MEANS FOR TREATING AGRICULTURAL AND FORESTRY SOILS

Abstract: The product contains, in addition to water, a saponin or a compound comprising saponins or a saponin in an active form. The latter compound may be an intermediary product for the preparation of commercially available saponin extracts. The preparation having the following composition is particularly efficient: 6 to 20 % by weight of a saponin-based product with a saponin content of 20-30 % by weight of pure saponin, 40 to 50 % by weight of molasses, 1 to 6 % by weight of a water-soluble colloid, 0.7 to 6 % by weight of a preserving agent, the balance being water. The product is used in aqueous dilution from 2 to 5 ppm.

Description: Aufbereitungsmittel für land- und forstwirtschaftliche Böden Die Erfindung betrifft ein Aufbereitungsmittel für land- und forstwirtschaftliche Böden oder dergleichen, das im Boden das Wachstum fördert und den Boden derart aufbereitet, dass die Stoffe an sich bekannter Düngemittel besser aufgenommen und verarbeitet werden. Aus der DE-PS 868 912 ist ein Humusstabilisator bekannt, der unmittelbar auf Humusböden aufgestreut und eingemischt wird, um durch die auf diese Weise herbeigeführte mineralische Stickstoff- und Humusstabilisierung die Anreicherung von wertvollen Dauerhumusformen im Boden zu bewirken und somit indirekt die düngende und bodenverbessernde Wirkung von Düngemitteln zu steigern. Das bekannte Produkt besteht im wesentlichen aus Tonmineralien und Gips sowie amorpher Kieselsäure und Spurenelementen. Neben der chemlschen Wirkung soll es physikalisch-chemisch und physiologisch, jedoch nicht bakterizid wirken. Daneben sind zahlreiche Produkte zur Bodenverbesserung bekannt, die den Boden lediglich auflockern, so dass der Zutritt von Luft bzw. Sauerstoff gefördert wird, wodurch das aerobe gegenüber dem anaeroben Bakterienwachstum im Boden gefördert werden soll. Aufgabe der Erfindung ist, ein weiteres wesentlich wirkungsvolleres Aufbereitungsmittel aufzuzeigen. Gegenstand der Erfindung ist demgemäss ein Bodenaufbereitungsmittel, das Saponin, Saponine oder ein Saponin in wirksamer Form enthaltendes Produkt enthält. Letzteres Produkt kann ein Zwischenprodukt zur Herstellung handelsüblicher Saponinextraktprodukte sein. Vorzugsweise können monodesmosidische Saponine aus z.B. Quillajarinde, Seifenwurzeln, Spinat, Guyak, Yuka, Rosskastanien', Rüben verwendet werden. Saponine sind eine Gruppe von Glykosiden, die sich durch eine Reihe von gemeinsamen Merkmalen auszeichnen. Es sind pflanzliche Stoffe, die in Wasser gelöst die Oberflächenspannung beeinflussen und ähnlich wie Seife beim Schütteln einen haltbaren Schaum liefern. Sie bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff und weisen ein hohes Molekulargewicht auf. Als Inhaltsstoffe vieler Pflanzen sind die Saponine in der Natur weit verbreitet. Man nimmt an, dass sie als Bitterstoffe eine gewisse Schutzfunktion der Pflanze gegenüber bestimmten Parasiten aufweisen. Ihre Gewinnung er folgt durch auf die Droge abgestimmte Extraktions und Aufbereitungsverfahren. Der Abschluss des Ver arbeitungsprozesses ist im allgemeinen die Überführung der Extrakte in die Pulverform. In dieser Form gelangen die Saponine in den Handel. In Fällen, in denen es nicht möglich ist, die Saponinextrakte in die Pulver form zu überführen, werden diese in einer stark kon zentrierten, flüssigen, meist konservierten Form ange boten. Die aus verschiedenen saponinhaltigen Drogen gewonnenen Saponine unterscheiden