschränkung gegeben ist.

Nach dem Stand der Technik werden Malzkeime in Reinform oder als Kom­ ponente von Mischfutter für die Fütterung einer begrenzten Anzahl von Tierarten eingesetzt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Einsatz von Malzkeimen auszudehnen.

Versuche, die Verwendungsmöglichkeiten zu erweitern, wie z. B. die Her­ stellung eines speziellen Pferdefutters und eines Fischfutters, hatten je­ doch nicht den gewünschten Erfolg.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue Verwendung für Malzkeime anzugeben und ein Düngemittel zu schaffen, das vornehmlich Malzkeime enthält.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Düngemittel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verwendung von Malzkeimen entspre­ chend den Merkmalen des Patentanspruchs 6.

Malzkeime in reiner Form haben einen Nährstoffgehalt von typischerweise 5,6% Stickstoff, 3,3% Phosphat und 3,2% K₂O, alle Angaben in Gewichtspro­ zent. Es hat sich nun gezeigt, daß sich aufgrund dieser Nährstoffgehalte Malzkeime gut als Düngemittel eignen. Malzkeime bestehen aus physiolo­ gisch jungem, leicht mineralisierbarem Gewebe und gewährleisten eine gute, etwa eine Vegetationsperiode anhaltende Düngewirkung. Bei dem Dünger aus Malzkeimen handelt es sich um einen Dünger, der auf der Basis rein pflanzlicher, organischer Stoffe hergestellt ist. In soweit eignen sich Malz­ keime gut als Düngemittel. Versuchsergebnisse zur Düngewirkung, auf die später noch eingegangen wird, belegen eine gute Düngewirkung der Malz­ keime.

Vorzugsweise besteht das Düngemittel überwiegend, also zumindest 50% aus Malzkeimen. Als weitere, günstige und die Düngewirkung positiv beeinflus­ sende Beimengungen haben sich Gersten- und/oder Malzstäube erwiesen, wie sie beim z. B. Vermälzen anfallen. Auf diese Weise kann auch für die Stäu­ be, die zwangsläufig beim Vermälzen anfallen, eine sinnvolle Verwendung angegeben werden. In einer vorzugsweisen Weiterbildung enthält das Düng­ emittel somit Getreide- und/oder Malzstäube in einem Verhältnis von Mal­ zkeimen zu Stäuben im Bereich von 2/3 zu 1/3 bis 3/4 zu 1/4.

Die Getreide- und/oder Malzstäube haben einen großen Anteil an niederpo­ lymeren Kohlenhydraten und Zucker, diese wiederum begünstigen die Nähr­ stoffmineralisation, weil Kohlehydrate und Zucker als Nährmedium für die Mikroorganismen dienen können, die die Nährstoffmineralisation begünsti­ gen. Die Mischung von Malzkeimen und Stäuben hat typischerweise eine Nährstoffzusammensetzung von etwa 3,5% Stickstoff, 2,2% Phosphat und 2,1% K₂O, wiederum alle Angaben in Gewichtsprozent.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Düngemittel in pelleti­ sierter oder granulierter Form anzubieten. Bei der praktischen Verwendung hat sich dabei eine Korngröße zwischen 10 mal 30 mm und 3 mal 5 mm als besonders günstig erwiesen. Durch die Ausbildung von Körnern und durch die angegebenen Korngrößen ist das erfindungsgemäße Düngemittel gut anwendbar, läßt sich mit Streugeräten oder auch per Hand gut ausbringen und somit insgesamt gut dosieren.

Als bevorzugt haben sich Korngrößen im unteren Bereich, also in Nähe von 3 mal 5 mm, erwiesen. Bei ihnen ist die Handhabung besonders günstig.

Um die Malzkeime einschließlich der eventuell zugegebenen Gersten- und Malzstäube pelletisieren und granulieren zu können, muß dem Preßgut Feuchtigkeit zugegeben werden. Der Trockensubstanzgehalt der Malzkeime, mit oder ohne die Stäube, beträgt typischerweise 94%. Für das Pelletisieren bzw. Granulieren ist ein Anfeuchten auf 85 bis 90% Trockensubstanz geeig­ net und notwendig. Das Anfeuchten erfolgt durch Zugabe einer wäßrigen Flüssigkeit. Diese kann ausschließlich aus Wasser bestehen, insbesondere und vorzugsweise kann sie aber zusätzliche Düngestoffe enthalten. Mit dem Wasserstrom können somit Nährstoffe wie beispielsweise Phosphor, Kalium, Magnesium oder auch Mikronährstoffe, wie z. B. Kupfer zugeführt werden. Andererseits kann der Wasserstrom aber auch durch bereits auf dem Markt befindliche Flüssigdüngemittel ersetzt werden. Mit der Zugabe von Nähr­ stoffen über und in der wäßrigen Flüssigkeit kann das Nährstoffverhält­ nis des fertigen Düngemittels beliebig beeinflußt werden, so daß eine An­ passung an die spezifischen Ansprüche einer zu düngenden Pflanzenart gegeben ist. Auf diese Weise kann ein spezielles Düngemittel für Blüh­ pflanzen, für Koniferen, für Gemüse, Erdbeeren und dergleichen hergestellt werden.