sich mehr oder weniger untereinander. Eine chemische Unterscheidung wird anhand ihres zuckerfreien Grundgerüstes, des sogenannten Aglykons oder auch Sapogenins, getroffen. Die zwei grossen dabei zu unterscheidenden Gruppen sind: 1. Sapogenine mit Triterpenstruktur (Oleanol säure-Grundgerüst) 2. Spirostanole (Steranskelett-Digitogenin) Saponine sind als Heilmittel und Waschmittel hoch begehrt. Heute hat sich die Anwendung von Saponin mehr auf andere Gebiete verlagert. Beispielsweise wird Saponin aus Quillaja-Saponaria gewonnen. Es ist ein auf besonderem Wege gereinigter und in Pulverform überführter hochwertiger, in Wasser in jedem Verhältnis löslicher Drogenextrakt. Das im Saponinanteil benannte Hauptsaponin, Quillaja-Saponin, ist ein Glykosid, dessen Aglykon als Triterpenoid der ffi -Amyrin-Oleanolsäure-Gruppe angehört. Die bei der Hydrolyse abgespaltenen Zucker sind bisher im einzelnen nicht bekannt. Quillaja-Saponin wirkt hämolytisch. Das Pulver reizt beim Einatmen die Schleimhäute. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Filmemulsionen verwendet und ist frei von Härtebildnern und Schwermetallen. Als Pulver ist es weiss bis fast weiss und ausser in Wasser in Dioxan löslich. Die 5%ige wässrige Lösung hat einen p-h-Wert zwischen 4 und 5. Die Haltbarkeit der Saponinlösung beträgt im offenen Gefäss und bei einer Aussentemperatur von 15 Grad Celsius durchschnittlich drei bis fünf Tage. Die Haltbarkeit verlängert sich bei Temperaturen unter i0 Grad Celsius und wird geringer oberhalb 20 Grad Celsius. Die Haltbarkeit der Lösung kann durch Aufbewahren in Kühlräumen, Aufkochen und Aufbewahren in verschlossenen Behältern, Zugabe von Äthyl alkohol bis zu 18 % und Zugabe von Konservierungsmitteln verlängert werden. Die Einarbeitung von Konservierungsmitteln verändert Jedoch die natürliche Zusammensetzung der Lösung erheblich. Gypsophila-Saponin wird aus Radix-Saponaria in der Regel ebenfalls als in Pulverform überführter Drogenextrakt gewonnen. Es ist - ebenso wie das QuillaJa-Saponin zur Herstellung von Film- und Fotopapieren verwendbar und weist dabei etwa die gleichen Eigenschaften auf. Darüber hinaus findet es hauptsächlich Verwendung als Netzmittel, in der kosmetischen, galvanischen und Getränke-Industrie und wird zur Förderung der Aufnahme von Arzneien in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete der Saponine sind in Abhängigkeit vom Reinheitsgrad die Lebensmittelindustrie, Lack- und Farbenindustrie, der Reprobereich, die Getränkeindustrie und die Verwendung zu Reinigungszwecken. In den meisten Fällen wird Saponin eingesetzt, um die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten oder dergleichen zu beeinflussen. Handelsübliche Saponinprodukte sind Saponinextraktlösungen, Saponinpulver und Granulate, die in der Regel einen Reinsaponingehalt von etwa 5 bis 30 Gew.-% aufweisen. Aus den handelsüblichen Saponinprodukten werden verdünnte wässrige Lösungen hergestellt, die das Reinsaponin in Konzentrationen von 2 bis 5 ppm enthalten. Dieses Aufbereitungsmittel wird auf die zu behandelnden Böden oberflächlich verteilt, z.B. aufgesprüht oder aufgedüst oder aufgegossen oder dergleichen. Das erfindungsgemässe Saponin enthaltende Aufbereitungsmittel verändert offenbar die Reaktionsbedingungen im Boden zugunsten des aeroben Bakterienwachstums derart, dass die aeroben Vorgänge schneller ablaufen als die anaeroben oder die anaeroben Vorgänge unterdrückt werden. Es ist derzeit nicht bekannt, worauf die unerwartete