Die Erfindung betrifft ebenso die Verwendung von Malzkeimen, wie sie beim Prozeß des Vermälzens von Braugetreide anfallen und nach dem Dar­ ren vom Malzkorn abgetrennt vorliegen, für die Herstellung von Düngemit­ teln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläu­ tert unter Bezugnahme auf einen Gefäßversuch beschrieben.

Beim Vermälzen von Braugetreide, also insbesondere von Braugerste oder Weizen, bilden sich Keimwurzeln aus, üblicherweise bildet ein Korn 3-5 Keimwurzeln mit einer Länge von etwa 10 bis 14 mm und einem Durchmesser von etwa 0,4 bis 0,7 mm aus. Beim Darren wird das Korn einschließlich sei­ ner Keimwurzel getrocknet. Anschließend kann die Keimwurzel abgetrennt werden, sofern sie nicht schon durch mechanische Behandlung zuvor abge­ trennt wurde. Die Malzkeime sollen sich nicht im fertigen Malz, wie es für die Bierherstellung benötigt wird, befinden, weil sie den Brauprozeß nega­ tiv beeinflussen.

Beim gesamten Vermälzungsprozeß fallen auch Stäube an. In den ersten Schritten des Vermälzungsprozesses fallen reine Getreidestäube, also ins­ besonder Gerstenstäube an, bei den späteren Verfahrenschritten fallen Malzstäube an. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Düngemittels werden die pro eingesetzter Ausgangsmenge an Braugetreide anfallenden Malzkeime und Stäube miteinander vermischt. In einer konkreten Realisierung liegt das Mischverhältnis bei 70% Malzkeimen und 30% Stäube.

Um das Gemisch aus Malzkeimen und Stäuben in eine körnige Form über­ führen zu können, muß das Preßgut angefeuchtet werden. Der Trockensub­ stanzgehalt liegt typischerweise zwischen 92 und 96%. Die Anfeuchtung durch Zugabe einer wäßrigen Flüssigkeit erfolgt dergestalt, daß bei­ spielsweise 12 Gewichtsprozent Wasser im Gemisch aus den Malzkeimen und Stäuben enthalten ist.

In einer speziellen Ausbildung wird als wäßrige Zugabe ein Flüssigdüng­ emittel verwendet, wie es bereits auf dem Markt erhältlich ist. Zusätzlich wird in geringem Maße Kupfer zugeführt. In einer an sich bekannten Vor­ richtung zum Pelletisieren oder Granulieren wird die Mischung körnig ge­ macht. Sie kann dann in handelsüblichen Mengen verpackt und zum Verkauf gegeben werden. Ein Einsatz ist insbesondere für kleinere Flächen, also beispielsweise Gärten, beabsichtigt.

Die maximale Ausbringmenge pro qm liegt bei etwa 1,5 kg. In den meisten Fällen ist eine Ausbringmenge von etwas unter 1 kg ausreichend.

In der folgenden Tabelle I sind die Ergebnisse von Gefäßversuchen darge­ stellt, die einerseits mit dem erfindungsgemäßen Düngemittel (erste Spalte) und andererseits mit fünf anderen Düngemitteln, nämlich auf dem Markt erhältlichen bzw. praktisch vorliegenden Düngemitteln, erzielt wurden:

In Zeile 5 der Tabelle I ist mineralischer Stickstoff eingesetzt worden, dies erfolgte im wesentlichen als Kontrollversuch. Alle sechs Varianten sind jeweils für 2 g N/Gefäß bei Annahme einer 50%igen N-Ausnutzung der organischen Dünger durchgeführt worden. Die Abkürzung Tr.-M. bedeutet Trockenmasse.

Erfaßt wurden jeweils die Trockenmassen nach dem jeweiligen Schnitt, dar­ gestellt in den Spalten 3 bis 6 für den 1., 2., 3. und 4. Schnitt. Spalte 7 enthält die gesamte Trockenmasse, Spalte 8 die Trockenmasse der Wurzel­ masse. Der Versuch wurde mit Weidelgras durchgeführt. Die Aussaat erfolg­ te am 11. Mai 1993, am 20. Mai 1993 ging die Saat auf. Der erste Schnitt erfolgte am 20. Juni 1993, der zweite am 16. Juli 1993, der dritte am 13. August 1993 und der letzte und vierte am 03. November 1993.

Der Trockenmasseertrag liegt bei dem Gemisch aus Malzkeimen und Stäuben (1. Zeile) auf etwa gleichem Niveau wie andere, in dem Vergleich geprüfte, bereits bekannte organische Düngemittel. Überraschenderweise wurde ge­ funden, daß bei Einsatz von Malzkeimen als Düngemittel gemäß der Erfin­ dung die Bildung der Wurzelmasse deutlich gefördert wird. Eine große Wur­ zelmasse führt zu einer intensiven Nährstoffaufnahme und zur Stabilisie­ rung des Wachstums. Untersuchungen über den Nährstoffgehalt der geernte­ ten Pflanzenmasse konnten noch nicht durchgeführt werden, es wird vermu­ tet, daß auch hier die guten Ergebnisse bestätigt werden.

Insgesamt erweist es sich somit, daß Malzkeime eine gute Düngewirkung haben und sich gut als Düngemittel eignen. Die pelletisierten bzw. granu­ lierten Düngemittel gemäß der Erfindung eignen sich gut für den prakti­ schen Einsatz. Besonders günstig ist auch die Verwertung der beim Vermäl­ zen angefallenen Stäube als Düngemittel.

Tabelle I

P, K Düngerwirkung von Malzkeimen

Mittlerer P-Gehalt der Malzkeimvarianten gegenüber Mineral-N Varianten um 25% (2. Schnitt) und 66% (3. Schnitt) erhöht, gegenüber Hornspänen um 37% (3. Schnitt) erhöht. Mittlerer K-Gehalt der Malzkeimvariante gegen­ über Mineral N Variante um 200% (2. Schnitt) und 157% erhöht, gegenüber Hornspänen um 115% (2. Schnitt) und 152% (3. Schnitt) erhöht.

Eine P, K Düngewirkung von Malzkeimenwurzeln gegenüber P- und K- armen Düngern (Mineral-N und Hornspänen) ist gegeben. Die P, K Düngewirkung von Malzkeimen entspricht der von z. B. Guano oder Kompostmist.

Im folgenden werden mit der Erfindung erhaltene Ergebnisse beschrieben und verglichen mit Ergebnissen anderer Dünger. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Ein Diagramm über den Zeitablauf der Stickstoffaufnahme der un­ tersuchten Pflanze (Weidelgras), als Dünger wurden Malzkeime ver­ wendet,

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für ein Gemisch aus Malzkei­ men und Malzstäuben als Dünger,

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Hornspäne als Dünger,

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Guano als Dünger,

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Kompostmist als Dünger und

Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Mineralstickstoff als Dün­ ger.

In den Figuren ist jeweils die Stickstoffaufnahme in Gewichtsprozent auf­ getragen über der Zeit, nämlich einer Vegetationsperiode von 6 Monaten, beginnend Anfang April und endend Ende September. Die ausgezogene Kurve gibt jeweils an, wieviel Gewichtsprozent Stickstoff des vom jeweiligen Dünger zur Verfügung gestellten Stickstoffs zu welchem Zeitpunkt von der Pflanze aufgenommen wurde. Die gestrichelte Kurve gibt an, wieviel g Stickstoff von 100 g gedüngtem Stickstoff zu welchem Zeitpunkt von der Pflanze aufgenommen wurde.

Die Stickstoffausnutzung, also die Angabe, wieviel g Stickstoff von 100 g gedüngtem Stickstoff insgesamt von der Pflanze aufgenommen wurde, ist für die einzelnen Dünger wie folgt: Fig. 1: 51%, Fig. 2: 52%, Fig. 3: 75%, Fig. 4: 88%, Fig. 5: 41% und Fig. 6: 94%.

Wie ein Vergleich der beiden Fig. 1 und 2 zeigt, führt die Zugabe von etwa 20 Gewichtsprozent Gersten- und Malzstäuben zu einer Stabilisierung der Mineralisationskurven.