günstige Eigenschaft des neuen Aufbereitungsmittels zurückzuführen ist. Dabei lag es keineswegs nahe,Saponinprodukte zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe einzusetzen, wenn man berücksichtigt, dass die Saponine in Lösungen durch Mikroorganismen rasch zersetzt werden und daher befürchtet werden musste, dass das Saponin zumindest in den zugesetzten geringen Konzentrationen völlig unwirksam ist. Unter anderem ist zwar in der Literatur auch berichtet worden, dass Saponin auf die meisten Bakterien wachstumsfördernd wirkt. Überraschend ist jedoch, dass im Falle der Erfindung diese Wirkung offenbar selektiv zugunsten des Wachstums der aeroben Bakterien abläuft. Würde das Wachstum der aeroben und anaeroben Bakterien gleichermassen gefördert, was der Fachmann hätte er warten müssen und weshalb er Saponin bisher wohl auch nicht eingesetzt hat, so hätte sich lediglich eine Beschleunigung der bekannten Vorgänge mit den beschriebenen Nachteilen ergeben. Für den Durchschnittsfachmann ergibt sich aus dem Stand der Technik weder ein Hinweis; der die Verwendung von Saponin für die Zwecke der Erfindung nahegelegt hätte, noch kann angenommen werden, dass die Auswahl der Saponinprodukte aus einer Unzahl chemischer Produkte für den Durchschnittsfachmann ohne weiteres getroffen werden konnte. Die Saponinlösung beschleunigt, wie bereits beschrieben, offenbar das aerobe Bakterienwachstum so stark, dass das anaerobe Bakterienwachstum, das unter normalen Bedingungen sehr viel schneller abläuft, zurückgedrängt wird oder erst einsetzt, wenn das aerobe Bakterienwachstum fast abgeschlossen ist, so dass für das anaerobe Bakterienwachstum kein Nährboden mehr vorhanden ist. Besonders wirksam wird das aerobe Bakterienwachstum gefördert, wenn die verdünnte Saponinlösung einen Stoff enthält, der als Nährboden für Bakterien dient und/oder als Keimbildner für das Wachstum der Bakterien wirkt. Vorzugsweise sollten diese Stoffe das Wachstum der aeroben Bakterien fördern. In überraschender Weise hat sich in diesem Zusammenhang ergeben, dass als Nährstoffe Produkte verwendbar sind, die bekanntermassen als Nährstoffe sowohl für aerobe als auch für anaerobe Bakterien gelten; dennoch wird bei der erfindungsgemässen Verwendung des Aufbereitungs mittels überwiegend nur das Wachstum der aeroben Bakterien durch die Nährstoffe gefördert. Diese Tatsache kann lediglich mit einem synergistischen Effekt begründet werden, der sich im Zusammenwirken mit dem Saponinprodukt ergibt. In besonderem Masse beschleunigt Melasse das aerobe Bakterienwachstum. Verwendbar sind z.B. aber auch Rohrzucker oder Lösungen anderer Zuckerprodukte. Ferner können z.B. Gelatine, Stärke oder Malzprodukte zugesetzt werden. Alle diese Stoffe bilden im Zusammenwirken mit der Saponinlösung eine Brutstätte für die aeroben Bakterien. Zweckmässig ist, dem verdünnten > Saponin und mindestens einen Bakteriennährstoff enthaltenden Aufbereitungsmittel ein wasserlösliches Hydrokolloid zuzusetzen, das insbesondere als Quell- und/oder Verdickungs- und/oder Thixotropierungsmittel wirkt. Dieses Mittel kann zweckmässigerweise ein Aktivator für den Nährstoff sein.Bevorzugt werden in diesem Falle wasserlösliche Alginate, z.B. Natriumalginat oder pulverisierte,getrocknete Algen. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Xanthan zugesetzt.Vorzugsweise wird Kelzan D verwendet. Zweckmässig ist ferner, wenn das erfindungsgemässe, insbesondere das Bakteriennährstoffe enthaltende Aufbereitungsmittel ein an sich bekanntes Konservierungsmittel enthält, das verhindert, dass in dem Wasser enthaltenden Aufbereitungsmittel mikroorganische Prozesse ablaufen, bevor das Aufbereitungsmittel seiner bestimmungsgemässen Verwendung zugeführt worden ist. Vorzugsweise werden die bekannten zugelassenen Konservierungsmittel wie Sorbid, Sorbinsäure, Sorbate Benzeosäure oder Tylose, verwendet. Das erfindungsgemässe Aufbereitungsmittel wird als Konzentrat vorzugsweise in der folgenden Zusammensetzung zubereitet und in dieser Zubereitung gehandelt: 6 bis 20 Gew.-% Saponinextrakt (Reinsaponingehalt von 20 bis 30 Gew.-%), 40 bis 50 Gew.-% Nährstoff, vorzugsweise Melasse, 1 bis 6 Gew.-% Hydrokolloid 0,1 bis 6 Gew.-% Konservierungsmittel Rest Wasser. Diesem Konzentrat wird kurz vor der Verwendung Wasser zugesetzt, so dass das Konzentrat in Mengen von 2 bis 5 ppm im Wasser vorliegt. Das Produkt wird dann bestimmungsgemäss verwendet. Neben der beschriebenen unerwarteten Wirkung des Saponins auf das aerobe Bakterienwachstum bedingt dessen Verwendung zudem den besonderen Vorteil, dass bekanntlich die Oberflächenspannung von insbesondere Wasser erheblich herabgesetzt -und die Benetzbarkeit von Feststoffen erheblich erhöht wird. Diese Eigenschaft unterstützt die Wirkung der anderen Zusatzstoffe bzw. deren Verteilung im Boden sowie die Wirkung des er findungsgemässen Aufbereitungsmittels bei der Verwendung als Bodenverbesserungsmittel. Die Erfindung zeigt somit im Vergleich zum Stand der Technik einen völlig anderen Weg auf, das aerobe gegen über dem anaeroben Bakterienwachstum zu fördern, indem Stoffe zugesetzt werden, die vornehmlich auf das aerobe Bakterienwachstum positiv einwirken. Es handelt sich dabei im wesentlichen um Naturprodukte bzw. durch Fermentation oder Extraktion aus organischen Naturprodukten, vornehmlich Pflanzen, gewonnene Stoffe (Saponin, Melasse, Alginate). Die überraschende hervorragende Wirkung des neuen Aufbereitungsmittels ergibt sich insbesondere bei Verwendung in der folgenden Zusammensetzung: 8 Gew.-% Saponinextraktprodukt (30 Gew.-% Reinsaponin) 45 Gew.-% Melasse 2 Gew.-% Kelzan D 2 Gew.-% Konservierungsmittel (Sorbinsäure) Rest Wasser. Von diesem Produkt reichen drei Liter für einen Hektar. Hierzu wird das Gemisch mit Wasser im Verhältnis 1:1000 vermengt und mittels Sprühgerät gleichmässig auf die gesamte Fläche aufgebracht. Dadurch soll das Bakterienwachstum gleichmässig über den gesamten Bodenbereich verteilt angeregt werden. Neben der bodenauflockernden Wirkung erhöht das erfindungsgemässe Aufbe reitungsmittel die Wasserretention im Wurzelbereich des Bodens. Das bedeutet, dass Wasser und Düngemittel nicht an der oberen Schicht des Bodens verbleiben, sondern bis in Wurzeltiefe eindringen können und dort fixiert werden. Dadurch wird die Wurzelbildung gefördert und gleichermassen der Ertrag des Bodens erhöht. Im Falle der Oberflächenverdunstung bleiben die Wirkstoffe des erfindungsgemässen Aufbereitungsmittels im Boden. Auch Frost kann den Wirkstoffen nicht schaden. Die beste Wirkung des erfindungsgemässen Aufbereitungsmittels tritt bei einer Bodentemperatur von mehr als 10 Grad Celsius ein, wobei jedoch eine Temperatur von 70 Grad Celsius nicht überschritten werden sollte. Die Verwendung des neuen Aufbereitungsmittels ist nicht auf bestimmte Pflanzen beschränkt. Das Saponin scheint neben der Förderung des Eakterienwachstums und der Erhöhung der Benetzbarkeit der festen Stoffe auch die Permeabilität der Wurzelnzu erhöhen, so