Die Zugabe von Gersten- und Malzstäuben führt zu einer Stabilisierung der Mineralisationskurven. Hoch aufgeschlossene Kohlenhydrate bewirken eine Stimulierung der für die Mineralisation von organischer Substanz verant­ wortlichen Mikroorganismen. Fig. 1 (Malzkeime ohne Malz- und Gerstenstäu­ be) kann durch Zugabe von Malz- und Gerstenstäuben in die Idealkurve gemäß Fig. 2 überführt werden.

Der Verlauf gemäß Fig. 2 ist als Ideal anzusprechen, weil ein hoher Pro­ zentsatz des Stickstoffs in den ersten drei Vierteln der Vegetationszeit t gleichmäßig freigesetzt wird und im letzten Viertel, der Reifephase der zu düngenden Pflanze, nur noch wenig Stickstoff nachgeliefert wird. Eine sol­ che N-Verteilung garantiert während der Wachstumsphase, also während der ersten drei Viertel der Vegetationsperiode, eine geringe, ernährungsphysio­ logisch günstige, d. h. niedrige Nitratbelastung der Lebensmittel. Eine ähn­ lich gute N-Verteilung wie in Fig. 2 ist nur noch bei der Hornspänen als Düngemittel gemäß Fig. 3 zu beobachten. Hier ist jedoch darauf hinzuwei­ sen, daß Hornspäne keine P- und keine K-Düngewirkung aufweisen.

Eine unphysiologische, relativ spitze N-Verteilung weist die Guano-Varian­ te gemäß Fig. 4 auf, die keine Eigenschaften eines langsam fließenden, or­ ganischen Düngers hat, sondern wie die mineralische Kontrollvariante (Fig. 6) wirkt.

Die Kompostmist-Variante (Fig. 5) enthält einen hohen Anteil schwer mi­ neralisierbarer N-Verbindungen, was in einer niedrigen N-Ausnutzung und einem Abbruch der N-Versorgung in der Hälfte der Vegetationszeit zum Ausdruck kommt.

Als weitere Eigenschaft des Düngers aus Malzkeimen mit gegebenenfalls Zugabe von Gersten- und/oder Malzstäuben liegt darin, daß der Dünger eine organische Substanz von ca. 90% aufweist und damit bodenverbessernd, da humusbildend, wirkt.

In der folgenden Tabelle II werden die fünf geprüften Düngemittel nach den folgenden Prüfkriterien bewertet:

• 1. Pflanzenphysiologisch angepaßte Düngewirkung über die Vegetationsperiode
• 2. Bodenstrukturverbesserung über die Zufuhr von organischer Substanz
• 3. P, K Düngewirkung
• 4. N-Ausnutzung
• 5. Förderung der biologischen Aktivität

Tabelle II

Von den Gewichtsanteilen an Malzstäuben im Düngemittel, das mindestens 50 Gewichtsprozent Malzkeime enthält, haben sich als günstig erwiesen:

Zugaben zwischen 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 15 und 35 Gewichtsprozent, insbesondere zwischen 20 und 25 Gewichtsprozent.

Claims (7)

1. Düngemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es Malzkeime, wie sie bei der Vermälzung von Braugetreide anfallen und nach dem Darren vom Malz­ korn abgetrennt werden, enthält, insbesondere daß es mindestens 50 Gewichtsprozente Malzkeime enthält.

2. Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin Gersten- und/oder Malzstäube enthält, wie diese insbesondere beim Ver­ mälzen anfallen, wobei vorzugsweise das Verhältnis von Malzkeimen zu Stäuben 2/3 bis 3/4 zu 1/4 beträgt.

3. Düngemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es pelletisiert oder granuliert ist, wobei die Korngröße vorzugsweise zwi­ schen 10 mal 30 mm und 3 mal 5 mm liegt.

4. Düngemittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Pel­ letisieren bzw. Granulieren eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zuge­ geben wird, so daß eine Anfeuchtung auf 85-90% der Trockensubstanz­ gehalt erreicht wird.

5. Düngemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig­ keit Nährstoffe enthält, z. B. Flüssigdüngemittel, Phosphor, Kalium, Ma­ gnesium oder Mikronährstoffe, wie z. B. Kupfer.

6. Verwendung von Malzkeimen, wie sie bei der Vermälzung von Braugetrei­ de anfallen und nach dem Darren vom Malzkorn abgetrennt vorliegen, bei der Herstellung von Düngemitteln.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Düng­ emittel aus mindestens 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise aus mindestens 66 Gewichtsprozent Malzkeimen besteht.