dass eine sehr komplexe Wirkung angenommen werden kann, die die Überlegenheit des neuen Aufbereitungsmittels gegenüber bekannten Mitteln verursacht. Hinzu kommt, dass das Wasser und auch Luftsauerstoff besser in den Boden eindringen können, demzufolge die aerobe Bakterientätigkeit noch zusätzlich aktiviert wird. Die Auflockerung des Bodens führt zu einer besseren Wurzelbildung und erhöht die Nahrungsaufnahme der Pflanze, so dass sogar eine Ertragssteigerung je nach Bodenverhältnissen und Beschaffenheit bis zu 30 % bewirkt werden kann. Die Düngemittel können tiefer-in den Bereich der Wurzeln - in den Boden eindringen. Fäulnis wird weitestgehend unterbunden, die Humusbildung wird gefördert. Anstelle der angegebenen Verdünnung aus handelsüblichen Saponinendprodukten (Extrakte, Pulver) können auch die Ausgangs- und Zwischenprodukte (Rohstoffe), die sogenannten Drogen (natürliche saponinhaltige Pflanzenteile), verwendet werden, die zu den Extraktionsprodukten bzw. Pulvern des Saponins verarbeitet werden. Diese Stoffe führen zu einer Langzeitwirkung des erfindungsgemässen Aufbereitungsmittels. Beispielsweise können Aufbereitungsmittel auf den zu behandelnden Boden aufgebracht werden, die zermahlene Quilla3arinde oder Seifenwurzeln oder dergleichen Zwischenprodukte enthalten. Die Verwendung dieser Stoffe hat den Vorteil, dass die Extraktion des Saponins in situ, d.h. auf dem Boden erfolgt, wobei ein Quellen der Zwischenprodukte die Auflockerung des Bodens unterstützen kann. Die Zwischenprodukte nehmen bekanntlich bis zum Dreifachen des Ausgangsvolumens ein, wenn Feuchtigkeit auf sie einwirkt. Zweckmässigerweise werden Drogen verwendet, die mindestens 0,5 bis 30 Gew.-% Reinsaponin enthalten. Wesentlich und überraschend ist, dass durch die Wirkung des neuen Mittels die Fäulnis der Pflanzen weitestgehend verhindert werden kann.

Claims: Ansprüche: 1. Aufbereitungsmittel für land- und forstwirtschaft liche Böden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es neben Wasser Saponin oder ein Saponin in wirksamer Form enthaltendes Produkt enthält. 2. Aufbereitungsmittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es Reinsaponin in einer Menge von 2 bis 5 ppm in Wasser enthält. 3. Aufbereitungsmittel nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es einen Bakteriennährstoff enthält. 4. Aufbereitungsmittel nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es als Bakterien nährstoff Melasse enthält. 5. Aufbereitungsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es ein wasserlösliches Hydro kolloid enthält. 6. Aufbereitungsmittel nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es Kelzan D ent hält. 7. Aufbereitungsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es ein Konservierungsmitel enthält. 8. Aufbereitungsmittel nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es als Konservie rungsmittel Sorbinsäure enthält. 9. Aufbereitungsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die folgende Zusammensetzung: 6 bis 20 Gew.-% Saponinprodukt mit einer Kon zentration von 20 bis 30 Gew.-% Reinsaponin 40 bis 50 Gew.-% Melasse 1 bis 6 Gew.-% wasserlösliches Hydrokolloid 0,7 bis 6 Gew.-% Konservierungsmittel Rest Wasser 10. Aufbereitungsmittl nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es in einer wäss rigen Verdünnung von 2 bis 5 ppm verwendet wird.

Inventors: WUSTINGER, HORST
Applicants: DR. H. SCHMITTMANN GMBH
Application year: 1981
Main classification: C05F11
IPC codes: C05F5, C05F11